建筑節(jié)能與建筑外立面設計在現階段的發(fā)展思考研究

何蜜

中國建筑上海設計研究院有限公司 上海 200062

引言

近年來，隨著我國社會經濟的高速發(fā)展，建筑工程項目數量不斷地增加，項目規(guī)模也越來也大，受到人們的廣泛關注，取得了不錯的成效。但與此同時，在激烈的市場競爭中，建筑行業(yè)想要取得長遠的發(fā)展，占據更多的市場份額，則必須順應時代發(fā)展需求，遵循節(jié)能環(huán)保原則，將建筑節(jié)能與建筑外立面設計有效結合，轉變傳統的建筑外立面設計模式，以提高建筑節(jié)能效率，保障建筑工程質量，維護建筑使用人員的生命健康，促進建筑行業(yè)現代化發(fā)展，實現經濟效益最大化的同時，提高建筑工程的社會效益和環(huán)境效益。

1 建筑外立面設計的相關內容

1.1 建筑外立面設計的相關內容

建筑外立面包含了多方面的意義，如建筑立面形式、建筑立面變換等，主要是以裝飾建筑為主題，來更換立面，可將其分為兩種類型，一種是獨立裝飾，另一種是附加裝飾。建筑本身在支撐結構方面存在著一定的不同，在建筑立面更換的過程中，其所受到的技術約束條件有所不同，這就使建筑立面更換程度存在差異。一般情況下，建筑外立面包括除屋頂外建筑所有外圍護部分，在某些特定情況下，如特定幾何形體造型的建筑屋頂與墻體表現出很強的連續(xù)性并難以區(qū)分，或為了特定建筑觀察角度的需要將屋頂作為建筑的“第五立面”來處理時，也可以將屋頂作為建筑外立面的組成部分。

1.2 建筑外立面設計基本要求

在進行建筑外立面設計時，應當遵循合理性。指的是所設計的外立面造型，不僅要從視覺效果方面考慮，還要與周圍環(huán)境相適應，不可在設計的時候天馬行空，需確保立面設計的可行性，滿足整體性要求；二是應當具備實用性。是指在進行建筑外立面設計時，要考慮建筑的使用年限、安全性、耐久性，需基于建筑施工所在區(qū)域的氣候特征、地質環(huán)境等來進行科學設計，提高建筑工程的社會效益，滿足人們的生活需求。

2 建筑外立面設計中引入建筑節(jié)能理念的必要性

在建筑外立面設計中，引入建筑節(jié)能理念，十分有必要，而且具有一定的可行性。能源節(jié)約是當前備受關注的話題之一，為緩解我國能源短缺問題，應當有效利用可再生能源，減少不可再生能源的消耗，提高太陽能、風能等新型能源的利用率?；诮ㄖ?jié)能的建筑外立面設計，包含了兩方面內容：一方面是置換新舊建筑物的外立面，需要在修理工程中增設適宜的節(jié)能設備；另一方面是在進行建筑工程建設工作之前，需要優(yōu)化建筑外立面節(jié)能設計方案，突出外立面改造的節(jié)能性。從現階段來看，建筑節(jié)能被建筑外立面設計制約的原因在于裝飾材料、設計風格、技術手段等方面，需要將建筑節(jié)能和外立面設計有效結合，處理好兩者之間的關系，以便于提高建筑外立面設計水平，達到良好的節(jié)能效果[1]。

3 現階段建筑節(jié)能與建筑外立面設計的關系

建筑外立面設計，是為了降低自然因素對建筑的負面影響，預防自然災害對建筑結構造成破壞，與此同時其目的還在于規(guī)避有害氣體、紫外線進入到建筑室內環(huán)境中，以免影響建筑的使用功能和安全性，旨在處理好建筑工程建設與環(huán)境之間的關系，使兩者和諧發(fā)展。傳統的建筑行業(yè)發(fā)展模式已經不適用于當下，新形勢下要求建筑行業(yè)朝著綠色化方向發(fā)展，降低建筑工程建設中的能源消耗，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，要格外重視建筑外立面設計，需充分發(fā)揮現代科學技術，堅持節(jié)能原則，杜絕裝飾上的盲目跟風，需根據建筑物的實際情況來進行相應的設計，盡量減少能源消耗。就目前而言，在建筑外立面設計中還存在著一定的問題，有待于進一步改善，其問題主要表現在兩方面：一方面是建筑外立面造型設計水平有待提升。部分建筑外立面設計中使用的是大型玻璃幕墻，頂棚使用人造采光設備，這種設計方案不具備節(jié)能性，只關注了外立面設計的美觀性，忽視了能源消耗問題；另一方面是建筑外立面設計技術需創(chuàng)新。指的是在進行建筑外立面設計的時候，設計人員重心放在視覺效果上，忽視了實用性，沒有從建筑使用者的角度來進行設計，忽視了節(jié)能技術的應用，致使建筑結構不合理[2]。

4 影響建筑立面節(jié)能的因素

就目前而言，影響建筑立面節(jié)能的因素主要有以下幾點：第一，所采用的建筑外立面造型不具備節(jié)能性?，F代城市建設過程中，人們主要以人工環(huán)境為中心來開展日常生活，為滿足日常需求，其會耗費一定的能源，比如說使用空調系統、采暖系統、照明系統、通信系統等，這些都會對建筑節(jié)能產生一定的影響。我國部分建筑在設計外立面造型的時候，并未根據其所處的實際環(huán)境來進行科學設計，而是照搬其他建筑外立面造型模式，只遵循光、透原則，因此大多都是使用玻璃幕墻，或是選擇中庭結構，由于沒有進行良好的節(jié)能設計，致使建筑外立面未能滿足建筑節(jié)能的要求，無法減少能源消耗，不利于建筑工程的長遠發(fā)展；第二，在進行建筑外立面設計時，需要應用裝飾工藝來進行美化。大部分情況下，在選擇材料時只考慮其裝飾性，忽視了技術方面的要求，也未能有效融入節(jié)能環(huán)保理念，以致無法達到預期的建筑節(jié)能效果。如若在選擇建筑外立面裝飾材料的時候，過于重視材料自身的通透性，卻并沒有綜合考慮周圍環(huán)境，則難以實現人與環(huán)境的和諧相處，而且也會降低建筑室內的保溫效果。部分外立面結構采用的是完全封閉形式，沒有設計窗戶，以致室內空間缺乏人性化，在構造上還不夠科學，容易產生熱橋現象。如若過分強調建筑外立面造型，進行過度裝飾，導致裝飾性構件超出主體，影響建筑外立面設計的整體性。而且當前所使用的外立面裝飾材料大多具有較高的傳熱性，不利于提高建筑節(jié)能水平。

5 基于建筑節(jié)能的建筑外立面設計有效措施

5.1 安裝太陽能裝置

基于建筑節(jié)能，在進行建筑外立面設計的時候，應當重視太陽能裝置的安裝工作，其作用在于節(jié)約建筑物的能源消耗，提高建筑工程建設的節(jié)能效果。常見的太陽能裝置有兩種：一種是太陽能熱水器，主要利用太陽能進行熱水供應，不會造成能源消耗，無須使用其他能源便能夠獲得熱水，大幅度降低了能源消耗量；另一種是太陽能發(fā)電器，其可利用太陽能電池板來進行能源轉換，將吸收到的太陽能轉化為電能，為建筑提供電力服務，有著較好的節(jié)能效果[3]。

5.2 建筑外立面屋頂節(jié)能設計

在建筑外立面設計過程中，需要重視屋頂部位，這一部位設計的好壞，將直接影響建筑工程的美觀性及其質量，關系著遮風擋雨功能是否實現，必須予以高度重視。就目前而言，屋頂設計類型具有多樣化，可以根據建筑工程的實際情況，基于節(jié)能原則，以及建筑物的保溫狀況，來選擇適宜的屋頂類型。比如說，如若建筑物所處區(qū)域在冬季較為寒冷，那么在設計屋頂的時候則應當設計較厚的保溫層，預防冷空氣侵入于建筑墻內；如若建筑物所處區(qū)域屬于全年濕熱狀態(tài)，那么在設計屋頂的時候，需要設計隔熱層、防水層，以降低建筑物室內的溫度，使?jié)穸扔兴陆礫4]。除此之外，在設計屋頂的時候還需要合理選擇施工原材料，其應當具有較好的防水性，有一定的隔熱功能，并且不會過度消耗能源，常見的有防水型混凝土材料、高分子合成特殊防水材料等。另外，在屋頂設計中還可以融入現代科學技術，使用新能源，如風能、太陽能，以降低能源消耗，起到有效的環(huán)保作用，降低噪音污染。

5.3 建筑外立面入口設計

在進行建筑外立面設計的時候，需要注重入口設計，這部分的作用在于連接建筑內部和外部，不僅關系建筑的交通通行情況，也吸引著人們的注意力，因此在設計時，既要考慮入門設計的形狀、方向，還要從節(jié)能角度來進行分析。要根據建筑所在區(qū)域的氣候特點，科學設計建筑入口，做到因地制宜，具體問題具體分析，比如說在炎熱地區(qū)，設計建筑入口的時候需做好遮陽工作，使用竹木材料，確保其通風性；在氣候寒冷地區(qū)，設計建筑入口的時候則可選擇雙層型入口，或是門斗式入口，以避免冷空氣灌入。除此之外，在建筑入口周圍，應當設計一些能夠擋風的墻體，種植耐寒樹木。這種設計方式不僅能夠降低能源消耗，還有利于避免室內溫度太低[5]。

5.4 建筑外立面門窗設計

在建筑外立面設計過程中，門窗設計十分重要，屬于建筑結構中的薄弱部位，設計人員不僅要確保門窗開啟、關閉的便捷性，重視門窗的美觀性，還需要綜合考慮門窗的節(jié)能性。一般情況下，建筑物門窗并不具備較好的保溫性能，在隔熱方面也有所欠缺，存在較大的熱量損失率，這會增加建筑室內采暖的能源消耗。為解決這一問題，在設計建筑物門窗時，應當貫徹落實節(jié)能原則，需充分發(fā)揮門窗的節(jié)能作用，合理設計門窗。例如，如若建筑物所處地區(qū)氣候寒冷，那么建筑物可將入口處設計為轉門形式，增設暖風設備，避免室內熱量快速流失，門窗朝向要有充足的陽光；如若建筑物所處于氣候較為炎熱，那么則要于窗口設計遮擋物，避免陽光照射，降低熱量的攝入，減少空調能源消耗。

5.5 建筑外立面墻體設計

建筑外立面設計過程中，墻體是重要組成部分，對建筑結構外觀有極大的影響，直接關系到建筑風格、形式，也影響最終的建筑設計質量，若不對其進行有效的處理，則會導致能源消耗量過大，不符合建筑節(jié)能要求。因此，在進行建筑外立面墻體設計時，需要綜合考慮墻體自身隔熱、保溫等因素，融入有效的節(jié)能理念，以提高建筑外墻設計水平，降低建筑外立面墻體設計中的能源消耗。建筑平、立面積不宜出現太多轉折面、凹凸面。冬季的時候，需要考慮建筑外立面墻的保溫功能，選擇適宜的外墻保溫技術，防止出現冷凝狀況，需規(guī)避熱橋現象的發(fā)生；夏季的時候，則需要重視隔熱設計，根據其所處環(huán)境的實際情況來進行科學設計，保持通風性，選擇淺色系材料，可用百葉來進行遮陽，做好綠化工作。除此之外，還應當充分發(fā)揮現代新能源技術的作用，如采用光電一體化的幕墻。

6 結束語

總而言之，在進行建筑外立面設計時，應當有效融入建筑節(jié)能理念，明確建筑節(jié)能的必要性，根據建筑物的情況，來優(yōu)化設計建筑外立面，選擇適宜的設計方案，既要突出建筑外立面設計特色，提高視覺效果，還要降低能源消耗，遵循節(jié)能環(huán)保原則。建筑外立面設計并不是一項簡單的工作，其涉及多方面內容，需要實施系統化管理，要關注屋頂設計，科學設計建筑入口，安裝太陽能裝置，優(yōu)化建筑門窗設計，從而保障建筑外立面設計質量，推動建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。