房屋建筑設(shè)計中的節(jié)能環(huán)保設(shè)計策略剖析

王齊申

（云南省設(shè)計院集團有限公司，云南 昆明 650228）

建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展是大勢所趨，有助于推動社會的可持續(xù)發(fā)展，為建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級注入強勁的動力。在房屋建筑設(shè)計中，應(yīng)該以節(jié)能環(huán)保理念為指導(dǎo)，實現(xiàn)設(shè)計方案的逐步優(yōu)化，消除傳統(tǒng)建設(shè)模式下的資源浪費和環(huán)境污染等問題。節(jié)能環(huán)保設(shè)計是一種新的設(shè)計理念，需要考慮到房屋建筑和周圍環(huán)境的和諧性與統(tǒng)一性，真正促進人與自然的和諧發(fā)展，增強房屋建筑的生態(tài)性。在此過程中，應(yīng)該注重自然資源的合理利用，在保障房屋建筑基本使用功能的基礎(chǔ)上，改善人們的生活居住體驗，滿足人們的個性化需求。為此，應(yīng)該從工程項目的整體特點和建設(shè)要求出發(fā)，實現(xiàn)對各個設(shè)計環(huán)節(jié)的針對性控制，制定符合實際情況的節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案，為人們創(chuàng)造更加舒適的生活空間。

1 房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保設(shè)計的意義

建筑行業(yè)的資源消耗量巨大，加快節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念的推行，是提高資源利用率的關(guān)鍵途徑。尤其是當前不可再生資源十分緊缺，社會各個行業(yè)都需要以資源能源作為發(fā)展的保障，只有以建筑行業(yè)為引導(dǎo)降低能源消耗，才能為我國社會的轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造條件[1]。近年來，我國在新能源領(lǐng)域的發(fā)展速度逐漸加快，有利于達到節(jié)能環(huán)保的目標。相較于發(fā)達國家而言，我國在節(jié)能環(huán)保工作中仍舊處于起步階段，尤其是建筑的能耗量巨大，限制了本行業(yè)的未來發(fā)展，也對我國綜合實力的提升造成了影響。應(yīng)該在建筑行業(yè)發(fā)展中與世界接軌，運用新技術(shù)和新材料改善行業(yè)現(xiàn)狀。

2 房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保設(shè)計的原則

首先，應(yīng)該遵循實用性原則。墻面設(shè)計、屋頂設(shè)計和門窗設(shè)計等是房屋建筑設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，無論是在哪一項工作當中，都應(yīng)該遵循實用性原則，保障建筑的良好使用功能，滿足人們的生活居住需求。不能由于節(jié)能環(huán)保設(shè)計而對建筑結(jié)構(gòu)等造成影響，消除其中的質(zhì)量安全隱患，保障人們的居住舒適性。其次，應(yīng)該遵循環(huán)保性原則。針對設(shè)計中需要用到的各類資源進行合理利用，包括了電能資源和水資源等等，防止出現(xiàn)資源浪費。在設(shè)計中實現(xiàn)人與自然的和諧共處，使建筑工程建設(shè)對環(huán)境的影響降到最低。最后，還應(yīng)該遵循因地制宜的原則。在節(jié)能環(huán)保設(shè)計中充分考慮到當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境、氣候條件和經(jīng)濟發(fā)展水平等因素，避免出現(xiàn)盲目跟風(fēng)的現(xiàn)象[2]。在材料使用中盡可能做到就地取材，實現(xiàn)各類材料的重復(fù)利用，節(jié)約社會能源。

3 房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保設(shè)計的問題

首先，設(shè)計人員的節(jié)能環(huán)保意識不足。對于節(jié)能環(huán)保設(shè)計工作的關(guān)注度較低，認為節(jié)能環(huán)保只是一項形式化的工作，只關(guān)注建筑的美觀性和舒適性，未能從資源利用和環(huán)境保護等角度予以針對性設(shè)計。在設(shè)計中存在同質(zhì)化問題，無法根據(jù)當?shù)貧夂驐l件等因素制定設(shè)計方案，節(jié)能環(huán)保措施的應(yīng)用效果不好。其次，建筑材料的質(zhì)量不合格。在選擇建筑材料時，往往為了控制施工成本選擇廉價產(chǎn)品，然而部分產(chǎn)品難以達到節(jié)能環(huán)保的要求，在施工中出現(xiàn)嚴重浪費問題，建筑投運后也無法起到節(jié)能作用。比如在外墻設(shè)計中，外墻材料的保溫性較差，室內(nèi)熱量無法得到有效保持[3]。最后，對于建筑協(xié)調(diào)性的重視程度不高。未能對建筑的整體協(xié)調(diào)性予以綜合考量，與周圍環(huán)境格格不入，導(dǎo)致建筑的節(jié)能特點不明顯。

4 房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保設(shè)計的策略

4.1 做好朝向規(guī)劃

房屋建筑的整體朝向，是決定其節(jié)能效果的關(guān)鍵因素，因此在設(shè)計中應(yīng)該做好朝向的規(guī)劃，從而實現(xiàn)自然光的充分利用。設(shè)計人員應(yīng)該充分考慮到當?shù)氐臍夂驐l件，明確不同季節(jié)中自然光源的時長和范圍等，使建筑室內(nèi)設(shè)備的使用率得到控制，節(jié)約電能并降低碳排放。相較于其他朝向的建筑而言，朝南的建筑在能源節(jié)約效果上更加顯著，能源節(jié)約占比可以達到20%左右[4]，使得建筑的能耗降低。在確定建筑朝向時，也應(yīng)該考慮到建筑的整體通風(fēng)效果，防止出現(xiàn)通風(fēng)不暢和室內(nèi)悶熱的問題，以保障人們舒適的居住體驗。對春夏秋冬各個季節(jié)的光照時間和光照強度、折射角度等進行嚴格計算，從而使建筑采光效果得到增強。建筑室內(nèi)溫度會由于良好的采光條件而得到調(diào)節(jié)，暖通空調(diào)的使用率下降，不僅能夠保持清新的環(huán)境，還能降低資源消耗量。

4.2 優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計

通風(fēng)設(shè)計也是房屋建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計中的重點，室內(nèi)空氣流通效果會受到通風(fēng)設(shè)計質(zhì)量的直接影響，也會決定空調(diào)系統(tǒng)的綜合利用率。首先，應(yīng)該確保房屋建筑的良好自然通風(fēng)效果。設(shè)計人員應(yīng)該明確建筑所在區(qū)域的風(fēng)向特點，對建筑的間距進行合理設(shè)計，通過自然通風(fēng)的方式改善內(nèi)部環(huán)境。其次，應(yīng)該滿足人們對舒適性的要求。除了關(guān)注氣候特征外，還應(yīng)該關(guān)注建筑的樓層高度，確保設(shè)計方案的可行性，優(yōu)化人們的居住環(huán)境[5]。最后，還應(yīng)該優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)。設(shè)計人員應(yīng)該考慮到整體空間方位和建筑密度的影響，使能源消耗量降到最低。

4.3 選擇節(jié)能材料

在房屋建筑建設(shè)中會用到大量的材料，因此也應(yīng)該選擇性能可靠的節(jié)能環(huán)保材料，以降低對自然生態(tài)環(huán)境的污染，同時能夠使建筑的使用功能得到強化，保障投運后的良好經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。近年來，在市場上出現(xiàn)了大量環(huán)保節(jié)能材料，其類型豐富且形式多樣，給建筑行業(yè)帶來了更多的選擇。然而，由于當前市場規(guī)范性不足，導(dǎo)致節(jié)能環(huán)保材料在質(zhì)量上存在魚龍混雜的問題。因此，應(yīng)該對各類節(jié)能環(huán)保材料的性能進行嚴格調(diào)查與分析，明確不同生產(chǎn)廠家的特點，選擇性價比較好的節(jié)能環(huán)保材料。注重對節(jié)能環(huán)保材料的嚴格檢測，確保其各項性能符合國家和行業(yè)需求，真正控制能源消耗和環(huán)境污染。避免在選擇材料時只貪圖便宜而忽視了其性能，綜合考量經(jīng)濟性要素和技術(shù)性要素的影響，使節(jié)能環(huán)保材料更加符合房屋建筑工程的建設(shè)要求[6]。注重對材料運輸線路的合理規(guī)范，避免線路過長導(dǎo)致材料的損耗，盡可能選擇可以回收利用的材料，加快我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

4.4 運用先進技術(shù)

在現(xiàn)代化工程建設(shè)中，應(yīng)該注重先進技術(shù)的引進與應(yīng)用，這是提高整體設(shè)計和建設(shè)效果的重要途徑。尤其是在我國資源能源緊缺的局勢當中，不可再生資源的消耗量逐漸增大，給我國社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大壓力，同時環(huán)境污染問題更加突出。而對于清潔能源的利用，成為當前建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向，有助于改善我國的整體能源結(jié)構(gòu)，為可持續(xù)發(fā)展增添活力。因此，應(yīng)該在設(shè)計中注重風(fēng)能、太陽能、潮汐能和地?zé)崮艿榷喾N清潔能源的開發(fā)與利用，使節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念能夠落到實處。可以根據(jù)建筑類型、人口數(shù)量和用電需求等信息，設(shè)計太陽能發(fā)電站，滿足小區(qū)的用電需求。太陽能可以通過太陽能光伏板的作用轉(zhuǎn)化為電能，促進建筑照明系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)，同時不可再生資源的使用逐漸減少，有助于增強生態(tài)系統(tǒng)的平衡性。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)和空間布置情況，對風(fēng)能裝置和太陽能裝置等進行針對性設(shè)計，注重設(shè)備的更新?lián)Q代，通過定期檢查和維護的方式確保設(shè)備的良好性能。

4.5 墻體設(shè)計

墻體是房屋建筑的主要構(gòu)成部分，應(yīng)該以節(jié)能環(huán)保理念為指導(dǎo)開展墻體設(shè)計，從而使室內(nèi)熱量得到有效保證，這也是控制建筑運行能耗的關(guān)鍵途徑。尤其是在外墻設(shè)計過程中，應(yīng)該選擇性能可靠的保溫材料，避免室內(nèi)熱量的過快散失，增強暖通系統(tǒng)的節(jié)能效果。新型墻體材料和復(fù)合墻體圍護結(jié)構(gòu)的運用，也可以達到節(jié)能環(huán)保設(shè)計的目的，將保溫隔熱材料應(yīng)用于墻體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)當中，實現(xiàn)對圍護結(jié)構(gòu)傳熱量的控制。為了避免在施工中出現(xiàn)墻體裂縫影響建筑整體的美觀性和保溫隔熱作用，還應(yīng)該使用硅酸鹽復(fù)合絕熱砂漿進行處理。此外，雙層聚苯保溫板、綠色墻磚和玻璃幕墻等，在實踐工作中得到廣泛應(yīng)用，在調(diào)控室內(nèi)溫度的同時，能夠降低工程建設(shè)的成本投入。在墻體上種植爬山虎等植物，也可以起到良好的隔熱作用，尤其是在炎熱的夏季，可以對墻體的熱量進行有效吸收，實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的控制。在綠化設(shè)計中，種植爬山虎是一種常用的方式，能夠在光合作用下產(chǎn)生氧氣，改善城市自然生態(tài)環(huán)境。墻體的砌筑可以采用空心磚，促進結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升，增強墻體的保溫效果。加氣混凝土在實踐中也逐漸得到應(yīng)用，使得墻體對熱能的吸收作用提升[7]。釉面幕墻、玻璃幕墻和磨光大理石幕墻等，在高層建筑外墻設(shè)計中的應(yīng)用較為廣泛，然而在設(shè)計中應(yīng)該避免造成光污染問題。陶瓷板替代玻璃幕墻，可以起到良好的耐腐蝕和抗震作用，有助于節(jié)約建設(shè)成本。

4.6 屋頂設(shè)計

屋頂設(shè)計中也應(yīng)該融合節(jié)能環(huán)保理念，對保持室內(nèi)的良好溫度條件具有關(guān)鍵作用。在屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該考慮到當?shù)氐臍夂驐l件，遵循因地制宜的基本原則，選擇性能可靠的保溫材料，此外還應(yīng)該做好防水處理，保障人們的生活質(zhì)量。在確定結(jié)構(gòu)造型、屋頂材料和綠化工藝時，應(yīng)該從溫差、光照和降水等方面予以綜合分析，使屋頂微氣候得到優(yōu)化。聚苯乙烯板復(fù)合材料在屋頂防水中的應(yīng)用較多，實現(xiàn)了對屋頂溫度變化的控制，有助于降低溫差，此外能夠延長屋面材料的使用壽命。屋頂綠化措施的運用也可以達到節(jié)能環(huán)保的要求。在選擇綠色植物時，應(yīng)該確保其生長習(xí)性符合當?shù)氐臍夂驐l件，比如在南方房屋建筑設(shè)計中，綠色植物應(yīng)該具備良好的耐熱性和抗風(fēng)性。通常情況下，應(yīng)該選擇本土植物實施屋頂綠化，這不僅能夠提高植物的成活率，而且有助于降低成本。屋頂綠色植物要長期受到陽光的照射，因此在選擇植物時還要確保其具備良好的耐旱性，能夠在惡劣的環(huán)境下生存[8]。屋頂花園是當前節(jié)能環(huán)保設(shè)計中常用的形式，可以在屋頂設(shè)計雨水收集系統(tǒng)，實現(xiàn)對雨水的集中收集與處理，滿足綠化用水和清潔用水需求，降低建筑的水資源消耗量。

4.7 門窗設(shè)計

門窗結(jié)構(gòu)特點也是決定建筑節(jié)能效果的主要因素，因此在設(shè)計工作中應(yīng)該確定合理的門窗設(shè)計方案。針對門窗的多項性能進行檢測，以獲得真實的數(shù)據(jù)信息，包括抗風(fēng)壓性能、氣密性、導(dǎo)熱率和水密性等。在生產(chǎn)制造中的工藝問題，是導(dǎo)致門窗性能不符合設(shè)計標準及要求的主要原因，尤其是窗框和窗扇之間的嚴密性不足，使得其保溫效果受到影響。通過氣密性和水密性的檢測，能夠發(fā)現(xiàn)門窗的質(zhì)量問題。窗用中空玻璃也是建筑外窗的主要構(gòu)成，應(yīng)該針對可見光反射比和遮陽系數(shù)進行評估，確保在應(yīng)用后能夠獲得良好的室內(nèi)環(huán)境條件。在保障門窗材料良好氣密性的同時，可以借助于泡沫塑料密封條進行處理，此外也可以應(yīng)用彈性松軟型材料對縫隙進行填充和密封，從而獲得良好的保溫效果。針對門扇和門框之間的縫隙，可以采用高低縫、泡沫密封條和橡塑等進行處理；針對門扇和門扇之間的縫隙，可以采用密封條或者縫外壓條進行處理。

5 結(jié)束語

節(jié)能環(huán)保設(shè)計是房屋建筑設(shè)計的關(guān)鍵，可以有效解決當前環(huán)境污染問題，降低能源消耗，促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，優(yōu)化我國經(jīng)濟發(fā)展模式。在設(shè)計工作當中，應(yīng)該遵循實用性、環(huán)保性和因地制宜原則，制定完善的設(shè)計方案，落實節(jié)能環(huán)保的相關(guān)要求及標準。然而，由于缺乏專業(yè)認知、材料質(zhì)量不合格和忽視協(xié)調(diào)性等問題的存在，導(dǎo)致整體節(jié)能環(huán)保設(shè)計效果不佳。為此，應(yīng)該通過做好朝向規(guī)劃、優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計、選擇節(jié)能材料和運用先進技術(shù)等方式，加強對每一個設(shè)計環(huán)節(jié)的有效控制，同時掌握墻體設(shè)計、屋頂設(shè)計和門窗設(shè)計的要點，使整個房屋建筑的節(jié)能效果得到提升。