節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用

吳振東

浙江新宇建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江 溫州 325000

建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也能滿足人民的生活和居住需要，使人民的生活品質(zhì)得到提升。由于傳統(tǒng)觀念不注重節(jié)能，導(dǎo)致工程建設(shè)及投入使用后能源消耗巨大，資源浪費(fèi)現(xiàn)象十分突出。而綠色建筑理念的提出，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)新的思路和途徑，既能減少對(duì)環(huán)境的破壞，又能有效地控制建筑的建設(shè)成本。民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中涉及很多方面，這就需要設(shè)計(jì)師具備更高的專業(yè)素質(zhì)，要從節(jié)能設(shè)計(jì)的思想有效地滲透到建筑的環(huán)境中去，從而達(dá)到控制環(huán)境污染和能源消耗的目的，為建筑工業(yè)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。在實(shí)踐中，必須對(duì)民用建筑的需求和特性進(jìn)行分析，提出實(shí)用的節(jié)能設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以提高工程的實(shí)際效果。

1 傳統(tǒng)民用建筑設(shè)計(jì)的局限性

1.1 建筑整體的規(guī)劃與布局缺乏合理性

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，人們往往只會(huì)注意到建筑的朝向和窗戶的布置，而不會(huì)去注意建筑的結(jié)構(gòu)和功能，缺少整體規(guī)劃思路，這就造成了建筑建成后的實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，比如不合理的布局會(huì)造成人員過(guò)于擁擠，很可能會(huì)造成人員堵塞，從而影響到人們的日?；顒?dòng)。另外，根據(jù)建筑物的高度和用途的不同，它們的布局也缺乏科學(xué)性，比如低矮的建筑沒(méi)有設(shè)置在迎風(fēng)面，然后隨著建筑的高度不斷地增加，這樣就會(huì)影響到整個(gè)建筑物的采光效果[1]。

1.2 建筑材料浪費(fèi)現(xiàn)象較為普遍

在傳統(tǒng)的民用建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)中，最不合理的就是對(duì)建筑材料的浪費(fèi)以及建筑資源利用率低下問(wèn)題。以樓面和墻體的主要施工材料鋼筋為例，在實(shí)際施工過(guò)程中容易對(duì)鋼筋材料造成不同程度的破壞，比如在搬運(yùn)的過(guò)程中導(dǎo)致鋼筋材料發(fā)生變形等，針對(duì)這種廢棄的建筑材料，可以通過(guò)科學(xué)的方法來(lái)修復(fù)，也可以用在別的地方，但如果隨意地扔掉，不但會(huì)浪費(fèi)大量的資源，而且還會(huì)污染環(huán)境。在傳統(tǒng)的民用建筑中，建筑材料的浪費(fèi)會(huì)更加嚴(yán)重，這就使得推廣新型的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

1.3 門(mén)窗以及室內(nèi)采光效果不夠理想

對(duì)于民用建筑來(lái)說(shuō)，門(mén)窗設(shè)計(jì)和室內(nèi)采光效果之間有直接聯(lián)系，而在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中往往存在著由于建筑規(guī)劃不夠合理而導(dǎo)致采光效果欠佳的問(wèn)題，這是因?yàn)樵诮ㄖO(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮到建筑的空間分布。例如，低矮的建筑在高層建筑的背光處等，會(huì)造成低矮建筑的照明效果非常不好，特別是在冬天，太陽(yáng)會(huì)更加強(qiáng)烈。部分低矮的建筑，甚至有可能一天都看不到太陽(yáng)。這不但會(huì)對(duì)居民的日常生活造成很大的影響，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致低端住戶被迫使用大量的照明設(shè)施，造成不必要的資源浪費(fèi)。

2 在民用建筑工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性

2.1 有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

目前，可持續(xù)發(fā)展已成為我國(guó)各行各業(yè)的一個(gè)重要課題，既要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，又要重視與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。只有如此，企業(yè)才能獲得持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)展。將節(jié)能設(shè)計(jì)措施運(yùn)用于民用建筑工程中，能夠有效地推動(dòng)建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在以往的施工中，施工工藝落后，設(shè)備落后，造成了大量的施工材料浪費(fèi)現(xiàn)象，給施工單位帶來(lái)了很大的影響。為有效地改善這種狀況，國(guó)家在建設(shè)工藝、材料等方面出臺(tái)了許多規(guī)定，大力提倡建筑企業(yè)采用節(jié)能、環(huán)保技術(shù)，這樣既能有效地控制工程建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響，又可節(jié)約工程造價(jià)，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 緩解當(dāng)前社會(huì)能源緊張局面

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的能源消耗量也在不斷增加，這就要求在住宅建設(shè)中合理地運(yùn)用節(jié)能技術(shù)。我國(guó)目前擁有大量的能源，但是人均占有水平很低。我國(guó)雖然是一個(gè)能源大國(guó)，但能源緊缺的問(wèn)題更加突出，應(yīng)該重視建筑節(jié)能技術(shù)的推廣，從而達(dá)到節(jié)約能源和資源的目的。在住宅建設(shè)中，建筑節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用與最終的節(jié)能效果有著密切的關(guān)系，科學(xué)、合理地運(yùn)用相關(guān)的建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。

2.3 是行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路

由于房屋建設(shè)項(xiàng)目比較復(fù)雜，涉及很多的建設(shè)環(huán)節(jié)，并且每一個(gè)施工環(huán)節(jié)之間都存在著十分密切的聯(lián)系，在很多方面都要耗費(fèi)大量的材料。因此，房建施工企業(yè)要想讓自身的建設(shè)水平得到有效提升，同時(shí)最大程度節(jié)省施工成本，就必須依賴于當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)資源情況合理使用建筑節(jié)能技術(shù)，這也是我國(guó)建筑行業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。在以往的房屋建設(shè)項(xiàng)目中，有不少施工工人沒(méi)有承擔(dān)起責(zé)任的意識(shí)，造成了大量的材料浪費(fèi)問(wèn)題。近幾年，隨著對(duì)節(jié)能、環(huán)保觀念的普及，我國(guó)房屋建筑企業(yè)需要合理應(yīng)用各種節(jié)能施工技術(shù)，確保在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，不斷提高各種資源的利用效率，充分發(fā)揮出能源和資源的重要作用。

3 節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

首先，應(yīng)該確保選址的合理性。在民用建筑的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行合理選擇。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)調(diào)查分析，明確當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境、地質(zhì)狀況等等，增強(qiáng)民用建筑與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，給居民帶來(lái)更好的居住生活體驗(yàn)。為了降低建筑空調(diào)的能耗，通常需要建筑布置的冬暖夏涼的位置，促進(jìn)電能消耗的降低。其次，應(yīng)該確保民用建筑規(guī)劃和體形設(shè)計(jì)的合理性。建筑在投運(yùn)后會(huì)受到多種外界因素的影響，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行合理規(guī)劃，防止建筑的使用功能受到影響。對(duì)建筑體形和日照間距的考量，能夠確保建筑能夠得到充足的光照，滿足建筑的照明與取暖需求。在節(jié)能材料的應(yīng)用過(guò)程中，需要以高效性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性作為基本原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)造價(jià)和節(jié)能效果的有效平衡。最后，應(yīng)該本土化及外部環(huán)境的設(shè)計(jì)予以重視。除了應(yīng)該確保外觀符合當(dāng)?shù)貙徝佬枨笸?，還應(yīng)該對(duì)當(dāng)?shù)氐赜蛱卣鬟M(jìn)行分析，合理選擇內(nèi)部裝飾、建筑材料等，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間環(huán)境的本土化處理。結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕厣惋L(fēng)俗習(xí)慣制定設(shè)計(jì)方案，遵循以人為本的基本理念，增強(qiáng)民用建筑節(jié)能環(huán)境的高效性。

4 房屋建筑施工節(jié)能技術(shù)分析

4.1 對(duì)建筑整體進(jìn)行科學(xué)布局和規(guī)劃

在民用建筑設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的思想，最根本的是對(duì)整個(gè)工程的整體布局進(jìn)行合理規(guī)劃。在具體的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體的分析，制定出一套科學(xué)、合理的總體規(guī)劃，使人與自然的關(guān)系更加融洽。另外，在住宅建筑的采光、通風(fēng)等方面，應(yīng)注重對(duì)住宅建筑的樓層、間距進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，以提高住宅建筑的使用功能和作用。而在建筑的具體設(shè)計(jì)與建造中，則要充分利用各種天然資源，以提高建筑的采光與通風(fēng)性能，從而提高居住環(huán)境的舒適性，達(dá)到了節(jié)能效果和環(huán)境效益的提升。同時(shí)，設(shè)計(jì)師要充分考慮到當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情、氣候、地形等諸多因素，并以此為依據(jù)，合理運(yùn)用各種要素。在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，充分體現(xiàn)出節(jié)能的思想，保證建筑的設(shè)計(jì)更加符合使用者的實(shí)際需要。

4.2 場(chǎng)地節(jié)能設(shè)計(jì)

首先是建筑朝向問(wèn)題，需要充分結(jié)合高溫季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑物的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，南北朝向是最佳的建筑排列方式，可以有效避免遭受太陽(yáng)光的輻射，降低空調(diào)能耗。其次，在建筑間距規(guī)劃過(guò)程中，以標(biāo)準(zhǔn)間距為基礎(chǔ)，可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加距離，確保自然風(fēng)可以在建筑之間流通，提升內(nèi)部空氣和外界空氣的熱交換效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的[3]。最后，在高層建筑空間布局設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)全面考慮環(huán)境、成本、采光和通風(fēng)等因素，進(jìn)行科學(xué)合理的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)，從而促進(jìn)空調(diào)能耗降低。

4.3 墻體節(jié)能設(shè)計(jì)

在高層民用建筑設(shè)計(jì)工作中，需要加強(qiáng)對(duì)墻體節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的重視，并且在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)保證每一個(gè)工藝參數(shù)都具備較高的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性，從而確保取得比較理想的墻體節(jié)能效果。比較常見(jiàn)的墻體節(jié)能技術(shù)有多種，每一種都適合在不同的情況下使用，因此在具體的墻體節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)必須要從以下幾個(gè)方面入手：（1）根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行砌塊排列，保證排列方式的科學(xué)性及合理性，從而為空心磚塊砌筑墻體的質(zhì)量提供保障。（2）在很多高層建筑的建設(shè)過(guò)程中，通常會(huì)使用空心磚作為墻體材料，并且在墻體管道和洞口等部位也能看到空心磚的身影。（3）在設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)考慮到墻體保溫，實(shí)際應(yīng)用的保溫技術(shù)種類較多，而比較常見(jiàn)的有下面幾種：干掛技術(shù)、粘貼復(fù)合技術(shù)和噴涂技術(shù)等。以噴涂技術(shù)為例，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要用到聚氨酯泡沫塑料材料，并且在噴涂作業(yè)正式開(kāi)始之前必須要全面處理基層的表面，將表面的水分和雜質(zhì)去除，確?；鶎颖砻娓蓛粽麧崳送膺€需要對(duì)實(shí)際噴涂距離、噴涂速度以及噴涂角度等進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證符合實(shí)際施工要求。干掛技術(shù)一般是用于墻體的外部保溫，此技術(shù)具有良好的防水隔熱效果，保溫性能優(yōu)良，在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)考慮防腐蝕問(wèn)題，并加強(qiáng)對(duì)墻體錨固質(zhì)量的關(guān)注，以此提升整個(gè)房屋建筑的穩(wěn)定性。

4.4 門(mén)窗結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

房屋建筑門(mén)窗是屬于薄壁輕質(zhì)構(gòu)件，根據(jù)以往的房屋建筑施工經(jīng)驗(yàn)，可以看出，在建筑中，門(mén)窗能耗約為50%，因此，要達(dá)到節(jié)能要求，必須加大對(duì)門(mén)窗節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用。通過(guò)提高窗戶的反光強(qiáng)度，利用物理和化學(xué)方法提高其反射率，達(dá)到良好的保溫效果?？梢愿鶕?jù)不同的情況來(lái)調(diào)整門(mén)窗的方向，如采用節(jié)能鋁塑共擠門(mén)，采用節(jié)能型鋁塑共擠門(mén)，采用新型的隔熱材料，例如使用低能耗、高熱阻的材料制作的塑鋼門(mén)窗。新的節(jié)能玻璃如吸熱玻璃、空心玻璃也可按實(shí)際需要加以考慮。

4.5 建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程中的燈光系統(tǒng)可劃分為室內(nèi)和戶外兩大部分。室內(nèi)照明一般是指居住和休息所使用的燈具，而戶外燈光則是指公共空間的燈光。根據(jù)兩種不同的照明方式，采用了不同的節(jié)能和環(huán)境保護(hù)措施。例如，在設(shè)計(jì)戶外燈光時(shí)，可以充分利用自然光的優(yōu)點(diǎn)。利用自然光來(lái)設(shè)計(jì)室內(nèi)的燈光。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)用，可以將太陽(yáng)能板安裝在街燈上，在白天吸收陽(yáng)光。夜間即可達(dá)到戶外照明。在室內(nèi)燈光方面，可以根據(jù)不同房間的燈光要求，選用最適合的燈具[4]。比如，應(yīng)科學(xué)區(qū)分光線的強(qiáng)弱，對(duì)于臥室休息區(qū)域來(lái)說(shuō)，可以應(yīng)用亮度較弱的燈具，在書(shū)房中采用亮度較強(qiáng)的燈具。在室外環(huán)境中，可以對(duì)燈具的高度和燈罩大小進(jìn)行合理調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光照區(qū)域的有效控制，光照區(qū)以小區(qū)路面范圍為主，防止人們受到光的反射影響，避免對(duì)視覺(jué)造成不良影響。

4.6 水循環(huán)節(jié)能設(shè)計(jì)

目前，我國(guó)正處于水資源缺乏的狀態(tài)，并且在房屋建筑的建設(shè)過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生大量的污水，還會(huì)直接排放到自然環(huán)境中，這不但會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)也嚴(yán)重浪費(fèi)了寶貴的水資源，還會(huì)讓房屋建筑工程的整體成本投入進(jìn)一步增高。因此，在房屋建筑的設(shè)計(jì)中，必須采用科學(xué)、合理的環(huán)保技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制。采用科學(xué)的方法，對(duì)污水進(jìn)行無(wú)害化處理，達(dá)到了水資源的回收目的，既能節(jié)約水資源，又能保護(hù)自然環(huán)境。例如，可以在施工期間，將建筑污水集中起來(lái)，用于混凝土的混合作業(yè)。另外，在建筑工地上也可以設(shè)置雨水收集裝置，將建筑工程中的自然降雨收集起來(lái)，再用來(lái)進(jìn)行除塵和清洗。另外，可以采用過(guò)濾技術(shù)對(duì)鉆井液中的廢水進(jìn)行處理，通過(guò)沉淀得到的水可以回收。

4.7 合理應(yīng)用新能源技術(shù)

無(wú)論是房屋建筑工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是施工環(huán)節(jié)，都需要加強(qiáng)對(duì)新能源技術(shù)的應(yīng)用，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，做好這些新能源的開(kāi)發(fā)工作，不斷提升新能源的利用效率，從而讓節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的目的得以實(shí)現(xiàn)。比如說(shuō)，在我們的日常生活中，經(jīng)常會(huì)用到太陽(yáng)能，不僅綠色環(huán)保，而且還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，在今后的房屋住宅工程建設(shè)中可以充分利用太陽(yáng)能。在實(shí)際使用中，為了有效地提高太陽(yáng)能的綜合利用效率，必須在選用合適的材料時(shí)，加大新材料的使用力度，以提高太陽(yáng)能的收集與儲(chǔ)存的效率。另外，有關(guān)設(shè)計(jì)單位還可以采用導(dǎo)光管照明系統(tǒng)，利用遮陽(yáng)板吸收室外的自然光。在此基礎(chǔ)上，采用導(dǎo)光管將自然光引入地下室，并采用散射器進(jìn)行室內(nèi)無(wú)電照明。

4.8 其他構(gòu)件的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

住宅建筑的主要部件節(jié)能措施有：（1）屋面節(jié)能，屋頂節(jié)能的方法多為斜坡屋面或直接提高屋面隔熱。（2）地板的節(jié)能，我們首先要考慮到樓面的天花板形狀，比如將循環(huán)管道插在上面。夏季用涼水降溫，冬季用熱水取暖。（3）外墻的節(jié)能，通常是從外墻的材質(zhì)開(kāi)始，比如選用新的建材，比如加氣混凝土。該材料的能源消耗僅為普通實(shí)心磚的二分之一，因此，采用此類材料是不可避免的。（4）建筑物的通風(fēng)，相對(duì)于空調(diào)制冷而言，自然通風(fēng)是建筑物的主要風(fēng)源。自然通風(fēng)具有兩大優(yōu)點(diǎn)：一是自然通風(fēng)能夠達(dá)到被動(dòng)冷卻，同時(shí)又不需要其他能源，同時(shí)又能消除濕氣。因此，室內(nèi)空氣質(zhì)量得到了提高。二是為人們提供自然清新的空氣，對(duì)身體的身體和心理都有好處。

5 結(jié)語(yǔ)

民用建筑與人民的生活息息相關(guān)，在民用建筑的設(shè)計(jì)中，合理地運(yùn)用節(jié)能設(shè)計(jì)，可以有效地減少能耗，提高各種能源的利用效率，從而有效地解決目前的資源緊缺問(wèn)題，保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定，進(jìn)而推動(dòng)建筑業(yè)的健康發(fā)展。在民用建筑的設(shè)計(jì)中，有關(guān)設(shè)計(jì)工作人員要根據(jù)工程的具體情況，明確科學(xué)的節(jié)能設(shè)計(jì)思路，制定合理的節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃，采用科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方法，并在施工中充分運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，改善居住環(huán)境的舒適度，以最大程度地滿足人民的需要。