房屋建筑结构设计中节能及环保体现策略探讨

2021-11-23孙艺文

商品与质量 2021年16期

孙艺文

莒南县广宇设计咨询服务中心山东临沂 276600

住房条件的优劣一直以来都是评判一个国家经济发展水平高低的重要因素。而我国更是由于人口众多，资源分布不均，导致住房方面存在着一定的问题。近年来，在国家可持续发展战略的影响下，房屋建筑结构设计中的节能和环保意识得到了加强，基于此，为了更好地贯彻国家的发展战略，需要提高对节能环保意识的认识，将其贯彻在房屋建筑结构的设计过程中，提高房屋建筑的质量，这还需加强应用策略的研究[1]。

1 建筑结构设计中的节能环保理念

节能环保建筑可定义为基于可持续发展概念，以实现建筑和自然和谐共生，并降低能源消耗，提高资源的利用率。建筑材料全部采用了自然资源，不可避免地会破坏自然生态环境，很难与原有自然环境完全协调一致，节能环保建筑则最大限度为居住者提供从心理到美学的自然精神享受。我国对节能环保建筑相关定义为建筑全寿命周期内，最大程度节约水利、土地、木材等自然资源，减少环境污染，为居民提供健康、舒适的生存环境空间。建筑项目成立时必须结合生态学、建筑力学、建筑学等多方面原理和相关科学知识进行论证，做到最低能源消耗、最佳资源利用率，促使建筑在建造、运行过程中对自然环境产生最小负荷，保证居住环境与自然相融合，最终使建筑成为自然生态循环系统的一个重要环节。基于现有科学技术，引进科学的管理模式，减少供热、制冷等过程能源消耗，采用新技术建设用水、照明等，减少温室气体排放对局部环境的影响与破坏，最终实现建筑的可持续绿色发展。节能环保建筑的设计不仅基于社会伦理、道德规范，也更应该承担保护自然生态的责任，建筑可用资源是有限的，也会对脆弱的自然环境系统造成压力，必须有节制地依照自然规律，引导自然生态和谐发展，为居住环境的改善做出贡献。

2 节能环保理念在房屋建筑设计中的原则

建筑设计坚持“以人为本”原则。近几年，城市建筑价格居高不下，很多开发商盲目抄袭成熟的设计方案，但市场销路并不好，很大程度上忽视了人在社会消费的主体因素。建筑设计必须重视消费者的主观能动性和诉求，倾听各个潜在消费者的心声。基于节能环保理念，确定“人”作为主体，审视建筑周边的各种自然环境，将建筑设计的人工环境和自然环境相互作用、有机融合，保证节能环保理念中的“以人为本”理念融入建筑设计中。以节能环保理念为指导，整体考虑建筑、居住者、周边环境三者地位平等，不过分强调某一方面利益。建筑设计中绿色元素是节能环保理念的最佳体现，必须重视将绿色元素渗透到建筑设计中每个细节，并将居住者的兴趣爱好和建筑环境相结合，及时倡导节能环保理念，诱导消费者向绿色健康的生活方式发展。

3 房屋建筑结构设计中节能及环保体现策略

3.1 可再生能源的设计

可再生能源的设计是环保理念的重要体现，在房屋设计时，首先要将这种理念贯穿到设计的过程当中去。可以根据我国不同地域城市的特点和当地气候特点，设计风力发电或者太阳能发电设备。利用自然的风力或者太阳能进行发电，既能够满足房屋的用电需求，又贯彻了环保的理念。譬如在北方的冬季，吹来大量的西伯利亚冷空气会经过东北地区，这种强劲的风力能够转化为电力，降低发电用煤炭消耗量。在太阳照射条件良好的区域，采用光电转换或光热转换方式充分利用太阳能，在每栋楼顶及阳台外墙安装太阳能电池板，利用太阳能进行发电或供热水，这种发电主要应用于电梯楼道的照明等一些公共区域的用电需求，单户有效日照面积较大的房屋，发电量较大时，可以通过双向电能计量表与电力系统并网，采用光电转换发电富裕的电能逆向并入电力系统，等于按同等用电价格获益。风能和太阳能的利用一方面进行了合理的能源开发，另一方面，又贯彻了国家的发展战略，减轻了社会的物业负担[2]。

3.2 合理设计建筑门窗并减少建筑能耗

在建筑围护部件中，门窗的能量损失最大，制约了室内热环境质量和能耗大小。根据测算，该处损失是墙体的4倍，可见门窗才是绿色节能技术突破的重点。门窗热导率大，且存在空气渗透热损失偏大问题，因此，合理设计门窗面积大小、结构及保证热工节能是关键，也会直接保证室内热环境质量和降低能耗。设计时必须计算窗户和墙体的保温性能指标、窗墙的朝向及面积比，施工时注意门窗的气密性等级。近几年，新型建筑倾向于增大门窗面积，增加室内的透光度，在北方可以增加太阳辐射面积，但是过分增加会降低建筑保温效果，因此合理设置窗墙面积比才是建筑节能的关键。

3.3 保温设计理念

在房屋建筑设计过程中，既要考虑到因为窗墙比过大而造成的能量损失问题，又考虑到房屋建筑的通风问题。笔者在研究过程中发现，北方寒冷地区许多建筑的东西侧墙和南北阳台采用了弧形和半圆形的造型，这种建筑特点主要是为了应对北方冬季强烈的寒风，因此这就对房屋的外墙的保温性能提出了更高的要求。在房屋建设的过程中，要选择保温性能较高的材料，增强保温节能效果。另外还可以采取外圈高层包围多层建筑的坐落层次，这样的坐落层次和以往的坐落层次是不相同的，能够在很大程度上避免因寒风而导致的温度损耗，从而在一定程度上达到保温的效能。建筑群采用外圈高层包围多层建筑的坐落层次，可以适当扩大房屋间距，确保内外墙房屋的日照指标[3]。