淺談綠色建筑設計與節能技術

【摘 要】在建筑設計中引入綠色設計理念與節能技術，對于減少建筑能耗，節約能源具有相當重要的意義。本文從綠色建筑設計的理念出發，對在建筑設計中充分利用自然、減少能耗的設計方法作了較為簡要論述，供同仁們參考。

【關鍵詞】綠色建筑設計；節能技術

現在，大量的煤炭、石油、天然氣被大量開采使用，而地球上這些能源的儲量是一定的，長期、大量甚至過度的開采肯定會造成這些能源的枯竭，這樣的最終結果勢必導致能源危機。特別是在我們中國，能源問題更是大問題，我國雖然地域面積比較大，但是能源卻相對貧乏，根本無法滿足日益發展的社會需求。隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，建筑設計行業也得到了飛速的發展，而建筑能耗帶來的能源問題日益突出。數據表明，在我國，建筑能耗目前約占我國所有行業能源消耗總量的30%，并呈現加速上升的趨勢。

但是，建筑技術跟不上形式的發展，相對落后，我國目前的建筑大多數都是高耗能建筑。在整個建設過程中，建筑能耗大約是建設過程中總能耗的50%，如果再加上建筑建成后的后期處理和建筑在使用過程中的能耗，其能耗會遠遠超過50%。從這個層面上來講，在建筑設計中引入節能技術對于減少建筑能耗，節約能源具有相當重要的意義。

1 綠色建筑設計理念

1.1 什么叫綠色建筑設計

所謂“綠色建筑”是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

1.2 為何要引進綠色建筑設計理念

從生態方面來講，人類的建筑行為實質上就是一種破壞性行為，它不但會消耗自然資源，而且還可能會造成自然資源的改變和惡化，對生態環境造成影響。在建筑設計的過程中，為了盡可能減少建筑對生態環境造成的影響，就必須采取一系列合理的建筑設計手段來保證，保證人與自然和諧相處、協調發展。這種理念也就是通常人們所說的“可持續發展”的理念，是未來建筑與設計的主導理念。

在建筑設計的過程中，引入綠色建筑設計理念，將建筑和周圍的環境進行綜合考慮，并將它們作為一個整體進行設計。在進行設計的過程中，除了要綜合考慮建筑與環境之間的關系，還要綜合考慮建筑的個組成系統之間的相互關系。據調查分析，經過綠色建筑設計理念建設出來的建筑，其能耗比普通建筑的能耗能夠節約50—72%。這樣，通過引入綠色建筑理念，既保證了人與自然的和諧共處，又使建筑物節約了能耗。

1.3 進行綠色建筑設計的原則有哪些？

1.3.1 對建筑的過程進行全程監控

建筑建設的過程是一個相當復雜的過程，要想使建筑符合綠色節能設計的原則，必須密切關注建筑從設計、選材、建造、使用到拆除的整個過程，對整個過程實行全程監控。不但保證所選材料符合低能耗、環保的條件外，還要保證在建筑的設計、建設、使用和拆除的各個階段符合低能耗、環保的條件。

1.3.2 綜合利用各種資源

在建筑建設的過程中，要選擇合適的原材料通過適當的技術加以整合，這樣可以優化資源的配置，不但可以減少資源的浪費，而且還可以提高資源的綜合利用效率，有效延長建筑物的使用時間。

1.3.3 節能設計

綠色建筑的最主要的特征就是節能設計。在建筑的規劃、設計、建設、使用的過程中，要嚴格按照規定的標準，使用各項先進的技術手段，達到節約能源的目的。在設計過程中，要積極籌劃各種材料、設備，充分利用自然界中的光、熱、風等自然資源，在保證建筑物功能的前提下，盡量減少使用采暖供熱，空調制冷等設備。在設計過程中，要注意新技術、新材料的使用，注意使用節能材料，以達到節約能源的目的。

2 建筑設計中的節能技術有哪些方面？

2.1 建筑物的朝向

通過對建筑物的朝向設計可以節約能耗。通常狀況下，相同建筑面積的建筑物，南北朝向比東西朝向能夠節約能耗，因此在進行建筑設計時，要盡量把建筑物設計成南北朝向。為保證夏季的通風和冬季的采暖，在設計時可以在東西墻上增設窗戶。如果一座建筑物的長度和寬度的比例關系為四比一，那么設計成東西朝向比設計成南北朝向冷負荷可以增加3/5左右。在住宅的設計中，要盡量設計成建筑面積不等的房間，以方便安裝采暖爐或者空調。在安裝采暖爐或者空調時，要盡量選擇外表面積比較小的房間，因為外表面積越小，房間的冷負荷越小，其能耗也就越小，越能節約能耗。

2.2 選擇合適的建筑物體形系數

建筑物的體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。從這個概念上可以看出，如果建筑物的體積相同，體型系數越大，單位建筑空間的能耗就越高。數據表明，體型系數如果每增大0.01，能耗就增加2.5%左右，因此，為了達到減少能耗的目的，建筑體型系數最好設計在0.3以下。通常情況下，在選擇合理的體型系數方面主要采取下列方法：調整建筑面寬、調整進深、調整建筑物的層數等。另外，建筑物的形體越復雜、越不規整，其體型系數就越大。因此，在建筑設計中要對建筑物各部位的尺寸進行綜合考慮，從而有效降低體型系數，達到降低能耗的目的。

2.3 建筑墻體設計

墻體節能設計包括兩種類型，一種是單一墻體節能設計，另一種是復合墻體節能設計。單一墻體節能設計是通過改善主體結構材料的熱工性能來實現的。而復合墻體節能技術是指在墻體主體結構基礎上增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善墻體的熱工性能，降低外墻傳熱系數。根據復合材料與主體結構的位置不同，又可以分為內保溫技術、外保溫技術和夾心保溫技術等類型。在建筑過程中，外墻外保溫技術是一項既節約能耗，有便于施工的節能技術。在建筑外墻上使用導熱系數低的加氣混凝土砌塊材料，這樣可以降低墻體的導熱系數，從而降低能耗。

2.4 建筑門窗的設計

門窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位，近幾年來，由于采光的需要，許多設計師都將門窗的面積設計的比較大，但是，不恰當的比例會導致能耗增加，致使夏季室溫過高，冬季室溫過低，這樣就會增大空調和采暖爐的能耗。綜合考慮采光和降低能耗，各朝向的窗墻比不能大于下面的規定：北面朝向25%、東西朝向30%、南面朝向35%。

一般來講，在門窗的節能設計中主要考慮減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射等方面。滲透量主要是指居室內部和外部的氣體流動導致能耗增大，在設計時可以使用密封材料增加門窗的氣密性，盡量減少居室內外氣體的流動。減少傳熱量是為了避免居室內外溫差過大而引起的熱量傳遞導致能耗過大，這樣的情況下要盡可能減小窗戶的傳熱系數，例如可以使用中空玻璃窗或者單框雙玻璃窗等設計方法。南方地區太陽能輻射相當強烈，為避免孤獨的輻射帶來制冷設備的耗能，一般可以采取遮陽設備以及使用遮陽系數比較大的鑲嵌材料，這樣可以大大改善門窗的隔熱性能，例如百葉窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。

另外，不同地區的門窗設計也不盡相同，在南方地區的北窗相對要大，其他朝向的窗小，而北方地區南向的窗要相對較大，其他朝向的窗小。

2.5 建筑屋頂設計

普通居室的房頂主要受到太陽光的輻射，從而引起房間內過熱。為了降低能耗，在設計時可以考慮在屋頂鋪設隔熱層，設計架空通風層，還可以采取種植隔熱屋頂，建設閣樓等辦法降低能耗。

在建筑設計過程中引入綠色節能理念，盡可能地使用自然條件降低能耗，不但能夠達到降低能耗的目的，同時還可以減少污染，保護環境。隨著城市化進程和新農村建設不斷加快以及人們的思想覺悟不斷提高，綠色節能理念必將越來越普遍地應用于建筑設計之中。