分析節(jié)能材料在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

盧璐

（廣州市住宅建筑設(shè)計(jì)院有限公司山西分公司，山西 太原 030009）

綠色經(jīng)濟(jì)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(zhuǎn)型和升級(jí)的方向，在建筑設(shè)計(jì)中，有必要運(yùn)用節(jié)能材料進(jìn)行建筑的綠色化環(huán)保化設(shè)計(jì)，將節(jié)能環(huán)保的理念貫穿到建筑的設(shè)計(jì)要求中，使節(jié)能環(huán)保變成我國經(jīng)濟(jì)增長的全新切入點(diǎn)，從環(huán)保中，獲取更理想的經(jīng)濟(jì)效益，提高我國建筑設(shè)計(jì)的綠色化水平、經(jīng)濟(jì)效益環(huán)保效益。結(jié)合節(jié)能材料的特征，將其運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，推進(jìn)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(shè)計(jì)中的運(yùn)用，具體指的是使用節(jié)能性的材料、環(huán)保性的材料進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，節(jié)能材料在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)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(shí)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(yùn)用在一起，確保材料的使用和生產(chǎn)環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，最大限度地降低節(jié)能材料的使用成本，同時(shí)又能夠兼顧到建筑項(xiàng)目的整體質(zhì)量和安全，用低成本的節(jié)能材料，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)和建設(shè)項(xiàng)目的施工，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的目標(biāo)[1]。

2 建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能材料的使用現(xiàn)狀

建筑設(shè)計(jì)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(shí)間的實(shí)踐探索，取得了顯著的應(yīng)用成績，在全球范圍內(nèi)，建筑節(jié)能已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)的核心要求，受到了設(shè)計(jì)師、建筑工程師和建材生產(chǎn)廠家的普遍關(guān)注。在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步中，越來越多的新材料和新技術(shù)被運(yùn)用到了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，節(jié)能材料的開發(fā)和使用，有了更多的新機(jī)遇，同時(shí)也面臨著新的時(shí)代挑戰(zhàn)。在新的設(shè)計(jì)理念下，節(jié)能材料的運(yùn)用中，建筑設(shè)計(jì)通過對(duì)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)保化水平。探索自然界的能量和資源，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(duì)節(jié)能建筑節(jié)能材料的研發(fā)起步較晚，經(jīng)驗(yàn)有限，和其他的發(fā)達(dá)國家相比，曾經(jīng)浪費(fèi)掉了大量物質(zhì)能源和人力資源，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面存在著短板和漏洞，與發(fā)達(dá)國家相比，節(jié)能建筑的建設(shè)水平和技術(shù)應(yīng)用水平均存在著缺失。未來在建筑設(shè)計(jì)中引進(jìn)節(jié)能材料，運(yùn)用節(jié)能理念，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)和施工建設(shè)活動(dòng)，是我國建筑領(lǐng)域內(nèi)需要不斷探索的課題。

3 建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能材料應(yīng)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(shè)推進(jìn)的時(shí)代背景下，國民經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)健康舒適的生活目標(biāo)，此背景下，建筑設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)，我國的人口快速增長，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度快，大量的建筑物被快速的規(guī)劃、建設(shè)起來，以解決人們的住房問題和我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的問題，建筑業(yè)消耗了大量的資源，在進(jìn)行施工建設(shè)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(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)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(jìn)，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(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，有效地節(jié)約了我國的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中對(duì)能源的大量消耗，能源是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和快速發(fā)展的基礎(chǔ)，也是重要的動(dòng)力來源，在開發(fā)能源、利用能源方面，建筑行業(yè)對(duì)能源的消耗量巨大，不論是在建筑建材的生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)，還是在建筑項(xiàng)目的施工和竣工等各個(gè)階段，都有著大量的能源消耗問題。在建筑設(shè)計(jì)中，運(yùn)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(huì)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(dá)30%，其中采暖空調(diào)所占比例最高達(dá)到了20%左右，建材生產(chǎn)過程中消耗掉的能源占社會(huì)中能耗的16.7%。通過運(yùn)用節(jié)能材料，可以有效地提高建筑設(shè)計(jì)的綠色化效果，運(yùn)用節(jié)能材料實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑產(chǎn)業(yè)的綠色規(guī)劃，推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)化、綠色化的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3.3 有利于實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用

在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能材料進(jìn)行運(yùn)用，有效的推動(dòng)了我國的可持續(xù)化理念的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用，因?yàn)樵诮ㄖO(shè)計(jì)中利用節(jié)能材料，合理的開發(fā)和和利用了資源，實(shí)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(jìn)發(fā)展。在科學(xué)的規(guī)劃中引進(jìn)節(jié)能材料、節(jié)能技術(shù)，可以將傳統(tǒng)能源的消耗量最大限度的降低，運(yùn)用節(jié)能材料替代不可再生資源的運(yùn)用，最大限度的實(shí)現(xiàn)了建筑物的節(jié)能目標(biāo)，提高了節(jié)能規(guī)劃的水平。例如目前深受設(shè)計(jì)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(duì)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(jià)比，加之有效的避免了天然石材對(duì)人體的輻射，以人體安全系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)代科技的助力下重復(fù)利用可持續(xù)再生的資源，大大實(shí)現(xiàn)了節(jié)能低耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4 選擇建筑設(shè)計(jì)節(jié)能材料的要點(diǎn)

4.1 合理選擇節(jié)能環(huán)保材料的種類

在選擇建筑設(shè)計(jì)的材料時(shí)，對(duì)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(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)行建筑方案的設(shè)計(jì)工作實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員需要著重對(duì)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用種類，進(jìn)行重點(diǎn)考察分析，例如在建筑設(shè)計(jì)中，太陽能的運(yùn)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(shè)計(jì)中作為節(jié)能環(huán)保的材料。選擇節(jié)能材料的種類時(shí)，建筑設(shè)計(jì)人員需要站在綜合化的視角，考慮到建筑設(shè)計(jì)整體的目標(biāo)，確保節(jié)能材料種類與建筑設(shè)計(jì)的適應(yīng)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(yùn)用節(jié)能材料。

4.2 靈活地使用預(yù)制構(gòu)件、裝配式構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件、裝配式材料及構(gòu)件在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，作為建筑設(shè)計(jì)的全新領(lǐng)域，正在全國推廣應(yīng)用。批量的工廠預(yù)制類材料及構(gòu)件替代現(xiàn)場施工方法，作為一項(xiàng)節(jié)能手段，在節(jié)約建筑設(shè)計(jì)中使用的資源，降低資源的損耗風(fēng)險(xiǎn)中已體現(xiàn)了極大優(yōu)勢。例如外墻保溫裝飾一體板的運(yùn)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(yù)制構(gòu)件、裝配式構(gòu)件，提高對(duì)節(jié)能材料的使用效果，巧妙地運(yùn)用此類具有節(jié)能性、環(huán)保性的構(gòu)件，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和施工活動(dòng)，推動(dòng)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(shè)計(jì)中踐行節(jié)能理念的一種舉措和方法，選擇當(dāng)?shù)赜械胤教厣牟牧希梢越档屯度氲讲牧线\(yùn)輸中的成本費(fèi)用，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，使用節(jié)能環(huán)保材料，還可以在當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)形成有地域風(fēng)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(shè)計(jì)的理念下，設(shè)計(jì)師在建筑材料中選擇了木材、泥土和草，用本土資源進(jìn)行建筑物的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，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(wù)。運(yùn)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(shí)將建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

5.1 保溫節(jié)能

建筑設(shè)計(jì)中利用節(jié)能材料需要在溫度控制領(lǐng)域內(nèi)，加強(qiáng)人為控制的力度，合理地運(yùn)用保溫節(jié)能材料，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，提高建筑物的溫度控制效果。以外墻內(nèi)保溫材料的應(yīng)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(duì)于人工技術(shù)的要求低，操作過程方便，加裝成本低，有效地提高了建筑項(xiàng)目的建設(shè)效益，保障了施工進(jìn)度，在施工工期的要求內(nèi)，完成施工建設(shè)的目標(biāo)。為了增強(qiáng)苯板保溫層等有機(jī)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(shè)計(jì)師運(yùn)用到建筑項(xiàng)目中。例如，復(fù)合型無機(jī)保溫材料質(zhì)地輕，堅(jiān)固性強(qiáng)，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(qiáng)，是該材料明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，使用廢棄物作為生產(chǎn)原料，整個(gè)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(shí)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(shí)間有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在復(fù)合型無機(jī)保溫層材料等新型節(jié)能材料的使用中，需要進(jìn)一步地進(jìn)行觀念上的革新，將先進(jìn)的材料技術(shù)運(yùn)用到建筑領(lǐng)域內(nèi)，需要逐步建立起完善的配套驗(yàn)收體系，建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以此進(jìn)一步推廣和使用新型材料[4]。

5.2 光照節(jié)能

在建筑設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)建筑物的抗輻射和透光性能，需要在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)遮陽和光照的設(shè)計(jì)進(jìn)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(dá)到防輻射的建筑設(shè)計(jì)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(jìn)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(guān)閉的方式來進(jìn)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(dòng)調(diào)整的系統(tǒng)的支持，可以有效地進(jìn)行遮陽、控溫。在建筑設(shè)計(jì)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(zhuǎn)化，以達(dá)到節(jié)約采光資源消耗的目的[5]。

5.3 建筑構(gòu)造節(jié)能

建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能的理念，對(duì)空氣質(zhì)量、室溫的控制方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用自然風(fēng)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行改善，尤其是在夏季較為炎熱的時(shí)候，要改造房屋結(jié)構(gòu)、房屋空間，促進(jìn)空氣的流通，創(chuàng)建起良好的室內(nèi)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)空氣對(duì)流、空氣擴(kuò)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(shè)備，例如購置無氟變頻空調(diào)，借助智能啟動(dòng)技術(shù)，調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)，以環(huán)保設(shè)備、節(jié)能設(shè)備為主，對(duì)空間進(jìn)行改造，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的規(guī)劃，促進(jìn)通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)空氣擴(kuò)散、空氣對(duì)流的設(shè)計(jì)和規(guī)劃目標(biāo)。在構(gòu)造設(shè)計(jì)中，預(yù)留室內(nèi)的通風(fēng)孔洞，對(duì)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(shí)現(xiàn)外界空氣的流通，在風(fēng)和氣體的動(dòng)力作用下，室內(nèi)外空氣可以在充足的壓力差中實(shí)現(xiàn)交換，提高空氣的對(duì)流和交換速度與效果。在窗框的底部位置，進(jìn)行新生空氣的過濾，設(shè)置冷凝水，進(jìn)入室內(nèi)裝置，專門地進(jìn)行新生空氣的過濾，構(gòu)建起新風(fēng)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的控制，起到節(jié)能效果，結(jié)合室內(nèi)的情況來進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)領(lǐng)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(qiáng)對(duì)節(jié)能材料的研發(fā)和使用力度，對(duì)環(huán)保型人才進(jìn)行培養(yǎng)，以此促進(jìn)節(jié)能材料的大力開發(fā)和使用。在我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中，節(jié)能環(huán)保技術(shù)目前的應(yīng)用尚未成熟，處于初期發(fā)展階段，在建筑領(lǐng)域內(nèi)仍舊還有多種類型的能源值得挖掘、應(yīng)用和探索，人們需要從長遠(yuǎn)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的視角，加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，以此作為前提，引進(jìn)先進(jìn)的科技，加快人才建設(shè)的腳步，探索新型能源。合理地開發(fā)和運(yùn)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(shù)，提高建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能水平，培養(yǎng)科技型人才，增強(qiáng)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(shù)的引進(jìn)中，營造人與自然和諧的空間與環(huán)境[6]。

7 結(jié)語

綜上所述，建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能材料有著深遠(yuǎn)的影響和意義，對(duì)于我國的綠色化、環(huán)保化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，形成了推動(dòng)的作用。加強(qiáng)對(duì)節(jié)能材料的開發(fā)和運(yùn)用，使建筑設(shè)計(jì)向著環(huán)保化、綠色化的方向進(jìn)行進(jìn)一步的升級(jí)，建筑設(shè)計(jì)師需要綜合考慮多種因素，將節(jié)能材料、節(jié)能技術(shù)等合理的引進(jìn)到各個(gè)細(xì)節(jié)中，探索趨利避害的方法，節(jié)約成本投入，推動(dòng)我國節(jié)能建筑產(chǎn)業(yè)更長遠(yuǎn)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(jì)效益和綜合效益。