建筑節(jié)能設(shè)計(jì)探究

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摘要：節(jié)能建筑是一種全新化的建設(shè)施工理念，其不僅強(qiáng)調(diào)新型節(jié)能材料的高效應(yīng)用，而且要求對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。本文在闡述建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則和意義的基礎(chǔ)上，就建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)展開分析，并指出在節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)。期望能進(jìn)一步提升建筑技能設(shè)計(jì)質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程行業(yè)的有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；節(jié)能；設(shè)計(jì)

引言

城市化建設(shè)背景下，建筑工程項(xiàng)目逐漸增多，其在滿足人們房屋居住需要的基礎(chǔ)上，有效的帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。相比于其他行業(yè)，建筑工程行業(yè)屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，其在具體項(xiàng)目建設(shè)中需要投入較多的材料、設(shè)備及人力資源，同時(shí)材料損耗較大，這偏離了發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)主題，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?；诖耍匾獜脑O(shè)計(jì)階段進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

1建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則和意義

1.1建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

可持續(xù)發(fā)展理念下，建設(shè)節(jié)能建筑已經(jīng)成為建筑工程行業(yè)的主要趨勢?；诮ㄖ?jié)能理念，在初期設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)當(dāng)注重遵守能源節(jié)約、綠色環(huán)保、延長使用壽命的原則[1]。就節(jié)約能源原則而言，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能的采用新型材料進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，同時(shí)合理規(guī)劃建筑整體結(jié)構(gòu)，以來降低后期施工過程的材料消耗，體現(xiàn)節(jié)能理念。在傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中，建筑材料、技術(shù)的使用容易帶來較大的環(huán)境污染問題，而在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念下，應(yīng)確保建筑的綠色環(huán)保指標(biāo)滿足行業(yè)規(guī)范，故而在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還應(yīng)凸顯綠色環(huán)保原則，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)與周圍生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)。此外，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)有利于優(yōu)化建筑整體服務(wù)功能，同時(shí)新型設(shè)計(jì)應(yīng)能明顯提升建筑的穩(wěn)定性、耐久性和安全性，為人們的居住和社會(huì)生產(chǎn)提供便利。

1.2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意義

節(jié)能建筑以其優(yōu)越的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益在當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)中獲得了廣泛應(yīng)用，是當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目施工的重要形態(tài)，也是建筑未來發(fā)展的主要趨勢。從節(jié)能建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用過程來看，其具有以下現(xiàn)實(shí)意義：其一，建筑項(xiàng)目傳統(tǒng)設(shè)計(jì)施工中，鋼筋、水泥等材料的應(yīng)用較為普遍，這些材料雖然能保證工程整體建設(shè)質(zhì)量，然其帶來了較為嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題，同時(shí)施工廢氣、廢液、廢渣的排放使得環(huán)境污染較為嚴(yán)重。開展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，能在新材料、新工藝的支撐下，解決建筑施工環(huán)境污染及能源浪費(fèi)問題，生態(tài)效益良好。其二，節(jié)能建筑是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，其在保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，側(cè)重建筑能源使用的考慮，這有效的降低了項(xiàng)目建設(shè)資源和能源的損耗，滿足了經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展的要求。其三，我國提出了持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在這一背景下，開展建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)發(fā)展模式的變革，為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)提供保證。

2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)

作為建筑項(xiàng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通風(fēng)設(shè)計(jì)對于建筑后期應(yīng)用質(zhì)量具有深刻影響。當(dāng)通風(fēng)設(shè)計(jì)不滿足房屋使用條件時(shí)，會(huì)使得房屋空氣質(zhì)量受到影響，同時(shí)增加了使用過程中的能量損耗?，F(xiàn)階段，空調(diào)是房屋建筑輔助通風(fēng)的主要設(shè)備，其在使用過程中會(huì)帶來較大的電力損耗，影響了節(jié)能建筑的發(fā)展水平[2]（見表1）?，F(xiàn)階段，以節(jié)能建筑為導(dǎo)向開展建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)，不僅注重建筑布局方案的合理性，而且考慮實(shí)際通風(fēng)條件，有效地避免了室內(nèi)的空氣流通不暢的問題，當(dāng)室內(nèi)通風(fēng)條件較好是，能減少空調(diào)的使用量，達(dá)到了控制建筑能耗的目的。

2.2建筑光照設(shè)計(jì)

光照條件直接關(guān)系著房屋建筑的整體使用效果。節(jié)能建筑理念下，針對房屋光照條件的設(shè)計(jì)，應(yīng)注重以下要點(diǎn)考慮：其一，應(yīng)確保房屋內(nèi)部具有充分的光照條件，并且人們在房屋居住過程中，應(yīng)具有舒適、溫馨的居住體驗(yàn)；其二，實(shí)現(xiàn)光照設(shè)計(jì)與室內(nèi)照明設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)，即應(yīng)最大化的降低室內(nèi)照明損耗，達(dá)到建筑節(jié)能的效果；其三，還應(yīng)考慮室內(nèi)溫度因素，這是因?yàn)楫?dāng)光照照射過度時(shí)，室內(nèi)的溫度會(huì)直線上升，而當(dāng)散熱條件不合理時(shí)，人們又需要通過空調(diào)設(shè)備來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，這會(huì)帶來較大能源損耗，因此考慮室內(nèi)溫度因素，實(shí)現(xiàn)光照與溫度因素的協(xié)調(diào)是建筑光照條件設(shè)計(jì)的基本要求，同時(shí)也是節(jié)能建筑設(shè)計(jì)內(nèi)在需要。

2.3建筑外墻設(shè)計(jì)

外墻節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在建筑外墻保溫技術(shù)上[3]。作為建筑物的結(jié)構(gòu)支撐，外墻除保證建筑物穩(wěn)定、安全之外，在室溫維持、內(nèi)外溫度交換過程中發(fā)揮著重要作用。近年來，外墻保溫技術(shù)發(fā)展迅速，其不僅能有效改善建筑物室內(nèi)居住環(huán)境，而且還能達(dá)到良好的節(jié)能效果。具體而言，在我國北方地區(qū)，冬季室外環(huán)境較為寒冷，在建筑設(shè)計(jì)中，人們可在增加保溫材料設(shè)計(jì)，這樣能確保建筑室內(nèi)溫度適宜，減少了冬季取暖消耗；而在南方地區(qū)，通過外墻隔熱材料的應(yīng)用，減少了室內(nèi)降溫電能損耗，建筑節(jié)能效益較為突出。需注意的是，外墻保溫技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了建筑功能與節(jié)能需要的統(tǒng)籌，而且不會(huì)對建筑內(nèi)部空間造成影響，其應(yīng)當(dāng)成為現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)，在未來設(shè)計(jì)中進(jìn)行建設(shè)工藝的持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新。

2.4建筑節(jié)能技術(shù)

現(xiàn)階段，針對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，還應(yīng)注重多種節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用?，F(xiàn)階段，太陽能技術(shù)、地?zé)崮芗夹g(shù)、熱泵技術(shù)等都是建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主要形態(tài)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)加大這些技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用規(guī)模，這樣不僅能起到節(jié)能的效果，而且能有效減少常規(guī)能源消耗所帶來的環(huán)境問題。譬如，太陽能是當(dāng)前較為成熟一種節(jié)能技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)加大太陽能儲(chǔ)熱設(shè)備、發(fā)電設(shè)備的應(yīng)用，最大化的改善建筑服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能和人們功能需要的協(xié)調(diào)。需要注意的是，部分建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用需要較高的成本支出，以此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還應(yīng)統(tǒng)籌節(jié)能技術(shù)與項(xiàng)目成本的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)統(tǒng)一。

2.5建筑節(jié)能材料

節(jié)能材料的使用是房屋建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。新時(shí)期，人們對于建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)要求不斷提升，節(jié)能材料在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用不斷普遍。就目前而言，建筑節(jié)能材料的種類十分豐富，就新型墻體材料而言，其包含了粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、復(fù)合板材等新型材料，而在保溫材料中，有礦物棉、巖棉、玻璃棉、泡沫塑料及多孔聚合物等材料。此外，瀝青油氈、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料等新型防水材料的應(yīng)用也較為廣泛。這些材料不僅滿足了房屋建設(shè)需要，而且成本費(fèi)用較為低廉，能有效地滿足建筑節(jié)能需要。需注意的，針對新材料的使用，不僅要考慮其節(jié)能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，更要就其性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止造成工程質(zhì)量問題。譬如，設(shè)計(jì)使用混凝土空心砌磚這種新型節(jié)能砌體材料時(shí)，就必須對砂石、粉煤灰、水泥等原材料的配比進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，同時(shí)需關(guān)注其規(guī)格、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)，通常，混凝土空心砌磚規(guī)格以390mm×190mm×190mm為主，平均抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到7.5MPa以上，只有在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，深化材料節(jié)能設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)效益的最大化[4]。

3建筑節(jié)能設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1注重建筑選址

為確保建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，在設(shè)計(jì)初期，還應(yīng)進(jìn)行建筑選址的有效規(guī)劃。就選址設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)人員細(xì)致、全面地進(jìn)行建設(shè)區(qū)域勘察，掌握當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和周圍環(huán)境，確定建筑物的最佳布局點(diǎn)，這樣能保證在建筑使用周期內(nèi)，始終保持適宜的氣候環(huán)境，從而減少因氣候環(huán)境導(dǎo)致的能源損耗。譬如，在北方地區(qū)，進(jìn)行房屋選址應(yīng)設(shè)計(jì)在避風(fēng)口處，這樣能有效起到節(jié)能目的。

3.2優(yōu)化平面布局

不同的建筑布局和平面形式有各自的特色，這主要是受當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境影響。在對房屋平面進(jìn)行布局設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合制造條件，合理地設(shè)計(jì)通風(fēng)環(huán)境，確保室內(nèi)通風(fēng)、溫度良好。譬如，就敞開式長方形平面而言，當(dāng)敞向兩端的窗戶垂直于當(dāng)?shù)叵募局髁黠L(fēng)向時(shí)，室內(nèi)通風(fēng)環(huán)境較好，這樣能減少降溫設(shè)備的使用，節(jié)能效果較為突出。而在公寓平面設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能的減少共用的墻體，然后通過走廊或其他關(guān)聯(lián)部分增加通風(fēng)空隙，達(dá)到散熱降溫的效果。

3.3確保環(huán)境協(xié)調(diào)

節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在建筑本體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，考慮其與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。具體而言，如果只單純應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，不考慮外部環(huán)境，會(huì)對外部環(huán)境產(chǎn)生不同程度地影響，甚至?xí)档徒ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)效果。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮建筑的功能需要，合理地進(jìn)行外部環(huán)境布局設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中，考慮外部微氣候環(huán)境，實(shí)現(xiàn)建筑主體、外部環(huán)境的統(tǒng)一。譬如，在節(jié)能設(shè)計(jì)中，同時(shí)兼顧外部環(huán)境綠化，不僅能起到凈化空氣的作用，且能阻擋風(fēng)沙、降低噪聲，這減少了對應(yīng)功能材料的支出費(fèi)用，保證了節(jié)能與生態(tài)關(guān)系的平衡。

4結(jié)論

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對于房屋建筑功能應(yīng)用和整體效益具有深刻影響?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員只有準(zhǔn)確把握節(jié)能設(shè)計(jì)的原則和意義，并在建筑通風(fēng)、光照、外墻、節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化選址、平面設(shè)計(jì)和內(nèi)外環(huán)境協(xié)調(diào)的系統(tǒng)管理，才能有效地提升建筑節(jié)能設(shè)計(jì)質(zhì)量，推動(dòng)建筑工程行業(yè)的有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者：江培福 單位：煙臺(tái)市民用建筑設(shè)計(jì)有限公司