浅谈建筑设计与环保节能吴婷婷李晓跃耿明明李权赵聪

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吴婷婷李晓跃耿明明李权赵聪

关键词：建筑设计环保节能技术措施

一、建筑设计与环保节能的紧密关系

建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的，也不是矛盾的，而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境，但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施，且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件，这种发展模式带来了当前环境和能源危机，进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升，每年由于新建和改建建筑，消耗大量能源，带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染，绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化，结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏，也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计，不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题，也是一个直接处理人与自然的关系问题，实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。

二、设计应采取的措施

2.1设计上的节能环保

(1)在规划设计和建筑设计过程中由于受到诸多用地环境、设计要求及商业价值等方面的影响，往往使得我们设计人员对环保节能兼顾不够，最为突出的就是建筑的朝向，部分建筑呈东西向，造成了室内热工环境差，因此，在设计上要提高环保节能意识。

(2)设计人员要加强建筑的通风性能设计，改善室内热工环境，防止西晒，尽可能利用再生能源等方面的研究。

2.2环保节能材料

随着社会生产力的进步，健康与安全是现代人最为重视的两大主题。环保材料越来越多地应川于各个领域，建筑行业也不例外。

(1)装饰材料。不同的装饰材料对能源的消耗不同。一间贴着深色墙纸的房间，需要的照明用电是同样大小贴着浅色墙纸房间的两倍。房间里灯具的选择同样可达到效果节能效果。首先，客厅等较大的房间使用多角度的装饰灯具，保证房间的各个部分都达到照明度；其次，大量使用节能灯具，可以根据自然光线的强弱调节灯的亮度；再次，鼓励住房用户使用多种规格的灯泡。不同材料对能源的利用也是不同的，应尽量选用绿色环境节能材料来建造人类家园。

(2)给水材料。从水质保证的角度分析，为什么自来水公司生产出的生活饮用水是合乎标准的，但终端饮用水的质量却难以保障呢?这主要是传统的管道系统多采用金属管材，而金属管材特性有四大致命弱点：易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢，这就使得二次污染的问题长期未得到解决。这些受污染的自来水中携带的细菌像无形的杀手，时时威胁着人类的健康。所以我们应该全面推广使用以塑料管为主体的优质绿色管材料，从根本上解决自来水管理系统中的二次污染问题。而且绿色管材的运用还能相应节省金属的耗费，做到既环保又节能。

(3)维护材料。我国民用建筑的外墙围护热能损失量是发达国家的几倍甚至十几倍，我国每年建成的城镇住宅达5亿㎡以上，如外墙围护面积按1/1.2计算，即需要建筑外墙围护6亿㎡，所以解决外墙周护热能损耗的问题是当务之急。现在新型的建筑环保节能材料如中空玻璃、倒置式隔热保温屋面、保温砂浆、外墙挤塑板等新产品可以大大提高建筑的保温性能，改善建筑热工环境，我们应该大力推广使用。

用燃气代替电力作为动力已经不是新鲜事了，天津燃气集团依托每年20亿m3天然气供应指标的优势，向社会推出燃气区域空调“绿色套餐”，这一节能、环保的高科技设备已应用在海河综合开发巾。按规则，建设中的海河沿岸42km2：开发范围内66％的公用建筑使用天然气制冷及供热测算，天然气夏季使用量可达到1.1亿m3，可削减电力3.3亿kW，相当于一座30万kW电厂的供电能力。

如果建筑住宅在设计初级阶段就将燃气作为电力能源的补充也考虑进去，则将会节省很大电力。由于液化天然气安全、清洁、价格相对便宜而成为燃气空调的首选能源。随着液化天然气工程的引入，我国许多地方都将具备运用这种环保能源的条件。

另外，要加大对新能源的攻关，如地热、水热、风能、太阳能等自然能源的研发和应用迫在眉睫，特别是太阳能在建筑巾的应用作为重点，解决好太阳能与建筑一体化、光电一体化的问题。

2.3太阳能的利用

我国大部分地区都具有较好的太阳能资源，这为在建筑巾充分利用太阳能这种绿色的清沽资源、减少建筑能耗，提供了资源保证。太阳能的利用方式主要分为两种：主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能建筑指的是需要辅助资源配合的太阳能使用系统的建筑。在这种系统里面，光电系统是研究较多的对象，但它的能量转换效率较低且太阳能的利系统费用过高。所以如果大批量地使用还需要进一步研究。被动式太阳能建筑是指在阳面使用储蓄热质、阳光房来吸收储备热量进而利用的一种形式，目前应川便捷广泛。

三.建筑节能的个体设计

3.1建筑的体形与建筑节能

(1)控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积(不计地面)与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大，说明单位建筑所分担的热散失面积越大，能耗就越多。有研究资料表明，体形系系数每增加0.01，耗热能指标约增加2．5％，一般宜控制在0.30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说，控制或降低体形系数的方法有：减少建筑面宽，加大建筑进深；增加建筑物的层数；加大建筑物的长度或增加组合；建筑体形不宜变化过多。

(2)控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射，降低耗能的观点来看，表面面积系数越小越好。从节能意义来说，长轴朝向东西的长方形体形最好，正方形次之，而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。

3.2良好的构造设计

建筑的构造设计除了满足其作为建筑组成部分的基本功能要求之外，还进一步对墙体、楼板、屋顶、门窗等进行了设计，以此满足建筑在营造舒适环境的同时兼顾建筑的节能要求。例如利用物理的光学原理将吊顶设计成折线形，可利用其反光更充分地利用太阳光；设计建筑外墙时可采用新型节能墙设计，利用环境减少耗能；屋顶中庭的采光顶，采用双层玻璃形成“呼吸外壁”，从而降低环境因素的影响；还可以在楼层板的设计中，将循环水管布置在楼板处的装修空间，冬天可热水取暖，夏天可冷水降低室温。

四.结语

综上，发展的观念正逐渐成为人类社会的共识，环保建筑也好，节能建筑也好，其宗旨都是为了人类的安居乐业和长久的持续发展。我们要在“以人为本”的建筑设计前提下，在有限的地球资源条件下，建立一个更加美好、更加和谐的人居环境。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.GB/T50378—2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2006.

[2]王有为.实施绿色建筑对环境保护的重要意义[J].浙江建筑.2008(9).

[3]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J].后勤工程学院报.2009(5).c