基于節(jié)能策略的建筑空間設(shè)計思考研究

王曉輝 中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司

新時期，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，造成大量能源消耗，與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相悖。因此，建筑行業(yè)逐漸向節(jié)能化方向邁進(jìn)，相關(guān)建筑行業(yè)必須積極與時俱進(jìn)，順應(yīng)新時代建筑行業(yè)發(fā)展趨勢，樹立新思維和新理念，引進(jìn)新技術(shù)和新型環(huán)保材料，進(jìn)而強(qiáng)化建筑建設(shè)效果。對此，基于節(jié)能視角的建筑空間設(shè)計是控制建筑能耗的有效手段，值得展開研究和探索。

1 建筑空間能耗及空間節(jié)能現(xiàn)狀

我國建筑節(jié)能統(tǒng)籌和規(guī)劃工作起步晚于西方發(fā)達(dá)國家，建筑空間節(jié)能設(shè)計進(jìn)程緩慢，此外能源消耗量大，造成了嚴(yán)重的資源浪費[1]。研究引發(fā)此類問題的因素發(fā)現(xiàn)，建筑企業(yè)過度追求項目的短期性經(jīng)濟(jì)效益，忽視建筑物在投入使用過程中產(chǎn)生的能耗，反而無法保證建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

建筑空間節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀中，普遍存在建筑消耗量大、資源利用度不高的問題。我國工業(yè)、交通、建筑能耗量較大，而實際可利用在建筑行業(yè)中的能源較少。相關(guān)的法律法規(guī)不完善，雖然出臺了《中華人民共和國節(jié)約能源法》，但是未對建筑節(jié)能部分作出明確規(guī)定，因此在建筑空間節(jié)能設(shè)計方面無明確的法律準(zhǔn)繩。就建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀來看，建筑設(shè)計中僅采取了少部分的節(jié)能措施，難以展現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念，與綠色建筑理念不符，進(jìn)而造成嚴(yán)重的資源浪費，亟待完善相關(guān)法律法規(guī)。隨著我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳環(huán)保、節(jié)能降耗理念的提出，建筑行業(yè)積極響應(yīng)，實施了節(jié)能設(shè)計，但在建筑空間設(shè)計中的具體落實情況不容樂觀，未能從根本上實現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)，一定程度上制約了建筑行業(yè)長效發(fā)展。另外，建筑行業(yè)對可再生資源的利用率不高，阻礙了建筑節(jié)能工作的推進(jìn)，導(dǎo)致工作開展成效不顯著。

2 建筑空間設(shè)計價值分析

綠色建筑設(shè)計理念指導(dǎo)下，建筑業(yè)在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)環(huán)境中持續(xù)發(fā)展。為保證建筑項目經(jīng)濟(jì)效益，需要均衡考量建筑設(shè)計中社會效益、生態(tài)效益以及經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系，通過建筑空間設(shè)計提升建筑內(nèi)部功能使用效果的同時，提升居住的舒適度和幸福感，同時更好地增強(qiáng)視覺傳達(dá)效果?；诖?，建筑空間設(shè)計要全面考慮地上及地下的空間，進(jìn)而促進(jìn)建筑行業(yè)的健康長遠(yuǎn)發(fā)展。

建筑空間設(shè)計屬于綜合型設(shè)計，基于節(jié)能策略的建筑空間設(shè)計需要密切結(jié)合現(xiàn)代建筑設(shè)計趨勢，通過創(chuàng)新設(shè)計及技術(shù)手段實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)，從而更好地與現(xiàn)代建筑設(shè)計理念相契合。就不同時代建筑空間設(shè)計成果看，均取得了階段性的成績，通過設(shè)計反映了時代生活方式和建筑風(fēng)格。相關(guān)研究文獻(xiàn)提到，要想實現(xiàn)建筑空間設(shè)計創(chuàng)新，有必要統(tǒng)一建筑內(nèi)部與外部設(shè)計，提高建筑內(nèi)外部設(shè)計協(xié)調(diào)性，切實拉近建筑與環(huán)境之間的距離，同時做好建筑與氣候環(huán)境的融合[2]?；诖耍攸c考量建筑空間設(shè)計的環(huán)境適應(yīng)性，可進(jìn)一步豐富建筑設(shè)計空間理論意義，完善建筑設(shè)計體系，實現(xiàn)建筑空間的整合和利用。

分析建筑空間設(shè)計價值發(fā)現(xiàn)，居民對建筑空間認(rèn)知程度不高，存在理解偏差。隨著綠色建筑理念的滲透，居民逐漸提升對建筑空間概念的理解和對空間設(shè)計價值的認(rèn)識。建筑空間設(shè)計中包含諸多科學(xué)設(shè)計要素，通過合理規(guī)劃空間布局，加強(qiáng)對建筑整體空間協(xié)調(diào)性的考慮，可以更好地傳遞時代精神、反映時代建筑屬性。同時，創(chuàng)新的設(shè)計方式能夠提升建筑美觀度和藝術(shù)氣息，在滿足建筑空間設(shè)計要求的同時，高效整合了生態(tài)環(huán)境資源，環(huán)保效益顯著。

3 氣候?qū)ㄖ臻g設(shè)計的影響

3.1 氣候適應(yīng)性

氣候?qū)傩耘c建筑空間設(shè)計之間有相關(guān)性，尤其是傳統(tǒng)建筑空間設(shè)計，更加傾向于依靠環(huán)境完善設(shè)計?；诂F(xiàn)代建筑設(shè)計理念，在建筑發(fā)展中引入新工藝和新技術(shù)，進(jìn)一步實現(xiàn)建筑空間設(shè)計創(chuàng)新。大量研究證實，傳統(tǒng)建筑空間設(shè)計適應(yīng)氣候能力較強(qiáng)。受地域差異性影響，南方建筑空間設(shè)計以通風(fēng)、隔熱為主，注重整體空間布局的規(guī)劃，目的在于提高居住舒適度，增強(qiáng)建筑物的內(nèi)部功能和外部使用功能。

3.2 建筑物理屬性

建筑空間設(shè)計過程中，設(shè)計人員以建筑物理視角展開研究，針對濕熱地區(qū)重點考慮建筑物的通風(fēng)效果，確?？諝饬魍ǎ纳茲駸釛l件。同時，建筑空間設(shè)計以建筑群體空間布局為根本，采取代入外界空氣等方式，達(dá)到防熱和通風(fēng)目的，應(yīng)用效果顯著?；诖?，相關(guān)建筑設(shè)計人員將在建筑空間設(shè)計過程中充分考慮建筑物理屬性，不斷探索基于節(jié)能策略的建筑空間設(shè)計方法。

4 基于節(jié)能策略的建筑空間設(shè)計

4.1 建筑空間內(nèi)部設(shè)計

廚衛(wèi)節(jié)能設(shè)計在建筑內(nèi)部空間設(shè)計中占據(jù)著重要地位，旨在改善管道資源浪費現(xiàn)狀。具體通過對布局和位置進(jìn)行考慮，保持廚衛(wèi)空間獨立性的同時，合理設(shè)置二者之間的間距。廚房會產(chǎn)生大量的油煙，基于通風(fēng)要素考慮，要保證廚房布局合理，并在開窗或吸油煙機(jī)作用下達(dá)到排放目的。通風(fēng)設(shè)計思路主要是考量窗戶位置和尺寸等因素，提升空間利用率的同時，保持窗戶打開效果，并且滿足廚房排油煙需要，從而更好地節(jié)約自然資源。

現(xiàn)階段，居住建筑中的廚房設(shè)計以開放式和半開放式為主，廣受住戶的青睞。在衛(wèi)生間通風(fēng)設(shè)計上，充分結(jié)合地域特點。北方的衛(wèi)生間有外窗，保證了良好的通風(fēng)，為進(jìn)一步增強(qiáng)通風(fēng)效果，增設(shè)了排氣道。南方以明衛(wèi)設(shè)計為主，避免因潮濕帶來諸多負(fù)面影響[3]。在廚衛(wèi)墻體設(shè)計環(huán)節(jié)，優(yōu)選輕質(zhì)材料，豐富墻體設(shè)計效果的同時，滿足節(jié)能設(shè)計。

4.2 建筑空間外部設(shè)計

建筑物外部設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)重點考慮建筑外部整體設(shè)計問題。為滿足節(jié)能設(shè)計，在加強(qiáng)對建筑物外觀美觀性和藝術(shù)性考量的基礎(chǔ)上，建立了節(jié)能體系，包括應(yīng)用高強(qiáng)保溫隔熱系統(tǒng)進(jìn)行建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，進(jìn)而保證建筑外部保溫和隔熱性能。設(shè)計人員在建筑空間外部設(shè)計過程中，全面考慮了建筑外墻材料使用、建筑造型等要素，將保溫隔熱設(shè)計作為重點設(shè)計環(huán)節(jié)，一般采取縱向疊合的設(shè)計方式，并將此種設(shè)計方式與建筑采光進(jìn)行有效銜接，充分利用太陽能資源實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。設(shè)計建筑外部造型過程中，充分利用L 型穿孔鋁板這一類遮陽板，其隔熱性能和遮陽作用，起到了明顯的節(jié)能效果。針對高溫地區(qū)，主要對制冷設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，提高資源利用率的同時，保證降溫效果，從而提升建筑物內(nèi)部的空氣質(zhì)量，更好地保護(hù)人們身體健康。

5 提升建筑空間設(shè)計節(jié)能效果的有效策略

5.1 使用節(jié)能環(huán)保材料

建筑空間節(jié)能設(shè)計過程中，科學(xué)合理使用節(jié)能環(huán)保材料，不僅避免了資源浪費，而且降低了經(jīng)濟(jì)損失，同時協(xié)調(diào)了建筑內(nèi)外部空間設(shè)計效果。在使用節(jié)能環(huán)保材料過程中，通過全面分析材料性能和特征，并整合材料性能優(yōu)勢，進(jìn)而制定節(jié)能設(shè)計策略和方案。選擇節(jié)能效果顯著、防水效果好且耐久性強(qiáng)的節(jié)能材料，可以在控制建筑項目成本的同時，進(jìn)一步提升建筑物節(jié)能設(shè)計效果。

由于綠色建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑行業(yè)對綠色建材認(rèn)可度也越來越高，建筑企業(yè)更加注重建筑施工建設(shè)的影響，同時加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，從而有效避免有毒、有害材料威脅人們的身體健康。由于建筑結(jié)構(gòu)框架搭建需要依托大量的鋼筋和混凝土材料，而在混凝土混合料拌的過程中會釋放CO 氣體，因此容易造成人體呼吸道系統(tǒng)疾病。同時，在拆卸鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過程中，會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，若不及時清運，則會造成施工環(huán)境污染，不僅帶來負(fù)面的影響，而且加大施工現(xiàn)場維護(hù)管理難度。另外，建筑材料小管使用量大，使用期間能耗大，也會造成環(huán)境污染[4]?；诖?，在建筑空間設(shè)計中，主要選擇能耗低的建筑材料，且保證材料能夠重復(fù)利用，進(jìn)一步提升材料利用率。

5.2 提高能源利用率

建筑空間設(shè)計過程中，利用一切可利用的太陽能和風(fēng)能等可再生資源，通過優(yōu)化建筑節(jié)能設(shè)計，達(dá)到節(jié)約能源的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步營造安全、舒適的居住環(huán)境，從而提高建筑空間利用率，并滿足居住需要。同時，要善于利用智能化技術(shù)輔助建筑節(jié)能設(shè)計工作的開展，并提升相關(guān)電氣設(shè)備的節(jié)能效果，從而減少能源消耗量，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)[5]。

5.3 科學(xué)選址，重視建筑外部環(huán)境設(shè)計

建筑項目規(guī)劃選址中，應(yīng)對項目基地的水文地質(zhì)環(huán)境、交通以及氣候等方面進(jìn)行深入勘察和調(diào)研，同時考慮周圍建筑群體對本項目光照與通風(fēng)效果的影響，以確保建筑物光照條件優(yōu)越，通風(fēng)效果明顯，從而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在建筑外部環(huán)境設(shè)計方面，基于外部功能區(qū)使用需求考慮，結(jié)合周圍自然環(huán)境進(jìn)行搭配和設(shè)計，通過合理種植綠植、建造人工親水水系、建設(shè)游泳池，更好地協(xié)調(diào)建筑內(nèi)外部環(huán)境，最大程度上與節(jié)能設(shè)計理念相契合。在建筑外部環(huán)境設(shè)計過程中進(jìn)行全面且客觀的分析，樹立建筑外部環(huán)境設(shè)計與建筑物整體和諧統(tǒng)一的設(shè)計理念，增加建筑外部綠化面積，同時控制好綠植的種植密度，按照設(shè)計規(guī)程優(yōu)化建筑外部布局，并基于“以人為本”的設(shè)計視角進(jìn)行交通規(guī)劃，從而實現(xiàn)人與建筑外部空間的協(xié)調(diào)性，切實加快建筑環(huán)境發(fā)展速度。

5.4 合理設(shè)計建筑形體

優(yōu)化建筑體型設(shè)計，可以達(dá)到更好的光照效果。沿海地區(qū)建筑設(shè)計，一般以引入自然風(fēng)來調(diào)節(jié)通風(fēng)效果。比如西北地區(qū)的建筑體型遵循因地制宜的設(shè)計原則進(jìn)行深化設(shè)計，以圓錐形屋頂設(shè)計為主，主要目的是抵御風(fēng)沙，避免建筑物熱量流失，從而更好地滿足西北人民的居住需要。

5.5 注重建筑各個部位的節(jié)能設(shè)計

5.5.1 墻體節(jié)能設(shè)計

建筑墻體起到承重、防水等作用，在選擇建筑墻體材料過程中，優(yōu)先選擇隔熱效果好、保溫效果顯著、防潮性能優(yōu)的建筑材料?？煽紤]使用復(fù)合墻體，加大其推廣和應(yīng)用普及范圍，協(xié)同做好建筑節(jié)能設(shè)計工作。

5.5.2 外窗節(jié)能和屋面節(jié)能設(shè)計

科學(xué)計算窗戶與建筑墻體的比例，可以提升窗戶氣密性能，切實抵御冷空氣入侵，從而減少熱能的消耗。同時，可對現(xiàn)有窗戶進(jìn)行升級改造，增強(qiáng)窗戶的遮陽功能，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。

為保證屋面節(jié)能效果，選擇導(dǎo)熱系數(shù)、密度相對更高的保溫材料。可考慮使用玻璃棉、巖棉等高效保溫材料，從而更好地抵擋輻射，最大程度上提高屋面隔熱保溫性能的同時，實現(xiàn)對建筑工程項目成本造價的控制和管理，既保證了項目的經(jīng)濟(jì)效益，又切實發(fā)揮出了保溫材料的節(jié)能優(yōu)勢[6]。

5.5.3 加強(qiáng)太陽能利用

在科學(xué)技術(shù)支撐下，實現(xiàn)對太陽能資源的利用和開發(fā)，挖掘出太陽能資源潛在的優(yōu)勢價值，并廣泛應(yīng)用到供水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)中，不僅可以切實發(fā)揮太陽能資源的應(yīng)用優(yōu)勢，而且節(jié)能環(huán)保，與建筑空間節(jié)能設(shè)計預(yù)期目標(biāo)一致。

5.5.4 加強(qiáng)技術(shù)設(shè)計

建筑空間節(jié)能設(shè)計在一定程度上需要依托技術(shù)支撐，有相關(guān)研究證實了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能源消耗占據(jù)比例較大，因此在節(jié)能設(shè)計過程中要重點關(guān)注圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的技術(shù)設(shè)計，尤其在冬季需做好建筑保溫設(shè)計，避免熱量流失，從而減少能耗。

5.6 建筑節(jié)能形式設(shè)計

由于現(xiàn)代人對建筑物整體建設(shè)質(zhì)量提出了更高層次的需求，因此基于節(jié)能策略下的建筑形式設(shè)計要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)形式及墻體的顏色等要素對建筑能耗產(chǎn)生的影響。設(shè)計人員在建筑保溫隔熱設(shè)計中，設(shè)計了架空式、蓄水式等設(shè)計形式，并與周邊綠化相結(jié)合，充分彰顯了節(jié)能策略的運用。

6 結(jié)語

節(jié)能策略下的建筑空間設(shè)計包含的設(shè)計環(huán)節(jié)較多，涵蓋的領(lǐng)域十分廣泛。要想達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計人員需要樹立新思維、新理念，創(chuàng)新設(shè)計思路，積極學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計案例，從建筑內(nèi)部空間設(shè)計、建筑外部空間設(shè)計、保溫隔熱設(shè)計等設(shè)計方面著手，充分引入新技術(shù)與新材料。此外，充分考慮建筑物使用功能需求及長遠(yuǎn)性，切實優(yōu)化建筑空間節(jié)能設(shè)計，從而為建筑行業(yè)發(fā)展提供助力。