建筑节能与建筑外立面设计在现阶段的发展思考研究

何蜜

中国建筑上海设计研究院有限公司 上海 200062

引言

近年来，随着我国社会经济的高速发展，建筑工程项目数量不断地增加，项目规模也越来也大，受到人们的广泛关注，取得了不错的成效。但与此同时，在激烈的市场竞争中，建筑行业想要取得长远的发展，占据更多的市场份额，则必须顺应时代发展需求，遵循节能环保原则，将建筑节能与建筑外立面设计有效结合，转变传统的建筑外立面设计模式，以提高建筑节能效率，保障建筑工程质量，维护建筑使用人员的生命健康，促进建筑行业现代化发展，实现经济效益最大化的同时，提高建筑工程的社会效益和环境效益。

1 建筑外立面设计的相关内容

1.1 建筑外立面设计的相关内容

建筑外立面包含了多方面的意义，如建筑立面形式、建筑立面变换等，主要是以装饰建筑为主题，来更换立面，可将其分为两种类型，一种是独立装饰，另一种是附加装饰。建筑本身在支撑结构方面存在着一定的不同，在建筑立面更换的过程中，其所受到的技术约束条件有所不同，这就使建筑立面更换程度存在差异。一般情况下，建筑外立面包括除屋顶外建筑所有外围护部分，在某些特定情况下，如特定几何形体造型的建筑屋顶与墙体表现出很强的连续性并难以区分，或为了特定建筑观察角度的需要将屋顶作为建筑的“第五立面”来处理时，也可以将屋顶作为建筑外立面的组成部分。

1.2 建筑外立面设计基本要求

在进行建筑外立面设计时，应当遵循合理性。指的是所设计的外立面造型，不仅要从视觉效果方面考虑，还要与周围环境相适应，不可在设计的时候天马行空，需确保立面设计的可行性，满足整体性要求；二是应当具备实用性。是指在进行建筑外立面设计时，要考虑建筑的使用年限、安全性、耐久性，需基于建筑施工所在区域的气候特征、地质环境等来进行科学设计，提高建筑工程的社会效益，满足人们的生活需求。

2 建筑外立面设计中引入建筑节能理念的必要性

在建筑外立面设计中，引入建筑节能理念，十分有必要，而且具有一定的可行性。能源节约是当前备受关注的话题之一，为缓解我国能源短缺问题，应当有效利用可再生能源，减少不可再生能源的消耗，提高太阳能、风能等新型能源的利用率。基于建筑节能的建筑外立面设计，包含了两方面内容：一方面是置换新旧建筑物的外立面，需要在修理工程中增设适宜的节能设备；另一方面是在进行建筑工程建设工作之前，需要优化建筑外立面节能设计方案，突出外立面改造的节能性。从现阶段来看，建筑节能被建筑外立面设计制约的原因在于装饰材料、设计风格、技术手段等方面，需要将建筑节能和外立面设计有效结合，处理好两者之间的关系，以便于提高建筑外立面设计水平，达到良好的节能效果[1]。

3 现阶段建筑节能与建筑外立面设计的关系

建筑外立面设计，是为了降低自然因素对建筑的负面影响，预防自然灾害对建筑结构造成破坏，与此同时其目的还在于规避有害气体、紫外线进入到建筑室内环境中，以免影响建筑的使用功能和安全性，旨在处理好建筑工程建设与环境之间的关系，使两者和谐发展。传统的建筑行业发展模式已经不适用于当下，新形势下要求建筑行业朝着绿色化方向发展，降低建筑工程建设中的能源消耗，推动建筑行业的可持续发展。基于此，要格外重视建筑外立面设计，需充分发挥现代科学技术，坚持节能原则，杜绝装饰上的盲目跟风，需根据建筑物的实际情况来进行相应的设计，尽量减少能源消耗。就目前而言，在建筑外立面设计中还存在着一定的问题，有待于进一步改善，其问题主要表现在两方面：一方面是建筑外立面造型设计水平有待提升。部分建筑外立面设计中使用的是大型玻璃幕墙，顶棚使用人造采光设备，这种设计方案不具备节能性，只关注了外立面设计的美观性，忽视了能源消耗问题；另一方面是建筑外立面设计技术需创新。指的是在进行建筑外立面设计的时候，设计人员重心放在视觉效果上，忽视了实用性，没有从建筑使用者的角度来进行设计，忽视了节能技术的应用，致使建筑结构不合理[2]。

4 影响建筑立面节能的因素

就目前而言，影响建筑立面节能的因素主要有以下几点：第一，所采用的建筑外立面造型不具备节能性。现代城市建设过程中，人们主要以人工环境为中心来开展日常生活，为满足日常需求，其会耗费一定的能源，比如说使用空调系统、采暖系统、照明系统、通信系统等，这些都会对建筑节能产生一定的影响。我国部分建筑在设计外立面造型的时候，并未根据其所处的实际环境来进行科学设计，而是照搬其他建筑外立面造型模式，只遵循光、透原则，因此大多都是使用玻璃幕墙，或是选择中庭结构，由于没有进行良好的节能设计，致使建筑外立面未能满足建筑节能的要求，无法减少能源消耗，不利于建筑工程的长远发展；第二，在进行建筑外立面设计时，需要应用装饰工艺来进行美化。大部分情况下，在选择材料时只考虑其装饰性，忽视了技术方面的要求，也未能有效融入节能环保理念，以致无法达到预期的建筑节能效果。如若在选择建筑外立面装饰材料的时候，过于重视材料自身的通透性，却并没有综合考虑周围环境，则难以实现人与环境的和谐相处，而且也会降低建筑室内的保温效果。部分外立面结构采用的是完全封闭形式，没有设计窗户，以致室内空间缺乏人性化，在构造上还不够科学，容易产生热桥现象。如若过分强调建筑外立面造型，进行过度装饰，导致装饰性构件超出主体，影响建筑外立面设计的整体性。而且当前所使用的外立面装饰材料大多具有较高的传热性，不利于提高建筑节能水平。

5 基于建筑节能的建筑外立面设计有效措施

5.1 安装太阳能装置

基于建筑节能，在进行建筑外立面设计的时候，应当重视太阳能装置的安装工作，其作用在于节约建筑物的能源消耗，提高建筑工程建设的节能效果。常见的太阳能装置有两种：一种是太阳能热水器，主要利用太阳能进行热水供应，不会造成能源消耗，无须使用其他能源便能够获得热水，大幅度降低了能源消耗量；另一种是太阳能发电器，其可利用太阳能电池板来进行能源转换，将吸收到的太阳能转化为电能，为建筑提供电力服务，有着较好的节能效果[3]。

5.2 建筑外立面屋顶节能设计

在建筑外立面设计过程中，需要重视屋顶部位，这一部位设计的好坏，将直接影响建筑工程的美观性及其质量，关系着遮风挡雨功能是否实现，必须予以高度重视。就目前而言，屋顶设计类型具有多样化，可以根据建筑工程的实际情况，基于节能原则，以及建筑物的保温状况，来选择适宜的屋顶类型。比如说，如若建筑物所处区域在冬季较为寒冷，那么在设计屋顶的时候则应当设计较厚的保温层，预防冷空气侵入于建筑墙内；如若建筑物所处区域属于全年湿热状态，那么在设计屋顶的时候，需要设计隔热层、防水层，以降低建筑物室内的温度，使湿度有所下降[4]。除此之外，在设计屋顶的时候还需要合理选择施工原材料，其应当具有较好的防水性，有一定的隔热功能，并且不会过度消耗能源，常见的有防水型混凝土材料、高分子合成特殊防水材料等。另外，在屋顶设计中还可以融入现代科学技术，使用新能源，如风能、太阳能，以降低能源消耗，起到有效的环保作用，降低噪音污染。

5.3 建筑外立面入口设计

在进行建筑外立面设计的时候，需要注重入口设计，这部分的作用在于连接建筑内部和外部，不仅关系建筑的交通通行情况，也吸引着人们的注意力，因此在设计时，既要考虑入门设计的形状、方向，还要从节能角度来进行分析。要根据建筑所在区域的气候特点，科学设计建筑入口，做到因地制宜，具体问题具体分析，比如说在炎热地区，设计建筑入口的时候需做好遮阳工作，使用竹木材料，确保其通风性；在气候寒冷地区，设计建筑入口的时候则可选择双层型入口，或是门斗式入口，以避免冷空气灌入。除此之外，在建筑入口周围，应当设计一些能够挡风的墙体，种植耐寒树木。这种设计方式不仅能够降低能源消耗，还有利于避免室内温度太低[5]。

5.4 建筑外立面门窗设计

在建筑外立面设计过程中，门窗设计十分重要，属于建筑结构中的薄弱部位，设计人员不仅要确保门窗开启、关闭的便捷性，重视门窗的美观性，还需要综合考虑门窗的节能性。一般情况下，建筑物门窗并不具备较好的保温性能，在隔热方面也有所欠缺，存在较大的热量损失率，这会增加建筑室内采暖的能源消耗。为解决这一问题，在设计建筑物门窗时，应当贯彻落实节能原则，需充分发挥门窗的节能作用，合理设计门窗。例如，如若建筑物所处地区气候寒冷，那么建筑物可将入口处设计为转门形式，增设暖风设备，避免室内热量快速流失，门窗朝向要有充足的阳光；如若建筑物所处于气候较为炎热，那么则要于窗口设计遮挡物，避免阳光照射，降低热量的摄入，减少空调能源消耗。

5.5 建筑外立面墙体设计

建筑外立面设计过程中，墙体是重要组成部分，对建筑结构外观有极大的影响，直接关系到建筑风格、形式，也影响最终的建筑设计质量，若不对其进行有效的处理，则会导致能源消耗量过大，不符合建筑节能要求。因此，在进行建筑外立面墙体设计时，需要综合考虑墙体自身隔热、保温等因素，融入有效的节能理念，以提高建筑外墙设计水平，降低建筑外立面墙体设计中的能源消耗。建筑平、立面积不宜出现太多转折面、凹凸面。冬季的时候，需要考虑建筑外立面墙的保温功能，选择适宜的外墙保温技术，防止出现冷凝状况，需规避热桥现象的发生；夏季的时候，则需要重视隔热设计，根据其所处环境的实际情况来进行科学设计，保持通风性，选择浅色系材料，可用百叶来进行遮阳，做好绿化工作。除此之外，还应当充分发挥现代新能源技术的作用，如采用光电一体化的幕墙。

6 结束语

总而言之，在进行建筑外立面设计时，应当有效融入建筑节能理念，明确建筑节能的必要性，根据建筑物的情况，来优化设计建筑外立面，选择适宜的设计方案，既要突出建筑外立面设计特色，提高视觉效果，还要降低能源消耗，遵循节能环保原则。建筑外立面设计并不是一项简单的工作，其涉及多方面内容，需要实施系统化管理，要关注屋顶设计，科学设计建筑入口，安装太阳能装置，优化建筑门窗设计，从而保障建筑外立面设计质量，推动建筑行业的长远发展。