城市建设中节能生态设计的探索

刘钢君

【摘要】“节能、生态”是近两年来兴起的热点词汇，这也标志着我国社会已经进入到了另一个层次，人们对生活品质的追求越来越明显化。对于生存及居住环境，人们也不仅局限在了舒适程度上，发展耗能低、效率高、污染少的绿色建筑成为当前的追逐热点。本文主要围绕“生态节能”展开讨论，对生态技能建筑的概念及设计进行了详细的分析，并对城市建设中节能生态设计应用做了简单的讲解。

【关键词】可持续发展；节能；生态；设计

The exploration of energy saving in the construction of urban ecological design

Liu Gang-jun

（Beijing Oriental think about architectural design co.， LTDBeijing100083）

【Abstract】"Energy saving， ecological" hot word is the rise in the past two years， it also marks the society has entered into another level in our country， people in the pursuit of quality of life is more and more apparent. For survival and living environment， people are not only confined to the comfortable degree， the development of low energy consumption and high efficiency， less pollution of the green building become the current hot Angle. This article mainly around "ecological energy-saving" discussion， the concept of ecological building skills carried on the detailed analysis and design， and application of energy saving in the construction of urban ecological design do a simple explanation.

【Key words】Sustainable development；Energy saving；Ecological；Design

实现可持续发展是人类社会的永恒主题，因此，对于现代城市的建设及建筑的建造，一定改改变过去传统的建筑模式，减少对自然资源的消耗，为环境进行“减负”，采取绿色、节能的生态设计，走可持续发展的生态节能设计之路才是人类当前的必然选择。

1. 生态节能建筑的概念

生态节能建筑是一种新型的建筑形式，它综合运用了建筑学、生态学，根据自然生态环境并遵循气候特点的一种节能设计，从人、建筑和自然的角度出发，对建筑进行规划设计，既提高了建筑的舒适度和健康度，还达到了节能环保的目标。建筑节能设计是采用一系列的节能措施，以减少建筑物的能源需求，从而使环境和建筑形成一个低能耗的有机系统。这种建筑形式的主要特点是节能和利用可再生能源[1]。具体表现为，通过采取有效地节能措施来减少建筑在建设和使用过程中的能耗，使能源的利用率提高，并且加大对可再生资源的利用，比如太阳能、风能、地热能等，减少不可再生能源的利用。

2. 生态节能设计原则

2.1生态节能设计的基本内涵是建筑设计和自然环境相结合，人和自然共同发展。通过充分合理的利用所有可以利用的因素和自然资源，尊重自然生态环境的特点和发展规律等，坚持“生态环境优先”的原则，合理的利用自然环境。同时还应还注意生态建筑的地方性特点。

2.2根据生态节能设计的基本原则，建筑规划在设计时要充分的考虑到冬季光照的利用、避开主导风向以及夏季的自然通风等，将以下几点作为需要研究的重要内容。

2.2.1气候特征。

我国主要包括五种气候区，分别按照不同的气候特点进行分类。不同区域的气候差别比较大。北方地区的建筑节能设计比较注重冬季的保暖，南方地区的建筑节能设计比较注重夏季隔热，中部地区既要注重冬季保暖还要注重夏季隔热。当前的建筑保暖和隔热主要采用暖气和空调，而后者消耗的能源比较大，因此节能设计还需要充分考虑各个地区的气候条件，通过利用太阳能、风能、地热能等来发挥出区域气候的优势。

2.2.2建筑群布局。

用于改善日照条件的建筑群平面布局建筑手法主要有：（1）如果楼层呈现为多排、多列，那么可以采用的建筑手法有错列式、自由式和斜列式；（2）条形的建筑布局宜采用错位法；（3）如果南北向建筑和东西向建筑出现围合时，要合理的安排建筑布局，进行恰当的组合，也可以获得充足的日照；（4）建筑布局呈现为点和条时，可以将点式建筑错位布置在朝向较好的位置，然后再布置条式建筑，

通过山墙来获得充足的光照；（5）冬季比较严寒的地区，宜采用的建筑布局形式为组团建筑，将西北向封闭起来。建筑群呈现为竖向，这样可以有利于避开不利的风向，从而减少冷空气渗透到建筑中，进而达到保温的效果。

2.2.3建筑朝向与通风。

建筑的朝向会影响到耗电量，比如正南方向的房屋就比较省电，正东和正西方向的房屋每年会比正南方向的房屋耗电20%。所以最佳的建筑朝向为南北朝向。在进行建筑设计时，还需要加强对季节主导方向的核对。此时，应该防止建筑的长轴和夏季主导风向垂直。因此最佳的建筑规划朝向应该和夏季主导风向之间呈30°～60°的夹角[2]。

2.2.4建筑间距和建筑密度。

节能建筑间距设计要按照冬至日的太阳高度角为基准，使朝北向房间可以获得光照时的南北房间外墙间距。设计时不但要考虑日照间距还要注意建筑朝向，以提高建筑的日照质量。要在达到节能效益的基础上尽可能的增加建筑的密度，而最直接的方法就是将南墙面的日照时间适当的缩短。建筑单体的设计中，可以运用南高北低的退层设计、降低层高和斜坡屋顶处理等方法，提高建筑的密度。

2.2.5绿化和水面。

生态节能住宅的一个重要指标为绿化率，要求绿化率要高于35%。相关资料显示，夏季绿地的平均温度比混凝土低4.4℃，比沥青地面低7℃。其中，乔木在改善室外空气质量方面效果最好，其次是灌木，最后是草地。建筑区域的绿化不但要保证足够的绿化率，还要注重将乔木、灌木和草地有效地结合起来。比如落叶乔木通常栽植在建筑的东侧、南侧和西侧，这样可以有助于建筑物的夏季遮荫，同时还可以保证冬季充足的光照。草地砖一般应用在步行道和停车坪处。绿化不但可以在地面上进行，还可以在阳台、墙面、窗台或者屋顶上，既可以对阳光直射进行缓和，还有助于降低室内的温度[3]。墙面绿化对于东面和西面的建筑作用比较明显。另外，绿化还可以提升建筑整体的亮度，改善单一、深暗的色调。屋顶的绿化可以有效阻隔外部的热量，值得在实际的建设中应用推广。植物的隔热效果比较明显，而且绿化会随着屋顶结构的热化而保持持续的效果。

3. 生态节能的技术方法和在城市建设中的应用

3.1太阳能技术。

太阳能是一种典型的可再生能源，使用起来具有高效、便利、安全、环保等特点，可以大力的对其进行推广使用。当前的太阳能建筑充分的利用了光伏和光热等高科技，除此之外还应该注重生态设计理念。通过合理的利用光照，来达到建筑的安全舒适、干净卫生等，在为人们提供更加舒适的生活环境的同时节约了能源。

3.2根据生态环境的理念选择确定门窗幕墙的设计方案。

设计师在进行建筑设计时要充分的了解建筑工程所处的环境，认真分析地区的气象和环境信息，以便于更好的设计门窗和幕墙方案，进而达到建筑节能设计的目标。比如根据不同地区的气候特点，寒冷的北方地区、湿热的南方地区、冬冷夏热的中部地区以及西部风沙地区等，仔细分析建筑周边环境、海拔高度、主风向以及建筑物群落等对建筑物的影响，选择其中可以充分利用的条件，并以此制定出可以达到生态节能目标的门窗幕墙设计方案。

3.3把握建筑生态节能的关键要素，实现可特续发展的目标。

（1）通过通风换气相关措施来控制空气环境的质量，确保建筑中新鲜空气的进入以及废旧空气的排出。建筑内可以实现自然通风条件，以减小温度调节设备的使用负荷。如果室外的空气质量很差，那么还需要在通风处安装空气过滤装置，以保证干净的空气进入室内。

（2）控制热环境质量。控制热环境的质量时应该使其符合室内的要求。冬季，将室内建筑的温度控制在18℃～24℃之间，夏季室内建筑的温度应该控制在24℃～28℃之间，

合理控制声环境质量。一种比较科学、合理的配置中，空玻璃和双层玻璃之间有8～12mm的空气层厚度，这层空气可以有效的保证间层的弹性变形，玻璃的隔声效果可以通过运用不等厚的空玻璃内外片来提高。在缝隙的位置使用热变形的密封材料，使密封道的层数增加，同时还可以有效避免隔声措施失去功效。

4. 结语

伴随经济的发展和科技的进步，人们的环保意识在不断地增强，对城市建设及环境要求上不仅局限在舒适度上，更加要求实现生态节能设计，实现可持续发展。因此，对于建筑设计，就要考虑多个方面的综合性，还要充分的利用高科技产品和技术，将建筑物真正的实现节能、环保，为人类创建出实现持续发展的节能生态的居住环境。

参考文献

[1]余晓平. 建筑节能科学观的构建与应用研究[D].重庆大学，2011.

[2]臧鑫宇. 绿色街区城市设计策略与方法研究[D].天津大学，2014.

[3]李婉敏. 绿色生态、节能环保与建筑装饰设计[J]. 广东建材，2013，03：40～42.