節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑中的應(yīng)用

劉文帝

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0 前言

建筑行業(yè)的能耗相較于其他行業(yè)是非常龐大的，如果不加節(jié)制，會(huì)造成巨大的資源浪費(fèi)，使得資源緊缺。隨著我國(guó)社會(huì)主義“五位一體”中綠色環(huán)境發(fā)展的理念提出，在發(fā)展過程中適當(dāng)節(jié)能，在確保經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)兼顧環(huán)境效益，已經(jīng)成為當(dāng)下發(fā)展的大趨勢(shì)[1]。將節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用在民用建筑之中，在很大程度上能夠減少行業(yè)的資源消耗，提高行業(yè)的發(fā)展效率。文章將圍繞節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑中的有效應(yīng)用這一話題進(jìn)行研究和探討。

1 節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑中應(yīng)當(dāng)遵循的原則

1.1 提高天然氣利用率

天然氣是當(dāng)下人們生活生產(chǎn)過程中不可或缺的一種資源，提高天然氣的利用率在一定程度上就是節(jié)能方式的體現(xiàn)。天然氣的使用效率需要制定具體的策略，同時(shí)還要強(qiáng)化監(jiān)測(cè)以及管控的具體的效果，也需要相關(guān)的技術(shù)人員在具備良好的工作態(tài)度的同時(shí)提供相應(yīng)的技術(shù)支持。設(shè)計(jì)在建筑建設(shè)的過程中發(fā)揮著及其重要和不可替代的作用。建筑建設(shè)基本上完全依靠于設(shè)計(jì)，節(jié)能設(shè)計(jì)人員不僅需要具備專業(yè)的建筑設(shè)計(jì)知識(shí)，還需要將節(jié)能理念運(yùn)用在具體的建筑之中。很多設(shè)計(jì)人員并未受過系統(tǒng)的知識(shí)培訓(xùn)，在具體的設(shè)計(jì)過程中不能將兩者很好地進(jìn)行融合，使得建筑的建設(shè)工期過長(zhǎng)，提高了建設(shè)的成本[2]。

1.2 新能源利用的落實(shí)

新能源指的是可再生能源，如風(fēng)能、太陽能等。這些能源的利用效率在民用建筑中非常低下，能源的使用僅僅局限在房屋的通風(fēng)層面，并未運(yùn)用到建筑的其他方面。將節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用到民用建筑中，需要發(fā)揮新能源在建筑行業(yè)中的作用。

1.3 建設(shè)的成本

成本問題一直是建筑行業(yè)發(fā)展過程中存在的大問題，主要是投資及建筑兩方的利益矛盾。建筑如果運(yùn)用良好的材料、專業(yè)的施工人員，成本價(jià)格一定會(huì)較高，但是投資方對(duì)于建筑的要求總是要考慮效益的，使得在建筑建設(shè)的過程中投資方和建筑方矛盾叢生。節(jié)能設(shè)計(jì)需要在保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，壓縮建筑的成本，減少建筑成本的投入，從節(jié)能減排的建設(shè)要點(diǎn)出發(fā)，確保建筑能夠在符合標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，成本問題能夠得到保障。

2 節(jié)能設(shè)計(jì)在民用建筑中的有效應(yīng)用

2.1 總體布局

我國(guó)土地資源廣闊，但是能夠用于建筑的土地資源還較為稀缺。盡管我國(guó)的建筑土地資源相當(dāng)緊張，但是民用建筑在我國(guó)的所有建筑中占據(jù)著非常關(guān)鍵的位置。因此建筑行業(yè)在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出設(shè)計(jì)的節(jié)能理念，更應(yīng)當(dāng)確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性。

節(jié)省建筑資源最主要的方法就是大幅度縮短建筑之間的間距，一方面這是因?yàn)槿藗儗?duì)美好生活的需求體現(xiàn)在房子上，建筑行業(yè)也因此不斷發(fā)展，造成了當(dāng)下“寸土寸金”新的發(fā)展局面。另一方面，民用建筑盡管仍舊在所有建筑中占有非常重要的地位，但是其建筑的空間已經(jīng)被大大壓縮。同時(shí)建筑有自身的使用年限，如果為了一時(shí)的節(jié)約而不顧建筑的整體發(fā)展，在后期必然會(huì)造成嚴(yán)重的后果。這就需要設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理規(guī)劃，確保民用建筑的質(zhì)量[3]。

2.2 提高水資源在建筑中的合理運(yùn)用

水是當(dāng)下我國(guó)資源中非常重要的資源。眾所周知，水屬于不可再生的資源，無論是世界還是我國(guó)的水資源都呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，這樣的趨勢(shì)并不利于各個(gè)行業(yè)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)水平的提升。我國(guó)盡管土地資源較為廣闊，但是水資源相較于土地資源來講并不算多，同時(shí)水資源面臨著分配不均的問題，這也是我國(guó)“南水北調(diào)”工程的具體原因。促進(jìn)水在國(guó)家資源運(yùn)用中的合理性是我國(guó)當(dāng)前資源運(yùn)用中亟待解決的問題。技術(shù)人員將節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用到民用建筑中，需要反復(fù)斟酌水資源的使用方法，提高水資源的使用效率。在這個(gè)過程中需要特別注意水的循環(huán)、污水的回收以及水的重復(fù)利用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從人與自然和諧共生以及發(fā)展方面考慮，解決相關(guān)的問題[4]。

2.3 民用建筑中圍欄結(jié)構(gòu)的節(jié)能應(yīng)用

民用建筑的圍欄結(jié)構(gòu)與建筑的整體保溫有著非常緊密的關(guān)系。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是民用建筑中的主要墻體，墻體的隔熱保溫功能又與建筑的節(jié)能息息相關(guān)。要將節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用到民用建筑之中，圍欄防護(hù)是一個(gè)不能回避的問題。設(shè)計(jì)人員需要從外墻的內(nèi)保溫以及自保溫角度出發(fā)，做好民用建筑的保溫設(shè)計(jì)。在與基礎(chǔ)的規(guī)范以及要求相符合的基礎(chǔ)上，檢查外墻的垂直綠化情況，最大程度地確保植物能夠在建筑上攀爬，減少或是避免太陽直射。同時(shí)也可以設(shè)計(jì)空中花園，改善民用建筑的環(huán)境，增加民用建筑的使用空間。

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑空間的重要建筑構(gòu)件，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)建筑行業(yè)中墻體（含砌體墻、柱、梁、以及剪力墻）、建筑外門窗以及建筑幕墻、玻璃幕墻等，墻體的隔熱保溫功能又與建筑的節(jié)能息息相關(guān)。要將節(jié)能設(shè)計(jì)運(yùn)用到民用建筑之中，圍護(hù)防護(hù)是一個(gè)不能回避的問題。設(shè)計(jì)人員需要從外墻的保溫措施出發(fā)，外墻的保溫系統(tǒng)分為外保溫、內(nèi)保溫以及自保溫系統(tǒng)，目前民用建筑中主流保溫措施還屬外保溫、內(nèi)保高溫系統(tǒng)也是目前國(guó)家大力倡導(dǎo)的保溫做法。

做好民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)這兩種保溫系統(tǒng)各有利弊，外墻外保溫顧名思義是保溫層設(shè)置在主體墻材外面的保溫做法，優(yōu)點(diǎn)是因其可以減少自然界溫度對(duì)建筑室內(nèi)的影響，同時(shí)保護(hù)主體墻材料不受自然界的溫度變化發(fā)生熱脹冷縮和材料的變形應(yīng)力，但其弊端是隨著時(shí)間的推移建筑外墻的飾面及保護(hù)層受到風(fēng)吹日曬及酸雨等因素的影響，會(huì)出現(xiàn)外墻飾面開裂甚至脫落剝離，特別是受溫度的影響，因?yàn)槊糠N材料的物理熱脹冷縮變形性能不一，而且每天的溫度時(shí)刻都在變化（如白天溫度最高的時(shí)候到晚上溫度最低的時(shí)候），溫差越大就越考驗(yàn)這些材料的物理性能和發(fā)生變形的同步性，也因后期圍護(hù)檢修難度較大，近幾年頻發(fā)因建筑外墻外飾面剝離墜落事件，有些甚至影響到人生命安全[5]。

外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)則是保溫層設(shè)置在主體墻材內(nèi)側(cè)的保溫做法，技術(shù)性能要求沒有外墻外保溫嚴(yán)格，而且造價(jià)對(duì)外保溫系統(tǒng)較低、升溫（降溫）比較快，適合于間歇性采暖的房間使用，弊端是結(jié)構(gòu)冷(熱)橋的存在使局部溫差過大導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象（會(huì)使墻面發(fā)霉、開裂）。由于建筑外墻內(nèi)保溫保護(hù)的位置僅僅在建筑的內(nèi)墻及梁內(nèi)側(cè)，內(nèi)墻及板對(duì)應(yīng)的外墻部分得不到保溫材料的保護(hù)，因此在這部分會(huì)形成冷(熱)橋，另外室內(nèi)外溫差較大的情況下，所用材料物理熱脹冷縮會(huì)形成變形應(yīng)力，內(nèi)墻面會(huì)出現(xiàn)空鼓開裂情況，相對(duì)于外保溫系統(tǒng)在這種情況下圍護(hù)檢修容易的多了。

3 結(jié)語

在當(dāng)下綠色發(fā)展的大背景下，建筑行業(yè)要符合我國(guó)的發(fā)展理念，提升行業(yè)發(fā)展的水平，就必須將節(jié)能的理念運(yùn)用在各類建筑的建設(shè)過程中。建筑行業(yè)在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要具體情況具體分析，將節(jié)能設(shè)計(jì)的理念及方式更好地與民用建筑進(jìn)行融合，確保人與自然的和諧發(fā)展，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。