从建筑设计及运行管理谈绿色建筑节能关键技术

康 守 和

(山西农业大学，山西 太谷 030800)

从建筑设计及运行管理谈绿色建筑节能关键技术

康 守 和

(山西农业大学，山西 太谷 030800)

从建筑设计及运行管理两大环节入手，结合被动优先、主动为辅的原则，分析了绿色建筑节能关键技术，指出建筑节能设计可使建筑能耗合理，运行管理可使建筑能耗节约，两者相辅相成，可达到节能效果。

建筑设计，运行管理，节能，关键技术

0 引言

资源短缺和环境问题已引起全球的极大重视，建筑领域在建造、使用及拆除过程中消耗大量资源，产生重大污染。据调查，导致全球气候变暖的有害物质50%由建筑施工及运行产生，建筑消耗能耗已占世界终端能耗的30%左右。近年我国每年新增建筑面积约20亿m2，如此的建设速度在世界罕见；目前我国城市化水平约为41%，而至2020年城镇化水平可至57%。

为了减少建筑业对地球的资源压力及环境迫害，节能建筑发展势在必行,这样才可使能源高效利用，生活健康舒适，建筑和谐自然共存；特别的，2015年1月1日开始实施的GB/T 50378—2014绿色建筑评价标准中节能作为其中条例最多的一个环节，实为重视；以下本文将从建筑设计及运行管理两大环节阐述绿色建筑相关节能关键技术。

1 概述

建筑全寿命周期是一个系统的科学体系，其贯穿于建设项目全过程，并在不同阶段具有不同的特点和目标，参与主体多，并相互联系及制约，建筑节能是相关各个环节节能的总和，需要参与方统筹安排，协调互动，才能实现各阶段目标，且实现建筑节能总体目标。

从建筑设计及运行管理两大环节分析建筑节能关键技术，基于其是新建筑的起点，本着“被动优先，主动为辅”的观点，因地制宜，规划设计，优化建筑围护结构热工性能，提升建筑用能系统效率，充分利用可再生能源，保证人类生活品质基础，降低建筑能耗，合理配置能源。

关于LEED认证建筑及美国“能源之星”标识的建筑能耗分析显示，在大量建筑中，运行效果达不到预期效果，导致建筑节能手段未能体现，所以建筑节能不仅依靠技术层面，而且更应重视后续运行管理。近年来，在我国，对北京、上海、武汉等十个大中城市8 000多栋建筑进行的持续跟踪调查显示，良好的运行管理措施都取得了可观的节能效果。

设计是建筑节能的基础，把握因地制宜的灵魂，走适合当地的低碳之路；而科学的运行管理是建筑节能的落实手段，可实现节能效果。

设计环节的节能关键技术：建筑节能设计必须因地制宜。穷人和富人，各有各的幸福，但穷人不能拿富人的办法来打造自己的幸福。所以，选择适合的技术达到最大化节能效果并降低节能费效比是设计环节的出发点。

2 积极的被动技术

被动技术指以非机械电气设备干预手段降低建筑能耗，在建筑规划设计中合理布置建筑朝向、优化遮阳、提高围护结构的保温隔热性能、提倡自然通风等降低建筑供暖、空调、通风等能耗。

被动式建筑中建筑师为建筑设计了密封的外壳，建筑几乎无法得到及散失任何热量，也无冷风渗透量。其采用超厚的保温材料和复杂的门窗，通过住宅本身构造做法实现高效保温隔热性能，利用人体及家电设备散热和太阳能为建筑提供热源，几乎不使用主动能源，即便需提供其他能源，尽可能采用清洁的可再生能源，在保证建筑舒适度的基础上提高能源利用效率，实现低能耗乃至零能耗。德国被动房技术指标见表1。

表1 德国被动房技术指标

仅以加厚保温材料的做法在达到一定的限度后，其节能费效比呈指数式上升，根据国外资料研究，随着保温材料厚度的增加，建筑节能费效比急速增加，其间一个骤减点即为一定的保温厚度后供暖能耗急速降低的效果，则在建筑设计过程，需要我们细化设计要点，选取合理的参数，取得最佳节能费效比。

围护结构保温和气密性是建筑物减少能耗，提高舒适性的基础。65%节能设计标准执行后，围护结构节能任务分解为40%～45%，即总节能量的60%～70%，可知采取良好节能效果的围护结构是建筑被动式节能的关键技术。

1)积极采用新型保温材料。

以工业废渣粉煤灰为原料制备SiO2气凝胶或SiO2—Al2O3复合气凝胶，将其作为添加材料，制成新型复合保温材料，可有效改善保温材料的物理性能，并提高材料防火性能。

2)高性能外窗的研究与利用。

高性能外窗是建筑节能重要的工作内容之一。考虑型材、玻璃、密封性能、窗型设计等影响窗户传热系数和密封性能的主要因素，选择新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。

3)非承重自保温体系研究与利用。

非承重砌块自保温体系是由非承重自保温砌块和免拆复合保温模板构成的一体化新型复合体系。研究保温砌块材料、孔型，降低并达到建筑外墙传热系数限值，使用免拆复合保温模板对热桥部位进行处理，达到系统节能和防火。

3 高效的主动技术

被动技术看似被动，其实最大限度的利用自身设计、构造和建筑材料，来主动实现建筑自我形式节能；而传统意义的主动式节能技术则指优化的设备系统，选用高效的设备实现建筑节能。

本文认为两者是互补关系，前者实现建筑科学合理节约能耗，而后者可使建筑物能耗降得更低，从表2可看出，主动式技术的采暖空调及照明是目前建筑能耗的主要构成部分，因此，从“开源节流”的设计角度出发，降低其能耗是建筑主动式节能的关键技术。

表2 建筑能耗构成示意图 %

1)开发利用新能源和可再生能源。

大力推动太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用，实施项目示范、城市示范及农村地区县级示范，完善支持政策，努力提高可再生能源建筑应用技术水平，并做大做强相关产业，增强产业核心竞争力。

2)采用高效建筑供能用能系统及设备。

建筑用能中，各种设备消耗的能源最多，占比最大。因此，严格按照设计标准及节能措施选取国家要求的高效节能产品。

如室内空调器采用高效电机和压缩机设备；电脑方面采用液晶显示和自动节电休眠；光源采用高效节能灯具；机电动力设备采用如变频高效设备，高能效等级电力变压器等。

3)推行绿色照明工程。

建筑照明设计，合理设计与选择照明灯具，克服照度不适、浪费严重，达到绿色照明目标，通过分区集控，实现照明灯具分区开关控制；场景设置，设置常见场景照明控制面板；个人调节，可达到节能的目的，更可体现人文关怀。

4)优化用能系统。建筑用能涉及到冷热源、输送效率、用能末端，作为系统整体进行研究，通过技术集成，提高用能系统能效(见表3)。

运行环节的节能关键技术:在可行性技术支持下，对建筑设备实施系统化的运行技术措施，将绿色设计和绿色运行结合，实现理想的节能效果。

1)系统化的运行技术。

2.确定金融账户涉税信息自动交换在全球启动的时间表。确定金融账户涉税信息自动交换在全球启动的时间表，旨在通过启动国家和地区间金融账户涉税信息自动交换，共同打击离岸金融账户逃税行为。

建筑设备系统运行相互影响、制约，但又相互独立，从用能设备环节逐步分析，在不同时段、区域、参数优先级策略下，运行管理系统自调整控制方式，以期达到最佳节能及舒适度效果。

系统化的运行技术立足建筑运行设备的控制系统集成信息，具有集中管理、分散控制、系统联动等特点，实现各相关系统之间

的软件联动控制，确保建筑设备处于高效、节能、最佳运行状态，并可提供舒适的工作环境。

2)混合照明智能控制技术。

混合照明方式，以自然光为主，自然光不足时，辅助以人工光源。将自然光技术与光导管技术相结合，既可扩大自然光利用范围，又可节约一次能源。

两种调光方式的比较：分阶调光成本较低、容易实现；连续调光可与光导采光系统无缝结合，更具节能潜力，且可防止工作面照度跳变，达到预设定照明效果。

3)中央空调智能控制技术。

中央空调系统涉及冷热源产生环节、输配网环节及末端环节，各个环节息息相关且相互影响制约，则其控制系统应观全局而非单个测量参数调控技术的堆砌。

基于参数控制模型优化的系统突破传统的定流量控制模式，实现空调冷媒流量跟随负荷变化而变流量运行；改变目前用能系统的离散控制，从宏观上把握及分析建筑设备运行状况，根据负荷实时在线修正及调整设备运行状态，特别是对动力设备加减及群控具有明显的节能效果，特别的，实际运行工况参数与控制模型参数可相互校正，即可自调整系统控制因子，使之更符合实际运行状况。

4 结语

目前，围护结构的主要节能关键技术正不断地应用到工程中，并取得一定的节能效果，但建筑运行管理环节，还有待加强，确切实现绿色设计和绿色运行结合，达到理想的节能效果。

On key energy-saving techniques of green buildings from architectural design and operation management

Kang Shouhe

(ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030800,China)

From the architectural design and operation management, the paper analyzes the key energy-saving technique of green buildings from the principle of giving priority to the passive with the complement of the active, and points out the architectural energy-saving design can make the architectural consumption reasonable, and its operation management will save the consumption, so the energy-saving effect can be achieved by their complementary relationship.

architectural design, operation management, energy-saving, key technique

2014-11-25

康守和(1962- )，男，工程师

1009-6825(2015)04-0203-02

TU201.5

A