淺析建筑節(jié)能與綠色建筑設(shè)計(jì)

■謝 潔 ■江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330001

傳統(tǒng)的新建和改建的建筑要消耗大量的木材、鋼材、磚石和礦物材料，造成森林的過度砍伐，自然環(huán)境的破壞。同時住宅與公共建筑的采暖、空調(diào)、照明等設(shè)施消耗了大量的能源，造成環(huán)境污染。追求健康、舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同愿望，同時這也是作為一名建筑師的設(shè)計(jì)追求。

1 什么是綠色、節(jié)能建筑

2004年8月，國家建設(shè)部將“綠色建筑”明確定義為:“為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間，同時在建筑全生命周期中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物?！?/p>

建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標(biāo)是在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率，在某種意義上稱作“提高建筑中能源利用率”，也就是在能源和資源得到充分有效利用的同時，建筑物的使用功能更加符合人類的需要，建筑節(jié)能應(yīng)該是:冬暖夏涼。

綠色建筑是通過科學(xué)的整體設(shè)計(jì)，集成綠色建材、自然通風(fēng)和采光、低能耗維護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)＞，具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等六大特點(diǎn)。它不僅可以滿足人們的生理和心理需求，而且能源和資源的消耗最為經(jīng)濟(jì)合理，對環(huán)境的影響最小。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 綠色建筑能源的規(guī)劃與利用

(1)開發(fā)生產(chǎn)“綠色建材”。改善隔熱保溫性能，改革墻體和屋面，加強(qiáng)住宅建筑的保溫隔熱性能。“綠色建筑”需要“綠色建材”，例如墻體材料采用燒結(jié)多孔磚;目前，在框架及高層建筑結(jié)構(gòu)中，新型非承重墻體材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而絕大多數(shù)的多層磚混結(jié)構(gòu)住宅仍使用傳統(tǒng)的實(shí)心粘土磚，這不僅耗用大量寶貴的土地資源，而且也由于其維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能差，致使建筑能耗高，降低了居住的經(jīng)濟(jì)性與舒適性。因此，應(yīng)用新型節(jié)能承重墻體已成為多層混合結(jié)構(gòu)住宅墻體革新的重點(diǎn)工作。大量實(shí)踐證明，燒結(jié)多孔磚節(jié)能住宅體系具有節(jié)土、節(jié)能、自重輕，便于設(shè)計(jì)施工等優(yōu)點(diǎn)，易于推廣，是取代粘土磚的比較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。墻體保溫材料如YT、TS保溫裝飾一體化板新型外墻保溫技術(shù)，具有良好保溫隔熱性，綜合造價(jià)低，適用面寬的優(yōu)點(diǎn)，可以大大減少建筑物的能源消耗，有利于緩解我國的能源危機(jī)?？梢詮V泛使用于新建工程和舊墻翻新工程。

(2)充分利用自然采光與自然通風(fēng)。自然采光是取之不盡，用之不竭的綠色能源，主要通過中庭、玻璃幕墻、中庭、開窗等手段使室內(nèi)光線充足。為了改善建筑采光質(zhì)量，利用相應(yīng)的自然采光的新技術(shù)，如導(dǎo)光管，采光擱板，以及自然采光的新材料，如光敏玻璃等最大限度的利用自然光提供可能，盡量減少因人工照明所導(dǎo)致的能耗。自然通風(fēng)主要通過建筑形體設(shè)計(jì)、朝向、建筑群的布局等，根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向來取得最大的自然通風(fēng)。利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，解決夏季或過渡季節(jié)的室內(nèi)熱舒適性問題，減少空調(diào)的開啟時間。

(3)設(shè)置熱量收集系統(tǒng)。利用熱媒(如水，密閉的空氣間層等)進(jìn)行熱量收集。在建筑智能控制的系統(tǒng)中按需為建筑物提供所需要的熱量(如熱量轉(zhuǎn)換后的熱水可用于晝夜間熱量儲備和釋放)。例如，上海世博會的阿爾薩斯館外墻就是利用太陽墻達(dá)到室內(nèi)舒適性的節(jié)能環(huán)保建筑范例。

2.2 植物對綠色建筑的作用

植物被喻為“綠色空調(diào)”，改善局部小氣候;通過對室內(nèi)植物的應(yīng)用，凈化空氣，吸收有害氣體，改善室內(nèi)生態(tài)環(huán)境，通過植物在建筑設(shè)計(jì)中對屋頂，墻體的應(yīng)用可大大提高建筑的節(jié)能。另植物還有著吸聲減噪與景觀等諸多作用。

2.3 節(jié)水與雨水綜合利用

隨著社會的發(fā)展，水資源消耗不斷增加，水資源的合理開發(fā)利用問題是全世界面臨的最大難題。綠色建筑以可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo)，鼓勵使用收集的雨水，循環(huán)的廢水，中水處理回用，等等措施來達(dá)到最優(yōu)綜合效率的水環(huán)境系統(tǒng)，降低能耗，做到無廢無污染，建筑環(huán)境生態(tài)平衡發(fā)展。

2.4 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

(1)設(shè)計(jì)屋頂水池，屋頂綠化。在屋面上蓄上一定厚度的水，利用水的蒸發(fā)對太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通過水的蒸發(fā)和流動及時地將熱量帶走，減緩了整個屋面的溫度變化。而且蓄水屋面還能改善混凝土的使用條件，避免了直接曝曬和雨水引起的急劇伸縮。屋頂綠化也是近幾年來運(yùn)用最為生態(tài)、最為有效的降低“城市熱島”效應(yīng)的一種手段。在綠色植物的同化作用及遮陽作用，同時，綠色屋面因植物的蒸騰和蒸發(fā)作用消耗的潛熱，從而降低周圍空氣的溫度。屋頂綠化不僅可以改善熱島效應(yīng)，還可以美化市容;提供休息場所，提高生活質(zhì)量等。例如，位于德國達(dá)姆施塔特的森林螺旋大樓完全打破了傳統(tǒng)高層樓房的方正格局，樓頂如同一個從最高處迂回下降的U型林蔭大道，生長著各種樹木和灌木。大樓的墻體上東一處西一處地懸垂著植物，使得許多窗戶就像從樹叢里鉆出來一樣。這些獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)表達(dá)了設(shè)計(jì)者對環(huán)境的關(guān)注，力求體現(xiàn)綠色生活的理念。

(2)建筑外墻綠化設(shè)計(jì)。綠化建筑外墻具有加強(qiáng)建筑的景觀化、增加人與自然的親密度作用。還能夠起到隔熱、蔽蔭、減少輻射的作用，調(diào)節(jié)墻壁的內(nèi)外溫差，改善室內(nèi)小氣候。例如上海世博會上有80%的展館都按綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)建成，如法國館、新加坡館、香港館、瑞士館、印度館等。隨著垂直綠化在上海世博會的廣泛運(yùn)用，我們相信其在中國的發(fā)展也越來越值得期待。

(3)設(shè)置雙層玻璃幕墻。雙層玻璃幕墻被業(yè)內(nèi)稱為“可呼吸的皮膚”，它利用兩層(或三層)玻璃作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外層采用普通的鋼化玻璃，內(nèi)層采用中空LOW-E玻璃，在外層與內(nèi)層間留有一定寬度的空氣夾層。在夏季，利用煙囪效應(yīng)或機(jī)械通風(fēng)手段對通風(fēng)道進(jìn)行熱壓通風(fēng)，把玻璃之間的熱空氣帶走，達(dá)到降溫的目的。在冬季，雙層玻璃之間的夾層形成了一個陽光溫室，提高了建筑內(nèi)表面的溫度，有利于保暖，從而節(jié)約采暖能耗。同時，雙層幕墻能夠通過通風(fēng)道進(jìn)行開窗通風(fēng)，在一定程度上改善高層建筑的室內(nèi)空氣質(zhì)量。

3 總結(jié)

節(jié)能建筑、綠色建筑將成為建筑發(fā)展的必然趨勢，全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的矛盾;實(shí)現(xiàn)人、建筑和自然三者之間高度的和諧統(tǒng)一。

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［3］李洋.我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其問題探析［J］.商業(yè)文化(上半月)，2011(07).