房屋建筑设计与环保节能

王胜利

摘要：近年来国家大力提倡节能环保，节能环保也即将成为建筑设计者一个必学必用的课题。本文笔者从事建筑设计多年，从建筑的整体构造以及外部环境等方面对单体设计进行了阐述，针对建筑内部结构和外部环境以及维护构造等整个建藐设计中的节能技术进行分析，希望能与同行相互切磋交流。

关键词：建筑设计；环保节能；生态环境；材料

前言

建筑节能包括节约建筑材料生产、建筑施工等几方面的能耗，提高建筑的能源利用率，减少建筑中的能源损耗，在建筑中合理并有效利用能源，这也是当今社会经济发展的必然趋势。近年来，随着国家经济的发展，人们生活水平的提高，住房条件不断得到改善，居民住宅也纷纷进行了装修改造。而居民装修不仅要考虑到美观舒适，还要在考虑个性设计的同时，兼顾以人为本的环保与节能理念。

1建筑设计与环保节能的关系

随着经济的迅速发展、城市化进程的加快、人们生活水平的不断提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升。由于新建和改建建筑消耗大量能源带来了自然环境的不断恶化，水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等问题在建设过程中依然存在。若不合理控制對环境造成的污染，将会导致绿化面积与水面面积严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增等一系列问题。自然环境恶化的结果是建筑系统内外物质与能量良性转换受到严重破坏，进而影响到人类的生态环境。居住区中的气候设计不仅是充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题，也是直接处理人与自然和谐关系的问题。

住宅建筑设计中生态平衡、环保与节能是相互影响和联系的，人类可以自主建造舒适的内部建筑环境，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，而且舒适度的提高又常以增加耗能为前提条件。这种模式带来了当前的环境危机和能源危机，进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

2基于环保节能的建筑设计原则

现代社会将节能环保作为重要的研究课题，在建筑设计上应该更加注意节能与环保思想的体现。节能按照国家的相关标准进行统一设计，尽量利用自然资源如自然光、雨水等，建筑更加省水省电，这是未来建筑发展的方向，需要加以重视。建筑设计体现环保节能原则应该从以下几点加以考虑：

（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建筑节能有很大的帮助，能源包括水、土地、建材等，实现其有效利用可以节省大量的能源。

（2）减少对周围环境的影响。建筑工程实施过程中会对环境有很大的影响，进而影响人们的生活，需要注意以下几个方面：a防止建筑施工中造成水和土壤等污染；b.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，因为这样不仅可以减少运输对环境的影响，而且还可以支持当地经济的发展；c要注意建筑材料的重复使用，在进行建筑选材时，选择的建筑材料尽量能够循环使用，要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；d.还要注意提高建筑物的寿命。建筑设计中应该尽量遵循以人为本的原则，在满足其物质精神需求的同时还要注意生态环境的保护，要考虑到人类未来的居住状况。

3建筑构造的节能设计

3.1墙体节能

墙体是建筑外围护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块，也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制内保温复合墙体使用，而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体有着更多的优越性。

3.2门窗节能

建筑物耗热量是由围护结构的传热耗热量及门窗空气渗透耗热量两部分组成。通过本地区的多层住宅试验分析，围护结构传热耗热量约占总量的73%～77%，空气渗透耗热量占23%～27%，由此可以看出外围护结构是节能设计中的主体。而在传热耗热量所占的份额中，外墙约占23%～34%，窗户约占23%～25%，楼梯间隔墙约占6%～11%，屋顶约占7%～8%，阳台门下部约占2%～3%，户门约占2%～3%，地面约占2%。将窗的传热耗热量与其空气渗透耗热量相加，约占全部建筑耗热量的50%，由此得出的结论是一栋好的节能建筑采用保温性能及密封性能优异的门窗是至关重要的。国内外相关数据表明，窗户面积每增大10%，则相当于整体外围护保温系统K值降低008w（m·K），因此在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽可能减少住宅外门窗洞口的面积，以减少能量的损失。同时，选择适宜的门窗材料及构造设计也是其保温性能及密封性能的良好保证。

3.3屋面节能

在建筑工程中不断改进外墙、外窗的保温性能后，还需要进一步加强屋面保温隔热的研究。建筑屋面节能措施的要点如下：（1）屋面保温层不宜选用密度大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；（2）屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防止屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔，以排出保温层内不易排出的水分。现在高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规做法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境，芯板为柔性制品，不仅适用于有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，更可显示出它的优越性。此外，屋顶绿化已成为许多现代城市住宅的节能首选。

3.4充分利用太阳能

太阳能是一种天赐的能源，节能建筑必须给予极大的重视。在建筑物的建设方面应尽量选择南北朝向，充分利用太阳能。事实证明，建筑物南北朝向比东西朝向的建筑耗能要少。这样的各居室的室温较高，居民在此可充分享受阳光，使用也较合理。住宅等民用建筑也采用地源热泵技术，利用地下水的水温在冬夏季温差不大相当于恒温的原理来调节室内温度，以达到节能的目的。公共建筑节能采用屋顶或外墙铺设太阳能光伏发电装置，或者外墙利用光伏材料，光伏材料发电可提供本建筑的用电，达到节能目的。我国大部分地区都具有较好的太阳能资源，这为在建筑中充分利用太阳能这种绿色的洁净资源、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系统利用费用过高，如果大批量地使用还需要进一步加以研究。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加以利用的一种形式，目前应用便捷广泛。

4环保节能建筑设计的具体措施

4.1选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面实现建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。随着科技的发展，大量新型高效的材料会不断被研制出来并应用到建筑设计中去，更好地起到了节能作用。新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用，起到了更好的隔热降耗效果。

4.2建筑设计中应加强建筑节能方面的认识和学习

深刻认识建筑节能是建筑师做好节能设计的保证。当前，很多建筑师对建筑节能对于我们国家经济建设的重大意义理解不够，对建筑节能技术的了解跟不上时代发展的步伐，以至于不能把节能设计完全有效地做好，只是设计时套用标准图，造成设计中被动应付节能设计审查的局面，节能设计缺乏主动性。

5我国环保建筑的前景

随着人们对工作、生活环境要求的提高，我国建筑耗能必定会有较大幅度的增长，而能源有限，建筑节能将日显重要。在未来的发展中，作为建筑设计人员，必须树立起建筑节能意识，并贯彻自身工作的始终，认真学习有关规范标准并认真加以贯彻执行，大力发展建筑节能设施，共同努力提高我国的建筑节能水平。在科学技术方面必须加大科技投入，大力开发节能环保技术，让我国节能环保迈入新的层次。总之，我国节能建筑的发展必将越来越辉煌。

6结束语

根据上文所述，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的安居乐业和可持续发展。我们要在“以人为本”的建筑设计理念指引下，在有限的地球资源条件下，建设一个更加美好、和谐的人居环境。