房屋建筑设计中的节能环保

2020-12-22韩春艳

建材与装饰 2020年35期

韩春艳

（山西路晨建筑设计有限公司，山西临汾 043000）

节能环保型房屋建筑设计需要充分考虑自然资源的合理利用，坚持以人为本的基本原则，合理规划建筑空间结构，从而降低工程建设对周边环境的影响，为人们营造健康、舒适的生活空间，促进城市经济的发展。

1 环保节能型建筑的理念

环保节能型建筑的设计理念是在设计过程中融合节能环保理念，做到建筑与自然的有机融合，利用现有资源优势，加大建筑利用率。环保节能型建筑在设计中要充分利用太阳能、风能等自然资源，根据自然条件制造风冷系统，结合场地特征科学布局，减少不必要的浪费。环保节能型建筑充分展现人与自然、建筑与自然和谐共存的理念，从舒适、健康、高效、节能等多角度对内外部环境进行科学规划和处理，以彰显建筑生态性特征。

2 房屋建筑设计中节能环保的意义

据现有资料记载，我国建筑数量以年为单位快速增长，已经位居世界第一，每年几乎有近20亿m2的新建筑诞生。新建筑的诞生也就意味着我国钢材、水泥等材料的大量消耗，大量土地资源被占用，再加上传统建筑方式的影响，存在的环境污染问题也在增多。为此，在现今的房屋建筑设计中，就有必要加大节能环保理念的融入，以节能环保理念为依托，开展房屋建筑结构空间、功能的规划，以控制建筑外部环境，降低能源损耗，全面提高人们的生活品质。

建筑业作为公认的能源消耗大户，随着社会经济的进步，房屋建筑数量增多，其中存在的能耗和资源浪费问题也在逐渐加剧，如果不能对建筑行业发展模式加以创新和改进，势必会增加资源、能源的消耗，加剧能源资源危机，阻碍日后的行业发展，降低人们的生活质量。为此，在房屋建筑设计中，就有必要将节能环保理念融入其中，从节能降耗角度分析房屋建筑空间功能，合理规划，增强建筑舒适性、健康性。再者，节能环保理念的融入，也可在保障房屋建筑功能设计合理性的基础上，增强建筑的美观性、自然性，密切建筑与自然环境的联结，为人们打造舒适的生存空间。

房屋建筑设计中节能环保理念的落实，这也是缓解我国能源危机、提高资源利用率，缓解能源供应与社会发展矛盾的重要手段，对于落实我国科学发展观，达成可持续发展战略有着积极意义，是改善人们生活品质，推动社会经济快速发展的重要力量。

3 房屋建筑设计中节能环保的实现途径

3.1 朝向规划

房屋建筑设计阶段，朝向规划是降低能耗的关键步骤，朝向设计决定建筑吸收自然光源的范围和时长，这可有效降低室内设备设施使用率，减少有害物质排放量。通常情况下，朝南的房屋要比朝向北或西的房屋节约15%～20%的能源，所以设计中通常会将建筑朝向设置在南面。不过设计人员也要考虑到房屋内部通风情况，以免自然光摄入过多，室内通风不良，导致屋内闷热，影响居民感官体验，降低居住的舒适度。而对于采光，则需要深入了解季节变化下特征，掌握日照时长，合理计算折射角度，满足采光要求。在采光设计中，要了解建筑所在区域的纬度，结合这些数据进行建筑朝向设计，以提高自然采光利用率，实现室内温度的科学调整。采光设计的合理性能够为人们营造冬暖夏凉的效果，有效减少室内暖通空调系统的应用，既改善室内环境，又可减少有害物质排放，达到节能环保的目标。

3.2 通风设计

通风性能在房屋建筑设计中非常重要，尤其是在南方地区，通风设计合理性与否，将会直接影响建筑内部空气流通效果的好坏，左右空调系统利用率的高低，见图1。在节能环保理念下，房屋建筑通风设计需要考虑三方面内容：

①自然通风，借助建筑间距把控、风向控制，实现建筑内部良好的自然通风效果；②按照楼层高度及区域气候特征，分析自然通风条件，在此基础上，合理规划设计方案，同时，注重房屋建筑的室内舒适性；③按照房屋建筑空间方位和密度进行通风系统的科学规划和处理，减少能源损耗。在通风设计中，需要求房屋建筑正面迎风，形成正压风的风向，而北面和侧面则形成负压区，这能保证外界风力进入到室内，并在室内顺利流通，改善室内闷热的不良条件，促进室内的自然通风，降低人工系统的使用率。

图1 建筑通风设计

3.3 屋顶设计

节能环保理念下的屋顶设计需要考虑以下几方面内容：首先，工作人员应对目标位置进行充分调查，了解房屋建筑所在区域的地理特征，科学设置屋顶坡度和形态结构，做好屋顶保温隔热及防水处理，减少阳光直射或雨水渗漏对屋内环境空间带来的影响。

其次，分析建筑所处区域的气候变化特征，结合气候变化考虑屋顶可能存在的变化，概括屋顶的功能特征，有针对性地进行房屋建筑屋顶方案设计。我国北方与南方的气候差异较大，对房屋建筑要求也会有所不同，屋顶设计也会存在较大差异。例如，北方地区降雨稀少，但冬季温差变化较大，设计人员需要考虑屋顶保温处理；南方降雨量较高，环境气候较为潮湿，为此，设计人员需要在设计方案中做好屋面散热和防水处理，以免破坏建筑整体性能，确保房屋建筑的使用寿命。

3.4 外墙设计

房屋建筑的外墙设计若想达到节能环保要求，需要在保证外墙结构稳固性的基础上，选择合理的保温隔热材料，增强节能环保效果。目前随着房屋建筑行业的快速发展，保温隔热材料种类也在不断增多，材料的性能、寿命及价格也各有不同，在材料选择过程中，设计人员要从经济性、功能性等多方面展开对比分析，选择性价比较高的材料应用到外墙设计方案中，以改善房屋的保温隔热效果，提高室内的舒适度。

目前常见的环保节能型墙体保温隔热材料有复合墙体材料、绿色墙砖、双层聚苯保温板及玻璃幕墙等，这些材料不仅成本低廉、能耗小，还可控制室内温度，提高室内舒适度。此外，还有设计人员会利用爬山虎等绿色植被实现外墙保温隔热效果。据统计，绿色植物可吸收、阻隔墙体90%以上的热量，大大降低了内部暖通空调系统应用率，减少了能源损耗。爬山虎的栽植也有助于建筑群绿化面积的增加，该植物可高效吸收城市中产生的二氧化碳，并将其转变成氧气，为人们营造自然、舒适的生活空间，达到低碳环保目标。爬山虎的设计可起到生物空调的作用，南北方均适用，图2为建筑外侧栽植爬山虎的具体实例图。

图2 外墙中的爬山虎绿化设计

3.5 其他技术

除上述技术方式外，为增强房屋建筑节能环保性，房屋建筑设计方案中还可采用水源热泵技术、地源热泵技术、清洁能源技术等内容，完善围护结构的保温散热性，降低能源损耗，提高建筑的使用价值。例如，太阳能技术的应用。太阳能是人们生活中使用最为广泛的清洁型能源。在房屋建筑设计中，太阳能的合理应用和转换可降低电能损耗，较常见的太阳能热水器，其主要原理就是将太阳能转化成热能，在房屋建筑中应用太阳能热水器，可为人们提供充足的热水，降低电能消耗，实现节能环保的目的。