绿色建筑的环保节能设计

杨宏　陈文斌

【摘 要】 随着建筑业的发展，绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式，它提供给使用者有益健康的建筑环境，并最大限度地保护环境，减少能耗。“绿色建筑”是指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素，施工过程中对环境的影响最低，运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害空间，拆除后又对环境危害降到最低的建筑。本文对绿色建筑的概念、意义进行了阐述，以及如何做好环保节能。

【关键词】 绿色建筑；节能设计；环境保护

引言：

近年来，“保护生态环境，建造绿色家园”的呼声日益高涨，对绿色建筑可持续发展的研究在全球范围内逐渐展开。“绿色生态建筑”、“可持续发展的设计”等在建筑行业成为了一种时尚，同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。这些现象充分体现了人类智慧和文明的升华。它要求当今人类重归自然的怀抱，返回生物圈中生生不息的有机联系中，建立起一种人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。

一、绿色建筑的概念

绿色建筑的基本概念主要有两点：一是提供给使用者有益健康的建筑环境，并提供高质量的生存活动空间；二是尽最大限度回归自然，保护环境减少能耗。在人类建造过程中，这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境，就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而，光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失，为此，人类索取与回报之间的矛盾，己成为绿色建筑的核心问题。

绿色建筑实际上是这样的一种实践活动：最大限度地利用天然条件并通过人工手段创造宜憩舒适的环境，同时又要严格控制和减少人类对于自然资源的占有。确保自然索取与回报之间的动态平衡。这种动态平衡不但要反映在建筑设计和建造时所采用的合适方法及因地制宜的材料上，而且更为体现在它对资源的消耗利用程度和回报自然程度状态上。由此看来，可以这样说，绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式，在使用中对精神层面的重要性给予更多的关注，全方位的关心使用者的生理以及心理的健康。

二、节能环保设计的重要性

1、设计人员在做设计的时候，要有这样一个主观意识，我们设计的建筑物，可以突出自己的设计风格，但是也要充分考虑到百姓的需要，设计的各个环节要充分考虑如何解决百姓的实际困难，使得人们在使用建筑物的时候充分更加方便，那么基于此点，我们在设计建筑的时候，要尽量遵守以科学发展的角度进行设计，凡事力求节俭，选用新型绿色材料，力求利用可持续再生能源这一原则。

2、目前全世界都在倡导低碳生活，我们国家正处于高速发展中，对于低碳节能环保的重视程度也在逐步增加，我们的建筑设计人员要通过自己的设计，传达给百姓这样一个思想，即不可过度追求奢华的精神污染，要有一种简朴的生活习惯，同时我们的建筑设计者，在设计时，也要尽可能的遵循这一原则，但是简朴的设计风格不同于简单的设计风格，其是在满足了真正需要之后在设计上的对于细节的一种提炼加工，更讲究实效性。

3、在做设计时，要充分利用有限的自然资源，比如在建筑物的坡屋顶上安装太阳能集热板，用于供应家庭热水。在建筑立面的设计上，将太阳能光电板与窗体一体化，产生的电用于给电动力车充电；房屋均为南向，屋顶流线型设计，充分吸收太阳光。从而减少对于电能等其它能源的使用。

三、环保节能前提下建筑设计的原则

随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力，当前要发展绿色节能建筑，节能建筑就是环保建筑，充分利用阳光、雨水等可再生能源，最大限度的节电节水，大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则：

1、资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则，指的是对各种建筑用的资源，包括能源、土地、水、各种建筑材料等，都要高效率地利用，尽可能的节约能源。

2、对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利，通常我们说“以人为本”是正确的，但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分，“以人为本”的建筑设计原则，不单只是满足“人”的物质与精神需求，更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系，需考虑到未来的的可持续发展。

3、经济高效原则。近年来，由于房地产利润较高，使得这个行业一直是我国的热门行业，但建筑业同时也是一个高能耗高污染的行业，而建筑开发商永远是以逐利为目的，这就使得许多人把节能与资本的高投入对立起来。他们往往以为生态建筑投资较高，但却不能给开发商带来相应的利益回报，造成高投入低产出的现象，从而阻碍了生态建筑地广泛推广和使用。

4、是对环境影响最小。建造建筑物时不能只是一味地满足人的无休止的欲望，而忽略对人类赖以生存的环境的影响，破坏自然生态平衡。应从人与自然相互关系的伦理角度出发，合理利用自然资源和各种能源，实现人与自然的和谐相处，满足人类社会的可持续发展要求。要达到对环境影响最小需做到以下几个方面：一是防止建筑对土壤、空气和水的污染；二是尽量使用本地建材。这也是对環境影响最小的一项措施，因为这样可以减少运输对环境的影响，而且可以支持当地经济的发展：三是重复利用建筑材料。在建筑选材时，要考虑材料的可循环使用，这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑，提高建筑物的寿命。

5、健康舒适原则。建筑节能周然重要，但不能以牺牲建筑使用功能为代价，建筑还必须满足人们对其健康舒适性的要求。因此，必须在此基础上，充分研究人体的生理和心理需求，巧妙利用各种技术和手段，使建筑更加自然合理，能为人类创造一个舒适、健康的室内环境。

6、全寿命周期设计原则。建筑节约可从多种渠道来进行，从建造地址的选择到建筑方案的确定，到施工设备和材料的选用，以及施工工艺的选择，再到建筑完成后的使用和维护过程，这整个环节相互影响相互制约，必须做好每个细部的节能处理。狭义的环保型建筑只是强调在施工建造或使用过程中尽量减少对环境的破坏，而广义的节约型建筑则要求从原材料的开采、加工和使用，到建筑施工和使用过程，再到建筑物的废弃、拆除、再利用或销毁，进行全方位的环保节能，这一理念贯穿于建筑物的全寿命周期。

四、绿色建筑的环保节能设计具体内容

1、从建筑形式的角度做好低碳设计

（1）墙体的构造形式与太阳能的利用

建筑物的墙体保温性能的好坏是影响建筑物节能指标的关键，是很多国家目前建筑节能开发的重点。墙体的颜色、材料、构造方式都会对建筑的能耗产生影响。

（2）屋面的节能设计与构建

立体绿化网络体系蓄水、架空、覆土种植屋面是目前比较常见的屋面的保温隔热设计的方式。屋面绿化与墙体垂直绿化相结合，在美化建筑、充分利用雨水、遮挡东西向日晒的同时，水分的蒸发还可以净化空气，调节屋面及室内温度，缓解城市“热岛效应”。

（3）门窗的节能技术措施

门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3，所以门窗是外围护结构节能的重点。因此在保证日照、采光、通风、观景的条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。

（4）设置遮阳设施考虑空调设备的位置。

减少阳光直接照射屋顶、墙、窗及透过窗户进人室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。

2、最大限度降低能耗

首先，减少建筑材料生产运输过程中的能耗，在建筑设计过程中，不仅要注重使用过程中的节能，还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下，应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料，以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料，实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染，应尽可能的选用地方性的材料。

其次，减少建筑使用过程中的能耗，在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗，所以应重点从建筑本身来做好节能设计，可通过建筑体形设计达到节能效果，如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素，都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳，提高外围护结构的保温隔热性能，也对建筑节能有着重大意义。

3、合理利用资源

清洁能源的利用太阳能是一种资源丰富的清洁能源，在建筑中可将强太阳能的利用，如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃，将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外，风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源，除了建筑的自然通风外，还可以安装风力发电和风力致热设备，将风能转化为建筑内可直接使用的能源。

（1）回收利用旧建筑材料，加大旧建筑材料的回收利用，尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出，这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料，如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等，经过加工和改造，在满足规范和设计要求的条件下，利用到新建筑中。

（2）可再生材料的利用，建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用，不仅较少建筑的投资，还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。

（3）选择环境负荷小的建筑材料，建筑生产过程中会消耗大量的資源和能源，并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时，应具备生态和经济的意识，选择对环境造成的负荷小的材料，如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。

五、绿色建筑在设计中的体现

1、绿色建筑的理解与衡量标准将随着时间的推移而不断发展，但其基本原则不会改变。主要体现在：

（1）对自然生态环境的保护，节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。

（2）对使用者生活工作环境给予更多的考虑。

（3）面向未来发展要有足够的发展弹性空间。

2、对自然环境的关注与尊重。

对自然环境的关注是绿色建筑存在的根本，是一种环境共生意识的体现，要求建筑师调整自己的心态.不但要有满腔创作激情，而且要有一颗平常心，正确地认识到建筑作品仅仅是环境中的一份子，以一种谦逊的姿态去处理与环境的关系，给予自然环境以更多的关注。

（1）对建筑场地的充分考虑，其内容有：建筑物的朝向、方位、布局、对地形地势的利用、场地气候条件的影响以及植被的关注。

（2）对节省能源的考虑：建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一。如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。

（3）对可再生能源的利用：在设计中应尽量考虑利用可再生的能源，如太阳能利用、天然冷源（地源热泵）的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。

（4）尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本，尽可能使用无污染、可再生的环保材料。

3、对使用者给予更多的关照。

作为人类每日起居、生活、办公的微观环境日复一日.年复一年，建筑环境的品质直接关系到人们的生活与工作的质量。绿色建筑在注重环保的同时还应给使用者以足够的关注，具体来讲体现在以下几个方面：

（1）尽可能利用自然的方法创造宜人的温度湿度环境.在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。

（2）创造良好的环境氛围。给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境。

（3）良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。

（4）合理的空间布局、宜人的空间环境，提高安全性，增强防灾能力。

（5）完善的通讯系统，让使用者可以方便快捷地与外界沟通。

4、增强使用者与自然环境的沟通。

建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边，这也是绿色原则的一个重要体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活，空气来自树林与花园而非风扇与风机盘管：光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落；人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌.而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作得更加舒适，更加健康.更加充满活力，对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。

六、结束语

节能是国内住宅建设的重中之重，而建筑节能又关乎整个国家发展的资源、能源、可持续发展问题，因此抓好房屋建筑的节能设计，才能推动国家和地方经济社会可持续发展。作为工程人，我们有责任和义务开发新型保温隔热材料、创新节能设计思路、强化节能设计管理，从而让国内房屋建筑走上节能之路。

参考文献：

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[2]罗涛.探讨房屋建筑节能设计与其前景展望[J].商品与质量·建筑与发展.2011（3）

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