建筑环保节能设计

摘 要：建筑环保节能设计涉及到建筑材料选择、建筑结构设计、建筑立面规划以及构件安装等各个环节,系统性较强.本文主要从建筑围护结构、立面结构及给排水系统等方面探讨了建筑环保节能设计的方法.

关 键 词：建筑；环保节能；设计

近年来,在能源日益紧张及气候环境恶化程度不断加深的趋势下,低碳、环保、节能减排成为全世界共同关注的话题,同时也是建筑领域发展的方向和目标.

国家“十二五”规划提出,建筑业要推广绿色建筑、绿色施工,这充分说明大力推进绿色建筑发展是建设领域贯彻、落实国家科学发展观的必然要求.而建筑环保节能设计涉及到建筑材料选择、建筑结构设计、建筑立面规划以及构件安装等各个环节,系统性较强.为获取更高的环保节能效益,必须将环保节能设计理念充分、合理的融入到各个环节的设计规划中去,且要保证环保节能设计方案的正确实施.本文笔者结合工作实践,主要从建筑围护结构、立面结构及给排水系统等方面探讨了建筑环保节能设计的方案.

1.建筑围护结构的环保节能设计

1.1门窗的环保节能设计

在建筑门窗的环保节能设计中,提高门窗的气密性能是门窗节能设计的关键.设计时,首先应对建筑周围的风向进行监测,根据监测的数据对建筑的风环境进行模拟分析,总结室外风场规律.然后以此为依据,进行窗户大小的设计.应尽可能的减小门窗框、扇相邻构件装配间隙；框与扇之间留有适量的配合间隙；框和扇之间搭接量适中；密封条、毛条等装配均匀、牢固,接口严密,无脱槽、收缩、虚压等现象；减小压条脚部对接间隙.最后,综合整体因素的分析,合理确定建筑不同立面所应设计的外窗形式,实现夏通风、冬保暖的环保节能设计效果.另外,还需保证建筑门窗材料的环保节能.近年来,在建筑节能政策的推动下,铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合节能门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出,可作为建筑门窗设计的首选材料.

1.2幕墙的环保节能设计

目前,玻璃幕墙以其晶莹剔透、轻巧美观、耐候性好、密封性佳、安装方便、维护简便等诸多优点在高层建筑上得到广泛应用.然而大部分玻璃幕墙是铝合金为支撑构件的幕墙,并不具备环保节能效益.而在欧洲的建筑设计中,玻璃幕墙普遍采用的幕墙支撑构件为薄壁型钢卷材.薄壁型钢卷材可采用焊接方式对其型材结构进行安装,从而形成无缝钢管,密封性能极强,具有良好的保暖节能效果.因此,基于环保节能设计理念,现代高层建筑玻璃幕墙型的围护结构可广泛采用薄壁型钢卷材.

1.3屋顶的环保节能设计

在屋顶的环保节能设计中,阁楼系统型的屋顶结构是新兴的一种节能环保设计方案.且实际检测表明该系统能够使屋内在夏天保持凉爽,在冬天减少热量损失,从而节省空调和采暖对能源的消耗,起到环保节能设计效益,阁楼系统主要通过对辐射、对流和绝热的控制来提升效率.例如,其中采用了一种被动的通风系统,能够将空气从阁楼的下部“抽”到屋顶上方的一个倾斜区域.使本来应进到屋内的热量被提升并移出,实现对流,降低室内温度.

2.建筑立面结构的环保节能设计

建筑立面结构的环保节能设计主要包括：建筑朝向的设计、建筑体态和形态的设计以及建筑日照的充分利用设计等.

在建筑朝向的设计上,为保证节能效果,使建筑能够实现自然通风是关键设计要素.具体实践中,其朝向的规划布局应通过建筑向阳面和背阴面的相关参数设计,使二者之间形成不同的气压,从而促进在一般时节时,建筑能够实现自然通风的效果.同时,在建筑的体态设计上,要保证风洞在建筑立面上的形成,促进自然风在风洞中旋转,从而实现通风效果,提高节能效益.

在建筑形态的设计上,要在保证建筑体型系数（外表面积/体积）达到最小的效果前提下,实现建筑在夏季时受到的日辐射面积最小,而在冬季时受到的寒风吹刮面积最小,从而保证建筑环保节能设计效益.但在实践设计进程中,要使建筑形态设计同时满足上述三项指标并不太现实.因此,设计工作中,应综合多方面影响因素的考虑,具体权衡得热和失热的具体情况,优化组合各项因素后得出结论.

3.建筑给排水系统的环保节能设计

目前,在建筑给排水环保节能设计中,虹吸屋面雨水排放系统是一种新兴的给排水环保节能设计方案.该系统主要由虹吸式雨水斗、管材（连接管、悬吊管、立管、排水管）、管件、固定系统等组成.采用科学的管道设计,控制进入雨水斗的雨水流量、调整流态、减少漩涡,极大地减少了雨水夹带的空气量,使得系统中排水管道呈满流状态.利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能,在雨水连续流汇集到悬吊横管转入立管跌落时形成负压,产生虹吸作用,在负压的抽吸作用下以较高的流速被排至雨水收集系统.易于将雨水汇集后用于灌溉、消防等非饮用水系统.与传统重力排水系统相比,虹吸排水最主要的优势是降低了劳动力及材料成本,减少了雨水斗及管材管件用量,并减小了管材的尺寸.同时,立管材料为HDPE（高密度聚乙烯）,该材料一种性能卓越的环保型排水管材,在欧洲发达国家已成为屋面雨水排放管道及建筑内污废水排放管道材料的首选.