探讨校园建筑的绿色节能设计

探讨校园建筑的绿色节能设计

关大利

广东华方工程设计有限公司

摘要：本文从绿色节能角度出发，探讨校园绿色节能设计过程及要点，提出建设中的共性问题，制定最佳解决方案，促进能源的支出，推广节约型校园建设。

关键词：校园建筑；节能设计；节约型校园建设

建筑是高校表现文化形式的载体。随着建筑行业技术与设计的进步，高校对校园建筑要求越来越高，校园建筑既要满足学生上课需求，又能凸显教学建筑自身内涵特点。建设节约型校园，不仅仅是为节约学校能源损耗，更是为创建节约型社会打下基础，是建设节约型社会的需要，是高效履行社会责任义务的需要；同时，就高校的节能，降低能源损耗而言，高校建筑绿色节能设计，是高校实现可持续发展的客观要求，也是提升高校能源使用最大化的有效途径。以对水电、材料等资源的综合利用为实施重点，促进资源的循环利用，缓解高校能源供给需求中存在的矛盾，推动建筑节能技术的应用，是高校减少能源支出，建设节约型校园的重要手段。除此之外，随着我国人口的增多，素质教育显得尤为重要，在进行素质教学的同时，环境污染、资源枯竭等问题，加剧了高校的能源支出，使建设节约型校园成为了高校建设中新课题。

1高校建筑节能的意义

建筑节能是建筑技术发展的重要环节，是节能领域中的重要组成部分。从世界范围来看，各国平均建筑能耗占总能耗的37%，采暖、通风、照明、空调约占建筑耗能的80%，我国建筑能约占全国总耗能的25%。近年来，由于国民经济的增长，人们生活质量的提高，对建筑中的空调、采暖的要求也越发高。建筑能耗损呈逐年增长趋势。校园建筑耗能主要可分为两类：学生学习所需能源、消费能耗。校园师生人数增加，建筑占地扩大，势必会造成过多的能源耗损，例如，为学生学习发展，学校需要购置大量的教学仪器设备，而仪器设备的维护费用，也造成耗能在不断的增加。其次，高校能源支出的另一原因是：煤炭、原油的等能源的价格不断的增长，学校资金在能源保护方面更投入更多，影响了学校科研的发展。因此，在校园使用建筑能源设计，对高校的降低能源损耗具有重要意义。

2校园建筑节能设计的基本原则

校园建筑设计的原则，就是根据建筑的不同功用，制定其专门的设计项目。校园建筑的主要功用就是为了满足教师教学及学生的生活需要，因此各类建筑的

空间要求也不同，对建筑的室内采光、通风、照明等都具有不同要求。校园建设前，对建筑的选址要进行全面的规划布局设计，建筑之间的距离、密度、建筑周围的绿化环境等，都是校园的建筑整体的关键。整体的布局与朝向，在校园建筑使用中起着至关重要的作用。校园建筑的节能设计，要以建筑所发挥的功能为依据，综合考虑建造及其成本投入后，选择最佳的建筑设计方案。

3校园建筑节能设计要点

校园建筑节能设计要根据建筑自身特点及功效为主要考量因素，其涵盖面较广，包括建筑布局、灯具、围护、电气电暖、空调安装等。但其中也有一些基本要素是可以借鉴的：

（1）建筑物的朝向及布局

在建筑的规划阶段，要慎重考虑建筑物的结构布局，对建筑节能具有重要作用。具体布置时要考虑到建筑物的朝向、建筑距离、建筑体型，还包括建筑周边的的绿化配置，以上这些因素，都有可能影响建筑的节能效果。就建筑物的通风性能来说，在我国夏季主要盛行东南季风，且高温多雨，因此，相对较低层的建筑物应面朝东南风，相对较高层的建筑物应该面朝西北。若建筑采用组团布局形式，且建筑之间的高度差别不大，为保证通风，需要对底层进行架空；充分考虑建筑物之间的间距，高差，保证建筑群间的自然通风。据试验证明，建筑物朝向东西比朝向南北，多耗损建筑热量指标5.5%，南北朝向建筑物，在冬季日照时间更长，散热量没有东西朝向建筑物快；南北建筑物在夏天受到的日照要少于东西向建筑，且自然通风要多于东西向建筑，能够减少夏季空调制冷的能源损耗。因此，为降低建筑物的能源损耗，应多以南北向布置。

（2）建筑物围护结构的性能影响

就建筑围护结构来说，应满足校园建筑通风、照明等条件。美国、日本及欧洲部分国家，在民用建筑中大部分都采用了高效的保温隔热材料，可以有效降低建筑围护结构中部分的传热系数。通过缩小窗的面积比例，控制范围，减少建筑能量损失。研究表明，当窗面积取60%时，每增加10%，则制冷负荷增加4%。而在窗户玻璃的使用和设计应用上，除了要考虑玻璃的抗风抗压性能，隔音效果，保温效果，以及装饰美感外，还要计算其采光，反光和热性能。一般建筑物，建议采用中空双玻璃窗户，再加上遮阳板，材质最好是热断铝合金的，调节热辐射强度，对室内温度加以控制，提高舒适度。

（3）合理利用可再生资源，降低能源损耗

现阶段，发达国家极力推广一种新能源利用方式，就是将太阳能转化为电能，合理的推广和发展光电应用技术。校园建筑可利用太阳能，在屋面、玻璃墙面铺设太阳能板，可解决日常的基础供电问题，减少能源支出。但同时，对于太阳能板的铺设也存在某些缺陷，一方面，目前新能源的造价和维护成本普遍较高，对高校建筑来说，这并不是一个最经济的选择；另一方面，新能源技术，可以实现降低建筑能源损耗，促进高校的可持续发展，从长远的眼光来看，能够真正意义上的减少高效的能源支出。

4校园建筑的节能设计布局

校园建筑物的设计布局是一个复杂的过程，不仅体现于整体的规划上，也应着眼于局部的细节构造上。整体规划包括建筑布局，环境绿化等，而细节构造则包括，建筑的体形系数，建筑窗户的设计与玻璃的选择，屋顶外墙铺设，楼地面等几个方面。

（1）整体规划

建筑布局：在夏季，要保证建筑群之间和建筑物室内有良好的自然通风，建筑物应朝向南面，即夏季迎风面；高层建筑物应置于北面，多层建筑物至于中间，注意在夏季，高层建筑的底层应局部架空，组织好建筑群内的自然通风。

（2）细节构造

建筑物体形系数：建筑物的体型系数应控制在节能设计标准范围内，其主要做法是尽量减少外墙的凹凸面和架空楼板，外墙洞口或无窗户凸窗不需要设置，若是坡屋顶，则应设置结构平顶棚或降低坡度，楼梯间采用封闭式等。屋顶外墙铺设：对于屋顶和外墙的铺设，需要做到两个方面，保温、隔热。屋顶外墙的保温隔热性能，不仅要符合建筑节能标识设计标准，同时还需要能够防止保温层渗水问题，屋顶内部的结露和发霉。屋顶外墙不能使用保温好而隔热很差的材料，即采用单一的轻质材料和空心砌砖材料；最好的方法，是选择采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。关于屋顶外墙的颜色装饰，尽量使用浅色装饰，避免使用深色，如黑色、深绿色、深红色等，这样会使屋顶的外墙保温隔热厚度加大，其内表面温度，在夏季不低于35℃，不超过36.9℃。窗户设计：窗户的大小应以采光为标准，尽量减少大窗户的设置。门窗玻璃尽量不选择透光性差的有色玻璃或深色玻璃，最适宜的应是普通的透明玻璃，或中空镀膜玻璃。门窗的型材应选择类似断热铝合金型材，即具有断热效果的型材，不得使用非断热型材，同时门窗还需要拥有良好的气密性，抗风压性，水密性。抗风压不小于30dB的隔声性能和不小于2.5kpa。空调设计：在南方地区，空调设计在建筑的细节构造中具有十分重要的地位。空调需要包含有供暖和制冷两个主要效果，针对空调的设计，应综合考虑建筑物的使用功能和使用时间，合理确定空调的冷热源和性能参数。一般情况下，校园内寒暑假人员较少，即使在同一栋建筑内，各个教室房间的空调的使用情况存在差异，面对这种情况，在空调的安装设计上，应采用小规模系统形式或分单体建筑，单独房间设置，既便于管理也有利于提高空调使用的经济性。另外值得注意的是，不要仅追求建筑的立体效果，要保障室外机在需要维修时的便利性，若将室外机放置在立体凹槽内，则不便于维修；设计安装时也应注意到空调的风机噪声所带来的不利影响。

（4）围护结构设计：简单来说，围护结构即屋面墙面的设计规划。屋面墙面要起到对建筑的保温隔热，遮风挡雨作用，在进行建筑节能设计时，既要提高屋面和墙面保温隔热性能，也要确保其经济性，屋面在混凝土层上还要铺设保温，防水层，防水层的颜色尽量选浅色，减少阳光辐射；墙面要选用厚实料和轻质材料的混合构造。

5结束语

现代社会发展中，建筑的绿色节能技术，是保持经济及能源可持续发展的重要策略。从节能环保的角度出发，设计时融合各方面因素，以确保能源的损耗降到最低。既不应片面追求低损耗能源，而使用高成本的新能源、新技术。建立建筑绿色节能，必须以节能为基本条件及技术标准，对建筑的各个功能系统，根据其使用功能和使用时间的不同，加以技术的指导改造。针对校园建筑绿色节能设计，能够减少校园建筑的能源损耗，创立节约型校园。但建筑节能设计，仅仅是降低能源损耗工作中的一部分，随着建筑节能设计方法的应用与推广，校园建筑的绿色节能设计也将会得到更多的关注，在满足建筑节能条件的基础上，提高在校师生的能源节能意识，从根本上创建校园建筑节能，真正的实现节约型校园。

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