城市建設中節能生態設計的探索

劉鋼君

【摘要】“節能、生態”是近兩年來興起的熱點詞匯，這也標志著我國社會已經進入到了另一個層次，人們對生活品質的追求越來越明顯化。對于生存及居住環境，人們也不僅局限在了舒適程度上，發展耗能低、效率高、污染少的綠色建筑成為當前的追逐熱點。本文主要圍繞“生態節能”展開討論，對生態技能建筑的概念及設計進行了詳細的分析，并對城市建設中節能生態設計應用做了簡單的講解。

【關鍵詞】可持續發展；節能；生態；設計

The exploration of energy saving in the construction of urban ecological design

Liu Gang-jun

（Beijing Oriental think about architectural design co.， LTDBeijing100083）

【Abstract】"Energy saving， ecological" hot word is the rise in the past two years， it also marks the society has entered into another level in our country， people in the pursuit of quality of life is more and more apparent. For survival and living environment， people are not only confined to the comfortable degree， the development of low energy consumption and high efficiency， less pollution of the green building become the current hot Angle. This article mainly around "ecological energy-saving" discussion， the concept of ecological building skills carried on the detailed analysis and design， and application of energy saving in the construction of urban ecological design do a simple explanation.

【Key words】Sustainable development；Energy saving；Ecological；Design

實現可持續發展是人類社會的永恒主題，因此，對于現代城市的建設及建筑的建造，一定改改變過去傳統的建筑模式，減少對自然資源的消耗，為環境進行“減負”，采取綠色、節能的生態設計，走可持續發展的生態節能設計之路才是人類當前的必然選擇。

1. 生態節能建筑的概念

生態節能建筑是一種新型的建筑形式，它綜合運用了建筑學、生態學，根據自然生態環境并遵循氣候特點的一種節能設計，從人、建筑和自然的角度出發，對建筑進行規劃設計，既提高了建筑的舒適度和健康度，還達到了節能環保的目標。建筑節能設計是采用一系列的節能措施，以減少建筑物的能源需求，從而使環境和建筑形成一個低能耗的有機系統。這種建筑形式的主要特點是節能和利用可再生能源[1]。具體表現為，通過采取有效地節能措施來減少建筑在建設和使用過程中的能耗，使能源的利用率提高，并且加大對可再生資源的利用，比如太陽能、風能、地熱能等，減少不可再生能源的利用。

2. 生態節能設計原則

2.1生態節能設計的基本內涵是建筑設計和自然環境相結合，人和自然共同發展。通過充分合理的利用所有可以利用的因素和自然資源，尊重自然生態環境的特點和發展規律等，堅持“生態環境優先”的原則，合理的利用自然環境。同時還應還注意生態建筑的地方性特點。

2.2根據生態節能設計的基本原則，建筑規劃在設計時要充分的考慮到冬季光照的利用、避開主導風向以及夏季的自然通風等，將以下幾點作為需要研究的重要內容。

2.2.1氣候特征。

我國主要包括五種氣候區，分別按照不同的氣候特點進行分類。不同區域的氣候差別比較大。北方地區的建筑節能設計比較注重冬季的保暖，南方地區的建筑節能設計比較注重夏季隔熱，中部地區既要注重冬季保暖還要注重夏季隔熱。當前的建筑保暖和隔熱主要采用暖氣和空調，而后者消耗的能源比較大，因此節能設計還需要充分考慮各個地區的氣候條件，通過利用太陽能、風能、地熱能等來發揮出區域氣候的優勢。

2.2.2建筑群布局。

用于改善日照條件的建筑群平面布局建筑手法主要有：（1）如果樓層呈現為多排、多列，那么可以采用的建筑手法有錯列式、自由式和斜列式；（2）條形的建筑布局宜采用錯位法；（3）如果南北向建筑和東西向建筑出現圍合時，要合理的安排建筑布局，進行恰當的組合，也可以獲得充足的日照；（4）建筑布局呈現為點和條時，可以將點式建筑錯位布置在朝向較好的位置，然后再布置條式建筑，

通過山墻來獲得充足的光照；（5）冬季比較嚴寒的地區，宜采用的建筑布局形式為組團建筑，將西北向封閉起來。建筑群呈現為豎向，這樣可以有利于避開不利的風向，從而減少冷空氣滲透到建筑中，進而達到保溫的效果。

2.2.3建筑朝向與通風。

建筑的朝向會影響到耗電量，比如正南方向的房屋就比較省電，正東和正西方向的房屋每年會比正南方向的房屋耗電20%。所以最佳的建筑朝向為南北朝向。在進行建筑設計時，還需要加強對季節主導方向的核對。此時，應該防止建筑的長軸和夏季主導風向垂直。因此最佳的建筑規劃朝向應該和夏季主導風向之間呈30°～60°的夾角[2]。

2.2.4建筑間距和建筑密度。

節能建筑間距設計要按照冬至日的太陽高度角為基準，使朝北向房間可以獲得光照時的南北房間外墻間距。設計時不但要考慮日照間距還要注意建筑朝向，以提高建筑的日照質量。要在達到節能效益的基礎上盡可能的增加建筑的密度，而最直接的方法就是將南墻面的日照時間適當的縮短。建筑單體的設計中，可以運用南高北低的退層設計、降低層高和斜坡屋頂處理等方法，提高建筑的密度。

2.2.5綠化和水面。

生態節能住宅的一個重要指標為綠化率，要求綠化率要高于35%。相關資料顯示，夏季綠地的平均溫度比混凝土低4.4℃，比瀝青地面低7℃。其中，喬木在改善室外空氣質量方面效果最好，其次是灌木，最后是草地。建筑區域的綠化不但要保證足夠的綠化率，還要注重將喬木、灌木和草地有效地結合起來。比如落葉喬木通常栽植在建筑的東側、南側和西側，這樣可以有助于建筑物的夏季遮蔭，同時還可以保證冬季充足的光照。草地磚一般應用在步行道和停車坪處。綠化不但可以在地面上進行，還可以在陽臺、墻面、窗臺或者屋頂上，既可以對陽光直射進行緩和，還有助于降低室內的溫度[3]。墻面綠化對于東面和西面的建筑作用比較明顯。另外，綠化還可以提升建筑整體的亮度，改善單一、深暗的色調。屋頂的綠化可以有效阻隔外部的熱量，值得在實際的建設中應用推廣。植物的隔熱效果比較明顯，而且綠化會隨著屋頂結構的熱化而保持持續的效果。

3. 生態節能的技術方法和在城市建設中的應用

3.1太陽能技術。

太陽能是一種典型的可再生能源，使用起來具有高效、便利、安全、環保等特點，可以大力的對其進行推廣使用。當前的太陽能建筑充分的利用了光伏和光熱等高科技，除此之外還應該注重生態設計理念。通過合理的利用光照，來達到建筑的安全舒適、干凈衛生等，在為人們提供更加舒適的生活環境的同時節約了能源。

3.2根據生態環境的理念選擇確定門窗幕墻的設計方案。

設計師在進行建筑設計時要充分的了解建筑工程所處的環境，認真分析地區的氣象和環境信息，以便于更好的設計門窗和幕墻方案，進而達到建筑節能設計的目標。比如根據不同地區的氣候特點，寒冷的北方地區、濕熱的南方地區、冬冷夏熱的中部地區以及西部風沙地區等，仔細分析建筑周邊環境、海拔高度、主風向以及建筑物群落等對建筑物的影響，選擇其中可以充分利用的條件，并以此制定出可以達到生態節能目標的門窗幕墻設計方案。

3.3把握建筑生態節能的關鍵要素，實現可特續發展的目標。

（1）通過通風換氣相關措施來控制空氣環境的質量，確保建筑中新鮮空氣的進入以及廢舊空氣的排出。建筑內可以實現自然通風條件，以減小溫度調節設備的使用負荷。如果室外的空氣質量很差，那么還需要在通風處安裝空氣過濾裝置，以保證干凈的空氣進入室內。

（2）控制熱環境質量。控制熱環境的質量時應該使其符合室內的要求。冬季，將室內建筑的溫度控制在18℃～24℃之間，夏季室內建筑的溫度應該控制在24℃～28℃之間，

合理控制聲環境質量。一種比較科學、合理的配置中，空玻璃和雙層玻璃之間有8～12mm的空氣層厚度，這層空氣可以有效的保證間層的彈性變形，玻璃的隔聲效果可以通過運用不等厚的空玻璃內外片來提高。在縫隙的位置使用熱變形的密封材料，使密封道的層數增加，同時還可以有效避免隔聲措施失去功效。

4. 結語

伴隨經濟的發展和科技的進步，人們的環保意識在不斷地增強，對城市建設及環境要求上不僅局限在舒適度上，更加要求實現生態節能設計，實現可持續發展。因此，對于建筑設計，就要考慮多個方面的綜合性，還要充分的利用高科技產品和技術，將建筑物真正的實現節能、環保，為人類創建出實現持續發展的節能生態的居住環境。

參考文獻

[1]余曉平. 建筑節能科學觀的構建與應用研究[D].重慶大學，2011.

[2]臧鑫宇. 綠色街區城市設計策略與方法研究[D].天津大學，2014.

[3]李婉敏. 綠色生態、節能環保與建筑裝飾設計[J]. 廣東建材，2013，03：40～42.