針對建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行探究

徐志剛

【摘 要】我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對生活水平的要求持續(xù)提高，促進(jìn)了建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，而建筑能耗問題也受到了社會廣泛的關(guān)注。隨著節(jié)能環(huán)保理念的不斷滲透，建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)也得到了大量應(yīng)用，合理科學(xué)的運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)能夠節(jié)約建筑工程資源，控制成本，降低建筑能耗，保障建筑工程的順利進(jìn)行。本文通過對建筑工程中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性做簡要的分析。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；探究

隨著科技的發(fā)展進(jìn)步以及現(xiàn)代文明的不斷推進(jìn)，人們的生活理念發(fā)生了巨大的變化，對所生活的環(huán)境和生活條件提出了更高的要求。越來越多的人開始追求綠色、低碳、環(huán)保的人居環(huán)境，建筑環(huán)保設(shè)計(jì)成為社會熱點(diǎn)話題之一。相比其他西方發(fā)達(dá)國家而言，我國的建筑環(huán)保設(shè)計(jì)起步比較晚，缺乏指導(dǎo)，在建筑設(shè)計(jì)中對環(huán)保、節(jié)能等問題不夠重視，片面地追求速度和規(guī)模，如何在節(jié)能環(huán)保的理念下進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展，筆者就此問題進(jìn)行闡述，權(quán)當(dāng)拋磚引玉。

1我國房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

隨著人與自然關(guān)系研究的深入，人們逐漸認(rèn)識到人并不是地球的主宰者，人類社會的發(fā)展方式也不是一味的向自然索取，粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式已經(jīng)不適合當(dāng)前以及未來社會發(fā)展的要求，而是應(yīng)在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中協(xié)調(diào)與自然的關(guān)系，在房屋建筑設(shè)計(jì)中注重節(jié)能設(shè)計(jì)正是符合人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的要求[1]。因此，房屋建筑要重視節(jié)能設(shè)計(jì)，以最少的資源消耗滿足人們對房屋建筑的需求，減少對環(huán)境的破壞，形成和諧城市、和諧社會、和諧自然，為我國建成能源節(jié)約型社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且我國是一個(gè)人口大國，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對資源的消耗更加嚴(yán)重，建筑能耗增加會進(jìn)一步加劇我國能源緊缺的局勢，導(dǎo)致我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展缺少持久動(dòng)力，影響經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。最后，從建筑行業(yè)以及建筑企業(yè)自身角度來看，我國建筑行業(yè)市場化程度日益提高，建筑企業(yè)面臨的市場競爭也越來越高。建筑企業(yè)要在市場上占據(jù)一席之地，甚至在市場中取得優(yōu)勢，必須重視建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，降低建筑能力，提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足社會、國家和人民對降低建筑能耗的需求。提升建筑產(chǎn)品的市場競爭力，提高建筑企業(yè)的效益，促進(jìn)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

2節(jié)能在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必要性

2.1國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要

國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，離不開能源的支持，可以說，能源是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的因素，這也就能理解為什么許多的戰(zhàn)爭都是為了獲取石油、煤炭等能源的原因。我國能源產(chǎn)值與國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。國民經(jīng)濟(jì)要想進(jìn)一步地發(fā)展，必須依賴于能源，但是當(dāng)前能源的緊缺會導(dǎo)致我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展受阻，因此，這就需要在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)，降低對能源的消耗，避免因?yàn)楦呦牡慕ㄖ罅拷ㄔO(shè)，消耗大量能源，制約我國經(jīng)濟(jì)的健康、快速發(fā)展。

2.2環(huán)境保護(hù)的需要

建筑業(yè)中大量使用的水泥、鋼筋等建筑材料，其生產(chǎn)過程除了消耗大量的能源，而且還會因?yàn)閺U氣、廢液、廢渣的大量產(chǎn)生，給我國水能源、空氣能源等帶來污染，這些污染給我國人民的健康帶來巨大的危害，近些年霧霾的產(chǎn)生就是例子。同時(shí)，后期建筑取暖也是消耗能源、污染環(huán)境的地方，隨著環(huán)保意識的不斷深入人心，進(jìn)行環(huán)境的保護(hù)成為當(dāng)前人們關(guān)心的問題，所以，加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)，是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的需要。

2.3我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要

在我國，環(huán)境問題、能源問題成為當(dāng)前熱門的話題，因此，國家提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，目的就是節(jié)約能源，促進(jìn)能源的長效利用。而在建筑設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)工作的落實(shí)變得十分重要?，F(xiàn)如今，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施是國家的頭等大事，這就要求我們與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，付諸行動(dòng)，遏制建筑能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，做好建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作，把節(jié)能設(shè)計(jì)工作落到實(shí)處，這是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。

3房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

3.1遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)

遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)是房屋建筑布局設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。遮陽構(gòu)件的類型多樣，不同部位的遮陽設(shè)計(jì)也具有很強(qiáng)的針對性。常見的遮陽類型有水平式、垂直式和綜合式三種。水平式設(shè)計(jì)具有較大的遮擋高度角，可遮擋從門窗上方照射下來的陽光，因此水平式遮陽構(gòu)件適用于南向門窗。垂直式遮陽構(gòu)件的遮擋高度角低于水平式，但是垂直式可遮擋來自門窗兩側(cè)斜射而來的陽光，因而垂直式適用于東北和西南方向的門窗。綜合室的綜合遮陽效果較好，可以遮擋來自上下和側(cè)面照射的陽光，多應(yīng)用于東南和西南方向的門窗。

遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)房屋所處的地形地貌條件、已有房屋布局、氣候條件等多個(gè)因素綜合考慮，達(dá)到較好的遮陽效果。以南方地區(qū)為例，南方地區(qū)緯度較低，季風(fēng)性氣候更加明顯。季風(fēng)性氣候具有夏天濕熱、冬季陰冷的特點(diǎn)。夏天氣溫高，日常時(shí)間長，夜間靜風(fēng)率高，晝夜溫差??；冬季天氣陰沉，雨水天氣多，降水量少，日照時(shí)間短。根據(jù)南方的特點(diǎn)，南方房屋建筑的這樣系統(tǒng)不僅需要在夏季發(fā)揮遮陽的效果，而且在冬季不僅不能遮陽，還要發(fā)揮保溫作用。最后，房屋的遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需要堅(jiān)持平面布局原則。即房屋設(shè)計(jì)不能采用東西方向設(shè)計(jì)，避免房屋在夏季長時(shí)間受太陽直射導(dǎo)致室內(nèi)溫度身高。而且房屋遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需要根據(jù)已有房屋布局進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分利用現(xiàn)有房屋建筑的帶來的遮陽效果，減少額外增加遮陽構(gòu)件，降低房屋建筑工程的成本。

3.2外墻保溫設(shè)計(jì)我國房屋外圍結(jié)構(gòu)熱損耗較大是我國房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)存在主要問題之一，而外墻又是房屋建筑的主要部分，因而做好外墻的保溫設(shè)計(jì)對提升整個(gè)房屋建筑的節(jié)能性能有重要的作用。傳統(tǒng)外墻保溫設(shè)計(jì)方式多使用保溫隔熱性能好的外墻體建筑材料。而且房屋建筑外墻保溫設(shè)計(jì)可以應(yīng)用于已有房屋建筑，而且可以不改變原有建筑的基本形式。保溫涂料和輕型保溫板是常用的外墻保溫材料，但是隨著技術(shù)大發(fā)展，更加高效的絕熱材料以及更加完善的隔熱施工技術(shù)也在不斷推廣。如聚氨酯保溫材料及其施工技術(shù)，經(jīng)過大量的施工實(shí)踐證明，聚氨酯保溫材料的保節(jié)能性能高于65%，其保溫性能高于傳統(tǒng)保溫體系[4]。對于部分對外形有重點(diǎn)要求的房屋建筑，可采用保溫材料以及保溫施工技術(shù)相結(jié)合的方式，通過對原有外墻體結(jié)構(gòu)的保溫加固處理，再采用各種外墻保溫材料輔助保溫，并配合相應(yīng)的保溫門窗，從整體上提升建筑的外墻保溫效果。

4將節(jié)能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)的主要措施

在建筑設(shè)計(jì)改革過程中，必須重點(diǎn)關(guān)注建筑節(jié)能設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，采取合適的節(jié)能材料才能降低能源消耗，改善空氣質(zhì)量，提供舒適的生活環(huán)境。因此，建筑設(shè)計(jì)師們可以從以下各個(gè)方面開展建設(shè)節(jié)能設(shè)計(jì)。

4.1大量使用環(huán)保、節(jié)能材料

隨著建筑技術(shù)水平的提高，大量環(huán)保且危害性低的環(huán)保材料不斷涌現(xiàn)，主要包括以下幾方面：

4.1.1墻體材料的應(yīng)用

在工程施工設(shè)計(jì)中大多是將附加材料設(shè)置在磚砌體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，以發(fā)揮保溫隔熱、減輕墻體承重的作用。根據(jù)不同的保溫層位置，可分為內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層等。夾心保溫大多應(yīng)用于國內(nèi)，國外大多應(yīng)用外附發(fā)泡聚苯板。保溫涂料、膠粉聚苯顆粒外保溫、現(xiàn)澆混凝土復(fù)合有網(wǎng)聚苯顆粒外保溫組成重要的外保溫技術(shù)體系，其中保溫涂料具有涂料、保溫材料等功能，干燥后形成強(qiáng)度、彈性良好的保溫層，達(dá)到外保溫材料的標(biāo)準(zhǔn)。增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能的費(fèi)用占總投資的5%左右，節(jié)能可達(dá)30%。因此，在建筑工程施工設(shè)計(jì)中，必須遵循因地制宜原則，應(yīng)用多種新型墻體材料，提高材料應(yīng)用率，促進(jìn)建筑技術(shù)的更新與發(fā)展。

4.1.2屋頂節(jié)能材料的應(yīng)用

在冬季設(shè)置屋頂?shù)谋馗魺釋涌煞乐故覂?nèi)熱量散失，夏季可防止太陽的輻射熱能。常用的保溫技術(shù)措施是將熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料設(shè)置在屋頂防水層下，在國外大多應(yīng)用廢紙制成紙纖維保溫層，其優(yōu)勢在于產(chǎn)生能源消耗小，保溫性能良好，防火功能強(qiáng)等。在工程施工設(shè)計(jì)中，將屋頂釘成夾層，將紙纖維噴吹入其中，構(gòu)建保溫層。同時(shí)，利用屋頂?shù)牟晒饷娣e安裝太陽能光電板發(fā)電，可發(fā)電供其他電氣設(shè)備利用，達(dá)到節(jié)能省電的標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.3門窗和玻璃節(jié)能材料的應(yīng)用

節(jié)能玻璃主要包括：中空玻璃、真空玻璃、鍍膜玻璃等。其中中空玻璃作為實(shí)現(xiàn)門窗節(jié)能的重要途徑，其熱導(dǎo)率很低、保溫性能良好。真空玻璃比中空玻璃節(jié)電17%，可節(jié)約大量能源。鍍膜玻璃對380～780nm可見光的透射率較為良好，確保室內(nèi)的能見度，可高效反射紅外光，達(dá)到保溫節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。在施工設(shè)計(jì)中做好門窗和玻璃幕墻節(jié)能工作，使建筑節(jié)能高達(dá)40%。國外新建住宅的法定節(jié)能玻璃是中空玻璃，其應(yīng)用優(yōu)勢在于防塵、防噪音、隔熱等。在石化、建筑或者冷庫等項(xiàng)目中大多應(yīng)用泡沫玻璃，由于此材料具有耐腐蝕、絕熱、密度小等性能。門窗框扇材料包括：塑鋼型材門窗框扇、塑鋁型材框扇、玻璃鋼型材框扇等。各種材料適用環(huán)境范圍廣泛，使用壽命長，成為正在重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)能產(chǎn)品。

4.1.4新型節(jié)能材料的應(yīng)用

節(jié)能建筑涂料、木地板和化學(xué)建材等新型節(jié)能建筑材料，結(jié)合裝飾性與功能性應(yīng)用于建設(shè)中，可在最大程度上提高建筑工程的節(jié)能指標(biāo)，擴(kuò)展建筑節(jié)能材料、工藝、技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。作為設(shè)計(jì)師必須大力提倡新環(huán)保、節(jié)能材料，全面淘汰甲醛、苯以及氨等建筑材料。

4.2應(yīng)用可再生能源與新型節(jié)能環(huán)保建材

設(shè)計(jì)師在開展建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該選擇可替代性能源、可持續(xù)利用能源。太陽能、潮汐能以及風(fēng)能等作為可再生能源，充分提高可再生能源的利用率，可實(shí)現(xiàn)能源持續(xù)利用的效果?？商娲院涂沙掷m(xù)利用能源具有低能耗、少污染、多功能、可循環(huán)再生利用率高等特征，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中不斷利用可替代性和可持續(xù)利用能源，將逐漸成為一種健康、文明積極的生活態(tài)度，有利于充分提高自然資源的利用率，維持生態(tài)保護(hù)的平衡發(fā)展。同時(shí)，大力發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保建材。輕質(zhì)綠色建筑材料具有防火、防臭、防潮、隔熱、隔音、保濕、無毒、無害、滅菌等性能。綠色建筑材料作為清潔生產(chǎn)和產(chǎn)品生態(tài)化的重要手段，在生產(chǎn)與使用過程中，能有效避免對人們身體的傷害。在現(xiàn)建筑施工中應(yīng)用環(huán)保型的綠色材料，實(shí)現(xiàn)節(jié)能材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，為人們提供環(huán)保清潔的生活環(huán)境，從根本上保障居住使用者的身體健康。

結(jié)束語

綜上所述，建筑行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了推動(dòng)作用，因此建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)具有重大意義，采取節(jié)能型的建筑技術(shù)、材料及工藝，能夠有效的減少建筑工程能源的消耗，節(jié)約投資成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化，從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)約型建筑，保障建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

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