簡析綠色建筑的節(jié)能設(shè)計

陳桓 楊萍

摘要：現(xiàn)代社會的發(fā)展，各個行業(yè)的興起及不斷的擴大生產(chǎn)，對于各項能源的消耗量巨大。其中建筑業(yè)在良好的社會形勢下得到了長足的發(fā)展，由于建筑物在建設(shè)及使用的過程中對于能源的消耗量極大，且該類型的能源消耗在社會總能源的消耗中占有較大的比重，逐步成為了現(xiàn)代人們極為關(guān)注的話題。人們對于環(huán)境保護意識月來源強烈，對于建筑物的要求也由單純的質(zhì)量合格、結(jié)構(gòu)合理等，轉(zhuǎn)變?yōu)榧骖櫷庑蚊烙^、與周邊環(huán)境和諧、節(jié)能環(huán)保、舒適等，因此設(shè)計人員的進行建筑設(shè)計時需要在節(jié)能設(shè)計方面進行深入的探討與研究。本文簡單分析了綠色建筑的基本概念，并闡述了綠色建筑的節(jié)能設(shè)計，包括注重建材隔熱保溫性能、采光及通風(fēng)、綠化措施、清潔能源的利用等，為從事綠色建筑設(shè)計的人員提供一定過得參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；節(jié)能設(shè)計；原則；措施；研究

前言

現(xiàn)代社會面臨著嚴重的資源短缺問題，城市的建設(shè)也受到了該類問題的限制。建筑行業(yè)作為能源消耗的重要行業(yè)，其收到了社會各界人士的廣泛關(guān)注，需要對于建筑的性質(zhì)重新定義，綠色建筑是現(xiàn)代較為新興的建筑類型。綠色建筑節(jié)能是嚴格控制能源及資源的消耗，且保障其與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，達到降低資源消耗，避免其對于環(huán)境造成的污染或者其他影響。判斷綠色建筑的重要標準是其后期的使用中，是否能夠有效的節(jié)約能源，且居住較為舒適。綠色建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，也符合城市發(fā)展的基本要求。在對該類建筑進行設(shè)計時需要考慮到較多的因素，才能夠保障其環(huán)境性能，因此對其進行深入的研究是十分有必要的。

1.綠色建筑的基本概念

綠色建筑是指建筑物能夠充分利用各類自然資源達到其許多功能，包括利用空氣的流通或者自然風(fēng)達到降低室內(nèi)溫度的目標，而減少夏天空調(diào)的使用，采用太陽能，進行取暖。在建筑該類工程時，也不會破壞周邊的生態(tài)平衡，綠色建筑是在全壽命周期內(nèi)兼顧資源節(jié)約與環(huán)境保護的建筑，需從建筑各個階段綜合評估建筑規(guī)模、建筑技術(shù)與投資之間的相互影響，以節(jié)約資源和保護環(huán)境為主要目標，綜合考慮安全、耐久、經(jīng)濟、美觀等因素，比較、確定合理適用的技術(shù)、材料、和設(shè)備。由于綠色建筑的特殊性質(zhì)，要求其在室內(nèi)布局上較為合理，人們在居住時更加親近自然，需要充分考量居住的舒適性，結(jié)合建筑物所處的環(huán)境，采用新科技充分利用自然資源，包括太陽能、風(fēng)能及地源熱泵等，達到建筑物的節(jié)能、無污染的目標，充分的體現(xiàn)人與自然的和諧共存，也能夠促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2.綠色建筑的分類及評價要求

綠色建筑包括住宅綠色建筑和公共綠色建筑。綠色建筑的評價要求包括：節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量以及運營管理。

綠色建筑的節(jié)地與室外環(huán)境是指在建筑建設(shè)過程中盡可能維持原有場地的地形地貌，減少用于場地平整所帶來的建設(shè)投資，減少施工工程量，避免因場地建設(shè)對原有生態(tài)環(huán)境與景觀的破壞。

綠色建筑的節(jié)能與能源的利用主要針對建筑熱工設(shè)計和暖通空調(diào)設(shè)計，其對建筑能耗的影響很大。建筑的圍護結(jié)構(gòu)熱工性能包括其外墻、屋頂、地面的傳熱系數(shù)，外窗的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)，建筑的體形系數(shù)。而暖通空調(diào)的設(shè)計包括各種暖通空調(diào)機組的能源效率等級都不能超過國家相應(yīng)標準的限制。

綠色建筑的節(jié)水與水資源利用包括室內(nèi)水資源利用、給排水系統(tǒng)、室外雨污水的排放、再生水利用以及綠化、景觀用水等與城市宏觀水環(huán)境直接相關(guān)的問題。其對建筑水環(huán)境進行系統(tǒng)規(guī)劃，制定水系統(tǒng)規(guī)劃方案，增加水資源循環(huán)利用率，減少市政供水量和污水排放量。

綠色建筑的節(jié)材與材料資源利用包括裝飾裝修材料和建筑材料的選用應(yīng)符合國家相應(yīng)規(guī)范與標準，鼓勵使用本地的建筑材料，提高就地取材制成的建筑產(chǎn)品所占的比例，采用耐久性和節(jié)能效果好的建筑結(jié)構(gòu)材料，包括高性能混凝土、高強度鋼筋等，還有使用可再循環(huán)材料，另外不同類型與功能特點的建筑，應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)體系和材料，對資源、能源耗用量及其對環(huán)境的沖擊進行優(yōu)化控制。

綠色建筑的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量包括對建筑日照、噪聲、通風(fēng)、有害污染物等的控制。特別像夏熱冬暖地區(qū)，要注意夏季的通風(fēng)與遮陽，盡量利用自然通風(fēng)，穿堂風(fēng)，提高室內(nèi)舒適度，降低室內(nèi)溫度，而建筑遮陽應(yīng)結(jié)合建筑外立面設(shè)計，做到美觀、經(jīng)濟、實用。

綠色建筑的運營管理主要是制定節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材與綠化管理制度。其包括垃圾分類、收集運輸?shù)日w系統(tǒng)的規(guī)劃，可再生能源集中供熱水的計量設(shè)置及收費制度，垃圾站的景觀美化及環(huán)境衛(wèi)生問題，居住區(qū)智能化系統(tǒng)的配置，保證樹木較高成活率等等。

綠色建筑是一個綜合性很強的新型建筑體，合理的設(shè)計及建造使用能大大提高人們的生活舒適度與滿意度，為創(chuàng)造良好的居住環(huán)境提供了更好的基礎(chǔ)。

3.綠色建筑的節(jié)能設(shè)計措施

3.1注重建材隔熱保溫性能

普通建筑物，其外墻對于能源的消耗在整個建筑物能源消耗中的占比為40%左右，對該方面的優(yōu)化設(shè)計，能夠有效的減少能源消耗。這就要求建筑物外圍結(jié)構(gòu)具有良好的保溫隔熱性能，有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，實現(xiàn)節(jié)能的目標。我國國土面積廣闊，各個地區(qū)的氣候條件及自然環(huán)境有較大的差異，對于建筑物外圍結(jié)構(gòu)的傳熱性的要求也有較大的區(qū)別，例如在北方地區(qū)，冬季十分寒冷，對于采暖保溫的要求較高，而南方地區(qū)炎熱，需要強調(diào)其隔熱性能。氣候寒冷的地區(qū)，其建筑外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)小，能夠優(yōu)化整個墻體的熱工性能，可以采用外墻保溫技術(shù)，強化其保溫性能，具有高效、簡便的優(yōu)勢；南方地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)則需要隔熱性能良好，本質(zhì)上即是減少圍護結(jié)構(gòu)對于太陽輻射的吸收及其對室內(nèi)方向的傳遞，保障內(nèi)表面的溫度在一定的范圍內(nèi)。外墻隔熱的方式較為豐富，需要結(jié)合建筑物的不同使用功能及所處地區(qū)的氣候特點，合理選擇?？梢岳貌牧媳旧頍崮軅鬟f性能較弱的特點，加強墻體的蓄熱，能夠減緩?fù)鈮τ跓崮艿膫鬟f，當(dāng)其表面達到最高溫度時，已經(jīng)超過了建筑的使用時間。屋頂可以設(shè)置通風(fēng)間層，其目的在于利用風(fēng)壓和熱壓，把空氣層的熱量排出去，還可以在建筑表面使用特殊性質(zhì)的材料，如不易吸收太陽輻射的材料等，可以有效的進行隔熱[2]。同時建筑也要注意建筑的體形系數(shù)，合理的體形系數(shù)對建筑節(jié)能有很大的幫助，體形系數(shù)過大，建筑表面積就大，散熱面積就大，對保溫隔熱材料的厚度和面積就要求更大，不利于建筑的保溫與隔熱。例如一般北方嚴寒地區(qū)的建筑體形系數(shù)不宜大于0.30。

3.2采光及通風(fēng)

陽光是綠色建筑節(jié)能設(shè)計中重點利用的資源，其具有清潔環(huán)保、能源儲量大、容易收集、功能豐富等特點，充分利用陽光，不僅能夠有效減少照明的電能消耗，且十分自然、健康，也能夠調(diào)節(jié)居住人員的心理，使之保持樂觀向上的生活態(tài)度。另外，紫外線還有殺菌消毒的作用，充分采光可以改善室內(nèi)微環(huán)境，相較人工光源，功能更加多樣化。在自然通風(fēng)方面，其能夠優(yōu)化居住環(huán)境。我國傳統(tǒng)建筑中許多設(shè)計中都融入了自然通風(fēng)的處理方法，穿堂風(fēng)即是其中的典型，其優(yōu)勢在于技術(shù)成熟、成本低，且效果十分明顯。合理的開展建筑設(shè)計，充分利用自然風(fēng)或者強化通風(fēng)環(huán)境，降低室內(nèi)溫度，加強室內(nèi)外空氣的交流，對于人們的身心健康均有著重要的意義。其降低了室內(nèi)溫度后，減少了空調(diào)的使用，電能的消耗減少，且對環(huán)境的污染也有了大幅度的降低。將采光設(shè)計和通風(fēng)設(shè)計有機結(jié)合起來，合理的布置窗戶的大小及位置，使得室內(nèi)環(huán)境采光良好、空氣流通，提升建筑物的舒適性及自然性[3]。

3.3綠化措施

強化建筑物的綠化措施，能夠利用植物的蒸騰作用及呼吸作用，改善局部區(qū)域的氣溫和濕度，優(yōu)化居民的居住環(huán)境。在建筑外墻面進行各項綠化措施，不僅能夠在夏季遮擋強烈的陽光，減少熱能輻射，其蒸騰作用降低室內(nèi)溫度，也能夠吸收空氣中的有害物質(zhì)，凈化室內(nèi)空氣，優(yōu)化空氣質(zhì)量；而在冬季，其也可以作為保溫層，起到保溫的作用。外墻綠化的另一個功能是防止墻面在自然環(huán)境中被風(fēng)化，延緩建筑物的衰老，延長其使用壽命。在建筑物的屋頂、公共空間內(nèi)可以種植功能性植物，如夏天可以種植夜來香、薰衣草、豬籠草、驅(qū)蚊草、萬壽菊等，驅(qū)趕蚊蟲，室內(nèi)可以種植千年木，其能夠吸收室內(nèi)的甲苯、二甲苯、苯、三氯乙烯、甲醛等有害物質(zhì)，或者黃金葛，其能夠吸收甲醛、苯、一氧化碳、尼古丁等，其還具有種植簡單，且觀賞性良好的特點，使得室內(nèi)環(huán)境更加健康環(huán)保[4]。

3.4清潔能源的利用

綠色建筑要實現(xiàn)減少能源消耗及節(jié)能的目標，最為直接的措施是利用可再生的清潔能源，如太陽能、風(fēng)能、生物能、淺層地能等，使之能夠減少電能的使用。其中，太陽能的優(yōu)勢在于自然界的儲量大，其利用技術(shù)的發(fā)展時間較長，技術(shù)較為完善，且相關(guān)的設(shè)備種類較多，包括太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能集熱器等。將太陽能集熱器設(shè)置于屋頂，相較傳統(tǒng)的屋頂覆蓋層，其投入的成本更低，也能有效的減少重復(fù)投資。其可以廣泛的應(yīng)用與醫(yī)院、學(xué)校公寓、一般居民住宅等，為居住人員提供熱水及采暖等，極為方便，且成本較低。另外現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對于地源熱泵的利用也十分廣泛，其能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空調(diào)，實現(xiàn)室內(nèi)供熱。其供熱的原理主要是先收集地下淺層的地?zé)豳Y源，再利用其進行供熱制冷，實現(xiàn)與空調(diào)同樣的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的效果，減少了空調(diào)的使用，減少了消耗[5]。

4.總結(jié)

我國的經(jīng)濟實力得到了較大的提升，許多企業(yè)的發(fā)展模式屬于粗獷型，其在很大程度上是依賴能源及自然資源的消耗，因此對于能源的消耗量極大。其中建筑行業(yè)是能源消耗的大戶，而現(xiàn)代社會對其建筑在環(huán)保節(jié)能方面提出了更多的要求，綠色建筑則是建筑行業(yè)適應(yīng)該要求的主要發(fā)展趨勢，其也符合科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)思想。在綠色建筑的節(jié)能設(shè)計方面，由于其綜合性較強，融合了較多的學(xué)科，需要考慮到各個方面的因素，是一項系統(tǒng)的工程。本文僅從一般的角度分析了綠色建筑節(jié)能環(huán)保的設(shè)計措施，在實踐的設(shè)計活動中還需要設(shè)計人員結(jié)合建筑的實際情況，深入分析、總結(jié)，探索出與之相適應(yīng)的設(shè)計方法，保障綠色建筑的節(jié)能性，減少能源的消耗，使之更加環(huán)保，帶來良好的經(jīng)濟效益及社會效益。

參考文獻：

[1]潘毅群，賴艷紅.建筑能耗模擬——綠色建筑設(shè)計與建筑節(jié)能改造的支持工具之二：案例分析[J].制冷與空調(diào)（四川）.2009（02）：1-9.

[2]蘇紅兵.基于生物氣候條件的綠色建筑節(jié)能設(shè)計策略[J].生態(tài)經(jīng)濟.2010（05）：152-155.

[3]容健.論建筑節(jié)能設(shè)計與綠色建筑設(shè)計[J].建材與裝飾（下旬刊）.2008（04）：347-348.

[4]張余，康磊，谷峰.低碳節(jié)能建筑設(shè)計和綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保.2014（02）：39.

[5]潘岳.綠色建筑節(jié)能設(shè)計要點與能源利用[J].中外企業(yè)家.2013（29）：212-213.