浅谈绿色建筑节能设计的方法

郦超

（中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

绿色建筑理念与我国可持续发展战略的实施高度契合，在建筑中注入节能设计对缓解我国能源紧张与环境治理具有较高的推动意义。数据表示，当前我国建筑行业每年新增绿色建筑约为3500 个，带动关联产业的发展规模为210 亿元产值，但我国绿色建筑发展起步较晚，建筑节能设计方面的发展仍处于初级阶段。

1 绿色建筑理念下建筑节能设计的重要性

1.1 节约建筑能源

传统建筑工程建设对建筑资源的利用缺乏规划性，使得与之建设相关的水资源、能源、建筑材料等无法得到合理利用，造成大量资源的浪费，数据表示我国能源每年的生长能力仅为3.16%，在当前自然资源、能源高度紧缺的形势下，已不再适应社会的发展需要。绿色建筑节能设计理念的应用能够对建设资源进行合理规划进而降低工程施工的能耗，在一定程度上可大幅缓解我国的能源压力。

1.2 提升建筑性能

暖通工程质量直接影响人们对建筑性能的满意程度，传统建筑暖通系统运行过程中所用能耗是建筑整体的50%～60%，人们的居住成本较高，且极易对城市周边环境造成破坏，加剧气候变暖的趋势。在暖通工程设计中加入绿色节能建筑理念，能够有效提升建筑供暖性能，降低人们居住成本的同时，也能够优化建筑周边环境，提升人们的舒适感。

1.3 有利于环境保护

我国建筑能耗占国民经济总能耗的28%，绿色建筑节能设计理念的应用能够提升建筑本身对太阳能、风能等清洁可再生能源的利用率，不但能够减少对不可再生资源的使用，还可在保障建筑使用性能稳定的前提下，减少对自然生态环境的破坏与自然资源的大规模开采，是当前国家可持续发展战略实施的重要举措。

1.4 促进城市合理布局

我国人口基数大，随着城市化进程的不断加快，城市用地紧张趋势不断加剧，绿色建筑理念下的节能规划设计十分注重对建筑布局的考量，这在一定程度上促进城市功能区的合理布局，有效缓解用地紧张的同时，能够推动城市功能的提升，进而促进资源节约型社会得以高速发展。

2 绿色建筑节能设计的具体形式

2.1 建筑规划布局节能

工程总体布局设计中注入绿色节能理念是建筑节能功能得以实现的关键。工程设计人员需要对工程建设区域的气候条件、地形地势、城市风貌、周边建筑布局等因素进行全面系统的考察，合理规划设计建筑物朝向、楼间距、建筑高度、建筑风格等，保障建筑物具有良好的通风性能与采光性能，避免因楼间距过低使得周围建筑过于密集，对建筑物空气流通和室内环境造成影响，从而保障建筑实际使用性能符合设计标准。同时应在建筑节能设计中巧妙的结合城市建筑特征，赋予建筑工程人文特性，使之与周围建筑能够有效合为一体，从而优化城市面貌，使得工程建设具有应用的持久性，保障城市建设资源得以有效应用。

由于建筑高度能够直接影响建筑物的通风、采光性能，设计人员应对周边建筑高度进行全面测量并根据城市日照特点，进行具体的设计规划；数据表示我国60%以上城市及地区的年平均日照时间＞2000h，若能合理应用将有效降低建筑能耗。应尽量将低层建筑设计在迎风面，同时高层建筑应安排在低层建筑的后面，从而确保建筑群布局错落有致，保障低层建筑基础性能不受影响，进而有效提高城市居民的居住质量，提高城市基础设施建设的可持续利用能力。

2.2 建筑外墙节能

墙体设计是节能建筑设计中的重要部分，能够作为墙体内外热交换的主要介质，一般节能型外墙建筑相比较普通外墙建筑的室内温度高10℃左右，节能建筑所节约能耗的50%都来自于建筑围护外墙的节能设计，因此设计师在进行建筑墙体设计时，应在保障外墙结构承重稳定与安全的基础上，重点对其保温隔热性能进行规划，而建筑外墙节能设计多与墙体材料与施工工艺密切相连。

建筑外墙体保温形式主要有内保温与外保温，其中对外墙外保温进行节能设计时，一般采用多孔或空心材料塑造外墙结构，比如混凝土砌块、多孔砖粘土砖等，同时在进行外墙结构材料选择时还应兼顾其防火与防水性能，以此保障建筑的实用性。外墙内保温的设计需要选择导热系数相对较小、可燃性较低的材料，并以加设保温层的形式，提升建筑的保温性能。

2.3 建筑屋面节能

应用绿色建筑理念对建筑进行节能设计的关键，是提高其围护结构的保温性能，其中屋面作为建筑围护结构之一，其耗热量相比于建筑外墙、地面而言最高。因此，设计师在进行屋面结构设计时应注重提升其保温隔热的性能，这是改善建筑室内热环境的关键途径，可有效降低居民夏季对空调的依赖程度，从而降低建筑应用的能耗。种植屋面技术是近年来，建筑行业新兴起的屋面节能设计技术，当前已被广泛应用于各城市建筑工程之中，数据表示，带有绿化屋面设计的建筑在夏季高温期可降低室内温度3~5℃，同时屋顶绿化设置能够通过光合作用为室内提供大量O2，吸收更多CO2以及诸如SO2、NH3等有毒气体，从而在实现节能目标的同时，也能够改善人们居住环境的空气质量，提升其幸福感[2]。

2.4 门窗节能

建筑物门窗是接收太阳能的主要介质，但因其具有较高的散热性，对建筑室内整体温度的影响极高，一般门窗能耗约占建筑围护结构总能耗的40%~50%，因此在绿色建筑理念下门窗节能设计也应是建筑设计师规划考量的重点。

当前城市建筑工程建设兼具实用性与视觉艺术性，因此越来越多建筑采用落地门窗，以此增强建筑的视觉效果，此种方式将门窗的散热性大幅放大，从而增加建筑的能耗。设计师应基于此类建筑设计的缺陷，针对性改良设计思路，适当控制建筑门窗与建筑墙体之间的比例，缩小门窗面积，以此增强门窗的保温隔热性能，实现建筑设计的节能目标。

2.5 暖通与给排水节能

暖通与给排水系统是建筑物使用功能中十分重要且复杂的两个部分，在系统运行过程中若不加以控制将造成大量水资源与热能的浪费，当前在暖通与给排水系统设计中加入节能设计思路，是绿色建筑工程建设的主要途径。设计师在进行暖通工程设计时为达到节能效果，可选用变风量系统或分区域控制系统，针对室内温度与通风的实际情况对送风设施形成自动调节，从而促进室内形成良好的自然通风，有效降低系统负荷，实现节能环保。

当前越来越多先进节水设备在市场中得以有效流通，设计师在进行给排水设计时，应充分结合工程造价合理分配建设资源，在给排水系统中应用优质管材和设备，如应用节水型水龙头，能够在居民用水时有效节约水资源20%~30%，可大幅降低人们的水资源消耗成本，实现节约用水。同时应合理划分给水分区，将卫生器具的最低静水压控制在0.45MPa，使供水时水压保持稳定，从而降低供水系统运行时造成的能耗。

3 绿色建筑节能设计实施的建议

3.1 加大节能设计质量控制

在绿色建筑理念下加强建筑节能设计，是一个复杂且庞大的工程，既需要保留传统建筑设计中的基础性能，又需要重点开发建筑设计中各环节中的节能因素，这对设计师的专业技能素质要求极高，一旦在设计过程中出现失误，将对建筑使用的稳定性与安全性造成极大的影响。因此，建筑企业应顺应社会的发展，加大设计阶段的管理力度，可通过引进BIM 技术的方式，利用各环节建设数据构建起三维模型，为设计人员提供最优设计方案，确保建筑节能设计符合建筑质量标准。

3.2 加强新材料、新技术的应用

建筑门窗、外墙、屋面、暖通、给排水等处的节能设计与绿色环保可再生材料、建筑节能技术息息相关，在国家可持续发展战略实施背景下，建筑材料市场中越来越多的环保材料、技术得以研发应用，相关企业应树立绿色生产的意识，加强建筑工程建设对环保材料的使用，大幅提高建筑物的节能性，有效改善室内空环境，从而大幅提升人们对建筑质量的满意度，进而促进我国绿色建筑持续稳定发展[3]。

4 结论

综上所述，在国家能源结构积极调整背景下，政府政策以环境保护与节约能源为主要导向，对绿色建筑的发展提供大力支持，此类建筑是我国建筑行业未来发展的主要趋势。因此，相关企业在进行节能设计时，应树立起统筹全局的意识，深入研究城市建筑的整体规划与布局，对建筑外墙、屋面、门窗、暖通给排水等与建筑能耗联系密切的环节进行严谨的设计，同时应加强对管理新技术、施工新材料等的应用，有效提升绿色建筑的性能。