綠色建筑的設計及其實現(xiàn)

劉志剛

（云南省建筑科學研究院，云南 昆明 650000）

隨著近幾年環(huán)境的惡化，綠色節(jié)能設計理念相繼誕生，這也是近幾年城市居民生活的直接訴求。在經濟不斷發(fā)展的背景下，人們對于生活質量的重視程度逐漸提升，使得環(huán)保節(jié)能設計逐漸成為建筑領域未來發(fā)展的主流方向。

1 綠色環(huán)境保護節(jié)能建筑設計的重要意義

綠色建筑擁有建筑物的各種功能，同時還可以按照環(huán)保節(jié)能原則實施高端設計，從而進一步滿足人們對于建筑的各項需求。在現(xiàn)代化發(fā)展過程中，人們對于節(jié)能環(huán)保這一理念的接受程度不斷提升，建筑行業(yè)領域想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，需要積極融入環(huán)保節(jié)能設計相關理念。而建筑應用期限以及建設質量在一定程度上會被環(huán)保節(jié)能設計綜合實力所影響，為了進一步提高綠色建筑建設質量，需要加強相關技術人員的環(huán)保設計實力，將環(huán)保節(jié)能融入到建筑設計的各個環(huán)節(jié)中，從而提高建筑整體質量[1]。

2 綠色建筑初步策劃

節(jié)能建筑設計在進行整體規(guī)劃的過程中，需要先考慮到環(huán)保方面的要求，通過有效的宏觀調控手段，控制建筑環(huán)保性、經濟性和商業(yè)性，從而促進三者之間維持一種良好的平衡狀態(tài)。在保證建筑工程基礎商業(yè)價值的同時，提高建筑整體環(huán)保性能。通常情況下，建筑物主要是一種坐北朝南的結構，這種結構不但能夠保證房屋內部擁有充足的光照，同時還能提高建筑整體商業(yè)價值。實施節(jié)能設計的過程中，建筑通風是其中的重點環(huán)節(jié)，合理的通風設計可以進一步提高房屋通風質量，促進室內空氣的正常流通，從而維持清新空氣，提高空氣和光照等資源的使用效率。在建筑工程中，室內建筑構造為整個工程中的核心內容，通過對建筑室內環(huán)境進行合理布局，可以促進室內空間的充分利用，促進個體空間與公共空間的有機結合，在最大程度上提升建筑節(jié)能環(huán)保效果。

3 綠色節(jié)能建筑整體設計

3.1 空間和外觀

通過空間和外觀的合理設計能夠實現(xiàn)生態(tài)設計的目標。建筑表面積和覆蓋體積之間的比例為建筑體型系數(shù)，該系數(shù)能夠反映出建筑空間和外觀的設計效果。如果外部環(huán)境相對穩(wěn)定，則體型系數(shù)能夠決定建筑能源消耗，比如建筑體型系數(shù)擴大，則建筑單位面積散熱效果加強，使總體能源消耗增加，為此需要合理控制建筑體型系數(shù)[2]。

3.2 門窗設計

建筑物外層便是門窗結構，會和外部環(huán)境空氣進行直接接觸，從而空氣便會順著門窗的空隙傳入室內，影響室溫狀態(tài)，無法發(fā)揮良好的保溫隔熱效果。在這種情況下，需要進一步優(yōu)化門窗設計。窗戶在整個墻面中的比例應該維持一種適中狀態(tài)，從而有效控制采暖消耗。對門窗開關形式進行合理設計，比如推拉式門窗能夠防止室內空氣對流。在門窗的上層添加嵌入式的遮陽棚，從而對陽光照射量進行合理調節(jié)，促進室內溫度維持一種相對平衡的狀態(tài)，維持在一種最佳的人體舒適溫度。

3.3 墻體設計

建筑墻體功能之一便是促進建筑物維持良好的溫度狀態(tài)。進行環(huán)保節(jié)能設計的過程中，需要充分結合建筑墻體作用特征，提升建筑物外墻保溫效果，擴大外墻混凝土厚度，通過新型的節(jié)能材料提升整體保溫效果。最新研發(fā)出來的保溫材料有耐火纖維、膨脹砂漿和泡沫塑料板等。相關新興材料能夠進一步減緩戶外空氣朝室內的傳播滲透速度，從而降低戶外溫度對于室內溫度的不良影響，達到一種良好的保溫效果。除此之外，新興材料還可以有效預防熱橋和冷橋磨損建筑物墻體，增加墻體使用期限。

4 綠色材料與資源的選擇

4.1 合理選擇建筑材料

材料是對建筑進行環(huán)保節(jié)能設計中的重要環(huán)節(jié)，建筑工程結構十分復雜，因此對于材料的消耗也相對較大，尤其是在各種給水材料和裝飾材料中。通過高質量裝飾材料能夠突顯建筑環(huán)保節(jié)能功能，比如通過淡色系的材料進行裝飾，不僅可以進一步提高整個室內空間的開闊度和透光效果，同時還能夠對室內的光照環(huán)境進行合理調節(jié)，隨后結合室內采光狀態(tài)調整光照，降低電力消耗。建筑工程施工中給排水施工是重要環(huán)節(jié)，為此需要加強環(huán)保設計，盡量選擇環(huán)保耐用、節(jié)能環(huán)保、危險系數(shù)較低的管材，從而進一步增加排水管道應用期限，降低管道維修次數(shù)，為人們提供更加方便的生活，提升整個排水系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性[3]。

4.2 利用清潔能源

對清潔能源的應用技術是最新發(fā)展出來的一種廣泛應用于建筑領域中的技術，受到人們廣泛歡迎，同時也是環(huán)保節(jié)能設計中的核心技術。其中難度較高的技術為風能技術、地熱技術和太陽能技術。而相關技術開發(fā)出來的也是可再生能源，永遠不會枯竭。將相關尖端技術有效融入于建筑領域中，可以為環(huán)保節(jié)能設計奠定基礎保障。在現(xiàn)代建筑中太陽能的應用逐漸擴大，人們能夠通過太陽能直接進行發(fā)電與取暖，也是現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能設計中的重要能源渠道。社會的發(fā)展離不開能源，而隨著我們發(fā)展速度不斷加快，對于能源的消耗也逐漸增加，清潔能源的有效利用可以進一步減輕能源壓力，同時清潔能源還不會造成二次污染，滿足人們綠色生活要求。當下建筑領域中的清潔能源以自然光源為主，能夠有效減輕視覺壓力，為此在設計過程中需要提升自然光利用率，結合光線衍射、反射與折射原理，合理利用光源。因為太陽能供電需要投入大量資金資源進行基礎設備建設，在一定程度上阻礙了太陽能技術的推廣。風能的應用則十分靈活，包括機械能、熱能和電能等，都可以由風能轉化并進行儲存，從這種角度來看風能比太陽能擁有更為廣闊的開發(fā)前景。綠色節(jié)能技術的發(fā)展能夠在建筑領域中發(fā)揮出更大的作用。

5 綠色建筑建設施工技術

5.1 地源熱泵技術

地源熱泵技術常用與解決建筑物中的供熱和制冷難題，能夠發(fā)揮出良好的能源節(jié)約效果。和空氣熱泵技術相比，地源熱泵技術在實踐操作過程中，不會對生態(tài)環(huán)境造成太大的影響，只會對周圍部分土壤的溫度造成一定影響，對于水質和水位沒有太大影響，因此可以說地源熱泵擁有良好的環(huán)保效果。地理管線應用性能容易被外界溫度所影響，在熱量吸收與排放兩者之間相互抵消的條件下，地源熱泵能夠達到一種最佳的應用狀態(tài)。我國南北方存在巨大溫差，為此在維護地理管線的過程中也需要使用不同的處理措施。北方可以通過增設輔助供熱系統(tǒng)的方式，分散地源熱泵的運行壓力，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性；而南方地區(qū)則可以通過冷卻塔的方法分散地源熱泵的工作負擔，延長地源熱泵應用期限。

5.2 蓄冷系統(tǒng)

通過優(yōu)化設計蓄冷系統(tǒng)，可以對送風溫度進行全面控制，減少系統(tǒng)中的運行能耗。因為夜晚的溫度通常都比較低，能夠方便在降低系統(tǒng)能耗的基礎上，有效儲存冷氣，在電量消耗相對較大的情況下有效儲存冷氣，隨后在電力消耗較大的情況下，促進系統(tǒng)將冷氣自動排送出去，結束供冷工作，減少電費消耗。條件相同的情況下，儲存冰的冷器量遠遠大于水的冷氣量，同時冰所占的儲冷容積也相對較小，為此熱量損失較低，能夠有效控制能量消耗。

5.3 自然通風

自然通風可以促進室內空氣的快速流動，從而使室內外空氣實現(xiàn)順暢交換，維持室內新鮮的空氣狀態(tài)，使其滿足舒適度要求，同時不會額外消耗各種能源，降低污染物產量，在零能耗的條件下，促進室內的空氣狀態(tài)達到一種良好的狀態(tài)。在該種理念的啟發(fā)下，綠色空調暖通的設計理念相繼誕生。自然通風主要可以分為熱壓通風和風壓通風兩種形式，而占據核心地位和主導優(yōu)勢的是風壓通風。建筑物附近風壓條件也會對整體通風效果產生一定影響。在這種情況下，需要合理選擇建筑物具體位置，充分結合建筑物的整體朝向和分布格局進行科學分析，提高建筑物整體通風效果。在設計過程中，還需充分結合建筑物剖面和平面狀態(tài)進行綜合考慮，盡量降低空氣阻力對于建筑物的影響，擴大門窗面積，使其維持在同一水平面，實現(xiàn)減小空氣阻力的效果。天氣因素是影響戶外風速的主要原因，為此在對建筑窗戶進行環(huán)保節(jié)能設計時，可以通過添加百葉窗對風速進行合理調控，從而進一步減輕戶外風速對于室內通風的影響。熱壓通風和空氣密度之間的聯(lián)系比較密切。室內外溫度差異容易影響整體空氣密度，空氣能夠從高密度區(qū)域流向低密度區(qū)域，促進室內外空氣的順暢流通，通過流入室外干凈的空氣，從而把室內渾濁的空氣排送出去，提升室內整體空氣質量。

5.4 空調暖通

建筑物保溫功能主要是通過空調暖通實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)節(jié)能目標，可以對空調的運行功率進行合理調控，從而有效減少室內熱量消耗，提高空調暖通的環(huán)保節(jié)能效果。除此之外，還可以通過對空調風量進行合理調控的方法降低空調運行壓力，減少空調能耗，實現(xiàn)節(jié)能目標。把變頻技術融入到空調暖通系統(tǒng)中，能夠進一步減少空調能耗，和傳統(tǒng)技術下的能耗相比降低了四成，提高了空調暖通的節(jié)能效果。經濟發(fā)展帶來雙重后果：一是提升了人們整體生活質量，二是加重了環(huán)境污染，威脅到人們身體健康。對空調暖通進行優(yōu)化設計能夠有效降低污染物排放，減少能源消耗，從而提升整體環(huán)境質量。在對建筑中的空調暖通設備進行設計的過程中，還需要充分結合建筑外部氣流狀況和建筑當?shù)氐乩頎顩r，有效選擇環(huán)保材料，促進系統(tǒng)升級，提升環(huán)保節(jié)能設計的社會性與經濟效益。

5.5 電氣節(jié)能技術

在新時期的建筑設計中，電氣節(jié)能技術的應用范圍逐漸擴大，能夠進一步減少能源消耗。電氣節(jié)能技術大都應用于照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和機電系統(tǒng)中。在配置供電系統(tǒng)相關基礎設備的過程中，應該始終堅持安全和簡單的原則，預防出現(xiàn)相同電壓變配電技術超出兩端問題的出現(xiàn)，外變配電所應該和負荷中心之間維持較近的距離，從而能夠有效減少能源消耗，促進整個線路的電壓維持一種穩(wěn)定的狀態(tài)。為了降低變壓器空載過程中的能量損耗，可以選擇配置節(jié)能變壓器。為了進一步保證熱穩(wěn)定性，控制電壓損耗，應該合理配置電纜電線。照明設計和配置兩者之間完全不同，照明設計需要符合相應的照度標準，只有合理設計照度才能降低電氣系統(tǒng)能源消耗，實現(xiàn)優(yōu)化配置終極目標。

6 結束語

綜上所述，環(huán)保節(jié)能設計符合新時期的發(fā)展訴求，同時也是建筑領域未來發(fā)展的主流方向，能夠促進人們生活環(huán)境和生活質量的不斷優(yōu)化，在保證建筑整體功能的基礎上，為人們提供舒適生活，打造生態(tài)建筑。