广西宏亚设计咨询有限责任公司
摘要：随着经济的不断发展，人们对环保意识越来越强烈，尤其是对建筑设计的要求也越来越高，因建筑能耗可以直接影响环境因素，所以节能减排成为了当前国民经济发展的重要指标。因此，在进行建筑节能设计的过程中，设计人员一定要深化建筑节能方案，优化设计施工方式，以便于有效的保证建筑工程质量，彻底实现低碳建筑。基于此，本文主要对设计初期的建筑节能优化方法进行了深度的研究。
关键词：设计初期；建筑节能；优化方法
人类进入工业化时代，经济高速发展，对能源的消耗十分巨大。其中石油和煤炭能源的消耗巨大同时对环境和可持续发展也带来了许多负面影响。首先是石油和煤炭资源在地球上的储量有限，根据石油专家的推算，地球上已探明的石油储量只够使用40-50年，煤炭储量预计只可开采200多年。而且石油和煤炭的燃烧对地球环境也带来负面影响：温室效应、雾霾、PM2.5。寻找清洁的可再生能源迫在眉睫。建筑物是能源消耗的大户。因此，在建筑设计中，设计人员一定要合理的采取节能措施，优化设计方案，为我国节约能源，达到国家提倡的可持续发展建设的要求。
一、建筑节能的重要性
中国城镇化的快速发展造成了目前巨大的建设量，大大加剧了我国能源的的消耗，还有污染物排放量也逐年增加。据相关人员的研究与统计：我国的建筑消耗的能源已经占到了国内能源消耗总量的一半，建筑节能工作已经迫在眉睫。[1]因此，在进行建筑设计的过程中，设计人员一定要将节能减排的理念融合于建筑中，必须要参照较低能源消耗利用的设计方案和标准，来采用优化方法，这样既可以在一定的程度上为国家节约能源，达到建设可持续发展的要求，也给人们创建出一个良好的生存空间，美化生活环境。
二、建筑节能过程中存在的问题
（一）相关部门对建筑节能设计监管力度不够，缺乏相关的标准要求，建筑节能技术和新材料推广使用不够。
建筑节能设计是非常重要的，是一个前瞻性和系统性的设计问题，不能够只是在节能设计的时候，为通过节能审查，利用一些简单的节能技术如加厚一下建筑外墙、使用一些热反射镀膜玻璃窗、使用一些节能设备而达到节能计算“刚好达标”，而是需要在真正意义上去实现建筑节能的优化设计。同时还应该满足两个特点分别为：定量化和准确化。就目前来看，建设主管部门建筑设计方案还没有一个系统的审查标准，二是在建设过程中使用的节能材料没有一个评测标准，三是在竣工后对节能是否达到设计要求没有一个测定标准。例如：目前建筑节能设计中最大的问题就在于相关主管部门只是对图纸进行审查，但是对节能建筑该采用的哪些新技术、新材料、新设备并没有一个明确分类规定和科学合理的评价体系。所以说，现阶段建筑节能过程中的建筑节能优化设计监控方面还是存在很大的问题，需要建设主管部门组织科研部门对现实可行的节能技术和节能材料进行梳理、分类、推荐使用，然后对具体的建筑设计进行监督和指导工作。
（二）对建筑内部设备的用能设计严重不合理
在进行建筑设计的过程中，所营造出来的环境一定要把人性化的设计理念展现出来。但是，现阶段，建设单位、开发商和设计人员过于注重建筑物的外观设计，一味的追求新、奇、特，一味的追求“地标性”，一开始并没有从节能的角度进行设计，同时也没有合理的规划建筑物的周围环境，从而导致设计出的建筑物不能满足在其中使用者舒适感的要求，也会使建筑能源大量流失。
三、优化建筑节能设计方法的措施
（一）提高设计师的节能设计意识
建筑节能设计体系一般是由建筑设计、暖通空调设计、水电设计等多个环节组成的。而建筑设计作为建筑节能中最重要的先导部分，其可以直接对建筑节能效果起到主要影响，对于建筑节能而言是至关重要的。建筑设计师在建筑前期的规划设计中是很重要的，在建筑工程中担任着非常重要的角色。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在进行建筑设计的过程中，建筑设计师一定要建立起节能设计的意识和理论方法，在建筑方案设计阶段，对建筑所处的环境入手，对建筑周边的建筑群进行分析，从而认真考虑，设计出建筑所应表现出的建筑形态。对所设计的建筑进行建筑能耗的了解与分析，并就实际的工程情况设计出合适有效的建筑节能方案，在建筑工程中渗透着节能减排的设计理念，并为人们设计出舒适感较强、具有环保理念的建筑。
（二）建筑空间及造型设计应具有合理性，实现节能减排理念
建筑设计师在充分满足了建筑使用功能需求的前提下，一定要合理的利用空间。因一个合理的空间设计既可以改变建筑内部结构，也可以对建筑内部的保温、通风等条件进行改善，实现节能减排的目的。[4]例如：建筑设计师在进行窗户设计的时候，面积一定不能够过于太大，而窗墙面积比应就实际节能计算来进行设计，同时也应该从以下几个方面因素进行考虑：建筑朝向、日照情况、采光设计以及暖通空调。例如根据：《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005第4.2.4条：建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70。当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.40时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.40。因为窗户玻璃的保温隔热性能比建筑外墙性能要差，这就意味着消耗能源过大，因此设计规范就对墙面积比进行了规定和要求。对此建筑设计人员应该从提高建筑节能优化设计上入手，合理设计建筑立面，尽量不要一位追求“气派、上档次”设计大量的玻璃幕墙，这不仅对城市造成“光污染”，也造成建筑的“不节能”。尽量站在节能的角度，充分考虑采光、通风、隔热的因素来设计建筑造型，从设计的源头上实现节能的目的。
（三）充分采用成熟的可再生能源技术
核能、太阳能、风能、潮汐能都是人类在应用的清洁能源。建筑物是能源消耗的大户。建筑物对能源的消耗一个是制冷，另一个就是采暖。太阳能就是目前一种成熟并且得到广泛利用的可再生能源技术。太阳能在建筑上的一种主要用途就是加热建筑生活用水。其一，从北到南的居民，不管冬天夏天，每天基本都要用热水洗澡；其二，太阳能技术成熟，是目前最贴近人们生活的“低科技清洁能源”，这点可从遍布城市乡镇，各种品牌的太阳能热水器专卖店，以及很多在屋顶安装的“分体式”太阳能热水器就可以看出；其三，我国太阳能产能目前严重过剩，在出口欧美又遭遇“反倾销”。如果通过政府部门立法，强制居住建筑均须安装太阳能，就可把这部分产能转化为内需，不仅仅可以救活很多太阳能企业，而且也可以减少居住建筑电能和燃气的使用量。做个简单的计算，我国目前城镇化率已达到40%，也就是城镇居民达到4亿，按每天每人平均消耗1度电加热洗澡水计算，每天单在加热洗澡水上就要消耗4亿度电。三峡电站2014全年的发电量为988亿度电，每天的发电量为2.7亿度。这部分能耗如果能用太阳能来替代，空间是十分巨大的。当然有些设计人员可能会说，如果是阴天就使用不了太阳能，太阳能技术还是有短板。现在的技术可以采用：太阳能+空气能热泵。空气能热泵也称“空气源热泵热水器”、“空气能热水器”等。空气能热泵热水器中的热泵能把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温。从广义上讲，其实质也是太阳能利用的一种形式。空气源热泵热水机组具有下列优点：
1）热水成本低，蓄能又节能；
2）安全可靠，使用寿命长；
3）符合环保减排要求；
4）不需机房，基础投资少。
空气源热泵热水机组的制热性能会受天气影响，但随着低温空气源热泵的开发、除霜技术改进，空气源热泵机组几乎可以用于我国七大气候区（根据国家建设部门颁发的《建筑气候区划标准GB50178－93》）。空气源热泵的热源是空气，无处不有，来源方便。它也不像水源热泵那样，需要有一套很复杂的取热、排热的设备和辅助装置。它除了有节能环保安全可靠的特点外，与水源热泵相比，还有系统简单、占地少、使用灵活，一次投资成本低的特点。就本工程而言，根据业主方的使用要求及现有建筑条件，采用空气源热泵进行热水系统是可行的，系统运行经济节能、稳定可
由表2-3及图2-1、2-2可知：1）弹性模量一定时，随着环氧树脂密度的增大，塔筒拉压应力均有所减小，但幅度不大，四种截面尺寸下塔筒承载力均提升不足1.3%，说明复合材料密度大小对结构承载力影响很小；2）密度一定时，随着环氧树脂弹性模量的增大，塔筒拉压应力均明显减小。4号截面尺寸时，拉应力减少最多（30.31MPa），降幅为21.6%，说明复合材料弹性模量大小对结构承载力影响很大；3）复合材料弹性模量过小时，如6、7号塔筒在2号截面尺寸情况下，拉应力反而略微增大，3、4号截面尺寸时又降低；4）对于同一种塔筒，密度及弹性模量均一定时，复合材料厚度10mm以下时，对结构承载力影响不明显（降幅最大为6号，5.8%），但厚度大于10mm时，结构承载力明显提高。
3.结论
本文结合常见工程算例，复合材料的应用对支撑结构安全性的影响，可以比较清晰地反映钢—复合材料风机塔筒的承载力要高于钢风机塔筒，复合材料的应用对塔筒的安全性有显著提高。
参考文献：
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论文作者:梁亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/26
标签：建筑论文; 建筑节能论文; 节能论文; 复合材料论文; 太阳能论文; 空气论文; 承载力论文; 《基层建设》2016年9期论文;