基于节能绿色理念的建筑施工图设计方法探讨

文／姚凡 南京城镇建筑设计咨询有限公司 江苏南京 210019

1.绿色建筑设计原则

1.1 新能源原则

社会经济高速发展的影响下，传统能源应用率较高，特别是非可再生资源运用频繁，不仅资源短缺问题日益严重，并且给生态环境造成一定影响。为了确保生态环境实现可持续发展，应当大力推广可再生资源应用，例如，太阳能是可再生能源的佼佼者，有着资源充足、清洁环保的优势，在很多领域中太阳能得到了高效运用，成为了新型能源的重要组成部分。在绿色建筑的施工图设计中，应当进一步强化节能绿色理念，遵循新能源原则，在施工设计中采用先进的能源供应方案，降低能源消耗，实现节能环保。例如，设计屋顶、阳台、玻璃门窗的过程中，融合运用太阳能资源，发挥太阳能资源的节能优势，比如，在屋顶设计太阳能热水器或光伏设备，将采集到的源源不断的太阳能通过转换为光能或电能，达到节约资源的目的[1]。

1.2 环保原则

将绿色建筑理念融合在施工图设计中可以提高环保意识，避免建筑施工中的资源得到最优化利用，减少施工中产生的污染，实现环境保护。然而，根据当前国内建筑行业发展情况来说，传统模式下的建筑施工较为粗暴，过于追求施工效率而忽略了环境保护工作，造成生态环境受到一定破坏，例如，施工中势必会出现的建筑垃圾、废水、废气等，在排放这些废弃物的过程中不但危害周边生态环境，而且会给工程项目造成资源浪费，进而增加工程成本。所以，在建筑工程建造需要加强结合绿色理念，变革传统工艺方式，逐渐推动建筑工程发展实现可持续进步。例如在项目过程中可对所有部位采用土建与装修一体化设计，同时对预制楼梯、预制内外墙、预支楼板、预拌混凝土、预拌砂浆以及本地材料的使用上均进行充分考虑，确保项目建设达到地方关于绿色建筑新规定，切实符合节能绿色理念。基于此，建筑设计工作者要以环保设计为原则，综合考虑多方面因素，运用先进理念和方法展开绿色建筑设计，降低整体建筑的经济成本、环境成本，在不影响建筑施工质量的基础上，合理选择建筑材料，有效减少能源损耗、降低环境污染，以此来实现保护环境的目的。

1.3 以人为本原则

建筑工程是人们日常生产生活和工作的重要场所，针对建筑工程施工图设计还应当遵循人本理念，切实从人的需求出发，通过非必须人们对建筑的功能需求来进行合理设计，例如，增强建筑工程室内空气的流通性，为人们提供舒适的生活工作环境，这样不但体现了绿色环保设计理念，还能够为人们提供绿色健康的生活方式。建筑工程的空间设计过程中，施工图设计应当立足人们的生活居住习惯展开空间布局，以满足人们的生活需求；建筑工程的采光设计过程中，采光条件是施工图设计需要着重考虑的问题，光线角度及强弱会对建筑空间环境效果及人们的身体健康有一定的影响，为了保证室内的光照充足，应当采取适当的手段提高室内采光度，保证室内光线适中，不但优化室内环境也可起到节能环保的作用。具体进行施工图设计时可以通过室内环境模拟、天然采光模拟分析等途径确保环境效果满足建筑和人们的需求，真正做到以人为本。

1.4 经济高效原则

随着建筑工程行业的快速发展，建筑项目施工规模逐渐加大，且具备高投资的特点，所以在施工图设计环节实施节能绿色设计过程中，应当考虑经济成本问题，根据经济高效的原则展开设计，从施工材料和工艺方面多考量其经济实用性，选择质量良好并且经济实用的材料，以节约工程成本，增加工程建设的经济效益。工程材料选择运用过程中，加强了解和分析本地建材市场，考量施工材料的价格、施工材料的运输条件及其成本，综合多方面因素选用符合工程实际的绿色建筑材料。除此之外，还应当深入到实际工程现场中，在施工图设计时加强与施工队伍的交流，了解实际施工情况，听取施工团队的建议和意见，以提高施工图设计的合理性和可行性。

2.建筑施工图设计中节能绿色理念的融合运用

2.1 绿色建筑朝向设计

进行建筑设计时，往往要考虑到场地的气象、光线等因素，以便了解周围的环境对工程进度的影响，并对其进行改进和完善，以确保工程顺利进行。比如：设计者必须了解建筑物地面的风向，以便在进行设计时便于确定房屋的倾斜角，以达到节能的目的。光线、风向等方面的因素都关系到建筑朝向设计工作，如果朝向的设计不符合建筑要求，就很容易影响建筑的舒适度。施工图设计人员展开具体设计时，应当结合建筑物的光照情况，同时合理运用风向条件，提高建筑朝向在通风过程中的效果。所以，设计人员需要对建筑物的间距、组合关系等进行科学计算，以保证最终的建筑节能效果良好，提高建筑的自然通风效果。建筑朝向设计过程中，需要依据当地的气候因素和日照时长展开设计，紧密结合气候变化和光照时间来设计建筑，以达到节约建筑电能消耗的目的。我国传统的建筑格局为南北朝向，在施工图设计过程中可以光照、通风等关键因素，在东西两面墙体上设计比例适中的窗户。除此之外，针对建筑内部空间布局设计，应当根据建筑建造想要达到的功能进行不同分区，不仅便于后续进行空调和暖通设备安装，也可通过朝向设计、分区设计实现资源节约[2]。

2.2 门窗节能设计

建筑门窗节能对于绿色建筑设计来说也非常重要。建筑门窗施工图设计过程中可以通过对门窗结构、材料、绝缘性能进行优化，降低能量损失，进而提升建筑能源利用率。目前建筑市场中绝缘性能良好的门窗材料有节能副框、铝塑材料、双层或三层玻璃、低辐射率和低太阳能传递率的节能玻璃，实际设计过程中可以选择这些材料来避免热量传递过程中的过多流失的问题。LED 玻璃是一款利用LED 作为光源的高科技产品,它可以根据使用者的需求将其制成特殊的花纹或者标志，并采用CNC 技术来实现发光，是一种新型的绿色材料。这种玻璃既具备了胶合板玻璃的安全、防潮的优势,又可以使用灯具来增加玻璃的艺术性和观赏性,极大地提高了建筑的装潢功能，既实用又美观。在施工图设计时，LED 玻璃可以采用干式安装设计,若要采用湿式安装，应保证所用的橡胶与PVB 兼容，严禁采用其他物料。在设计窗框时，应设置比7/16 以上的滴水口；在安装隔板时，如果玻璃直径大于0.6 m2，需要采用2 块橡胶隔板，该隔板的硬度在85 左右，厚度比凹槽低1/16，从而提高LED 玻璃的安装质量，达到节能和环境保护的目标。

在建筑内部空间的设计上，充分考虑窗地比参数，在满足使用要求的前提下，结合立面设计，合理设计门窗的位置和尺寸，以最大程度地利用自然光和自然通风，减少对人工照明和空调的依赖，并确保门窗的密封性能良好，避免冷气或热气的泄漏，减少能量的损失。

2.3 保温节能设计

建筑设计单位在对建筑物的屋面进行构造设计之前，首先应该完成相应的节能保温设计。在建筑工程当中，屋面主要用来吸收外部温度，所以对屋面进行保温节能设计是非常关键的。在材料选择上，应选择良好保温性能和隔热性能的屋面材料，如挤塑聚苯板（XPS）、复合材料保温板等，这些材料可以有效减少热量的传导和辐射，降低室内外温差，减少能源消耗。增加设计太阳能光伏系统，利用屋面空间安装太阳能光伏系统，可以将太阳能转化为电能，减少对传统能源的依赖，实现屋面的能源自给自足。太阳能光伏板也能作为屋顶隔热材料，减少直射到屋面面层的太阳辐射，并且光伏板下与屋面之间可形成空气对流层，更加优化屋面的隔热性能。深化屋面的设计，打造第五立面，在屋面上种植适合的植物，可以形成绿色屋面，也可以减少太阳辐射和热量吸收，提高屋面的隔热性能，降低室内温度，节约能源。另外设计合理的保温防水构造和屋面排水系统，确保雨水能够及时排出，避免积水和渗漏，也可以减少对屋面构造的影响和能源浪费。

墙体保温施工图设计中，在墙体外侧加一层厚度为6cm-10cm 的苯板，并采用较高的密度来提高保温效果，采用这种材料进行隔热设计，能保证建筑外墙整体换热系数小于0.4W/m·K。另外，采用苯板结构有助于减少对中央空调系统和制冷供热设备的能量消耗,进而减少建筑能耗。

门窗通常是最薄的,同时又是热能输送的最主要部位,所以为了减少在冬季时的热量散失和外界冷风侵入,在施工图设计时,应选用断桥铝合金窗框和惰性气体填充的中空LOW-E 玻璃，以降低外部噪声的影响。另外,这种玻璃通常有低于1.5W/m·K 的热传导率，窗框的热传导值约在1.8-3.5W/m·K 范围内，可以达到节能效果。

3.基于节能绿色理念的建筑施工图设计方法

3.1 注重建筑施工设计方案的节能性

当前是低碳经济发展的时代，人们的环保意识正在逐渐提升，作为现代化的建筑施工图设计人员，在实际工作中应当加强融合绿色节能理念运用，遵循绿色、环保、节能的宗旨展开施工图设计，保证建筑工程具有节能功能，使建筑工程施工图的节能设计可以真正实现，满足绿色节能背景下的设计要求及需求。与此同时，施工图设计人员还应当积极学习国外较为先进的设计理念和方法，以提高我国绿色建筑施工图设计水平。针对建筑项目的部分设计工作，若实施节能设计则会对技术水平有着一定的高要求，作为施工图设计工作者，需要重视重难点设计部分，加强研究与攻克，以进一步提高施工图设计质量。例如，展开建筑工程玻璃幕墙设计时，要加强建筑物各个面的朝向分析，综合考虑多方面因素加以设计，以保证建筑室内采光更合理，减少人们在室内的噪音影响，为建筑内部创造一个舒适良好的环境。另外，根据建筑工程所处的位置，如果对过度季节通风性方面的要求比较高，则在对施工图进行设计的过程中，应当选择呼吸式幕墙当作建筑工程的外围结构，对室内温度需要进行合理控制，从而使室内空调的使用率得以降低，实现电能的节约。

3.2 完善绿色建筑图纸内容

基于节能绿色理念的建筑施工图设计需要包含建筑节能设计、节水设计、节地设计、节材设计等绿色建筑设计专篇，这些都是设计人员需要予以完善的内容，相关内容中需要包括项目拟执行的绿色建筑设计相关标准等级，并及时修改施工图中不符合绿色建筑等级相对应的设计，以此达到工程设计与施工相统一的要求。所以，施工图设计中要全面体现场地规划与室外环境、环评报告结论、建筑布局、交通组织与公共设施、室内外环境、建筑节能等方面的施工技术措施，绿色建筑施工图设计中严格根据相关设计文件及有关规范要求来选取材料，注重使用具有节能、减排、安全、健康、便利和可循环特征的建材产品，从而达到建筑工程全生命周期内降低生态环境影响，节约建筑资源消耗的目标[3]。

3.3 有效完善绿色设计专篇

节能设计、节水、节材、节地设计等设计专篇是绿色建筑施工图设计中不可缺少的，任何一种专篇在建立过程中，施工图设计人员都应当对相应的内容予以全面完善，提高绿色设计专篇的广度和深度。例如，在设计建筑节能设计专篇的过程中，要科学明确保温材料其自身所拥有的导热系数以及杆密度指标，深入研究外保温材料所拥有的燃烧性能等级并有效运用。建立节能设计专篇的过程中，节能计算时不应当仅单纯地标注相关内容，而是需要对整体设计图予以注明，应当将墙体及屋面等众多防火隔离带位置进行清晰标注，与此同时，还需要计算并标注门框材料及其门窗可开启面积，明确整体户门在开启过程中属于封闭空间亦或为开创空间，以及其自身作用的传热系数，规范建立节能节点的构造详图。

3.4 列出节能绿色设计的关键部位示意图

基于节能绿色理念的建筑施工图设计，为了提高后续施工图能够得到有效执行，应当明确设计意图并将其有效传达给施工人员，尤其是将节能设计的内容纳入其中，同时详细说明设计意图及具体内容，以帮助施工人员了解并应用于实际施工中，针对其中绿色节能设计的关键部位还要出具专门的示意图，对相应的细节部分进行放大展示，并做出详细的设计说明，使建筑施工图设计能够达到预期效果。

比如，针对建筑外墙的保温隔热设计，传统的薄抹灰保温系统优势不足，而选择运用新型的保温装饰一体板，所以在实际施工图设计过程中，要详细展示墙体结构及其保温装饰一体板工艺，经过示意以及比较，更深化及显现保温装饰一体板无胶合成、轻薄、节能效果[4]。

3.5 立足资源节约优化整体的施工图设计表达意图

建筑施工图设计中融合节能绿色理念还应当从资源节约的角度出发来对整体施工图设计来进行优化，充分表达设计意图。

（1）平面设计环节中，遵循节约资源、节能环保的要求，科学合理地展开平面结构设计，特别是针对管井部位要合理确定，以及科学设计管井尺寸和布局，同时要关注最优距离，减少管线交错现象。其次针对外立面造型设计，应当尽量避免过多地追求装饰性结构，而是对建筑体型系数进行优化，以节约建筑材料。

（2）细节设计环节中，施工图设计工作可以积极采用BIM 等先进的信息技术，通过高效建模与精准计算，细化并确定外墙乃至门窗的厚度等的参数，促使有关保温隔热材料的性能符合要求，达到绿色节能的目的。

（3）绿色建筑材料选用环节中，进行施工图设计的工作者要对市场中的绿色建材有所了解，掌握有关的绿色建材应用方法，按照相关规定和标准合理选用绿色建筑材料，同时科学严谨地计算绿色建筑材料的用量和比例，促使节能绿色建筑实现环境效益、社会效益与经济效益的统一。

节能绿色建筑施工图设计相比一般建筑项目的设计而言，需要彰显绿色节能环保的特性，施工图设计工作者不但要凭借自身的专业知识和丰富的设计经验开展工作，还要具备符合现代化绿色建筑发展需求的思维。实际设计工作中，一方面要从项目施工整体角度出发，对施工流程统筹规划；另一方面要熟悉绿色建筑政策、结构、材料等方面的知识，并做好与周边系统的配合及沟通，规范施工制图，方便日后图纸审查。例如，针对无障碍设施设计，要考虑建筑用户群体的特点，依据绿色建筑设计规范和建筑体系要求，从建筑功能及其实用性出发，着手灯光安装、地面防滑、墙角防撞、插座高度、紧急救援等方面，且考量施工布线等因素，将相关内容在施工图中绘制、说明。

3.6 有效规范建筑计算报告书

节能建筑施工图构建过程中，应当在明确并建立规范的有关保温材料所具有的计算厚度取值规定，若建设项目属于民用建筑，应当在明确民用建筑、热工设计、规范的相关规定的基础上进行科学建立，保温材料的导热性能及修正数值要正确规范，确保填写无误，符合我国规定及审计标准；针对能源计算，需要通过工程试验及具体计算得到实际数据，而不是直接利用厂家、材料的各类数据，这样才能保证最终材料的相关系数达到设计的标准。在设计高层建筑的过程中，通常在内部墙体材料中建立并计算分户墙和相应的采暖与非采暖隔墙，而部分墙体中属于混凝土结构，如果采用相应的测算方式会出现与实际图纸不一致的问题，所以，构建计算书的过程中应当尽量做到详细化，避免有漏洞存在而影响后续工作。

结语：

综上所述，在完成了初步设计与技术设计后，根据实际情况从整体方面实施相关数据的优化、调整、补充，进而得到施工图设计，经过施工图设计后施工参数更加规范、清晰，对于协调和解决后续施工可能存在的问题有很大帮助。作为工程设计环节中的重要一步，施工图设计需要准确、全面地表达图纸意图和内容，并使建筑施工图的设计更好符合节能绿色的要求，为实现绿色环保的建筑施工提供更好的指导与理论支持，确保建筑工程建设的进一步持续良好发展，为人们提供更优质的建筑工程产品，满足人们的需求。