姜正良 華維設計集團股份有限公司
房屋建筑結構設計的節(jié)能環(huán)保涉及很多個方面,門窗設計、墻體設計、屋面設計、幕墻設計、環(huán)保材料設計等方面,都是節(jié)能環(huán)保理念的重要體現(xiàn)。在實際情況中,由于受到多種因素的影響,在上述方面還存在著一定的問題,導致節(jié)能環(huán)保理念的滲透受到了阻礙。因此,有必要加強節(jié)能環(huán)保設計,提升房屋建筑結構的節(jié)能性。
在當前,我國房屋建筑結構設計節(jié)能環(huán)保的問題主要體現(xiàn)在“自主性”意識較差,如:傳統(tǒng)的建筑設計節(jié)能環(huán)保注重的是建筑的自然通風、自然采光和自然采暖等,但是隨著人們對生活質量的追求以及審美觀念發(fā)生的變化,使得房屋建筑設計過程中更多地迎合人們的需求,忽略了節(jié)能設計的根本。同時,房屋建筑設計的過程中多數(shù)人員都更多地考慮到建筑的實用性、結構的安全穩(wěn)定性、外觀的美觀時尚性等,很少考慮到人與建筑與自然之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,使得“節(jié)能”與“環(huán)?!背霈F(xiàn)了不平衡。此外,部分設計人員對建筑材料市場節(jié)能環(huán)保材料的性能了解不到位,無法選擇與房屋建筑功能相匹配的節(jié)能環(huán)保型材料,使得建筑在使用的過程中出現(xiàn)了各種質量問題,不僅浪費了材料,同時也浪費了成本,還可能會導致二次污染的情況出現(xiàn),與節(jié)能環(huán)保理念不相符。
基于房屋建筑結構設計中節(jié)能環(huán)保問題對房屋建筑結構的影響,需要對其進行改進,以提升房屋建筑而機構設計的節(jié)能環(huán)保性能。
門窗節(jié)能環(huán)保設計的重點在于提升門窗本身的氣密性、保溫效果等。在具體設計的過程中可以借助新型環(huán)保且密封性較好的門窗材料,并設置相應的泡沫塑料材料密封條,以此來獲得良好的密封效果。比如:在建筑門窗和幕墻周邊使用高性能的密封技術,降低空氣滲透熱損失;使用高性能的中空玻璃和經(jīng)濟型雙玻系列產(chǎn)品,實現(xiàn)有效的隔熱效果;以建筑節(jié)能技術為基礎,對房屋建筑的窗型結構、開啟形式以及窗體構造等進行改造和創(chuàng)新,改變傳統(tǒng)單一的推拉式窗型,注重復合式開窗的設計;不斷改進門窗以及幕墻的安裝技術,提高該結構與圍護結構一體化節(jié)能發(fā)展的技術水平,提升門窗的密封性和隔熱效果。
墻體節(jié)能環(huán)保設計需要重視外墻自保溫體系、外墻內(nèi)保溫體系、外墻外保溫體系以及夾芯復合保溫體系等方面的設計。外墻自保溫體系通常難以獨自達到節(jié)能的效果,通常需要與其他體系結合到一起共同使用。在墻體節(jié)能設計的過程中,外墻外保溫體系的設計是最能夠凸顯節(jié)能環(huán)保理念的環(huán)節(jié),其主要是指在基層墻體外側附加聚苯板、聚氨酯等保溫性能、絕熱性能較好的保溫層,防止潮氣入侵、提升保溫隔熱效果?,F(xiàn)階段,外墻保溫體系設計主要包括聚苯板薄抹灰外墻保溫、聚苯顆粒漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫等方式。在實際設計的過程中,可以采用空心層節(jié)能法、氣泡層節(jié)能法、外包層節(jié)能法以及吸收太陽能節(jié)能法等來提升外墻的節(jié)能環(huán)保效果。
屋面節(jié)能環(huán)保設計是房屋建筑節(jié)能環(huán)保的重要體現(xiàn)。屋面節(jié)能環(huán)保設計主要體現(xiàn)在降低熱損耗方面,如:植被生態(tài)化屋面節(jié)能設計、科學蓄水層屋頂節(jié)能設計、疊合防水層式屋面節(jié)能設計等。以蓄水層屋頂節(jié)能設計為例,該方式與植被生態(tài)化屋面設計方式相比較具有一定的經(jīng)濟性,植被生態(tài)化屋面需要一定的經(jīng)濟支出,而蓄水層屋頂設計要更加經(jīng)濟實惠。屋頂蓄水層可以消耗掉一定的太陽敷設熱量,降低屋面的溫度,這樣能夠在一定程度上減少夏季室內(nèi)的電能消耗。同時,蓄水層屋面在降溫的同時也能夠有效改善屋面混凝土的使用條件,避免高溫照射而導致混凝土收縮裂縫的出現(xiàn)。此外,蓄水層屋面設計方式可以與植被生態(tài)設計共同使用,利用水生植物來達到良好的節(jié)能環(huán)保效果,比如避免建筑周圍蚊蟲生長??紤]到經(jīng)濟性需求,建議使用天然雨水,設置一定數(shù)量的排水孔,避免荷載過大而影響了建筑的穩(wěn)定性。
節(jié)能環(huán)保材料的進一步使用是提升房屋建筑結構整體節(jié)能效果的重要途徑?,F(xiàn)階段,我國建筑材料市場正在逐步向著節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展,一些節(jié)能環(huán)保型材料逐漸問世并得到了廣泛應用,因此,在結構設計的過程中,設計人員需要加強節(jié)能環(huán)保材料的進一步應用。如:對于墻體材料來說,加氣混凝土砌磚、石膏砌塊、燒結多孔磚、頁巖磚、PC 大板、活性炭墻體、聚苯乙烯泡沫塑料板材等是節(jié)能環(huán)保效果較好的建筑材料。對于墻飾來說,草墻紙、麻墻紙、防霉墻紙等都是較好的節(jié)能材料,能夠有效避免發(fā)霉、發(fā)泡、滋生霉菌等情況產(chǎn)生。對于漆料來說,可以采用生物乳膠漆來進行施工,該材料不僅不含有有害物質,而且能夠有效抑制墻體發(fā)霉。
清潔型能源的應用是建筑節(jié)能環(huán)保的重要體現(xiàn)?,F(xiàn)階段,太陽能、風能是取之不盡的清潔型能源,對于房屋建筑來說,太陽能的應用是最為方便的。因此,在設計的過程中可以設計太陽能熱水器,對太陽能進行適當?shù)拇鎯蛻?,以降低不可再生能源的消耗。雖然現(xiàn)階段太陽能熱水器、太陽能發(fā)電等技術還未能夠普及,但是該技術具有很大的發(fā)展空間。
綜上所述,在房屋建筑結構設計的過程中,節(jié)能環(huán)保設計是一項非常重要的環(huán)節(jié),其貫穿在建筑結構設計的方方面面。設計人員需要從門窗設計、墻體設計、屋面設計、材料使用以及清潔能源的使用等方面入手,加強建筑結構的節(jié)能設計,促使建筑向著節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。