试论建筑设计与环保节能
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摘 要：国家在能源节约、环境保护、可持续发展方面一直在努力并坚持发展战略， 建筑节能工作是以节约能源、减少污染为核心的可持续发展的一部分，建筑设计理念的更新和改变也逐渐成为当今建筑师不懈追求的目标。因此，本文针对目前节能问题提出了通过建筑设计达成建筑节能的新思路。
关键词： 建筑；能耗；节能设计；发展
随着国民经济持续稳定增长，国内建设发展迅速，城乡发展逐渐趋于一体化，建筑规划和建筑设计随着人们的要求也越来越科技、信息化了。陆续出现的节能环保家电需求旺盛，建筑设计在围绕诸多因素下难免出现建筑的耗能大幅度增加。预计到2050 年， 建筑能耗将占国家总能耗的1/3。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。
一、对绿色建筑节能环保的思考
绿色建筑概念传入我国时间不久，研究起步较晚、区域差异很大、制度体系不完善、绿色环保观念欠缺以及建筑质量等诸多因素使我国在发展绿色建筑的过程中较发达国家有更多的困难。
1.在区域层面上发展不平衡， 各个地方的气候不一样， 自然资源不一样， 经济发展不一样， 形成各地区之间的差距。如北方寒冷地区因冬季采暖造成能源高耗费、环境高污染问题严重， 故发展较早； 而有的经济发达地区节约意识较差故开展的较晚， 甚至处于起步状态。
2.在制度上没有激励性政策的配合， 缺乏有效的监管体系， 执行贯彻度底（喊的多做的少） ， 法规、标准体系、管理体制均不完善， 不能很好的发挥引导性作用。国外实践表明： 绿色建筑的发展离不开技术和制度两大因素，技术提供支持， 而制度构筑环境， 是绿色建筑发展的保证。制度革新的获益要比技术革新更为重要。
3.在观念上， 随着政府对环保节能宣传力度的加大，以及能源紧张的切身感受， 越来越多的消费者将目光转向绿色建筑产品， 节能、健康、环保的呼声越来越高， 但大多数人对于绿色建筑的理解仅集中在节能、节水的层面，对于交通、材料、效率提高、污染减排等更丰富的内容没有充分认识。在面临具体行动时生态环保者非常少， 人们的生态觉醒与实践之间存在着脱节。
4.在建筑的节能工作上， 政府大力倡导节能减排，在全面推进建筑节能的大好形势下， 我国建筑节能工作取得了令人瞩目的成就， 但其总体节能状况令人堪忧， 大批量的高能耗建筑， 成为构建和谐社会的"" 瓶颈""。现仍然有众多建筑未达到节能要求， 其中最重要的原因是由于建筑能耗影响因素极其复杂， 导致从技术体系到配套法规上没有从根本上理顺相关工作。
二、建筑设计的环保节能设计分析
1.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（如厅、主要卧室）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。经，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。
2.外墙节能设计
目前，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比较大，所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时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的小，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.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（如彩叶草、三色堇、麦冬草等）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的办法。
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。
三、结束语
我国作为世界能耗大国，对于发展可持续发展的生态建筑，减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法，同时也是节约的方法。因此，作为建筑师，更应从自身做起，从不同角度，依据建筑规范对节能进行优化设计，充分利用我国现有的自然条件，在改善人们居住环境的同时，充分挖掘节能潜力，从而实现节约能源，减少能源消耗。
参考文献：
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2.杨子江.建筑屋面节能技术.建筑.2005
3.邱永亮，朱菊梅.住宅建筑节能优化设计的探讨.陕西建筑.2005
4.孙雯璞. 建筑节能问题浅析[J]. 廊坊师范学院学报（自然科学版）， 2009，（05） .
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