浅析在房屋建筑设计中如何体现节能环保理念

文/李凯 株洲市建筑设计院有限公司 湖南株洲 412000

1、引言

在当前我国社会经济快速发展的形势下，建筑行业发展不能以破坏生态为代价，在房屋建筑工程开发与设计过程中，应首要考虑建筑对周围环境造成的影响。在建筑行业中引入节能环保设计理念，可有效减少建筑工程设计和施工环节对生态环境造成的污染，是促进建筑行业可持续发展的关键。在房屋建筑实际设计工作中，要求设计人员运用先进的节能环保技术，从生态学和环境学这两个方面对房屋建筑设计进行探讨，以创造出人与自然和谐共处以及可持续发展的建筑环境。

2、绿色节能建筑的概述

绿色节能建筑是指在房屋建筑寿命周期里，最大限度的节约资源，保护自然环境，减少污染，进而为居民提供一个健康、舒适、高效的空间，以及与自然和谐共存的建筑。绿色节能建筑的特征主要有两点：一是从房屋建筑设计阶段至竣工结束的全过程，均不应对建筑各个环节最大允许能耗标准进行有效控制，以提升房屋建筑整体的节能效益；二是针对我国当前人均经济水平及土地资源现状，选择资源节约型发展模式是极为必要的，这与我国所提出的可持续发展理念是相符的。

3、房屋建筑节能环保设计的思路分析

3.1 建筑规划要求

在节能环保建筑设计规划中，应根据当地环境气候、地形水质等选取合适的地址；并设定合理的建筑密度，其直接影响到建筑群体内部的空间分布及绿地规划情况，同时合理的建筑密度可保障建筑室内获取充足的日照和通风质量。

房屋建筑朝向规划的选择会对室内通风和空气流动造成很大影响，由于建筑建设场地会受到环境、地形及城市规划等因素的影响，故为了确保建筑朝向能满足夏季散热、冬季保暖的要求是较为困难的，需在建筑朝向设计中，尽可能避免东西向阳光的直射，确保光照和空气流通。

3.2 建筑结构分析

房屋建筑外墙和窗户对热量传递的阻挡效果可对建筑能耗及室内居住舒适度等产生较大影响。通常节能型建筑屋顶和墙体的热功能效果会有所改善，可减少夏季室外热量的传递、冬季室内热量的散发，进而对建筑居住条件进行改善。

屋顶可以借助坡度、日照角度等对日照时间进行调节，减少建筑物受太阳直射的时间，在夏季缓解热量进入室内，同时还解决了建筑屋顶的防水问题，缩短了相邻建筑之间的日照间距。墙体的主要作用在于承重、防水和隔热保温，墙体材料的选择也直接关系到建筑物的能源消耗情况，通常要求普通墙体材料与绝热复合材料进行搭配使用，进而达到良好的保温隔热效果。

3.3 建筑节能环保设计优化

节能材料的选取是实现建筑节能效益最大化的关键。目前，节能材料多具有节约能源、减少污染及避免温室效应和易回收的性质，故可将这些材料应用到房屋建筑节能设计中。同时，在选取节能材料时，应结合当地实际情况，对地方节能环保材料进行高效利用，以降低建筑成本、减少资源消耗。

4、房屋建筑设计中节能环保理念的应用

4.1 优化建筑整体平面布局

基于节能环保理念，需要优化建筑整体布局。在设计时，要充分利用地形环境条件，降低土地整平作业量，减少环境破坏；科学组合建筑方向、间距、道路设计等因素，充分利用光照和自然风；结合建筑所在地区日照特点与太阳入射角等，计算建筑朝向范围，根据主导季风来设计建筑整体通风等。若能够实现节能环保建筑，则能够降低24%-50%的能耗，减少33%-39%的温室气体排放，实现水资源节约。这需要建筑设计人员严格按照绿色建筑设计标准，积极应用新型墙体与其它建筑材料，提高建筑的环保与节能效果。

4.2 加强建筑围护结构节能设计

基于节能环保理念开展围护结构设计，要注重外层结构材料选择的把控，实现能源高效转换，发挥外层结构能源收集与转换的作用，减少资源浪费，调节气候环境。具体可以从以下几个方面进行把控：选用性能良好的外墙材料，比如隔热砖替代粘上砖；选用镀膜玻璃，优化室内温度环境；提升门窗的封闭性，减少热交换的影响，平衡室内空间温度；选择绿

色遮阳设施或系统，比如蓄水架空覆上种植屋面，降低太阳辐射。图1建筑中通过设置光线天井、百叶窗等，实现采光优化设计与遮阳设计，以提升资源利用率。

图1 节能技术的应用

4.3 优化建筑室内外环境设计

合理选择建筑朝向能够实现建筑室内采光优化，在设计时，可以利用庭院与中庭的采光能力，延长光照时间，减少用电时间，实现电能节约。采取普通照明和局部照明相互结合的原则，选择节能效果较强的灯具和电器；优化外围结构的热工性能，减少室内能源损耗，引起温度变动；对于围护结构构件，尽量选择隔音性较强的材料，减少噪声污染的影响，保证建筑室内的舒适性；科学设计建筑风口，减少风口热量损失，合理布设风口，采取相应的措施，减少保温层结露与霉菌等情况的发生。

通过设置绿化带的方式来阻隔外部环境污染，降低噪声影响。节能环保建筑设计中，多采用透水性铺装，来提升基地的保水性能，确保能够和地下水资源实现平衡；在路旁可以设计行道树、绿地等，合理选择植物与地面铺设材料，降低地面对太阳能的吸收。无论是室内设计或室外设计，均需要贯穿节能环保理念，合理布设建筑单体、道路等，提高资源利用率。

4.4 可再生能源利用

节能环保理念在实际应用中，强调对自然能源的优化利用，比如在建筑设计过程中，通过应用太阳能以及地热能所形成的热水作为人们日常生活用水。某建筑工程太阳能光热系统：凭借太阳能广电系统来支持日常生活用电；依靠雨水采集回收装置的设计来为居住区提供绿化地的灌溉用水；对于建筑外层材料可借助于多功能的组织进行呼吸，能够净化建筑物内部空气；在建筑工程空调系统开关设计中，也可以应用形状记忆合金；在建筑表面设计太阳能电池能够利用充足的阳光来实现一部分的采暖与照明。

5、实例分析

某建筑在规划设计中，主要采用简单方正的建筑提醒，其所采取的降低墙体能耗措施为：确保在满足建筑使用要求的基础上，尽量缩小围护结构总面积。在该建筑规划设计过程中，通过对景观朝向特征的考虑，确定了建筑工程不同朝向的窗墙比，比如减少西向开窗面积来减少东西向能耗。

在建筑外墙设计中，采用轻质陶粒混凝土块砌筑200厚材料，其具有质量轻、强度高、保温隔热效果好、抗震性能好等特点，外墙材料的传热系数为1.5 。在建筑内墙选择方面，采用蒸压加气混凝土块砌筑100厚材料，具有防水、隔热、加工方便等特点，干态导热系数为0.16 。

在建筑门窗设计方面，采用铝包木门窗结构，针对门窗中的平面玻璃，主要采用中空玻璃，其传热系数为1.63-3.37 ；窗框在铝型材中间加入了隔热条，形成断桥，以起到阻断热传导的作用；门窗材料属于可回收利用的节能环保型材料，抗雨水渗漏性不低于250Pa，传热系数为1.8-3.5 。

在建筑结构设计方面，屋面采用飘板和花棚设计形式，遮阳效果较高；在西立面的阳台位置设置格棚遮阳装置，并在各层窗体下位置设置垂直墙面绿化，减少建筑能耗；在屋面设计方面，采用外保温构造形式，保温性能较好，能够有效降低建筑能耗。

结语：

综上所述，在建筑设计中提出节能环保设计理念，是传统建筑设计以及相关技术应用的重大革新，同时也是促进建筑行业可持续发展的关键。在节能环保建筑设计过程中，应该对建筑工程布局、空间结构、外围环境等进行优化设计，不仅能为人们提供良好、舒适的居住环境，而且还能在最大程度上降低能耗，促进建筑行业稳定发展。