绿色学校建筑设计中的节能设计分析

叶舒翔 周文雅

【摘 要】 在我国学校建筑中有许多建筑节能的实例，不论在理论上还是在建筑实体上，它们是对学校建筑生态思想的体现和发扬。在进行绿色学校建筑节能设计的过程中，应该要综合考虑当地的气候条件、资源利用率和自然规律，最后使该建筑的采光、保温、通风等环境逐渐得到完善，建筑的耗能也大量减少。本文将结合学校建筑的生态思想，从以下几个方面对绿色学校建筑节能设计进行研究。

【关键词】 绿色；学校建筑；设计；节能

1 绿色学校建筑的选址设计

建筑强调“天人合一”和“因地制宜”的生态思想，所以在绿色学校建筑的设计中应该要兼顾节能和节地两个方面。选址好的建筑地址，根据地形地貌的状况来设计绿色学校建筑，可以使用自然采光和通风，影响其内外环境并节约大量的空调耗能。因为冬天冷空气会对建筑物产生“霜冻”的影响，所以绿色学校建筑不应该被放在洼地、山谷之地，这样会使其用于采暖的耗能提高。要实现提高建筑节能和采暖效率的水平，必须把绿色学校建筑置于避风、向阳之地。

另外，要注意的是选择绿色学校建筑用地时，要遵循生态环保的理念，保护周围已有的生态环境，避免对原有的自然条件和设施产生不利的影响。绿色学校建筑的基本原则中包括不能对建筑周边环境有破坏作用。同时我们可以通过提高建设用地的利用率，将边角地变为可用的建筑用地，或者开发地下空间，确定合理的校园容积率，有利于达到节地的目标。

2 绿色学校建筑的布局设计

科学合理的校园建筑布局设计，不仅可以方便师生开展正常的教育教学活动，更是绿色建筑的良好体现。明确合理的出入口、实行人车风流，划分相对独立而又紧密联系的教学区、运动区、生活区，都是有效提高土地利用率的途径。

做好建筑的良好朝向，主要建筑以南北向布置为主，争取做到最佳的采光及景观，合理设置建筑间距，在减少教学楼间的声音干扰的同时，保证主要用房能够得到足够的日照，符合的日照标准要求，减少彼此间的遮挡。对于临水或者依山而建的校园，更要利用好有利的地形，深入分析布局利弊，做好景观、节能的有机结合。

3 绿色学校建筑的单体设计

随着建筑单体节能技术措施的不断提高，新型的保温墙体材料、中空隔热玻璃、屋面保温材料、节能变频空调等技术日渐成熟，但我们不能忽略了更廉价环保的技术手段—自然通风和有效遮阳。

3.1 提高自然通风效率

使用自然通风不仅仅能够减少空调的耗能，能够在不耗费资源的条件下使室温降低，而且还可以让学生生活在新鲜的自然空气中，对身心健康有很大的帮助。我们在设计通风装置时要考虑到在夏季主导风方向上应该使用开放式设计，在冬季主导风方向采取封闭式设计。控制好窗墙比以及外窗开窗率，在南向尽量扩大外窗可开启面积，为过渡季节组织室内自然通风创造有利条件。在条件允许的房间，尽量采用两侧对开窗，形成良好的穿堂风，有利于夏季降温，降低空调能耗。为了达到获得良好通风条件的目的，在设计时应该根据气流的惯性原理，在相邻的墙面将进、出口的位置错开分布。

3.2 提供有效遮阳效果

对于我国夏热冬冷地区来说，夏季东、西墙面的温度能够高达40℃，从而可以直接影响到室内的温度。对绿色学校建筑的遮阳设计能够起到很好的隔热作用，可以考虑阳台、遮阳百叶、垂直绿化等手法来进行处理。设计时应该综合计算夏天遮阳和冬天日照的不同要求来进行合理的设计，使其在高温天气阻挡热量的进入，在低温天气让人享受足够的阳光。

4 绿色学校建筑的绿化设计

绿色学校居住建筑的附近如果有大量的水面和绿化，能够对周围的气候进行改善。但是不同的建筑材料对太阳辐射的吸收率是有差异的。通过实地测试发现在夏天，草地表面的平均温度相对于混凝土地面大概低了4.4℃，相比沥青地面更是低了7℃左右。绿化的作用是对建筑周围夏季进行增加湿度、降温等。相关理论证明，每增加10%的绿化覆盖率，就可以使温度下降高达2.6℃；当覆盖率高达50%，温度会下降大约13%，这正好可以解除热岛效应。

4.1 建筑周边的绿化设计

在我国夏季气候十分炎热，为了让从建筑外地面上反射过来的热能量减少，我们在进行设计时必须选择对太阳辐射反射率低的用材。通常，可以在建筑外种植草坪和灌木以形成降温效应，从而使反射到室内的热量下降。具体来说，就是通过植被进行的呼吸机制带走相应的热能，进而让建筑物周围的空气温度明显下降。

4.2 建筑屋面的绿化设计

植物可以通过蒸腾作用和光合作用来维持生命，可以改变热能量的垂直分布方向。对屋面的绿化能够改变建筑屋面能量的平衡关系。进行屋面绿化的作用不仅仅是增加了城市的植物覆盖率，而且能够起到很好的蓄水效果，使得2/3的雨水能被植被吸收，从而进一步促进植被的生长和城市空气、温度的调节。通过相关的实测，发现屋面绿化能够净化空气、改善城市的空气质量，并且可以充分的利用太阳的辐射作用。

4.3 建筑墙面的绿化设计

从美观的角度来说，墙面绿化可以美化环境，营造一个自然、健康的生活条件；从节能的角度看，可以使起到很好的降温蓄热作用；从防止污染来说，能够减少城市的粉尘污染，有效的缓解热岛效应。墙面的颜色和朝向对其温度的高低有重要影响。朝南、西的深色墙面，夏季最高可以高达60℃，冬季外墙温度低达-10℃。对墙面进行绿化设计，能够有效吸收和反射太阳辐射，起到降温遮阳的效果，避免墙面承受巨大的温度差异。

5 结语

绿色学校建筑设计探索了在节能生态建筑的设计实践。绿色生态节能设计作为比较容易实现的生态手段，具有投资少和节能效应持久的优点，而且一般的学校建筑都可以采用，特别是节能手段与建筑美观和功能使用结合在一起会更好。

参考文献

[1] 宋德萱编著.节能建筑设计与技术[M]. 同济大学出版社，2003

[2] 黄公炳. 试谈夏热冬冷地区住宅的通风与遮阳节能设计[J].建筑.2009（13）：13-15