綠色建筑的生態節能設計策略

【摘 要】 綠色建筑已是未來建筑發展的必然趨勢。本文先闡述了綠色建筑的內涵，在詳細的分析了如何實現綠色建筑設計。

【關鍵詞】 綠色建筑 建筑設計 節能 環保

近年來，全球經濟得到了飛速發展，同時也過度的消耗了資源，劇烈的破壞了生態環境，嚴重的污染了大氣和水體，走上了一條不可持續發展的道路。而建筑行業又是一個資源能耗巨大的行業，為了保護環境，珍愛地球，人們越來越重視綠色建筑設計。綠色建筑可以為人們提供一個舒適的生活環境，使建筑實現高效生態型發展模式，走上一條全面協調可持續的科學發展道路。綠色建筑已經成為當今世界建筑研究的熱點及必然趨勢。

1 綠色建筑設計的內涵

綠色建筑是指在建筑的全生命周期內，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。所謂“綠色建筑”的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園，而是代表一種概念或象征，指建筑在充分利用環境自然資源，不破壞環境基本生態平衡條件下，通過科學的整體設計，集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術建造的一種建筑。具有選址規劃合理、資源利用高效循環、節能措施綜合有效、建筑環境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等特點。綠色建筑設計就是建筑師在開始設計起就以創造綠色建筑為目標，在設計過程中，貫徹可持續發展理念，做到合理開發和利用土地，充分利用可再生綠色能源，利用自然通風和采光，建設水資源循環利用系統，做好立體綠化，提高三維綠量，選擇綠色建材。國際上有些專家把綠色建筑總結為具有 4R 的建筑，即 Reduce，減少使用各種建筑材料、資源與不可再生能源；Re-cycle，設置廢棄物回收系統，充分利用回收材料；Renewable，充分利用材料和可再生能源；Reuse，在結構允許的條件下重新使用舊材料。所以，綠色建筑能有效的利用資源和能源、實現一個健康、舒適、安全的、與自然和諧共生的建筑。

2 綠色建筑的生態節能設計策略

2.1 充分利用自然采光和自然通風

天然的陽光是大自然賜給人類的寶貴財富，它取之不盡、用之不竭. 充分利用天然采光不但可以節約大量照明用電，還提供更健康、高效、自然的光環境，從衛生的角度看，充分的日照還可以起到殺滅細菌和病毒的目的. 建筑的自然采光就是將日光引入建筑內部，通過設計手段精確地控制并且將其按一定的方式分配，以提供比人工光源質量更好的照明。自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段. 在我國許多傳統建筑中都有體現，如傳統民居中的穿堂風等處理手法，較之其他相對昂貴、復雜的生態技術，自然通風是一項比較成熟而廉價的技術措施. 通過合理的建筑設計，自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣，使人體感到舒適，并提供新鮮、清潔的自然空氣，有利于人的生理和心里健康，減少人們對空調系統的依賴，從而節約能源、降低污染、預防疾病。自然通風和采光往往是結合在一起的. 通過保證房間內及中庭頂部（ 若有條件，可依建筑形式而設） 一定的開窗面積，既達到了自然采光的目的，又可依靠室內外的風壓及熱壓差，形成有組織的自然通風，在室外氣候適宜時通過自然通風達到調節室內熱環境的目的。

2.2 改善圍護結構的隔熱保溫性能

建筑物圍護結構應有較好的保溫隔熱功能，一般通過建筑外墻的耗能約占建筑物全部耗能的 40%，因此提高圍護結構的保溫、隔熱性能對改善室內熱工環境及建筑節能具有重要意義. 不同國家和地區的氣候條件的差異，對建筑外圍護結構的傳熱性能要求都不同，一般情況氣候越嚴寒，其建筑外圍護結構的傳熱系數要求就越小，需要用導熱系數小的高效隔熱材料附著在墻體結構來改善整個墻體的熱工性能. 根據復合材料與主體結構相對位置不同，分為外保溫技術、內保溫技術及夾心保溫技術，其中外墻外保溫是目前較為高效、簡單的保溫節能技術。要注意圍護結構的保溫不等于隔熱，隔熱的目的是盡量減少圍護結構吸收的太陽熱輻射向室內傳遞. 對于自然通風的建筑來說外圍護的隔熱設計主要是控制內表面的溫度，為此要求外圍護結構應該具有一定的衰減度和延遲時間，以保證內表面溫度不致過高，以免向室內和人體輻射過多的熱量. 圍護結構隔熱的方法可根據不同的建筑使用功能、不同地區氣候特點來選擇，如通過加強墻體的蓄熱性能來獲得室外熱能通過圍護結構向室內傳遞的延遲時間，將內表面最高溫度出現的時間和建筑使用的時間錯開，利用材料本身的熱惰性來達到隔熱的目的； 在墻體中設置通風間層，這些間層與室外或室內相同，利用風壓和熱壓的作用帶走進入空氣層的部分熱量，從而減少傳入室內的熱量； 建筑防熱外表面采用淺色平滑的飾面材料，采用對太陽輻射熱吸收率小的材料等。屋面的能耗在圍護結構總能耗中占有相當的比例，因此應當重視其保溫隔熱效果. 一般而言，屋面的傳熱系數要優于外墻的傳熱系數，并且可依屋面的形式選用不同的保溫材料。

2.3 遮陽措施

在建筑設計中考慮日光調節是勒.柯布西耶最早提出的，在他設計的昌迪加爾法院和馬賽公寓作品中，將藝術和遮陽完美地結合在一起. 外遮陽是最有效的遮陽設施，它直接將 80% 的太陽輻射熱量遮擋于室外，有效地降低了空調負荷，節約了能量. 通常外遮陽的基本形式分為4 種： 水平式、垂直式、綜合式和擋板式，結合建筑形式，在南向及西向安裝一定形式的可調外遮陽，隨使用情況進行調節，這樣既能滿足夏季遮陽的要求，又不影響采光及冬季日照要求。

2.4 高效節能的外窗和幕墻系統

一直以來，窗及玻璃幕墻都是維護結構中的能耗大戶，但隨著技術的不斷提高，新產品的不斷出現，窗及玻璃幕墻的性能已獲得了極大的提升. 首先，新型高性能玻璃的發展（ 如 LOW-E 鍍膜玻璃，真空玻璃等） 給窗及玻璃幕墻的保溫及防輻射性能以極大的提高，其次新的結構形式起到了相當的作用，新型型材及斷橋技術的應用對窗和幕墻的整體熱工性能及氣密性都有極大的提升. 按照綠色建筑的原則，幕墻作為建筑的外圍護體系，并不是一個完全封閉的外殼，應該是建筑與環境之間的過濾裝置，幕墻設計應該是多功能的，除基本的防護功能外，還應考慮室內環境品質的調節，提高建筑節能效率。雙層玻璃幕墻又稱雙層呼吸式幕墻，不同于傳統的單層幕墻，它由內外二層（ 或三層） 玻璃組成圍護結構，玻璃之間留有一定寬度的通風道，并配有可調節的遮陽. 在冬季雙層玻璃之間形成一個陽光溫室，提高建筑內表面的溫度，有利于節約采暖能耗； 在夏季，利用煙囪效應對通風道進行熱壓通風，使玻璃之間的熱空氣排走，達到降溫的目的. 對于高層建筑來說，直接開窗通風容易造成紊流，不易控制，而雙層幕墻能夠通過通風道進行開窗通風，在一定程度上改善建筑室內的空氣質量。

2.5 綠化與建筑結合

綠色植物一方面可以滿足人們希望與自然界接觸的愿望，另一方面綠色植物可以吸收二氧化碳，通過光合作用產生氧氣，為使用者提供舒適的環境和新鮮的空氣，同時植物還可以起到遮擋太陽直射光，降低環境溫度，減少空調的消耗，從而達到環保的作用.建筑綠化分為屋頂綠化、外墻垂直綠化和室內綠化。

參考文獻

[1] 鄭輯宏.綠色建筑設計原則與設計方法[J].河南建材，2009，（5）

[2] 孫延軍，李澎，劉冰.談綠色建筑設計[J].陜西建筑，2008，（9）