淺析在房屋建筑設(shè)計中如何體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念

【摘要】在全球高度重視氣候與資源問題的環(huán)境中，我國資源產(chǎn)出量較低，單位GDP二氧化硫與氮氧化物排放量較高，是溫室氣體排放量最大的國家。房屋建筑在設(shè)計與施工過程中所消耗的能源、資源量巨大，且污染量高，若能將節(jié)能環(huán)保理念應(yīng)用于房屋建筑設(shè)計中，對緩解我國資源壓力、保護(hù)環(huán)境等發(fā)揮著積極的作用。本文主要從綠色節(jié)能建筑的概念及特征入手，詳細(xì)闡述了節(jié)能環(huán)保理念在房屋建筑設(shè)計中的應(yīng)用思路及實現(xiàn)途徑，并結(jié)合某實例對具體的節(jié)能環(huán)保理念應(yīng)用效果進(jìn)行分析，以推動節(jié)能型建筑的快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計;節(jié)能環(huán)保;設(shè)計理念

1、引言

在當(dāng)前我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的形勢下，建筑行業(yè)發(fā)展不能以破壞生態(tài)為代價，在房屋建筑工程開發(fā)與設(shè)計過程中，應(yīng)首要考慮建筑對周圍環(huán)境造成的影響。在建筑行業(yè)中引入節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念，可有效減少建筑工程設(shè)計和施工環(huán)節(jié)對生態(tài)環(huán)境造成的污染，是促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在房屋建筑實際設(shè)計工作中，要求設(shè)計人員運用先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，從生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)這兩個方面對房屋建筑設(shè)計進(jìn)行探討，以創(chuàng)造出人與自然和諧共處以及可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境。

2、綠色節(jié)能建筑的概述

綠色節(jié)能建筑是指在房屋建筑壽命周期里，最大限度的節(jié)約資源，保護(hù)自然環(huán)境，減少污染，進(jìn)而為居民提供一個健康、舒適、高效的空間，以及與自然和諧共存的建筑。綠色節(jié)能建筑的特征主要有兩點：一是從房屋建筑設(shè)計階段至竣工結(jié)束的全過程，均不應(yīng)對建筑各個環(huán)節(jié)最大允許能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效控制，以提升房屋建筑整體的節(jié)能效益;二是針對我國當(dāng)前人均經(jīng)濟水平及土地資源現(xiàn)狀，選擇資源節(jié)約型發(fā)展模式是極為必要的，這與我國所提出的可持續(xù)發(fā)展理念是相符的。

3、房屋建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計的思路分析

3.1建筑規(guī)劃要求

在節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計規(guī)劃中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候、地形水質(zhì)等選取合適的地址;并設(shè)定合理的建筑密度，其直接影響到建筑群體內(nèi)部的空間分布及綠地規(guī)劃情況，同時合理的建筑密度可保障建筑室內(nèi)獲取充足的日照和通風(fēng)質(zhì)量。

房屋建筑朝向規(guī)劃的選擇會對室內(nèi)通風(fēng)和空氣流動造成很大影響，由于建筑建設(shè)場地會受到環(huán)境、地形及城市規(guī)劃等因素的影響，故為了確保建筑朝向能滿足夏季散熱、冬季保暖的要求是較為困難的，需在建筑朝向設(shè)計中，盡可能避免東西向陽光的直射，確保光照和空氣流通。

3.2建筑結(jié)構(gòu)分析

房屋建筑外墻和窗戶對熱量傳遞的阻擋效果可對建筑能耗及室內(nèi)居住舒適度等產(chǎn)生較大影響。通常節(jié)能型建筑屋頂和墻體的熱功能效果會有所改善，可減少夏季室外熱量的傳遞、冬季室內(nèi)熱量的散發(fā)，進(jìn)而對建筑居住條件進(jìn)行改善。

屋頂可以借助坡度、日照角度等對日照時間進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少建筑物受太陽直射的時間，在夏季緩解熱量進(jìn)入室內(nèi)，同時還解決了建筑屋頂?shù)姆浪畣栴}，縮短了相鄰建筑之間的日照間距。墻體的主要作用在于承重、防水和隔熱保溫，墻體材料的選擇也直接關(guān)系到建筑物的能源消耗情況，通常要求普通墻體材料與絕熱復(fù)合材料進(jìn)行搭配使用，進(jìn)而達(dá)到良好的保溫隔熱效果。

3.3建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計優(yōu)化

節(jié)能材料的選取是實現(xiàn)建筑節(jié)能效益最大化的關(guān)鍵。目前，節(jié)能材料多具有節(jié)約能源、減少污染及避免溫室效應(yīng)和易回收的性質(zhì)，故可將這些材料應(yīng)用到房屋建筑節(jié)能設(shè)計中。同時，在選取節(jié)能材料時，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，對地方節(jié)能環(huán)保材料進(jìn)行高效利用，以降低建筑成本、減少資源消耗。

4、房屋建筑設(shè)計中節(jié)能環(huán)保理念的應(yīng)用

4.1優(yōu)化建筑整體平面布局

基于節(jié)能環(huán)保理念，需要優(yōu)化建筑整體布局。在設(shè)計時，要充分利用地形環(huán)境條件，降低土地整平作業(yè)量，減少環(huán)境破壞;科學(xué)組合建筑方向、間距、道路設(shè)計等因素，充分利用光照和自然風(fēng);結(jié)合建筑所在地區(qū)日照特點與太陽入射角等，計算建筑朝向范圍，根據(jù)主導(dǎo)季風(fēng)來設(shè)計建筑整體通風(fēng)等。若能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保建筑，則能夠降低24%-50%的能耗，減少33%-39%的溫室氣體排放，實現(xiàn)水資源節(jié)約。這需要建筑設(shè)計人員嚴(yán)格按照綠色建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，積極應(yīng)用新型墻體與其它建筑材料，提高建筑的環(huán)保與節(jié)能效果。

4.2加強建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

基于節(jié)能環(huán)保理念開展圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，要注重外層結(jié)構(gòu)材料選擇的把控，實現(xiàn)能源高效轉(zhuǎn)換，發(fā)揮外層結(jié)構(gòu)能源收集與轉(zhuǎn)換的作用，減少資源浪費，調(diào)節(jié)氣候環(huán)境。具體可以從以下幾個方面進(jìn)行把控：選用性能良好的外墻材料，比如隔熱磚替代粘上磚;選用鍍膜玻璃，優(yōu)化室內(nèi)溫度環(huán)境;提升門窗的封閉性，減少熱交換的影響，平衡室內(nèi)空間溫度;選擇綠

色遮陽設(shè)施或系統(tǒng)，比如蓄水架空覆上種植屋面，降低太陽輻射。圖1建筑中通過設(shè)置光線天井、百葉窗等，實現(xiàn)采光優(yōu)化設(shè)計與遮陽設(shè)計，以提升資源利用率。

4.3優(yōu)化建筑室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計

合理選擇建筑朝向能夠?qū)崿F(xiàn)建筑室內(nèi)采光優(yōu)化，在設(shè)計時，可以利用庭院與中庭的采光能力，延長光照時間，減少用電時間，實現(xiàn)電能節(jié)約。采取普通照明和局部照明相互結(jié)合的原則，選擇節(jié)能效果較強的燈具和電器;優(yōu)化外圍結(jié)構(gòu)的熱工性能，減少室內(nèi)能源損耗，引起溫度變動;對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，盡量選擇隔音性較強的材料，減少噪聲污染的影響，保證建筑室內(nèi)的舒適性;科學(xué)設(shè)計建筑風(fēng)口，減少風(fēng)口熱量損失，合理布設(shè)風(fēng)口，采取相應(yīng)的措施，減少保溫層結(jié)露與霉菌等情況的發(fā)生。

通過設(shè)置綠化帶的方式來阻隔外部環(huán)境污染，降低噪聲影響。節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計中，多采用透水性鋪裝，來提升基地的保水性能，確保能夠和地下水資源實現(xiàn)平衡;在路旁可以設(shè)計行道樹、綠地等，合理選擇植物與地面鋪設(shè)材料，降低地面對太陽能的吸收。無論是室內(nèi)設(shè)計或室外設(shè)計，均需要貫穿節(jié)能環(huán)保理念，合理布設(shè)建筑單體、道路等，提高資源利用率。

4.4可再生能源利用

節(jié)能環(huán)保理念在實際應(yīng)用中，強調(diào)對自然能源的優(yōu)化利用，比如在建筑設(shè)計過程中，通過應(yīng)用太陽能以及地?zé)崮芩纬傻臒幔ㄏ罗D(zhuǎn)180頁）（上接179頁）水作為人們?nèi)粘Ｉ钣盟?。某建筑工程太陽能光熱系統(tǒng)：憑借太陽能廣電系統(tǒng)來支持日常生活用電;依靠雨水采集回收裝置的設(shè)計來為居住區(qū)提供綠化地的灌溉用水;對于建筑外層材料可借助于多功能的組織進(jìn)行呼吸，能夠凈化建筑物內(nèi)部空氣;在建筑工程空調(diào)系統(tǒng)開關(guān)設(shè)計中，也可以應(yīng)用形狀記憶合金;在建筑表面設(shè)計太陽能電池能夠利用充足的陽光來實現(xiàn)一部分的采暖與照明。

5、實例分析

某建筑在規(guī)劃設(shè)計中，主要采用簡單方正的建筑提醒，其所采取的降低墻體能耗措施為：確保在滿足建筑使用要求的基礎(chǔ)上，盡量縮小圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積。在該建筑規(guī)劃設(shè)計過程中，通過對景觀朝向特征的考慮，確定了建筑工程不同朝向的窗墻比，比如減少西向開窗面積來減少東西向能耗。

在建筑外墻設(shè)計中，采用輕質(zhì)陶?；炷翂K砌筑200厚材料，其具有質(zhì)量輕、強度高、保溫隔熱效果好、抗震性能好等特點，外墻材料的傳熱系數(shù)為1.5 。在建筑內(nèi)墻選擇方面，采用蒸壓加氣混凝土塊砌筑100厚材料，具有防水、隔熱、加工方便等特點，干態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)為0.16 。

在建筑門窗設(shè)計方面，采用鋁包木門窗結(jié)構(gòu)，針對門窗中的平面玻璃，主要采用中空玻璃，其傳熱系數(shù)為1.63-3.37 ;窗框在鋁型材中間加入了隔熱條，形成斷橋，以起到阻斷熱傳導(dǎo)的作用;門窗材料屬于可回收利用的節(jié)能環(huán)保型材料，抗雨水滲漏性不低于250Pa，傳熱系數(shù)為1.8-3.5 。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，屋面采用飄板和花棚設(shè)計形式，遮陽效果較高;在西立面的陽臺位置設(shè)置格棚遮陽裝置，并在各層窗體下位置設(shè)置垂直墻面綠化，減少建筑能耗;在屋面設(shè)計方面，采用外保溫構(gòu)造形式，保溫性能較好，能夠有效降低建筑能耗。

結(jié)語：

綜上所述，在建筑設(shè)計中提出節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念，是傳統(tǒng)建筑設(shè)計以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的重大革新，同時也是促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計過程中，應(yīng)該對建筑工程布局、空間結(jié)構(gòu)、外圍環(huán)境等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，不僅能為人們提供良好、舒適的居住環(huán)境，而且還能在最大程度上降低能耗，促進(jìn)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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作者簡介：

李凱（1985-6），男，工程師，本科，主要從事：建筑設(shè)計工作。