房屋建筑设计中的节能环保设计策略剖析
2022-03-04王齐申
王齐申
(云南省设计院集团有限公司,云南 昆明 650228)
建筑行业的绿色化发展是大势所趋,有助于推动社会的可持续发展,为建筑行业的转型升级注入强劲的动力。在房屋建筑设计中,应该以节能环保理念为指导,实现设计方案的逐步优化,消除传统建设模式下的资源浪费和环境污染等问题。节能环保设计是一种新的设计理念,需要考虑到房屋建筑和周围环境的和谐性与统一性,真正促进人与自然的和谐发展,增强房屋建筑的生态性。在此过程中,应该注重自然资源的合理利用,在保障房屋建筑基本使用功能的基础上,改善人们的生活居住体验,满足人们的个性化需求。为此,应该从工程项目的整体特点和建设要求出发,实现对各个设计环节的针对性控制,制定符合实际情况的节能环保设计方案,为人们创造更加舒适的生活空间。
1 房屋建筑设计中节能环保设计的意义
建筑行业的资源消耗量巨大,加快节能环保设计理念的推行,是提高资源利用率的关键途径。尤其是当前不可再生资源十分紧缺,社会各个行业都需要以资源能源作为发展的保障,只有以建筑行业为引导降低能源消耗,才能为我国社会的转型升级创造条件[1]。近年来,我国在新能源领域的发展速度逐渐加快,有利于达到节能环保的目标。相较于发达国家而言,我国在节能环保工作中仍旧处于起步阶段,尤其是建筑的能耗量巨大,限制了本行业的未来发展,也对我国综合实力的提升造成了影响。应该在建筑行业发展中与世界接轨,运用新技术和新材料改善行业现状。
2 房屋建筑设计中节能环保设计的原则
首先,应该遵循实用性原则。墙面设计、屋顶设计和门窗设计等是房屋建筑设计的关键内容,无论是在哪一项工作当中,都应该遵循实用性原则,保障建筑的良好使用功能,满足人们的生活居住需求。不能由于节能环保设计而对建筑结构等造成影响,消除其中的质量安全隐患,保障人们的居住舒适性。其次,应该遵循环保性原则。针对设计中需要用到的各类资源进行合理利用,包括了电能资源和水资源等等,防止出现资源浪费。在设计中实现人与自然的和谐共处,使建筑工程建设对环境的影响降到最低。最后,还应该遵循因地制宜的原则。在节能环保设计中充分考虑到当地自然生态环境、气候条件和经济发展水平等因素,避免出现盲目跟风的现象[2]。在材料使用中尽可能做到就地取材,实现各类材料的重复利用,节约社会能源。
3 房屋建筑设计中节能环保设计的问题
首先,设计人员的节能环保意识不足。对于节能环保设计工作的关注度较低,认为节能环保只是一项形式化的工作,只关注建筑的美观性和舒适性,未能从资源利用和环境保护等角度予以针对性设计。在设计中存在同质化问题,无法根据当地气候条件等因素制定设计方案,节能环保措施的应用效果不好。其次,建筑材料的质量不合格。在选择建筑材料时,往往为了控制施工成本选择廉价产品,然而部分产品难以达到节能环保的要求,在施工中出现严重浪费问题,建筑投运后也无法起到节能作用。比如在外墙设计中,外墙材料的保温性较差,室内热量无法得到有效保持[3]。最后,对于建筑协调性的重视程度不高。未能对建筑的整体协调性予以综合考量,与周围环境格格不入,导致建筑的节能特点不明显。
4 房屋建筑设计中节能环保设计的策略
4.1 做好朝向规划
房屋建筑的整体朝向,是决定其节能效果的关键因素,因此在设计中应该做好朝向的规划,从而实现自然光的充分利用。设计人员应该充分考虑到当地的气候条件,明确不同季节中自然光源的时长和范围等,使建筑室内设备的使用率得到控制,节约电能并降低碳排放。相较于其他朝向的建筑而言,朝南的建筑在能源节约效果上更加显著,能源节约占比可以达到20%左右[4],使得建筑的能耗降低。在确定建筑朝向时,也应该考虑到建筑的整体通风效果,防止出现通风不畅和室内闷热的问题,以保障人们舒适的居住体验。对春夏秋冬各个季节的光照时间和光照强度、折射角度等进行严格计算,从而使建筑采光效果得到增强。建筑室内温度会由于良好的采光条件而得到调节,暖通空调的使用率下降,不仅能够保持清新的环境,还能降低资源消耗量。
4.2 优化通风设计
通风设计也是房屋建筑节能环保设计中的重点,室内空气流通效果会受到通风设计质量的直接影响,也会决定空调系统的综合利用率。首先,应该确保房屋建筑的良好自然通风效果。设计人员应该明确建筑所在区域的风向特点,对建筑的间距进行合理设计,通过自然通风的方式改善内部环境。其次,应该满足人们对舒适性的要求。除了关注气候特征外,还应该关注建筑的楼层高度,确保设计方案的可行性,优化人们的居住环境[5]。最后,还应该优化通风系统。设计人员应该考虑到整体空间方位和建筑密度的影响,使能源消耗量降到最低。
4.3 选择节能材料
在房屋建筑建设中会用到大量的材料,因此也应该选择性能可靠的节能环保材料,以降低对自然生态环境的污染,同时能够使建筑的使用功能得到强化,保障投运后的良好经济效益和生态效益。近年来,在市场上出现了大量环保节能材料,其类型丰富且形式多样,给建筑行业带来了更多的选择。然而,由于当前市场规范性不足,导致节能环保材料在质量上存在鱼龙混杂的问题。因此,应该对各类节能环保材料的性能进行严格调查与分析,明确不同生产厂家的特点,选择性价比较好的节能环保材料。注重对节能环保材料的严格检测,确保其各项性能符合国家和行业需求,真正控制能源消耗和环境污染。避免在选择材料时只贪图便宜而忽视了其性能,综合考量经济性要素和技术性要素的影响,使节能环保材料更加符合房屋建筑工程的建设要求[6]。注重对材料运输线路的合理规范,避免线路过长导致材料的损耗,尽可能选择可以回收利用的材料,加快我国循环经济的发展。
4.4 运用先进技术
在现代化工程建设中,应该注重先进技术的引进与应用,这是提高整体设计和建设效果的重要途径。尤其是在我国资源能源紧缺的局势当中,不可再生资源的消耗量逐渐增大,给我国社会经济发展带来了巨大压力,同时环境污染问题更加突出。而对于清洁能源的利用,成为当前建筑行业发展的主要方向,有助于改善我国的整体能源结构,为可持续发展增添活力。因此,应该在设计中注重风能、太阳能、潮汐能和地热能等多种清洁能源的开发与利用,使节能环保设计理念能够落到实处。可以根据建筑类型、人口数量和用电需求等信息,设计太阳能发电站,满足小区的用电需求。太阳能可以通过太阳能光伏板的作用转化为电能,促进建筑照明系统的高效运转,同时不可再生资源的使用逐渐减少,有助于增强生态系统的平衡性。根据建筑结构和空间布置情况,对风能装置和太阳能装置等进行针对性设计,注重设备的更新换代,通过定期检查和维护的方式确保设备的良好性能。
4.5 墙体设计
墙体是房屋建筑的主要构成部分,应该以节能环保理念为指导开展墙体设计,从而使室内热量得到有效保证,这也是控制建筑运行能耗的关键途径。尤其是在外墙设计过程中,应该选择性能可靠的保温材料,避免室内热量的过快散失,增强暖通系统的节能效果。新型墙体材料和复合墙体围护结构的运用,也可以达到节能环保设计的目的,将保温隔热材料应用于墙体的内侧和外侧当中,实现对围护结构传热量的控制。为了避免在施工中出现墙体裂缝影响建筑整体的美观性和保温隔热作用,还应该使用硅酸盐复合绝热砂浆进行处理。此外,双层聚苯保温板、绿色墙砖和玻璃幕墙等,在实践工作中得到广泛应用,在调控室内温度的同时,能够降低工程建设的成本投入。在墙体上种植爬山虎等植物,也可以起到良好的隔热作用,尤其是在炎热的夏季,可以对墙体的热量进行有效吸收,实现对室内温度的控制。在绿化设计中,种植爬山虎是一种常用的方式,能够在光合作用下产生氧气,改善城市自然生态环境。墙体的砌筑可以采用空心砖,促进结构稳定性的提升,增强墙体的保温效果。加气混凝土在实践中也逐渐得到应用,使得墙体对热能的吸收作用提升[7]。釉面幕墙、玻璃幕墙和磨光大理石幕墙等,在高层建筑外墙设计中的应用较为广泛,然而在设计中应该避免造成光污染问题。陶瓷板替代玻璃幕墙,可以起到良好的耐腐蚀和抗震作用,有助于节约建设成本。
4.6 屋顶设计
屋顶设计中也应该融合节能环保理念,对保持室内的良好温度条件具有关键作用。在屋顶结构设计中,应该考虑到当地的气候条件,遵循因地制宜的基本原则,选择性能可靠的保温材料,此外还应该做好防水处理,保障人们的生活质量。在确定结构造型、屋顶材料和绿化工艺时,应该从温差、光照和降水等方面予以综合分析,使屋顶微气候得到优化。聚苯乙烯板复合材料在屋顶防水中的应用较多,实现了对屋顶温度变化的控制,有助于降低温差,此外能够延长屋面材料的使用寿命。屋顶绿化措施的运用也可以达到节能环保的要求。在选择绿色植物时,应该确保其生长习性符合当地的气候条件,比如在南方房屋建筑设计中,绿色植物应该具备良好的耐热性和抗风性。通常情况下,应该选择本土植物实施屋顶绿化,这不仅能够提高植物的成活率,而且有助于降低成本。屋顶绿色植物要长期受到阳光的照射,因此在选择植物时还要确保其具备良好的耐旱性,能够在恶劣的环境下生存[8]。屋顶花园是当前节能环保设计中常用的形式,可以在屋顶设计雨水收集系统,实现对雨水的集中收集与处理,满足绿化用水和清洁用水需求,降低建筑的水资源消耗量。
4.7 门窗设计
门窗结构特点也是决定建筑节能效果的主要因素,因此在设计工作中应该确定合理的门窗设计方案。针对门窗的多项性能进行检测,以获得真实的数据信息,包括抗风压性能、气密性、导热率和水密性等。在生产制造中的工艺问题,是导致门窗性能不符合设计标准及要求的主要原因,尤其是窗框和窗扇之间的严密性不足,使得其保温效果受到影响。通过气密性和水密性的检测,能够发现门窗的质量问题。窗用中空玻璃也是建筑外窗的主要构成,应该针对可见光反射比和遮阳系数进行评估,确保在应用后能够获得良好的室内环境条件。在保障门窗材料良好气密性的同时,可以借助于泡沫塑料密封条进行处理,此外也可以应用弹性松软型材料对缝隙进行填充和密封,从而获得良好的保温效果。针对门扇和门框之间的缝隙,可以采用高低缝、泡沫密封条和橡塑等进行处理;针对门扇和门扇之间的缝隙,可以采用密封条或者缝外压条进行处理。
5 结束语
节能环保设计是房屋建筑设计的关键,可以有效解决当前环境污染问题,降低能源消耗,促进我国建筑行业的可持续发展,优化我国经济发展模式。在设计工作当中,应该遵循实用性、环保性和因地制宜原则,制定完善的设计方案,落实节能环保的相关要求及标准。然而,由于缺乏专业认知、材料质量不合格和忽视协调性等问题的存在,导致整体节能环保设计效果不佳。为此,应该通过做好朝向规划、优化通风设计、选择节能材料和运用先进技术等方式,加强对每一个设计环节的有效控制,同时掌握墙体设计、屋顶设计和门窗设计的要点,使整个房屋建筑的节能效果得到提升。