淺談綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

酈超

（中國美術(shù)學(xué)院風(fēng)景建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

綠色建筑理念與我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施高度契合，在建筑中注入節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)緩解我國能源緊張與環(huán)境治理具有較高的推動(dòng)意義。數(shù)據(jù)表示，當(dāng)前我國建筑行業(yè)每年新增綠色建筑約為3500 個(gè)，帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模為210 億元產(chǎn)值，但我國綠色建筑發(fā)展起步較晚，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面的發(fā)展仍處于初級(jí)階段。

1 綠色建筑理念下建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

1.1 節(jié)約建筑能源

傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)對(duì)建筑資源的利用缺乏規(guī)劃性，使得與之建設(shè)相關(guān)的水資源、能源、建筑材料等無法得到合理利用，造成大量資源的浪費(fèi)，數(shù)據(jù)表示我國能源每年的生長(zhǎng)能力僅為3.16%，在當(dāng)前自然資源、能源高度緊缺的形勢(shì)下，已不再適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要。綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用能夠?qū)ㄔO(shè)資源進(jìn)行合理規(guī)劃進(jìn)而降低工程施工的能耗，在一定程度上可大幅緩解我國的能源壓力。

1.2 提升建筑性能

暖通工程質(zhì)量直接影響人們對(duì)建筑性能的滿意程度，傳統(tǒng)建筑暖通系統(tǒng)運(yùn)行過程中所用能耗是建筑整體的50%～60%，人們的居住成本較高，且極易對(duì)城市周邊環(huán)境造成破壞，加劇氣候變暖的趨勢(shì)。在暖通工程設(shè)計(jì)中加入綠色節(jié)能建筑理念，能夠有效提升建筑供暖性能，降低人們居住成本的同時(shí)，也能夠優(yōu)化建筑周邊環(huán)境，提升人們的舒適感。

1.3 有利于環(huán)境保護(hù)

我國建筑能耗占國民經(jīng)濟(jì)總能耗的28%，綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用能夠提升建筑本身對(duì)太陽能、風(fēng)能等清潔可再生能源的利用率，不但能夠減少對(duì)不可再生資源的使用，還可在保障建筑使用性能穩(wěn)定的前提下，減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞與自然資源的大規(guī)模開采，是當(dāng)前國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重要舉措。

1.4 促進(jìn)城市合理布局

我國人口基數(shù)大，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市用地緊張趨勢(shì)不斷加劇，綠色建筑理念下的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)十分注重對(duì)建筑布局的考量，這在一定程度上促進(jìn)城市功能區(qū)的合理布局，有效緩解用地緊張的同時(shí)，能夠推動(dòng)城市功能的提升，進(jìn)而促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)得以高速發(fā)展。

2 綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的具體形式

2.1 建筑規(guī)劃布局節(jié)能

工程總體布局設(shè)計(jì)中注入綠色節(jié)能理念是建筑節(jié)能功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。工程設(shè)計(jì)人員需要對(duì)工程建設(shè)區(qū)域的氣候條件、地形地勢(shì)、城市風(fēng)貌、周邊建筑布局等因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的考察，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑物朝向、樓間距、建筑高度、建筑風(fēng)格等，保障建筑物具有良好的通風(fēng)性能與采光性能，避免因樓間距過低使得周圍建筑過于密集，對(duì)建筑物空氣流通和室內(nèi)環(huán)境造成影響，從而保障建筑實(shí)際使用性能符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)應(yīng)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中巧妙的結(jié)合城市建筑特征，賦予建筑工程人文特性，使之與周圍建筑能夠有效合為一體，從而優(yōu)化城市面貌，使得工程建設(shè)具有應(yīng)用的持久性，保障城市建設(shè)資源得以有效應(yīng)用。

由于建筑高度能夠直接影響建筑物的通風(fēng)、采光性能，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)周邊建筑高度進(jìn)行全面測(cè)量并根據(jù)城市日照特點(diǎn)，進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃；數(shù)據(jù)表示我國60%以上城市及地區(qū)的年平均日照時(shí)間＞2000h，若能合理應(yīng)用將有效降低建筑能耗。應(yīng)盡量將低層建筑設(shè)計(jì)在迎風(fēng)面，同時(shí)高層建筑應(yīng)安排在低層建筑的后面，從而確保建筑群布局錯(cuò)落有致，保障低層建筑基礎(chǔ)性能不受影響，進(jìn)而有效提高城市居民的居住質(zhì)量，提高城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)利用能力。

2.2 建筑外墻節(jié)能

墻體設(shè)計(jì)是節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中的重要部分，能夠作為墻體內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì)，一般節(jié)能型外墻建筑相比較普通外墻建筑的室內(nèi)溫度高10℃左右，節(jié)能建筑所節(jié)約能耗的50%都來自于建筑圍護(hù)外墻的節(jié)能設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑墻體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在保障外墻結(jié)構(gòu)承重穩(wěn)定與安全的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)其保溫隔熱性能進(jìn)行規(guī)劃，而建筑外墻節(jié)能設(shè)計(jì)多與墻體材料與施工工藝密切相連。

建筑外墻體保溫形式主要有內(nèi)保溫與外保溫，其中對(duì)外墻外保溫進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用多孔或空心材料塑造外墻結(jié)構(gòu)，比如混凝土砌塊、多孔磚粘土磚等，同時(shí)在進(jìn)行外墻結(jié)構(gòu)材料選擇時(shí)還應(yīng)兼顧其防火與防水性能，以此保障建筑的實(shí)用性。外墻內(nèi)保溫的設(shè)計(jì)需要選擇導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較小、可燃性較低的材料，并以加設(shè)保溫層的形式，提升建筑的保溫性能。

2.3 建筑屋面節(jié)能

應(yīng)用綠色建筑理念對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是提高其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，其中屋面作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，其耗熱量相比于建筑外墻、地面而言最高。因此，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重提升其保溫隔熱的性能，這是改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境的關(guān)鍵途徑，可有效降低居民夏季對(duì)空調(diào)的依賴程度，從而降低建筑應(yīng)用的能耗。種植屋面技術(shù)是近年來，建筑行業(yè)新興起的屋面節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用于各城市建筑工程之中，數(shù)據(jù)表示，帶有綠化屋面設(shè)計(jì)的建筑在夏季高溫期可降低室內(nèi)溫度3~5℃，同時(shí)屋頂綠化設(shè)置能夠通過光合作用為室內(nèi)提供大量O2，吸收更多CO2以及諸如SO2、NH3等有毒氣體，從而在實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的同時(shí)，也能夠改善人們居住環(huán)境的空氣質(zhì)量，提升其幸福感[2]。

2.4 門窗節(jié)能

建筑物門窗是接收太陽能的主要介質(zhì)，但因其具有較高的散熱性，對(duì)建筑室內(nèi)整體溫度的影響極高，一般門窗能耗約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的40%~50%，因此在綠色建筑理念下門窗節(jié)能設(shè)計(jì)也應(yīng)是建筑設(shè)計(jì)師規(guī)劃考量的重點(diǎn)。

當(dāng)前城市建筑工程建設(shè)兼具實(shí)用性與視覺藝術(shù)性，因此越來越多建筑采用落地門窗，以此增強(qiáng)建筑的視覺效果，此種方式將門窗的散熱性大幅放大，從而增加建筑的能耗。設(shè)計(jì)師應(yīng)基于此類建筑設(shè)計(jì)的缺陷，針對(duì)性改良設(shè)計(jì)思路，適當(dāng)控制建筑門窗與建筑墻體之間的比例，縮小門窗面積，以此增強(qiáng)門窗的保溫隔熱性能，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能目標(biāo)。

2.5 暖通與給排水節(jié)能

暖通與給排水系統(tǒng)是建筑物使用功能中十分重要且復(fù)雜的兩個(gè)部分，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中若不加以控制將造成大量水資源與熱能的浪費(fèi)，當(dāng)前在暖通與給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中加入節(jié)能設(shè)計(jì)思路，是綠色建筑工程建設(shè)的主要途徑。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行暖通工程設(shè)計(jì)時(shí)為達(dá)到節(jié)能效果，可選用變風(fēng)量系統(tǒng)或分區(qū)域控制系統(tǒng)，針對(duì)室內(nèi)溫度與通風(fēng)的實(shí)際情況對(duì)送風(fēng)設(shè)施形成自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而促進(jìn)室內(nèi)形成良好的自然通風(fēng)，有效降低系統(tǒng)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

當(dāng)前越來越多先進(jìn)節(jié)水設(shè)備在市場(chǎng)中得以有效流通，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合工程造價(jià)合理分配建設(shè)資源，在給排水系統(tǒng)中應(yīng)用優(yōu)質(zhì)管材和設(shè)備，如應(yīng)用節(jié)水型水龍頭，能夠在居民用水時(shí)有效節(jié)約水資源20%~30%，可大幅降低人們的水資源消耗成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。同時(shí)應(yīng)合理劃分給水分區(qū)，將衛(wèi)生器具的最低靜水壓控制在0.45MPa，使供水時(shí)水壓保持穩(wěn)定，從而降低供水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)造成的能耗。

3 綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)施的建議

3.1 加大節(jié)能設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

在綠色建筑理念下加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，是一個(gè)復(fù)雜且龐大的工程，既需要保留傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)性能，又需要重點(diǎn)開發(fā)建筑設(shè)計(jì)中各環(huán)節(jié)中的節(jié)能因素，這對(duì)設(shè)計(jì)師的專業(yè)技能素質(zhì)要求極高，一旦在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)失誤，將對(duì)建筑使用的穩(wěn)定性與安全性造成極大的影響。因此，建筑企業(yè)應(yīng)順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，加大設(shè)計(jì)階段的管理力度，可通過引進(jìn)BIM 技術(shù)的方式，利用各環(huán)節(jié)建設(shè)數(shù)據(jù)構(gòu)建起三維模型，為設(shè)計(jì)人員提供最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，確保建筑節(jié)能設(shè)計(jì)符合建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 加強(qiáng)新材料、新技術(shù)的應(yīng)用

建筑門窗、外墻、屋面、暖通、給排水等處的節(jié)能設(shè)計(jì)與綠色環(huán)?？稍偕牧稀⒔ㄖ?jié)能技術(shù)息息相關(guān)，在國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施背景下，建筑材料市場(chǎng)中越來越多的環(huán)保材料、技術(shù)得以研發(fā)應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)應(yīng)樹立綠色生產(chǎn)的意識(shí)，加強(qiáng)建筑工程建設(shè)對(duì)環(huán)保材料的使用，大幅提高建筑物的節(jié)能性，有效改善室內(nèi)空環(huán)境，從而大幅提升人們對(duì)建筑質(zhì)量的滿意度，進(jìn)而促進(jìn)我國綠色建筑持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[3]。

4 結(jié)論

綜上所述，在國家能源結(jié)構(gòu)積極調(diào)整背景下，政府政策以環(huán)境保護(hù)與節(jié)約能源為主要導(dǎo)向，對(duì)綠色建筑的發(fā)展提供大力支持，此類建筑是我國建筑行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。因此，相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)樹立起統(tǒng)籌全局的意識(shí)，深入研究城市建筑的整體規(guī)劃與布局，對(duì)建筑外墻、屋面、門窗、暖通給排水等與建筑能耗聯(lián)系密切的環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管理新技術(shù)、施工新材料等的應(yīng)用，有效提升綠色建筑的性能。