淺談建筑設(shè)計與建筑節(jié)能

王孜娟

摘 要：我國作為能源消耗大國，能源利用率低。而作為經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑行業(yè)的發(fā)展更是需要大量的資源做基礎(chǔ)，所以合理科學(xué)的設(shè)計加之環(huán)保節(jié)能材料的使用是未來建筑設(shè)計中不可缺少部分，文章通過分析設(shè)計及節(jié)能材料的主要技術(shù)標準，探討一套行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

關(guān)鍵詞：太陽能；地?zé)幔谎h(huán)系統(tǒng)；建筑布局規(guī)劃

1 城市建筑節(jié)能設(shè)計的整體規(guī)劃

城市的規(guī)劃設(shè)計是建筑工程本身的前提要素，一些建筑的設(shè)計必須要符合城市發(fā)展的規(guī)劃。科學(xué)的布局設(shè)計與建筑各環(huán)節(jié)相結(jié)合，充分發(fā)揮環(huán)境因素對建筑節(jié)能的有力影響，而有效的節(jié)能設(shè)計將可提高城市能源的利用效率，降低因行業(yè)的發(fā)展對環(huán)境的影響。例如：建筑朝向要盡量考慮對太陽能的使用，還有建筑盡量避開風(fēng)口區(qū)，可以減少熱能源的損耗。同時，建筑選址盡量選擇避開建筑密度較大，人員密度大的區(qū)域，使熱量可以平均在城市上空，達到熱量有效的傳遞。

2 建筑外墻節(jié)能的重要性

作為主要的建筑節(jié)能設(shè)計項目，外墻節(jié)能設(shè)計占據(jù)整體項目節(jié)能設(shè)計的主要地位。外墻節(jié)能設(shè)計的技術(shù)成熟度，是完成節(jié)能效果的根本因素。目前我國的外墻節(jié)能設(shè)計多種多樣，材料品種繁多。新技術(shù)與新材料的使用較廣泛，像是擠塑板與FTC保溫砂漿等主流保溫材料更是使用頻繁，而設(shè)計中，我們應(yīng)該結(jié)合項目所在地區(qū)，充分考慮當?shù)氐墓?jié)氣的氣象條件、溫度條件，把設(shè)計首先立于保溫材料的各項系數(shù)指標是否達到使用條件，同時又能夠滿足最大節(jié)能要求。從保溫本身考慮，首先，要了解外墻結(jié)構(gòu)形式，細化外墻整體哪些部位是需要加厚處理，或是面臨較大的熱能損耗。其次還要對保溫的厚度進行考量，例如向北方大部分的建筑山墻保溫厚度要厚一些，而南北外墻相對較薄一些。設(shè)計考慮材料的傳熱系數(shù)，特別是懸挑構(gòu)件，特別容易發(fā)生冷橋現(xiàn)象的部位，應(yīng)該在進行保溫施工時候加以注意。而施工技術(shù)分為，保溫與結(jié)構(gòu)整體現(xiàn)澆結(jié)合，即保溫板提前固定在墻體鋼筋上，后澆筑混凝土，使保溫板與結(jié)構(gòu)高效結(jié)合，提高保溫整體強度，這種方法使保溫不易脫落，效果較好，但是施工控制較難，容易造成板材損耗較大，保溫板材不均勻規(guī)矩等問題。外掛式保溫施工，是在結(jié)構(gòu)施工完成后，進行施工的一種方式，通過高強粘接砂漿與膨脹螺釘進行固定，外側(cè)包裹網(wǎng)格布，用抗裂砂漿收面進行處理，此種方法技能滿足結(jié)構(gòu)的整體性，又能滿足保溫的均勻性及厚度，施工的效果較好。

3 外窗門節(jié)能設(shè)計要求

作為直接的對外的構(gòu)件及較大的與外環(huán)境的接觸面積，，門窗同時還是最大的熱量損失構(gòu)件，可見如果它設(shè)計不到位，將產(chǎn)生直接的建筑熱量損耗，所以門窗節(jié)能設(shè)計其意義也不可忽視。目前建筑行業(yè)中門窗材質(zhì)與使用功能各式各樣，多元化的設(shè)計可以滿足復(fù)雜的設(shè)計要求。例如彩色玻璃，可以降低太陽對室內(nèi)的直接照射強度，降低室內(nèi)過熱情況的發(fā)生，雙夾層玻璃可以有效降低外部環(huán)境對室內(nèi)的影響，熱量損失較低。而進行可見光投射比及傳熱系數(shù)及導(dǎo)熱系數(shù)都是門窗分項必檢項目，這些項目是否達標也直接影響著節(jié)能效果。而研究表明窗設(shè)計大小與空調(diào)使用關(guān)系極為密切，如果窗設(shè)計較大，將加重空調(diào)的使用頻率。所以在進行外窗門設(shè)計時，要充分考慮各個環(huán)節(jié)，并應(yīng)該進行數(shù)據(jù)對比，分析可能存在的風(fēng)險，及時進行修改。

4 屋面節(jié)能設(shè)計重點

作為太陽直射同時也是接觸直射時間較長的構(gòu)件，屋面節(jié)能設(shè)計要求也十分嚴格。幾種常見的節(jié)能屋面設(shè)計方式：

4.1 倒置式屋面。將保溫層施工在防水層的上面，這樣可以有效降低防水層吸熱的效果，但是要注意憎水性保溫材料的要求，由于像是水泥膨脹珍珠巖、礦棉巖等都屬于吸水性較強材料，由于吸水后，加強了其導(dǎo)熱系數(shù)提高，不利于屋面保溫效果，所以此類屋面對材料要求較高。而如果將防水作用于保溫層之上，是結(jié)構(gòu)施工較為復(fù)雜，增加成本，其次，防水直接暴露與外部，加強了屋面防水的老化速度，減少防水的使用壽命。而另外的難點在于控制保溫層含水率達到自然狀態(tài)下的含水率較為困難，不易控制。

4.2 加強屋面綠化率設(shè)計。加強城市建筑屋面的綠化設(shè)計，不僅有助于提高城市的綠化面積，同時還美化城市環(huán)境、有效改善氣候條件、大幅度降低溫室氣體的排放。屋面的綠化帶通過吸收太陽能，來降低對屋面溫度的影響，夏季屋面隔熱有著顯著地效果，降低空調(diào)的使用率。而草本植物本身還能夠保護屋面的防水層。尤其在北方氣候較干燥的地帶，這種的設(shè)計效果會更加明顯，尤其還有助于北方空氣質(zhì)量的提高，而種植屋面會形成一層憎水膜，可以起到止水的作用，所以從這點說明對防水有利。而缺點是由于屋面的土層往往會有一定的酸性，這會腐蝕屋面防水層，降低防水效果，所以要求在防水層上做一層砂漿層進行防護。

4.3 蓄水屋面設(shè)計要求。就是在防水層上做一層蓄水層，原理是利用水分蒸發(fā)時，帶走水中的熱量，最大限度的降低太陽能的輻射，從而有效降低屋面?zhèn)鳠崃亢臀菝娴谋砻鏈囟龋赃€是一種較好的隔熱方式，目前在南方的利用較多。但是在蓄水屋面由于荷載的增加，如果防水處理不當，有可能造成屋面漏水現(xiàn)象的發(fā)生，所以要求施工時把控每個關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)。蓄水深度要考慮當?shù)氐臍庀髼l件，及雨季情況，蓄水深度不易過厚，過厚會造成荷載過大，加重樓板的承載負擔(dān)，過薄達不到節(jié)能的效果。

4.4 淺色坡屋面施工。淺色可以降低太陽能熱輻射，一般中午太陽直射較為嚴重，而斜屋面可以降低屋面熱輻射。而且斜屋面可以增大使用空間的利用率。同時，檢修費用較低，使用壽命較長等特點。而隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，新型的屋頂材料的應(yīng)用，更是加強了其豐富的使用功能。顏色變換更是提高建筑本身的視覺效果，提高建筑可塑性。

5 可再生能源及新節(jié)能材料設(shè)備的利用

5.1 太陽能最為綠色環(huán)保能源，有節(jié)能使用方便已取得等優(yōu)勢，而我國目前是全世界太陽能設(shè)備的制造大國。冬天可以利用太陽能加熱室內(nèi)溫度，同時，還可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，提供給室內(nèi)家電的使用。

5.2 地?zé)崮茉吹氖褂茫哂懈咝У哪茉葱剩厍蛎刻煳盏拇罅康奶柲茉矗缘讓由疃却嬖诘責(zé)崮茉矗贸浞郑诓黄茐慕ㄖ爸車h(huán)境的下，一套完善的地?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)的使用壽命將會很長，而且目前全世界地?zé)醿淞枯^為豐富，加強地?zé)崮茉撮_采有利于降低其他有限能源的消耗。而且地?zé)岵粨p壞環(huán)境。

5.3 提高材料本身的科技含量也是有效降低能耗損失因素之一，例如高能高強薄膜的使用，它不僅可以吸收太陽能，同時還可以配合設(shè)備進行能源轉(zhuǎn)換，像是水立方所用的外體材料，就是新材料與科技的融合產(chǎn)物，代表了前沿的建筑設(shè)計。水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計，利用此系統(tǒng)，可以最大限度的使污水再利用，通過污水處理系統(tǒng)，使水到達再次使用的目的。繼而達到節(jié)省水資源的目的。

6 結(jié)語

我國是資源消耗大國，為了滿足人們?nèi)找嬲麖埖南M需求，提高能源的利用效率，及使用新能源勢在必行。同時由于粗放的發(fā)展模式，造成了我國嚴重的環(huán)境污染，尤其建筑行業(yè)更成為嚴重的污染行業(yè)，所以加大建筑行業(yè)節(jié)能設(shè)計及節(jié)能利用也是未來的發(fā)展方向。

參考文獻

[1] 淺楊貴文.談建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計措施[J].建筑與發(fā)展，2011年06期.

[2] 李武.淺談建筑節(jié)能設(shè)計要點[J].科學(xué)之友，2011年7月.