現代節能建筑設計的生態化創想

李健秀

（廣東鏵建設計有限公司 廣東江門 529000）

前言

改革開放的幾十年間，建筑工程事業突飛猛進地發展，竣工工程面積高達105.6億m2，據預測截止2020年，新增建筑面積可能升至300億m2。然而，現階段已成型建筑中絕大部分的節能性較差。據統計，建筑能耗占據了所有能耗的25%，而且會隨著經濟的發展，人類活動的頻繁，這一數據依然有上漲趨勢。在這種形勢下，建筑節能降耗成為一個炙手可熱的話題，研究出一種能夠降低建筑能耗，節能減排的技術已經成為現在或未來建筑工程技術發展的主流，建筑工程的能耗巨大，而且存在較為嚴重的浪費問題，有必要制定一套綠色的、節能的設計指標來實現建筑工程的節能化設計，這樣才能提高能源利用效率，減少建筑工程的運行成本，從根源上控制不良浪費問題，有利于保護能源、維護環境健康。

1 巧用自然空氣，打造潔氣空間

空氣是一切生物生存的必需品，人類生存空間、生活環境等的優化與改善也要重視空氣的優化控制，從古至今的空氣改善重點從以下方面入手：風力、風向、溫度、濕度等。

古代建筑利用風力換氣、排煙、帶動風車，現代人利用空氣壓力建造溫室，加強空間的氣密安全，建造水底建筑，這一切說明空氣的壓力對人類生活作用巨大。

對于高層建筑形成了支持派與反對派兩大對立群體，反對派認為高層建筑會導致高風力與風壓，影響周圍環境質量，至今風壓控制還是現代建筑工程設計中重點思考的問題，同時，風向也成為建筑設計研究者們所重點關注的因素，他們會根據一個地區風向特點來合理設計建筑，讓建筑工程盡可能地通風流暢，為建筑室內營造一個良好、舒適的空間，風向與風力甚至納入了風水學體系中，風向成為建筑工程設計中的重要考量因素。空氣因素則是指：空氣的溫度、濕度以及流動情況等，這些都將影響到環境安全與人體健康，空氣中的溫度會影響到室內的熱度，影響空氣溫度的因素主要有：熱能的輻射、傳遞、流動狀態等，濕度則為空氣內部的水分含量，同這兩大因素相關的環境控制措施則涵蓋：隔熱、保溫等。

世界各地的傳統住宅不乏利用天然材料保溫隔熱的例子，例如陜北的土窯洞建筑就是利用土的熱惰性形成冬暖夏涼的空間，北歐人利用木材的熱惰性和含水量保持居室的舒適度。結露就是濕度較高的空氣遇到冷的界面形成的現象，在建筑中也常見的需要解決的問題之一。

空氣品質和污染控制問題近幾年來受到了廣泛的重視，在城市密度日益加大、環境破壞和污染問題日益嚴重的今天，建筑設計必須全面地嚴肅地看待環境健康的相關問題。建筑設計要注重環保安全材料的運用、節能，建立于自然融合的空氣新陳代謝。人類的健康依賴環境的健康，首先是空氣的健康，所以空氣的控制是現代環境設計中應當受到重視的因素。

2 和諧自然的設計，生態化環境的營造

建筑布局的朝向對節能有著直接的影響，座北朝南的建筑物能夠避免太陽的東照西曬，降低日射影響，同時加以遮陽隔熱，效果將更加顯著。在建筑布局、建筑遮陽、利用自然光、自然通風和建筑與園林結合方面，某住宅小區是一個不錯的例子。建筑單體前后60m樓距，開敞明亮，自然通風極為良好，所有住宅都是自然采光、自然通風，并為花木水石園林所環繞，節能、環保、舒適。建筑物坐北朝南，充分利用東南主導風組織氣流通道，建筑布置一半為南北向一梯兩戶板式住宅樓，另一半為點式一梯四戶住宅樓，前后錯開以迎接最多的東南風，地面設前后花園，使其融于自然環境中。

現階段，大多數建筑物都附上遮陽措施，屬于典型的節能對策，應該被積極地發展與運用。如果在一些建筑空間內沒有避光設備，遇到高溫酷暑季節則必須啟動人工設備，例如：空調等輔助降溫，這樣就增加了電能的損耗。為了達到節能減排的目標，則需要結合所對應的建筑工程的類型、需求層次等來優選適合性的遮陽技術和設備。現階段，主要的遮陽技術大致包括：綠色植物遮陽、建筑結構的遮陽設計，以及人工遮陽裝置的安裝。其中綠色植物遮陽主要適合樓層較低的住戶，主要從房屋的窗戶、墻面等來優化設計，實際的遮陽設計中需要結合建筑所處區域的地形地貌、氣候特點、天氣變化特點以及建筑物自身的朝向、內部結構設計等多方面出發來全面衡量、科學設計，也可以借助建筑物自身結構部件的設計，例如：陽臺、屋檐等的設計來達到遮陽避光的目標。也可以采用活動這樣的措施，也就是使用者憑借對外部環境的感應、感受等來動態地調節、控制遮陽系統，具體則借助遮陽卷簾、百葉窗等。

3 巧設結構形態，充分利用自然能源

以某住宅小區140方戶型為例子，該工程采用了座北朝南這個合理的朝向，避免太陽的東照西曬，降低日射影響，又可使房間有良好的自然通風，減少使用空調的電量。建筑造型簡潔大方，毫無夸張之處，其外殼的表面積越小，熱交換量亦越少，輪廓線也相對簡潔。在功能布置上，主要功能用房都是有南北對流和門窗洞口，形成自然風，這樣可令室內空氣得到及時的更新，又可減少空調使用次數。將衛生間在東西側，可阻擋日照對主要使用功能房間的影響。加深陽臺可起遮陽、降溫、導風的作用，對節能有利。

建筑材料的質地會直接影響到建筑的能耗，也關系到居住人口的健康，實際的建筑工程材料應該注重其環保性、綠色性，而且要重視與環境的協調性，優質的建筑材料則能綠化、美化環境。

隨著建筑工程環境污染與能源消耗問題的加劇，更多的建筑工程建設與施工中都傾向于選擇綠色、節能、環保型材料，綠色建材也勢必會成為未來建筑工程建設的一大主流趨勢，未來的綠色建材會從材料質地、節能生產、回收度、利用率等方面來展開研究，將會成為材料研究的新課題。

最新的墻體材料主要借助于混凝土、水泥、砂類似的材料，并借助一些添加材料，例如：粉煤灰、爐渣、建筑垃圾等經過高溫加熱、壓縮等所形成的，最典型的建材就是：砌塊、板材等，這些材料都體現出高度的保溫、強度高、節能等優點，而且質地較輕、方便環境的保護，能夠提高建筑工程的使用效率，都是綠色建材類型。

在外墻材料方面，該住宅工程選用了頁巖燒結盲孔多孔磚這新型的節能墻材。頁巖燒結盲孔多孔磚與保溫板材相比，自身強度高，抗壓強度高，吸水率低，抗風化性能好，有較好的隔音、保溫效果。該工程考慮到環保節能，熱水系統選用太陽能集熱板作為集熱設備，加熱水后儲存起來供需要時使用。做到結構布局及選材合理的同時，又節約能源。

4 結束語

節能環保成為建筑工程發展的一大主題，然而，要想真正打造出一個生態綠色的環境，節能環保是不夠的，需要上升至綠色建筑的層面，并逐步升級為打造綠色城市、生態城市的高度，從而達到節能降耗的目的。綠色建筑的建設既要節能也要節約水資源、土地資源以及材料等，而且還要達到環保的高度，不斷地改進城市系統，同時，也要達到城市中各建筑的優化布局，要從城市整體為著力點，打造出一個生態、環保的綠色城市，從而達到綠色環保建筑的要求。