城市建設(shè)中節(jié)能生態(tài)設(shè)計的探索

劉鋼君

【摘要】“節(jié)能、生態(tài)”是近兩年來興起的熱點(diǎn)詞匯，這也標(biāo)志著我國社會已經(jīng)進(jìn)入到了另一個層次，人們對生活品質(zhì)的追求越來越明顯化。對于生存及居住環(huán)境，人們也不僅局限在了舒適程度上，發(fā)展耗能低、效率高、污染少的綠色建筑成為當(dāng)前的追逐熱點(diǎn)。本文主要圍繞“生態(tài)節(jié)能”展開討論，對生態(tài)技能建筑的概念及設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對城市建設(shè)中節(jié)能生態(tài)設(shè)計應(yīng)用做了簡單的講解。

【關(guān)鍵詞】可持續(xù)發(fā)展；節(jié)能；生態(tài)；設(shè)計

The exploration of energy saving in the construction of urban ecological design

Liu Gang-jun

（Beijing Oriental think about architectural design co.， LTDBeijing100083）

【Abstract】"Energy saving， ecological" hot word is the rise in the past two years， it also marks the society has entered into another level in our country， people in the pursuit of quality of life is more and more apparent. For survival and living environment， people are not only confined to the comfortable degree， the development of low energy consumption and high efficiency， less pollution of the green building become the current hot Angle. This article mainly around "ecological energy-saving" discussion， the concept of ecological building skills carried on the detailed analysis and design， and application of energy saving in the construction of urban ecological design do a simple explanation.

【Key words】Sustainable development；Energy saving；Ecological；Design

實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是人類社會的永恒主題，因此，對于現(xiàn)代城市的建設(shè)及建筑的建造，一定改改變過去傳統(tǒng)的建筑模式，減少對自然資源的消耗，為環(huán)境進(jìn)行“減負(fù)”，采取綠色、節(jié)能的生態(tài)設(shè)計，走可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)節(jié)能設(shè)計之路才是人類當(dāng)前的必然選擇。

1. 生態(tài)節(jié)能建筑的概念

生態(tài)節(jié)能建筑是一種新型的建筑形式，它綜合運(yùn)用了建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)，根據(jù)自然生態(tài)環(huán)境并遵循氣候特點(diǎn)的一種節(jié)能設(shè)計，從人、建筑和自然的角度出發(fā)，對建筑進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，既提高了建筑的舒適度和健康度，還達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。建筑節(jié)能設(shè)計是采用一系列的節(jié)能措施，以減少建筑物的能源需求，從而使環(huán)境和建筑形成一個低能耗的有機(jī)系統(tǒng)。這種建筑形式的主要特點(diǎn)是節(jié)能和利用可再生能源[1]。具體表現(xiàn)為，通過采取有效地節(jié)能措施來減少建筑在建設(shè)和使用過程中的能耗，使能源的利用率提高，并且加大對可再生資源的利用，比如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，減少不可再生能源的利用。

2. 生態(tài)節(jié)能設(shè)計原則

2.1生態(tài)節(jié)能設(shè)計的基本內(nèi)涵是建筑設(shè)計和自然環(huán)境相結(jié)合，人和自然共同發(fā)展。通過充分合理的利用所有可以利用的因素和自然資源，尊重自然生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律等，堅持“生態(tài)環(huán)境優(yōu)先”的原則，合理的利用自然環(huán)境。同時還應(yīng)還注意生態(tài)建筑的地方性特點(diǎn)。

2.2根據(jù)生態(tài)節(jié)能設(shè)計的基本原則，建筑規(guī)劃在設(shè)計時要充分的考慮到冬季光照的利用、避開主導(dǎo)風(fēng)向以及夏季的自然通風(fēng)等，將以下幾點(diǎn)作為需要研究的重要內(nèi)容。

2.2.1氣候特征。

我國主要包括五種氣候區(qū)，分別按照不同的氣候特點(diǎn)進(jìn)行分類。不同區(qū)域的氣候差別比較大。北方地區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計比較注重冬季的保暖，南方地區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計比較注重夏季隔熱，中部地區(qū)既要注重冬季保暖還要注重夏季隔熱。當(dāng)前的建筑保暖和隔熱主要采用暖氣和空調(diào)，而后者消耗的能源比較大，因此節(jié)能設(shè)計還需要充分考慮各個地區(qū)的氣候條件，通過利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿葋戆l(fā)揮出區(qū)域氣候的優(yōu)勢。

2.2.2建筑群布局。

用于改善日照條件的建筑群平面布局建筑手法主要有：（1）如果樓層呈現(xiàn)為多排、多列，那么可以采用的建筑手法有錯列式、自由式和斜列式；（2）條形的建筑布局宜采用錯位法；（3）如果南北向建筑和東西向建筑出現(xiàn)圍合時，要合理的安排建筑布局，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合，也可以獲得充足的日照；（4）建筑布局呈現(xiàn)為點(diǎn)和條時，可以將點(diǎn)式建筑錯位布置在朝向較好的位置，然后再布置條式建筑，

通過山墻來獲得充足的光照；（5）冬季比較嚴(yán)寒的地區(qū)，宜采用的建筑布局形式為組團(tuán)建筑，將西北向封閉起來。建筑群呈現(xiàn)為豎向，這樣可以有利于避開不利的風(fēng)向，從而減少冷空氣滲透到建筑中，進(jìn)而達(dá)到保溫的效果。

2.2.3建筑朝向與通風(fēng)。

建筑的朝向會影響到耗電量，比如正南方向的房屋就比較省電，正東和正西方向的房屋每年會比正南方向的房屋耗電20%。所以最佳的建筑朝向為南北朝向。在進(jìn)行建筑設(shè)計時，還需要加強(qiáng)對季節(jié)主導(dǎo)方向的核對。此時，應(yīng)該防止建筑的長軸和夏季主導(dǎo)風(fēng)向垂直。因此最佳的建筑規(guī)劃朝向應(yīng)該和夏季主導(dǎo)風(fēng)向之間呈30°～60°的夾角[2]。

2.2.4建筑間距和建筑密度。

節(jié)能建筑間距設(shè)計要按照冬至日的太陽高度角為基準(zhǔn)，使朝北向房間可以獲得光照時的南北房間外墻間距。設(shè)計時不但要考慮日照間距還要注意建筑朝向，以提高建筑的日照質(zhì)量。要在達(dá)到節(jié)能效益的基礎(chǔ)上盡可能的增加建筑的密度，而最直接的方法就是將南墻面的日照時間適當(dāng)?shù)目s短。建筑單體的設(shè)計中，可以運(yùn)用南高北低的退層設(shè)計、降低層高和斜坡屋頂處理等方法，提高建筑的密度。

2.2.5綠化和水面。

生態(tài)節(jié)能住宅的一個重要指標(biāo)為綠化率，要求綠化率要高于35%。相關(guān)資料顯示，夏季綠地的平均溫度比混凝土低4.4℃，比瀝青地面低7℃。其中，喬木在改善室外空氣質(zhì)量方面效果最好，其次是灌木，最后是草地。建筑區(qū)域的綠化不但要保證足夠的綠化率，還要注重將喬木、灌木和草地有效地結(jié)合起來。比如落葉喬木通常栽植在建筑的東側(cè)、南側(cè)和西側(cè)，這樣可以有助于建筑物的夏季遮蔭，同時還可以保證冬季充足的光照。草地磚一般應(yīng)用在步行道和停車坪處。綠化不但可以在地面上進(jìn)行，還可以在陽臺、墻面、窗臺或者屋頂上，既可以對陽光直射進(jìn)行緩和，還有助于降低室內(nèi)的溫度[3]。墻面綠化對于東面和西面的建筑作用比較明顯。另外，綠化還可以提升建筑整體的亮度，改善單一、深暗的色調(diào)。屋頂?shù)木G化可以有效阻隔外部的熱量，值得在實(shí)際的建設(shè)中應(yīng)用推廣。植物的隔熱效果比較明顯，而且綠化會隨著屋頂結(jié)構(gòu)的熱化而保持持續(xù)的效果。

3. 生態(tài)節(jié)能的技術(shù)方法和在城市建設(shè)中的應(yīng)用

3.1太陽能技術(shù)。

太陽能是一種典型的可再生能源，使用起來具有高效、便利、安全、環(huán)保等特點(diǎn)，可以大力的對其進(jìn)行推廣使用。當(dāng)前的太陽能建筑充分的利用了光伏和光熱等高科技，除此之外還應(yīng)該注重生態(tài)設(shè)計理念。通過合理的利用光照，來達(dá)到建筑的安全舒適、干凈衛(wèi)生等，在為人們提供更加舒適的生活環(huán)境的同時節(jié)約了能源。

3.2根據(jù)生態(tài)環(huán)境的理念選擇確定門窗幕墻的設(shè)計方案。

設(shè)計師在進(jìn)行建筑設(shè)計時要充分的了解建筑工程所處的環(huán)境，認(rèn)真分析地區(qū)的氣象和環(huán)境信息，以便于更好的設(shè)計門窗和幕墻方案，進(jìn)而達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計的目標(biāo)。比如根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)，寒冷的北方地區(qū)、濕熱的南方地區(qū)、冬冷夏熱的中部地區(qū)以及西部風(fēng)沙地區(qū)等，仔細(xì)分析建筑周邊環(huán)境、海拔高度、主風(fēng)向以及建筑物群落等對建筑物的影響，選擇其中可以充分利用的條件，并以此制定出可以達(dá)到生態(tài)節(jié)能目標(biāo)的門窗幕墻設(shè)計方案。

3.3把握建筑生態(tài)節(jié)能的關(guān)鍵要素，實(shí)現(xiàn)可特續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

（1）通過通風(fēng)換氣相關(guān)措施來控制空氣環(huán)境的質(zhì)量，確保建筑中新鮮空氣的進(jìn)入以及廢舊空氣的排出。建筑內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)條件，以減小溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的使用負(fù)荷。如果室外的空氣質(zhì)量很差，那么還需要在通風(fēng)處安裝空氣過濾裝置，以保證干凈的空氣進(jìn)入室內(nèi)。

（2）控制熱環(huán)境質(zhì)量?？刂茻岘h(huán)境的質(zhì)量時應(yīng)該使其符合室內(nèi)的要求。冬季，將室內(nèi)建筑的溫度控制在18℃～24℃之間，夏季室內(nèi)建筑的溫度應(yīng)該控制在24℃～28℃之間，

合理控制聲環(huán)境質(zhì)量。一種比較科學(xué)、合理的配置中，空玻璃和雙層玻璃之間有8～12mm的空氣層厚度，這層空氣可以有效的保證間層的彈性變形，玻璃的隔聲效果可以通過運(yùn)用不等厚的空玻璃內(nèi)外片來提高。在縫隙的位置使用熱變形的密封材料，使密封道的層數(shù)增加，同時還可以有效避免隔聲措施失去功效。

4. 結(jié)語

伴隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的環(huán)保意識在不斷地增強(qiáng)，對城市建設(shè)及環(huán)境要求上不僅局限在舒適度上，更加要求實(shí)現(xiàn)生態(tài)節(jié)能設(shè)計，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，對于建筑設(shè)計，就要考慮多個方面的綜合性，還要充分的利用高科技產(chǎn)品和技術(shù)，將建筑物真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保，為人類創(chuàng)建出實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的節(jié)能生態(tài)的居住環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]余曉平. 建筑節(jié)能科學(xué)觀的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D].重慶大學(xué)，2011.

[2]臧鑫宇. 綠色街區(qū)城市設(shè)計策略與方法研究[D].天津大學(xué)，2014.

[3]李婉敏. 綠色生態(tài)、節(jié)能環(huán)保與建筑裝飾設(shè)計[J]. 廣東建材，2013，03：40～42.