建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)策略探討

建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)策略探討

Summary:城市化速度減緩，為建設(shè)產(chǎn)業(yè)形成有利的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。隨著市場(chǎng)需求的不斷變化，越來(lái)越多的中小型企業(yè)從建筑設(shè)計(jì)的角度來(lái)提高自己的競(jìng)爭(zhēng)能力。新能源是世界能源市場(chǎng)發(fā)展的新方向，綠色生活觀念在世界各國(guó)已得到普遍認(rèn)同，因此，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)將節(jié)能觀念與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，順應(yīng)市場(chǎng)的綠色發(fā)展趨勢(shì)，已成為建設(shè)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。文章通過(guò)對(duì)建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能思想相結(jié)合的必要性進(jìn)行了分析，并就如何將節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，提供了一些有益的借鑒。Keys:建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；理念運(yùn)用1建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念的價(jià)值1.1減少建筑對(duì)環(huán)境的影響我國(guó)每年新增建筑用地約25億平方米，占世界一半,居全球首位，建筑用地的快速擴(kuò)大消耗了大量的非再生資源，給環(huán)境帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的損害。在建設(shè)過(guò)程中，既要消耗水泥、砂石和木材，又要消耗大量的鋼鐵和其他資源，也帶來(lái)了大量的建筑垃圾，嚴(yán)重影響到了城市的形象。在建設(shè)項(xiàng)目中，水資源、電力、土地資源的消耗很大，特別是人口基數(shù)大、可用土地資源少，在這樣的大背景下，大量使用高污染的建材，將會(huì)激化社會(huì)矛盾，造成不良的社會(huì)影響。將節(jié)能設(shè)計(jì)理念引入到建筑設(shè)計(jì)中，將節(jié)約能源思想融入到建筑設(shè)計(jì)中，減少建筑施工對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到建筑與環(huán)境、人與自然、人與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。1.2減少對(duì)化石能源的依賴我國(guó)是世界上最大的化石能源消費(fèi)國(guó)，化石能源嚴(yán)重依賴于外部環(huán)境，而建筑行業(yè)又是化石能源消耗的主要來(lái)源。隨著世界經(jīng)濟(jì)格局的變化，降低礦物能源的依賴性已成為國(guó)家發(fā)展的重大戰(zhàn)略，為此，我國(guó)在新能源方面進(jìn)行了重要布局，太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉吹玫搅丝焖侔l(fā)展。在建筑行業(yè)中，新能源的使用仍有很大的缺陷，盡管人們的環(huán)保意識(shí)有所改變，但對(duì)傳統(tǒng)材料的支持依然很常見(jiàn)。將節(jié)能設(shè)計(jì)思想與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，積極取代傳統(tǒng)的化石能源，采用新的能源、新技術(shù)，提高居民生活品質(zhì)，可以減少人類對(duì)礦物能量的依賴性。建筑行業(yè)要順應(yīng)新的發(fā)展理念，順應(yīng)國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略要求，堅(jiān)持以節(jié)能技術(shù)為指導(dǎo)，以節(jié)約型設(shè)計(jì)為核心，在建筑節(jié)能材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)意，增強(qiáng)建筑的安全性、美感、人性化，以滿足人們的生活需要，從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。2節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用策略2.1環(huán)境的融合在建筑設(shè)計(jì)中，要充分地反映出建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)師要對(duì)建筑環(huán)境有更深刻的理解，把建筑環(huán)境和建筑設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)時(shí)要從分考慮建筑物所處氣候、地形、水文、土壤等因素，有助于提高節(jié)能理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。我國(guó)北方冬季較長(zhǎng)、夏季較短，以供熱、采暖為主。在北方的鄉(xiāng)村，人們用的是燒木頭和煤炭來(lái)取暖。由于供暖是最基本的要求，所以在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮到這種需要，所以采用節(jié)能設(shè)計(jì)的第一步，就是要優(yōu)化采暖需求，體現(xiàn)節(jié)能的理念。將周圍的環(huán)境要素結(jié)合起來(lái)，利用光照條件，使建筑物的朝向發(fā)生變化，可以縮短供暖時(shí)間。在我國(guó)北方，大部分的民用建筑都是朝南的，這樣的布置可以利用太陽(yáng)能來(lái)滿足室內(nèi)的需要，從而縮短用電消耗。南方的住宅建筑與北方冬天的供暖要求不一樣，南方住宅更注重通風(fēng)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要注意季風(fēng)的流動(dòng)。2.2材料的選擇在建筑設(shè)計(jì)中要充分體現(xiàn)綠色、節(jié)能的思想，關(guān)鍵是選用合適的材料。建筑節(jié)能材料由內(nèi)、外兩部分組成，外墻材料以圍護(hù)結(jié)構(gòu)為主。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，許多復(fù)合隔熱材料都是重要的隔熱材料。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)選用符合建筑功能要求和體現(xiàn)建筑節(jié)能理念的建材。在選用室內(nèi)節(jié)能材料時(shí)，應(yīng)注重材質(zhì)的美感，室內(nèi)墻面一般選用綠色乳膠漆，在家具上盡量減少使用純木材，選用對(duì)環(huán)境友好的人造材料。同時(shí)，應(yīng)注意室內(nèi)、室外的綠化設(shè)計(jì)。在天花板的設(shè)計(jì)中選用PVC復(fù)合材料，可以降低施工費(fèi)用與資源的浪費(fèi)，與鋁扣板、石膏板比較，PVC板材在環(huán)境保護(hù)方面表現(xiàn)得更為突出。在地面的設(shè)計(jì)中，選用人造地板，減少使用大理石和瓷磚。在門窗的設(shè)計(jì)上，節(jié)能玻璃幕墻在照明上優(yōu)于常規(guī)材料，其節(jié)能效果也比較好。3建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能理念的路徑3.1基于功能需求的節(jié)能設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中，將節(jié)能的思想應(yīng)用到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，使其具有更大的優(yōu)越性。在具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)將建筑的功能需求與周圍環(huán)境因素相結(jié)合。在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對(duì)室外的環(huán)境狀況進(jìn)行初步的界定，采用與周圍環(huán)境相結(jié)合的節(jié)能設(shè)計(jì)，如綠化設(shè)計(jì)、高度設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)之前對(duì)建筑使用化石能源的造價(jià)和環(huán)境污染進(jìn)行估算，并對(duì)室內(nèi)通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、照明等進(jìn)行精確的計(jì)算，為節(jié)能設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)做出了初步的規(guī)劃。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，選用透明材質(zhì)作為主體，對(duì)其在建筑內(nèi)的透光率進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)采暖、通風(fēng)等功能要求，選用適當(dāng)?shù)拇翱诿娣e。充分考慮到建筑中的應(yīng)用場(chǎng)景，采用全玻璃材質(zhì)，采用節(jié)能隔熱材料對(duì)樓板、橫梁與幕墻間的空隙進(jìn)行保溫。3.2基于環(huán)境因素的節(jié)能設(shè)計(jì)思路在建筑節(jié)能的應(yīng)用中，應(yīng)充分考慮人文差異、區(qū)域差異、環(huán)境差異等因素，并針對(duì)不同的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，選用節(jié)能建材。以建筑幕墻為例，在北方寒冷地區(qū)，采用隱框式幕墻作為主要材料；若選用明框式幕墻，則采用保溫鋁合金型材作為主要材料。因?yàn)樵诤涞貐^(qū)，對(duì)外墻的保溫性能有很高的要求。而在其它地區(qū)，建筑幕墻的選用也多以明框式幕墻為主，特別是在南方，對(duì)散熱器的要求比較高。在幕墻設(shè)計(jì)中，既要突出框架結(jié)構(gòu)，又要注重材料，以達(dá)到隔熱要求。北方幕墻玻璃的氣膜厚度應(yīng)超過(guò)12mm，主要是采用中空低輻射、隔熱效果好的玻璃，在供暖要求高的地區(qū)，其節(jié)能效果會(huì)更好。在非透光性幕墻的設(shè)計(jì)中，采用鋁板和石板作為主要材料，在墻體上安裝50mm的玻璃棉可以提高墻體的隔熱效果，玻璃棉的密度應(yīng)在每平方米16公斤以上，而幕墻的傳熱系數(shù)要在0.7-0.9W/平方米之間。在非嚴(yán)寒地區(qū)，采用不透光的幕墻，其換熱系數(shù)必須在1.5W/m2.K以下。3.3基于信息技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)思維在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中，信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)能夠得到充分的發(fā)揮。建筑設(shè)計(jì)中存在多種、多層次的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)時(shí)采BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)能效果模擬，設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、共享設(shè)計(jì)方案、提煉設(shè)計(jì)參數(shù)，從設(shè)計(jì)要素、全環(huán)節(jié)展示設(shè)計(jì)理念。運(yùn)用智能技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以達(dá)到對(duì)能源消耗的即時(shí)監(jiān)控。在大規(guī)模的公用設(shè)施中，能源的損耗問(wèn)題十分突出，而在常規(guī)的手工操作，難以做到對(duì)細(xì)節(jié)的全面滲透。采用智能控制技術(shù)，可以取代手工操作，對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行適時(shí)調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的目的。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與人工智能技術(shù)日益廣泛的今天，智能化的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在建筑的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用。轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)思路，采用智能技術(shù)提高運(yùn)行中的能效，減少總能源消耗，能夠有效提高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值。4結(jié)語(yǔ)隨著國(guó)家“碳中和”戰(zhàn)略實(shí)施，為大規(guī)模應(yīng)用節(jié)能技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。建筑材料、信息技術(shù)的發(fā)展為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供了可行性與技術(shù)支撐。在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)以節(jié)約能源為主要手段，并與周圍的環(huán)境相融合，將環(huán)境要素和功能要求相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念創(chuàng)新，從而達(dá)到了節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。建設(shè)綠色、節(jié)能型建筑，要敢于打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，采用大量的節(jié)能材料，如玻璃幕墻、合成材料等。應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能效果的準(zhǔn)確估算。將智能技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的設(shè)計(jì)，為建筑企業(yè)的綠色發(fā)展提供可行途徑。Reference[1]黃濤,王建廷,黃城志.“被動(dòng)優(yōu)先”策略在綠色建筑節(jié)能設(shè)