章宇萍
(閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 龍巖 364000)
目前,在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中存在大量的能源消耗,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,究其原因是設(shè)計(jì)師和建筑工程師在設(shè)計(jì)和建造時(shí)只重視設(shè)計(jì)本身的美觀(guān)性,單純追求視覺(jué)上的體驗(yàn),忽視了環(huán)保的重要性。然而,這種只追求視覺(jué)體驗(yàn)的設(shè)計(jì),已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代市場(chǎng)消費(fèi)者的需求。在節(jié)能環(huán)保理念引領(lǐng)下,幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)節(jié)能意識(shí),不僅要保證幕墻設(shè)計(jì)的美觀(guān)性,同時(shí),要在設(shè)計(jì)與建造過(guò)程中把握節(jié)能環(huán)保的含義。
應(yīng)用節(jié)能理念進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)和施工,應(yīng)遵循以下原則:第一,要堅(jiān)持低碳節(jié)能環(huán)保原則。要以節(jié)能為目標(biāo),貫徹節(jié)能理念,在充分利用各種周邊環(huán)境因素基礎(chǔ)上,挖掘清潔能源,實(shí)現(xiàn)能源的低消耗。第二,要體現(xiàn)以人為本原則。所有的建筑設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足人們對(duì)于生活的需求,所以,在建筑過(guò)程中要保持其舒適性。第三,要遵循差異性原則。由于世界各地地域氣候、通風(fēng)、土地等資源環(huán)境相差巨大,因此,在設(shè)計(jì)時(shí)要因地制宜,不要統(tǒng)一化。第四,要本著可持續(xù)發(fā)展原則。可持續(xù)發(fā)展是指建筑設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求,更要保證其不會(huì)對(duì)后代人的需求產(chǎn)生危害,強(qiáng)調(diào)資源的合理利用、循環(huán)利用,強(qiáng)調(diào)對(duì)不可再生資源的保護(hù)。
幕墻作為建筑物的外圍結(jié)構(gòu),需要承受一定的壓力,比如說(shuō)在發(fā)生臺(tái)風(fēng)和地震時(shí),要保證不輕易受到損害。因此,在建筑設(shè)計(jì)上一定要高度重視幕墻的堅(jiān)固性,防范自然災(zāi)害,減少人身財(cái)產(chǎn)的損失。目前,國(guó)內(nèi)主要建筑物的幕墻設(shè)計(jì)大多采用玻璃幕墻或金屬幕墻,主要是因其自身重力小,而且材料的伸縮性比較大,但此類(lèi)材料的牢固性相對(duì)較差。鋼筋混凝土幕墻具有牢固性強(qiáng)的特點(diǎn),但在建造過(guò)程中容易發(fā)生變形,難以承受外力的磨損,也存在一定的設(shè)計(jì)缺陷。隨著環(huán)保理念不斷融入建筑行業(yè),幕墻行業(yè)也逐漸開(kāi)始重視幕墻設(shè)計(jì)的材料創(chuàng)新,注重材料的質(zhì)量和環(huán)保性,嚴(yán)格設(shè)定幕墻設(shè)計(jì)的施工標(biāo)準(zhǔn),確保建筑幕墻設(shè)計(jì)的美觀(guān)實(shí)用性和整體堅(jiān)固耐用性。
幕墻設(shè)計(jì)的美觀(guān)性是幕墻設(shè)計(jì)的基本要求之一。幕墻懸掛在建筑物的外墻上,不僅對(duì)建筑物具有維護(hù)作用,還起到了美化作用,因此,現(xiàn)代幕墻設(shè)計(jì),不僅要體現(xiàn)幕墻的牢固性,更要結(jié)合現(xiàn)代對(duì)美、對(duì)藝術(shù)的追求,在保證幕墻耐用性、可行性的基礎(chǔ)上,給人以視覺(jué)上的享受。隨著時(shí)代的發(fā)展,建筑理念也不斷發(fā)生變化,人們對(duì)于建筑設(shè)計(jì)也呈現(xiàn)多元化的需求,現(xiàn)代幕墻的設(shè)計(jì)也應(yīng)隨之變化,跟隨時(shí)代潮流,滿(mǎn)足人們的需求,呈現(xiàn)更美觀(guān)、更高質(zhì)量的幕墻設(shè)計(jì)。
目前市場(chǎng)上使用最多的材料為玻璃幕墻,以玻璃幕墻設(shè)計(jì)為例,探討節(jié)能理念的運(yùn)用。
在制作隔熱玻璃時(shí),首先,要分清玻璃的類(lèi)型,一般為雙層中空、多層中空型,所以,要將反射材料和惰性材料填充至玻璃中,這樣可以使玻璃的溫度及隔熱效果增加。其次,要在不同類(lèi)型的玻璃中加入不同的著色劑,吸熱玻璃有吸收性能,是普通玻璃添加著色劑制成的,如果在玻璃外層噴涂吸熱著色劑,就能吸收紅外線(xiàn),同時(shí),又能使室內(nèi)光線(xiàn)得到保證。最后,在夏天制作隔熱玻璃時(shí),可有效降低室溫,還能使空調(diào)起到節(jié)能作用,所以,在夏天可選擇低輻射玻璃向外折射太陽(yáng)光,使室內(nèi)溫度升高過(guò)程變得平衡,而在寒冷的冬天又可以使光線(xiàn)折射入房間內(nèi),以減少熱量損失,增加熱量供給。
玻璃幕墻建筑的室內(nèi)溫度會(huì)受到陽(yáng)光照射影響,因此,要做好遮陽(yáng)設(shè)計(jì),在一定程度上減少陽(yáng)光對(duì)室內(nèi)溫度的影響。常用的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)有以下幾種:(1)一些玻璃素材。其本身可以包裹在玻璃幕墻外層,提高玻璃幕墻材料本身的遮陽(yáng)性能,這樣就可以減少陽(yáng)光向室內(nèi)投射,穩(wěn)定室內(nèi)的溫度變化,減少空調(diào)的使用時(shí)間。(2)選擇將陰涼設(shè)計(jì)到室內(nèi)或室外。在設(shè)計(jì)陰涼地方時(shí),要基于實(shí)際情況選擇建筑物本身的切合點(diǎn),進(jìn)行室內(nèi)和室外遮陽(yáng)設(shè)計(jì),這樣在一定程度上可以阻擋陽(yáng)光的傳輸。(3)在選擇遮陽(yáng)板時(shí),要考慮玻璃的散熱要求,遮陽(yáng)板和玻璃墻之間要有一定空間,促進(jìn)空氣流通,達(dá)到通風(fēng)散熱效果。例如,可選擇能根據(jù)太陽(yáng)位置改變遮擋方向的可調(diào)整遮陽(yáng)板,在提高覆蓋率的同時(shí),可以增加遮陽(yáng)利用率。玻璃幕墻之間的動(dòng)態(tài)性,使其能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)遮陽(yáng)的目的。
通風(fēng)對(duì)于玻璃幕墻非常重要,通常辦公大樓的外層會(huì)使用玻璃幕墻,如果通風(fēng)效果差,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部空氣質(zhì)量有問(wèn)題。對(duì)較大的辦公樓而言,工作人員較多,如果環(huán)境太過(guò)密集,對(duì)人們的身體健康也有一定危害。所以,從節(jié)能化、人性化的角度,自然通風(fēng)在玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中非常重要,只有較好的通風(fēng)條件才能使室內(nèi)的能源得到最少的使用。玻璃幕墻外面的窗戶(hù)、樹(shù)木對(duì)室內(nèi)的溫度影響較大,外窗較少,會(huì)造成室內(nèi)通風(fēng)不良,外窗太多,會(huì)造成室內(nèi)空氣溫度流失,因此,在設(shè)計(jì)玻璃幕墻時(shí),要合理安排外窗的數(shù)量,一方面要使玻璃幕墻更節(jié)能,另一方面要保證外窗數(shù)量的科學(xué)合理。
雙層玻璃幕墻是指幕墻由雙層玻璃制成,有內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu),玻璃幕墻的外部一般是由清晰的框架或是隱藏的框架組成,內(nèi)面的玻璃都是由透明的幕墻制成。綠色節(jié)能功效就是通過(guò)雙面玻璃幕墻設(shè)計(jì)體現(xiàn)的。設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):(1)要選擇合適的玻璃幕墻材料。(2)要科學(xué)設(shè)計(jì)玻璃幕墻外窗數(shù)量,確保設(shè)計(jì)合理,達(dá)到通風(fēng)效果。(3)要對(duì)玻璃幕墻的隔音及綠色節(jié)能做進(jìn)一步地綜合分析,根據(jù)實(shí)際需要確定玻璃的厚度。玻璃厚度一般不大于10cm。(4)要基于合理化參數(shù)進(jìn)行玻璃外形設(shè)計(jì),以適應(yīng)外部環(huán)境變化帶來(lái)的影響。
為了使玻璃幕墻真正達(dá)到綠色節(jié)能的效果,玻璃墻材料的選擇和施工環(huán)節(jié)十分重要。玻璃墻材料選擇要考慮地域差異以及實(shí)際施工的需要:(1)如果玻璃墻建設(shè)在我國(guó)南方,由于溫度差一般變化不是特別大,溫度比較適宜,就可以考慮選擇吸熱強(qiáng)且反射較好的玻璃墻材料;如果玻璃墻建設(shè)在我國(guó)北方,由于玻璃墻會(huì)受到冬夏溫度差的影響,就要選擇一些中空的材料。(2)在選擇材料過(guò)程中,一定要做好足夠的分析,既要選擇具有良好綜合性能的材料,也要避免出現(xiàn)光污染的情況。(3)在中空玻璃幕墻施工中,要保證中空玻璃的中間部分有很好的密閉性,要將空氣和干燥劑注入中空玻璃墻內(nèi),使內(nèi)部空氣足夠干燥,使玻璃墻起到良好的隔熱節(jié)能效果。
簡(jiǎn)而言之,隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,為了緩解能源危機(jī),減少能源消耗,必須將節(jié)能理念融入建筑設(shè)計(jì)中。幕墻是建筑體四周不可或缺的保護(hù)對(duì)象,在其設(shè)計(jì)過(guò)程中更要融入節(jié)能環(huán)保理念,這樣才能在實(shí)現(xiàn)幕墻美觀(guān)性的同時(shí),綜合實(shí)現(xiàn)其實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)固性,同時(shí),要不斷創(chuàng)新和引入新型幕墻材料,最大限度地降低能源消耗,促進(jìn)建筑節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。