現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展及運用

李雪皎 太原富力城房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

1 前言

在現(xiàn)代社會中由于人們生活水平的不斷提高，對生活環(huán)境和生活質(zhì)量的要求也隨之提高，現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)運而生。綠色建筑節(jié)能設(shè)計是指在延長建筑物使命壽命的同時實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材，降低環(huán)境污染程度，為人們創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境?，F(xiàn)在綠色建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展及運用對人們生活和社會發(fā)展具有重要意義。本文主要從綠色節(jié)能設(shè)計的概述、原則、發(fā)展現(xiàn)狀、及運用等四個方面展開分析。

2 綠色建筑節(jié)能設(shè)計概述

綠色建筑節(jié)能設(shè)計是指設(shè)計人員在國家法律法規(guī)的規(guī)定下，充分利用環(huán)境中的自然資源，在不破壞環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的前提下建造建筑物的一種先進方式。在建造過程中真正做到回歸自然，整個建筑全部應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的綠色材料，更好的實現(xiàn)人與自然和諧共生。綠色建筑節(jié)能設(shè)計關(guān)鍵在于節(jié)能，擁有圍護結(jié)構(gòu)熱工性能優(yōu)化、全空氣變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)以及節(jié)能燈具等功能，更好的為人們提供舒適的生活場所。綠色建筑節(jié)能設(shè)計另一個關(guān)鍵點在于綠色，使用純天然、原生態(tài)、無污染的建筑材料，更好的為人們提供健康的生活場所，同時保護自然環(huán)境。

3 綠色建筑節(jié)能設(shè)計的原則

3.1 和諧發(fā)展的原則

綠色建筑節(jié)能設(shè)計的基本原則就是人與自然和諧發(fā)展的原則，所有的建筑物都是人們?yōu)榱松嫘枰斯そㄔ煨纬傻模嬖谟谧匀唤?，是自然界的重要組成部分，因此為了保護自然界的環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展，需要應(yīng)用綠色建筑節(jié)能設(shè)計。所有的生物都是生活在整個自然界中，人們作為自然界中的高級動物，在不斷發(fā)展進步的同時應(yīng)時刻牢記保護自然環(huán)境的重要性，為了人類可以更長久的生存與發(fā)展，需要減少對自然環(huán)境的污染，實現(xiàn)自然界的可持續(xù)性發(fā)展，做到人與自然界的共生，堅持綠色建筑節(jié)能設(shè)計的和諧發(fā)展原則。

3.2 健康舒適的原則

由于現(xiàn)代社會的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提升，對生活質(zhì)量的要求也在不斷提升，不再滿足于簡單的生存而是開始追求居住環(huán)境的健康舒適，這是社會發(fā)展的必然趨勢，也是建筑行業(yè)發(fā)展遵循的原則。因此設(shè)計人員需要應(yīng)用綠色建筑節(jié)能設(shè)計這種新型的方式，來滿足人們對高質(zhì)量的居住生活的要求。在綠色建筑節(jié)能設(shè)計過程中，采用節(jié)能環(huán)保材料，充分考慮到采光、用水、供暖等生活方方面面的細節(jié)問題，滿足人們健康舒適的需求。

4 我國現(xiàn)代綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的建筑物在設(shè)計和建造過程中利用的是有限資源，如泥碳、天然氣、非金屬礦產(chǎn)等等，長此以往很容易造成社會資源短缺的現(xiàn)象，破壞自然環(huán)境的同時也不利于人們的生存與發(fā)展。根據(jù)搜集的信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得出，在現(xiàn)代社會發(fā)展中，就目前國內(nèi)建筑來看，從2011年到2019年我國建筑節(jié)能行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模逐年增加。這一發(fā)展趨勢說明國家支持建筑行業(yè)綠色建筑節(jié)能設(shè)計，同時企業(yè)瞄準綠色建筑節(jié)能設(shè)計市場，人民群眾環(huán)保節(jié)能的意識在不斷增強，綠色建筑節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用不斷增加。

圖1 2011～2019年我國建筑節(jié)能行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模走勢

傳統(tǒng)的建筑在設(shè)計和建造過程中依舊采用的是合成材料和化學(xué)材料，如塑料、鋼鐵、玻璃、纖維、橡膠等等，長此以往很容易危害人們的身體健康，并對環(huán)境造成污染甚至破壞生態(tài)平衡。根據(jù)搜集的信息和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得出，在現(xiàn)代社會發(fā)展中，就目前國內(nèi)建筑來看，新型保溫材料在建筑行業(yè)中的使用規(guī)模不斷增加，由此課件新型綠色產(chǎn)品和環(huán)保節(jié)能材料的利用效率不斷提高，綠色建筑節(jié)能設(shè)計在現(xiàn)代社會建筑行業(yè)被廣泛應(yīng)用。

圖2 2014～2020年中國外墻建筑保溫材料市場規(guī)模及增速

5 現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計的前景分析

5.1 更加傾向于以人為本的設(shè)計理念

從現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r上進行分析，呈現(xiàn)出明顯的“以人為本”的特征。也就是說，現(xiàn)階段我國的綠色建筑節(jié)能設(shè)計工作以順應(yīng)人們?nèi)粘５纳钏?、滿足人們的生產(chǎn)和工作要求、符合人們的休閑娛樂需求為出發(fā)點和落腳點。隨著社會的持續(xù)進步和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于建筑結(jié)構(gòu)、性能等的要求越來越高，對于生活滿意度和居住幸福感的追求越來越強烈。而對于傳統(tǒng)的建筑物而言，雖然能夠在一定的社會時期為人們提供滿意的居住空間，確保人們能夠獲取一定的生活滿意度和居住幸福感，但在本質(zhì)上仍舊存在些許不足，隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展而無法進一步滿足人們對滿意度和幸福感所提出的新要求。

為了推動社會效益的最大化和充分體現(xiàn)建筑物的服務(wù)性能，現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計工作將“以人為本”的理念作為未來最主要的發(fā)展趨勢和最終追求。比如，傳統(tǒng)建筑物中的外墻材料在保溫性能上未能完全滿足現(xiàn)代人的生活需要，并導(dǎo)致采暖成本上升、能源過度消耗和材料過度浪費等問題接二連三地出現(xiàn)。為推動人們生活質(zhì)量和幸福感、安全感的進一步提升，現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計在對傳統(tǒng)建筑進行改造的過程中著力優(yōu)化節(jié)能效率，以期不斷接近“以人為本”的設(shè)計理念。

5.2 更加傾向于節(jié)能減排的設(shè)計方向

近幾年來，為控制國內(nèi)能源的使用，有關(guān)部門提出并推行節(jié)能減排的政策，以期提高能源和材料的利用效率，嚴格控制并減少對能源的過度消耗。在建國初期，為快速恢復(fù)和發(fā)展生產(chǎn)力及各項建設(shè)事業(yè)，提升我國的綜合國力，國家在進行建筑設(shè)計的過程中并沒有將能源的使用情況納入系統(tǒng)研究的工作領(lǐng)域，導(dǎo)致受國內(nèi)外能源開發(fā)和市場情況的影響，自然資源在過度消耗的過程中面臨巨大的損失，并有能源枯竭的危機，從而極大地影響了國家各項建設(shè)事業(yè)和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的長效發(fā)展。

為解決上述問題，我國現(xiàn)階段的綠色建筑節(jié)能設(shè)計工作逐漸傾向于節(jié)能減排的思路和方向，以期實現(xiàn)節(jié)約能源、提高能源使用效率的目標，并且優(yōu)化建筑工程的性能，在順應(yīng)目前我國節(jié)能減排政策要求的同時，使建筑行業(yè)獲得更為良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

5.3 更加傾向于生態(tài)和諧的設(shè)計思路

生態(tài)和諧的設(shè)計思路與現(xiàn)代化綠色建筑節(jié)能設(shè)計工作直接相關(guān)。從建筑工程設(shè)計所用的材料上看，無一不是從自然資源中直接獲取或者進行加工所得的，因此，對這些用料的大量攫取和使用，將對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響，同時嚴重損壞了生物的棲息地。

比如，木材的大量砍伐不僅會造成山地的水土流失加劇，還會影響動物在其中的棲息和繁衍，甚至有可能對整個生物鏈造成消極影響。因此，目前國內(nèi)的現(xiàn)代綠色建筑更加傾向于生態(tài)和諧的設(shè)計思路，以此保護生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境。

6 現(xiàn)代綠色建筑節(jié)能設(shè)計的運用

6.1 屋面結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計運用

在對屋面結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計時，需要綜合考慮建造過程中能源消耗問題，最大可能的使用新型環(huán)保節(jié)能材料和自然資源，嚴格控制有效資源的使用情況。在屋面結(jié)構(gòu)建造中，需要增強屋頂冬天的保暖性能和夏天的隔熱性能，符合人們居住和生活的基本要求。因此設(shè)計人員在屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，需要進行不斷的優(yōu)化，根據(jù)自然環(huán)境的變化來制定科學(xué)的設(shè)計方案，因地制宜的采用不同的節(jié)能方式，減少能源的消耗，建造更舒適的居住環(huán)境。

6.2 門窗節(jié)能設(shè)計運用

綠色建筑節(jié)能設(shè)計在門窗中的具體應(yīng)用，首先是窗墻比設(shè)計。門窗的主要作用是保證室內(nèi)的有效通風(fēng)，加強室內(nèi)的空氣流動，因此在門窗設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要保證門窗與墻體之間的比例，使其在安全的同時充滿藝術(shù)感。另外要嚴格選擇門窗的密封材料，保證門窗的密封程度減少能量的流失。根據(jù)國家及建筑行業(yè)的相關(guān)規(guī)定來科學(xué)把控門窗的設(shè)計，提高門窗的熱工性能，應(yīng)用新型環(huán)保節(jié)能材料，保證室內(nèi)的光照時間、通風(fēng)程度、溫度調(diào)控等處于合理區(qū)間。例如針對部分氣候變化明顯的寒冷和嚴寒地區(qū)，設(shè)計人員在設(shè)計門窗時需要設(shè)置雙層玻璃窗或是中空型的玻璃窗，以此來增強建筑物的抗寒保暖功能，便于人們的居住。

6.3 建筑朝向節(jié)能設(shè)計運用

設(shè)計人員在設(shè)計綠色建筑的朝向中，需要綜合考慮光線、風(fēng)向、日照、噪音等眾多問題，運用相關(guān)儀器對當(dāng)?shù)丨h(huán)境進行有效的檢測，通過不斷的觀察分析，了解不同時間段下此地的日照、風(fēng)向、噪音、光線等變化情況，依據(jù)這些內(nèi)容科學(xué)設(shè)計建筑物的朝向。在不考慮建筑物的面積情況下，綠色建筑節(jié)能設(shè)計更適用于建造南北朝向的建筑，可以有效的運用節(jié)能設(shè)計節(jié)約能源的消耗。在建造南北朝向的建筑時，設(shè)計人員可以在東西兩側(cè)的墻體上合理設(shè)置通風(fēng)窗戶，保證房間內(nèi)的日照時間、良好的空氣流通、有效的規(guī)避各項噪音。

6.4 墻體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計運用

一座建筑物的重要組成部分就是墻體，墻體是直接呈現(xiàn)在外面，與空氣、陽光、水等自然物質(zhì)直接接觸的結(jié)構(gòu)體。墻體的表面積是最大的，最重要的作用就是保暖隔熱，在墻體設(shè)計中運用綠色建筑節(jié)能設(shè)計，可以有效提高建筑物的保溫性能。墻體除了具有保溫功能之外，還具有最基本的支撐作用，設(shè)計人員在設(shè)計墻體結(jié)構(gòu)時，首先需要控制建材的選擇，應(yīng)該選擇防風(fēng)保暖的環(huán)境節(jié)能材料，保證房屋內(nèi)部空間保暖性能的同時節(jié)約能源的使用?，F(xiàn)代社會中，墻體材料的原料大多數(shù)是發(fā)電廠的廢棄粉煤灰，在建造過程中具有良好的保溫性能，加強了對廢棄資源的二次利用，實現(xiàn)資源的可持續(xù)性發(fā)展。在外墻的建造過程中，大多數(shù)情況下會將混凝土和蒸壓粉煤灰進行混合，用這種混合物質(zhì)展開施工。

6.5 水資源節(jié)能設(shè)計運用

在整個建筑行業(yè)的建造過程中，水資源的使用貫穿于整個建筑工程，每個環(huán)節(jié)都需要應(yīng)用水資源，因此應(yīng)加強對水資源的應(yīng)用把控，避免出現(xiàn)水資源浪費和污染現(xiàn)象。綠色建筑節(jié)能設(shè)計貫徹于整個建筑工程，如屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計、門窗節(jié)能設(shè)計、建筑朝向設(shè)計、墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個建筑物從內(nèi)到外全面應(yīng)用了綠色建筑節(jié)能設(shè)計方式。設(shè)計人員可以在建筑中科學(xué)設(shè)計中水系統(tǒng)，其中包括輸水、配水、處理三個子系統(tǒng)。設(shè)計中水系統(tǒng)可以將建筑內(nèi)人們的生活污水、廢水通過子系統(tǒng)進行有效處理，使其達到中水水質(zhì)的要求，然后回用于日常生活中，如綠化、沖廁所、打掃衛(wèi)生等。在建筑內(nèi)形成一整套的水循環(huán)利用，可以提高水資源的利用效率，減少對水資源的污染程度。設(shè)計人員可以在建筑物的外部設(shè)置雨水儲存利用系統(tǒng)，將雨水進行保存并通過系統(tǒng)將雨水進行有效處理，然后將處理后的雨水應(yīng)用在日常生活中。運用綠色建筑節(jié)能設(shè)計，在建筑物內(nèi)部、外部同時設(shè)置節(jié)水裝置，提高水資源的利用率。

6.6 太陽能節(jié)能設(shè)計運用

太陽能作為可以無限使用的自然資源，在現(xiàn)代社會中被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。設(shè)計人員在設(shè)計和建造建筑物的過程中，運用綠色建筑節(jié)能設(shè)計合理利用太陽能資源，為人們提供便利。設(shè)計人員可以在建筑物屋頂位置設(shè)置不同面積的光電板或者太陽能蓄電池，在有陽光的情況下充分收集太陽的能源，然后通過不同的形式為人們提供熱水、用電、供暖等功能，提高人們的生活質(zhì)量。這種建筑方式投入的資金少、回報大、降低經(jīng)濟成本，同時提高自然能源的使用率。

7 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的研發(fā)和社會進程的發(fā)展，綠色建筑節(jié)能設(shè)計在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，遵循人工建筑與自然環(huán)境和諧發(fā)展和提供健康舒適居住空間的原則。從我國目前綠色建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀分析，了解到在現(xiàn)代社會綠色建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用程度和范圍不斷拓展。在建造過程中，綠色建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)用在屋面結(jié)構(gòu)、門窗設(shè)計、建筑朝向、墻體結(jié)構(gòu)、水資源以及太陽能資源利用等眾多環(huán)節(jié)，更好的滿足人們的需求。