公共建筑的環保節能設計方法探討

陶鷹

（四川省攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

隨著我國城市化建設水平的不斷提高，城市基礎建設也愈加完善，當前很多城市在建設過程中，公共建筑的數量都顯著增多，公共建筑的建設規模也不斷擴大，極大豐富了人們的生活。但是這些公共建筑在使用的過程中，由于規模比較大，功能比較多，所以會產生比較大的能耗，這已經成為當前城市能耗中的重要部分，對城市的可持續發展極為不利。因此在當前城市建設和發展的過程中，必須要重視公共建筑的節能環保工作，加強公共建筑的節能環保設計，降低公共建筑的能耗，這是實現城市可持續發展的必然要求。

1 公共建筑節能環保設計的原則

1.1 以人為本

以人為本是可持續發展理念的重要核心內容，建筑的節能環保設計其根本是保證經濟社會的可持續發展，提高人們的生活質量。公共建筑作為當前城市建筑中的重要構成部分，其使用對于整個城市的發展和人們的生活水平有著重要的影響，所以對公共建筑進行節能環保設計時，必須要遵循以人為本的原則，滿足人們的基本使用需求，在此基礎上，對公共建筑的結構、外觀等進行優化設計，為人們創造更加舒適的活動空間。

1.2 生態化

生態化原則是公共建筑節能環保設計中的另一個重要原則。當前建筑行業作為我國經濟社會發展中的重要行業，且在施工和管理的過程中會產生其他的能耗和污染，這十分不利于生態環境保護和可持續發展，而公共建筑作為城市建筑中的重要組成部分，其在設計、施工和使用的過程中，必須要堅持貫徹和落實可持續發展的理念，要堅持生態化的原則，利用節能環保技術，使用節能環保材料以生態環境保護為目標，在保證公共建筑基本性能的基礎上，盡量降低能耗、減少污染。

2 公共建筑節能環保設計的影響因素

2.1 建筑設計方案

在公共建筑的節能環保設計過程中，設計方案對于其最終的節能環保效果有直接影響，建筑設計方案會影響到整個建筑的整體結構和外型等基本要素，如果建筑的設計方案不合理，就會影響到公共建筑的性能。一般來說，設計方案中包括了建筑的朝向、外形和建筑的幕墻類型，這些都會影響到建筑的節能環保效果。眾所周知，建筑的朝向和圍護結構會直接影響到其能源的使用情況，另外建筑的幕墻類型，會影響到建筑的整體吸熱和散熱效果，也會影響到建筑能耗，最后屋面的綠化程度會對建筑的溫度調節和建筑周邊區域的生態環境起到直接影響。

2.2 內部空間布置

建筑的內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，其內部的空間布置也會發生改變。總的來說，建筑的節能環保性能，主要會受到其內部的交通組織和空間劃分的影響。城市大型公共建筑內部的交通組織情況大都比較復雜，而交通組織的關系會影響到建筑的人流量和空氣流通，還會間接影響到建筑內部的溫度變化。所以針對建筑內部的交通組織設計，通常一些大型的公共建筑會加強通風設計，或者在內部設計一些綠化中庭區域，減少能耗，調節內部溫度。功能的劃分也會影響到建筑的能耗，不同的功能區在使用的過程中，對于能量的需求不同，在一些耗電量比較大的功能區，使用的過程中其能耗也更大。

2.3 建筑材料

在建筑的施工和使用過程中，建筑材料都會對其整體的節能環保性能產生直接影響。隨著我國環保行業的不斷發展和科技的進步，我國的建筑市場上，各種節能環保的建筑材料數量和種類都顯著增多，而不同的建筑材料在性能上的差異，會影響到建筑的節能效果。

2.4 能源

能源的使用是影響公共建筑節能環保性能的直接因素。公共建筑在使用的過程中，傳統的煤炭石油等能源在使用中的能耗較大且污染比較嚴重，而現在的新型能源，比如風能、太陽能等，其熱量更高，而且也具有更強的清潔性，對生態環境造成的污染也比較小。

3 公共建筑節能環保設計的方法

3.1 建筑方案的節能設計

在公共建筑的節能環保設計工作中，想要切實提高建筑的環保節能效果，首先需要進行建筑的節能環保設計，對建筑的設計方案進行節能環保優化，提升建筑方案的節能環保性能，從而提高后續建筑施工和使用過程中的節能環保性。在進行公共建筑的設計時，就要堅持因地制宜的原則，遵循被動式的節能環保設計，充分利用當地的各種自然資源，從而減少后續的人為設計和施工，減少能源的使用。所以在設計時要充分利用當地的自然光和自然風，并結合城市的規劃，合理進行建筑的朝向設計，盡量對建筑進行坐北朝南設計，從而使建筑在使用的過程中能夠最大程度的利用太陽能。另外在建筑設計的過程中，還需要注意自然風與公共建筑的通風設計，最好綜合考慮到當地的風向和風速情況，盡量利用自然風來實現建筑通風設計，提高建筑使用過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 建筑外觀的節能設計

建筑的外觀對于其節能環保性能也會產生影響。一般來說，外觀設計包括建筑的整體外形設計和幕墻設計，而不同的地區，其氣候條件不同，那么在公共建筑設計的過程中，其外觀也需要隨之發生改變。在我國的寒冷地區，比如東北地區，主樓的外觀主要運用了矩形平面設計，在其兩側設置裙樓，共同圍合成U型，從而對主樓起到一定的防風和保溫效果，減少建筑在使用過程中的熱量損耗。

3.2 建筑內部結構的節能設計

上文已經提到了建筑內部結構設計對于建筑整體節能環保性能的影響，整體來說就是建筑的內部交通組織設計和空間劃分，因此在對公共建筑進行節能環保設計時，必須要從這兩方面提高其節能環保性能。針對公共建筑的內部交通組織設計，需要綜合考慮到建筑的通風設計，將二者結合在一起，利用通風設計，降低人口流動和車輛行駛過程中產生的熱量，從而對建筑的內部溫度進行調節。對建筑進行內部空間劃分時，可以在其內部設置隔熱屏障，或者在內部加設綠化中庭，調節內部溫度。

4 加強熱工控制

加強熱工控制，主要是指加強建筑的溫度調節性能，調整建筑的傳熱系數和窗戶設計，從而對建筑的保溫傳熱產生影響。一般來說，為了提高建筑的節能環保效果，需要對建筑的外墻傳熱系數進行調整，根據當地的溫度情況，以及建筑施工材料的傳熱導熱性能，通過嚴謹的計算，確定最合理的傳熱系數。在公共建筑的眾多結構中，窗戶是散播熱量的主要方式，因此在進行窗戶設計時，最好將窗墻比控制在0.7，并在樓板和幕墻中間設置隔熱材料，減少玻璃幕墻的使用，從而減少窗戶在使用過程中散播的熱量。

5 建筑材料的合理選擇

當前建筑市場上建筑材料的種類繁多，節能環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能環保性。因此在建筑施工的過程中，盡量從眾多的材料中選擇出節能環保性能比較好的材料。

6 結語

在當前城市的建設和發展過程中，公共建筑已經成為了其中十分重要的構成部分，公共建筑的使用對于整個城市的發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程中，能耗卻很大，會消耗大量的能源資源，對于周圍的生態環境也會造成較大的負擔，影響到整個城市的可持續發展。因此在當前城市的建設發展過程中，必須加強對公共建筑的節能環保設計，利用被動式的節能環保設計方法，優化建筑的布局、朝向、外觀和內部構造，最大限度提高公共建筑的節能環保性能。