建筑施工图设计中的节能设计探究

摘要：在全球能源危机以及环境问题不断加剧的当下，建筑行业身为能源消耗以及碳排放的主要领域之一，急需借助节能设计达成可持续发展，本文将建筑施工图设计里的节能设计当作研究对象，对节能设计的关键技术、实践应用以及所面临的挑战与对策展开探讨，经由剖析建筑布局、围护结构、可再生能源利用、节能设备以及智能化技术等方面，给出了优化节能设计的路径。研究结果显示，节能设计可切实降低建筑能耗，还可以推动绿色建筑发展，为建筑行业的可持续发展给予理论支持以及实践指导。

关键词：建筑施工图设计、节能设计、绿色建筑、可持续发展

引言

在全球气候发生变化以及能源危机出现的大背景之下，建筑行业面临着相当大的节能减碳方面的压力，经过统计可以发现，建筑能耗在全球总能耗之中所占比例超过了30%，而建筑施工图设计属于建筑全生命周期里的关键环节，其直接对建筑的能源效率起到了决定作用，在建筑施工图设计里融入节能设计理念，对于达成绿色建筑以及实现可持续发展有着关键的价值。节能设计可让建筑运营阶段的能源消耗得以降低，还可借助对建筑布局、围护结构以及设备系统进行优化，提升建筑的整体性能，本文依靠剖析建筑施工图设计中节能设计的关键技术、实践案例以及所面临的挑战，给出切实可行的对策，为建筑行业的节能设计给予参考。

一、建筑施工图设计中节能设计的关键技术

（一）建筑布局与朝向设计

建筑布局以及朝向设计属于节能设计的根基所在，对建筑的采光、通风以及热环境有着直接的影响，合理的建筑布局可将自然光照充分加以利用，减少人工照明所产生的能耗，举例来说，借助对建筑间距以及高度进行优化，防止建筑之间出现遮挡的情况，以此保证每一栋建筑都可获取到充足的日照。建筑朝向的设计需要对当地的气候条件给予考量，比如在寒冷地区，建筑应当尽可能朝南，来最大程度地利用太阳能，而在炎热地区，建筑要避免受到西晒的影响，减少太阳辐射给室内温度带来的影响，建筑布局还需要考虑对自然通风进行优化，依靠对窗户以及通风口进行合理设置，促使空气实现流通，降低空调系统的能耗。

（二）围护结构节能设计

建筑主体的节能举措囊括了建筑整体设计、材料挑选、技术运用以及可再生能源利用等诸多层面，以此达成建筑能耗的最小化以及环境效益的最大化。运用高性能围护结构，像聚氨酯泡沫、岩棉、挤塑聚苯板等保温材料以及外保温系统，联合绿色屋顶和地面保温层，比如XPS或地暖系统，有效减少热量传递。此外，外立面设计应尽量减少凹凸面，采用平整的造型以减少热桥效应，同时可使用高反射率涂料，降低太阳辐射吸收，减少夏季室内热量积累。屋顶可设计为绿化屋顶或设置通风层，绿化屋顶不仅能够隔热保温，还能改善局部微气候，而通风层则有助于散热，进一步降低建筑能耗。门窗采用双层或三层中空玻璃、低辐射镀膜玻璃以及高性能密封条，减少热损失和空气渗透，另外优先选用绿色建材，例如回收钢材、竹木材料、低VOC涂料等，降低建筑对环境的负面影响，提升建筑的可持续性。依靠优化窗户设计、设置天窗或采光井，充分利用自然光照，减少人工照明需求，同时利用自然通风设计，如穿堂风、烟囱效应等，减少空调和机械通风的使用，在建筑外立面设置遮阳装置，如水平遮阳板、垂直遮阳板或外遮阳帘，减少夏季太阳辐射进入室内，降低空调负荷，同时与建筑美学相结合，提升整体设计感。综合运用这些措施，可有效降低建筑能耗，推动绿色建筑的发展。

（三）可再生能源利用

可再生能源的运用属于节能设计里的关键部分，可切实降低建筑对于传统能源的依赖程度，太阳能光伏系统是当下应用颇为广泛的可再生能源技术中的一种，借助把太阳能转化成电能，为建筑供应清洁的能源，太阳能热水系统可利用太阳能来加热生活用水，以此减少燃气或者电能的消耗。地源热泵以及空气源热泵技术同样是节能设计的关键方式，凭借利用地下或者空气中的热能，为建筑给予供暖以及制冷服务，在风能资源充裕的地区，也可思索安装小型风力发电机，为建筑提供补充性能源，生物质能的应用主要呈现在利用生物质燃料取代传统能源方面，比如利用秸秆、木材等生物质资源来实施供暖或者发电。

（四）节能设备与系统

节能设备以及系统的运用乃是提升建筑能效的关键所在，高效暖通空调系统也就是 HVAC，它可借助优化运行参数以及采用高效设备的方式，降低能源消耗，举例来说，运用变频技术去调节空调压缩机的运行速度，可让其依据实际需求自动调整输出功率，避免能源出现浪费的情况。智能照明控制系统可依照室内光照强度以及人员活动状况，自动调节照明设备的亮度以及开关状态，以此减少不必要的照明能耗，雨水收集与中水回用系统同样是节能设计里的关键部分，依靠收集并净化雨水或者生活污水，将其用于绿化灌溉、冲厕等非饮用水用途，减少对市政供水的依赖程度。

（五）智能化与信息化技术

智能化以及信息化技术给建筑节能给予了全新的可能性，建筑能源管理系统可对能耗展开实时的监测以及控制，借助数据分析以及优化算法给出节能方面的建议，像是依照使用状况自动对供暖、制冷以及照明系统作出调整，防止能源出现浪费，物联网技术把建筑设备连接到统一的网络之中，比如借助传感器对室内的温湿度进行监测，自动调节空调参数，以此提升能源利用效率。

二、建筑施工图设计中节能设计的挑战与对策

（一）主要挑战

虽然节能设计于建筑施工图设计里有着关键价值，不过它的推广以及应用依旧遭遇不少挑战，节能设计成本偏高，在刚开始进行投资的阶段，高性能材料以及先进技术的运用会让建筑成本有所增加，比如说，高性能保温材料、低辐射镀膜玻璃以及智能化控制系统等都需要投入较高的资金。这对许多开发商以及业主而言，可能会加重项目的经济负担，在预算有限的时候，节能设计大多时候会被忽视或者简化，设计跟施工的协调存在较大难度，节能设计需要设计师、施工单位以及设备供应商之间紧密合作，然而在实际项目当中，各方之间的沟通与协作大多时候不够顺利，设计师可能缺少对施工细节的充分了解，而施工单位则可能对节能技术的实施欠缺经验，致使节能设计在实际施工里难以有效落实。另外节能技术的推广和普及不够也是一项关键挑战，许多设计师和施工人员对节能设计的理念和技术了解不深，导致节能设计在实际项目中难以有效施行，在一些中小型建筑项目里，节能设计往往被当作可有可无的附加内容，而非要要考虑的核心要点。

（二）应对策略

要克服节能设计所面临的诸多挑战，需采取多方面的应对策略，政府要强化对节能设计的政策扶持以及财政补贴力度，借助提供税收优惠、低息贷款等举措，降低节能设计的成本，比如说，政府可设立专项基金，用以支持节能材料与技术的研发及应用，激励建筑行业采用节能设计，政府还可借助制定强制性节能标准，推动节能设计在建筑行业得以广泛应用。要加强对设计师与施工人员的培训，提升他们的节能意识以及专业技能，保障节能设计可切实有效实施，建筑行业协会与培训机构可定期举办节能设计相关的培训活动以及研讨会，协助设计师和施工人员掌握最新的节能技术与设计方法，另外还应推广节能技术与材料的创新运用，凭借研发和引进新技术，降低节能设计的成本与技术门槛。

结论

建筑施工图设计里的节能设计是达成绿色建筑以及可持续发展的关键方式，借助对建筑布局给予优化、围护结构加以优化、可再生能源利用给予优化、节能设备以及智能化技术进行优化，可切实降低建筑能耗，提升能源利用效率，不过节能设计的推广以及应用依旧面临成本高昂、协调险阻、普及程度不够等挑战。为了战胜这些挑战，需要政府、企业以及设计师一同努力，借助政策扶持、技术培训以及创新应用，促使节能设计在建筑行业里得到广泛应用，未来随着新材料、新技术以及智能化技术持续发展，节能设计会在建筑行业中发挥更为关键的作用，为实现建筑行业的可持续发展给予有力支撑。

参考文献

[1]党宏伟，夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[J].山西建筑，2016，42（2）：196～197.

[2]刘丽，李菲菲.绿色节能施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].江西建材，2015（03）：12～13.