公共建筑的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)方法探討

陶鷹

（四川省攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

隨著我國(guó)城市化建設(shè)水平的不斷提高，城市基礎(chǔ)建設(shè)也愈加完善，當(dāng)前很多城市在建設(shè)過(guò)程中，公共建筑的數(shù)量都顯著增多，公共建筑的建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，極大豐富了人們的生活。但是這些公共建筑在使用的過(guò)程中，由于規(guī)模比較大，功能比較多，所以會(huì)產(chǎn)生比較大的能耗，這已經(jīng)成為當(dāng)前城市能耗中的重要部分，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展極為不利。因此在當(dāng)前城市建設(shè)和發(fā)展的過(guò)程中，必須要重視公共建筑的節(jié)能環(huán)保工作，加強(qiáng)公共建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，降低公共建筑的能耗，這是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

1 公共建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的原則

1.1 以人為本

以人為本是可持續(xù)發(fā)展理念的重要核心內(nèi)容，建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)其根本是保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量。公共建筑作為當(dāng)前城市建筑中的重要構(gòu)成部分，其使用對(duì)于整個(gè)城市的發(fā)展和人們的生活水平有著重要的影響，所以對(duì)公共建筑進(jìn)行節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須要遵循以人為本的原則，滿足人們的基本使用需求，在此基礎(chǔ)上，對(duì)公共建筑的結(jié)構(gòu)、外觀等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為人們創(chuàng)造更加舒適的活動(dòng)空間。

1.2 生態(tài)化

生態(tài)化原則是公共建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要原則。當(dāng)前建筑行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要行業(yè)，且在施工和管理的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生其他的能耗和污染，這十分不利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，而公共建筑作為城市建筑中的重要組成部分，其在設(shè)計(jì)、施工和使用的過(guò)程中，必須要堅(jiān)持貫徹和落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，要堅(jiān)持生態(tài)化的原則，利用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，使用節(jié)能環(huán)保材料以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)，在保證公共建筑基本性能的基礎(chǔ)上，盡量降低能耗、減少污染。

2 公共建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的影響因素

2.1 建筑設(shè)計(jì)方案

在公共建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案對(duì)于其最終的節(jié)能環(huán)保效果有直接影響，建筑設(shè)計(jì)方案會(huì)影響到整個(gè)建筑的整體結(jié)構(gòu)和外型等基本要素，如果建筑的設(shè)計(jì)方案不合理，就會(huì)影響到公共建筑的性能。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)方案中包括了建筑的朝向、外形和建筑的幕墻類型，這些都會(huì)影響到建筑的節(jié)能環(huán)保效果。眾所周知，建筑的朝向和圍護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響到其能源的使用情況，另外建筑的幕墻類型，會(huì)影響到建筑的整體吸熱和散熱效果，也會(huì)影響到建筑能耗，最后屋面的綠化程度會(huì)對(duì)建筑的溫度調(diào)節(jié)和建筑周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境起到直接影響。

2.2 內(nèi)部空間布置

建筑的內(nèi)部空間布置主要受到建筑使用功能的影響，建筑的使用功能不同，其內(nèi)部的空間布置也會(huì)發(fā)生改變?？偟膩?lái)說(shuō)，建筑的節(jié)能環(huán)保性能，主要會(huì)受到其內(nèi)部的交通組織和空間劃分的影響。城市大型公共建筑內(nèi)部的交通組織情況大都比較復(fù)雜，而交通組織的關(guān)系會(huì)影響到建筑的人流量和空氣流通，還會(huì)間接影響到建筑內(nèi)部的溫度變化。所以針對(duì)建筑內(nèi)部的交通組織設(shè)計(jì)，通常一些大型的公共建筑會(huì)加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)計(jì)，或者在內(nèi)部設(shè)計(jì)一些綠化中庭區(qū)域，減少能耗，調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度。功能的劃分也會(huì)影響到建筑的能耗，不同的功能區(qū)在使用的過(guò)程中，對(duì)于能量的需求不同，在一些耗電量比較大的功能區(qū)，使用的過(guò)程中其能耗也更大。

2.3 建筑材料

在建筑的施工和使用過(guò)程中，建筑材料都會(huì)對(duì)其整體的節(jié)能環(huán)保性能產(chǎn)生直接影響。隨著我國(guó)環(huán)保行業(yè)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)的建筑市場(chǎng)上，各種節(jié)能環(huán)保的建筑材料數(shù)量和種類都顯著增多，而不同的建筑材料在性能上的差異，會(huì)影響到建筑的節(jié)能效果。

2.4 能源

能源的使用是影響公共建筑節(jié)能環(huán)保性能的直接因素。公共建筑在使用的過(guò)程中，傳統(tǒng)的煤炭石油等能源在使用中的能耗較大且污染比較嚴(yán)重，而現(xiàn)在的新型能源，比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，其熱量更高，而且也具有更強(qiáng)的清潔性，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染也比較小。

3 公共建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的方法

3.1 建筑方案的節(jié)能設(shè)計(jì)

在公共建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)工作中，想要切實(shí)提高建筑的環(huán)保節(jié)能效果，首先需要進(jìn)行建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，對(duì)建筑的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行節(jié)能環(huán)保優(yōu)化，提升建筑方案的節(jié)能環(huán)保性能，從而提高后續(xù)建筑施工和使用過(guò)程中的節(jié)能環(huán)保性。在進(jìn)行公共建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，就要堅(jiān)持因地制宜的原則，遵循被動(dòng)式的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，充分利用當(dāng)?shù)氐母鞣N自然資源，從而減少后續(xù)的人為設(shè)計(jì)和施工，減少能源的使用。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀还夂妥匀伙L(fēng)，并結(jié)合城市的規(guī)劃，合理進(jìn)行建筑的朝向設(shè)計(jì)，盡量對(duì)建筑進(jìn)行坐北朝南設(shè)計(jì)，從而使建筑在使用的過(guò)程中能夠最大程度的利用太陽(yáng)能。另外在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還需要注意自然風(fēng)與公共建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)，最好綜合考慮到當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向和風(fēng)速情況，盡量利用自然風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)，提高建筑使用過(guò)程中的自然能源利用率。圖1為建筑朝向示意圖。

圖1 建筑朝向示意圖

2 建筑外觀的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑的外觀對(duì)于其節(jié)能環(huán)保性能也會(huì)產(chǎn)生影響。一般來(lái)說(shuō)，外觀設(shè)計(jì)包括建筑的整體外形設(shè)計(jì)和幕墻設(shè)計(jì)，而不同的地區(qū)，其氣候條件不同，那么在公共建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其外觀也需要隨之發(fā)生改變。在我國(guó)的寒冷地區(qū)，比如東北地區(qū)，主樓的外觀主要運(yùn)用了矩形平面設(shè)計(jì)，在其兩側(cè)設(shè)置裙樓，共同圍合成U型，從而對(duì)主樓起到一定的防風(fēng)和保溫效果，減少建筑在使用過(guò)程中的熱量損耗。

3.2 建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

上文已經(jīng)提到了建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑整體節(jié)能環(huán)保性能的影響，整體來(lái)說(shuō)就是建筑的內(nèi)部交通組織設(shè)計(jì)和空間劃分，因此在對(duì)公共建筑進(jìn)行節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)時(shí)，必須要從這兩方面提高其節(jié)能環(huán)保性能。針對(duì)公共建筑的內(nèi)部交通組織設(shè)計(jì)，需要綜合考慮到建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)，將二者結(jié)合在一起，利用通風(fēng)設(shè)計(jì)，降低人口流動(dòng)和車(chē)輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，從而對(duì)建筑的內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)建筑進(jìn)行內(nèi)部空間劃分時(shí)，可以在其內(nèi)部設(shè)置隔熱屏障，或者在內(nèi)部加設(shè)綠化中庭，調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度。

4 加強(qiáng)熱工控制

加強(qiáng)熱工控制，主要是指加強(qiáng)建筑的溫度調(diào)節(jié)性能，調(diào)整建筑的傳熱系數(shù)和窗戶設(shè)計(jì)，從而對(duì)建筑的保溫傳熱產(chǎn)生影響。一般來(lái)說(shuō)，為了提高建筑的節(jié)能環(huán)保效果，需要對(duì)建筑的外墻傳熱系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臏囟惹闆r，以及建筑施工材料的傳熱導(dǎo)熱性能，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，確定最合理的傳熱系數(shù)。在公共建筑的眾多結(jié)構(gòu)中，窗戶是散播熱量的主要方式，因此在進(jìn)行窗戶設(shè)計(jì)時(shí)，最好將窗墻比控制在0.7，并在樓板和幕墻中間設(shè)置隔熱材料，減少玻璃幕墻的使用，從而減少窗戶在使用過(guò)程中散播的熱量。

5 建筑材料的合理選擇

當(dāng)前建筑市場(chǎng)上建筑材料的種類繁多，節(jié)能環(huán)保性能的建筑材料在使用之后，能夠有效提升公共建筑的節(jié)能環(huán)保性。因此在建筑施工的過(guò)程中，盡量從眾多的材料中選擇出節(jié)能環(huán)保性能比較好的材料。

6 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前城市的建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，公共建筑已經(jīng)成為了其中十分重要的構(gòu)成部分，公共建筑的使用對(duì)于整個(gè)城市的發(fā)展和人們的生活水平都有重要影響，但是公共建筑在使用的過(guò)程中，能耗卻很大，會(huì)消耗大量的能源資源，對(duì)于周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境也會(huì)造成較大的負(fù)擔(dān)，影響到整個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展。因此在當(dāng)前城市的建設(shè)發(fā)展過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)公共建筑的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)，利用被動(dòng)式的節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化建筑的布局、朝向、外觀和內(nèi)部構(gòu)造，最大限度提高公共建筑的節(jié)能環(huán)保性能。