现代绿色建筑节能设计的发展与应用初探

2023-10-22蓝伟华

城市建设理论研究（电子版） 2023年27期

蓝伟华

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绿色建筑节能设计不仅需要注重建筑的节能性能、生态性能、环保性能以及健康性能等方面的要求，而且还需要通过一系列合理、科学、有效的方法来降低能耗，从而提高建筑物的使用寿命。现代绿色建筑节能设计要充分利用可再生资源和低能耗材料来实现对环境破坏和能源浪费问题的控制，实现经济与社会可持续发展目标。因此，在进行绿色建筑节能设计时应该对其进行综合考虑，从多个角度对其进行研究和分析，从而使其更好地应用于实际工作中。

1 绿色建筑节能设计的意义

绿色建筑主要是为人类提供一个健康，舒适的工作，居住活动的空间，在此基础上，延伸出的绿色建筑设计。所以在进行设计时要将绿色建筑的一些环保理念、可持续发展理念、节能理念融入到设计当中，既能够确保建筑物实现实用性、功效性和环保性的统一，还要实现设计和施工的协调发展，在全面提高建筑施工的质量同时，还能够有效确保在进行建筑施工时做到低污染，低耗能，通过利用先进的环保施工技术和环保施工材料来达到相关环保需要求的建筑施工标准，并为建筑施工提供一定的指导和依据[1]。

其次，实施绿色建筑节能设计也是实现建筑行业可持续发展的必经之路，从全球的经济发展趋势分析来看，在未来几年内全世界范围内必将崛起大规模的环保型产业。尤其是在全球气候不断变暖、环境问题日益严重的时代背景下，全面加强环境保护、资源保护、促进生态建设已经是全球的必然发展趋势。环境问题和能源可持续利用也成为了当今世界各国所必须重点关注和重点解决的一大问题，在我国建筑行业可以说是国家经济支柱产业对我国的经济发展有着十分重要的作用和意义。因此建筑行业要想在如此严峻的社会背景和市场背景中长足稳定的发展下去就必须全面实施绿色建筑、实施绿色建筑节能设计，确保建筑行业资源消耗率能够逐年递减，为我国的节能环保事业作出一定贡献[2]。

2 现代绿色建筑节能设计的发展趋势

2.1 更趋向于以人为本为本的设计理念

建设项目开发，其终极目标是：满足人民日常生活需求、工作需求和个人休闲需求；简单来说，就是一座完全以人为中心的建筑。所以建筑设计的初衷也同样在于为人类营造一个舒适的人居环境，让人类能够在一个融洽、快乐的氛围中生存，并维持良好的精神状态。建筑设计和建造应该从使用者的角度出发，设计和建造的工作人员能够将绿色科技应用到其中，从一个科学的角度来对供暖、采光和通风等进行设计，让所建造的房子能够满足使用者的生活需要，让使用者能够享受到一种非常舒服的生活感受。另外，在材质上，应选用低碳、环境友好的材质，以绿色、环保和节能为主。在当今社会的发展中，人们在为自己的生存和工作而奋斗的时候，也有必要通过建设来满足自己的多种需求。从这一点可以看出，建筑已经成为人类生活中最重要的一部分[3]。传统风格的建筑，尽管给人们带来了某种程度上的舒适，但因为传统风格的建筑本身就有一些问题，所以对人们的日常生活和工作产生了一些不利的影响。同时，它又与人类生活有着紧密的联系，例如：住宅供暖；在居民生活中，因受到材质的限制，无法满足居民生活所需。比如，冬天供暖因为墙体材料的问题，导致供暖费用的增加，供暖能源的消耗，供暖材料的浪费，不能满足人们的需求，建筑设计中，不能体现出“以人为本”的设计思想。因此，现代的建筑节能设计，通过对传统的建筑进行改造，提升了对材料，对能源的利用，更好地满足了人们对能源的需求，更好地实现了对“以人为本”的建筑设计思想。因此，在当今的绿色建筑中，人们越来越倾向于以人为中心的设计思想，这一点是非常值得称赞的[4]。

2.2 更趋向于节能减排设计方向

节约能源，减少排放，这句话在现在的人听来并不陌生。由于近年来，我国为抑制国内能源的过度消费而推出了“节能减排”政策，其目标就是要在建筑工程中，让这种与人民有着紧密联系的各种物质，在消费中进行控制，从而提高对建筑工程材料的有效控制，实现节能减排的目标。在建国之初，因为各项建设迫切需要重新启动，并且还想要提高国力，所以在进行建筑设计的时候，并没有对能源的利用展开过一次系统的研究。到了本世纪，因为受到国内外能源的冲击，自然资源在一年一年的下降，这不但导致了国家能源消费的巨大损失，也给后人带来了能源的严重短缺问题，从而对国家长期的经济发展产生了很大的影响。因此，在目前的建设项目中，节约能源和减少能源消耗已经是大势所趋，同时也是目前建筑节能设计的一种替代物。在建筑开发建设中，工作人员要对各类有限的资源进行有效地利用，保证经济性节约性的同时，还要做到环保性。降低在施工中产生的损耗和浪费，让建筑企业能够降低投资成本，获得最大的利益[5]。

2.3 更趋向于生态化的设计理念

所谓的“生态学观念”，其确切地归结为对建筑设计的直接或间接的作用。众所周知，在建设项目中涉及到许多建材，其中大多数建材来自于天然资源。例如：木材，钢铁，水泥，沙，石头等等，这些材料，都是从自然资源中获取的。正因为如此，大家才知道，它们本质上都是与生态有关的物质。由于其被大规模的开采和利用，不但对生态环境产生了极大的破坏，还对当地人民的生活环境产生了一定的影响。比如：大规模的森林采伐，不但导致了山体无法硬化，还导致了泥石流等灾害的频发，而且还对某些动物的生活和繁殖产生了影响。生态系统是一条系统的生物链，如果其中某一生物被摧毁，那也就意味着一整条生物链就会被摧毁[6]。所以，尽管建筑业一直在发展，为我国的经济发展做出了巨大的贡献，但长期来看，必然会对人民的生活造成一定的影响。由此可以看出，现在的绿色建筑节能设计必须倾向于朝着生态化的设计理念发展，这也是一种对后人有利的健康发展趋势。如果要实现现代建筑的绿色化、生态化，设计师们在进行建筑设计的时候，必须要遵守与环境协调一致的生态原理，充分利用有限的生态资源，并将其与社会经济发展的法则相联系，遵守绿色的协调原理，对建筑的构造进行科学的设计，从而达到人与环境之间协调一致的目的[7]。

3 现代绿色建筑节能设计的应用

3.1 建筑规划中的节能设计

在进行绿色建筑节能规划设计时，应该从建筑外环境的角度出发，这样可以有效地减少能源的消耗。合理的外部环境设计，建筑节能设计相对来说需要设计人员有较高的专业水平并且这是一项细微和复杂的工作。尤其是在对建筑外部环境分析的时候，应全面研究微气候特征根据建筑功能的需求，通过一些切实可行的策略和方式来实现对外部环境的改变[8]。为建筑节能创造更有利的微气候环境。比如可以在建筑周围种植花草树木来实现空气净化、遮挡沙尘、降噪的目的。此外还可以设置一些建议小型的园林景观如小型的池塘，利用水来平衡环境温度还可以收集雨水，加强资源的利用。

其次，要合理规划和落实科学的体型结构设计，加强建筑的合理规划和体型结构设计是为了确保建筑整体结构能够符合当地的自然环境，能够有效的适应恶劣的维修环境变化确保建筑质量的全面提升。在对其进行设计的时候，设计人员需要综合考虑建筑朝向、光照程度、抗震能力等各方面因素。在房屋建筑中屋内的日照强度及通风程度是人们十分关注的话题，由于我国建筑工程会受到历史，文化，城市规划各方面的制约，所以要想实现建筑朝向的均匀分布以及环保节能设计相对来说是比较困难的。这就需要设计人员能综合分析各项因素以及权衡利弊，尽可能的找到一个最佳的制约和平衡点，为建筑的外形以及朝向，选择一个最佳的方位[9]。

3.2 建筑结构中的节能设计

热桥问题与节能设计是现阶段实现建筑节能目标的一个需要重点解决的问题由于现阶段我国人们审美素养的全面提升，因此对建筑结构以及建筑造型上过度追求美观和多变，这也导致了设计人员在对建筑围护构造进行设计的时候多注重墙体和屋面构建设计，外飘窗也被广泛应用与设计当中，但其中这些都在无形中增加了热桥的产生。这并不利于建筑节能理念的实现。因此必须要做好外墙、门窗和屋面的保温设计，有效防止热桥的产生，实现节能目标。

3.2.1 外墙保温设计

在绿色建筑的设计过程中，外墙保温设计是一个重要环节，因此在对外墙进行保温设计时应该从整体出发，全面考虑，从而达到节能目的。在外墙的设计过程中，可以使用保温性能较好的材料来对其进行施工，比如岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板等。但是在实际施工中，应该选择质量较好的材料，注意对建筑材料的运输问题，以免造成材料损失。要充分考虑到建筑施工过程中可能遇到的一些问题。在进行外墙保温设计时还应该注意以下几点：第一，要确保外墙保温系统的整体性；第二，要保证其质量，可以使用轻质的材料，如果有必要可以在外墙上使用保温涂料。如果需要在外墙上安装保温设备的话，应该采用轻质且便于运输的材料，还要确保外墙保温系统的耐久性[10]。

3.2.2 加强门窗的节能设计

在对建筑门窗设计的过程中，设计人员应该关注门窗节能技术的应用，在设计过程中要合理控制窗墙面积比。设计人员需要根据国家有关的设计节能设计标准来科学落实建筑结构中门窗的设计。要综合考虑不同地区以及房屋朝向和建筑功能性来确保门窗面积的合理性。而且门窗面积设计的合理，可以减少热量的损失加强室内的保温程度。在对外墙门窗进行设计的时候，应该考虑到如何实现门窗节能的全面提升，尤其是外墙玻璃门窗阻挡夏季太阳辐射热，进入室内和冬季室内热量的散失的最薄弱环节，这部分的耗能是十分巨大的，所以在设计的时候要充分考虑到这一问题，尽可能的选取更为合适的门窗玻璃材质如单层或者多层中空低辐射的玻璃门窗。以此来增加玻璃门窗的热工性能。对此可以选择单层或多层中空或低辐射玻璃。还要提高门窗设计的气密性，避免夏季热量的渗入，冬季热量的流失。此外设计人员还要考虑到门窗的遮阳性，尤其夏季的时候避免太阳辐射直接进入屋内导致能耗的增加。

3.2.3 注重屋顶的节能设计

对于屋顶的节能设计是绿色建筑设计中重要的组成部分。由于屋顶的面积非常大，因此，它也是建筑能耗最高的部分之一。在进行屋顶设计时应该充分考虑到其保温隔热性能，同时还要保证其具有良好的通风效果，这样才能在保证节能效果的同时还能够有效地改善空气质量。对屋顶进行节能设计时首先要确定其所处的位置，然后再根据所处位置进行具体设计。由于建筑物的屋顶不仅可以遮挡阳光而且还可以为建筑物提供一定的缓冲空间，这样就能够对自然风起到一定的阻挡作用。由于建筑屋顶上经常会有一些杂物，因此，应该在其周围种植一些绿色植物，这样能够有效地净化空气，同时还能够增加建筑物周围的绿化面积。在对建筑物屋顶进行设计时还需要充分考虑到建筑物所处环境以及气候条件，这样才能够达到最佳的节能效果。另外，在进行设计时还可以对建筑物所在环境进行科学地选择。

3.3 从材料应用角度出发，加强绿色建筑节能设计

随着人们对生活环境质量要求的不断提高，对建筑材料的要求也越来越高，传统建筑材料的使用不仅会对环境造成污染，而且还会消耗大量的能源。所以，在进行建筑节能设计时要注重绿色建筑节能材料的应用，从而减少资源消耗。在进行绿色建筑节能设计时需要根据当地实际情况对绿色建筑节能材料进行选择和使用。如在寒冷地区，需要使用保温性能较好的材料来进行建筑物的保温处理，从而减少建筑物对能源的消耗；在炎热地区需要使用隔热性能较好的材料来进行建筑物的隔热处理，从而减少建筑物对能源的消耗；在干燥地区需要使用保温性能较好的材料来进行建筑物的干燥处理，从而减少建筑物对能源的消耗。