建筑設(shè)計施工中節(jié)能問題的分析

林壤魁

摘要：節(jié)能環(huán)保，是我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點;建筑節(jié)能設(shè)計與施工，是保證整個建筑節(jié)能實施的重要過程。在如今能源短缺的形勢下，作為當(dāng)今建筑設(shè)計師和建設(shè)者，更在建筑節(jié)能設(shè)計與施工中運用有針對性地舉措，以推進建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文主要從節(jié)能舉措在建筑設(shè)計與施工中的實際運用出發(fā)，探討了建筑設(shè)計與施工中的節(jié)能舉措，并提出搞好建筑節(jié)能設(shè)計的對策，希望以此推進建筑節(jié)能設(shè)計與施工的發(fā)展，更好的實現(xiàn)能源節(jié)約。

關(guān)鍵詞：節(jié)能設(shè)計施工;節(jié)能環(huán)保;節(jié)能探討

Abstract： Energy conservation and environmental protection are the focus of sustainable development of China's construction industry. Energy saving design and construction of buildings is an important process to ensure the implementation of the whole building energy saving. Under the current situation of energy shortage， architects and builders should adopt targeted measures in the design and construction of building energy saving， so as to promote the development of building energy saving industry. Based on the practical application of energy-saving measures in architectural design and construction， this paper discusses energy-saving measures in architectural design and construction， and puts forward some countermeasures for building energy-saving design， hoping to promote the development of building energy-saving design and construction and better realize energy saving.

Keywords： Energy-saving design and construction; energy-saving and environmental protection; energy-saving discussion

一、前言

隨著我國建設(shè)項目的持續(xù)增多，相應(yīng)的能源消費也逐年增多，大力倡導(dǎo)建筑節(jié)能設(shè)計對減少建筑能耗有著關(guān)鍵作用。在建筑節(jié)能設(shè)計里，應(yīng)充分考慮自然資源的有效運用，從選址、選材等基本設(shè)計工作開始，在施工過程當(dāng)中采取相應(yīng)減少節(jié)能損耗措施，以防止建筑資源耗費，增強節(jié)能環(huán)保設(shè)計的成效[1]。

在此基礎(chǔ)上，本文探討了建筑節(jié)能舉措在建筑設(shè)計與施工中關(guān)鍵研究價值，強化建筑設(shè)計施工與建筑節(jié)能舉措的探討，有利于優(yōu)化當(dāng)今建筑的長久服務(wù)功能，維護建筑材料的節(jié)能成效，減少建筑工程造價。

二、建筑設(shè)計施工中運用節(jié)能舉措的關(guān)鍵性

中國雖然有著較為豐富的能源資源，但人口較多，開發(fā)利用不科學(xué)，能源消耗嚴(yán)重。建筑能耗已成為中國可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國90%以上的建筑是高耗能建筑，不僅造成大量的能源消耗，而且造成環(huán)境污染和破壞。建筑能耗方面，設(shè)計水準(zhǔn)作為建筑施工的關(guān)鍵基礎(chǔ)，不僅關(guān)系工程質(zhì)量，而且關(guān)系建筑的能耗[2]。為了順應(yīng)時代發(fā)展的需要，我們必須在建筑設(shè)計里采取相應(yīng)的節(jié)能措施，更好地促進建筑節(jié)能設(shè)計水準(zhǔn)的提高，降低建筑能耗，環(huán)境受到的污染減少，能源成本得到降低。

節(jié)能是新時代建筑設(shè)計的主題，也是我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵發(fā)展方向。圖1為綠色節(jié)能建筑概念圖，綠色節(jié)能建筑提倡“綠色施工”“環(huán)保施工”“節(jié)能施工”等概念，對未來的建筑行業(yè)有著深遠的影響，也側(cè)向說明建筑節(jié)能舉措在建筑設(shè)計及施工的運用有著關(guān)鍵的意義。

三、建筑設(shè)計施工的建筑節(jié)能舉措

（一）地域環(huán)境及建筑形體中的節(jié)能設(shè)計

1. 地域環(huán)境

主要體現(xiàn)在建筑環(huán)境選址及其合理的建筑規(guī)劃。建筑的選址需要依照當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候、水土質(zhì)、溫度等地域環(huán)境因素綜合考慮，既要求能有效地適應(yīng)其不同的氣候環(huán)境，又可以為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡，真正達到可持續(xù)發(fā)展。

為了實現(xiàn)與建筑采暖有關(guān)的節(jié)能設(shè)計，必須了解不同地區(qū)的實際情況，合理規(guī)劃建筑供熱設(shè)施，考慮建筑的保溫成效，合理、科學(xué)地設(shè)計建筑物，運用有效的保溫舉措，在施工中嚴(yán)格控制節(jié)能要求，以增強保溫成效。

2. 建筑形體

建筑體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑朝向及其日照計算等方面對節(jié)能設(shè)計施工有很大影響。應(yīng)避免在建筑過程中違反節(jié)能理論，耗用大量電能進行取暖，造成資源的嚴(yán)重耗費[3]。比如對于住宅項目來說，主要朝向為南向采光，可避免東西向日曬的空調(diào)耗電;設(shè)計良好的南北通透戶型，可達到自然通風(fēng)成效，達到節(jié)能的目的。又比如在日照計算中，有效控制體形系數(shù)及控制表面面積系數(shù)，也可以達到獲取更多的日照輻射，降低耗能的成效。

為順應(yīng)當(dāng)今建筑逐步向一體化、多樣化的發(fā)展趨勢，可以在施工中從節(jié)能、實用、美觀、環(huán)保等方面入手，將陽臺、屋頂、建筑立面等與自然環(huán)境有效地聯(lián)系起來[4]。對單一建筑形式進行規(guī)劃設(shè)計，運用建筑形式增多建筑物的熱效應(yīng)和照明面積，實現(xiàn)節(jié)能成效。

（二）在改善室外綠化環(huán)境設(shè)計的舉措

在建筑設(shè)計里，綠化是改善環(huán)境、節(jié)約能源的有效舉措。一般情況下，在改善建筑物的室外綠化環(huán)境時，應(yīng)充分運用植被覆蓋舉措，實現(xiàn)綠化成效。例如，整個建筑物中大約2/3的室外空間被植被覆蓋，這節(jié)省更多的熱量，增強社區(qū)的綠化率，并且在推進能源運用率最大化方面起了關(guān)鍵作用。

（三）房屋建筑節(jié)能施工的要求

城市化進程的加快，推進住宅建設(shè)項目的快速發(fā)展，良好的住房供給對社會經(jīng)濟和人民生活具有劃時代的意義。我們必須科學(xué)地關(guān)注和掌握節(jié)能建筑技術(shù)。它分為兩個階段：施工前和施工后。

施工前必須做出科學(xué)合理的設(shè)計圖紙。在施工過程中，必須嚴(yán)格按照施工過程進行合理的操作，建筑節(jié)能材料的應(yīng)用是一個必須考慮的問題。

在住宅施工中，為了滿足節(jié)能施工的需要，在工程施工實踐中，應(yīng)從外墻，屋面，門窗等部位采取適當(dāng)措施，提高圍護結(jié)構(gòu)的耐熱性和密封性，從而達到節(jié)約建筑能源的目的。

施工前，施工單位應(yīng)按照節(jié)能要求科學(xué)設(shè)計施工圖紙，制定合理的施工方案，建立有效的質(zhì)量控制點，嚴(yán)格按照節(jié)能施工要求施工。同時，施工單位也要重視對施工人員的培訓(xùn)，提高節(jié)能意識，強化施工技術(shù)的傳遞。在購買建筑材料時，材料購買者需要依照節(jié)能設(shè)計的各項技術(shù)指標(biāo)進行識別和選擇，不要購買能耗高的建材，確保采購優(yōu)質(zhì)廉價的建筑材料，注重品質(zhì)，為建筑節(jié)能建設(shè)做好各種節(jié)能指標(biāo)。

（四）建筑屋面設(shè)計的節(jié)能舉措

作為關(guān)鍵的建筑圍護結(jié)構(gòu)，屋面隔熱是必不可少的。夏季因為巨大的太陽輻射，屋頂?shù)淖罡邷囟瓤蛇_70℃。冬季作為節(jié)能設(shè)計建筑的節(jié)能設(shè)計屋頂，屋頂?shù)臒崃颗c三個房間的熱量一樣大。

建筑屋頂節(jié)能的內(nèi)容主要是保溫層的設(shè)計和屋面保溫材料的精心選擇。具體的設(shè)計策略如下：

1.在屋面節(jié)能設(shè)計里，保溫層的設(shè)計尤為關(guān)鍵

在保溫層設(shè)計里，保溫材料的密度和吸水率不應(yīng)太大，以盡可能減少建筑屋頂?shù)淖灾豙5]。

2.在選擇保溫材料時，應(yīng)盡可能選用高效、節(jié)能、環(huán)保的新材料

以膨脹珍珠巖為實例，不僅擁有良好的保溫成效，而且價格低廉，不污染環(huán)境。在建筑屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計里，廣泛運用了污染與方便施工相聯(lián)系的方法。

3.在建筑屋頂節(jié)能設(shè)計里運用綠色屋頂和充水屋面

綠色屋頂是指在屋頂上種植花草和樹木，增強屋面保溫成效，增強綠化率，改善城市氣候。儲水屋頂設(shè)計用于儲存蓄水層，并始終確保水深約為20厘米，主要運用蒸發(fā)冷卻機制，以減少屋頂?shù)臏囟取?/p>

（五）建筑墻體設(shè)計的節(jié)能舉措

墻也是建筑圍護結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)成部分。節(jié)能舉措在建筑節(jié)能設(shè)計里的運用主要反映在以下幾個方面：

1.運用高保溫成效的材料設(shè)計制造單一材料外墻。

2.在墻體中間設(shè)計保溫材料，形成擁有保溫夾層的復(fù)合墻體。

3.在外墻內(nèi)側(cè)粘貼石膏板或石膏。值得注意的是，因為熱橋?qū)Ρ氐挠绊懞艽?，我們的運用范圍逐漸被淘汰。

4.外墻外保溫設(shè)計層，在保護墻體的同時進行外保溫[6]。

考慮到這四種節(jié)能舉措，第四種節(jié)能舉措的保溫成效最好，既能受室外溫度變化的影響，又能保護主結(jié)構(gòu)，防止冷、熱橋的發(fā)生。圖2的莆田恒大御景半島項目的節(jié)能設(shè)計就運用了這種方法。外墻多用的保溫材料包含保溫砂漿、聚苯乙烯板、聚氨酯等。

保溫砂漿在實際項目中的運用較多，如莆田恒大御景半島項目，其?；⒅楸厣皾{的運用較多，這與其耐腐蝕強、強度較高、耐磨性好、保溫性好、隔熱性好、質(zhì)量輕盈等特點是分不開的;但因為其吸水率高易空鼓的缺點，施工需要特別注意以下幾點：

（1）攪拌的砂漿需在1個小時內(nèi)使用完畢，不可使用過時灰。

（2）涂抹進行到第2遍時，因為及時性原因，在滴水槽上的分割縫就應(yīng)直接接入其保溫層內(nèi)。

（3）抹灰控制線可依據(jù)保溫層厚度要求進行彈出。

（4）面層施工之前，要先等保溫層的固化干燥并控制在2個小時之后。

（5）基層墻面的浮灰、油漬等可先用鋼絲刷清除，再用軟刷清掃。

（6）在界面砂漿干燥固化前，應(yīng)該使得?；⒅楸厣皾{分?jǐn)?shù)遍成活。

聚氨酯擁有良好的保溫成效，但傳統(tǒng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫板難以有效地運用于繁雜外墻。聚氨酯現(xiàn)場發(fā)泡噴涂保溫材料以其良好的保溫成效和防水成效，施工方便，適用于各種繁雜的外墻保溫和無縫施工，但它對建筑環(huán)境如氣溫、干燥濕度、風(fēng)級大小等有很大的影響，因此，噴涂過程中的溫度應(yīng)控制在15℃～35℃之間，這將大大降低膠粘劑基材的附著力，過高的溫度會造成不必要的發(fā)泡損耗。

外墻遮陽也是墻體保溫的主要構(gòu)成部分，主要用于擁有高熱成效要求的墻體。通常在保溫層外設(shè)計一個支撐鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，然后在夏季干掛板材，圖3建筑施工中的墻體節(jié)能設(shè)計就是運用這種方法，這是為了防止直接陽光照射在墻面上，而背部流動空氣層可以迅速加熱以起到良好的遮陽作用。

（六）建筑窗門設(shè)計的節(jié)能舉措

窗門是建筑能耗的一部分，一般占建筑能耗的40%。因此，在保證正常透風(fēng)、陽光和采光的前提下，應(yīng)盡量減少窗門的面積，減少窗門的氣密性，增強窗門的保溫成效，盡可能減少傳熱損耗，實現(xiàn)節(jié)能的目的[7]。

1. 在建筑窗門的設(shè)計里多用的節(jié)能舉措

（1）仔細(xì)設(shè)計窗門與墻的比例，即窗門與建筑立面面積的比例。一般情況下，北東、西、南的窗門比例不得高于20%、30%和35%。

（2）保護窗門的氣密性，盡可能增強氣密性，減少冷空氣和熱損耗的滲透。在正常情況下，建筑外墻的氣密性應(yīng)大于或等于4級，玻璃幕墻的氣密性應(yīng)大于或等于3級。

（3）強化新型環(huán)保節(jié)能材料的使用，最大程度地減少熱量損耗，保證窗門材料的節(jié)能環(huán)保[8]。關(guān)于新材料的運用這一點，圖4的南安恒大御景項目綜合樓的門窗節(jié)能設(shè)計就巧妙地運用了很多新材料，是一個值得借鑒的例子。

2. 在施工過程中需要注意的事項

（1）訂貨前，必須對原料進行質(zhì)量控制，對材料和性能進行綜合檢驗，對條件進行檢驗，使用壽命符合要求。

（2）產(chǎn)品加工須在有效期內(nèi)檢驗，并須檢查其準(zhǔn)確性。施工必須嚴(yán)格按照圖紙和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行。零件加工完畢后，應(yīng)進行5%的抽樣檢驗。每種不少于5件。如其中一件不合格，應(yīng)重新檢查，加倍抽檢無誤后方可驗收。

（3）避免運輸和安裝后的損壞，玻璃運到施工現(xiàn)場后，應(yīng)及時放入倉庫進行特殊保護。所有材料應(yīng)運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，暫時儲存時要保證通風(fēng)，放在一個不會被雨水淋濕的地方。

（4）塑鋼門窗施工嚴(yán)格按照準(zhǔn)備工作→測量、放線→確認(rèn)安裝基準(zhǔn)→安裝門窗框→校正→固定門窗框→土建抹灰收口→安裝門窗扇→填充發(fā)泡劑→塞海綿棒→門窗外周圈打膠→安裝門窗五金件→清理、清洗門窗→檢查驗收的流程進行。門窗扇安裝必須牢固，并應(yīng)開啟靈活、關(guān)閉嚴(yán)密，偏差控制在允許范圍內(nèi)。

四.建筑節(jié)能設(shè)計的改進對策

（一）貫徹建筑節(jié)能設(shè)計理念

將節(jié)能理念引入到設(shè)計工作中，最終實現(xiàn)可再生能源的高效運用或能源的循環(huán)運用。在我國傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展理念的制約下，建筑項目在設(shè)計初期的能耗往往過大，造成大量的能源耗費，有必要強化建筑節(jié)能設(shè)計，在具體的設(shè)計過程中強化各種節(jié)能措施的合理運用，推進建筑節(jié)能水平的不斷提高，避免耗費資源，更好地適應(yīng)時代的要求。圖5的建筑設(shè)計里的門窗節(jié)能施工，在門窗的設(shè)計里巧妙地運用了節(jié)能理念。

（二）尋找可替代成效源

積極運用新能源、地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能，擁有較高的質(zhì)量和清潔的新能源。因此，在建筑節(jié)能設(shè)計的過程中，應(yīng)積極運用各種新能源，有效減少建筑能耗。太陽能裝置可安裝在建筑物的屋頂和外墻，可將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能和電能，可有效地運用于節(jié)能建筑的設(shè)計。

在建筑設(shè)計里，我們還可以充分運用自然透風(fēng)的原理，建立建筑物的空氣循環(huán)系統(tǒng)，不僅與自然融為一體，而且節(jié)約能源，保護環(huán)境，又比如可以采用土地?zé)崮苋〈鷤鹘y(tǒng)的供熱系統(tǒng)。

運用替代能源不僅能有效節(jié)約傳統(tǒng)建筑能源，減少工程生產(chǎn)成本，而且有效地減少環(huán)境污染，保證建筑業(yè)的健康發(fā)展。在節(jié)能建筑中，新能源的研發(fā)和建筑的節(jié)能設(shè)計是主要的發(fā)展方向。建筑節(jié)能設(shè)計的優(yōu)化要求在節(jié)能建筑中創(chuàng)新新能源，推進建筑節(jié)能設(shè)計與新能源的開發(fā)運用。

（三）推廣使用環(huán)保綠色的生態(tài)材料

在建筑業(yè)的運營過程中，其運行規(guī)律符合節(jié)能規(guī)律，減少了建筑設(shè)計過程中高能耗材料的使用，有效地減少施工后產(chǎn)生的污染物。生態(tài)材料的使用不僅可以有效地減少碳排放，減少溫室效應(yīng)，而且可以防止對臭氧層的破壞。在建筑物使用壽命結(jié)束后，可以更好地回收運用，增強資源運用效率。更多地使用綠色建筑材料也可以減少居住空間的污染，有利于居民的居住環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，陶瓷塊材、加氣混凝土砌塊等新材料得到研究和開發(fā)。這些新型建筑材料的使用大大增強建筑設(shè)計的節(jié)能水平。

新技術(shù)的運用大大增強建筑水平，如新墻板的施工技術(shù)。然而，隨著新能源的使用，也存在一些耗費，廢棄物也增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)。在研究和開發(fā)新型建筑材料的過程中，既要重視建筑材料的物理成效，又要重視建筑材料的環(huán)境特性，強化多方面、多品種的開發(fā)。只有這樣，才能構(gòu)建一個和諧、良好的建材市場，才能有效地推進建筑業(yè)的發(fā)展。

五、結(jié)語

綜上所述，建筑節(jié)能舉措探討對建筑設(shè)計有著關(guān)鍵意義。作為新時代的建筑設(shè)計師，我們必須充分了解到節(jié)能設(shè)計施工的關(guān)鍵性，強化在日常工作中的專業(yè)知識和技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，靈活運用建筑節(jié)能舉措，最大程度地實現(xiàn)建筑節(jié)能。在節(jié)能施工中增強能效，減少能耗，為建設(shè)新的當(dāng)今智能建筑奠定堅實基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)節(jié)能減排宏偉目標(biāo)，為我國可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。

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