基于節(jié)能綠色理念的建筑施工圖設(shè)計方法探討

文／姚凡 南京城鎮(zhèn)建筑設(shè)計咨詢有限公司 江蘇南京 210019

1.綠色建筑設(shè)計原則

1.1 新能源原則

社會經(jīng)濟高速發(fā)展的影響下，傳統(tǒng)能源應(yīng)用率較高，特別是非可再生資源運用頻繁，不僅資源短缺問題日益嚴(yán)重，并且給生態(tài)環(huán)境造成一定影響。為了確保生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)大力推廣可再生資源應(yīng)用，例如，太陽能是可再生能源的佼佼者，有著資源充足、清潔環(huán)保的優(yōu)勢，在很多領(lǐng)域中太陽能得到了高效運用，成為了新型能源的重要組成部分。在綠色建筑的施工圖設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)進一步強化節(jié)能綠色理念，遵循新能源原則，在施工設(shè)計中采用先進的能源供應(yīng)方案，降低能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。例如，設(shè)計屋頂、陽臺、玻璃門窗的過程中，融合運用太陽能資源，發(fā)揮太陽能資源的節(jié)能優(yōu)勢，比如，在屋頂設(shè)計太陽能熱水器或光伏設(shè)備，將采集到的源源不斷的太陽能通過轉(zhuǎn)換為光能或電能，達(dá)到節(jié)約資源的目的[1]。

1.2 環(huán)保原則

將綠色建筑理念融合在施工圖設(shè)計中可以提高環(huán)保意識，避免建筑施工中的資源得到最優(yōu)化利用，減少施工中產(chǎn)生的污染，實現(xiàn)環(huán)境保護。然而，根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展情況來說，傳統(tǒng)模式下的建筑施工較為粗暴，過于追求施工效率而忽略了環(huán)境保護工作，造成生態(tài)環(huán)境受到一定破壞，例如，施工中勢必會出現(xiàn)的建筑垃圾、廢水、廢氣等，在排放這些廢棄物的過程中不但危害周邊生態(tài)環(huán)境，而且會給工程項目造成資源浪費，進而增加工程成本。所以，在建筑工程建造需要加強結(jié)合綠色理念，變革傳統(tǒng)工藝方式，逐漸推動建筑工程發(fā)展實現(xiàn)可持續(xù)進步。例如在項目過程中可對所有部位采用土建與裝修一體化設(shè)計，同時對預(yù)制樓梯、預(yù)制內(nèi)外墻、預(yù)支樓板、預(yù)拌混凝土、預(yù)拌砂漿以及本地材料的使用上均進行充分考慮，確保項目建設(shè)達(dá)到地方關(guān)于綠色建筑新規(guī)定，切實符合節(jié)能綠色理念。基于此，建筑設(shè)計工作者要以環(huán)保設(shè)計為原則，綜合考慮多方面因素，運用先進理念和方法展開綠色建筑設(shè)計，降低整體建筑的經(jīng)濟成本、環(huán)境成本，在不影響建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，合理選擇建筑材料，有效減少能源損耗、降低環(huán)境污染，以此來實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。

1.3 以人為本原則

建筑工程是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活和工作的重要場所，針對建筑工程施工圖設(shè)計還應(yīng)當(dāng)遵循人本理念，切實從人的需求出發(fā)，通過非必須人們對建筑的功能需求來進行合理設(shè)計，例如，增強建筑工程室內(nèi)空氣的流通性，為人們提供舒適的生活工作環(huán)境，這樣不但體現(xiàn)了綠色環(huán)保設(shè)計理念，還能夠為人們提供綠色健康的生活方式。建筑工程的空間設(shè)計過程中，施工圖設(shè)計應(yīng)當(dāng)立足人們的生活居住習(xí)慣展開空間布局，以滿足人們的生活需求；建筑工程的采光設(shè)計過程中，采光條件是施工圖設(shè)計需要著重考慮的問題，光線角度及強弱會對建筑空間環(huán)境效果及人們的身體健康有一定的影響，為了保證室內(nèi)的光照充足，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)氖侄翁岣呤覂?nèi)采光度，保證室內(nèi)光線適中，不但優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境也可起到節(jié)能環(huán)保的作用。具體進行施工圖設(shè)計時可以通過室內(nèi)環(huán)境模擬、天然采光模擬分析等途徑確保環(huán)境效果滿足建筑和人們的需求，真正做到以人為本。

1.4 經(jīng)濟高效原則

隨著建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展，建筑項目施工規(guī)模逐漸加大，且具備高投資的特點，所以在施工圖設(shè)計環(huán)節(jié)實施節(jié)能綠色設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟成本問題，根據(jù)經(jīng)濟高效的原則展開設(shè)計，從施工材料和工藝方面多考量其經(jīng)濟實用性，選擇質(zhì)量良好并且經(jīng)濟實用的材料，以節(jié)約工程成本，增加工程建設(shè)的經(jīng)濟效益。工程材料選擇運用過程中，加強了解和分析本地建材市場，考量施工材料的價格、施工材料的運輸條件及其成本，綜合多方面因素選用符合工程實際的綠色建筑材料。除此之外，還應(yīng)當(dāng)深入到實際工程現(xiàn)場中，在施工圖設(shè)計時加強與施工隊伍的交流，了解實際施工情況，聽取施工團隊的建議和意見，以提高施工圖設(shè)計的合理性和可行性。

2.建筑施工圖設(shè)計中節(jié)能綠色理念的融合運用

2.1 綠色建筑朝向設(shè)計

進行建筑設(shè)計時，往往要考慮到場地的氣象、光線等因素，以便了解周圍的環(huán)境對工程進度的影響，并對其進行改進和完善，以確保工程順利進行。比如：設(shè)計者必須了解建筑物地面的風(fēng)向，以便在進行設(shè)計時便于確定房屋的傾斜角，以達(dá)到節(jié)能的目的。光線、風(fēng)向等方面的因素都關(guān)系到建筑朝向設(shè)計工作，如果朝向的設(shè)計不符合建筑要求，就很容易影響建筑的舒適度。施工圖設(shè)計人員展開具體設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑物的光照情況，同時合理運用風(fēng)向條件，提高建筑朝向在通風(fēng)過程中的效果。所以，設(shè)計人員需要對建筑物的間距、組合關(guān)系等進行科學(xué)計算，以保證最終的建筑節(jié)能效果良好，提高建筑的自然通風(fēng)效果。建筑朝向設(shè)計過程中，需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩睾腿照諘r長展開設(shè)計，緊密結(jié)合氣候變化和光照時間來設(shè)計建筑，以達(dá)到節(jié)約建筑電能消耗的目的。我國傳統(tǒng)的建筑格局為南北朝向，在施工圖設(shè)計過程中可以光照、通風(fēng)等關(guān)鍵因素，在東西兩面墻體上設(shè)計比例適中的窗戶。除此之外，針對建筑內(nèi)部空間布局設(shè)計，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑建造想要達(dá)到的功能進行不同分區(qū)，不僅便于后續(xù)進行空調(diào)和暖通設(shè)備安裝，也可通過朝向設(shè)計、分區(qū)設(shè)計實現(xiàn)資源節(jié)約[2]。

2.2 門窗節(jié)能設(shè)計

建筑門窗節(jié)能對于綠色建筑設(shè)計來說也非常重要。建筑門窗施工圖設(shè)計過程中可以通過對門窗結(jié)構(gòu)、材料、絕緣性能進行優(yōu)化，降低能量損失，進而提升建筑能源利用率。目前建筑市場中絕緣性能良好的門窗材料有節(jié)能副框、鋁塑材料、雙層或三層玻璃、低輻射率和低太陽能傳遞率的節(jié)能玻璃，實際設(shè)計過程中可以選擇這些材料來避免熱量傳遞過程中的過多流失的問題。LED 玻璃是一款利用LED 作為光源的高科技產(chǎn)品,它可以根據(jù)使用者的需求將其制成特殊的花紋或者標(biāo)志，并采用CNC 技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)光，是一種新型的綠色材料。這種玻璃既具備了膠合板玻璃的安全、防潮的優(yōu)勢,又可以使用燈具來增加玻璃的藝術(shù)性和觀賞性,極大地提高了建筑的裝潢功能，既實用又美觀。在施工圖設(shè)計時，LED 玻璃可以采用干式安裝設(shè)計,若要采用濕式安裝，應(yīng)保證所用的橡膠與PVB 兼容，嚴(yán)禁采用其他物料。在設(shè)計窗框時，應(yīng)設(shè)置比7/16 以上的滴水口；在安裝隔板時，如果玻璃直徑大于0.6 m2，需要采用2 塊橡膠隔板，該隔板的硬度在85 左右，厚度比凹槽低1/16，從而提高LED 玻璃的安裝質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能和環(huán)境保護的目標(biāo)。

在建筑內(nèi)部空間的設(shè)計上，充分考慮窗地比參數(shù)，在滿足使用要求的前提下，結(jié)合立面設(shè)計，合理設(shè)計門窗的位置和尺寸，以最大程度地利用自然光和自然通風(fēng)，減少對人工照明和空調(diào)的依賴，并確保門窗的密封性能良好，避免冷氣或熱氣的泄漏，減少能量的損失。

2.3 保溫節(jié)能設(shè)計

建筑設(shè)計單位在對建筑物的屋面進行構(gòu)造設(shè)計之前，首先應(yīng)該完成相應(yīng)的節(jié)能保溫設(shè)計。在建筑工程當(dāng)中，屋面主要用來吸收外部溫度，所以對屋面進行保溫節(jié)能設(shè)計是非常關(guān)鍵的。在材料選擇上，應(yīng)選擇良好保溫性能和隔熱性能的屋面材料，如擠塑聚苯板（XPS）、復(fù)合材料保溫板等，這些材料可以有效減少熱量的傳導(dǎo)和輻射，降低室內(nèi)外溫差，減少能源消耗。增加設(shè)計太陽能光伏系統(tǒng)，利用屋面空間安裝太陽能光伏系統(tǒng)，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，實現(xiàn)屋面的能源自給自足。太陽能光伏板也能作為屋頂隔熱材料，減少直射到屋面面層的太陽輻射，并且光伏板下與屋面之間可形成空氣對流層，更加優(yōu)化屋面的隔熱性能。深化屋面的設(shè)計，打造第五立面，在屋面上種植適合的植物，可以形成綠色屋面，也可以減少太陽輻射和熱量吸收，提高屋面的隔熱性能，降低室內(nèi)溫度，節(jié)約能源。另外設(shè)計合理的保溫防水構(gòu)造和屋面排水系統(tǒng)，確保雨水能夠及時排出，避免積水和滲漏，也可以減少對屋面構(gòu)造的影響和能源浪費。

墻體保溫施工圖設(shè)計中，在墻體外側(cè)加一層厚度為6cm-10cm 的苯板，并采用較高的密度來提高保溫效果，采用這種材料進行隔熱設(shè)計，能保證建筑外墻整體換熱系數(shù)小于0.4W/m·K。另外，采用苯板結(jié)構(gòu)有助于減少對中央空調(diào)系統(tǒng)和制冷供熱設(shè)備的能量消耗,進而減少建筑能耗。

門窗通常是最薄的,同時又是熱能輸送的最主要部位,所以為了減少在冬季時的熱量散失和外界冷風(fēng)侵入,在施工圖設(shè)計時,應(yīng)選用斷橋鋁合金窗框和惰性氣體填充的中空LOW-E 玻璃，以降低外部噪聲的影響。另外,這種玻璃通常有低于1.5W/m·K 的熱傳導(dǎo)率，窗框的熱傳導(dǎo)值約在1.8-3.5W/m·K 范圍內(nèi)，可以達(dá)到節(jié)能效果。

3.基于節(jié)能綠色理念的建筑施工圖設(shè)計方法

3.1 注重建筑施工設(shè)計方案的節(jié)能性

當(dāng)前是低碳經(jīng)濟發(fā)展的時代，人們的環(huán)保意識正在逐漸提升，作為現(xiàn)代化的建筑施工圖設(shè)計人員，在實際工作中應(yīng)當(dāng)加強融合綠色節(jié)能理念運用，遵循綠色、環(huán)保、節(jié)能的宗旨展開施工圖設(shè)計，保證建筑工程具有節(jié)能功能，使建筑工程施工圖的節(jié)能設(shè)計可以真正實現(xiàn)，滿足綠色節(jié)能背景下的設(shè)計要求及需求。與此同時，施工圖設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)國外較為先進的設(shè)計理念和方法，以提高我國綠色建筑施工圖設(shè)計水平。針對建筑項目的部分設(shè)計工作，若實施節(jié)能設(shè)計則會對技術(shù)水平有著一定的高要求，作為施工圖設(shè)計工作者，需要重視重難點設(shè)計部分，加強研究與攻克，以進一步提高施工圖設(shè)計質(zhì)量。例如，展開建筑工程玻璃幕墻設(shè)計時，要加強建筑物各個面的朝向分析，綜合考慮多方面因素加以設(shè)計，以保證建筑室內(nèi)采光更合理，減少人們在室內(nèi)的噪音影響，為建筑內(nèi)部創(chuàng)造一個舒適良好的環(huán)境。另外，根據(jù)建筑工程所處的位置，如果對過度季節(jié)通風(fēng)性方面的要求比較高，則在對施工圖進行設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇呼吸式幕墻當(dāng)作建筑工程的外圍結(jié)構(gòu)，對室內(nèi)溫度需要進行合理控制，從而使室內(nèi)空調(diào)的使用率得以降低，實現(xiàn)電能的節(jié)約。

3.2 完善綠色建筑圖紙內(nèi)容

基于節(jié)能綠色理念的建筑施工圖設(shè)計需要包含建筑節(jié)能設(shè)計、節(jié)水設(shè)計、節(jié)地設(shè)計、節(jié)材設(shè)計等綠色建筑設(shè)計專篇，這些都是設(shè)計人員需要予以完善的內(nèi)容，相關(guān)內(nèi)容中需要包括項目擬執(zhí)行的綠色建筑設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等級，并及時修改施工圖中不符合綠色建筑等級相對應(yīng)的設(shè)計，以此達(dá)到工程設(shè)計與施工相統(tǒng)一的要求。所以，施工圖設(shè)計中要全面體現(xiàn)場地規(guī)劃與室外環(huán)境、環(huán)評報告結(jié)論、建筑布局、交通組織與公共設(shè)施、室內(nèi)外環(huán)境、建筑節(jié)能等方面的施工技術(shù)措施，綠色建筑施工圖設(shè)計中嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)設(shè)計文件及有關(guān)規(guī)范要求來選取材料，注重使用具有節(jié)能、減排、安全、健康、便利和可循環(huán)特征的建材產(chǎn)品，從而達(dá)到建筑工程全生命周期內(nèi)降低生態(tài)環(huán)境影響，節(jié)約建筑資源消耗的目標(biāo)[3]。

3.3 有效完善綠色設(shè)計專篇

節(jié)能設(shè)計、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地設(shè)計等設(shè)計專篇是綠色建筑施工圖設(shè)計中不可缺少的，任何一種專篇在建立過程中，施工圖設(shè)計人員都應(yīng)當(dāng)對相應(yīng)的內(nèi)容予以全面完善，提高綠色設(shè)計專篇的廣度和深度。例如，在設(shè)計建筑節(jié)能設(shè)計專篇的過程中，要科學(xué)明確保溫材料其自身所擁有的導(dǎo)熱系數(shù)以及桿密度指標(biāo)，深入研究外保溫材料所擁有的燃燒性能等級并有效運用。建立節(jié)能設(shè)計專篇的過程中，節(jié)能計算時不應(yīng)當(dāng)僅單純地標(biāo)注相關(guān)內(nèi)容，而是需要對整體設(shè)計圖予以注明，應(yīng)當(dāng)將墻體及屋面等眾多防火隔離帶位置進行清晰標(biāo)注，與此同時，還需要計算并標(biāo)注門框材料及其門窗可開啟面積，明確整體戶門在開啟過程中屬于封閉空間亦或為開創(chuàng)空間，以及其自身作用的傳熱系數(shù)，規(guī)范建立節(jié)能節(jié)點的構(gòu)造詳圖。

3.4 列出節(jié)能綠色設(shè)計的關(guān)鍵部位示意圖

基于節(jié)能綠色理念的建筑施工圖設(shè)計，為了提高后續(xù)施工圖能夠得到有效執(zhí)行，應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計意圖并將其有效傳達(dá)給施工人員，尤其是將節(jié)能設(shè)計的內(nèi)容納入其中，同時詳細(xì)說明設(shè)計意圖及具體內(nèi)容，以幫助施工人員了解并應(yīng)用于實際施工中，針對其中綠色節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵部位還要出具專門的示意圖，對相應(yīng)的細(xì)節(jié)部分進行放大展示，并做出詳細(xì)的設(shè)計說明，使建筑施工圖設(shè)計能夠達(dá)到預(yù)期效果。

比如，針對建筑外墻的保溫隔熱設(shè)計，傳統(tǒng)的薄抹灰保溫系統(tǒng)優(yōu)勢不足，而選擇運用新型的保溫裝飾一體板，所以在實際施工圖設(shè)計過程中，要詳細(xì)展示墻體結(jié)構(gòu)及其保溫裝飾一體板工藝，經(jīng)過示意以及比較，更深化及顯現(xiàn)保溫裝飾一體板無膠合成、輕薄、節(jié)能效果[4]。

3.5 立足資源節(jié)約優(yōu)化整體的施工圖設(shè)計表達(dá)意圖

建筑施工圖設(shè)計中融合節(jié)能綠色理念還應(yīng)當(dāng)從資源節(jié)約的角度出發(fā)來對整體施工圖設(shè)計來進行優(yōu)化，充分表達(dá)設(shè)計意圖。

（1）平面設(shè)計環(huán)節(jié)中，遵循節(jié)約資源、節(jié)能環(huán)保的要求，科學(xué)合理地展開平面結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是針對管井部位要合理確定，以及科學(xué)設(shè)計管井尺寸和布局，同時要關(guān)注最優(yōu)距離，減少管線交錯現(xiàn)象。其次針對外立面造型設(shè)計，應(yīng)當(dāng)盡量避免過多地追求裝飾性結(jié)構(gòu)，而是對建筑體型系數(shù)進行優(yōu)化，以節(jié)約建筑材料。

（2）細(xì)節(jié)設(shè)計環(huán)節(jié)中，施工圖設(shè)計工作可以積極采用BIM 等先進的信息技術(shù)，通過高效建模與精準(zhǔn)計算，細(xì)化并確定外墻乃至門窗的厚度等的參數(shù)，促使有關(guān)保溫隔熱材料的性能符合要求，達(dá)到綠色節(jié)能的目的。

（3）綠色建筑材料選用環(huán)節(jié)中，進行施工圖設(shè)計的工作者要對市場中的綠色建材有所了解，掌握有關(guān)的綠色建材應(yīng)用方法，按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)合理選用綠色建筑材料，同時科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜嬎憔G色建筑材料的用量和比例，促使節(jié)能綠色建筑實現(xiàn)環(huán)境效益、社會效益與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

節(jié)能綠色建筑施工圖設(shè)計相比一般建筑項目的設(shè)計而言，需要彰顯綠色節(jié)能環(huán)保的特性，施工圖設(shè)計工作者不但要憑借自身的專業(yè)知識和豐富的設(shè)計經(jīng)驗開展工作，還要具備符合現(xiàn)代化綠色建筑發(fā)展需求的思維。實際設(shè)計工作中，一方面要從項目施工整體角度出發(fā)，對施工流程統(tǒng)籌規(guī)劃；另一方面要熟悉綠色建筑政策、結(jié)構(gòu)、材料等方面的知識，并做好與周邊系統(tǒng)的配合及溝通，規(guī)范施工制圖，方便日后圖紙審查。例如，針對無障礙設(shè)施設(shè)計，要考慮建筑用戶群體的特點，依據(jù)綠色建筑設(shè)計規(guī)范和建筑體系要求，從建筑功能及其實用性出發(fā)，著手燈光安裝、地面防滑、墻角防撞、插座高度、緊急救援等方面，且考量施工布線等因素，將相關(guān)內(nèi)容在施工圖中繪制、說明。

3.6 有效規(guī)范建筑計算報告書

節(jié)能建筑施工圖構(gòu)建過程中，應(yīng)當(dāng)在明確并建立規(guī)范的有關(guān)保溫材料所具有的計算厚度取值規(guī)定，若建設(shè)項目屬于民用建筑，應(yīng)當(dāng)在明確民用建筑、熱工設(shè)計、規(guī)范的相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上進行科學(xué)建立，保溫材料的導(dǎo)熱性能及修正數(shù)值要正確規(guī)范，確保填寫無誤，符合我國規(guī)定及審計標(biāo)準(zhǔn)；針對能源計算，需要通過工程試驗及具體計算得到實際數(shù)據(jù)，而不是直接利用廠家、材料的各類數(shù)據(jù)，這樣才能保證最終材料的相關(guān)系數(shù)達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計高層建筑的過程中，通常在內(nèi)部墻體材料中建立并計算分戶墻和相應(yīng)的采暖與非采暖隔墻，而部分墻體中屬于混凝土結(jié)構(gòu)，如果采用相應(yīng)的測算方式會出現(xiàn)與實際圖紙不一致的問題，所以，構(gòu)建計算書的過程中應(yīng)當(dāng)盡量做到詳細(xì)化，避免有漏洞存在而影響后續(xù)工作。

結(jié)語：

綜上所述，在完成了初步設(shè)計與技術(shù)設(shè)計后，根據(jù)實際情況從整體方面實施相關(guān)數(shù)據(jù)的優(yōu)化、調(diào)整、補充，進而得到施工圖設(shè)計，經(jīng)過施工圖設(shè)計后施工參數(shù)更加規(guī)范、清晰，對于協(xié)調(diào)和解決后續(xù)施工可能存在的問題有很大幫助。作為工程設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要一步，施工圖設(shè)計需要準(zhǔn)確、全面地表達(dá)圖紙意圖和內(nèi)容，并使建筑施工圖的設(shè)計更好符合節(jié)能綠色的要求，為實現(xiàn)綠色環(huán)保的建筑施工提供更好的指導(dǎo)與理論支持，確保建筑工程建設(shè)的進一步持續(xù)良好發(fā)展，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的建筑工程產(chǎn)品，滿足人們的需求。