節(jié)能材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用探析

張勇

（陽泉市規(guī)劃設(shè)計院，山西 陽泉 045000）

0 引言

綠色節(jié)能的建筑工程項目，需要有效承載較多居住類使用功能，也需要保障人居環(huán)境的穩(wěn)定性和安全可靠性。因此在建筑設(shè)計階段選用節(jié)能材料的過程中，設(shè)計師需要從實際情況出發(fā)，對設(shè)計場景進(jìn)行優(yōu)化，也需要合理布局建筑內(nèi)部功能空間，才能夠?qū)⒐?jié)能材料的效用最大化。節(jié)能材料與建筑設(shè)計方案的有機(jī)結(jié)合，能夠充分展現(xiàn)建筑物的獨特應(yīng)用價值。

1 節(jié)能建筑材料類型

1.1 通風(fēng)材料

節(jié)能環(huán)保型建筑材料在建材市場中比較受歡迎，其中通風(fēng)材料、照明材料以及保溫材料的占比偏高，也能夠間接反映消費者的差異化需求。通風(fēng)材料能夠被應(yīng)用在建筑工程項目的通風(fēng)功能系統(tǒng)之中[1]，并且通風(fēng)管道和中央控制設(shè)備一般以配套的形式呈現(xiàn)，因此對其功能和性能指標(biāo)參數(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)建筑材料市場中通風(fēng)管道材料與其他施工材料相比，可替代性比較顯著，但是也能夠直接影響到建筑物內(nèi)部居住環(huán)境的穩(wěn)定性和空氣清潔度。因此在選用通風(fēng)材料的過程中，一切以功能需求為核心，才能夠?qū)崿F(xiàn)施工材料的功能效用最大化，還能夠間接體現(xiàn)節(jié)能建筑材料的獨特性和差異性。尤其在進(jìn)行建筑工程項目設(shè)計工作的過程中，設(shè)計單位的工作人員也需要根據(jù)建材市場中的實際供應(yīng)需求，對通風(fēng)管道材料和控制類設(shè)備的節(jié)能效率進(jìn)行重點評估，避免在通風(fēng)材料安裝和固定連接施工過程中出現(xiàn)較多噪聲和其他污染物。在選用通風(fēng)管道和控制類設(shè)備材料的過程中，設(shè)計單位的工作人員需要進(jìn)行全面的市場調(diào)研和量化統(tǒng)計分析工作[2]。

1.2 照明材料

在建筑工程項目的施工圖設(shè)計階段內(nèi)，照明材料是必不可少的建筑材料之一，并且能夠直接影響到建筑室內(nèi)環(huán)境和光線之間的適配度[3]，也能夠間接影響建筑物室內(nèi)裝飾空間的布局和視線合理性。在選用照明材料和相關(guān)燈具的過程中，需要充分考量建筑物室內(nèi)和室外環(huán)境之間存在的差異，也需要根據(jù)建筑物的具體結(jié)構(gòu)特性，對自然光源和人工光源的實際應(yīng)用比例進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)。設(shè)計單位可以選用清潔能源為主的照明材料，例如太陽能燈具等等。但是部分節(jié)能照明材料的成本造價相對較高，但是設(shè)計師可以選擇一些平替產(chǎn)品，在限額設(shè)計方案的基礎(chǔ)之上，盡量選用更加低碳節(jié)能的建筑材料。很多照明燈具以及其他功能系統(tǒng)零部件可以組合使用，設(shè)計人員可以選用多功能的照明材料，從功能和性能指標(biāo)參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)化和完善。根據(jù)建筑設(shè)計的主要需求，設(shè)計師可以將照明材料與保溫材料相結(jié)合，對自然光源和人工光源的實際使用年限進(jìn)行嚴(yán)格界定，充分保障建筑物主體功能系統(tǒng)的完整性。

1.3 保溫材料

在眾多建筑工程項目的設(shè)計方案中，節(jié)能材料能夠被應(yīng)用在不同功能系統(tǒng)之中，其中保溫材料主要集中在外樓體以及屋頂屋面結(jié)構(gòu)，也能夠間接影響到建筑物的保溫隔熱性能指標(biāo)。但是在選用保溫材料的過程中，也需要嚴(yán)格遵循相關(guān)建筑技術(shù)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計規(guī)范，才能夠充分界定建筑結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性[4]。設(shè)計師需要深入調(diào)研建材市場中的保溫材料，并需要對其特定的應(yīng)用部位進(jìn)行統(tǒng)計分析，才能充分保障建筑物室內(nèi)和室外環(huán)境之間的隔絕性，還能夠進(jìn)一步提升建筑物室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。但是在篩選各類保溫涂層以及板材的過程中，設(shè)計單位的工作人員需要對限額設(shè)計方案中的具體要求進(jìn)行詳細(xì)闡述和說明，并對建材市場中的節(jié)能保溫材料進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗和對比分析。很多市場上流行的保溫材料仍然存在較多污染問題以及其他安全隱患，因此設(shè)計師需要根據(jù)建筑工程項目的實際應(yīng)用需求，選用更加節(jié)能環(huán)保的保溫材料以及施工工藝。

1.4 新型鋼筋混凝土材料

在建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，節(jié)能型材料的廣泛應(yīng)用，需要以工程項目實際應(yīng)用需求為基礎(chǔ)，因此新型鋼筋混凝土等建筑施工材料資源非常關(guān)鍵，也能夠直接影響到建筑施工活動的完整性和安全性。設(shè)計師在挑選新型鋼筋混凝土材料的過程中，也需要根據(jù)不同施工區(qū)域的實際應(yīng)用需求，盡量選用預(yù)應(yīng)力鋼筋和大體積混凝土，也能夠間接節(jié)省施工材料資源[5]。但是在建材市場中挑選節(jié)能材料的過程中，設(shè)計師也需要根據(jù)節(jié)能材料的實際應(yīng)用功能和相關(guān)性能指標(biāo)，對新型鋼筋混凝土建筑材料的實際應(yīng)用位置進(jìn)行嚴(yán)格界定。尤其對于建筑結(jié)構(gòu)工程和地基工程而言，設(shè)計師需要重點審核新型鋼筋混凝土材料的實際應(yīng)用比例，可以根據(jù)比較經(jīng)典的鋼筋工程和混凝土工程施工工藝流程進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)。很多節(jié)能環(huán)保型材料的各類性能指標(biāo)參數(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢非常明顯，也需要間接限定限額設(shè)計方案中的像材料資源應(yīng)用比例。很多預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土能夠呈現(xiàn)更加穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，并且不會浪費較多電力能源和水資源，是設(shè)計師的首選節(jié)能材料。

2 建筑節(jié)能設(shè)計的基本原則

2.1 綠色節(jié)能低碳

在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計的過程中，需要嚴(yán)格遵循綠色節(jié)能以及低碳的設(shè)計原則，將建筑物視為一個系統(tǒng)整體，并詳細(xì)劃分不同功能系統(tǒng)以及零部件，才能夠進(jìn)一步界定和約束建筑材料設(shè)備等資源的實際應(yīng)用比例。在建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，綠色建筑的設(shè)計理念需要映射在人與社會和諧共處等層面之上，因此需要對建筑物內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行組合和優(yōu)化，才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能設(shè)計目標(biāo)，還能夠有效實現(xiàn)碳達(dá)峰以及碳中和等國家戰(zhàn)略。因此在進(jìn)行建筑設(shè)計工作的過程中，設(shè)計師需要充分考量不同建筑功能元素和性能指標(biāo)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，也需要對綠色節(jié)能以及低碳的設(shè)計要素進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)，才能充分保障建筑物內(nèi)部功能環(huán)境的穩(wěn)定性以及空間格局的一致性。很多建筑物的使用功能以及需求相對比較顯著，因此也會間接限定節(jié)能限額設(shè)計方案中的關(guān)鍵指標(biāo)，還需要對綠色節(jié)能以及低碳元素進(jìn)行可行性分析和全面的市場調(diào)研，才能充分保障建筑物整體功能構(gòu)造的穩(wěn)定性和安全可靠性。

2.2 環(huán)境友好

在進(jìn)行建筑設(shè)計工作的過程中，也需要嚴(yán)格遵循環(huán)境友好的基本設(shè)計原則，并需要進(jìn)一步凸顯建筑和自然生態(tài)環(huán)境之間的和諧統(tǒng)一性，還需要對各類天然建筑材料、人造建筑材料進(jìn)行合理搭配，才能充分展現(xiàn)建筑物的多種使用功能。但是在對建筑設(shè)計方案進(jìn)行深化以及優(yōu)化的過程中，設(shè)計師需要充分考量建筑工程項目的實際建造條件和功能性能需求指標(biāo)，也需要對周邊自然生態(tài)環(huán)境中存在的安全隱患因素和質(zhì)量風(fēng)險問題進(jìn)行集中排查，才能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會效益最大化的目標(biāo)。但是在應(yīng)用環(huán)境友好型建筑材料和其他設(shè)計資源的過程中，設(shè)計師需要重點關(guān)注建筑工程項目的主體功能需求以及相應(yīng)的量化評估標(biāo)準(zhǔn)，還需要對各項環(huán)境影響評價指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)，才能充分保障建筑物與周邊自然生態(tài)環(huán)境不會存在較多沖突和違和感。

3 節(jié)能材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 合理布局建筑結(jié)構(gòu)

在不同建設(shè)規(guī)模的建筑設(shè)計方案中，設(shè)計師需要合理布局建筑結(jié)構(gòu)，需要充分考量施工作業(yè)現(xiàn)場中的實際情況，對建筑物的具體尺寸和規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格界定，才能充分保障各類節(jié)能型建筑材料的實際應(yīng)用質(zhì)量。尤其在建筑地基工程和結(jié)構(gòu)工程中，設(shè)計師需要全面考量建筑物周邊區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境是否穩(wěn)定，也需要對建筑物室內(nèi)功能空間進(jìn)行詳細(xì)劃分，充分利用節(jié)能施工材料保障各項功能性能參數(shù)的協(xié)調(diào)性。在建筑布局結(jié)構(gòu)設(shè)計方案之中，設(shè)計師需要對不同結(jié)構(gòu)選型的實際應(yīng)用效果進(jìn)行模擬分析，也需要間接限定各項結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)，保障建筑物使用功能和抗震安全性能指標(biāo)之間的相關(guān)性。在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局設(shè)計的過程中，設(shè)計師需要深入調(diào)研各類節(jié)能材料的實際應(yīng)用比例以及成本造價，并保障建筑物墻體和內(nèi)部功能空間是相互獨立的，因此也需要對各項可拓展功能和性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)。在合理布局建筑結(jié)構(gòu)的過程中，設(shè)計師需要對節(jié)能材料的實際應(yīng)用比例進(jìn)行匯總和統(tǒng)計分析，并準(zhǔn)確分析工程量清單和相關(guān)建筑材料報價指標(biāo)。

3.2 合理配置綠化景觀

在建筑工程項目的節(jié)能設(shè)計方案中，設(shè)計師需要合理配置各類綠化景觀設(shè)施，才能夠動態(tài)協(xié)調(diào)建筑物周邊自然生態(tài)環(huán)境中的綠色元素，還需要根據(jù)建筑物之間的空間密度和間距，動態(tài)化調(diào)整綠化景觀的具體形態(tài)和規(guī)模。很多節(jié)能材料能夠被應(yīng)用在建筑工程項目施工區(qū)域之中，并且很多綠化景觀設(shè)施能夠確保施工環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性，還能夠起到凈化空氣環(huán)境的作用。建筑工程項目的設(shè)計單位可以根據(jù)實際應(yīng)用需求配置綠化景觀設(shè)施，但是需要對綠化帶以及景觀區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格界定，才能充分利用有限的節(jié)能材料以及園林園藝植物。在配置各類綠化景觀的過程中，需要充分考量建筑物以及建筑物群的人居環(huán)境穩(wěn)定性以及后續(xù)使用年限，因此需要盡量選用節(jié)能環(huán)保的綠化景觀設(shè)施，避免對人類和動物產(chǎn)生負(fù)面影響和安全威脅。在合理配置各類綠化景觀的過程中，設(shè)計師需要根據(jù)建筑工程項目的實際需求進(jìn)行深化設(shè)計，也需要進(jìn)一步選定綠化節(jié)能材料的實際應(yīng)用比例及成本造價額度。

3.3 合理設(shè)置窗戶和通風(fēng)設(shè)施

在對建筑工程項目進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的過程中，設(shè)計師需要合理設(shè)置門窗結(jié)構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的通風(fēng)設(shè)施，確保建筑物內(nèi)部功能空間的相互獨立性以及間接連通性，充分保障室內(nèi)環(huán)境和室外空氣環(huán)境之間的流通性。在設(shè)置門窗結(jié)構(gòu)以及通風(fēng)設(shè)施的過程中，設(shè)計師可以根據(jù)實際生活經(jīng)驗進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào)，盡量選用環(huán)保節(jié)能的門窗框架材料，并確保通風(fēng)管道和其他通風(fēng)口處于較為穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)之中。很多建筑節(jié)能設(shè)計方案普遍存在較多細(xì)節(jié)問題和安全隱患因素，因此設(shè)計時需要慎重選擇窗戶以及通風(fēng)節(jié)能材料，充分保障通風(fēng)環(huán)境的和諧性和穩(wěn)定性。但是建筑物的門窗框架結(jié)構(gòu)需要與建筑樓體材料相結(jié)合，才能充分保障建筑物不同結(jié)構(gòu)層次的相對穩(wěn)定性和抗震性。很多業(yè)主單位在篩選窗戶以及通風(fēng)設(shè)施的過程中，也容易忽略節(jié)能設(shè)計方案中的重點和難點，此時設(shè)計單位工作人員需要詳細(xì)闡述和說明節(jié)能型窗戶和通風(fēng)材料的實際應(yīng)用價值以及性價比是否符合限額設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 篩選質(zhì)量合格的隔熱保溫墻板

在不同建設(shè)規(guī)模的建筑設(shè)計方案中，設(shè)計師需要盡量選用質(zhì)量合格的節(jié)能材料，因此在篩選隔熱保溫墻板的過程中，需要對相關(guān)材料市場進(jìn)行深入調(diào)研，才能充分界定節(jié)能材料的實際應(yīng)用質(zhì)量是否符合工程建造需求。設(shè)計師在篩選各項節(jié)能環(huán)保材料的過程中，需要充分考量建筑物的主體建造規(guī)模，也需要對其功能和性能指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格界定，還需要對不同分項系統(tǒng)工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計和分析。設(shè)計師需要根據(jù)市場調(diào)研分析報告中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)，重點篩選質(zhì)量合格的隔熱保溫墻板，才能夠?qū)⒐?jié)能材料資源的使用功能最大化，還需要充分保障建筑節(jié)能設(shè)計方案的可行性。設(shè)計師可以根據(jù)以往建筑工程項目的建造經(jīng)驗，與建設(shè)單位相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，也能進(jìn)一步確定建筑材料的主要供應(yīng)商以及生產(chǎn)廠家，因此可以在材料進(jìn)場過程中重點檢驗隔熱保溫墻板以及其他節(jié)能環(huán)保材料的實際應(yīng)用質(zhì)量，并逐步形成更加科學(xué)合理的設(shè)計方案和圖紙。

3.5 全面檢測節(jié)能材料質(zhì)量

在建筑工程項目的勘察設(shè)計階段和施工準(zhǔn)備階段中，設(shè)計單位和施工單位都需要全面檢測各類節(jié)能材料的實際應(yīng)用質(zhì)量和功能性能指標(biāo)參數(shù)，才能充分界定建筑節(jié)能設(shè)計方案的可行性和安全環(huán)保性。很多建筑工程項目的分項施工內(nèi)容相對比較復(fù)雜，對節(jié)能環(huán)保型材料的實際應(yīng)用比例產(chǎn)生一定影響。因此設(shè)計師在限定和約束各項設(shè)計指標(biāo)的過程中，也需要充分考量各類節(jié)能環(huán)保型材料的實際應(yīng)用需求，并對建筑工程項目不同專業(yè)工程的實際建造難度進(jìn)行客觀評估，充分保障各類節(jié)能材料實際應(yīng)用質(zhì)量的一致性和可控性。設(shè)計單位和施工單位需要在建筑工程項目的施工作業(yè)現(xiàn)場中建立更加全面的質(zhì)量管控機(jī)制，因此能各類節(jié)能環(huán)保型材料進(jìn)行質(zhì)量檢測，充分利用無損質(zhì)量檢測技術(shù)方法和儀器設(shè)備，對采購清單中的節(jié)能型材料實際應(yīng)用質(zhì)量進(jìn)行客觀反饋和評估分析。

4 結(jié)語

新型節(jié)能環(huán)保材料的應(yīng)用在整個建筑工程設(shè)計階段可謂是尤為重要的一個應(yīng)用，要想更加有效地開展項目設(shè)計，務(wù)必要通過相關(guān)的技術(shù)措施并確保其穩(wěn)定才可以。鑒于此，在建筑設(shè)計中務(wù)必要更新應(yīng)用節(jié)能環(huán)保型材料的技術(shù)并提高管理水平，如此才可促使整個建筑工程項目建設(shè)更為有效的開展。