节能环保材料在建筑设计中的运用分析
2020-02-16柳红明杨月明
柳红明 杨月明
(吉林建筑大学, 吉林 长春 130000)
地基、屋顶、墙体以及框架等几乎是所有现代建筑所必须的组成部分,而节能建筑则需要基于传统建筑之上,对节能框架结构进行改变与设计,通过充分利用地能和太阳能作为基本目的来改变建筑设计。地能和太阳能这种清洁能源是取之不尽用之不竭的,因此通过充分对其进行利用能够实现资源的清洁。与传统资源相比,雷电资源、风力资源和化石资源等,这些都相对无污染且可靠。现如今,我国社会经济获得飞速发展,因此各个地区的城市建筑都出现了迅速膨胀现象,越来越多的大规模建筑、高层建筑以及地下建筑都拔地而起,而对于这个社会而言,任何一座建筑都是一个巨大的能源消耗体,其无时无刻不在消耗光能、热能以及电能,通过消耗这些能量,人们在可以在其中居住、工作以及生活。对于一个建筑而言,节能设计就好比是一个能量的转换站,其能够将能源的消耗逐渐转变为利用能量来创造能量,从而最大限度减少对水资源以及化石燃料等资源的使用。有关数据统计,如果能够将所有建筑都改变为节能型的建筑,那么我国一年就可以节省大约上亿吨的煤,对于大气污染的减少更是效果惊人。想要将节能设计做好,就需要基于建筑的基本框架着手,由于屋顶和墙体都是建筑能够接触光和热最多的地方,尤其是那些高层建筑,具有更为充分的受热面积以及光照时间,因此属于较为理想的能量转换建筑。
1 在建筑装饰中节能环保材料应用于建筑装饰的重要性
自我国改革开放以来,社会经济获得了飞速发展,无论是人们的生活质量还是生活物质都获得了很大改善。但与此同时,我们也无可避免的出现了能源资源严重消耗以及环境污染等问题,因此在我国目前的发展过程中,节能环保已经成为尤为关键的战略指导思想[1]。
在我国的建筑行业领域中,特别是在建筑装饰材料中,其已经成为有效保护整个建筑结构的重要组成部分之一,与建筑最终的外观效果及装饰质量有直接关系,因此不断提升其节能环保性能十分重要。不仅如此,这已经成为提升建筑装饰材料企业在如今竞争日益激烈的市场中得以立足的有效方式。目前国家对于生态保护相关政策也在逐步进行完善,为了能够更好的响应并完成国家规定的指标,作为建筑行业,一定要尽可能选择那些节能环保性较强的新型材料来作为装饰材料。其对于促使建筑行业可持续发展、改善建筑的整体环境及质量以及提升建筑装饰品质而言,有着至关重要的意义。
对于人们特别是儿童来说,室内装饰材料污染物就是尤为普遍的一项潜在危害,目前室内材料污染物主要包括以下三大类:甲醛。作为第一大杀手,甲醛属于一种无色但有刺激性气味的化学品,该物质已经被世界卫生组织列为强致畸和致癌物。一般来说,装修完的建筑都要购买家具并进行室内装饰,而大部分室内装饰和家具制造都需要大量使用人造板材,这种人造板材正是存在甲醛的元凶,其使用了以高含量甲醛为原料制造的胶黏剂[2]。在胶黏剂中,甲醛释放的期限非常长,可达十几年,因此十分危险,是室内空气中的头号危险污染物;苯及苯系物。甲苯、苯以及二甲苯等,这些都属于苯系物,其已经被国家癌症研究机构正式列入为致癌物质。在很多的建筑材料中,苯都是作为一种有机溶剂而大量存在的,其中包括稀释剂和一些油漆的添加剂等等,同时也包括一些防水材料的添加剂。不仅是在人造板家具等装修材料中含有苯,在日常生活中苯也十分常见,比如杀虫剂的溶剂等。当人体吸收苯之后,就可能会导致中枢神经系统被麻醉,从而对机体的造血功能产生抑制作用,如果孕妇吸入了苯,则可能会导致胎儿出现先天性畸形等;氨。作为一种无色但带有刺激性臭味的气体,这种气体主要来源于混凝土材料中的外加剂中、运用含有尿毒组分胶黏剂而制成的木质板中或者增白剂的涂料中等。对于人体来说,氨的危害非常大。由于室内污染而对人体造成不可逆危害的事情时有发生,因此也越来越凸显出节能环保材料的必要性和重要性。
2 如何优化建筑规划的设计
2.1 对建筑结构进行合理优化和布局
在确定建筑整体的结构和布局时,需要对建筑的方向、选址以及受风向等多方面影响因素进行综合考虑。建筑物的方向与最终建筑接受太阳能的多少有关,也决定着究竟能有多少太阳能能够转化为热能和电能,因此建筑的方向和选址非常重要[3]。一般来说,建筑选址通常会设置为在向阳处,如果所处城市的地域较为广阔,那么为了能够充分采集到阳光,需要将建筑物之间的距离适当拉开一些,从而提升建筑物的受热面。如果所处地址的楼群较为密集,则考虑向高空发展。此外,无论是一般建筑还是高层建筑,都要充 分考虑风向这一因素,一是通过避风能够有效降低建筑物消耗的热量,充足的通风也有助于空气的净化。尤其是当建筑处于楼群密集地区时,通过进行适当地通风有助于将建筑内部的温度进行降低,如此不仅可以为人们提供更为舒适的生活和居住环境,同时也能够在一定程度上避免出现火灾。此外,通过有效通风也能够降低人们使用空调的频率,从而达到节能的目的。
2.2 绿化配置
无论是一般建筑还是节能建筑,城市绿化都是必不可少的,当有了城市绿化后,植被会将大量的太阳能辐射所吸收,阻止了建筑底面接收的热能,如此一来便可将城市的小气候进行改变[4]。城市绿化不仅有植被,还包括喷泉、水池等城市公园设施,而这些都有助于将建筑群的问题进行降低,通过降温即可在一定程度上减少居民对于空调的使用,从而减少整个建筑的电能消耗,达到高效节能的作用。不仅室外绿化十分关键,室内绿化也同样重要,因为其能够将大量阳光进行吸收,从而对室内的温度和空气进行有效改善。
3 高效节能的建筑材料
3.1 窗户设计
作为所有建筑尤其是高层建筑接收太阳最为强烈的地方,因此对于窗户的设计面积和改良也需要进行节能设计的考虑,由于有色玻璃能够对大量的太阳能进行吸收,因此有助于实现光能转化为电能。很明显,越大面积的窗户其转化为的热能和电能就越多,因此要想对楼群建筑进行节能设计,将重心放在窗户的设计上是较为理想的。要想实现玻璃的节能,首先需要充分考量玻璃的材质,要求该材质既要足够坚固又能够吸收足量的阳光[5]。其次,通过将其他复合型材料与窗户玻璃共同进行使用,能够在一定程度上节约建筑所需材料,但在减少建筑材料的同时,还需对于窗户是否能够支撑起整个建筑的重力这一问题进行充分考虑。如果单靠玻璃实际很难支撑起整个建筑所带来的重力压迫,因此需混合其他材料一起使用,例如可以和结构建筑和玻璃进行混合使用。
3.2 建筑墙体材料
对于一个建筑而言,墙体的材料尤为关键,在选择材料时不仅要考虑其是否坚固耐用,还需考虑是否保温隔热,因此通常需要采用夹心的复合型材料,同时和空心砖外墙、混凝土外墙等进行混合使用。再者就是塑料泡沫的保温材料,也是需要混合钢筋混凝土外墙一同进行使用[6]。最后则是使用有色玻璃,通过有色玻璃的使用能够大幅度提升建筑吸收的太阳能,如果能够将其与太阳能集热板建立联系,那么即可最大限度节约能量的消耗,提升清洁能源的利用率。如果建筑物的外墙体是以玻璃进行覆盖,则对于玻璃的坚固性和稳定性要予以充分考虑。
3.3 屋顶的设计
屋顶可谓是除窗户以外能接受太阳能最多的地方,因此可以由屋顶的设计着手考虑如何实现节能设计。通常情况下,圆形屋顶或者一般的塔式屋顶对于雨水的渗漏和冰雹打击都可以较好的躲避掉。不仅如此,采用塔式屋顶也能够在一定程度上减轻空气动力对于建筑物屋顶的影响,从而确保整个建筑的最终质量。当然,屋顶也能够像窗户和墙体一样,使用玻璃进行建筑,通过在屋顶使用有色玻璃,同样能够促使整个屋顶接收到更为充足的阳光,因此也是一个理想的光电能转换的有效场所[7]。
4 建筑装饰节能环保材料的应用策略
对于建筑设计而言,运输情况、条件气候、地质情况、政策处理、资金情况以及施工难易程度等都会对其产生不同程度的影响,因此对建筑设计进行管理是一项尤为系统的工作,而且具有一定难度。不仅需要将多种外部可能会影响的因素考虑在内,同时还要确保所有环节全部落实到位。通过对节能环保材料的应用进行把关,将节能环保材料的有效应用重视起来,才可确保在建筑工程在更加相应社会发展的情况下,高效有序的开展。
在对建筑装饰节能环保型材料进行推广和应用时,需要与建筑物的实际需求以及结构特色相结合,尤其需要具备先进的节能环保新型材料的施工技术和生产技术,还需能够对节能环保材料进行更为科学合理的使用和选取。鉴于此,建筑施工单位可以基于以下几方面考虑,将建筑装饰节能环保材料进行更好的运用和推广,促使建筑装饰节能环保材料拥有更强的研发力度,提升其研发整体水平,满足当今市场对于节能环保材料的实际需求[8]。而作为政府和国家而言,对于节能环保材料的政策和配套资金等需要加大支持力度,促使其能够高效率、高动力的研究出更多的节能环保新型材料,为我国今后的建筑装饰行业以及环保材料的运用与推广打下坚实的基础。
5 总结
综上所述,我国在过去的几十年中,经济获得了大幅度发展,而这飞速发展的经济是以人类牺牲自然环境为代价的。现如今,到处都是自然的破坏,特别是最近几年,世界各国都开始感受到了大自然对人类的报复,很多人也终于意识到了保护环境对于这个地球和我们赖以生活的环境的重要性。近年来,人类发展的口号已经变为“节能环保”,社会上的各行各业也都开始注重对于节能环保的探索与应用,特别是建筑工程行业,充分应用节能环保技术对于国家的未来发展以及环境的保护都至关重要。随着科学技术的进步,我国建筑行业的建筑技术也同样获得了进一步发展,为了顺应社会的响应,建筑行业共同的标杆已经变为降低能源的浪费和消耗,且也开始逐渐追捧环保节能技术的引进与创新,但想要将以上两方面进行有效融合,依然需要一段时间。在建筑设计的过程中,如果能够更加重视应用节能环保技术,不仅有助于提升建筑的低能耗,也会是整个建筑工程经济发展的一大优势。