淺析在房屋建筑設計中如何體現節能環保理念

文/李凱 株洲市建筑設計院有限公司 湖南株洲 412000

1、引言

在當前我國社會經濟快速發展的形勢下，建筑行業發展不能以破壞生態為代價，在房屋建筑工程開發與設計過程中，應首要考慮建筑對周圍環境造成的影響。在建筑行業中引入節能環保設計理念，可有效減少建筑工程設計和施工環節對生態環境造成的污染，是促進建筑行業可持續發展的關鍵。在房屋建筑實際設計工作中，要求設計人員運用先進的節能環保技術，從生態學和環境學這兩個方面對房屋建筑設計進行探討，以創造出人與自然和諧共處以及可持續發展的建筑環境。

2、綠色節能建筑的概述

綠色節能建筑是指在房屋建筑壽命周期里，最大限度的節約資源，保護自然環境，減少污染，進而為居民提供一個健康、舒適、高效的空間，以及與自然和諧共存的建筑。綠色節能建筑的特征主要有兩點：一是從房屋建筑設計階段至竣工結束的全過程，均不應對建筑各個環節最大允許能耗標準進行有效控制，以提升房屋建筑整體的節能效益；二是針對我國當前人均經濟水平及土地資源現狀，選擇資源節約型發展模式是極為必要的，這與我國所提出的可持續發展理念是相符的。

3、房屋建筑節能環保設計的思路分析

3.1 建筑規劃要求

在節能環保建筑設計規劃中，應根據當地環境氣候、地形水質等選取合適的地址；并設定合理的建筑密度，其直接影響到建筑群體內部的空間分布及綠地規劃情況，同時合理的建筑密度可保障建筑室內獲取充足的日照和通風質量。

房屋建筑朝向規劃的選擇會對室內通風和空氣流動造成很大影響，由于建筑建設場地會受到環境、地形及城市規劃等因素的影響，故為了確保建筑朝向能滿足夏季散熱、冬季保暖的要求是較為困難的，需在建筑朝向設計中，盡可能避免東西向陽光的直射，確保光照和空氣流通。

3.2 建筑結構分析

房屋建筑外墻和窗戶對熱量傳遞的阻擋效果可對建筑能耗及室內居住舒適度等產生較大影響。通常節能型建筑屋頂和墻體的熱功能效果會有所改善，可減少夏季室外熱量的傳遞、冬季室內熱量的散發，進而對建筑居住條件進行改善。

屋頂可以借助坡度、日照角度等對日照時間進行調節，減少建筑物受太陽直射的時間，在夏季緩解熱量進入室內，同時還解決了建筑屋頂的防水問題，縮短了相鄰建筑之間的日照間距。墻體的主要作用在于承重、防水和隔熱保溫，墻體材料的選擇也直接關系到建筑物的能源消耗情況，通常要求普通墻體材料與絕熱復合材料進行搭配使用，進而達到良好的保溫隔熱效果。

3.3 建筑節能環保設計優化

節能材料的選取是實現建筑節能效益最大化的關鍵。目前，節能材料多具有節約能源、減少污染及避免溫室效應和易回收的性質，故可將這些材料應用到房屋建筑節能設計中。同時，在選取節能材料時，應結合當地實際情況，對地方節能環保材料進行高效利用，以降低建筑成本、減少資源消耗。

4、房屋建筑設計中節能環保理念的應用

4.1 優化建筑整體平面布局

基于節能環保理念，需要優化建筑整體布局。在設計時，要充分利用地形環境條件，降低土地整平作業量，減少環境破壞；科學組合建筑方向、間距、道路設計等因素，充分利用光照和自然風；結合建筑所在地區日照特點與太陽入射角等，計算建筑朝向范圍，根據主導季風來設計建筑整體通風等。若能夠實現節能環保建筑，則能夠降低24%-50%的能耗，減少33%-39%的溫室氣體排放，實現水資源節約。這需要建筑設計人員嚴格按照綠色建筑設計標準，積極應用新型墻體與其它建筑材料，提高建筑的環保與節能效果。

4.2 加強建筑圍護結構節能設計

基于節能環保理念開展圍護結構設計，要注重外層結構材料選擇的把控，實現能源高效轉換，發揮外層結構能源收集與轉換的作用，減少資源浪費，調節氣候環境。具體可以從以下幾個方面進行把控：選用性能良好的外墻材料，比如隔熱磚替代粘上磚；選用鍍膜玻璃，優化室內溫度環境；提升門窗的封閉性，減少熱交換的影響，平衡室內空間溫度；選擇綠

色遮陽設施或系統，比如蓄水架空覆上種植屋面，降低太陽輻射。圖1建筑中通過設置光線天井、百葉窗等，實現采光優化設計與遮陽設計，以提升資源利用率。

圖1 節能技術的應用

4.3 優化建筑室內外環境設計

合理選擇建筑朝向能夠實現建筑室內采光優化，在設計時，可以利用庭院與中庭的采光能力，延長光照時間，減少用電時間，實現電能節約。采取普通照明和局部照明相互結合的原則，選擇節能效果較強的燈具和電器；優化外圍結構的熱工性能，減少室內能源損耗，引起溫度變動；對于圍護結構構件，盡量選擇隔音性較強的材料，減少噪聲污染的影響，保證建筑室內的舒適性；科學設計建筑風口，減少風口熱量損失，合理布設風口，采取相應的措施，減少保溫層結露與霉菌等情況的發生。

通過設置綠化帶的方式來阻隔外部環境污染，降低噪聲影響。節能環保建筑設計中，多采用透水性鋪裝，來提升基地的保水性能，確保能夠和地下水資源實現平衡；在路旁可以設計行道樹、綠地等，合理選擇植物與地面鋪設材料，降低地面對太陽能的吸收。無論是室內設計或室外設計，均需要貫穿節能環保理念，合理布設建筑單體、道路等，提高資源利用率。

4.4 可再生能源利用

節能環保理念在實際應用中，強調對自然能源的優化利用，比如在建筑設計過程中，通過應用太陽能以及地熱能所形成的熱水作為人們日常生活用水。某建筑工程太陽能光熱系統：憑借太陽能廣電系統來支持日常生活用電；依靠雨水采集回收裝置的設計來為居住區提供綠化地的灌溉用水；對于建筑外層材料可借助于多功能的組織進行呼吸，能夠凈化建筑物內部空氣；在建筑工程空調系統開關設計中，也可以應用形狀記憶合金；在建筑表面設計太陽能電池能夠利用充足的陽光來實現一部分的采暖與照明。

5、實例分析

某建筑在規劃設計中，主要采用簡單方正的建筑提醒，其所采取的降低墻體能耗措施為：確保在滿足建筑使用要求的基礎上，盡量縮小圍護結構總面積。在該建筑規劃設計過程中，通過對景觀朝向特征的考慮，確定了建筑工程不同朝向的窗墻比，比如減少西向開窗面積來減少東西向能耗。

在建筑外墻設計中，采用輕質陶粒混凝土塊砌筑200厚材料，其具有質量輕、強度高、保溫隔熱效果好、抗震性能好等特點，外墻材料的傳熱系數為1.5 。在建筑內墻選擇方面，采用蒸壓加氣混凝土塊砌筑100厚材料，具有防水、隔熱、加工方便等特點，干態導熱系數為0.16 。

在建筑門窗設計方面，采用鋁包木門窗結構，針對門窗中的平面玻璃，主要采用中空玻璃，其傳熱系數為1.63-3.37 ；窗框在鋁型材中間加入了隔熱條，形成斷橋，以起到阻斷熱傳導的作用；門窗材料屬于可回收利用的節能環保型材料，抗雨水滲漏性不低于250Pa，傳熱系數為1.8-3.5 。

在建筑結構設計方面，屋面采用飄板和花棚設計形式，遮陽效果較高；在西立面的陽臺位置設置格棚遮陽裝置，并在各層窗體下位置設置垂直墻面綠化，減少建筑能耗；在屋面設計方面，采用外保溫構造形式，保溫性能較好，能夠有效降低建筑能耗。

結語：

綜上所述，在建筑設計中提出節能環保設計理念，是傳統建筑設計以及相關技術應用的重大革新，同時也是促進建筑行業可持續發展的關鍵。在節能環保建筑設計過程中，應該對建筑工程布局、空間結構、外圍環境等進行優化設計，不僅能為人們提供良好、舒適的居住環境，而且還能在最大程度上降低能耗，促進建筑行業穩定發展。