節(jié)能環(huán)保理念下的建筑設計思考

李婧

（山西省建筑材料工業(yè)設計研究院有限公司，山西太原 030000）

0 引言

近年來，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模不斷提高，建筑行業(yè)的資源浪費與環(huán)境污染問題日益突出，與可持續(xù)發(fā)展理念背道而馳。此對建筑業(yè)和經濟與社會的發(fā)展產生了弊端。從此角度出發(fā)，只為進一步突出建筑項目的節(jié)能環(huán)保性能，全面應用節(jié)能設計措施，使建筑能耗降到最低[1]。

1 建筑工程設計中的節(jié)能建筑設計的重要性

如今，環(huán)境問題日益突出，由于全球能源危機，人們已經意識到，忽視環(huán)境價值的巨大后果，且過分追求經濟利益無法順應社會的可持續(xù)發(fā)展要求。環(huán)境是一個現(xiàn)實存在的重要實體，環(huán)境資源問題應該建立于經濟發(fā)展的前提之上，才能實現(xiàn)社會的長遠發(fā)展。我國目前面臨的是資源緊張的現(xiàn)狀，節(jié)能技術的應用有效的緩解了這一矛盾。由于發(fā)展初期只注重大力發(fā)展搞建設，缺乏對環(huán)境保護的重視?，F(xiàn)階段，我國資源短缺的現(xiàn)狀將極大地阻礙國家的經濟發(fā)展[2]。建筑業(yè)的能源消耗量很大，居國內能源消耗量之首，也是造成全國資源短缺的最大因素。通過發(fā)展節(jié)能建筑設計，可以有效減少建筑耗材，并在一定的程度上改善了當前的資源狀況。節(jié)能建筑設計得發(fā)展可以更好地實現(xiàn)了國民經濟發(fā)展的持續(xù)性。建筑業(yè)是我國的支柱性產業(yè)，是城市的發(fā)展、經濟的建設、居住環(huán)境改善的重要著力點，具有很強的擴展性。引入節(jié)能設計是一項困難重重的具有挑戰(zhàn)性性的任務。在建筑行業(yè)的工程設計中，對員工提出了更高的要求，并在一定程度上助推他們的專業(yè)水平和工作經驗的提升。節(jié)能設計的發(fā)展在一定程度上促進了節(jié)能材料的發(fā)展，為國家建筑及相關產業(yè)的整體發(fā)展注入了強大動力，與此同時，對這一方向的研究改善更有利于整個建筑行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

2 在建筑設計中應用節(jié)能環(huán)保理念需遵守的原則

2.1 一體化原則

為了能實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標，設計人員需要遵守的是一體化的原則。在用一體化原則指導建筑設計工作時，設計人員需要充分考慮各種因素，使建筑周圍環(huán)境與建筑物相協(xié)調，從而降低能源消耗，保證環(huán)境保護效果。另外，設計人員需要綜合考慮水土環(huán)境、光照條件以及建筑節(jié)能環(huán)保技術，制訂科學的建筑環(huán)保節(jié)能設計方案，從而提高建筑工程建設水平。

2.2 堅持因地制宜

在開展節(jié)能設計過程中，需要貫徹因地制宜的設計原則，依據(jù)建筑設計場所的實際地理條件，制定適宜的節(jié)能設計方案，從而最大程度地減低建筑成本。在設計工作開展前，首先要針對地理位置進行認真勘查，了解當?shù)氐臍夂驐l件以及地址狀況，以保證節(jié)能設計能夠切實開展落實，發(fā)揮最大功效。除此之外，也要考慮建筑建設位置，盡量選擇具有良好地理環(huán)境條件的區(qū)域，氣候適宜的環(huán)境，不僅是能改善居住人群的居住環(huán)境的生活質量，同時也提升了居民的生活幸福度，而且也更利于開展節(jié)能設計，通過降低空調使用率達到減少電力消耗的效果。

2.3 實用性原則

在建筑節(jié)能環(huán)保設計中，設計人員需要從廣大人民群眾的角度出發(fā)，做好設計工作。出于居民對建筑實用方面要求較高，設計的人員需要優(yōu)化建筑設計方案，提高建筑的實用性。參與的設計人員可從下列幾個方面著手：參與的設計人員不只考慮建筑材料質量，還需要考慮建筑材料的價格。設計人員在應用安全性能高、防火性能強的建筑材料的同時，還需要降低建筑成本。另外，設計人員還需要考慮建筑物的采光問題，以保會擁有良好的光照條件。另外，參與設計的人員需要加大建筑物的節(jié)能環(huán)保設計力度，提高建筑物的節(jié)能環(huán)保性。比如，設計人員可以應用環(huán)保節(jié)能材料、引進環(huán)保節(jié)能技術等。

2.4 創(chuàng)新原則

由于科技在進步，在與建筑有關的新技術方面、新設備也在不斷完善，新材料也在不斷的出現(xiàn)，這樣更有利于建筑行業(yè)的快速發(fā)展。在建筑設計這一階段，不僅僅是要考慮節(jié)水、節(jié)能、降噪，還要在原有的技術和工藝上不斷創(chuàng)新研發(fā)，優(yōu)化建筑設計，創(chuàng)新施工的技術，才能促進節(jié)能減排事業(yè)較快發(fā)展。

2.5 環(huán)保性原則

為提高社會建設水平，設計人員在設計建筑時應遵守環(huán)保原則，切實保護環(huán)境。施工過程中產生的水污染、土壤污染、大氣污染，會降低環(huán)境質量，需的是制約人類的社會可持續(xù)發(fā)展。為的是避免出這類的問題，建筑設計人員需要制訂科學的設計方案，減少對環(huán)境造成一些不良的影響[3]。

3 節(jié)能環(huán)保理念下的建筑設計控制要點

3.1 屋頂環(huán)保節(jié)能設計

在建筑設計過程中，參與設計的人員需要從環(huán)保節(jié)能的角度來考慮研究建筑設計的方案。屋頂環(huán)保節(jié)能設計的要求是：保證屋頂?shù)谋匦?、防水性。從現(xiàn)狀來看，綠化式屋頂和太陽能集熱式屋頂均可以實現(xiàn)保溫與防水的效果。綠化式屋頂是指通過開展屋頂綠化的方式打造節(jié)能環(huán)保型屋頂。建設綠化式屋頂，不僅可以降低屋頂?shù)妮椛錈?，還可以改善城市環(huán)境，提高環(huán)境保護水平。太陽能集熱運用的是坡屋頂、平屋頂：向南的一側屋頂則需要應用到鋼筋混凝土結構，上面可鋪設為主動式的太陽能集熱器，以更好地吸收熱量；朝陽一側屋頂?shù)拿娣e大于背陽一側屋頂?shù)拿娣e，從而獲取更多的熱量，增強建筑物的保暖性能。科學合理地設置太陽能集熱式屋頂，可以有效收集熱量，將熱量轉化為熱能，滿足人們對熱能的需求；同時也滿足人們的用電需求，提高社會發(fā)展水平[3]。建筑設計人員可以根據(jù)實際需求采用合理的屋頂環(huán)保節(jié)能設計方案，從而科學地指導屋頂施工。

3.2 外門窗節(jié)能設計

在建筑能耗耗損中，外門窗屬于能耗損失最多的位置，。因此，在設計時，需要在確保外門窗的功能基礎上，較大程度地降低外門窗的開口面積，以達到降低能耗的效果。由于目前并未設置統(tǒng)一的外門窗節(jié)能材料選擇標準，所以設計人員需要結合建筑物當?shù)貧夂蚯闆r確定適宜的建筑材料。例如，北方氣候偏冷，外門窗材料選擇時多采用塑鋼材料門窗，這種材料能夠規(guī)避金屬窗的冷橋現(xiàn)象發(fā)生。如果建筑物位于四季氣候較為顯著的地區(qū)，那么在選擇材料時，多推薦使用鍍膜玻璃和中空玻璃，這兩種材料能夠適應四季冷熱交替的氣候條件。總體來說，設計人員在進行外門窗節(jié)能設計過程中，需要綜合多種因素考慮，選擇適宜的外門窗材料進行建筑設計，既能滿足居住使用需求，也起到節(jié)能環(huán)保的目的[4]。

3.3 內外墻環(huán)保節(jié)能設計

設計人員需要加強外墻環(huán)保節(jié)能設計，增強外墻的保溫性能，從而滿足人們對室溫的要求，提高居住的舒適度。為提高外墻環(huán)保節(jié)能設計水平，設計人員需要關注先進的外墻保溫技術，進而將先進的外墻保溫技術融入設計方案中，從而達到提高外墻保溫設計水平的目的。在外墻的墻體中填儒可吸收并能儲存熱量材料，以及在外墻墻體表面覆蓋保溫隔熱的材料，能夠起到良好的保溫效果。因此，設計人員可以利用這些技術或材料來開展外墻環(huán)保節(jié)能設計工作。除了開展外墻環(huán)保節(jié)能設計工作之外，設計人員還需要開展內墻環(huán)保節(jié)能設計工作。在開展時，設計人員需要優(yōu)化內墻布局（如科學地設計通風與采光的位置等），以達到合理調節(jié)室內溫度、濕度的效果?？偠灾?，設計人員需要積極探究內外墻環(huán)保節(jié)能設計要點、設計方法等，進而科學地指導建筑節(jié)能設計工作，從而最大化地提高設計水平。

3.4 圍護結構的節(jié)能設計

由于建筑圍護結構直接關系到建筑物的保溫效果，因此設計人員在進行節(jié)能設計時需要關注圍護結構的設計。建筑圍護結構對建筑物墻體的隔熱保溫效果起著決定性作用，直接關系到節(jié)能設計的實施效果。因此，在開展外圍機構的節(jié)能設計時，需要科學合理地選擇保溫技術以及所使用的節(jié)能材料。通常情況下，目前采取的墻體保溫節(jié)能技術多是外墻保溫技術，分為外墻外保溫、外墻內保溫和外墻自保溫三類技術類型。另外，在墻體的材料選擇方面通常也是使用具備吸熱性能的材料，保溫材料的技術更新需要設計人員實時關注。由此可以看出，墻外保溫節(jié)能技術是一項非常重要的節(jié)能技術。

4 建筑設計中應用節(jié)能措施

4.1 節(jié)能理念與節(jié)能材料資源的有效應用措施

在正式開始建筑項目的建設之前，設計人員必須仔細理解和掌握建筑圖紙，并在此基礎上制定合理的建筑材料使用計劃，以實現(xiàn)建筑材料的有效使用。同時，有必要整合物聯(lián)網(wǎng)技術，以實現(xiàn)室內水能和熱能的綜合利用，并實現(xiàn)更加自動化的應用。在技術管理發(fā)展中，可以將熱水器設置在一定條件下實現(xiàn)自動控制，避免浪費資源，在節(jié)約資源上取得良好的效果。通常，設置一些特定的技術參數(shù)來控制，也可是技術設置可以創(chuàng)建一個更加智能和自動化的系統(tǒng)，使電力等資源實現(xiàn)更加規(guī)范合理的利用。上述工作要在保證工程施工質量的基礎之上完成。同時，設計人員還應將影響建筑材料成本的各種因素考慮在內，例如物流成本、加工成本、存儲成本等，以使建筑建設成本最小化。

4.2 減少建筑內部設備能耗

當前時期，為了加強建筑節(jié)能措施的應用，相關單位及人員首先需要對建筑內部設備運轉過程的能耗量進行充分了解，對老舊設備進行更換，由于設備操作不當同樣會引起能源消耗過大現(xiàn)象，因此，當建筑施工及后期運轉時，相關單位需要安排專業(yè)人員對設備操作過程實施監(jiān)督管控，確保設備操作過程中按照操作的規(guī)范和標準進行，避免出現(xiàn)能源浪費等現(xiàn)象，促進建筑整體節(jié)能化水平的提高。

4.3 推行節(jié)能科技

隨著我國當前科技水平的不斷提高，越來越多新節(jié)能技術融入其中，有效地提高了整體的節(jié)能設計效果，例如在建筑中利用新型的節(jié)能空調和節(jié)能熱水器，都可以降低不可再生能源消耗。新型技術自動調節(jié)型住宅，利用太陽能實現(xiàn)整體住宅內部電力的供應，同時也可以將能量儲存在其中，有效地提高整體的控制效果，研究數(shù)據(jù)表明這一方案的太陽能利用率高達70%左右，降低能源的損耗。其次還可以類似于生物技術，如在實際設計時可以通過苔蘚等特點來凈化屋內的甲醛，同時也可以減少清洗劑的使用，避免對這邊環(huán)境造成一定的污染。通過節(jié)能和環(huán)保的相互統(tǒng)一提高資源的利用率，滿足環(huán)境管理的要求，避免出現(xiàn)能源浪費的問題。在節(jié)能設計時，要將設計理念融入到計算機模型中進行全方位模擬，考慮周邊的氣候條件，快速地發(fā)現(xiàn)在設計方案中所存在的偏差，逐漸完善整體的節(jié)能設計模式。

4.4 利用新能源

4.4.1 地熱能

當新能源應用于現(xiàn)代建筑節(jié)能設計過程中，地熱能占據(jù)著關鍵性的位置，在實際設計應用時，施工人員可以利用地熱能向熱能進行直接轉換，為建筑內部進行供暖，并提供熱水資源；同時，施工人員還可以利用地熱能進行發(fā)電，保障建筑內部電能資源的充足，為建筑內部電氣、照明等方面提供支持，保障建筑用戶的正常工作生活；以此來對傳統(tǒng)不可再生性能源進行替換，減少能源浪費等現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低污染物質的排放量，同時對自然環(huán)境進行優(yōu)化保護，為人們日常工作生活創(chuàng)建出一個健康舒適的環(huán)境。

4.4.2 太陽能

當前，太陽能資源在建筑設計的應用主要分為3種類型，分別是混合式獲取太陽能資源利用、間接式獲取太陽能資源利用以及被動式太陽能資源利用。從太陽能制冷系統(tǒng)的應用情況來看，太陽能制冷系統(tǒng)通過將光能轉化成為電能或者是熱能等形式來達到制冷的效果，從而為人們提供適宜的室內環(huán)境。與光能轉化成為電能相比，光能轉化成為熱能成為太陽能制冷系統(tǒng)應用的未來發(fā)展趨勢。前者雖然轉化方法較為簡單，但是在實際的應用過程中，不僅會造成太陽能資源轉換過程中的浪費，還會增加該系統(tǒng)的運行成本。而將光能轉化成為熱能的形式，能夠以極低的成本為人們提供制冷的效果，且有效降低了太陽能資源的消耗[5]。

4.4.3 風能

風能資源同樣屬于新能源之一，且在自然界中廣泛分布，其主要是由于陽光照射至地球表面之后，氣溫及空氣中水含量不同，由此導致不同地區(qū)之間的氣壓存在差異，帶動著氣溫變化及風的出現(xiàn)；相關單位及人員可以借助風車等現(xiàn)代化技術與設備設施的應用，利用風推動風車的轉動，以此來產生電能，從而實現(xiàn)風力發(fā)電；而當風能利用與現(xiàn)代建筑節(jié)能設計過程中，設計人員可以在除門窗等部位之外，預留一定的通風口，確保建筑內部空氣能夠流通，減少空調等設備的應用，在節(jié)省電能消耗的同時，保障室內環(huán)境的健康舒適。

5 結語

總之，為提高建筑工程的社會效益和節(jié)能環(huán)保性，設計人員需要根據(jù)節(jié)能環(huán)保理念來開展建筑設計工作，從而解決建筑行業(yè)高污染、高能耗的問題。與此同時，設計人員還需要應用先進的節(jié)能環(huán)保技術、科學的設計方式來增強建筑節(jié)能環(huán)保設計效果。