环保建筑设计研究

摘要：环保建筑是指通过采用循环再生资源、新型技术和科学的设计来尽量减少能源、资源消耗和废气、废水、固体废物的排放以及对环境的破坏，并在最大幅度上提高居住品质的建筑。本文通过对建筑材料、绿色资源、隔热保温、以及建筑的构造和体型的等方面，对建筑的环保设计展开讨论。

关键词：环保建筑；建筑材料；绿色能源；隔热保温

Abstract: green building refers to using the recycling resources, new science and technology to minimize the energy, resource consumption and waste gas, waste water, solid waste emissions and the damage to the environment, and enhance the quality of living in the building at the maximum amplitude. Based on the building materials, green resources, heat insulation, as well as the structure and body building etc., to discuss the environmental protection design of buildings.

Keywords: green building; building materials; green energy; heat insulation

中图分类号：TU201.5文献标志码：A 文章编号：

1 前言

节能减排是我国当前的重大国策，而建筑耗能占到了我国总耗能近三分之一。在这种大背景下，环保建筑应运而生。它是指通过采用循环再生资源、新型技术和科学的设计来尽量减少能源、资源消耗和废气、废水、固体废物的排放以及对环境的破坏，并在最大幅度上提高居住品质的建筑。而如何真正做到环保，则是建筑设计中需要我们认真思考的问题。本文将从建筑材料的选用、绿色资源的利用、隔热保温以及建筑的构造和体型的设计等方面对建筑的环保设计展开讨论。

2 使用绿色建筑材料

在我国，通过建筑外墙发生的热能损失量是发达国家的数倍以上，所以解决外墙热能损耗的问题是节能环保的重中之重。在这方面，采用新型的建筑节能环保材料，如倒置式隔热保温屋面、保温砂浆、中空玻璃、外墙挤塑板等新产品在一定幅度上提高建筑的保温性能，改善建筑热工环境。

再生混凝土和高渗透率地面材料也可实现节能环保。再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，部分或全部代替砂石等天然集料的混凝土生产工艺，在一定程度可减少对资源的浪费和二次污染。透水地面由于减少雨水在地面的滞留，降低了对老旧排水系统和供水系统的压力，减少对能源的消耗。

装饰材料对降低能源消耗也起到不容忽视的作用，可以通过使用节能灯具和采用浅色墙纸来减少对照明用电的使用。LED光电板作为一种全新的节能光源，具有发光温和，能耗低的特点，和太阳能光电板联合使用，可以把白天的能量储存后晚上使用的效果。并可以通过电灯控制配合天然光使用。同时，通过传感器充分考虑到对应日光和使用者的位置来调整外部光线的角度。

从水质保证的角度分析，通过使用以塑料管为主体的优质绿色管材料，解决自来水系统中的锈迹、腐蚀、污垢等的二次污染问题，而且绿色管材的使用还能降低金属方面的耗费，做到既节能又环保。

3 利用绿色能源

太阳能是一种绿色的可再生的清洁资源，而且在我国多数地区都具有丰富的的太阳能资源，如能在建筑中充分利用这种资源则可大幅度减少建筑能耗，提供资源保证。太阳能热水器就是具有代表性的太阳能利用装置，它能够给住户提供热水服务。但目前太阳能不再单纯用于太阳能热水器，而是大量用于建筑楼体上，建筑楼体采用太阳能光板吸收热量然后转换成电能，让屋内的家电通上电，满足日常家居用电，达到节能减排之功效。太阳能作为一种天然的洁净能源，是居住建筑设计上广泛推广的有效节能设计。太阳能正在由“补充能源”向“替代能源”过度。

目前，太阳能的利用途径主要有两种，一为主动式太阳能建筑，它需要配合资源使用的太阳能使用系统。在这种体系中，光电系统是重要部分，它的能量转换直接影响太阳能的利用效率；二为被动式太阳能建筑，是指在阳面使用储蓄热能的装置来吸收储备热量的一种形式，目前应用广泛且使用成本较低。在我国，2012年太阳能电池板等多项清洁能源工程投入了总计651亿美元的资本，总额较上一年提升了近20%，我国也成为了清洁能源的全球顶级投资地。

此外，采用地热能产生的热水作为日常生活热水也是重要的环保途径。地热资源是一种清洁的可再生资源，这些储存于土壤中的能量通过日照、地下水和地热等途径不断得以更新。通过换热器实现地能与建筑物的能量交换，形成一种地能开发利用的新型能源体系。同时，采用海水源和河水源热泵，通过热交换通风口，在高温天气通过海水或者河水降低室内温度，在低温天气可用作预热空气而获得热量的一种全新的能源利用技术。

用燃气代替电力作为动力也是的环保节能的有力措施，如在建筑住宅在设计时就将燃气作为电力能源的考虑进去，则大幅度的节省电力资源。同时，液化天然气清洁且安全，可成为燃气空调的首选能源。随着液化天然气工程的引入，我国许多地方都将具备运用这种环保能源的条件。

另外，可通过对新能源的攻关，尝试将水热、风能等自然能源的应用到建筑的建造和使用上，真正实现天然能源与建筑一体化的问题。

4 采用先进隔热保温措施

建筑墙体节能技术的发展是建筑环保节能的一个最重要的环节，发展外墙保温措施和技术是环保节能的主要实现途径。隔热保温措施不仅适用于新建建筑，也适用于旧建筑的改造，适用范围广且技术含量高。外墙的保温措施主要针对结构外侧进行施工，不仅可以保护主体结构，延长建筑物的寿命，还可以消除冷凝，提高了建筑物的舒适程度，并通过有效减低建筑物的热桥，增加建筑的有效使用空间。

带有电子传感器且使用Low-e玻璃的玻璃幕墙系统可以有效的解决温室效应。另外，在夏天阳光直射时遮阳百叶依然是较好的遮阳方式，通过高科技的电子传感器根据阳光的阳光强度和入射角，自动调节控制百叶，保持室内良好的光照环境，起到节能环保的目的。同时，通过在屋顶植草,能够产生氧气并额外增加了防水层,改善了小气候,防止过快的屋顶排水，使周围的空气更加湿润凉爽，以此来降低温度。

5 完善建筑的构造和体型设计

(1）构造设计

通过改善建筑门窗、墙体、楼板、屋顶等的设计，来提高建筑在舒适程度的同时，起到建筑节能的作用。例如，采用新型节能墙设计，降低能耗；采用双层玻璃形成外壁来形成屋顶中庭的采光顶，从而降低环境的影响；将吊顶设计成折线形，利用物理的光学原理来更充分地利用太阳光；将循环水管设置在楼板处的装修空间内，实现冬天时热水取暖，而夏天时可通过冷水降低室内温度。

（2）体形系数

体形系数系，指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的建筑体积之比。随着体形系数的增大，建筑分担的热消散面积变大，能量消耗增多。研究表明，体形系数每增加0.01，耗热能指标大约增加2.5%左右，因此，体形系数一般不应超过0.30。此外，建筑物的体形规整程度和建筑物的体积也影响到建筑体形系数。一般而言，可以通过降低建筑面宽，增大建筑物的进深，增加建筑物的层数和高度，增加建筑物的组合或加大长度，以及采用简单的建筑体形，来控制或降低体形系数。

（3）控制表面面积系数

表面面积系数越小，则可获取更多的日照，从而最大幅度的降低能耗。长轴东西朝向的长方形体形的建筑节能效果最好，正方形次之，而南北方向的长方体型的建筑节能效果最差。

6 结论和启发

实现资源的可持续利用是我国经济发展过程中亟待解决的问题。通过对建筑材料、绿色资源、隔热保温、以及建筑的构造和体型等方面，对建筑的环保设计展开讨论，从而达到人、建筑与环境的协调发展。

参考文献

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