分析節(jié)能材料在建筑設計中的應用

盧璐

（廣州市住宅建筑設計院有限公司山西分公司，山西 太原 030009）

綠色經(jīng)濟的發(fā)展背景下，我國的建筑產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中明確了轉型和升級的方向，在建筑設計中，有必要運用節(jié)能材料進行建筑的綠色化環(huán)?；O計，將節(jié)能環(huán)保的理念貫穿到建筑的設計要求中，使節(jié)能環(huán)保變成我國經(jīng)濟增長的全新切入點，從環(huán)保中，獲取更理想的經(jīng)濟效益，提高我國建筑設計的綠色化水平、經(jīng)濟效益環(huán)保效益。結合節(jié)能材料的特征，將其運用到建筑設計中，推進我國建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化、綠色化發(fā)展。

1 節(jié)能材料的內(nèi)涵

節(jié)能材料在建筑設計中的運用，具體指的是使用節(jié)能性的材料、環(huán)保性的材料進行建筑設計，節(jié)能材料在建筑設計中的運用，不僅在施工過程減少碳排放和水泥污染，建筑使用階段，減少了能耗損失，建筑拆除后，可以實現(xiàn)材料的回收利用；還可以使建筑物在施工完成之后，保持較低的污染比重，以此營造健康、綠色化的建筑空間和生活環(huán)境。目前在節(jié)能材料的使用中，最核心的問題就是要將多種不同類型的節(jié)能材料整合運用在一起，確保材料的使用和生產(chǎn)環(huán)境之間實現(xiàn)有機結合，最大限度地降低節(jié)能材料的使用成本，同時又能夠兼顧到建筑項目的整體質(zhì)量和安全，用低成本的節(jié)能材料，進行建筑設計活動和建設項目的施工，以實現(xiàn)質(zhì)量和經(jīng)濟共同發(fā)展的目標[1]。

2 建筑設計中節(jié)能材料的使用現(xiàn)狀

建筑設計行業(yè)目前在節(jié)能材料的開發(fā)和使用中已經(jīng)經(jīng)歷了一段時間的實踐探索，取得了顯著的應用成績，在全球范圍內(nèi)，建筑節(jié)能已經(jīng)成為建筑設計的核心要求，受到了設計師、建筑工程師和建材生產(chǎn)廠家的普遍關注。在科學技術的進步中，越來越多的新材料和新技術被運用到了建筑設計領域內(nèi)，節(jié)能材料的開發(fā)和使用，有了更多的新機遇，同時也面臨著新的時代挑戰(zhàn)。在新的設計理念下，節(jié)能材料的運用中，建筑設計通過對節(jié)能材料的大力研發(fā)和使用，有效地提高了建筑產(chǎn)業(yè)的綠色化、環(huán)?；健Ｌ剿髯匀唤绲哪芰亢唾Y源，旨在節(jié)省資源，用自然界中的能源代替不可再生的資源，但是由于我國的建筑行業(yè)中對節(jié)能建筑節(jié)能材料的研發(fā)起步較晚，經(jīng)驗有限，和其他的發(fā)達國家相比，曾經(jīng)浪費掉了大量物質(zhì)能源和人力資源，節(jié)能技術的應用方面存在著短板和漏洞，與發(fā)達國家相比，節(jié)能建筑的建設水平和技術應用水平均存在著缺失。未來在建筑設計中引進節(jié)能材料，運用節(jié)能理念，進行建筑設計活動和施工建設活動，是我國建筑領域內(nèi)需要不斷探索的課題。

3 建筑設計中節(jié)能材料應用的重要意義

3.1 有利于提高施工環(huán)境和生活環(huán)境質(zhì)量

在我國的現(xiàn)代化建設推進的時代背景下，國民經(jīng)濟發(fā)展腳步加快，國民的生活質(zhì)量逐步提高，因此人們愈發(fā)追求理想的生活環(huán)境和的工作環(huán)境，以實現(xiàn)健康舒適的生活目標，此背景下，建筑設計中利用節(jié)能材料，還可以使得施工過程中的人員身體健康和生命安全得到保障。例如在施工階段將傳統(tǒng)的支模材料取代掉，使用鋁模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的材料，優(yōu)化施工環(huán)境，提高施工的節(jié)能環(huán)保水平。在過去一段時間內(nèi)，我國的人口快速增長，經(jīng)濟發(fā)展的速度快，大量的建筑物被快速的規(guī)劃、建設起來，以解決人們的住房問題和我國經(jīng)濟建設發(fā)展的問題，建筑業(yè)消耗了大量的資源，在進行施工建設的過程中，引起了一系列的問題，例如地表沉降等、破壞生態(tài)平衡，施工人員的作業(yè)環(huán)境遭到了破壞。利用節(jié)能材料進行建筑的設計和施工，施工過程中的污染問題、資源大量消耗問題得到了改進，營造了良好的施工環(huán)境和生活空間，保障了我國民眾的生活質(zhì)量和健康安全。

3.2 節(jié)約了能源消耗

將節(jié)能環(huán)保材料運用到建筑設計中，有效地節(jié)約了我國的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中對能源的大量消耗，能源是我國經(jīng)濟建設和快速發(fā)展的基礎，也是重要的動力來源，在開發(fā)能源、利用能源方面，建筑行業(yè)對能源的消耗量巨大，不論是在建筑建材的生產(chǎn)領域內(nèi)，還是在建筑項目的施工和竣工等各個階段，都有著大量的能源消耗問題。在建筑設計中，運用節(jié)能材料可以有效的節(jié)約資源消耗，降低我國的建筑行業(yè)在資源消耗方面的整體占比，包括水資源、自然材料等能源，均是在建筑產(chǎn)業(yè)內(nèi)消耗量較大的資源。目前在全社會的總能耗中，建筑的能耗、生活能耗、采暖空調(diào)等能耗的總占比已經(jīng)高達30%，其中采暖空調(diào)所占比例最高達到了20%左右，建材生產(chǎn)過程中消耗掉的能源占社會中能耗的16.7%。通過運用節(jié)能材料，可以有效地提高建筑設計的綠色化效果，運用節(jié)能材料實現(xiàn)對建筑產(chǎn)業(yè)的綠色規(guī)劃，推動建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)化、綠色化的長遠發(fā)展。

3.3 有利于實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用

在建筑設計中對節(jié)能材料進行運用，有效的推動了我國的可持續(xù)化理念的落實，實現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，因為在建筑設計中利用節(jié)能材料，合理的開發(fā)和和利用了資源，實現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展和自然環(huán)境之間的和諧共進發(fā)展。在科學的規(guī)劃中引進節(jié)能材料、節(jié)能技術，可以將傳統(tǒng)能源的消耗量最大限度的降低，運用節(jié)能材料替代不可再生資源的運用，最大限度的實現(xiàn)了建筑物的節(jié)能目標，提高了節(jié)能規(guī)劃的水平。例如目前深受設計師喜愛的人工巖板，作為革命性新型家居材料代替了天然石材，即避免了天然開采對自然的破壞，又保障了石材的外觀和其優(yōu)越的環(huán)保性能及高性價比，加之有效的避免了天然石材對人體的輻射，以人體安全系數(shù)為標準，在現(xiàn)代科技的助力下重復利用可持續(xù)再生的資源，大大實現(xiàn)了節(jié)能低耗的設計目標。

4 選擇建筑設計節(jié)能材料的要點

4.1 合理選擇節(jié)能環(huán)保材料的種類

在選擇建筑設計的材料時，對于節(jié)能材料的種類選擇，有必要遵循一定的條件和原則，按照節(jié)能環(huán)保材料選定的具體標準，選擇污染較小的材料，并且要確保節(jié)能材料的成本投入低。進行建筑方案的設計工作實踐中，設計人員需要著重對建筑設計的應用種類，進行重點考察分析，例如在建筑設計中，太陽能的運用、空心磚的使用、屋面保溫材料、外墻保溫材料的使用，可以在建筑設計中作為節(jié)能環(huán)保的材料。選擇節(jié)能材料的種類時，建筑設計人員需要站在綜合化的視角，考慮到建筑設計整體的目標，確保節(jié)能材料種類與建筑設計的適應性，保證建筑材料使用，要與材料之間形成一定的協(xié)調(diào)性，合理地運用節(jié)能材料。

4.2 靈活地使用預制構件、裝配式構件

預制構件、裝配式材料及構件在建筑設計中的運用，作為建筑設計的全新領域，正在全國推廣應用。批量的工廠預制類材料及構件替代現(xiàn)場施工方法，作為一項節(jié)能手段，在節(jié)約建筑設計中使用的資源，降低資源的損耗風險中已體現(xiàn)了極大優(yōu)勢。例如外墻保溫裝飾一體板的運用，大大節(jié)省了現(xiàn)場施工的工序及工期，又能極大限度的保證施工質(zhì)量，無論是從資源的集約利用還是施工成本的降低，都起到了積極作用。因此選擇合適的預制構件、裝配式構件，提高對節(jié)能材料的使用效果，巧妙地運用此類具有節(jié)能性、環(huán)保性的構件，進行建筑設計和施工活動，推動建筑產(chǎn)業(yè)向著綠色、環(huán)保的方向逐步探索和前行[2]。

4.3 因地制宜選擇有地方特色的材料

使用有地方特色的材料，也是建筑設計中踐行節(jié)能理念的一種舉措和方法，選擇當?shù)赜械胤教厣牟牧?，可以降低投入到材料運輸中的成本費用，結合當?shù)氐臍夂颦h(huán)境，使用節(jié)能環(huán)保材料，還可以在當?shù)貐^(qū)域內(nèi)形成有地域風格和顯著特色的建筑空間。例如位于墨西哥尤卡坦半島海邊的帕萊索西西姆生態(tài)賓館，可以俯視青綠色的墨西哥灣，在環(huán)保設計的理念下，設計師在建筑材料中選擇了木材、泥土和草，用本土資源進行建筑物的規(guī)劃和設計，既環(huán)保又節(jié)能，利用生物過濾的方法使用再循環(huán)水，更是凸顯了該建筑物的環(huán)保特色，用太陽能加熱的方式為游客提供游泳池服務。運用地域性材料已不僅僅為了節(jié)約成本，而是在推廣地域性資源的同時將建筑設計與名族特色有效契合，形成具有地域特色的節(jié)能建筑。

5 節(jié)能材料在建筑設計中的具體應用

5.1 保溫節(jié)能

建筑設計中利用節(jié)能材料需要在溫度控制領域內(nèi)，加強人為控制的力度，合理地運用保溫節(jié)能材料，進行建筑設計，提高建筑物的溫度控制效果。以外墻內(nèi)保溫材料的應用為例，例如砂漿、水泥、苯板等，均是具有保溫作用的保溫材料，對于人工技術的要求低，操作過程方便，加裝成本低，有效地提高了建筑項目的建設效益，保障了施工進度，在施工工期的要求內(nèi)，完成施工建設的目標。為了增強苯板保溫層等有機材料的阻燃性能和牢固性能，新型的保溫材料可以被建筑設計師運用到建筑項目中。例如，復合型無機保溫材料質(zhì)地輕，堅固性強，具有良好的阻燃性，溫度的均勻水平高，尤其是其防火性能強，是該材料明顯的應用優(yōu)勢，使用廢棄物作為生產(chǎn)原料，整個生產(chǎn)過程中污染物的排放量低，使用的電能消耗量少，從生產(chǎn)的源頭落實了節(jié)能理念、環(huán)保理念。不過我國的外墻保溫市場的發(fā)展時間有限，經(jīng)驗不足，在復合型無機保溫層材料等新型節(jié)能材料的使用中，需要進一步地進行觀念上的革新，將先進的材料技術運用到建筑領域內(nèi)，需要逐步建立起完善的配套驗收體系，建立起統(tǒng)一的標準，以此進一步推廣和使用新型材料[4]。

5.2 光照節(jié)能

在建筑設計中，為了實現(xiàn)建筑物的抗輻射和透光性能，需要在建筑設計中對遮陽和光照的設計進行優(yōu)化和改良，根據(jù)建筑需求和節(jié)能要求，使用中空玻璃材料，以達到防輻射的建筑設計要求，提高建筑物的透光性、控溫性。加裝遮陽系統(tǒng)可以有效地降低成本投入，節(jié)約大量的成本支出。例如使用玻璃幕墻的成本較高，難以進行玻璃調(diào)整，在固定的玻璃中加裝遮陽系統(tǒng)，可以降低這一部分的支出，遮陽系統(tǒng)可以根據(jù)不同的天氣變化和人們的需求，通過開啟或關閉的方式來進行遮陽功能的調(diào)整，在遮陽系統(tǒng)的家裝中，玻璃幕墻內(nèi)有了自動調(diào)整的系統(tǒng)的支持，可以有效地進行遮陽、控溫。在建筑設計中，考慮到室內(nèi)環(huán)境的采光需求，要優(yōu)化采光條件，最大限度地利用自然光，改善室內(nèi)的采光環(huán)境，降低電能資源的消耗，可以使用太陽能向電能的轉化，以達到節(jié)約采光資源消耗的目的[5]。

5.3 建筑構造節(jié)能

建筑構造設計中運用節(jié)能的理念，對空氣質(zhì)量、室溫的控制方面進行優(yōu)化設計，利用自然風對室內(nèi)溫度進行改善，尤其是在夏季較為炎熱的時候，要改造房屋結構、房屋空間，促進空氣的流通，創(chuàng)建起良好的室內(nèi)環(huán)境，實現(xiàn)空氣對流、空氣擴散，若是溫度較高，則需要使用具有節(jié)能環(huán)保性的制冷設備，例如購置無氟變頻空調(diào)，借助智能啟動技術，調(diào)整建筑結構，以環(huán)保設備、節(jié)能設備為主，對空間進行改造，對房屋結構進行合理的規(guī)劃，促進通風，實現(xiàn)空氣擴散、空氣對流的設計和規(guī)劃目標。在構造設計中，預留室內(nèi)的通風孔洞，對調(diào)制底端外部的孔洞，要提前的做好規(guī)劃確保，從窗框底部位置，可以實現(xiàn)外界空氣的流通，在風和氣體的動力作用下，室內(nèi)外空氣可以在充足的壓力差中實現(xiàn)交換，提高空氣的對流和交換速度與效果。在窗框的底部位置，進行新生空氣的過濾，設置冷凝水，進入室內(nèi)裝置，專門地進行新生空氣的過濾，構建起新風系統(tǒng)，利用計算機進行統(tǒng)一的控制，起到節(jié)能效果，結合室內(nèi)的情況來進行實時調(diào)整，提高室內(nèi)的舒適度，降低能源的消耗。

6 節(jié)能材料在建筑設計領域內(nèi)的發(fā)展趨勢

未來的節(jié)能材料，需要從前期的研發(fā)環(huán)節(jié)著手，加強對節(jié)能材料的研發(fā)和使用力度，對環(huán)保型人才進行培養(yǎng)，以此促進節(jié)能材料的大力開發(fā)和使用。在我國的社會經(jīng)濟快速發(fā)展中，節(jié)能環(huán)保技術目前的應用尚未成熟，處于初期發(fā)展階段，在建筑領域內(nèi)仍舊還有多種類型的能源值得挖掘、應用和探索，人們需要從長遠發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的視角，加強對自然環(huán)境的保護，以此作為前提，引進先進的科技，加快人才建設的腳步，探索新型能源。合理地開發(fā)和運用節(jié)能環(huán)保的材料，提高節(jié)能材料的使用效果，優(yōu)化節(jié)能技術，提高建筑設計的節(jié)能水平，培養(yǎng)科技型人才，增強我國的節(jié)能材料產(chǎn)業(yè)競爭力，在能源的推廣普及和新型技術的引進中，營造人與自然和諧的空間與環(huán)境[6]。

7 結語

綜上所述，建筑設計中運用節(jié)能材料有著深遠的影響和意義，對于我國的綠色化、環(huán)?；l(fā)展，實現(xiàn)綠色經(jīng)濟的進步，形成了推動的作用。加強對節(jié)能材料的開發(fā)和運用，使建筑設計向著環(huán)保化、綠色化的方向進行進一步的升級，建筑設計師需要綜合考慮多種因素，將節(jié)能材料、節(jié)能技術等合理的引進到各個細節(jié)中，探索趨利避害的方法，節(jié)約成本投入，推動我國節(jié)能建筑產(chǎn)業(yè)更長遠的發(fā)展，提高我國建筑產(chǎn)業(yè)的綠色化發(fā)展水平，獲取節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟效益和綜合效益。