淺談現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展及運(yùn)用

秦衛(wèi)杰 高博

【摘?要】建筑是能源消耗大戶，隨著綠色環(huán)保、節(jié)能減排理念的日益深入人心，綠色建筑與建筑節(jié)能逐漸引起了社會(huì)各界的重視。本文先分析了現(xiàn)代綠色建筑的特點(diǎn)及節(jié)能設(shè)計(jì)原則，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展及運(yùn)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代建筑;綠色建筑;建筑節(jié)能設(shè)計(jì);運(yùn)用策略

【Abstract】Buildings are energy-consuming households. With the concept of green environmental protection， energy conservation and emission reduction， the green building and building energy conservation have gradually attracted the attention of all sectors of society. This paper first analyzes the characteristics of modern green buildings and energy-saving design principles. On this basis， it focuses on the development and application of green building energy-saving design for reference.

【Key words】Modern architecture;Green building;Building energy-saving design;Application strategy

建筑的能源消耗比較大，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全球建筑能源消耗占到總能源消耗的41%。近年來，建筑節(jié)能問題受到了越來越多的重視?，F(xiàn)代綠色建筑是一種基于節(jié)能、環(huán)保理念的建筑，其綜合考量環(huán)境、氣候等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用更加環(huán)保和節(jié)能的技術(shù)與材料進(jìn)行建設(shè)，具有明顯的低能耗、高環(huán)保、舒適性等特征。其能降低建筑對(duì)能源的消耗，以及對(duì)自然環(huán)境、資源等的破壞，而且使用壽命長，既能滿足人們對(duì)居住空間安全、舒適、綠色、環(huán)保等需求，也能有效地促進(jìn)人與建筑、自然之間實(shí)現(xiàn)和諧共生。

1. 現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則

節(jié)能設(shè)計(jì)是綠色建筑的基礎(chǔ)，也是建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的主流趨勢(shì)，也是當(dāng)前資源和能源緊缺下的客觀要求。綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)就是建筑設(shè)計(jì)者根據(jù)客戶要求，結(jié)合建筑項(xiàng)目周邊自然、地理、社會(huì)等因素，對(duì)建筑進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)，并利用先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)與施工、環(huán)保節(jié)能材料等，為用戶打造健康和舒適的生活環(huán)境，并最大程度地降低建筑能耗和建設(shè)、維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)建筑經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保效益最大化。現(xiàn)代綠色建筑的設(shè)計(jì)原則主要如下：

（1）第一，以人為本的原則。現(xiàn)代綠色建筑設(shè)計(jì)圍繞人的居住需求，對(duì)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的改良，提高了室內(nèi)空氣質(zhì)量與環(huán)境，降低了噪音和電磁場(chǎng)輻射等影響，主要或全部采用陶瓷、硬木等低毒或無毒建筑材料，根據(jù)人體需求合理選擇溫度、濕度和氣流，從而給居住者最佳感受。此外，由于應(yīng)用了吸聲材料或隔音設(shè)計(jì)技術(shù)，可以營造出安寧舒適的室內(nèi)環(huán)境。在這種和諧、舒適的環(huán)境中生活，有利于提升居住者的身心健康水平。

（2）第二，節(jié)能減排的原則。現(xiàn)代綠色建筑設(shè)計(jì)堅(jiān)持節(jié)約、經(jīng)濟(jì)的原則，通過合理利用有限的各種資源，如就地取材、使用可循環(huán)材料、優(yōu)化材料運(yùn)輸路線、采用綠色施工技術(shù)等，以及優(yōu)化建筑平面布局、平面形狀、進(jìn)深、體形系數(shù)、表面面積系數(shù)、長寬比和朝向等形體設(shè)計(jì)，改善墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區(qū)等部位，以降低施工的消耗和浪費(fèi)，提高建筑的保溫隔熱性能，盡力做到以最少的投入獲得最大的建筑建設(shè)效益，并減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞。

（3）第三，和諧共生原則。要實(shí)現(xiàn)生態(tài)化、綠色化的現(xiàn)代建筑，現(xiàn)代綠色建筑就要合理利用有限的生態(tài)資源，遵循自然規(guī)律，為人們創(chuàng)造人與自然和諧相處的居住環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與建筑、建筑與自然和諧共生。

2. 現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展及運(yùn)用

目前，現(xiàn)代綠色建筑在世界各國都得到了逐漸的推廣普及，我國各地綠色建筑的數(shù)量也同樣越來越多。從長遠(yuǎn)來看，綠色建筑是建筑業(yè)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。

（1）建筑布局與形式的節(jié)能設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)現(xiàn)代綠色建筑布局和形式時(shí)，要先對(duì)建筑周邊地理地貌、環(huán)境、人文等因素進(jìn)行綜合考慮，以全局思想設(shè)計(jì)建筑布局與形式，系統(tǒng)地考慮建筑在生命周期內(nèi)的成本、節(jié)能、環(huán)保、資源利用等各項(xiàng)問題。同時(shí)，對(duì)建筑的空間布局、間距、功能與朝向等進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，以保證建筑都能擁有良好的采光、通風(fēng)等條件，以減少通風(fēng)、采暖和空調(diào)設(shè)備的使用時(shí)間。如建筑物的基地應(yīng)選擇在向陽的地段上，朝向要確保利于采光。寒冷地區(qū)的建筑物應(yīng)以南北向?yàn)橹鳎饕拷ǔ?室內(nèi)布局要合理，盡可能利用陽光來達(dá)到節(jié)能的目的，減少合成材料的使用，為居住者創(chuàng)造一種類似自然的舒適感覺。

（2）屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。

現(xiàn)代綠色建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì)理念是以突出保溫層為主，因?yàn)槔錃庀陆?、熱氣上升，最終作用在屋面上。在此過程中，要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)太陽光吸收、雨雪水排泄引流、熱量散發(fā)、以及平頂屋面的通風(fēng)和保溫材料篩選等。首先，屋面保溫層自重要適當(dāng)，材料要具有良好的吸水率和密度以及保溫隔熱性能。同時(shí)，材料還要節(jié)能、環(huán)保、無公害。如有的屋面設(shè)計(jì)成蓄水屋面、綠色種植屋面等。蓄水屋面是在建筑屋面上建造深度約20cm的蓄水池，借助蒸發(fā)制冷機(jī)理來降低屋面溫度，達(dá)到節(jié)能減排目的。綠色種植屋面是在屋面上種植綠色植物，以提高屋面的綠色率和保溫隔熱能力，達(dá)到節(jié)約能源和調(diào)節(jié)小氣候的目標(biāo)。

（3）墻體節(jié)能設(shè)計(jì)。

墻體是建筑物的重要組成部分，墻體設(shè)計(jì)要突出保暖與保溫功能。設(shè)計(jì)外墻保溫層，采用新型節(jié)能材料，以保護(hù)墻體和延長墻體的使用壽命。選用帶有保溫夾層的復(fù)合型墻體，將墻體作為不良導(dǎo)體，阻隔內(nèi)外熱量的流通，降低室外溫度變化對(duì)墻體的影響，防止發(fā)生熱、冷橋等情況。如有的地區(qū)的建筑外墻保溫材料選用聚苯板、聚氨酯等有機(jī)材料，以及巖棉、玻璃棉等無機(jī)材料;也有的建筑采用外墻體遮陽設(shè)計(jì)，既美化了建筑立面，也有效減少了夏季輻射熱;有的建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)支撐體系設(shè)計(jì)，將鋼結(jié)構(gòu)支撐體系布置在墻體保溫層外側(cè)，利用后側(cè)空氣層流動(dòng)機(jī)理帶走熱量，實(shí)現(xiàn)了遮陽隔熱的設(shè)計(jì)目標(biāo)。對(duì)于構(gòu)造柱、圈梁等一些熱橋部位，要加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)，因其也會(huì)影響到外墻的傳熱性能。

（4）門窗節(jié)能設(shè)計(jì)。

在建筑物中，門窗的能耗是比較大的，大約占到建筑能耗的40%左右，尤其是一些大落地窗和外飄窗，其保溫和隔熱性能相對(duì)低。因此，在設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)，要重點(diǎn)解決保溫性能與隔熱的問題，應(yīng)在保證門窗通風(fēng)、采光等正常功能情況下，科學(xué)設(shè)計(jì)門窗面積，合理提高門、窗、陽臺(tái)外窗的密封性能。如對(duì)窗墻比進(jìn)行科學(xué)控制，使北向與西南的窗墻比不應(yīng)低于30%，北向與東向的窗墻比不應(yīng)高于20%等;提高門窗的氣密性等級(jí)，采用新型的門窗材料，金屬窗框要進(jìn)行斷熱處理，以提升門窗的節(jié)能效果。采取合理的開啟方式以及科學(xué)的門窗位置，避免存在穿堂風(fēng)。氣候變化明顯、晝夜溫差大且寒冷的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)雙層玻璃窗或中空型玻璃窗，這樣可以增強(qiáng)建筑物的抗寒保暖功能。

（5）光照與水資源節(jié)能設(shè)計(jì)。

建筑物的光照系統(tǒng)也是能耗比較大的，在設(shè)計(jì)時(shí)，也要給予重點(diǎn)關(guān)注。應(yīng)首先盡量利用自然光，然后，再將自然光與人工照明結(jié)合起來，從而降低電力能源的消耗。照明光源采用節(jié)能光源，根據(jù)建筑物的照明范圍、照明用量及功能等，合理進(jìn)行選擇;使用節(jié)能型照明燈具，科學(xué)設(shè)計(jì)照明燈具布局及控制系統(tǒng)，公共空間應(yīng)使用智能控制的照明系統(tǒng)。太陽能屬于天然能源，符合綠色建筑的節(jié)能要求?？稍谖菝嫖恢迷O(shè)置小面積的光點(diǎn)板，通過集蓄太陽熱能來提供熱水、普通照明等，其投資成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且舒適環(huán)保。此外，設(shè)計(jì)人員還要提高建筑水資源的利用率，設(shè)立污水回收和處理設(shè)施、雨水儲(chǔ)蓄再回用裝置等，以有效節(jié)約水資源。

3. 結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代綠色建筑的數(shù)量不斷增多，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)也受到了容易廣泛的重視。為提高綠色建筑節(jié)能效果，建筑設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，充分融入現(xiàn)代綠色節(jié)能理念和生態(tài)意識(shí)，在以人為本、節(jié)能減排、和諧共生原則基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，科學(xué)制定和選擇節(jié)能設(shè)計(jì)方案，從而使綠色建筑能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，并為人們提供更為舒適、健康的居住環(huán)境。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2019）02-25-113