基于環(huán)保節(jié)能理念下的建筑設(shè)計(jì)探討

陳柯

山東東瑞規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院有限公司 山東 菏澤 274300

引言

社會(huì)生產(chǎn)力水平的提高使得人們的環(huán)保意識(shí)也逐漸加強(qiáng)，可持續(xù)發(fā)展的理念逐漸獲得了人民群眾的廣泛認(rèn)可。在建筑行業(yè)，設(shè)計(jì)師們更加需要將環(huán)保節(jié)能的理念與自己的工作相結(jié)合，為人們提供一個(gè)生態(tài)宜居的環(huán)境，為建筑行業(yè)的提效改革指明方向，為國(guó)家推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)[1]。只有各行各業(yè)都重視節(jié)能環(huán)保的深遠(yuǎn)意義，才能使得人類社會(huì)長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展下去。

1 節(jié)能環(huán)保的重要性

當(dāng)人們基本的生活需求得到滿足之后，就逐漸意識(shí)到了綠色環(huán)保的問(wèn)題。結(jié)合我國(guó)國(guó)情來(lái)看，在過(guò)去數(shù)十年間我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，各種建筑物也拔地而起。然而，社會(huì)的高速發(fā)展往往卻是以環(huán)境為代價(jià)。目前日漸頻繁的自然災(zāi)害的產(chǎn)生，不僅會(huì)對(duì)人們的生活質(zhì)量造成影響，還會(huì)危害到人們的健康。與此同時(shí)，由于不可再生資源有限，資源的浪費(fèi)加速了其短缺的進(jìn)程。基于以上一些原因，用環(huán)保節(jié)能理念指導(dǎo)工作生活就顯得刻不容緩[2]。需要諸多資源支撐的建筑行業(yè)，更應(yīng)當(dāng)做好自身的整改工作，在設(shè)計(jì)中重視領(lǐng)域中的資源浪費(fèi)問(wèn)題，推動(dòng)行業(yè)自身和整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)結(jié)合環(huán)保節(jié)能理念，提高資源的利用效率，從而更好地保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

2 建筑設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 提高資源利用效率

地球上儲(chǔ)存的不可再生能源有限，建筑行業(yè)所能使用的一些材料也是用之即少的[3]。因此，如果建筑業(yè)想要實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，就需要提高資源的利用率。具體來(lái)看，建筑行業(yè)可以提高資源利用率的方面包括施工中需要用到的水土等各種資源，通過(guò)對(duì)這些資源進(jìn)行合理的分配利用，可以使讓建筑工程以更加節(jié)能環(huán)保的方式完成。

2.2 避免破壞環(huán)境

城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展，改建新建現(xiàn)象頗多，各地都能看到一大批建筑正處在施工過(guò)程中。雖然建筑的改建新建工程能夠提高人們的生活質(zhì)量，但是在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：其一，無(wú)論是改建還是新建，建筑企業(yè)都要盡量避免對(duì)原有的設(shè)施造成破壞，避免因此在后期需要進(jìn)行修繕而消耗資源[4]；其二，在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，要做好污染物的處理工作，避免產(chǎn)生的建筑廢料破壞施工區(qū)域周邊環(huán)境，影響該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境；其三，在建筑工程實(shí)施之前，要先規(guī)劃土地資源，保證土地資源能夠被有效利用；其四，建筑工程的設(shè)計(jì)和施工，都要考慮建筑的使用壽命，從實(shí)用性角度出發(fā)，延長(zhǎng)其使用周期。

3 環(huán)保節(jié)能下的建筑設(shè)計(jì)措施

3.1 選擇環(huán)保材料

在建筑工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮環(huán)保材料的使用。在選擇環(huán)保材料時(shí)，要能夠根據(jù)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行篩選。例如，門(mén)窗一般是建筑物里對(duì)熱量變化最敏感的部位，通常會(huì)耗費(fèi)比較多的能量。在選擇門(mén)窗材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合能耗問(wèn)題綜合比較分析。在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境中，比較常用的門(mén)窗邊框材料包括PVC塑料、鋁塑復(fù)合等[5]。門(mén)窗結(jié)構(gòu)除了邊框，組成部分還包括玻璃。目前，我國(guó)建筑行業(yè)經(jīng)常使用的玻璃材質(zhì)是中空玻璃，由于這種玻璃不僅具有裝飾性作用，同時(shí)具備環(huán)保節(jié)能的功效，且降噪保溫等性能均比較好，因而具有良好前景。此外，還有表面鍍層金屬的低輻射玻璃，其表面金屬能夠有效解決熱輻射帶來(lái)的困擾。選擇玻璃品種時(shí)也要結(jié)合地區(qū)氣候條件加以考慮。在我國(guó)的北部地區(qū)，冬季寒冷需要具有較好的采暖性能，因而經(jīng)常使用高透型玻璃。而在我國(guó)的南部地區(qū)，夏季炎熱需要使用空調(diào)進(jìn)行制冷，因而經(jīng)常使用遮陽(yáng)型玻璃[6]。與門(mén)窗的因地制宜類似，在選擇其他的建筑材料時(shí)，也要根據(jù)實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)沫h(huán)保節(jié)能材料，從而減少能量損耗。

3.2 建筑體型系數(shù)

如果想要使建筑獲得比較好的節(jié)能效果，就需要對(duì)建筑體型系數(shù)加以控制。體型系數(shù)體現(xiàn)了建筑在與室外環(huán)境的接觸過(guò)程中，它表面的保溫體積的比值。一般情況下，建筑體型系數(shù)越小，那么建筑的節(jié)能效果會(huì)比較好。當(dāng)建筑與外界環(huán)境的接觸比較少時(shí)，其隔絕室內(nèi)外的效果就會(huì)比較好。隨著建筑長(zhǎng)寬高和層數(shù)的增加，其體型系數(shù)會(huì)逐漸變小。建筑的外圍結(jié)構(gòu)包括屋頂和外部的窗墻等，然而窗墻的面積常常不能輕易發(fā)生改變[7]。建筑的長(zhǎng)寬高和層數(shù)等都會(huì)對(duì)其耗能的狀況造成影響，隨著上述條件的增加而減少。當(dāng)建筑傳熱系數(shù)和層數(shù)逐漸增加時(shí)，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量會(huì)逐漸增大。從上述分析中可以看出，較高的建筑通常節(jié)能效果更好。

3.3 區(qū)域規(guī)劃

3.3.1 建筑朝向

建筑工程需要考慮不同季節(jié)其環(huán)境條件的不同。建筑冬季要能夠照射到足夠的陽(yáng)光，減少風(fēng)向?qū)κ覂?nèi)溫度造成的影響。夏季要減少建筑受到的太陽(yáng)照射，利用好自然的通風(fēng)條件。在設(shè)計(jì)建筑的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要綜合考慮建設(shè)區(qū)域的環(huán)境條件，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況結(jié)合實(shí)用功能確定適宜的建筑朝向。以寒冷的哈爾濱為例，當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?yīng)選擇南偏東的朝向[8]。夏天炎熱冬天寒冷的上海，建筑的朝向應(yīng)選擇30°以內(nèi)的南偏東，或者15°以內(nèi)的南偏西。福州之類夏熱冬冷的地區(qū)，建筑應(yīng)選擇20°以內(nèi)的南偏東朝向。

3.3.2 建筑間距

建筑的設(shè)計(jì)也要考慮間距因素，需要結(jié)合環(huán)保節(jié)能、日照等條件設(shè)計(jì)建筑間距。如果想要讓建筑照射到足夠的陽(yáng)光、有較長(zhǎng)的日照時(shí)間，就要保持足夠大的建筑間距，這樣也能增加建筑之間的風(fēng)速和風(fēng)流量。然而，過(guò)大的建筑間距容易造成土地資源的浪費(fèi)，設(shè)計(jì)師要將節(jié)約土地資源和控制建筑間距綜合考慮，在環(huán)保節(jié)能的理念下進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。尤其是在對(duì)建筑群進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要重視建筑的環(huán)保節(jié)能成效。我國(guó)的大多數(shù)建筑朝向均為坐北朝南，因此建筑群要保證南小北大，使建筑南低北高。在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，減少建筑的層高也能有效達(dá)到通風(fēng)的效果。設(shè)計(jì)的間距合理，也能令建筑在冬季有效抵御寒風(fēng)，更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。

3.4 建筑設(shè)計(jì)

3.4.1 墻體設(shè)計(jì)

建筑的墻體要有簡(jiǎn)潔的立面和良好的體型系數(shù)，設(shè)計(jì)師要盡力使墻體傳熱面積變小，控制能耗。目前建筑業(yè)廣泛使用的墻體是外墻外保溫的復(fù)合型墻體，它能夠有效減少熱冷橋的出現(xiàn)概率。與內(nèi)保溫方式相比，其具有更好的效果。它的主要原理是將保溫材料固定在墻體外側(cè)，之后鋪設(shè)特定材料再增加厚度，從而將外界空氣與建筑隔絕開(kāi)來(lái)，減少其對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成的影響，延長(zhǎng)建筑壽命。同時(shí)，墻體的表面可以適當(dāng)覆蓋綠植，這不僅可以吸收陽(yáng)光輻射和室內(nèi)的塵土，還可以達(dá)到凈化空氣美化環(huán)境的作用。在夏季綠植也可以控制室內(nèi)的溫度，達(dá)到降溫的成效。

3.4.2 屋頂設(shè)計(jì)

從整個(gè)建筑綜合來(lái)看，最常受到陽(yáng)光輻射的結(jié)構(gòu)是屋頂。由于屋頂與室外環(huán)境長(zhǎng)期接觸，因而與其他部位相比，屋頂白天溫度高夜晚溫度低。因此屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)也需要堅(jiān)持環(huán)保節(jié)能的理念。設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮二次隔熱方式，在屋頂鋪設(shè)新型屋面實(shí)現(xiàn)保溫隔熱目的。此外，還可以考慮蓄水、架空隔熱等屋面。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)提倡平改坡，期望增加屋面的輻射發(fā)射率并減少接觸面，從而使屋頂具有良好的保溫隔熱性能。屋頂建設(shè)中要使用各種系數(shù)條件均達(dá)標(biāo)的建筑材料。

3.4.3 空間設(shè)計(jì)

能夠影響建筑環(huán)保節(jié)能成效的還有建筑的空間設(shè)計(jì)。要將可再生能源的運(yùn)用與空間設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮風(fēng)能、太陽(yáng)能的作用。這些能源的合理使用不僅可以使建筑具備較好的節(jié)能成效，還可以在滿足實(shí)用性功能的基礎(chǔ)上減少建筑成本。建筑設(shè)計(jì)師要借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑空間設(shè)計(jì)的智能化、數(shù)字化。通過(guò)智能設(shè)備控制能源消耗，將室內(nèi)環(huán)境條件控制在合適范圍，為人們創(chuàng)建一個(gè)舒適的生活環(huán)境。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑行業(yè)目前仍然是極具發(fā)展前景的行業(yè)，然而如果不能在建筑設(shè)計(jì)中注意環(huán)保節(jié)能問(wèn)題，就很容易產(chǎn)生能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。為了使建筑行業(yè)能夠獲得長(zhǎng)期發(fā)展，就需要分析建筑設(shè)計(jì)中的不合理之處，并對(duì)其進(jìn)行完善。因此，建筑行業(yè)應(yīng)當(dāng)以國(guó)家新發(fā)展理念為指引，遵循環(huán)保節(jié)能的原則開(kāi)展建筑的設(shè)計(jì)工作。通過(guò)減少建筑對(duì)環(huán)境造成的破壞，能夠在滿足人們需求的同時(shí)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。