分析节能设计在民用建筑设计中的有效应用

冯亮

新疆东方瀚宇建筑规划设计有限公司 新疆 昌吉 831100

摘要：在当前民用建筑物设计中，完善节能设计方案已经成为减少建筑物能耗的重要手段。在本次研究中，将采用案例分析法，详细介绍了某城中村民用建筑物设计中的节能设计方案，包括建筑规划、围护结构等，并对其节能设计的相关细节进行阐述，希望为进一步提高建筑物的节能效果奠定基础。

关键词：民用建筑物；节能设计；围护结构；照明系统

前言：目前建设节约型与环境友好型社会已经成为我国一项长期的发展战略，也是实现社会经济可持续发展的关键。长期以来，民用建筑物的能源消耗问题一直是其中的重难点，为了能够减少民用建筑物的能耗，则需要进一步完善其中的节能设计思路，这也是本文研究的主要目的。

1.节能设计方案的应用

1.1项目简介

某城中村项目位于新疆某市，随着当地经济发展以及市区与周边城市功能的边变迁，当地的城市区块功能改造已经迫在眉睫，为了能够响应上级部门发展要求，在该项目中积极开展城中村改造项目，截止到2020年12月已经安置建设项目1.03万套。在该项目中，针对老旧建筑物存在的能耗高、节能效果差的问题做进一步改进，通过节能设计的方法来强化民用建筑物的功能，并取得了满意效果。

1.2建筑物的整体规划

该项目中建筑物主要采用了四合院式的外廊平面布局模式，因此形成了“日”字形的二进院以及“目”字形的三进院，不仅可以尽可能的还原建筑物改造前的居民邻里关系，也能可以增强节能效果。例如在该建筑物的设计中，针对新疆地区夏季干旱少雨等实际情况，地上一层可能存在温度偏高的问题，所以项目中除了必要的商业用房以及开关房之外，绝大部分在地上一层采用了架空的结构，通过架空实现了内外院之间的连接，不仅可以产生良好的通风项目，也为周围居民休憩活动提供了良好的场地，对于居民而言，架空的空间是开展社交活动的良好场所，效果满意。

同时在建筑物的朝向设计中，设计人员关注建筑物的朝向特征，在夏季阳光充足的情况下避免阳光直接照射在室内而导致温度升高；而在冬季，要保证室内可以接受阳光的照射，这样才能实现冬暖夏凉的节能效果。因此在设计期间需要根据新疆地区的季风走向安排建筑物朝向，因此该项目中建筑物的理想朝向被控制在南偏西30°-40°左右。

1.3建筑物围护结构的设计

在围护结构设计中，该项目结合新疆地区的气候特征，在外墙上采用了假期混凝土砌块＋保温砂浆＋外墙砖的结构；在外窗设计上使用了两层5mm的无色玻璃。本项目中住宅窗墙比设计如下：东面0.13，西面0.13，南面0.46，北面0.55。这种方法可以营造良好的室内热环境。

1.4通风与空调系统设计

根据新疆地区的气候特征，当地居民在夏季对空调的需求量显著增加，因此在空调设计中选择了冷水机组空调系统，该系统只能用于夏季空调，冬季则采用集中暖气供暖的方法。在夏季空调设计中，设置螺杆冷水机组2台与冷水塔2台＋东冷水泵与冷却水泵各3台。其中冷冻机房设置在建筑物首层；膨胀水箱以及冷却塔等设置在建筑物的天台上。采用异程式的冷冻水立管布置方式，每层干水管也采用了相同的布置方法；在价值该系统的水供回水的温度分别为7-8℃以及12-15℃，冷却水进出温度分别为30℃与35℃。

1.5屋面设计

该项目在屋面设计中选择了种植屋面的结构，在建筑物的顶部以及住宅楼的架空层上种植植物，这种设计犯法的主要目的是强化隔热效果，将屋面的屋顶设计中加入特殊的保护层结构模式，主要材料为聚氨酯硬质泡沫板，其自上而下的结构为：种植层→过滤层→排水层→防植物穿刺材料→20mm厚三毡四油防水层→20厚1:2.5水泥砂浆找平层→聚氨酯泡沫保温板→现制钢筋混凝土板。

1.6给排水系统设计

该项目中的生活给水季肯分为两个区域，其中第一至第三层为市政生活给水管网直接接入，从第四层开始则从给水加压管网直接接入；在建筑物中设置的绿化用水直接从生活给水管网中介入，并且煤层设置净水回水管网，达到提高水资源利用效率的目的。

1.7电气与照明系统的设计

该项目中电源由小区开关房引一路专线高压电缆至建筑物的高压配电房，在配电房中选择了单母线的运行方法，高压开关柜为固定式金属封闭开关柜；选择直流电源并增设专用的电源柜，容量大于等于10A·h。该项目配电所低压配电系统为低压侧单母线分段＋联络变运行的方法；低压配电柜为抽屉式柜，在低压侧变电柜方向设置避雷器。

该项目中弱电系统主要包括拖点综合布线系统、火灾自动报警系统以及有线电视监控系统等；楼宇自控系统中设置中采用了智能化控制方法；安防系统设计中，将监控中心设置在楼宇的消防安保中心中，门厅、走廊等场所设置摄像机；公共空间的照明灯具为节能性的T8荧光灯，该灯具的光源显色Ra大于80，满足照明要求。

2.相关节能建议

为了能够进一步增强建筑物的节能效果，还应该重视以下几方面的细节。

2.1建筑物的电气照明系统节能

在该项目设计中，将公共区域的所有灯具设置为节能灯具；而在室内设计中，阳台、卫生间等室内照明系统设置中各设置一层T8荧光灯（36W），根据卧室、客厅、餐厅等空间数量，一幢建筑物的36W荧光灯的数量约为1400支，60W荧光灯的数量为300只左右。在全部灯具改为LED节能灯之后，预计每个建筑物每年所节省的电量约为3.23万kwh，累积电费超过2万元。每幢建筑物在灯具改造上所产生的成本约为5.9万元，预计三年内完全回本。

2.2外围结构的节能设计

根据前文对该项目的结构设计方案可知，项目中玻璃采用了5mm的普通无色玻璃，根据新疆地区的光照特征，夏季阳光会透过玻璃大量照射到室内并导致室内温度上升，因此会对空调系统产生较大的负荷。所以针对该问题，设计人员在考虑到建筑物节能以及空调舒适度方面的要求后，在玻璃上粘贴隔热玻璃贴膜，并且从节能效果来看，该项目中所选择的贴膜型号为：Low-E隔热膜，该贴膜的主要优势就是可以进一步限制玻璃内外的传热与导热效果，阻止太阳能进入到室内，进而将室内温度控制在理想水平。

2.3绿化设计

该项目的绿化设计主要集中在建筑物所合围的四内院中，根据该项目中关于建筑物“日”字形以及“目”字形的设计方法，在内院中心通过大量种植灌木与乔木，并搭设水面来达到降温的目的。例如该项目中采用了层次的植被搭配方案，包括小叶白蜡、大叶白蜡、胡杨等；在灌木植被设计中主要以珍珠梅、蔷薇、黄蔷薇等。

2.4遮阳系统设计

目前在外窗的固定中主要采用了水平式或者综合式的遮阳方法，其中水平式遮阳方法最为常见，其中的关系结构如公式（1）所示。

公式（1）

在公式（1）中，H为窗户的高度，单位为“m”； 为太阳的高度角； 为太阳的方位角； 为墙的方位角；L为水平遮阳挡板挑出长度。

结束语：现阶段民用建筑物的节能设计已经成为实现节能的关键，本文所介绍的建筑项目制定了科学有效的节能设计方案，其技术方案科学可行，相关措施可以减少建筑物在后期运行中所产生的能耗，具有先进性，因此相关人员需要结合工程实际完善设计方案，优化节能设计思路，这样才能更好的适应未来发展要求。

参考文献：

[1]沈佳立.绿色建筑设计理念在民用建筑设计中的应用[J].四川建材,2021,47(05):49+56.

[2]马生文.绿色建筑设计在高层民用建筑设计应用[J].中国建筑金属结构,2021(04):64-65.