建筑环境与设备工程在现代城市规划中的应用研究

建筑环境与设备工程在现代城市规划中的应用研究

王芳  张利娜  张春鸽

河南两山建设工程有限公司  河南省郑州市 450001

摘要：建筑环境与设备工程在现代城市规划中具有关键意义。它涵盖建筑的热湿环境、空气品质等方面的调控，通过与城市规划的融合，影响城市能源利用、居民生活舒适度和环境可持续性等多方面，是构建现代化、宜居且高效城市的重要支撑。

关键词：建筑环境；设备工程；现代城市规划

引言：随着现代城市的不断发展，人们对城市环境和居住品质的要求日益提高。建筑环境与设备工程作为一门综合性学科，在塑造现代城市规划格局方面发挥着不可忽视的作用。从城市建筑的内部环境调节到与外部环境的协调共生，这一学科的应用关系到城市的能源消耗、居民健康和整体发展的可持续性等多方面的关键问题。

1. 建筑环境与设备工程概述

1.1定义与内涵

建筑环境与设备工程是一门综合性很强的学科，它主要涉及到建筑内部的热湿环境、空气品质、声环境以及建筑设备系统的设计、安装、调试和运行管理等方面。其内涵旨在通过科学的手段，营造出舒适、健康、安全且高效节能的建筑内部环境。从热湿环境来说，它要考虑如何调节室内的温度和湿度，使其在不同季节都能满足使用者的需求。在空气品质方面，关注的是如何有效控制室内污染物浓度，如灰尘、有害气体等，以保障室内人员的健康。对于声环境，则要研究如何降低外界噪音干扰，同时避免建筑内部设备产生的噪音影响。建筑设备系统涵盖了暖通空调系统、给排水系统、电气系统等，这些系统相互协作，共同构成建筑环境与设备工程的核心内容。

1.2学科发展历程

建筑环境与设备工程在中国的发展经历了多个阶段。早期，随着城市化进程的起步，建筑对环境和设备的要求相对简单，主要侧重于基本的通风和取暖需求。随着经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑环境的要求逐渐多样化，从单纯的功能性需求向舒适性和节能性转变。在改革开放之后，大量国外先进的建筑技术和理念涌入，促使这一学科迅速发展。建筑环境与设备工程开始注重与建筑整体设计的融合，并且在环保意识的推动下，节能技术成为学科发展的重要方向。

2. 在现代城市规划中的应用领域

2.1建筑节能方面的应用

在现代城市规划中，建筑环境与设备工程在建筑节能方面有着不可替代的作用。建筑能耗在城市总能耗中占据相当大的比例，因此降低建筑能耗是实现城市可持续发展的关键。通过采用高效的暖通空调系统，如地源热泵系统，可以利用地下浅层地热资源进行供热和制冷，大大减少传统能源的消耗。这种系统利用地下土壤相对稳定的温度特性，在冬季将热量从地下传递到室内，在夏季则将室内热量传递到地下，实现了能源的循环利用。同时，在建筑的围护结构设计方面，采用高性能的保温隔热材料，如聚苯板、岩棉板等，可以有效减少室内外热量的传递，降低建筑在冬季的热量散失和夏季的热量获取。

2.2改善室内环境质量的应用

建筑环境与设备工程对于改善室内环境质量有着至关重要的意义。在现代城市中，由于建筑密度大、人口密集，室内环境质量容易受到多种因素的影响。从空气质量方面来看，建筑环境与设备工程通过合理设计通风系统来保障室内空气的新鲜度。例如，采用新风系统，它能够将室外新鲜空气经过过滤、净化、温湿度调节后送入室内，同时将室内污浊空气排出，有效去除空气中的颗粒物、有害气体等污染物。在室内热舒适方面，通过精确的暖通空调系统调节室内温度和湿度，使其保持在人体舒适的范围内。

3. 面临的挑战与问题

3.1技术更新与成本的平衡

在建筑环境与设备工程于现代城市规划的应用里，技术更新与成本的平衡是一个极为严峻的挑战。新的技术往往意味着更高的投入，无论是新型的环保建筑材料，还是智能化的设备系统。以绿色建筑技术为例，一些高效的隔热材料、太阳能光伏系统等，虽然有助于提升建筑的环境友好性和能源利用效率，但它们的初始成本相较于传统材料和设备要高很多。这就导致在城市规划中，很多项目在考虑采用新技术时会有所顾虑。一方面，开发商可能为了追求短期的经济效益而放弃使用新技术；另一方面，地方政府在进行大规模城市建设规划时，如果没有足够的资金支持，也难以全面推广这些技术先进但成本高昂的建筑环境与设备工程技术。这种技术更新与成本之间的矛盾，严重制约了建筑环境与设备工程在现代城市规划中更好地发挥作用。

3.2与城市其他规划要素的协调

建筑环境与设备工程必须要与城市其他规划要素相协调。城市规划是一个复杂的系统工程，建筑环境与设备工程不能孤立存在。例如交通规划，建筑的布局和设备的设置需要考虑到周边的交通流量和道路规划。如果建筑的停车场设置不合理，或者设备运输通道没有与城市交通网络相衔接，就会导致交通拥堵等问题。再如城市的文化规划，建筑的外观和内部环境设计需要与当地的文化特色相融合。一些历史文化名城在进行建筑环境与设备工程建设时，如果不考虑文化保护和传承，就可能破坏城市的文化风貌。

3.3不同气候区域的适应性

中国地域辽阔，不同气候区域对建筑环境与设备工程提出了不同的适应性要求。在寒冷地区，建筑的保暖和供热设备是关键。例如东北地区，冬季漫长且寒冷，建筑需要具备良好的保温性能，外墙的保温材料厚度、门窗的密封性能等都直接影响室内的温度保持。供热系统也要能够满足长时间、高强度的供热需求，并且要考虑到能源的高效利用，以减少能源浪费和环境污染。在炎热潮湿的南方地区，如广东等地，建筑的通风和防潮就成为重点。自然通风设计、防潮材料的使用以及空调系统的除湿功能等都至关重要。而在干旱地区，水资源的合理利用和沙尘防护在建筑环境与设备工程中必须得到重视。

4. 发展与优化策略

4.1推动技术创新

推动建筑环境与设备工程技术创新是应对当前挑战的重要策略。在国内，建筑行业的快速发展为技术创新提供了广阔的空间。一方面，高校和科研机构应加大对建筑环境与设备工程相关技术的研发投入。例如在建筑节能技术方面，可以开展新型节能材料的研究，像纳米级的隔热材料，通过微观结构的设计来提高隔热性能。另一方面，企业也应成为技术创新的主体。建筑企业可以与设备制造商合作，共同研发适合中国国情的高效、低成本的建筑设备。比如针对中国城市高密度居住环境的特点，研发小型化、集成化的空气净化设备。

4.2加强跨学科合作

加强跨学科合作是建筑环境与设备工程在现代城市规划中发展的必然要求。建筑环境与设备工程涉及到建筑学、机械工程、环境科学等多个学科领域。以城市的污水处理系统为例，这不仅需要环境科学提供污水成分分析和处理标准，还需要机械工程提供高效的污水处理设备设计，建筑学则要考虑污水处理设施在城市中的布局和建筑外观设计。在城市的绿色建筑规划中，建筑学要结合建筑环境与设备工程的节能技术，如太阳能利用、自然通风设计等，同时还需要生态学提供生物多样性保护和生态系统平衡的理论支持。

结束语：建筑环境与设备工程在现代城市规划中的应用是多方面且意义深远的。尽管面临着诸多挑战，但通过技术创新、跨学科合作和政策引导等策略的实施，可以不断优化其在城市规划中的应用，从而提升城市的整体品质，实现城市的可持续发展，为居民创造更加舒适、健康和高效的城市生活环境。

参考文献

[1]费书毅.建筑环境与设备工程节能设计[J].名城绘,2020,(05).

[2]邢劲汉李伟.建筑环境与设备工程节能分析[J].区域治理,2020,(34).

[3]陈晓波.建筑环境与设备工程节能施工[J].城市建设理论研究：电子版,2020,(09).