對民用建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的探討

張濤

摘要：為了讓資源得到充分利用，控制民用建筑的施工成本，提高民用建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)引入民用建筑設(shè)計(jì)中，并從民用建筑施工工程的實(shí)際情況出發(fā)，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，充分發(fā)揮節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的作用。文章通過簡述民用建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題，探討民用建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，以期提高民用建筑物的節(jié)能能力，進(jìn)而促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：民用建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；技術(shù)

一、前言

當(dāng)前，民用建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)有著十分重要的作用，第一，由于民用建筑中能源消耗較大，并且隨著時代的進(jìn)步，居民對建筑的要求越來越高，資源消耗也隨之增大，因此，節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用非常必要。第二，城市化腳步越來越快，房屋建筑的面積越來越大，而房屋建筑屬于高能耗建筑，對環(huán)境保護(hù)，資源能源管理都產(chǎn)生了不利影響，隨著時間的累積，漸漸造成了能源危機(jī)現(xiàn)象。第三，我國長期以來忽視能源問題，導(dǎo)致節(jié)能技術(shù)相對于發(fā)達(dá)國家來說，較為滯后。綜上所述，我國的民用建筑設(shè)計(jì)必須加強(qiáng)和完善節(jié)能技術(shù)，以便緩解節(jié)能問題。

二、民用建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

（一）相關(guān)政策不夠完善

盡管我國頒布了相關(guān)的法律法規(guī)，但是其中，大部分的法律法規(guī)是強(qiáng)制性的，缺乏經(jīng)濟(jì)激勵。而在國外民用建筑節(jié)能中，國家為了鼓勵建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)，會根據(jù)節(jié)能的百分比，或是民用建筑中安裝的節(jié)能設(shè)備等，給予適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)激勵，提高民用建筑應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的積極性。因此，我國缺乏套完善的法律規(guī)定，一定程度上阻礙了節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。

（二）對節(jié)能認(rèn)識不全面

由于我國應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)時間較短，導(dǎo)致相關(guān)的主管部門以及施工工人，甚至人民群眾對建筑節(jié)能的認(rèn)識都還不夠全面。這就造成主管部門監(jiān)管力度不夠，缺少專門的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和監(jiān)管制度的約束，進(jìn)而使節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)難以得到良好的宣傳，人民群眾對節(jié)能建筑了解不足，使節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用缺少了良好的應(yīng)用環(huán)境。

（三）缺乏相關(guān)技術(shù)支持

節(jié)能建筑缺乏相關(guān)技術(shù)的支持體現(xiàn)在兩個方面，一方面，國家長期忽視節(jié)能建筑，導(dǎo)致我國專業(yè)建筑節(jié)能改造的公司較少，且建筑節(jié)能需要根據(jù)已建住宅進(jìn)行節(jié)能改造，這就需要專業(yè)建筑節(jié)能改造公司根據(jù)住宅的實(shí)際情況，選取適當(dāng)?shù)墓?jié)能建材進(jìn)行改造，但是目前，節(jié)能建材、節(jié)能材料的供應(yīng)都無法充分滿足建筑節(jié)能需要，阻礙了建筑節(jié)能的發(fā)展。另一方面，節(jié)能技術(shù)人才欠缺，當(dāng)前技術(shù)人員與施工人員都不能達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致節(jié)能技術(shù)無法進(jìn)行進(jìn)一步研究，最終難以體現(xiàn)民用建筑的節(jié)能效果。

三、民用建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

（一）建筑規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑規(guī)劃是建筑設(shè)計(jì)的前提，而在建筑規(guī)劃時主要考慮建筑整體體型、整體組合以及建筑日照等。

第一，以建筑體型設(shè)計(jì)以及整體組合來看，建筑形式不同，節(jié)能設(shè)計(jì)的要求也不同。因此，建筑工首先要考慮建筑物的造型，造型應(yīng)該盡量簡潔，以便利用造型節(jié)能達(dá)到減排的效果。其次，要考慮建筑體型間距，設(shè)計(jì)規(guī)劃處合理的平衡點(diǎn)，例如：入風(fēng)口和出風(fēng)口可以結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)向的特點(diǎn)，以便空氣流動，促進(jìn)熱交換。這樣利用自然設(shè)計(jì)優(yōu)勢的設(shè)計(jì)技術(shù)，可以降低建筑的能源消耗量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。

第二，針對朝向與日照的問題。首先，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該避免東西向，以西北方向或者接近南北方向?yàn)樽顑?yōu)選擇。其次，鑒于氣候、施工用地、建筑地理位置等外界因素，會對日照和朝向的設(shè)計(jì)造成不同程度的影響，因此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該全面了解各項(xiàng)因素，綜合考慮各項(xiàng)因素后制定出良好的設(shè)計(jì)規(guī)劃方案。例如：可以將建筑物的房間設(shè)計(jì)在冬季背風(fēng)和朝陽的方位，以便減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量的影響。

第三，針對窗子與墻面面積比例的問題。建筑設(shè)計(jì)人員要遵循《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，同時，要充分考慮建筑物所處的地形地貌，當(dāng)?shù)囟救照涨闆r以及建筑采光通風(fēng)要求等綜合因素，盡量降低窗墻比，以便降低資源消耗。

（二）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑節(jié)能規(guī)劃中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)以及冷滲透對建筑物的能耗有著重要影響，因此，在節(jié)能規(guī)劃時，建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)該特別關(guān)注民用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)特性與相關(guān)指標(biāo)。

其一，墻體是時建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，因此，建筑設(shè)計(jì)人員在建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃的初期，應(yīng)該慎重考慮墻體節(jié)能設(shè)計(jì)。目前，我國大部分建筑砌墻時，還延用傳統(tǒng)的實(shí)心黏土磚，保溫質(zhì)量則由砌筑厚度來決定，但是，這種砌墻方式資源消耗量過大，違背了節(jié)能原則。為了在節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，推進(jìn)建筑外墻外保溫技術(shù)的發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用復(fù)合保溫墻體技術(shù)、空心砌墻技術(shù)等來代替實(shí)行黏土磚砌墻法。

其二，門窗是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，主要起到減少室內(nèi)空氣與室外空氣的熱交換的作用。因此，建筑設(shè)計(jì)人員要合理選擇窗型，保證氣密性，應(yīng)該避免使用固定窗以及推拉窗。同時，要控制窗門比，減少窗體開啟面積，擴(kuò)大固定窗扇面積，縮小縫隙。其次，建筑設(shè)計(jì)人員要改善窗子框架的保溫性能，例如：選擇以塑鋼為代表的導(dǎo)熱系數(shù)低的材質(zhì)。且建筑設(shè)計(jì)人員可以合理利用玻璃，例如吸熱玻璃、熱反射玻璃等。最后，還可以考慮設(shè)置外部遮陽系統(tǒng)，或者在窗子上貼透明聚酯膜。

其三，針對屋頂節(jié)能，建筑設(shè)計(jì)人員首先要合理選擇保溫材料，科學(xué)設(shè)置屋頂形狀。其中，屋頂材料，要盡量避免選擇吸水性能高的材料，如果必須采用吸水率較高的屋頂材料，也要考慮好排氣孔，或是選擇架空板隔熱。針對屋頂?shù)脑煨停ㄖO(shè)計(jì)人員可以采用坡頂屋面，以便節(jié)省能源消耗。除此以外，建筑設(shè)計(jì)人員還可以鋪設(shè)絕熱材料、或者鋪設(shè)玻璃棉、膨脹珍珠巖等松散材料，以便作為屋面的保溫層，同時也減少能源消耗。

（三）其他綜合技術(shù)的措施

除了建筑規(guī)劃節(jié)能、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能以外，還有其他綜合技術(shù)的措施，可以起到節(jié)能減排的作用。

第一，各專業(yè)之間的互相合作。由于民用建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性問題，其牽扯到自然環(huán)境、住宅規(guī)劃、居民需求等各方面的因素。因此，建筑設(shè)計(jì)人員除了要考慮建筑的實(shí)用性，還要綜合考慮建筑的結(jié)構(gòu)、建設(shè)、材料、水暖等方面，以便提高建筑質(zhì)量，降低建筑能耗。

第二，建筑設(shè)計(jì)人員要重點(diǎn)研究和發(fā)展節(jié)能技術(shù)，提升建筑材料質(zhì)量，提高建筑施工技術(shù)以及建筑節(jié)能技術(shù)。特別應(yīng)該引起注意的是：應(yīng)該將目光長遠(yuǎn)化、國際化，與節(jié)能技術(shù)發(fā)展較好的國家進(jìn)行溝通交流，以便深入學(xué)習(xí)和研究其使用的節(jié)能技術(shù)，累積先進(jìn)的節(jié)能建筑經(jīng)驗(yàn)，從而提高自身節(jié)能建筑質(zhì)量。

第三，建筑設(shè)計(jì)人員對建筑節(jié)能進(jìn)行理論分析，以便開發(fā)出與我國實(shí)際國情相適應(yīng)的計(jì)算機(jī)節(jié)能分析軟件。另外，建筑設(shè)計(jì)人員還要建立相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，以便重點(diǎn)研究節(jié)能技術(shù)，使節(jié)能技術(shù)得到科學(xué)支持，進(jìn)而充分發(fā)揮節(jié)能技術(shù)的作用。同時，建筑設(shè)計(jì)人員要重點(diǎn)使用節(jié)能材料，大力發(fā)展和研究民用建筑中的節(jié)能設(shè)備，尤其要深入建筑技術(shù)與高新技術(shù)聯(lián)合的研究。除此以外，建筑設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該大力推廣普及先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。

第四，建筑設(shè)計(jì)人員要順應(yīng)時代發(fā)展，做到與時俱進(jìn)。例如：普及太陽能的使用。太陽能是一種新型能源，其可以作為煤、油、電等的補(bǔ)充能源和替代能源。太陽能作為最純凈的能源，可以有效地避免煤、油等造成的環(huán)境污染，另外還能減少煤和油等的能源消耗。因此，針對太陽能的使用，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該提前考慮好太陽能的安裝位置，將房屋建筑的美觀效果與太陽能源的使用相結(jié)合，進(jìn)而設(shè)計(jì)出既美觀又節(jié)能的民用建筑物，滿足居民生活需求，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

四、結(jié)語

總而言之，社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，使我國能源問題成為了熱點(diǎn)關(guān)注問題，為了在民用建筑工程中減少能源消耗量，保證施工環(huán)境質(zhì)量，在民用建筑設(shè)計(jì)中，建筑工人要清楚認(rèn)識在民用建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)還存在著政策不健全、管理人員對節(jié)能認(rèn)識不全面、節(jié)能建材市場還不夠市場化、節(jié)能技術(shù)缺乏相關(guān)的科學(xué)技術(shù)支持等問題。然后，應(yīng)該在建筑規(guī)劃、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等方面充分利用節(jié)能技術(shù)，并利用其他綜合技術(shù)措施，減少能源和資源的消耗量，減少施工過程中的環(huán)境污染，保證施工經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：河北拓為工程設(shè)計(jì)有限公司）