绿色建筑理念下建筑规划节能设计措施研究

2022-03-01任怀堂甘肃省庆阳市建筑设计院有限责任公司

中国建筑装饰装修 2022年3期

任怀堂甘肃省庆阳市建筑设计院有限责任公司

建筑行业快速发展，人们对能源消耗、环境保护问题高度重视，绿色建筑以可持续发展理念为前提，坚持以人为本设计原则，在建筑材料选择方面以绿色、无污染的材料为主，不仅提高再生资源的利用率，有效节约资源，还能达到保护环境的目的，必须予以高度重视。

1 工程案例

某工程项目的建筑总用地面积为8 960 m2，建筑高度42 m，属于综合性商业住宅项目，为装配式混凝土工程。该工程在进行设计时，要求建筑的体型系数、能源系统、采光、通风等方面达到绿色环保标准，主要采用绿色建筑节能设计方案，确保建筑理念具有现代化和环保性的特点。

2 绿色建筑理念下建筑规划节能设计原则

绿色建筑设计理念下，进行建筑规划节能设计需遵循以下原则。

（1）节能减排原则。绿色建筑设计过程中，以可持续发展理念为核心，坚持以人为本理念，在材料选择方面更优化，以绿色无污染的材料为主，在能源方面选择可再生能源，可以有效达到节约资源、保护环境的目的，提高再生资源的利用率。例如，对门窗、屋面设计时所选择的材料多为新型节能的环保材料，在能源方面多采用太阳能、风能等清洁能源，可以有效降低环境污染问题。

（2）整体性原则。在对建筑进行规划设计时，将人、建筑、生态环境三者之间的关系考虑到位，统筹全局，从整体的角度出发，实现三者之间的和谐相处，保证生态环境、建筑设计两者之间的协调，将绿色和谐理念融入节能设计中，确保现代建筑生态化、绿色化局面的实现，在展示地方文化特色的基础上，进一步呈现人与自然和谐相处的生态环境。

（3）舒适健康原则。现代绿色建筑节能设计的主要目标是为人们提供舒适、高效的空间，以提高建筑工程的性能。在绿色建筑设计理念下，将以人为本作为核心，通过人性化的设计，将各种低碳环保的材料应用在工程中，为人们提供舒适的居住环境和宜人的景观设计，提升居住体验[1]。

3 现代绿色建筑规划节能设计的发展趋势

3.1 自然生态方面

面对日益严重的生态问题，进行建筑规划节能设计时，要在原有的以人为本理念的基础上，将生态设计理念与其进行有效融合，打破与自然需求两者之间的矛盾。绿色建筑理念下建筑规划节能设计将自然生态环境与建筑发展进行结合，在空间功能、自然景观、规划层次方面实现了新的突破，与现代绿色建筑设计理念相符，顺应工程的绿色发展趋势。

3.2 环境保护方面

城市化快速发展的当下，推动经济进步的同时，环境污染问题也日益显著，成为建筑行业的主要发展方向。绿色建筑节能规划设计的出现可以将设计理论向实践方面转变，以环境问题为导向，制定完善的集成方法，从材料角度出发，应用无污染、无公害的材料，在提高环境质量的基础上，进一步节约了工程的环境治理成本，保证工程经济效益。

3.3 健康标准方面

健康标准是建筑规划节能设计的根本目标，为提升建筑物整体性能，打造出宜人的居住环境，必须将其作为重要的衡量标准，在保证自然环境和社会环境和谐的基础上，实现回归人性的建筑规划节能设计。在进行具体操作时，要从细微处的环境问题着手，在满足社会需求的基础上，为人们提供更舒适的生存空间，进一步推进绿色建筑的健康发展。

4 提高建筑规划节能设计水平的措施

4.1 重视建筑体型系数

在绿色建筑理念下进行建筑规划节能设计时，为保证建筑物节能效果的完善性，要提高对建筑体型系数的控制标准。建筑物体型系数主要是指室外大气接触的建筑物外表面积与所包含体积的比值，通过该系数可以对建筑物的散热情况进行全面了解，对建筑的体型复杂情况进行分析，是衡量建筑物耗热量的重要指标。研究发现，耗能量与体型系数之间成正比关系，因此为保证建筑物节能效果，必须对体型系数进行严格控制[2]。例如，将建筑平面布局部紧凑设置，减少外墙出现凹凸不平的情况，以此来减小体型系数，达到节能的效果；根据建筑的实际情况，将建筑物的栋深、建筑物的层数或体量进行加大，也可以达到节能设计的目的。

4.2 科学进行建筑选址

在绿色建筑设计理念下，为保证建筑与自然、人以及周围环境的和谐性，要对建筑选址工作加强重视。以建筑物功能为前提，将其基础环境影响因素考虑到位，包括地形、地质条件、土壤稳定性以及地下水等基本因素，以保证后续工作的顺利开展，避免造成资源浪费；对交通运输情况考虑到位，保证交通的便利性，并确保周围基础设施的完善；对工程附近的自然资源及相关企业进行调查，避免将其建立在污染源或生态敏感区，同时对风向风力、气候温度等对建筑主体产生的空气动力环境进行分析；将建筑内外的温湿度条件考虑到位，对有利的自然条件加以有效利用，从根本上达到节能环保的目的。

4.3 有效应用节能技术

为保证建筑规划节能设计工作的完善性，实现其最大的应用价值，在设计过程中，需确保节能技术应用的有效性，发挥出建筑外围护结构的隔热和散热效应。在对屋顶进行设计时，应注意保暖隔热，在绿色建筑设计理念下，采用在屋顶中增加隔热层和保温层的方式，利用绝热挤塑聚苯乙烯板、高聚物改性沥青防水卷材等绿色材料，在实现隔热保暖目标的基础上，减少对环境的污染，保证各项节能指标满足设计要求。另外，在屋顶设置架空的通风层或建立阁楼，可以增加房间内的空气流动，达到通风、散热的目的，还能减少空调等设备的使用，减少能源消耗。

对建筑墙体进行节能设计时，一般采用外墙保温一体化设计以达到保暖保温的作用，主要是由保温层、抹面层、固定材料以及饰面层构成，墙体作为阻隔内外热量流通的不良导体，内保温和外保温是其主要的保温方式。在设计过程中要严格控制施工材料，利用新型的节能材料，可以避免室内外温差波动大对墙体造成损坏，一般外墙所采用的材料是具有闭孔结构的硬质泡沫塑料板材挤塑聚苯板XPS、节能型聚氨酯板（PU）、聚苯乙烯泡沫塑料板材模塑聚苯板、胶粉EPS 颗粒保温浆料以及抹面胶浆等材料，各材料的性能要求，相较于传统的施工材料，不仅能达到绿色环保的效果，符合建筑节能设计要求，还具有保温、防火、防潮的作用，能有效减少成本投入，保障工程的经济效益。在工程中以闭孔结构的硬质泡沫塑料板材挤塑聚苯板XPS 为主，有效实现节能环保的目的。在对内墙进行保温设计时，主要选用常规的保温材料进行铺设，但相较于外保温的方式，其保温效果较差，在施工过程中要考虑到位。

对门窗进行节能设计时，为达到保暖的效果，传统的工程设计中多采用减少门窗的设计方式，虽然在一定程度上达到保温的效果，但对通风和采光造成了极大的影响。工程中主要从绿色建筑材料方面着手，选择优质的密闭材料，根据工程的建筑朝向和风力、风向等因素，在东面、西面等朝向的窗户以安装中透光Low-E 玻璃的方式进行设计，在南面、北面朝向的窗户以安装高透光Low-E 玻璃为主。在对门窗位置进行设计时，应根据风向进行合理布局，使其形成穿堂风，提高室内换气散热效率，保证室内空气的正常流动，以达到降低能源消耗，满足通风、采光的需求。

4.4 合理利用再生资源

在建筑节能设计阶段，为达到节能降耗的目的，提高资源的利用率，必须合理利用再生资源。

（1）风力资源。在建筑工程日益发展的当下，高层建筑的通风问题被予以更多重视，传统的空调设计方式存在能源浪费、环境污染等问题，不适应现代建筑的发展趋势。绿色建筑理念下，在考虑到建筑朝向、间距等问题的基础上，风能作为一种清洁型能源，被广泛应用在高层、超高层建筑中，以此为基础的自然空气循环系统逐渐代替了传统的空调设计，不仅保证建筑高质量通风，提高再生资源的利用率，还有效减少了传统空调带来的弊端，满足人们对通风对流环境的需求，减少对生态环境的破坏，真正达到节能减排的目的[3]。

（2）水资源。水资源作为人们赖以生存的重要资源，贯穿于建筑工程整个施工过程中，但受外在因素的影响，水资源浪费、污染情况较为显著，与可持续发展理念相悖，在绿色建筑理念下，提高水资源利用率、减少水资源浪费，成为当前绿色建筑设计中的核心目标[4]。工程中为达到节能的目的，可以采用收集雨水进行循环二次利用的方式达到减少水资源浪费的情况。在工程实施阶段，将水资源的循环利用纳入到绿色建筑规划体系中，可以设置相应的污水回收池，对排放的污水进行统一处理，完善水资源的回收系统，以达到降低能源消耗，保证水资源合理利用的目的。

（3）太阳能资源。太阳能作为取之不尽、用之不竭的可再生能源，在绿色建筑节能设计中占据重要的位置。在工程中，可以将其用于热水系统，如闷晒式热水器、管板式热水器，目前已被广泛应用在绿色建筑设计中。利用光伏电池板可以将太阳能转化为电能，不仅可以实现供电、供暖、供水，还能有效避免对其他资源的过度开发，减少对空气的污染。据调查，应用太阳能供电、供暖，节能率可以达到45%以上，具有显著的节能效果（太阳能电池板见图1）。

图1 太阳能电池板图

4.5 优化建筑布局设计

建筑工程设计中，建筑布局的完善性决定着用户的居住体验和使用体验，更是实现节能减排、减少资源浪费目标实现的重要部分。具体进行规划设计时，要将气候、文化观念及用户的居住习惯等考虑到位，根据外在自然条件对建筑进行合理布局，以确保其满足用户的居住需求，进一步达到节能减排的目的[5]。例如，在气温较低时，为保证室内的保暖效果，减少热量的损失，要将太阳光照等问题考虑到位；在气候较炎热时，要将风向问题考虑到位，以保证空气的流通性；对于建筑物间距等问题要考虑到位，避免两个建筑之间距离过近，阻碍太阳光的照射，影响人们居住满意度；在对建筑总平面进行布局时，要在满足采光条件的基础上，根据建筑的特点，尽量选择南北向布置，以降低建筑物温度，减少建筑能耗。另外，传统设计中通常选择加大门窗面积保证通风、采光效果，会造成大面积的资源浪费，与节能理念相悖，因此要对其进行革新，通过自然通风设计和朝向设计，充分考虑周边环境因素，采用行列式和自由式的建筑平面布局，以实现对传统冷风系统部分功能的替代。这一设计方式不仅可以提高建筑的通风性和采光性，对室内的热环境具有改善的作用，还能进一步减少资源浪费，保证建筑内部的舒适性和稳定性，提高用户的居住体验[6]。