基于建筑设计与环保节能的分析 黄文辉

基于建筑设计与环保节能的分析黄文辉

发表时间：2018-02-02T16:58:32.350Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：黄文辉

[导读] 摘要：实现建筑节能是建筑设计发展的主要方向，也是未来发展的必然趋势，对此必须要引起重视，提高建筑节能在居住建筑设计中的应用，改善居住建筑的质量，促进我国建筑节能事业的发展。

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摘要：实现建筑节能是建筑设计发展的主要方向，也是未来发展的必然趋势，对此必须要引起重视，提高建筑节能在居住建筑设计中的应用，改善居住建筑的质量，促进我国建筑节能事业的发展。本文主要阐述了建筑设计与环保节能的关系和节能环保设计原则，并对建筑设计中的节能环保进行探讨。

关键词：建筑设计；环保节能

引言

对于建筑行业来讲，我国建筑依然存在高能耗的现状，过度追求奢华、不注重环保实用的建筑设计大有存在，对现有的建筑进行节能改造以及对新建筑设计的环保节能要求成为我国节能减排工作的重要组成部分。建筑设计在建筑资源消耗中起着至关重要的作用，建筑在环保节能上的设计重视对营造建筑、人与自然的和谐发展具有重要意义。

一、建筑设计与环保节能的紧密关系

住宅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，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、环保节能的建筑设计原则

2.1提高资源利用效率

建筑设计中对于能源的利用较多，提高能源的利用率对于建筑节能有很大的帮助，能源包括水、土地、建材和能源等，实现其有效利用可以节省大量的能源。

2.2减少对周围环境的影响

建筑工程实施的过程中会对环境有很大影响，需要注意几个方面：①防止建筑施T中造成水和土壤等污染；②注意加强本地资源的利用，这也是对环境影响最小的一项措施，可以减少运输对环境的影响，还可以支持当地经济的发展；③另外还要注意建筑材料的重复使用。在建筑选材时，选择的建筑材料尽量能够循环使用，加强材料后期的回收和再利用，这是鼓励利用可回收的建筑材料；④还要注意提高建筑物的寿命。建筑设计中应尽量遵循以人为本的原则，满足其物质精神需求的同时还要注意生态环境的保护，考虑到人类未来的居住状况。

三、建筑设计的环保节能设计分析

3.1外墙节能设计

常用的几种外墙材料中，保温隔热性能较好的是多孔粘土砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙稀、加气混凝土等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。为得到合理的有利节能的建筑体形，体形系数一般应控制在0.3以内，住宅进深应扩大到10m以上，而长度则以55m为宜。从热传递方面分析，通常建筑物实墙的阳角内侧气流较通风口处差且散热面相对较大，所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处，所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物设计成圆柱形，则外墙棱角少，外表面积也小，有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。从接收太阳辐射热能考虑，应使建筑物南向墙面的面积尽量的大，其他墙面的外表面积尽可能小，也就是说南向墙面与其他各方位墙面的面积比应是越大越好。另外，也可以利用植物来调节气温，在日照强烈的墙面，种植植物来吸收太阳热量，减少传入室内的热源。据报导，建筑西墙种植爬墙虎，在植被遮蔽90%状况下，外墙表面温度可降低8.2℃，并有利于吸尘和消音，减少温室效应。

3.2平面建筑节能设计

由于我地处北半球，太阳高度角和方位角变化规律使南朝向为最为节能的建筑朝向，此朝向夏季可减少太阳辐射得热，冬季可增加太阳辐射得热，而且此朝向建筑与我国夏季盛行的东南风差不多成垂直关系，容易形成穿堂风，而又避开了冬季盛行的西北风。因此，将住户长时间活动的居住空间设于日照通风条件最佳的南向位置，利用自然环境使室内达到最大的舒适度，为住户节约采暖和空调的能耗。而南北向建筑可以获得最多的南朝向房间，所以建筑平面谊设计成南北向。对于日照、通风条件较差的北朝向与长时间接受太阳辐射的东西向可布置些平面功能比较次要的电梯、楼梯、管道井、机房、卫生间、厨房等，以挡住日照直接照射主要房间，避免冬季西北风灌入。在其他条件相同的情况下，南北向的多层建筑的传热耗热量比东西向可降低5%左右。

3.3屋面节能设计

在建筑物受太阳辐射的各个外表面中，屋面是接受太阳直射时间最长的部位，因此受辐射得热也是最多的，相当于东西向墙体的2～3倍，所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料（如膨胀型泡沫聚苯板）。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上，可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易，可广泛采用。

另外，利用屋顶种植花卉、灌木形成生态型屋面，既可阻挡热源，减少温室气体的排放，达到保温隔热，又可美化环境，改善城市气

候，做到一举两得。同时，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热，从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。此外，采用平坡屋顶结合的构造形式，在屋面保温隔热层上做架空层，通过空气流通来散热也是个不错办法。

3.4门窗节能设计

外门窗是耗热的重要渠道，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，传热系数约为墙体的3～4倍，是节能的重点部位，所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外，设计中应该强调东西南北开窗有别，不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面，应尽量减少开窗面积。设置外窗部位，应提高外窗的密封性能（如选用胶条密封而不是毛条），选用好的窗型（如平开窗气密性相对较好），门窗配件，提高窗框的隔热性能（如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等），减少窗框的外露面积，采用保温隔热性能好的玻璃（如中空玻璃、镀膜玻璃等）。同时，外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透，有利于室内保温，改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方，可采用凹式开窗设计，外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘，这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。

结束语：环保节能发展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，其目的都是为了人类安居乐业和可持续发展。在建筑设计中，要切实贯彻“以人为本”的建筑设计前提，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]刘月菊.浅谈现代建筑工程设计中环保节能理念的应用.黑龙江科技信息，发表时间：2011-01-25

[2]刘征.浅谈民用建筑工程建筑节能的意义与技术措施.才智，发表时间：2011-03-25