建筑熱工學(xué)與綠色建筑探討

胡 坤宿顯瑞劉 喜

1河南省中原建設(shè)有限公司（450000） 2河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院（450052）

1 建筑熱工學(xué)與綠色建筑

1.1 建筑熱工學(xué)

建筑熱工學(xué)是研究建筑物室內(nèi)外熱濕作用對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)熱環(huán)境的影響，是建筑物理的組成部分。以建筑熱工學(xué)理論為基礎(chǔ)產(chǎn)生的建筑設(shè)計(jì)被稱為建筑熱工學(xué)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)建筑平面布局、空間組織、內(nèi)部構(gòu)造的選材進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，在此基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能和保護(hù)室內(nèi)外環(huán)境的要求。

從現(xiàn)代意義上講建筑熱工設(shè)計(jì)直接決定一個(gè)建筑暖通能耗和室內(nèi)熱環(huán)境的優(yōu)劣，作為一種被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，建筑熱工設(shè)計(jì)要受氣候、建筑保溫材料等因素的影響，必須同時(shí)具備寒冷條件的保溫需要和酷熱條件下的放熱需要才能達(dá)到建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)。以太陽(yáng)輻射為例，建筑熱工設(shè)計(jì)需要解決冬季太陽(yáng)輻射吸收熱到建筑內(nèi)部和夏季組織輻射熱進(jìn)入室內(nèi)雙重目標(biāo)，這就給建筑熱工設(shè)計(jì)提出了更高的要求。建筑熱工設(shè)計(jì)的方法有很多，包括保溫設(shè)計(jì)、防熱設(shè)計(jì)等等，保溫設(shè)計(jì)主要是合理規(guī)劃建筑物的體形、朝向和復(fù)合維護(hù)結(jié)構(gòu)，使之能夠達(dá)到室內(nèi)保溫的作用;防熱設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在遮陽(yáng)系統(tǒng)、建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)等等。在建筑熱工設(shè)計(jì)當(dāng)中需要根據(jù)不同的氣候和建筑類型選擇不同的技術(shù)和設(shè)計(jì)方法，將熱環(huán)境技術(shù)巧妙的融入到建筑空間和構(gòu)造設(shè)計(jì)中，這是建設(shè)人工設(shè)計(jì)師的必然要求。

1.2 綠色建筑

綠色建筑又被稱為生態(tài)建筑和可持續(xù)建筑，是生態(tài)工程學(xué)與建筑技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，所謂的綠色建筑是指在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)、自然通風(fēng)技術(shù)和太陽(yáng)能技術(shù)等,提高對(duì)各類資源的綜合利用率，減少建筑施工及使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染物的排放，提高室內(nèi)居住舒適度建筑設(shè)計(jì)理念。綠色建筑理念的核心是資源的最大程度利用，作為一種新型的建筑發(fā)展理念，綠色建筑在城市建筑設(shè)計(jì)上提倡高效、安全、無(wú)污染，有利于城市生態(tài)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的城市交通系統(tǒng)，倡導(dǎo)以節(jié)約能源為核心的多元化節(jié)能、綠化設(shè)計(jì)理念，以推動(dòng)城市建筑的發(fā)展與城市可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)，達(dá)到提高居住環(huán)境、改善生態(tài)環(huán)境、保護(hù)城市的生態(tài)環(huán)境平衡等目的。

2 建筑熱工學(xué)與綠色建筑結(jié)合設(shè)計(jì)探討

在綠色建筑的概念和內(nèi)涵當(dāng)中，包含著建筑熱工設(shè)計(jì)的一些基本的要求，在綠色建筑內(nèi)容當(dāng)中與能源消耗有關(guān)的因素幾乎占到了1/2的比重,其中大部分是建筑熱工設(shè)計(jì)的內(nèi)容。在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,掌握建筑熱工學(xué)的基本原理，并將其運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，能夠提高建筑物的節(jié)能環(huán)保效果。這主要體現(xiàn)在提高室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量，節(jié)約建筑物建設(shè)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的不良影響，減少各類污染物的排放等方面上。在這其中建筑保溫設(shè)計(jì)是二者相結(jié)合的典型代表。在這一方面上設(shè)計(jì)工作應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):

2.1 爭(zhēng)取良好的朝向和合適的建筑物間距

建筑物的朝向和相互之間的間距對(duì)建筑物的保溫設(shè)計(jì)有著重要的影響，一般來(lái)說(shuō)合適的朝向與間距能夠讓建筑物更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)問(wèn)題。不僅如此，隨著太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用，合適的朝向與間距能夠滿足太陽(yáng)能集熱需要,起到一種節(jié)能殺菌的作用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該避免建筑物大面積外表面朝向冬季主導(dǎo)方面，減少對(duì)流換熱的損失。

2.2 選擇合理的建筑體形與平面形式

所謂的體形系數(shù)(S)主要是指一棟建筑與室外大氣接觸的外表面積F0與其所包圍的體積V0之比，其可以用公式S=來(lái)表示。選擇合理的建筑體形與平面形式是將建筑熱工學(xué)與綠色節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來(lái)的重要體現(xiàn)。

2.3 維護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備良好的熱工性能

在維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該首先考慮到建筑物的保溫,設(shè)計(jì)過(guò)程中總熱阻不能低于最小熱阻，只有這樣才能控制好建筑物的內(nèi)表面溫度。同時(shí)，維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該具有一定的熱穩(wěn)定性，以避免室內(nèi)產(chǎn)生潮濕或者壁內(nèi)產(chǎn)生冷凝等問(wèn)題，影響維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能和墻體的使用壽命。

總之，建筑熱工學(xué)與綠色建筑理念可以說(shuō)是息息相關(guān)，只有將二者協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來(lái)，才能減少建筑工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良影響，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[1]張俊娜,趙月賀.建筑保溫設(shè)計(jì)及節(jié)能的技術(shù)措施[J].河南科技,2011(02).

[2]余相呈,殷子然,張迪.節(jié)能建筑保溫設(shè)計(jì)數(shù)值微分模型[J].工業(yè)建筑,2009(S1).

[3]劉永和.試述建筑工程的安全設(shè)計(jì)與安全控制[J].民營(yíng)科技,2010(05).

[4]節(jié)能建筑設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng),2010(03).