建筑節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

任曉鳳 大同市強(qiáng)毅工程設(shè)計(jì)有限公司

1 前言

隨著全球污染問題日益嚴(yán)重，節(jié)能設(shè)計(jì)理念已成為未來各行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，比如綠色環(huán)保建筑、低損耗建筑等，在這類建筑中，建筑設(shè)計(jì)師與能源專家、結(jié)構(gòu)設(shè)備師以及環(huán)境分析師互相配合，以節(jié)能為目的綜合設(shè)計(jì)整體建筑。隨著城市化建設(shè)的不斷加快，建筑行業(yè)的能量消耗也逐年提升，為了減少環(huán)境污染，在建筑開始設(shè)計(jì)時(shí)，就需要著手考慮節(jié)能問題。

2 簡述建筑節(jié)能

建筑節(jié)能是在建筑材料生產(chǎn)過程或建筑施工中，滿足使用者需求的同時(shí)最大限度的降低能源消耗，比如通過建筑設(shè)計(jì)、圍護(hù)體系等滿足使用者利用能源的同時(shí)提升總能源的利用率。具體表現(xiàn)為，對建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)、擴(kuò)建或改造等過程中，以節(jié)能理念為基礎(chǔ)，使用節(jié)能技術(shù)或者節(jié)能設(shè)備、節(jié)能材料等來提升房屋建筑的保溫效果或采暖設(shè)備以及空調(diào)設(shè)備的工作效率，利用循環(huán)再生能源，強(qiáng)化管理建筑物使用能源的問題，保證建筑物內(nèi)部熱量足夠均衡的同時(shí)增大建筑物能量交換熱阻，減少供熱設(shè)備、照明設(shè)備等產(chǎn)生大量熱能的消耗率。在建筑施工中，要從建筑選址、建筑設(shè)計(jì)、施工過程等方面全面考慮節(jié)能問題，通過運(yùn)用節(jié)能材料或設(shè)備并對建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，提高建筑物的房屋采光、采暖、排水管道的運(yùn)行效果，滿足使用者各種需求保證建筑物熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效降低建筑能源的消耗。建筑節(jié)能是系統(tǒng)性工程，須有國家政府做指導(dǎo)，明確規(guī)定建筑節(jié)能的各項(xiàng)政策和建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，然后由設(shè)計(jì)部門、施工單位、房屋使用者等不同人員密切配合，嚴(yán)格遵守節(jié)能政策及標(biāo)準(zhǔn)，貫徹建筑節(jié)能理念的具體落實(shí)，以達(dá)到建筑物真正節(jié)能的目的。建筑物有公共建筑和居民建筑，由于建筑性質(zhì)不同，建筑節(jié)能檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)也不同，因此在實(shí)際建筑施工中，要根據(jù)所建房屋的不同，依據(jù)建筑節(jié)能檢測的不同標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用不同的建筑節(jié)能技術(shù)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)建筑物，通過各部門的互相配合，實(shí)現(xiàn)國家政策規(guī)定的節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)。

3 節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的作用

建筑節(jié)能技術(shù)可以在對建筑物的特性進(jìn)行全面模擬和分析的基礎(chǔ)上,對建筑的能量消耗、室內(nèi)物理環(huán)境、建筑材料的選用、保溫設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、采光、日照、遮陽、噪聲與污染、綠化、空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)等諸多方面進(jìn)行分析,模擬出結(jié)果,然后將該結(jié)果用于設(shè)計(jì)中。建筑節(jié)能技術(shù)是我國十五重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù),在建筑界有著十分巨大的應(yīng)用前景。

3.1 保護(hù)環(huán)境

自工業(yè)社會(huì)以來,人口劇增,環(huán)境污染,自然資源被大量消耗和破壞已經(jīng)成為一個(gè)不爭的事實(shí)。崇尚技術(shù)的人類被生態(tài)危機(jī)的嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)逼到了進(jìn)退維谷的境地。環(huán)境和發(fā)展正在成為全球所關(guān)注的焦點(diǎn)。同時(shí),建筑設(shè)計(jì)盡管在圖形學(xué)、構(gòu)成學(xué)等方面都取得了重大的成果,但若從“可持續(xù)發(fā)展”的角度審視,它們大多是“高消耗”和“逆生態(tài)”的。現(xiàn)在應(yīng)用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會(huì)排放大量的有害物質(zhì),造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。提倡建筑節(jié)能,減少污染物的排放能夠改善生存環(huán)境,提高生活質(zhì)量。

3.2 有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展

能源是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。能源問題已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問題,能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。建筑從建材生產(chǎn)、建筑施工直到建筑物的使用無時(shí)無刻不在消耗著能源。在建筑設(shè)計(jì)中推廣節(jié)能技術(shù)勢在必行。

3.3 提高人民生活水平

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,人們追求更加舒適的建筑生活環(huán)境。冬季取暖,夏季制冷都需要能源的供應(yīng)。而在當(dāng)前能源十分緊張的狀況下,節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是建立在滿足合理的舒適要求前提下,通過技術(shù)創(chuàng)新減少建筑能耗,提高能源的使用效率,滿足建筑節(jié)能的要求。

4 建筑節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的重要意義

（1）根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)調(diào)查資料顯示，高樓大廈的快速增加，居民用電急劇增長等，這些都是消耗能源的重要方面，能源短缺極大限制了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由此可見，節(jié)能是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。比如人們生活中常用的采暖設(shè)備，功率較大的空調(diào)和熱水器等，還有廚房用具和冰箱電器等都是能源消耗的一部分，為了減少污染，使國民經(jīng)濟(jì)得到更健康的發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)中，必須以節(jié)能建設(shè)為目的進(jìn)行全方位考慮。

（2）隨著全球經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展以及人類生活觀念的提升，能量消耗巨大導(dǎo)致全球環(huán)境逐漸變暖，通過節(jié)能減排能有效控制環(huán)境問題，在綠色節(jié)能的同時(shí)還能為人類提供舒適的熱環(huán)境。我國大部分地區(qū)冬天和夏天溫差較大，冬天需要給人們提供熱量供應(yīng)，但是由于我國人口眾多，資源能量消耗較大以及國內(nèi)燃?xì)忾_采成本等因素，優(yōu)質(zhì)的電力能源和燃?xì)饽茉垂?yīng)非常緊張，甚至還需依賴外國進(jìn)口。依上述情況看，一方面需要繼續(xù)開發(fā)緊缺能源，另一方面需要注意為人們提供熱量供應(yīng)的同時(shí)最大程度的節(jié)約能源，以達(dá)到滿足人們生活需求和能源節(jié)約的目的。

（3）我國曾經(jīng)提出開發(fā)和節(jié)約并重，優(yōu)先節(jié)約的方針。由于我國是人口大國，又是世界加工廠，雖然國內(nèi)能源產(chǎn)量已經(jīng)很高，但是我國社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展太快，根本無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，而且由于能源開發(fā)成本和技術(shù)等問題，長遠(yuǎn)來看想要滿足我國社會(huì)發(fā)展的不同需求，仍有漫長的路要走。同時(shí)由于人們對改善生活質(zhì)量要求越來越高，需要越來越舒適的冬暖夏涼的環(huán)境，鑒于此，結(jié)合我國節(jié)能方針需要把建筑節(jié)能真正落實(shí)到實(shí)際建筑施工中，尤其在設(shè)計(jì)開始就加大重視力度。在建筑設(shè)計(jì)整個(gè)過程貫穿建筑節(jié)能的理念，從根本上杜絕建筑能源的浪費(fèi)，在響應(yīng)國家號(hào)召的同時(shí)既滿足人們對居住條件的需求又真正做到節(jié)能減排。

5 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施

5.1 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用墻體節(jié)能技術(shù)

通常在墻體內(nèi)側(cè)技術(shù)中對墻體實(shí)施保溫是簡單的設(shè)計(jì)，但是從實(shí)際保溫效果看不如墻體外側(cè)的保溫效果好，鑒于人們對熱量供應(yīng)的需要，建筑設(shè)計(jì)中對墻體做保溫是其中一個(gè)非常重要的方面，同時(shí)根據(jù)實(shí)際保溫效果在設(shè)計(jì)時(shí)需要依據(jù)實(shí)際條件優(yōu)先把保溫層設(shè)計(jì)在墻體外部，如果對墻體內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)保溫層，在建筑結(jié)構(gòu)不合理時(shí)保溫層可能會(huì)發(fā)生脫落，影響保溫效果，同時(shí)如果冬天比較寒冷或者夏季雨水較多，都可能導(dǎo)致保溫層出現(xiàn)夏季滲水或冬天保溫效果較差等問題。因此，在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中，以節(jié)能理念為基礎(chǔ)，對墻體外側(cè)進(jìn)行保溫是比較合適的。

5.2 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用門窗節(jié)能技術(shù)

隨著人們居住需求的越來越高，在實(shí)際居住中對環(huán)境的自我保護(hù)意識(shí)在不斷增強(qiáng)，更加關(guān)注門窗的隔熱效果和密閉效果，因此在建筑設(shè)計(jì)中對門窗也應(yīng)首要考慮節(jié)能和采光、隔熱及密閉等問題。眾所周知，鋼鋁導(dǎo)熱性比木頭和塑料效果好，在安裝門窗時(shí)優(yōu)先考慮鋁制門窗或鋼制門窗，在實(shí)際建筑施工過程中，建筑節(jié)能也是需要考慮的首要因素，針對門窗節(jié)能部分即密封性要好，同時(shí)如果安裝木制門窗或塑料門窗，在實(shí)際的房屋通風(fēng)、整體采光、房屋觀景或房屋光照等方面都無法達(dá)到合理要求，而且建筑設(shè)計(jì)中要求門窗設(shè)計(jì)所占?jí)γ娴膶?shí)際比例較小，阻止更多的冷風(fēng)滲入房屋，保證房屋內(nèi)足夠熱量的均衡流通，顯然在建筑施工中安裝木制門窗或塑料門窗是不符合節(jié)能要求的，因此，需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期就尋找既能滿足節(jié)能要求，又能滿足人們對熱能等方面的需求的新型門窗材料。

5.3 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用屋面保溫隔熱節(jié)能技術(shù)

建筑物的屋面是接收外部環(huán)境溫度最重要的部分，其保溫效果以及隔熱效果的好壞直接影響著建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。針對屋面節(jié)能保溫設(shè)計(jì)，我國大部分建筑行業(yè)基本都是采用正鋪法，具體是，在屋面建筑材料中間直接鋪設(shè)節(jié)能的新型屋面材料。在實(shí)際建筑施工中一直被廣泛應(yīng)用，但是隨著人們對居住環(huán)境的更高需求和建筑技術(shù)的快速發(fā)展，倒鋪法的實(shí)際保溫效果更好逐漸代替了傳統(tǒng)的正鋪法。具體工作原理為，在實(shí)際建筑施工中，把保溫層和防水層鋪設(shè)順序顛倒，將防水層鋪設(shè)在屋面保溫層上面，達(dá)到了比正鋪法保溫更好的效果。

5.4 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用房屋綠化節(jié)能技術(shù)

房屋建筑周圍通常人員流動(dòng)量較大，如果基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較大會(huì)排放大量的二氧化碳，因此，在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中，通過建筑物整體屋面的合理設(shè)計(jì)，將建筑節(jié)能理念充分利用其中。比如，為建筑物外圍閑置部分種植攀援能力強(qiáng)的藤本植物，像爬墻虎、絡(luò)石或常春藤等；或者選擇垂直綠蔭面積較大的植物，如吊蘭、綠蘿、扶芳藤等；也可以種植成活率高自身纏繞的牽牛花或者紫藤等植物。科學(xué)設(shè)計(jì)建筑物外圍屋面，不僅給居住的人們提供了感官良好的居住條件，還對建筑物做到了有效的節(jié)能減排。隨著我國城市建設(shè)的飛速進(jìn)步，城市交通日益擁擠，人員流動(dòng)更加密集，城市的整體環(huán)境變的很差，鑒于此，在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，要將建筑節(jié)能真正應(yīng)用到設(shè)計(jì)之中，通過房屋綠化技術(shù)改善建筑以及周邊環(huán)境的同時(shí)，有效降低建筑物整體溫度，進(jìn)而有效改善城市環(huán)境，達(dá)到節(jié)能減排的真正目的。

6 在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景

隨著我國人民日益增強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)以及對居住環(huán)境的更高需求，建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)是建筑設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)。人們在選擇小區(qū)時(shí)，基本都把綠色環(huán)保型小區(qū)作為居住地的首選目標(biāo)。因此，建筑行業(yè)為了持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，貫穿以人為本的建筑理念，以建筑節(jié)能為建筑設(shè)計(jì)的最終目的，為我國民眾開發(fā)越來越多高質(zhì)量的節(jié)能環(huán)保型建筑。要想對建筑物的外圍結(jié)構(gòu)比如墻體、門窗、屋面等做到更好的節(jié)能效果，完善建筑物的圍護(hù)體系是十分必要的。人們對建筑物的實(shí)際需求是不一樣的，在建筑施工中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)使用者的實(shí)際需求結(jié)合建筑物的實(shí)際環(huán)境和周邊地形，對建筑物的墻體、門窗以及建筑物的外圍墻面做科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)，以期達(dá)到建筑節(jié)能的最終目的。同時(shí)需要繼續(xù)研究更適合建筑節(jié)能的新型保溫材料來達(dá)到房屋防潮抗壓的效果。城鎮(zhèn)較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，怎樣保證村村通電、村村供熱等，怎樣為村民提供更好的居住環(huán)境等都是建筑行業(yè)在未來設(shè)計(jì)中如何更好的應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)保證其持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

7 結(jié)束語

總而言之，在我國節(jié)能減排總方針的指引下，在開發(fā)設(shè)計(jì)房屋建筑時(shí)，把節(jié)約能源放在首要位置，將建筑節(jié)能技術(shù)真正應(yīng)用到建筑施工中，不僅保證了建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)，還滿足了人們對居住環(huán)境的更高需求，同時(shí)也給人們提供了優(yōu)質(zhì)的居住條件，更真正貫徹了國家節(jié)能減排的方針政策。在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需不斷提升自身的專業(yè)知識(shí)水平，同國外運(yùn)用節(jié)能技術(shù)較好的建筑行業(yè)積極溝通交流，從我國建筑施工的實(shí)際情況出發(fā)，在滿足使用者不同建筑需求的同時(shí)，提升房屋建筑的設(shè)計(jì)水平，使建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)利益最大化，同時(shí)也最大限度的完成建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用建筑節(jié)能的最終目標(biāo)，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。