绿色节能理念在建筑设计中的运用

2021-12-07田绍翀中国瑞林工程技术股份有限公司

门窗 2021年8期

田绍翀中国瑞林工程技术股份有限公司

1 前言

近年来，以房地产为核心的建筑业在我国发展迅速。同时资源与环境问题也日益受到社会各界的关注。为了响应国家的可持续发展政策，促进建筑业的健康和可持续发展，在建筑设计过程中，积极引入绿色节能理念，有效地控制建筑能耗已成为当前建筑设计的一项重要任务。

2 绿色节能理念下建筑设计的概述

绿色节能概念是一个全新的概念，它主要是指从人与自然和谐的角度出发，在科学合理的前提下，应用低污染、低碳、环保的节能材料，在尽可能保护建筑周围生态环境的同时，尽可能减少建筑过程中的资源浪费和工程废弃物污染,提高各种资源的有效利用，实现资源的优化配置，实现建筑与原有生态系统的完美结合，有效降低建设总成本，实现建设项目管理和控制的整体水平以及管理效果。在传统的施工模式下，一些企业没有考虑到施工现场原有的生态环境，给原有的生态环境造成了很大的负担，为了创造更大的经济效益，大量使用石材和木材进行施工，造成了巨大的资源浪费，除了施工外无所事事的措施严重破坏了自然的平衡。因此，为了给人们提供一个更好的质量和舒适的居住空间，促进建筑业的可持续发展，必须采用基于绿色节能建筑理念的建筑设计，要求设计企业遵循科学合理的设计思维体系，结合绿色建筑评价标准中相关专业技术指标的要求，使用绿色环保的建筑材料，以满足社会发展对建筑使用的要求，实现人、建筑、自然三循环共生的模式。在绿色节能的概念下，建筑物设计的要求主要反映在以下几点。

2.1 选址要求

在绿色节能理念下，选址是建筑设计的首要考虑因素，其合理性主要影响日照、遮阳、通风等生态因素。在实际设计过程中，在促进生态系统完善的背景下，应坚持绿色节能和自然保护的宗旨，结合建筑场地的地形、地形、地形和优势风向，合理布局建筑物还应确保充足的自然通风、采光和交通，同时减少对周围环境的影响。例如，建筑场地应选择在阳光充足的场地，创造采光的前提条件，而不应选择在谷地、洼地和凹地，因为冬季冷空气流入建筑凹地形成的“霜”效应，位于建筑能耗的凹地，会相应增加。

2.2 高效利用资源要求

结合当前社会发展形势，绿色节能环保的设计理念虽然已逐渐深入人心，但由于建筑能源消费量很大，在中国总能源消费中居首位，这在一定程度上制约了我国经济的发展。因此，在建筑设计方案制定过程中应重视绿色节能成本，严格遵循资源有效利用的要求，只有考虑到绿色节能投入的成本效益，才能创造更高的市场价值和社会效益，弥补绿色节能投入的成本，才能产生可持续的社会效益和经济价值。

2.3 与周边环境保持和谐的要求

建筑物并不是独立存在的，应该始终与周围的环境相协调。在绿色节能理念下，建筑设计应立足于周边环境（如自然环境、历史文化、城市经济环境等），充分了解当地的地域、气候、文化、风俗等进行建筑设计，在建设项目中运用信息、生态水平等基本衡量指标，注重节能环保理念的应用，使整体与周边更好地融合，保持和谐与平衡。决不能盲目照搬一些成功的案例，导致千篇一律，失去独特的特色，破坏建筑与周围环境的和谐共存的自然状态。

3 绿色节能理念中建筑设计应坚持设计原则

3.1 资源节约、能源的合理应用原则

在建筑设计中，节能和保护自然环境是重要因素，应该通过创新利用新能源，发挥绿色节能理念，实现可再生资源的充分利用，利用先进技术，降低不可再生资源的消耗，如充分开发可再生太阳能、水能、风能和清洁型资源，充分利用它们，提高资源和能源的利用率，使建筑工程的发展摆脱对现有资源的过度依赖，实现环保与建筑业的协调发展。在选择建筑施工方案和建筑材料时，还应坚持节能环保的理念，确保建筑材料的健康节能使用，保障人民生活安全，进一步加强节能建筑设计，充分注意资源的合理利用和分配，合理配置和有效利用资源，如合理配置太阳能、风能、水资源和其他可再生资源，为建筑设计的可持续发展创造条件。

3.2 因地制宜原则

不同地区有不同的自然环境、地理条件和经济发展等因素。在绿色节能理念下进行建筑设计的重要原则之一就是要适应当地的环境条件，因此，必须满足当地的地理和自然条件，全面了解周围的自然环境。如地貌特征、地质条件、水文条件等，尽可能利用当地的光、自然通风、采暖和降温，对周围植被的实际情况进行实地调查研究，以促进周围自然资源的合理有效利用，在可持续发展理念的基础上，减少上述因素造成的能源污染。

因此，这就要求在设计过程中实践，注重因地制宜的设计原则，最大限度地发挥绿色节能理念的作用。

3.3 以人为本的原则

在建筑设计过程中，贯彻绿色节能理念应始终坚持以人为本的原则，注重对建筑健康舒适环境的控制和考虑，以满足居民的要求，全面运用绿色节能理念,设计者必须贯彻以人为本的理念，严格遵循健康和效用的原则，充分考虑建筑物的空气质量、热量、噪声和电磁辐射等与人有关的因素，充分尊重和考虑人的需要，控制照明、通风、采暖等环境，提高整个建筑的舒适度,尽量减少对环境的破坏和污染，充分发挥建筑物本身的价值，提高建筑物的舒适度，并促进建筑物整体效益的改善，只有充分发挥建筑的实际价值，才能顺利实现各种建筑资源的实用功能。

4 绿色节能理念在建筑设计中的应用

4.1 合理规划绿色建筑总体布局

对于建筑设计而言，如果要达到绿色节能的目标，在设计过程中，必须规划总体布局，优化建筑形态和内部空间布局，实现优化设计，做好规划，加强资源和能源的节约，不仅要加强能源消耗的重要性，而且室内空间的设计应在合理的总体布局的基础上进行。为了优化建筑内功能区的布局，根据区域的地理气候条件，合理选择建筑朝向，充分运用绿色建筑的设计理念，促进绿色环保，实现节能，通过改善建筑空间的使用性能，充分认识和掌握区域的自然环境、气候和地理条件，将能耗降到最低,为了达到绿色建筑的设计要求。在建筑规划设计中应考虑功能区的健康舒适性和资源的开发利用，在建筑结构有限的内部空间内充分了解和掌握整体情况，即功能相似的区域均匀布置在同一大面积内,充分利用自然采光和自然通风，实现空气调节和通风系统的节能减排，注重实用性和环保性的结合，同时提高舒适度，使建筑功能区域布局与环境相适应，达到最小化能源消耗的目的。

4.2 加强绿色节能选材的应用

在传统建筑工程中，材料的选择往往只注重价格，主要选择廉价、美观等建筑材料，而忽视了节能和环保。在现代建筑设计中，随着节能环保的发展，社会各界都重视选择有利于环境保护的建筑材料，把建筑安全和人体健康放在首位，选择无害、可生物降解、可再生、可循环、无污染、无放射性等特性的人才，以尽量减少建筑环境对人体的危害，建筑材料的选择直接关系到建筑工程的最终施工水平和使用寿命。因此，必须重视建筑结构材料的选择，遵循选材贴近场地的原则，确保建筑材料无毒、低毒、低碳的环保，防止有毒物品危害人体健康，所以在设计过程中，结合建筑的气候,环境、地区、建筑类型及相关因素，比较运输成本和价格成本，选择最具成本效益的材料制造商购买合适的材料，以确保建筑材料的使用和强度满足相关行业标准和建筑需求，尽可能延长建筑物的使用寿命，降低建筑物的能耗。

4.3 绿色建筑围护中的节能设计

从绿色建筑的总体设计来看，建筑物的能耗与建筑围护结构密切相关，大部分建筑围护结构在实际应用过程中会消耗一定的能量，建筑围护结构的节能设计应遵循节能减排的原则，减少其对室内环境温度的影响，尽可能采用采光好、热阻低的围护结构，以提高建筑结构的隔热性能。性能良好的外墙能起到冬暖夏凉的作用。可以科学地控制外墙的传热系数。如，在炎热的夏季，建筑围护结构可以阻挡室外的热空气，保证室内通风凉爽，而在寒冷的冬季，建筑围护结构具有更高的热绝缘效果，良好的性能围护结构可以保证室内温度不会过低，可以抵御寒冷，减少取暖的需要，最终节约更多的能源。因此，科学、合理、严谨的设计和应用可以节约更多的能源，大大延长建筑的使用寿命。目前，许多建筑设计中使用最广泛的建筑围护结构是透明围护结构。透明围护结构的热阻很小，但太阳辐射很大，需要在透明围护结构外设置遮阳板，以减少阳光和太阳辐射。透明外壳的热性能也很差，为了减少空气调节系统的能源消耗，必须安装合适的屏蔽设备。在设计绿色建筑的窗户和外墙时，需要尽量减少使用透明外壳。绿色节能的概念也可以应用于建筑物门窗设计过程中。门窗是进行通风、采光等的关键部件，设计者可以根据当地的气候和照明条件作出相应的调整，也可以借助玻璃与保温隔热来提高门窗的密封性，并根据具体设计如玻璃门或大型落地窗等采光形式进行设计，也需要考虑房屋的保暖性，达到冬暖夏凉的效果，从而降低能耗。

4.4 重视对室内环境进行系统控制

在绿色节能理念的应用中，要改进建筑设计，必须综合利用好空气处理，尽可能多地选择自然光，优化和完善自然通风等多种综合系统的设计，进行全面的多维优化和系统集成。将各种功能的利用有机地整合和优化，完善科学体系，从整体上降低建筑能耗。空调系统在整体控制中起着重要作用，对建筑空调系统进行优化整合具有重要意义。为了降低空调系统的能耗，有必要对空调系统进行优化设计。节能的关键是空调系统的自动控制。根据空调系统优化设计方案的实施效果，采用分布式控制技术的绿色建筑系统节能效果最好，整个空调系统的节能效果可达30%左右。