項苑
(貴州省建筑設計研究院有限責任公司,貴州 貴陽 550081)
城市化進程推進速度的不斷加快,對于建筑工程項目提出的要求相對比較高,建設工程項目近年來的建設數(shù)量一直在不斷增加,建設范圍也不斷擴大,不僅能夠滿足人們在日常房屋居住時提出的個性化需求,而且能夠?qū)φ麄€城市以及社會經(jīng)濟發(fā)展起到良好的帶動效果。建筑行業(yè)與其他行業(yè)進行對比分析時,由于建筑行業(yè)屬于高耗能產(chǎn)業(yè),在各環(huán)節(jié)施工中需要投入的材料設備以及人力等各方面資源相對比較多,同時對于材料的整個耗損量也比較大。我國根據(jù)“節(jié)約用地、節(jié)約能源、節(jié)約用水和節(jié)約原材料”的基本國策,貫徹“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”的建筑方針,近幾年來更是加強了建筑行業(yè)對環(huán)保以及低碳等綠色建筑的要求。所以對于建筑行業(yè)而言,要順應時代發(fā)展需求,保證建筑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本目的。
結(jié)合目前可持續(xù)發(fā)展理念,對于建筑節(jié)能設計而言,其逐漸成為整個建筑行業(yè)發(fā)展中的主要趨勢,在建筑節(jié)能理念的基礎上,在初期設計環(huán)節(jié)要加強對能源節(jié)約以及綠色環(huán)保等各方面的重視程度。結(jié)合實際情況,促使現(xiàn)有節(jié)能設計的基本原則能夠落實到實處,在節(jié)能能源原則方面,設計人員通常要結(jié)合實際情況,對各種不同類型的材料進行合理利用,以此來保證工程設計工作的全面有序開展,同時要對建筑整體結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃,這樣才能夠避免后續(xù)在施工時對于材料的嚴重消耗,以此來體現(xiàn)出節(jié)能理念[1]。傳統(tǒng)建筑設計工作在具體展開中,無論是在建筑材料或者技術等各方面都會帶來非常嚴重的污染問題,特別是在節(jié)能設計理念影響下,要保證建筑綠色環(huán)保指標可以滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)的整體規(guī)范化要求。因此在整個設計環(huán)節(jié)要將綠色環(huán)保的基本原則體現(xiàn)出來,促使建筑結(jié)構(gòu)以及周邊生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。對各種不同類型的新材料以及技術手段進行合理利用,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對整個建筑整體服務功能的不斷完善和優(yōu)化,促使建筑自身穩(wěn)定性以及耐久性得到提升,為人們的居住以及生產(chǎn)提供相對比較便利的條件。我國地域遼闊,跨越數(shù)個氣候帶,中國氣候類型有5 種,熱帶季風氣候、亞熱帶季風氣候、溫帶季風氣候、溫帶大陸性氣候、高山高原氣候,每個區(qū)域有著不同的氣候特點。因此在進行設計時應根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c有清晰認識,并選擇適合當?shù)厍闆r的節(jié)能設計策略,以達到節(jié)能設計的利益最大化,用最節(jié)約的材料,達到最佳的保溫效果。
節(jié)能建筑自身具有非常良好的性能、質(zhì)量,同時能夠體現(xiàn)出經(jīng)濟以及生態(tài)效應,在現(xiàn)階段工程項目建設中,整體應用范圍相對比較廣。結(jié)合目前建筑工程項目施工形態(tài)可以將其看作是未來發(fā)展的主要方向,結(jié)合節(jié)能建筑在設計時的現(xiàn)狀,不難看出建筑項目節(jié)能設計工作在具體展開中,鋼筋、水泥等各種不同類型的材料應用范圍相對比較廣,同時材料也比較常見,這些材料雖然在實踐中可以為建筑工程項目整體建設質(zhì)量提供保證,但是帶來的能源浪費問題相對比較嚴重[2]。特別是在施工廢氣以及廢液等排放方面,也會造成嚴重污染?;诖?,對建筑節(jié)能設計理念進行引進和利用,結(jié)合各種不同類型新材料以及新工藝手段,可以對建筑工程項目在施工時對環(huán)境造成的污染問題進行妥善處理。除此之外,在節(jié)能建筑方面要保證能夠推進低碳經(jīng)濟的發(fā)展,在設計環(huán)節(jié)要保證建筑工程項目整體質(zhì)量得到有效控制的同時,降低建筑的整體能耗,避免不合理設計導致的建筑能耗增加,使建筑功能在合理,建筑外形美觀、經(jīng)濟的前提下,提高能源整體利用率,盡可能避免能源過度損耗。目前,我國提出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,在該理念的影響下,要保證建筑節(jié)能設計工作的全面有序開展,這樣不僅能夠從根本上實現(xiàn)建筑行業(yè)現(xiàn)有發(fā)展模式的改革和創(chuàng)新,還能實現(xiàn)資源能源的最大利用率,提升城市經(jīng)濟社會效益,改善人們的居住條件,而且能夠為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施提供保證。
對于建筑節(jié)能設計而言,平面布局一直以來都是非常重要的一部分,建筑朝向、外表面積、體積等要素,都會對直接影響到建筑的節(jié)能性。設計中應根據(jù)地形,利用建筑布局,得到良好的通風,在減少建筑能耗,同時在總圖布局不會顯得呆板和單調(diào);合理選擇建筑朝向,避開冬季主導風向和減少夏季熱輻射,避免陽光對室內(nèi)溫度的影響,在得到良好的日照通風的情況下不會增加不必要的空調(diào)能耗;在保證建筑物美觀的同時,控制大面積玻璃幕墻的使用,不僅可以降低建筑造價,還能降低建筑能耗,避免大面積玻璃幕墻造成光污染。目前空調(diào)可以被看作是房屋建筑輔助通風中必不可少的重要設備之一,在使用時會帶來的電力資源損耗問題相對比較嚴重。對于節(jié)能建筑發(fā)展會造成嚴重限制影響,結(jié)合實際情況展開深入分析,在實踐中要將節(jié)能建筑作為基礎,保證建筑通風設計的全面有序開展,促使建筑布局方案在編制和利用時的針對性和有效性[3]。這樣不僅能夠?qū)嶋H通風條件進行綜合分析,而且能夠盡可能避免在室內(nèi)出現(xiàn)空氣流通不暢等一系列問題。如果平面布局設計相對比較合理,那么可以盡可能減少空調(diào)的使用量,以實現(xiàn)建筑能耗控制的根本目的。
光照條件會對房屋建筑整體效果產(chǎn)生影響,節(jié)能建筑理念的影響下,對于房屋寬敞條件進行設計時,首先要做的一點是保證房屋內(nèi)部本身具有非常良好的光照條件。同時,讓人們在居住時能夠有非常良好的舒適以及溫馨的體驗,保證光照設計以及室內(nèi)照明設計相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,也就是在實踐中要保證室內(nèi)照明的損耗問題得到有效控制,以此來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的根本目的。除此之外,要對室內(nèi)溫度因素進行綜合分析,由于光照照射過于嚴重時,室內(nèi)的溫度勢必會有明顯上升趨勢,如果散熱條件達不到標準要求,那么人們就需要通過空調(diào)設備來對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié),加大建筑能耗。因此要對室內(nèi)溫度因素條件展開綜合分析,保證光照以及溫度因素相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,這也是目前建筑光照條件設計中必不可少的組成部分。
建筑節(jié)能設計環(huán)節(jié)中,外墻墻體設計一直以來都是其中非常重要的技術組成部分,外墻保溫主要有內(nèi)保溫、外保溫、內(nèi)外混合保溫等方式,外墻本身是建筑物自身的結(jié)構(gòu)支撐點,不僅要保證建筑物自身具有穩(wěn)定性和安全性,而且要有較好的保溫性能和隔熱性能,所以我們通過對砌體材料、保溫材料的厚度設計計算,從而降低建筑能耗。同時設計中還要注意采用外墻內(nèi)保溫時,冷熱橋部位出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,導致建筑構(gòu)建發(fā)霉、開裂,影響建筑外觀和室內(nèi)環(huán)境,但外墻內(nèi)保溫由于施工工藝相對方便快捷,對建筑外墻垂直度要求不高的優(yōu)點。外墻保溫技術近年來的整體發(fā)展形勢相對比較良好,對于建筑物室內(nèi)的居住環(huán)境而言,可以起到良好的改善效果,同時能夠體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的根本目的。在實踐中由于我國北方進入冬季之后,相對比較寒冷,所以在設計環(huán)節(jié)的保溫材料的計算設計,這樣不僅能夠為室內(nèi)溫度提供保證,而且能夠盡可能避免在冬季取暖時對其他資源的嚴重消耗。在南方地區(qū)可以對外墻隔熱材料進行合理利用,這樣能夠盡可能減少在室內(nèi)對電能的嚴重損耗,以此來實現(xiàn)節(jié)能效益的穩(wěn)定增長[4]。需要注意的是,外墻外保溫技術的應用不僅能夠促使建筑功能的強化,而且并不會對內(nèi)部空間帶來任何干擾影響,由于保溫材料處于墻體外側(cè),容易收到自然環(huán)境中各種因素影響,因而對施工工藝要求較高,此時大概率會選擇聚苯板、聚氨酯、巖棉板等郵寄保溫材料,但是隨著國家對節(jié)能要求的不斷調(diào)整,以及對綠色環(huán)保提出更高要求之后,無機保溫砂漿的應用就有了很高速度的發(fā)展,無機保溫砂漿相較于有機材料更為綠色環(huán)保、安全耐火,且保溫性能也很優(yōu)秀。通過相關研究表明,外墻是影響建筑節(jié)能的一個至關重要的因素,外墻的熱損失率大約占到35%,而門窗則為25%,屋面為25%,樓板為15%,可見建筑外墻保溫技術是現(xiàn)代化建筑工程項目在節(jié)能設計中的重點。圖1為維護結(jié)構(gòu)熱損失比例。
圖1 維護結(jié)構(gòu)熱損失比例
對于建筑節(jié)能設計而言,要對各種不同類型的節(jié)能技術手段進行合理利用,新時期背景下,太陽能、地熱能等各種不同類型技術和新型材料的應用,都可以被看作是節(jié)能技術在應用時的重要表現(xiàn)方式。在設計環(huán)節(jié),要加強對現(xiàn)有技術應用規(guī)模,以此來達到節(jié)能環(huán)保的根本目的,盡可能減少常規(guī)能源消耗帶來的嚴重損耗。太陽能技術就是目前比較常見和相對比較成熟的節(jié)能技術,在建筑設計環(huán)節(jié),要加強對太陽能儲熱設備等合理利用,對建筑服務功能進行不斷完善和優(yōu)化,以此來實現(xiàn)建筑節(jié)能以及人們功能需求相互之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。需要注意的一點就是,對于部分建筑節(jié)能技術應用而言,其自身的應用成本支出相對比較高,所以在設計環(huán)節(jié),要對節(jié)能技術以及項目成本相互之間的關系進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展,以實現(xiàn)兩者之間的有機統(tǒng)一。
為了從根本上保證建筑節(jié)能設計的不斷完善和優(yōu)化設計,初期要保證建筑選址能夠得到有針對性的規(guī)劃,結(jié)合目前建筑選址設計現(xiàn)狀,設計人員要對整個區(qū)域范圍內(nèi)展開實地考察,對當?shù)刈匀粭l件以及周邊環(huán)境等相關因素條件展開深入分析,對建筑物自身的最佳布局點進行確定。以此為基礎,能夠最大限度保證建筑使用周期范圍內(nèi),整個氣候環(huán)境相對比較良好,盡可能避免由于氣候環(huán)境而引起的嚴重能源損耗等相關問題。比如在房屋選址設計環(huán)節(jié),應當盡可能選擇在避風口位置處,以此來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的根本目的。
對于不同建筑布局以及平面形式而言,各自都有不同的優(yōu)勢特點以及特色,通常會受到當?shù)刈匀画h(huán)境帶來的一系列影響。針對房屋平面展開布局設計時,要結(jié)合實際情況,對通風環(huán)境進行科學合理的設計,這樣才能夠為室內(nèi)溫度以及通風效果提供保證。例如對于敞開式長方形平面而言,如果常向兩端窗戶垂直在當?shù)刂髁鞣较颍敲凑麄€室內(nèi)通風環(huán)境相對比較良好,以此為基礎,有利于盡可能減少對降溫設備的利用,保證節(jié)能效果的不斷強化。而在設計環(huán)節(jié),需要控制建筑的外表面積,也就是需要控制建筑與外界大氣所接觸的外表面積,通過控制外表面積與其所圍合的體積之比,也就是體型系數(shù),體型系數(shù)越小,外表面越小,散熱的面積也就越小,這樣就能達到節(jié)能的效果。有研究證實,體形系數(shù)每增大0.01,能耗指標約增加2.5%。所以,出于節(jié)能設計的考慮,在建筑設計時應盡量控制建筑物的體形系數(shù),但由于項目由特殊造型和美觀的要求,需要較為凹凸復雜的形體樣式而采用較大的體形系數(shù)時,應盡量增加圍護結(jié)構(gòu)的熱阻。
節(jié)能建筑設計環(huán)節(jié)對于設計人員而言,要對目前現(xiàn)有的本體設計給予足夠關注和重視,保證其與周邊環(huán)境之間能夠具有一定的協(xié)調(diào)性。在實踐中,如果只是單純對節(jié)能技術進行利用,并不會對外部環(huán)境因素條件展開深入分析,那么勢必會對外部環(huán)境帶來一系列影響,無法為建筑節(jié)能效果提供保證。因此,在設計環(huán)節(jié)要對建筑工程需求展開綜合分析,保證內(nèi)部環(huán)境能夠得到合理的布局和設計,對氣候環(huán)境等相關因素條件展開綜合分析,以保證建筑主體及外部環(huán)境之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。
建筑節(jié)能對于房屋建筑自身功能使用以及效益而言,具有非常重要的影響和作用。因此,對于設計人員而言,要對目前現(xiàn)階段建筑節(jié)能設計的基本原則進行掌握和了解,加強對建筑通風、光照等各方面節(jié)能技術的利用,以此來保證建筑節(jié)能設計水平的有效提升,給建筑的使用者帶來舒適的感受,對我國建設為資源節(jié)約和環(huán)境友好的社會做出貢獻。