简析绿色建筑的节能设计

陈桓 杨萍

摘要：现代社会的发展，各个行业的兴起及不断的扩大生产，对于各项能源的消耗量巨大。其中建筑业在良好的社会形势下得到了长足的发展，由于建筑物在建设及使用的过程中对于能源的消耗量极大，且该类型的能源消耗在社会总能源的消耗中占有较大的比重，逐步成为了现代人们极为关注的话题。人们对于环境保护意识月来源强烈，对于建筑物的要求也由单纯的质量合格、结构合理等，转变为兼顾外形美观、与周边环境和谐、节能环保、舒适等，因此设计人员的进行建筑设计时需要在节能设计方面进行深入的探讨与研究。本文简单分析了绿色建筑的基本概念，并阐述了绿色建筑的节能设计，包括注重建材隔热保温性能、采光及通风、绿化措施、清洁能源的利用等，为从事绿色建筑设计的人员提供一定过得参考与借鉴。

关键词：绿色建筑；节能设计；原则；措施；研究

前言

现代社会面临着严重的资源短缺问题，城市的建设也受到了该类问题的限制。建筑行业作为能源消耗的重要行业，其收到了社会各界人士的广泛关注，需要对于建筑的性质重新定义，绿色建筑是现代较为新兴的建筑类型。绿色建筑节能是严格控制能源及资源的消耗，且保障其与环境的协调性，达到降低资源消耗，避免其对于环境造成的污染或者其他影响。判断绿色建筑的重要标准是其后期的使用中，是否能够有效的节约能源，且居住较为舒适。绿色建筑是现代建筑行业的发展趋势，也符合城市发展的基本要求。在对该类建筑进行设计时需要考虑到较多的因素，才能够保障其环境性能，因此对其进行深入的研究是十分有必要的。

1.绿色建筑的基本概念

绿色建筑是指建筑物能够充分利用各类自然资源达到其许多功能，包括利用空气的流通或者自然风达到降低室内温度的目标，而减少夏天空调的使用，采用太阳能，进行取暖。在建筑该类工程时，也不会破坏周边的生态平衡，绿色建筑是在全寿命周期内兼顾资源节约与环境保护的建筑，需从建筑各个阶段综合评估建筑规模、建筑技术与投资之间的相互影响，以节约资源和保护环境为主要目标，综合考虑安全、耐久、经济、美观等因素，比较、确定合理适用的技术、材料、和设备。由于绿色建筑的特殊性质，要求其在室内布局上较为合理，人们在居住时更加亲近自然，需要充分考量居住的舒适性，结合建筑物所处的环境，采用新科技充分利用自然资源，包括太阳能、风能及地源热泵等，达到建筑物的节能、无污染的目标，充分的体现人与自然的和谐共存，也能够促进建筑行业的可持续发展[1]。

2.绿色建筑的分类及评价要求

绿色建筑包括住宅绿色建筑和公共绿色建筑。绿色建筑的评价要求包括：节地与室外環境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量以及运营管理。

绿色建筑的节地与室外环境是指在建筑建设过程中尽可能维持原有场地的地形地貌，减少用于场地平整所带来的建设投资，减少施工工程量，避免因场地建设对原有生态环境与景观的破坏。

绿色建筑的节能与能源的利用主要针对建筑热工设计和暖通空调设计，其对建筑能耗的影响很大。建筑的围护结构热工性能包括其外墙、屋顶、地面的传热系数，外窗的传热系数和遮阳系数，建筑的体形系数。而暖通空调的设计包括各种暖通空调机组的能源效率等级都不能超过国家相应标准的限制。

绿色建筑的节水与水资源利用包括室内水资源利用、给排水系统、室外雨污水的排放、再生水利用以及绿化、景观用水等与城市宏观水环境直接相关的问题。其对建筑水环境进行系统规划，制定水系统规划方案，增加水资源循环利用率，减少市政供水量和污水排放量。

绿色建筑的节材与材料资源利用包括装饰装修材料和建筑材料的选用应符合国家相应规范与标准，鼓励使用本地的建筑材料，提高就地取材制成的建筑产品所占的比例，采用耐久性和节能效果好的建筑结构材料，包括高性能混凝土、高强度钢筋等，还有使用可再循环材料，另外不同类型与功能特点的建筑，应采用不同的结构体系和材料，对资源、能源耗用量及其对环境的冲击进行优化控制。

绿色建筑的室内环境质量包括对建筑日照、噪声、通风、有害污染物等的控制。特别像夏热冬暖地区，要注意夏季的通风与遮阳，尽量利用自然通风，穿堂风，提高室内舒适度，降低室内温度，而建筑遮阳应结合建筑外立面设计，做到美观、经济、实用。

绿色建筑的运营管理主要是制定节能、节水、节材与绿化管理制度。其包括垃圾分类、收集运输等整体系统的规划，可再生能源集中供热水的计量设置及收费制度，垃圾站的景观美化及环境卫生问题，居住区智能化系统的配置，保证树木较高成活率等等。

绿色建筑是一个综合性很强的新型建筑体，合理的设计及建造使用能大大提高人们的生活舒适度与满意度，为创造良好的居住环境提供了更好的基础。

3.绿色建筑的节能设计措施

3.1注重建材隔热保温性能

普通建筑物，其外墙对于能源的消耗在整个建筑物能源消耗中的占比为40%左右，对该方面的优化设计，能够有效的减少能源消耗。这就要求建筑物外围结构具有良好的保温隔热性能，有效的调节室内温度，实现节能的目标。我国国土面积广阔，各个地区的气候条件及自然环境有较大的差异，对于建筑物外围结构的传热性的要求也有较大的区别，例如在北方地区，冬季十分寒冷，对于采暖保温的要求较高，而南方地区炎热，需要强调其隔热性能。气候寒冷的地区，其建筑外围护结构的传热系数小，能够优化整个墙体的热工性能，可以采用外墙保温技术，强化其保温性能，具有高效、简便的优势；南方地区的建筑结构则需要隔热性能良好，本质上即是减少围护结构对于太阳辐射的吸收及其对室内方向的传递，保障内表面的温度在一定的范围内。外墙隔热的方式较为丰富，需要结合建筑物的不同使用功能及所处地区的气候特点，合理选择。可以利用材料本身热能传递性能较弱的特点，加强墙体的蓄热，能够减缓外墙对于热能的传递，当其表面达到最高温度时，已经超过了建筑的使用时间。屋顶可以设置通风间层，其目的在于利用风压和热压，把空气层的热量排出去，还可以在建筑表面使用特殊性质的材料，如不易吸收太阳辐射的材料等，可以有效的进行隔热[2]。同时建筑也要注意建筑的体形系数，合理的体形系数对建筑节能有很大的帮助，体形系数过大，建筑表面积就大，散热面积就大，对保温隔热材料的厚度和面积就要求更大，不利于建筑的保温与隔热。例如一般北方严寒地区的建筑体形系数不宜大于0.30。

3.2采光及通风

阳光是绿色建筑节能设计中重点利用的资源，其具有清洁环保、能源储量大、容易收集、功能丰富等特点，充分利用阳光，不仅能够有效减少照明的电能消耗，且十分自然、健康，也能够调节居住人员的心理，使之保持乐观向上的生活态度。另外，紫外线还有杀菌消毒的作用，充分采光可以改善室内微环境，相较人工光源，功能更加多样化。在自然通风方面，其能够优化居住环境。我国传统建筑中许多设计中都融入了自然通风的处理方法，穿堂风即是其中的典型，其优势在于技术成熟、成本低，且效果十分明显。合理的开展建筑设计，充分利用自然风或者强化通风环境，降低室内温度，加强室内外空气的交流，对于人们的身心健康均有着重要的意义。其降低了室内温度后，减少了空调的使用，电能的消耗减少，且对环境的污染也有了大幅度的降低。将采光设计和通风设计有机结合起来，合理的布置窗户的大小及位置，使得室内环境采光良好、空气流通，提升建筑物的舒适性及自然性[3]。

3.3绿化措施

强化建筑物的绿化措施，能够利用植物的蒸腾作用及呼吸作用，改善局部区域的气温和湿度，优化居民的居住环境。在建筑外墙面进行各项绿化措施，不仅能够在夏季遮挡强烈的阳光，减少热能辐射，其蒸腾作用降低室内温度，也能够吸收空气中的有害物质，净化室内空气，优化空气质量；而在冬季，其也可以作为保温层，起到保温的作用。外墙绿化的另一个功能是防止墙面在自然环境中被风化，延缓建筑物的衰老，延长其使用寿命。在建筑物的屋顶、公共空间内可以种植功能性植物，如夏天可以种植夜来香、薰衣草、猪笼草、驱蚊草、万寿菊等，驱赶蚊虫，室内可以种植千年木，其能够吸收室内的甲苯、二甲苯、苯、三氯乙烯、甲醛等有害物质，或者黄金葛，其能够吸收甲醛、苯、一氧化碳、尼古丁等，其还具有种植简单，且观赏性良好的特点，使得室内环境更加健康环保[4]。

3.4清洁能源的利用

绿色建筑要实现减少能源消耗及节能的目标，最为直接的措施是利用可再生的清洁能源，如太阳能、风能、生物能、浅层地能等，使之能够减少电能的使用。其中，太阳能的优势在于自然界的储量大，其利用技术的发展时间较长，技术较为完善，且相关的设备种类较多，包括太阳能热水系统、太阳能集热器等。将太阳能集热器设置于屋顶，相较传统的屋顶覆盖层，其投入的成本更低，也能有效的减少重复投资。其可以广泛的应用与医院、学校公寓、一般居民住宅等，为居住人员提供热水及采暖等，极为方便，且成本较低。另外现代科学技术的快速发展，对于地源热泵的利用也十分广泛，其能够代替传统的空调，实现室内供热。其供热的原理主要是先收集地下浅层的地热资源，再利用其进行供热制冷，实现与空调同样的调节室内温度的效果，减少了空调的使用，减少了消耗[5]。

4.总结

我国的经济实力得到了较大的提升，许多企业的发展模式属于粗犷型，其在很大程度上是依赖能源及自然资源的消耗，因此对于能源的消耗量极大。其中建筑行业是能源消耗的大户，而现代社会对其建筑在环保节能方面提出了更多的要求，绿色建筑则是建筑行业适应该要求的主要发展趋势，其也符合科学发展观的指导思想。在绿色建筑的节能设计方面，由于其综合性较强，融合了较多的学科，需要考虑到各个方面的因素，是一项系统的工程。本文仅从一般的角度分析了绿色建筑节能环保的设计措施，在实践的設计活动中还需要设计人员结合建筑的实际情况，深入分析、总结，探索出与之相适应的设计方法，保障绿色建筑的节能性，减少能源的消耗，使之更加环保，带来良好的经济效益及社会效益。

参考文献：

[1]潘毅群，赖艳红.建筑能耗模拟——绿色建筑设计与建筑节能改造的支持工具之二：案例分析[J].制冷与空调（四川）.2009（02）：1-9.

[2]苏红兵.基于生物气候条件的绿色建筑节能设计策略[J].生态经济.2010（05）：152-155.

[3]容健.论建筑节能设计与绿色建筑设计[J].建材与装饰（下旬刊）.2008（04）：347-348.

[4]张余，康磊，谷峰.低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计研究[J].资源节约与环保.2014（02）：39.

[5]潘岳.绿色建筑节能设计要点与能源利用[J].中外企业家.2013（29）：212-213.