公共建筑的环保节能设计方法探讨

陶鹰

（四川省攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

随着我国城市化建设水平的不断提高，城市基础建设也愈加完善，当前很多城市在建设过程中，公共建筑的数量都显著增多，公共建筑的建设规模也不断扩大，极大丰富了人们的生活。但是这些公共建筑在使用的过程中，由于规模比较大，功能比较多，所以会产生比较大的能耗，这已经成为当前城市能耗中的重要部分，对城市的可持续发展极为不利。因此在当前城市建设和发展的过程中，必须要重视公共建筑的节能环保工作，加强公共建筑的节能环保设计，降低公共建筑的能耗，这是实现城市可持续发展的必然要求。

1 公共建筑节能环保设计的原则

1.1 以人为本

以人为本是可持续发展理念的重要核心内容，建筑的节能环保设计其根本是保证经济社会的可持续发展，提高人们的生活质量。公共建筑作为当前城市建筑中的重要构成部分，其使用对于整个城市的发展和人们的生活水平有着重要的影响，所以对公共建筑进行节能环保设计时，必须要遵循以人为本的原则，满足人们的基本使用需求，在此基础上，对公共建筑的结构、外观等进行优化设计，为人们创造更加舒适的活动空间。

1.2 生态化

生态化原则是公共建筑节能环保设计中的另一个重要原则。当前建筑行业作为我国经济社会发展中的重要行业，且在施工和管理的过程中会产生其他的能耗和污染，这十分不利于生态环境保护和可持续发展，而公共建筑作为城市建筑中的重要组成部分，其在设计、施工和使用的过程中，必须要坚持贯彻和落实可持续发展的理念，要坚持生态化的原则，利用节能环保技术，使用节能环保材料以生态环境保护为目标，在保证公共建筑基本性能的基础上，尽量降低能耗、减少污染。

2 公共建筑节能环保设计的影响因素

2.1 建筑设计方案

在公共建筑的节能环保设计过程中，设计方案对于其最终的节能环保效果有直接影响，建筑设计方案会影响到整个建筑的整体结构和外型等基本要素，如果建筑的设计方案不合理，就会影响到公共建筑的性能。一般来说，设计方案中包括了建筑的朝向、外形和建筑的幕墙类型，这些都会影响到建筑的节能环保效果。众所周知，建筑的朝向和围护结构会直接影响到其能源的使用情况，另外建筑的幕墙类型，会影响到建筑的整体吸热和散热效果，也会影响到建筑能耗，最后屋面的绿化程度会对建筑的温度调节和建筑周边区域的生态环境起到直接影响。

2.2 内部空间布置

建筑的内部空间布置主要受到建筑使用功能的影响，建筑的使用功能不同，其内部的空间布置也会发生改变。总的来说，建筑的节能环保性能，主要会受到其内部的交通组织和空间划分的影响。城市大型公共建筑内部的交通组织情况大都比较复杂，而交通组织的关系会影响到建筑的人流量和空气流通，还会间接影响到建筑内部的温度变化。所以针对建筑内部的交通组织设计，通常一些大型的公共建筑会加强通风设计，或者在内部设计一些绿化中庭区域，减少能耗，调节内部温度。功能的划分也会影响到建筑的能耗，不同的功能区在使用的过程中，对于能量的需求不同，在一些耗电量比较大的功能区，使用的过程中其能耗也更大。

2.3 建筑材料

在建筑的施工和使用过程中，建筑材料都会对其整体的节能环保性能产生直接影响。随着我国环保行业的不断发展和科技的进步，我国的建筑市场上，各种节能环保的建筑材料数量和种类都显著增多，而不同的建筑材料在性能上的差异，会影响到建筑的节能效果。

2.4 能源

能源的使用是影响公共建筑节能环保性能的直接因素。公共建筑在使用的过程中，传统的煤炭石油等能源在使用中的能耗较大且污染比较严重，而现在的新型能源，比如风能、太阳能等，其热量更高，而且也具有更强的清洁性，对生态环境造成的污染也比较小。

3 公共建筑节能环保设计的方法

3.1 建筑方案的节能设计

在公共建筑的节能环保设计工作中，想要切实提高建筑的环保节能效果，首先需要进行建筑的节能环保设计，对建筑的设计方案进行节能环保优化，提升建筑方案的节能环保性能，从而提高后续建筑施工和使用过程中的节能环保性。在进行公共建筑的设计时，就要坚持因地制宜的原则，遵循被动式的节能环保设计，充分利用当地的各种自然资源，从而减少后续的人为设计和施工，减少能源的使用。所以在设计时要充分利用当地的自然光和自然风，并结合城市的规划，合理进行建筑的朝向设计，尽量对建筑进行坐北朝南设计，从而使建筑在使用的过程中能够最大程度的利用太阳能。另外在建筑设计的过程中，还需要注意自然风与公共建筑的通风设计，最好综合考虑到当地的风向和风速情况，尽量利用自然风来实现建筑通风设计，提高建筑使用过程中的自然能源利用率。图1为建筑朝向示意图。

图1 建筑朝向示意图

2 建筑外观的节能设计

建筑的外观对于其节能环保性能也会产生影响。一般来说，外观设计包括建筑的整体外形设计和幕墙设计，而不同的地区，其气候条件不同，那么在公共建筑设计的过程中，其外观也需要随之发生改变。在我国的寒冷地区，比如东北地区，主楼的外观主要运用了矩形平面设计，在其两侧设置裙楼，共同围合成U型，从而对主楼起到一定的防风和保温效果，减少建筑在使用过程中的热量损耗。

3.2 建筑内部结构的节能设计

上文已经提到了建筑内部结构设计对于建筑整体节能环保性能的影响，整体来说就是建筑的内部交通组织设计和空间划分，因此在对公共建筑进行节能环保设计时，必须要从这两方面提高其节能环保性能。针对公共建筑的内部交通组织设计，需要综合考虑到建筑的通风设计，将二者结合在一起，利用通风设计，降低人口流动和车辆行驶过程中产生的热量，从而对建筑的内部温度进行调节。对建筑进行内部空间划分时，可以在其内部设置隔热屏障，或者在内部加设绿化中庭，调节内部温度。

4 加强热工控制

加强热工控制，主要是指加强建筑的温度调节性能，调整建筑的传热系数和窗户设计，从而对建筑的保温传热产生影响。一般来说，为了提高建筑的节能环保效果，需要对建筑的外墙传热系数进行调整，根据当地的温度情况，以及建筑施工材料的传热导热性能，通过严谨的计算，确定最合理的传热系数。在公共建筑的众多结构中，窗户是散播热量的主要方式，因此在进行窗户设计时，最好将窗墙比控制在0.7，并在楼板和幕墙中间设置隔热材料，减少玻璃幕墙的使用，从而减少窗户在使用过程中散播的热量。

5 建筑材料的合理选择

当前建筑市场上建筑材料的种类繁多，节能环保性能的建筑材料在使用之后，能够有效提升公共建筑的节能环保性。因此在建筑施工的过程中，尽量从众多的材料中选择出节能环保性能比较好的材料。

6 结语

在当前城市的建设和发展过程中，公共建筑已经成为了其中十分重要的构成部分，公共建筑的使用对于整个城市的发展和人们的生活水平都有重要影响，但是公共建筑在使用的过程中，能耗却很大，会消耗大量的能源资源，对于周围的生态环境也会造成较大的负担，影响到整个城市的可持续发展。因此在当前城市的建设发展过程中，必须加强对公共建筑的节能环保设计，利用被动式的节能环保设计方法，优化建筑的布局、朝向、外观和内部构造，最大限度提高公共建筑的节能环保性能。