天津市中水新华工程规划设计有限公司 300220
摘要：城市化进程的不断加快，对建筑设计提出了更高的要求。城市建筑的能源消耗量大大增加，特别是采暖设备、照明电器等。因此，在城市建设过程中，生态节能建筑开始出现并得到了迅速发展，文章主要探讨城市建设过程中生态节能建筑的设计应用。
关键词：生态节能；建筑设计；城市建设；应用
城市规模的扩大及新型城市化的不断发展，使得人们对城市建筑设计也提出了相应更高的标准，从现代人们在城市中居住、工作及休闲的理念来看，建筑不再仅仅限制在单纯地供人们提供居住的场所，更重要的是建筑设计需要从更高层次的审美、舒适度等方面提升其服务质量，而生态节能建筑设计是近几年来关注度较高，这同时也是对有限资源的合理利用，尽最大的努力减少城市建筑对环境的进一步污染的具体体现。
一、生态节能建筑设计概述
生态节能建筑设计并不是独立地从生态节能的方面出发进行设计的，具体来说，生态节能建筑设计是指，在城市建筑设计过程中，通过对建筑基本设计完成的基础上，将生态环境保护及能源节省理念融入到该建筑设计中，通过设计的融入，在实际施工中依照设计的材料使用数量、材料类型及生态环境保护措施，最终达到生态节能建筑的基本效果。从生态节能建筑设计的定义来看，生态技能建筑设计所需要完成的基本设计，具体是指按照常规的设计思路，需要设计能够确保建筑的基本功能质量与安全，这也正是生态节能建筑设计的基本前提条件。
二、生态节能建筑在城市建设中的应用
（一）节能采暖设计
随着人们生活水平的提高，采暖设备已经在建筑设计中得到了广泛应用。然而，要维持采暖设备的正常运行，其能源消耗量是巨大的。因此，在生态节能建筑设计和应用中，必须首先对采暖设备进行节能设计。节能采暖设计的主要内容如下：（1）屋顶的绝热。在进行平屋顶的施工时，可以利用实体材料隔热层实现建筑的节能设计。实体材料隔热层的热稳定性较强，能够对屋顶内表面温度进行有效降低；在进行坡屋顶的施工时，要对屋顶进行保温，首先要在屋顶上设置顶棚搁栅，然后再在板上进行油毡的铺设，这样可以起到保温与隔热的双重作用。（2）墙壁的隔热。要解决墙壁的保温隔热、抗裂抗震和耐火问题，可以在墙壁施工过程中使用外墙外保温技术，如设置墙体遮阳设备、利用胶粉聚苯颗粒和墙体材料等。（3）门窗的隔热。要提升建筑的整体保温性能，还可以提升门窗的气密性和水密性，使得空气渗透热损失得以降低，从而起到保温作用。相较于其他门窗材料，铝塑和钢塑型材料具有较强的保温与隔热性能，应当在建筑门窗设计中予以重视。此外，在门窗设计中使用中空多层玻璃甚至LOW-E玻璃，在实现门窗隔热功能的技术上，还能对太阳能进行有效利用。
（二）电器照明节能设计
1.选用功率较小的灯具
在进行灯具的选择时，应当综合考虑灯具使用场合、照明质量、人员数量和建筑特点等因素，尽可能选用功率较小的灯具，减少能源的消耗。此外，灯具的选择还要在满足亮度和启动时间的基础上，选择具有发光效率高、使用寿命长、性能比高等特点的高效光源。
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2.设计节能型照明方案
在进行建筑电气照明方案的设计时，必须贯彻落实节能环保的原则，提升照明方案的科学性、环保性与可行性。电气照明的外观和形式必须以实用性为基础。研究表明，在建筑电气照明中要实现能源的有效节约，可以利用混搭的电气照明方式，如白炽灯和荧光汞灯、高压钠灯和荧光汞灯等，这些混搭方式具有各自的优缺点，其照明效果与节能效果也有一定的差异性，因此，在设计建筑电气照明方案时，应当结合实际情况，合理选用这些方案。设计节能型照明方案还要多采用LED照明方案，LED灯具有效率高、耗能小的优点。LDE是冷光源，与普通灯具相比，其节能节电效率可达90%以上。LED灯具不仅健康、环保，同时还具有强大的视觉美学的艺术效果。
3.采用先进的智能照明控制系统
随着计算机和网络技术的发展，智能照明控制系统也得到了完善和发展。智能照明控制系统是通过计算机编程语言，将电子技术、计算机技术、网络技术和现代控制技术结合起来，并配备相关硬件设备而形成的，利用智能照明控制系统，能够对灯具开关时间进行准确地控制，还能结合环境亮度，对灯具亮度进行自动调整，实现了能源资源的有效节约。光导照明系统又称自然光照明系统，是通过采光装置聚集室外的自然光并导入系统内部，再经过导光装置传输后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀导入到室内需要照明的地方。用光导管采集自然光是现代绿色建筑的一种比较普遍的理念。
（三）玻化微珠保温系统
玻化微珠保温系统就是利用玻璃微珠对建筑外墙砂浆进行保温，形成保温层，然后将一层防水、防渗和防裂的砂浆涂在保温层表面，与保温层结合，形成一种兼具抗裂、防水和防火性能的保温系统。一般来说，在加气凝土、钢筋混凝土、烧结砖和砌砖等内外保温的围护墙抹灰工程与车库、走廊、地下室和楼梯等保温防火工程中比较适合使用玻化微珠保温系统。运用玻化微珠保温系统，能够有效提升建筑的保温、防火、防水和抗裂等性能，属于一种科学、合理、经济的新型技术。
（四）特隆布墙体和植被化技术
特隆布墙体就是在位于南向的玻璃界面后放置一个表面涂成深色的蓄热墙体，阳光可以在这个复合墙体的间层聚集、投射进来，从而形成小空间温室效应。在此基础上，房间内的空气可以通过对流和辐射的方式进行加热，从而实现太阳能对室内温度升降的双重控制。在夏季，开放蓄热墙底部和外层玻璃顶部的开口，热量会随着空气流走，这不仅能够保持室内通风，还能有效降低室内温度；在冬季，表层玻璃在太阳辐射下，间层内空气温度会升高，利用下部洞口，室内冷空气可以进入空气间层，从而形成对流循环。夜晚关闭洞口，室内热量不会散失。植被化技术也是生态建筑设计的一项重要内容。植被化技术不仅可以吸收部分热量，对大部分辐射热进行遮挡，还能延长热量传递时间，降低夏季室内温度，减少空调设备的使用，有效节约资源能源。
（五）太阳能与建筑一体化技术
太阳能与建筑一体化技术分为太阳能与建筑光热、光电两种一体化类型。其中光热一体化是将太阳能转化为热能进行利用的技术，建筑上的利用方式包括：太阳能空气集热器供暖、太阳能热水器供水、集热储热原理的间接加热式被动太阳房、太阳能加热空气增强建筑通风。当前利用太阳能热水器供水的技术较普遍；光电一体化是将太阳能转化为电能由蓄电池储存，晚上进行放电，供室内照明和其他需要，光电组件由多个单晶硅或多晶硅单体电池通过串并联组成，利用太阳电池组件发电形成屋顶建筑构件实现太阳能发电和建筑的结合。
综上所述，生态节能建筑是未来建筑的发展趋势，也是实现社会经济可持续发展的重要措施，它不仅能够缓解国内能源资源紧张的局面，改善空气质量，减少污染，保护耕地资源，还能大大提高人民群众的生活水平。因此，当今的设计师在开展建筑设计工作时，不能局限于建筑的造型和美观性，而要坚持生态节能原则，将绿色、环保、节能的理念应用到建筑设计中，在提升人民群众居住环境舒适度的同时，尽量使用太阳能、风能等新型能源，从而减少能源资源的消耗，保护生态环境，实现人与自然和谐发展。
参考文献
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[3]王婷.寒冷气候城市高密度地区生态节能设计策略研究[D].天津大学，2016
论文作者:王千
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/6
标签：节能论文; 建筑设计论文; 建筑论文; 生态论文; 灯具论文; 城市论文; 能源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;