邵 飞
建筑装饰设计作为建筑工程建设中的一部分,设计效果会直接影响建筑的建设成本、使用功能及建筑的环保性能等。建筑装饰设计行业作为高能耗产业,受传统装饰设计理念、技术及原材料等因素约束,在设计施工中会消耗大量的资源和能源,不仅无法满足当前人们对居住舒适度、健康性的需求,而且会造成环境污染问题,不利于建筑装饰设计行业的可持续发展。如何将低碳理念践行于建筑装饰设计中,为人们创造生态、绿色的居住空间,是当前室内设计行业面临的重大课题。
建筑装饰设计涉及大量的建筑材料和能源使用,采用低碳设计理念可以显著降低装修过程中产生的碳排放。例如,使用可再生或低碳材料,如竹材、再生钢材或可降解的建筑材料,可以减少原材料开采和制造过程中的碳排放。同时,低碳设计通过提高建筑的能源效率来减少能源消耗,包括采用高效的绝缘材料、采光系统、智能照明和节能供暖与冷却系统。减少对传统能源的需求有助于降低温室气体排放,对抗气候变化。
在建筑装饰中应用低碳理念,一方面可以提高资源能源的利用率,实现建筑装饰施工成本的节约;另一方面,新装饰材料和技术的应用,能够给人们营造出健康、环保、舒适的居住与工作环境,满足当前人们所追求的生态、低碳需求[1]。同时,建筑装饰设计中应用低碳理念,对以往装饰工艺进行调整和优化,不仅简化了建筑装饰施工流程和造型,而且促使建筑装修效果更加理想。所选用的低碳装饰材料和技术,既符合建筑装饰行业发展要求,又不会危害人体健康,对周围生态环境较为友好。
我国低碳设计起步晚,对建筑装饰设计的理解还停留在设计复杂造型、使用高档装饰材料等层面,与低碳建筑装饰设计理念相背离。同时,建筑室内装饰设计是否科学会直接影响建筑装修成本的高低。部分设计单位实际设计时,在利益的驱动下,多考虑选用高科技材料及复杂施工工艺,导致装饰成本增加,与低碳设计理念不相符。虽然目前已研发出不少新型节能低碳装饰材料,但受生产技术、成本等因素影响,这类低碳装饰材料价格较高,建筑装饰设计中考虑到成本因素,导致这类低碳材料使用率较低。以上均反映出建筑装饰设计存在一定的不足,将低碳理念融入建筑装饰设计中具有一定的迫切性和必要性。
建筑装饰设计中,室内空间布局的合理性会直接影响装饰效果和节能效果,基于低碳理念,应合理进行室内空间的设计和布局。例如:借助移动屏风、设置轻质墙有效整合和分割室内空间,增强夏季室内通风能力,降低室内空间的温度,减少空调的使用,达到节能效果;冬季能够增强室内保温能力,减缓室内空间的风速,达到冬季保暖的效果,为人们营造出冬暖夏凉的室内居住环境。
同时,在建筑物空闲区域设置绿化带以增加室内外绿化面积。例如,将绿化带设置于房屋建筑的窗台、屋面及阳台等位置,既可以改善室内空气质量,又起到美化室内空间的作用。尤其是增加建筑外墙的绿化面积,能够有效提升建筑主体的热工性能,满足建筑装饰设计低碳环保的要求。
建筑室内装修会用到大量的装饰材料,部分材料会释放有毒的化学物质,不仅危害人们的身体健康,而且会造成环境污染,不符合当前建筑装饰提倡的低碳理念。因此,建筑室内装饰设计过程中,设计人员不仅要考虑装饰材料的耐久性、经济性,而且还需考虑材料是否环保、低碳及健康,尽可能使用低碳装饰材料,常见的低碳环保装饰材料如表1 所示。
表1 常见的低碳环保装饰材料
一方面,室内装饰设计时,选择绿色环保型装饰材料,充分发挥这类材料所具备的无毒无害、防臭杀菌及隔音隔热等功能,既可以防止甲醛、苯等有害物质对人体健康的伤害,又可以起到改善人们居住空间环境、降低能耗等作用,满足低碳设计理念[2]。另一方面,室内装饰设计过程中,设计人员应遵循生态环保、工艺简单等原则,尽可能优化室内装饰结构,满足当前人们所追求的简约、绿色等居住需求,并使用一些生态材料来替代以往的化学装饰材料,为人们营造出和谐、自然生态的居住空间。
越来越多的人追求高品质居住和工作空间,在科技的驱动下很多高科技、低碳型的装饰材料脱颖而出。基于低碳理念的建筑装饰设计中,可以选用一些高科技、节能的新材料。例如,使用软膜天花板及硅藻土等新型节能材料,既可以满足人们对居住空间环境的需求,又可以实现能源的节约。
大多数建筑外墙为钢筋混凝土,在强度、使用寿命及抗剪性能等方面优势突出,但是混凝土吸热性能强,且热量存储在墙体内的时间较长。针对这种情况,可将低碳技术应用于建筑内外墙装饰设计中。如图1 所示,外墙设计中应用“冷墙面”技术,其原理是利用反射隔热涂料处理建筑外墙,当太阳直射外立面时,利用涂料反射红外线和可见光,减少太阳辐射,使夏季空调使用频率降低[3]。同时,可在外墙装饰设计中设置隔热保温层,其原理是降低墙体热传导系数,弱化其在室内外空间的热传导作用,如使用挤塑板、聚氨酯材料及陶瓷保温材料等[4]。
图1 苏州高科技产业园区(来源:网络)
目前,大型建筑物内部均设置了较多隔墙,旨在提高各个房间的保温隔热效果,减少热量流失,达到低碳环保的目的。在内墙装饰设计中应用低碳技术,可将隔墙设计为中空结构,在其中使用气凝胶、真空绝热板等具有保温隔热性能的材料。
建筑屋面受阳光直射,容易产生热传导,这也是建筑物顶楼夏季高温的主要原因,因此建筑屋顶装饰设计中应用低碳理念具有一定的必要性。应在屋面结构设置保温隔热层,如使用模塑聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene,EPS)聚苯板、挤塑聚苯乙烯泡沫(Extruded Polystyrene,XPS)板等具有保温隔热作用的材料,降低屋面结构的热传导系数。
建筑物窗户在通风、采光及调节室内温度等方面发挥着重要作用,低碳理念在建筑窗户装饰设计中的应用主要从以下2 方面入手:第1,对窗墙比进行有效控制。基于低碳理念进行设计时,考虑地区的气候特点,通常将南北方建筑物窗墙比分别控制在0.45、0.40 以内。对于北方寒冷地区,由于窗户面积大、散热快,应将窗墙比控制在0.25 以内,达到节能效果[5]。第2,根据建筑物外墙的作用确定窗户面积和数量。如果建筑物外墙主要用于阻挡冬季风,应适当减少窗户数量;反之,若建筑物外墙主要用于通风和散热,应适当增加窗户数量,以降低室温,增强通风效果。
基于低碳理念下建筑窗户装饰设计,应合理运用玻璃材料,以减少太阳辐射效应,减少室内热量散失。例如:使用具有良好反光作用的隔热玻璃,将红外线反射出去,起到采光、隔热的双重作用;将窗户玻璃设计为双层或多层,发挥中空结构对热量传导的阻碍作用;在窗扇可开启部位、金属框架结构接触位置设计密封装置,如设置密封胶条等,以发挥其保温隔热作用。
2.5.1 屋顶保温隔热层施工
基于低碳理念,建筑装饰施工环节节能环保技术的应用,主要体现在建筑物屋顶隔热保温层施工方面。清理基层表面尘土、杂物等,考虑到屋面排水需求,应设计找平层。以水泥砂浆、细石混凝土等材料为主,有效处理不平整的位置,并依据屋面结构的坡度、流水方向进行找坡,确定屋面坡度具体走向,借助弹线合理划分保温层及防水层施工范围[6]。保温层施工前,使用细石混凝土将管根处堵塞密实,防止其边缘棱角位置破坏保温层。
2.5.2 外墙保温隔热施工
建筑外墙保温隔热施工中,会使用到复合保温板、自粘保温板等材料。在施工前,先借助计算机软件绘制排版,进行错缝设计,以提高保温材料的稳固性。然后对基层进行处理,旨在清理建筑物混凝土外墙表面灰尘,并使用砂浆进行找平,确保外墙更加清洁、平整[7]。根据提前设计的排版方案,采取错缝粘贴方式将保温板材粘贴于基层表面。对阴阳角位置进行错缝互锁,将保温板间的缝隙控制在1.5 mm 之内,并对保温板材进行固定。可以使用铝合金材质的嵌固带将保温板固定在混凝土墙体上,以达到加固的效果。待保温板粘贴1 d 后,采取梅花布钉法进行加固,然后进行打磨、修正、密封等操作[8]。
照明工程作为建筑装饰设计中不可或缺的一部分,其设计的科学性会直接影响建筑物节能效果。因此,低碳理念下建筑装饰照明设计应满足节能、环保原则,主要从以下方面入手。
2.6.1 选择低碳节能灯具
目前,建筑物室内照明大多使用白炽灯,这类灯具虽然经济,但光能利用率较低,因此从节能角度来说,首先应选择节能型灯具。例如,使用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)灯具,充分利用这类灯具光能效率高、使用寿命长等优势,并安装电子式镇流器,确保灯管在高压高频情况下降低自身损耗,达到节能低碳的效果。其次,根据家居空间的划分选用不同的照明灯具。例如,走廊可以安装红外线感应灯、声光控灯,满足照明需求的同时实现节能。最后,使用调光开关,满足人们不同使用需求。例如,客厅尽量使用单开、单关的灯具,或简约的吊灯,并合理设计墙面插座,尽量减少连线插板。
2.6.2 利用自然光
建筑物室内照明设计首选自然光,充分利用太阳光既呈现物体真实的色彩,又能对空气中的病毒进行消杀,在满足人们居住需求的同时,提高自然光的利用率。因此,建筑室内照明设计应以《建筑采光设计标准》(GB 50033—2013)为参考,科学设计室内房间的窗户面积、采光系数,充分利用太阳光的反射特性,提高其利用率。例如,根据建筑物实际情况设计落地窗,结合照明控制设备合理调整照明灯具和太阳光照时间,尽可能提高自然光的利用率[9]。
2.6.3 选择适宜的照明控制方式
建筑装饰照明设计还应根据建筑照明设计相关标准,结合不同室内空间、应用条件等,选择适宜的照明控制方式。
一方面,若自然光线较充足,尽量少用室内人工光源,在卫生间、楼梯口等需夜间照明的场所安装声控开关,且配置光源强度控制器,通过设置光源强度触发值,达到实时调整光源强度的效果。
另一方面,根据室内环境科学布置照明方式。例如,对于卧室等用于休息的场所,选用较为柔弱的光源,以分散的方式布置,营造出放松、温馨的休息环境;针对书房这类学习、工作的场所,选用较强的光源,确保房间明亮,或者结合使用情况设计合适的光源强度,满足学习、工作需求的同时,达到节能低碳的效果[10]。
建筑装饰设计中应用低碳理念是建筑行业改革的必然趋势,与当前所提倡的低碳、环保、绿色等设计理念相吻合,具有一定的现实意义。对于建筑装饰工程而言,设计中低碳理念的应用,应从空间布局、材料更新、内外墙装饰、照明等方面入手,解决以往建筑装饰存在的高能耗、高污染等问题,为人们营造出健康、绿色及低碳的居住、工作空间环境,从而为建筑行业的可持续发展奠定基础。