绿色建筑中节能设计探析

秦晓梅

(山西省晋中市建筑勘察设计院)

绿色建筑中节能设计探析

秦晓梅

(山西省晋中市建筑勘察设计院)

随着时代的发展，绿色建筑设计成为当今建筑设计的趋势，它的出现不仅为缓解世界能源危机找到了解决的重要途径，更为建筑业的发展指明了方向。绿色建筑以节能、环保、高效为核心的设计理念，在国内外得到的广泛认同。本文对绿色建筑节能设计的概念以及主要设计原则进行了介绍，并总结了当前绿色建筑主要的节能设计方法，同时引用绿色建筑实例，对绿色建筑节能设计进行了探究，希望通过本文的探究，能够为绿色建筑的节能设计提供参考。

绿色建筑 节能设计 节能楼

0 .引言

随着全世界人口的不断增多，大量的资源被开发利用，导致了全球范围的能源危机和环境污染。人类想要长久生存下去，必须坚持与环境和谐共生，节约能源、合理开发资源成为当今时代世界共同的话题，世界人民共同肩负着保护环境和节约能源的责任。

经济的发展，为人类创造了文明，同时建筑也在经济发展中实现了规模空前扩大。建筑工程的发展离不开地球能源和资源的支持，但建筑的开发给自然环境和社会环境带来了巨大影响。面临资源过度开发，建筑产业对资源消耗还在进一步的恶化，寻找既能实现人类居住需求又能节约资源的新的建筑类型刻不容缓。绿色节能建筑的诞生为新时代建筑开发和能源利用指明了方向。

1. 绿色建筑与节能设计概述

1.1 绿色建筑界定方法

目前，国内外对绿色建筑的界定标准不尽相同，如美国采用的LEED标准、日本采用的CASBEE 标准，澳大利亚运用的NABERS绿色建筑评价标准，根据国家技术水平、战略目标等的不同，各有各的特点。

我国在绿色建筑界定方法上，依据国家相关绿色建筑的标准评定，将绿色建筑核心定义为建筑全生命周期内最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间、与自然和谐共生的建筑。

1.2 建筑节能设计发展概况

据前瞻性产业研究院《2013-2017年中国智能建筑行业市场前景与投资战略规划分析报告》中数据显示：我国建筑能耗约占社会总能耗的33%，建筑能耗已成为我国经济发展的软肋。高耗能建筑比例大，加剧能源危机。我国目前处于建设鼎旺时期，每年建成的房屋面积高达16～20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而97%以上是高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2～3倍。如此高速建设，如不开始注重建筑节能将直接加剧能源危机。我国的节能状况落后，急需改革。相比70年代就已开始研究推行建筑节能技术的发达国家，我国建筑节能水平远远落后。因此建筑节能是我国建筑发展的必然趋势，绿色建筑的发展，建筑节能设计的推进也迫在眉睫。

2. 绿色建筑节能设计几项原则

2.1 节约能源，提高资源利用率

绿色建筑从其诞生的意义上来讲，作为保护环境、节约资源的新时代产物，必须要达到高效利用资源，或开发新型可再生能源，因此引导设计师树立生态节能的理念，合理节省和利用能源显得尤为重要。

2.2 尊重自然，保护环境

建筑的开发和使用会直接对周围环境产生影响，绿色建筑设计应尊重自然、重视节能环保，从初始阶段就开始全方位的考虑建筑与外部环境的关系,充分利用自然资源,根据地域的气候和自然特点进行设计，并在设计中重点加强节能设计。

2.3 以人为本，和谐发展

现代建筑设计追求使用舒适、无危害健康元素。绿色建筑的设计在保护环境，与环境相融合的同时要兼顾使用舒适度，比如考虑建筑的规模、通风、采光、隔声、保温、隔热等因素，同时在视觉舒适感方面也要合理设计，并且应该具有较强的适应性、可变性，可持续发展，达到以人为本、和谐发展，健康、适用、高效的目的。

3. 主要节能设计方法

在当前绿色建筑设计工作中存在一些现象，设计只是按规范条款逐项逐条的常规设计，或是边做设计边贴绿色标签，甚至是先设计后贴标签的机械式设计，这违背了绿色建筑设计的初衷。绿色建筑应是在设计的起始阶段就植入绿色基因，简言之就是“策略大于指标，内在优于外在，系统优于片段”

2015年9 月，在“绿色建筑设计与运营技术”论坛上，中国建设科技集团董事长修龙提出：“寻找适合当地自然和人文环境的建筑特色为追求，以自然节俭为设计策略，以常识为设计基点，以适宜的先进技术应用为手段，创造环境友好型的人居环境”是绿色建筑性能设计的重要体现。绿色建筑关键是节能，节能设计方法应遵循以下方法：

3.1 绿色建筑整体设计

整体设计是绿色建筑设计的重要设计方法，该设计方法考虑到各个阶段建筑所需要考虑的外在环境、内在环境的影响，以使得建筑实现延长建筑寿命的目的。整体设计法通过建筑选址、周围环境布置和整体设计等方面来完成的。具体如下：

（1）合理的选址

随着人口众多，人均面积的减少，土地资源越来越珍贵，建筑要合理利用每一寸土地。建筑选址时要考虑当地的气候情况、交通状况、人文地理情况等，做到合理布局，同时又能使得建筑物通风和光线充足。

（2）周围环境布置

建筑设计时要考虑到周围环境，周围环境对节能有着很大的影响，合理的布置周围环境能够避免能源浪费。比如合理的种植树木、花草能够有效保持土壤的湿润和空气的清新。合理的调配环境，能够使得水资源合理循环利用，降低水的消耗，达到节约能源的作用。

（3）合理的整体设计

通常合理的整体设计能够有效利用大自然能源如阳光、风、雨等来服务绿色建筑。整体设计在我国绿建上使用比较丰富，如我国南方地区夏热多雨且风向为东南风，冬常常伴有有西北风，南方许多住宅小区层数较低的通常建于城市的南面，对于层高较高的高程建筑通常置于北面，这样布置能够实现冬季保温和夏季清凉，有效的节约了能源。

3.2 建筑围护结构设计

建筑围护结构是指建筑外围的屋面、外墙、门窗等，通常围护结构能够对建筑内的空气质量、温度变化、光线质量、舒适程度等有一定影响，大量检测结果证实，建筑围护消耗能源占到建筑总能耗60%以上，对围护结构实施保温防护处理，投资约占能源价格的6%左右，但可节约能源达到35%。 所以，合理的围护结构节能设计能够有效的提高绿色建筑节能效率。

围护结构的节能设计可以通过提高和改善围护结构的热工性能来实现，例如通过真空玻璃技术或外墙内、外保温、复合保温和外墙自保温等形式提高外墙面的热工性能；采用新型的屋面保温材料和利用种植屋面来提高屋面的保温隔热性能；外遮阳对降低建筑能耗、提高室内居住舒适性有显著的效果，遮阳方案的设计应该考虑太阳辐射强度随地点、日期、时间变化的特点选择最佳方案，调整遮阳的效果。另外，地面的热工性能对室内气温也有较大的影响。良好的建筑楼地面构造设计，不但可以提高舒适度，还有利于建筑的节能。窗墙面积比也是影响建筑能耗的重要因素，其设定要兼顾保温隔热及采光等方面。

3.3 绿色能源、绿色建材的应用，

太阳能、地热能、风能等作为无污染、可再生的清洁能源，不仅分布广泛，而且对环境危害极小，是绿色建筑能源的最佳选择，充分利用这些资源不仅可以保护环境，还能避免对不可再生能源的过度开发。例如，目前国内外经常采用的被动式采暖、太阳能热水器、太阳能pv系统等都是充分利用这种绿色能源的结果。通过实现建筑自然通风、自然采光、土壤蓄热蓄冷等来减少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。

绿色建筑设计应尽量做到建筑造型要素简约，无大量装饰性构件；建筑室内采用灵活隔断，尽量减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生；同时尽量采用资源消耗低和环境影响小的建筑结构体系；建筑结构材料合理采用高性能绿色建筑材料。目前国内利用工业废渣研制出来的高性能水泥，具有强度高、耐久性优异、环境负荷低等特点，且能大幅降低水泥熟料的用量。利用废橡胶制成的橡胶混凝土也是一种新型的绿色建材，不仅具有良好的减震降噪、隔热隔声效果，还具有良好的延性与韧性。国内外绿色建材品种还有混凝土砌块、加气混凝土、纸面石膏板、GRC条板、硅钙秸秆轻体墙板、喷涂聚脲弹性体、纸蜂窝石膏板隔断墙等，设计师在进行设计时应该灵活采用。

愷正如崔院士所说：1少拆除多利用，延长建筑使用寿命是最大的节能环保。2.少人工多天然，适宜技术的应用是应推广的节能标准。3.少扩张多省地，节地是最长久的节能环保。4.少装饰多生态：引导健康的生活方式是最人性化的节能环保。这几句话总结了绿色建筑节能设计的关键所在。

4. 绿色建筑案例

清华大学节能楼是我国首座节能楼，该节能楼运用了国内先进的节能设计，多项设计在国际上都占有领先地位。比如，该节能楼内部的水循环系统，布置科学合理，不仅供给了水源，更巧妙的降低室内温度，起到了空调的作用效果，实现节约能源30%以上；该节能楼运用的绿色建筑整体设计、围护结构合理设计、绿色能源利用设计等，综合体现了节能环保的主题。同时该节能楼的人性化设计，如自动开关电源感应、雨水自动收集系统等，有效地利用了现代高科技和自然资源，该节能示范楼是绿色建筑节能设计的典范，有待后人观摩学习并改进。

5.结语

绿色节能设计为建筑设计增添了新的设计理念，它以节能、环保的双重概念重新定义了建筑类型。绿色节能设计遵循着低环境效应、以人为本、和谐发展和舒适清新的可持续发展原则，对建筑进行设计，本论文结合了整体设计方法、建筑围护结构设计法和充分利用可再生能源设计法，阐述了绿色建筑设计的实现途径，并引用绿色建筑实例，体现了当今绿色节能建筑的优越性。绿色节能设计作为一种新的设计思维，必将在未来建筑设计中广泛运用，同时绿色节能设计还需要进一步拓展，以实现为人类社会创建美好的生存空间。

[1]谢仰坤.绿色生态节能建筑设计当议[J].沿海企业与科技，2009,（12）.

[2]高鹏绿色建筑设计方法探析[A].土木建筑学术文库（第 14 卷）[C].2010.

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1007-6344（2015）11-0162-02