小型公共建筑节能设计实践

摘要:

结合绿色建筑理念，介绍了小型公共建筑节能设计的原则，从选址规划、围护结构、自然通风、空调系统等方面，阐述了夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法，旨在为人们创造出健康舒适的生活环境。

关键词:绿色建筑，节能设计，夏热冬冷地区

0引言

绿色建筑设计强调“人与自然的和谐发展”，要求统筹兼顾建筑的能源节约、资源节约、回归自然和环境保护，创造出舒适和健康的生活环境，同步实现建筑的经济效益、社会效益和环境效益。文章将基于绿色建筑理念，阐述建筑节能设计的原则，并深入研讨夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法。1基于绿色建筑理念小型公共建筑节能设计的原则在夏热冬冷的地区，小型公共建筑的节能设计，要考虑整体设计的协调，坚持建筑设计的生态性原则，旨在为人们创造健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念，在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计，必须坚持以下几个方面的原则。

1．1整体协调原则

节能设计并非单方面的建筑功能实现，譬如建筑夏季充分利用了自然通风，但在冬季时，建筑围护结构不能够有效保暖保温，是不能称之为严格意义的建筑节能。换句话说，建筑的节能设计，并非简单地安装几块太阳能光伏玻璃。笔者认为，建筑的节能设计，要综合考虑气候、材料、地理、能源分布等因素，我们秉持整体协调的原则，重视建筑整体能耗的热工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等，因地制宜地完成建筑节能设计方案。

1．2生态性原则

节能型的建筑尊重自然的生态规律，模仿自然界生态系统的动态平衡特征，在适应自然条件的情况下，尽可能减少能源的损耗和提高资源的利用效率，类似于太阳能、风能、生物能等，都是不可多得的可再生自然资源，这些资源的充分利用，建筑的节能效果将事半功倍。除此之外，建筑围护结构的热工性能提高，以求减少冬季的热量损失和增强夏季的通风效果，尤其在夏热冬冷的地区，可构建出和谐的生态环境。

1．3全寿命周期原则

建筑从建设伊始，到落成投入使用，无不在消耗各种能源，适时能源的节约与否，以及危害环境与否，都表现出建筑的节能成效。因此，建筑的节能设计，要考虑全寿命周期原则，将其作为建筑节能设计的索引，在建设阶段，尽可能减少对环境的负面影响，以及创造建筑舒适健康的环境;在落成后，为人们所提供的环境，是健康舒适和低耗无害的环境，比方说围护结构的保温和隔热，再如借助地热能进行冬季取暖和夏季降温;在建筑拆除时，对环境的危害影响可降至最低状态。

2夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计的方法

遵循以上建筑节能设计的原则，在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作，从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等方面入手，指导完成建筑的节能设计。基于相关的设计经验，笔者归纳了以下几方面的设计建议。

2．1选址规划设计

关于建筑的选址规划，需要综合考虑地形地貌、城市道路、自然环境等因素，权衡各方因素的利弊，有关策略可从以下三个方面分析:首先是建筑物与建筑物之间距离的控制，要保证冬季时阳光被障碍物遮挡，增加冬季的日照量和日照时间，但不能够一味考虑冬季日照保证，否则在夏季时也会因为得热过快，而增加空调系统的冷负荷;其次是冬季尽量避开冷气流的影响，可通过挡风墙体的设计，以及以绿色植物作为避风屏障;最后是避免室内风速太大，影响室内舒适度，可在建筑物周围布置葫芦柱外墙，形成建筑的安全保护结构。以上的选址规划设计，是建筑节能设计容易忽略的宏观因素，笔者认为选址规划是建筑节能设计的前提，只有在保证建筑布局优化的情况下，才能够充分利用各种自然条件，形成有利于节能的建筑环境。

2．2围护结构节能设计

首先是建筑的外墙设计，选材时要逐渐摒弃烧结实心粘土砖土，这些类型的材料需消耗土地资源，在烧结时会产生污染性气体，属于能源利用效率低级的材料，因此外墙材料的选择，可尝试性利用新型环保材料，譬如蒸汽加气混凝土砌块，这种材料保温隔热和防火性能俱佳，可有效降低建筑的围护结构热传系数。其次是地面的防潮隔热设计，综合室内的温度、湿度和风速，在夏热冬冷地区，降雨量大，常有地面返潮现象出现，使得建筑内部的湿度比较大，并伴随出现结露和发霉，在此笔者建议在进行地面设计时，可依次铺设薄膜返潮层、发泡水泥绝热保温层、水泥砂浆防潮层和混凝土回填层，减少湿度因素对建筑地面寿命的影响。再次是屋顶的设计，屋顶绿化是最为常见，也是最为有效的节能设计方法，在进行屋顶绿化设计时，需要考虑建筑屋顶结构的特征，在掌握屋顶热传系数的情况下，将种植屋面技术尽量简单化。值得一提的是，屋顶绿化设计必须做好结构的防渗处理，所选择的屋顶植物，尽量倾向于本土和成活率比较高的植物，使得建筑与周围环境舒适协调。

2．3自然通风节能设计

自然通风环境的营造，目的是改善室内的热环境，其关键在于窗户设计、遮阳设计和热压通风系统设计。小型公共建筑的窗户，可选用双层中空玻璃，其气密性为四级，而遮阳设计也是自然通风的关键，在设计时应紧扣气象参数的数据，选用活动型的百叶外遮阳技术，在夏季时遮挡强烈日照光线，减少空调的制冷负荷，同时灵活引入自然风;在冬季时关闭百叶窗，减少建筑内外部的换气频率，避免建筑散热过快。至于建筑的热压通风系统设计，常见设计手法是增加建筑的面积和调节屋顶的结构形式，譬如某建筑的屋顶结构与楼梯间互相贯通，形成仿若风貌的结构形体，并在东西两侧的外墙上，设计了调控型的百叶窗，既可排除污浊热空气，也能够吸入室外新鲜冷空气。这种楼梯间的热压通风设计方法，尤为适合夏热冬冷的地区，夏季可将余热带出室外，冬季时则有效保证围护结构的整体问题，避免冷空气对建筑内部能源的消耗性影响。

2．4空调系统节能设计

空调系统是现代建筑的功能型部件，系统本身处于不断耗能状态，以换取相对舒适的室内环境。关于空调系统的节能设计，目的是控制系统能源损耗速度过快，并且充分利用系统的资源。笔者建议在选用空调系统时，应该结合建筑的冷负荷情况而定，同时需要兼顾当地的气候特征，譬如某建筑濒临湖泊，湖水容积很大，在夏季时相当于一个天然冷库，可以通过自然通风的方法，将冷热源引入建筑的内部，同时湖泊所产生的水蒸气，提高了自然通风的冷却效果;冬季时湖泊具有蓄热功能，可利用湖水源作为热泵空调系统的冷热源，发挥湖泊的蓄热作用。由此可见，空调系统的节能设计，讲究因地制宜地设计理念，当然在硬件配置方面必须质量达标，尽量选用质量优越的系统部件，譬如空调主机制冷量至少为60kW，选用半封闭螺杆式压缩机的COP值不低于4．5。

3结语

在夏热冬冷的地区，小型公共建筑的节能设计，主要考虑整体设计的协调，坚持建筑设计的生态性原则，旨在为人们创造出健康和舒适的生活环境。基于绿色建筑理念，在夏热冬冷地区的小型公共建筑设计，必须坚持“整体协调原则”“生态性原则”“全寿命周期原则”，遵循节能设计的原则，在夏热冬冷地区小型公共建筑的节能设计工作，从围护结构热工设计、自然通风设计、空调系统设计、生活热水系统设计等等方面入手，指导完成建筑的节能设计。

参考文献:

［1］王婷．夏热冬冷地区公共建筑节能设计［J］．工程技术(文摘版)，2015(34):166．

［2］阮翼．公共建筑节能设计标准若干问题探讨［J］．广东建材，2010(8):165-167．

［3］刘见阳，李坤晓．公共建筑节能设计在实际工程中的应用［J］．当代化工，2013(5):698-699．

［4］王润．公共建筑节能设计中的几点体会［J］．安徽建筑，2010(6):56．

［5］张涛，邹明．公共建筑节能设计标准在设计工作中的应用［J］．科技致富向导，2011(5):308．

作者：党宏伟 单位：西安市建筑设计研究院