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基于环保节能理念下的建筑设计探讨

2021-04-03陈柯

城市建设理论研究(电子版) 2021年21期
关键词:屋顶建筑行业墙体

陈柯

山东东瑞规划建筑设计院有限公司 山东 菏泽 274300

引言

社会生产力水平的提高使得人们的环保意识也逐渐加强,可持续发展的理念逐渐获得了人民群众的广泛认可。在建筑行业,设计师们更加需要将环保节能的理念与自己的工作相结合,为人们提供一个生态宜居的环境,为建筑行业的提效改革指明方向,为国家推动可持续发展的目标作出贡献[1]。只有各行各业都重视节能环保的深远意义,才能使得人类社会长远地发展下去。

1 节能环保的重要性

当人们基本的生活需求得到满足之后,就逐渐意识到了绿色环保的问题。结合我国国情来看,在过去数十年间我国经济得到了飞速发展,各种建筑物也拔地而起。然而,社会的高速发展往往却是以环境为代价。目前日渐频繁的自然灾害的产生,不仅会对人们的生活质量造成影响,还会危害到人们的健康。与此同时,由于不可再生资源有限,资源的浪费加速了其短缺的进程。基于以上一些原因,用环保节能理念指导工作生活就显得刻不容缓[2]。需要诸多资源支撑的建筑行业,更应当做好自身的整改工作,在设计中重视领域中的资源浪费问题,推动行业自身和整个社会的可持续发展。因此,建筑的设计应当结合环保节能理念,提高资源的利用效率,从而更好地保护环境,促进整个行业的健康发展。

2 建筑设计的基本原则

2.1 提高资源利用效率

地球上储存的不可再生能源有限,建筑行业所能使用的一些材料也是用之即少的[3]。因此,如果建筑业想要实现环保节能,就需要提高资源的利用率。具体来看,建筑行业可以提高资源利用率的方面包括施工中需要用到的水土等各种资源,通过对这些资源进行合理的分配利用,可以使让建筑工程以更加节能环保的方式完成。

2.2 避免破坏环境

城镇化进程的加快促进了建筑行业的发展,改建新建现象颇多,各地都能看到一大批建筑正处在施工过程中。虽然建筑的改建新建工程能够提高人们的生活质量,但是在建设过程中应当注意以下几点:其一,无论是改建还是新建,建筑企业都要尽量避免对原有的设施造成破坏,避免因此在后期需要进行修缮而消耗资源[4];其二,在进行建设时,要做好污染物的处理工作,避免产生的建筑废料破坏施工区域周边环境,影响该地区的生态环境;其三,在建筑工程实施之前,要先规划土地资源,保证土地资源能够被有效利用;其四,建筑工程的设计和施工,都要考虑建筑的使用寿命,从实用性角度出发,延长其使用周期。

3 环保节能下的建筑设计措施

3.1 选择环保材料

在建筑工程的规划设计中,设计人员应当充分考虑环保材料的使用。在选择环保材料时,要能够根据建筑的实际情况进行筛选。例如,门窗一般是建筑物里对热量变化最敏感的部位,通常会耗费比较多的能量。在选择门窗材料时,应当结合能耗问题综合比较分析。在当前的市场环境中,比较常用的门窗边框材料包括PVC塑料、铝塑复合等[5]。门窗结构除了边框,组成部分还包括玻璃。目前,我国建筑行业经常使用的玻璃材质是中空玻璃,由于这种玻璃不仅具有装饰性作用,同时具备环保节能的功效,且降噪保温等性能均比较好,因而具有良好前景。此外,还有表面镀层金属的低辐射玻璃,其表面金属能够有效解决热辐射带来的困扰。选择玻璃品种时也要结合地区气候条件加以考虑。在我国的北部地区,冬季寒冷需要具有较好的采暖性能,因而经常使用高透型玻璃。而在我国的南部地区,夏季炎热需要使用空调进行制冷,因而经常使用遮阳型玻璃[6]。与门窗的因地制宜类似,在选择其他的建筑材料时,也要根据实际情况选择恰当的环保节能材料,从而减少能量损耗。

3.2 建筑体型系数

如果想要使建筑获得比较好的节能效果,就需要对建筑体型系数加以控制。体型系数体现了建筑在与室外环境的接触过程中,它表面的保温体积的比值。一般情况下,建筑体型系数越小,那么建筑的节能效果会比较好。当建筑与外界环境的接触比较少时,其隔绝室内外的效果就会比较好。随着建筑长宽高和层数的增加,其体型系数会逐渐变小。建筑的外围结构包括屋顶和外部的窗墙等,然而窗墙的面积常常不能轻易发生改变[7]。建筑的长宽高和层数等都会对其耗能的状况造成影响,随着上述条件的增加而减少。当建筑传热系数和层数逐渐增加时,其围护结构的耗热量会逐渐增大。从上述分析中可以看出,较高的建筑通常节能效果更好。

3.3 区域规划

3.3.1 建筑朝向

建筑工程需要考虑不同季节其环境条件的不同。建筑冬季要能够照射到足够的阳光,减少风向对室内温度造成的影响。夏季要减少建筑受到的太阳照射,利用好自然的通风条件。在设计建筑的过程中,设计师要综合考虑建设区域的环境条件,根据当地实际情况结合实用功能确定适宜的建筑朝向。以寒冷的哈尔滨为例,当地的建筑应选择南偏东的朝向[8]。夏天炎热冬天寒冷的上海,建筑的朝向应选择30°以内的南偏东,或者15°以内的南偏西。福州之类夏热冬冷的地区,建筑应选择20°以内的南偏东朝向。

3.3.2 建筑间距

建筑的设计也要考虑间距因素,需要结合环保节能、日照等条件设计建筑间距。如果想要让建筑照射到足够的阳光、有较长的日照时间,就要保持足够大的建筑间距,这样也能增加建筑之间的风速和风流量。然而,过大的建筑间距容易造成土地资源的浪费,设计师要将节约土地资源和控制建筑间距综合考虑,在环保节能的理念下进行规划设计。尤其是在对建筑群进行设计的过程中,设计师要重视建筑的环保节能成效。我国的大多数建筑朝向均为坐北朝南,因此建筑群要保证南小北大,使建筑南低北高。在设计建筑时,减少建筑的层高也能有效达到通风的效果。设计的间距合理,也能令建筑在冬季有效抵御寒风,更好地适应环境的变化。

3.4 建筑设计

3.4.1 墙体设计

建筑的墙体要有简洁的立面和良好的体型系数,设计师要尽力使墙体传热面积变小,控制能耗。目前建筑业广泛使用的墙体是外墙外保温的复合型墙体,它能够有效减少热冷桥的出现概率。与内保温方式相比,其具有更好的效果。它的主要原理是将保温材料固定在墙体外侧,之后铺设特定材料再增加厚度,从而将外界空气与建筑隔绝开来,减少其对室内环境造成的影响,延长建筑寿命。同时,墙体的表面可以适当覆盖绿植,这不仅可以吸收阳光辐射和室内的尘土,还可以达到净化空气美化环境的作用。在夏季绿植也可以控制室内的温度,达到降温的成效。

3.4.2 屋顶设计

从整个建筑综合来看,最常受到阳光辐射的结构是屋顶。由于屋顶与室外环境长期接触,因而与其他部位相比,屋顶白天温度高夜晚温度低。因此屋顶的设计也需要坚持环保节能的理念。设计时可以考虑二次隔热方式,在屋顶铺设新型屋面实现保温隔热目的。此外,还可以考虑蓄水、架空隔热等屋面。近些年来,国内提倡平改坡,期望增加屋面的辐射发射率并减少接触面,从而使屋顶具有良好的保温隔热性能。屋顶建设中要使用各种系数条件均达标的建筑材料。

3.4.3 空间设计

能够影响建筑环保节能成效的还有建筑的空间设计。要将可再生能源的运用与空间设计结合起来,充分发挥风能、太阳能的作用。这些能源的合理使用不仅可以使建筑具备较好的节能成效,还可以在满足实用性功能的基础上减少建筑成本。建筑设计师要借助互联网技术,实现建筑空间设计的智能化、数字化。通过智能设备控制能源消耗,将室内环境条件控制在合适范围,为人们创建一个舒适的生活环境。

4 结束语

建筑行业目前仍然是极具发展前景的行业,然而如果不能在建筑设计中注意环保节能问题,就很容易产生能源浪费的现象。为了使建筑行业能够获得长期发展,就需要分析建筑设计中的不合理之处,并对其进行完善。因此,建筑行业应当以国家新发展理念为指引,遵循环保节能的原则开展建筑的设计工作。通过减少建筑对环境造成的破坏,能够在满足人们需求的同时推动行业发展。

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