李慶紅　吝鵬飛

摘 要：能源節(jié)約與建筑外立面設(shè)計(jì)普遮存在矛盾與統(tǒng)一的關(guān)系。本文通過技術(shù)層面分析了室外裝修存在的不利因素，提出了改善外裝飾能耗狀況的途徑與措施。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；立面設(shè)計(jì)；聯(lián)系；必要性

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）09-0059-02

1 建筑的能源消耗現(xiàn)狀與節(jié)能技術(shù)運(yùn)用的必要性

從建筑的發(fā)展史中可以看出，幾千年以來建筑的外部形態(tài)及設(shè)計(jì)理念是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新的。而在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，隨著能源問題的日益突出和生態(tài)環(huán)境的日益惡化，生態(tài)環(huán)保建筑、綠色建筑、可持續(xù)發(fā)展的理論已經(jīng)深入人心。節(jié)能技術(shù)的不斷產(chǎn)生與實(shí)際運(yùn)用，在解決能源問題的同時，也給當(dāng)代建筑的外部形態(tài)設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。

我國正處于城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展時期，建筑能耗已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)之一。所以，我國在“可持續(xù)發(fā)展”思想的指導(dǎo)下，出臺了相關(guān)的政策，雖然明確了建筑節(jié)能減排的任務(wù)，但實(shí)際情況并不樂觀。許多節(jié)能建筑只注重技術(shù)的堆砌而忽略了形態(tài)設(shè)計(jì)，有些建筑只注重形式的表達(dá)，而忽略了節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。所以，對節(jié)能技術(shù)和外形設(shè)計(jì)的整合是十分必要的。

2 建筑節(jié)能與建筑外立面設(shè)計(jì)的關(guān)系

建筑外立面設(shè)計(jì)目的不僅僅是為了減少風(fēng)霜雨雪，及其他自然災(zāi)害對建筑物造成的結(jié)構(gòu)層面的破壞，以及幫助減少空氣中有害氣體和紫外線進(jìn)入室內(nèi)對建筑物的使用造成影響，還要營造出建筑與環(huán)境、建筑與人的和諧關(guān)系。建造綠色建筑是為了更好地節(jié)約地球上日益減少的資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能源除了要降低高耗能設(shè)備的使用率以外，高效而易用的建筑外立面造型設(shè)計(jì)，也是不可或缺的技術(shù)手段。從目前現(xiàn)有的建筑外立面設(shè)計(jì)手段來看，一味對裝飾效果的高要求以及對裝飾材料選擇的盲目跟風(fēng)，又從一定程度上制約著新技術(shù)對建筑節(jié)能的實(shí)際效果。節(jié)能技術(shù)能否且恰當(dāng)運(yùn)用于實(shí)際工程以適應(yīng)建筑的實(shí)際情況，直接影響著節(jié)能建筑的節(jié)能減排效果。所以，建筑節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用與室外裝飾效果之間的關(guān)系是相輔相成的。

3 影響建筑節(jié)能效果的主要設(shè)計(jì)因素

建筑外立面設(shè)計(jì)雖然不像建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)那樣關(guān)系著建筑物的結(jié)構(gòu)安全和使用年限長短，但它將直接面對廣大的使用者與非使用者，也是非常重要的。因此，立面設(shè)計(jì)效果的好與壞將直接影響到整個建筑給與人們的主觀感受，涉及范圍比較廣，影響面積也比較大。而當(dāng)立面設(shè)計(jì)這個老問題遇到兼顧綠色節(jié)能的新問題時，他們就有可能在多層次多方面產(chǎn)生矛盾與對立。

3.1 不利于節(jié)能的建筑立面設(shè)計(jì)

現(xiàn)代的裝飾技術(shù)對材料本身的裝飾性和經(jīng)濟(jì)性要求很高，一味的想要出效果低價位，但卻忽略了立面設(shè)計(jì)對整個建筑的節(jié)能減排作用。其主要的設(shè)計(jì)弊病表現(xiàn)在，裝飾材料選用不當(dāng)，過分強(qiáng)調(diào)建筑物的通透性，而不顧及人的感受與周圍環(huán)境能否和諧共處，從而導(dǎo)致室內(nèi)的保溫隔熱性能急劇降低。例如，采用封閉空間或缺少必要的開窗，導(dǎo)致室內(nèi)空氣流通不暢，從而過分利用空調(diào)設(shè)備改善室內(nèi)的熱環(huán)境，這樣不但增加了能源的消耗，還造成了室內(nèi)空氣質(zhì)量的降低。其次表現(xiàn)在，過多的裝飾構(gòu)件突出于主體結(jié)構(gòu)之外，而這些游離于主體之外的界面構(gòu)件，多數(shù)為傳熱系數(shù)高、熱容小的材料。這些部分的構(gòu)造措施成敗，直接決定了整個建筑的節(jié)能效果。還有一些建筑，設(shè)計(jì)人員簡單的把方案的經(jīng)濟(jì)性可行性放在第一位去考慮，可想而知，其做法帶來的后果，一定是各種裝飾元素的簡單堆砌，根本不考慮節(jié)能因素。

3.2 不利于節(jié)能的建筑物外立面造型

現(xiàn)代化集中的城市生活，人們幾乎完全處于人工建造的環(huán)境基礎(chǔ)之上。夏季空調(diào)降溫、冬季采暖、采光照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、以及交通系統(tǒng)等，都給建筑節(jié)能帶來了眾多復(fù)雜的問題，這些問題日益加重了建筑的節(jié)能負(fù)擔(dān)。時下流行的眾多建筑立面設(shè)計(jì)手法如出一轍，幾乎都是基于“光、薄、透”的設(shè)計(jì)手法延伸出來的，這些建筑有很多的共同點(diǎn)。例如，采用大面積的玻璃幕墻作為建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采光屋頂，玻璃中庭，住宅建筑中大量使用的落地玻璃窗等，無可厚非采用這些處理手法肯定會來視覺效果滿足，但對能源的巨大浪費(fèi)也是不可忽視的（見圖1）。這種過分依賴玻璃等輕質(zhì)透明材料的裝飾手法并不是不能采用，相反我們要用，它確實(shí)為建筑的發(fā)展帶來了一抹亮色，具有相當(dāng)?shù)臅r代感。但必須有建筑節(jié)能的理念以及強(qiáng)大的節(jié)能技術(shù)手段做技術(shù)支撐。離開這些技術(shù)支撐談建筑風(fēng)格是空談，單獨(dú)去追求感官的體驗(yàn)無視能源的浪費(fèi)，無異于舍本逐末。

4 技術(shù)性節(jié)能措施在建筑立面設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

現(xiàn)代建筑立面設(shè)計(jì)要解決能源的過渡消耗問題，與來自技術(shù)的支持是分不開的。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果建成的建筑物，對墻壁、門窗、屋面的保溫進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，既美化了建筑物的立面，又可以起到節(jié)約能源的作用。

4.1 外墻的保溫技術(shù)措施

建筑物在投入使用后的耗能與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能有直接的關(guān)系，所以外墻的保溫隔熱舉足輕重。外墻的保溫體系是工業(yè)以及民用建筑實(shí)際工程當(dāng)中主流的節(jié)能措施，大體包括外墻內(nèi)保溫、內(nèi)外混合保溫、外墻外保溫。其中，外墻外保溫要優(yōu)于其他兩種保溫形式。外墻外保溫，是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，使建筑達(dá)到保溫的施工方法。由于外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，就像給建筑物穿上了厚厚的棉衣，將建筑物所有的外墻和外露構(gòu)建全部包裹在棉衣內(nèi)，從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，有效阻斷冷（熱）橋，克服了內(nèi)保溫方法容易產(chǎn)生結(jié)露的缺陷，有利于結(jié)構(gòu)壽命的延長。

4.2 外窗的保溫技術(shù)措施

現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)中，能耗最大的部分就是窗口的部分，而窗口的設(shè)計(jì)是可以改變整個建筑立面造型的設(shè)計(jì)，是相當(dāng)重要和不可或缺的。大的窗戶和成片的玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑的外立面設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的建筑元素。如何保證在保留時尚的建筑外裝飾風(fēng)格的前提下，不會增加建筑的能源消耗，是現(xiàn)在需要面對和解決的問題。

玻璃是非金屬材料，雖然它的導(dǎo)熱系數(shù)很小。但幕墻采用的玻璃比較薄，一般選用6～8mm。其自身熱阻R非常小，因其與室外接觸面積很大，導(dǎo)熱作用對室內(nèi)溫度的影響還是很大的。采用LOW-E中空玻璃是一個有效地方法。輻射對幕墻的影響主要表現(xiàn)在白天外界熱量對室內(nèi)的輻射和夜晚室內(nèi)熱量向外界的輻射。LOW-E中空玻璃，它既將白天的太陽熱能傳遞到室內(nèi)，又可在夜晚阻止室內(nèi)熱量向外散發(fā)，提高房間的保溫性能。

4.3 傳統(tǒng)方式的技術(shù)革新

眾所周知，在冬天只要打開朝陽的窗戶，陽光便可透過窗戶進(jìn)人室內(nèi)，從而可以簡單的實(shí)現(xiàn)太陽能的利用。但是在炎熱的夏季，太陽的輻射明顯增強(qiáng)，不利于人們在室內(nèi)的生產(chǎn)生活。新型的百葉窗遮陽系統(tǒng)解決了這個難題，這套系統(tǒng)可以根據(jù)每日太陽高度角的變化來主動的進(jìn)行反射與投影，實(shí)現(xiàn)了不同程度遮光或透光，但又不遮擋視線。具有多種調(diào)節(jié)功能的外掛式遮陽構(gòu)件，具有阻擋南面強(qiáng)烈的陽光，將北側(cè)的均勻漫射光反射入室內(nèi)以及導(dǎo)風(fēng)入室內(nèi)的功能。另外，這套系統(tǒng)的遮陽板還可以用太陽能電池板取代，既起到遮陽作用，還可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能和熱能補(bǔ)充建筑自身的能源消耗。很多當(dāng)代建筑大師的經(jīng)典建筑中都有遮陽的身影，可見遮陽設(shè)計(jì)在建筑立面處理中的歷史地位。隨著建筑技術(shù)日臻成熟，建筑遮陽系統(tǒng)呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢。

4.4 水循環(huán)系統(tǒng)與植被覆蓋系統(tǒng)與建筑立面結(jié)合

隨著建筑技術(shù)發(fā)展，電腦輔助設(shè)計(jì)水平極大的提高，一些新型的設(shè)計(jì)手段跨技術(shù)的把水與植物引入建筑，豐富了建筑立面形式，將綠色環(huán)保概念完整的呈現(xiàn)出來。

流水與立面結(jié)合，既是將水流放置在建筑的外表皮將流水的動態(tài)和建筑本身的通透與輕盈顯示出來，同時達(dá)到節(jié)能作用。

植被覆蓋系統(tǒng)與建筑立面結(jié)合，將夯土或培養(yǎng)液放置在建筑立面上，將綠色植物種植其中達(dá)到節(jié)能效果（見圖2）。

作為建筑本身，設(shè)計(jì)手法的多樣也決定其技術(shù)運(yùn)用到豐富性，只有將多種技術(shù)復(fù)合使用才能將其節(jié)能環(huán)保效率以及建筑立面效果達(dá)到最佳。

綜上所述，建筑的外立面節(jié)能措施在整個建筑的節(jié)能中占有相當(dāng)大的比重，建筑立面的節(jié)能設(shè)計(jì)好壞直接影響到整個建筑節(jié)能計(jì)劃的充分實(shí)現(xiàn)。當(dāng)我們站在建筑節(jié)能的角度去面對建筑立面設(shè)計(jì)時，會發(fā)現(xiàn)這個領(lǐng)域值得去認(rèn)真探索，且研究空間是非常廣闊的。準(zhǔn)確地了解裝飾材料的性能并且正確的使用裝飾材料，以及多變且靈活和合理的外觀設(shè)計(jì)，可以設(shè)計(jì)出一個低功耗模式下的建筑，也可以創(chuàng)造出國家倡導(dǎo)的低碳社會模式。這是建筑節(jié)能和建筑物立面設(shè)計(jì)的最終統(tǒng)一和終極目標(biāo)。純粹的高科技節(jié)能技術(shù)或節(jié)能建筑設(shè)計(jì)元素的簡單疊加是不能單獨(dú)生存的。以上4個方面，并不算完善，還需要在實(shí)踐中摸索出更多更好地新技術(shù)來輔助建筑外立面的節(jié)能設(shè)計(jì)，嘗試建立全面整合的、系統(tǒng)的、以節(jié)能為導(dǎo)向的建筑設(shè)計(jì)方法，因地制宜，更加有效地提高建筑物的能源利用效率，使中國的建筑在能源利方面走向良性循環(huán)的軌道。當(dāng)代建筑師面對當(dāng)今的能源挑戰(zhàn)必須做出積極地應(yīng)答，建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合是必然之路，將會引領(lǐng)建筑發(fā)展的新潮流。

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