淺析建筑節能與綠色建筑設計

■謝 潔 ■江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001

傳統的新建和改建的建筑要消耗大量的木材、鋼材、磚石和礦物材料，造成森林的過度砍伐，自然環境的破壞。同時住宅與公共建筑的采暖、空調、照明等設施消耗了大量的能源，造成環境污染。追求健康、舒適、方便的生活環境是人類的共同愿望，同時這也是作為一名建筑師的設計追求。

1 什么是綠色、節能建筑

2004年8月，國家建設部將“綠色建筑”明確定義為:“為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間，同時在建筑全生命周期中實現高效率地利用資源(節能、節地、節水、節材)、最低限度地影響環境的建筑物。”

建筑節能的基礎和目標是在建筑中合理使用和有效利用能源，不斷提高能源利用效率，在某種意義上稱作“提高建筑中能源利用率”，也就是在能源和資源得到充分有效利用的同時，建筑物的使用功能更加符合人類的需要，建筑節能應該是:冬暖夏涼。

綠色建筑是通過科學的整體設計，集成綠色建材、自然通風和采光、低能耗維護結構、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術＞，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、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等六大特點。它不僅可以滿足人們的生理和心理需求，而且能源和資源的消耗最為經濟合理，對環境的影響最小。

2 設計要點

2.1 綠色建筑能源的規劃與利用

(1)開發生產“綠色建材”。改善隔熱保溫性能，改革墻體和屋面，加強住宅建筑的保溫隔熱性能。“綠色建筑”需要“綠色建材”，例如墻體材料采用燒結多孔磚;目前，在框架及高層建筑結構中，新型非承重墻體材料已經得到了廣泛的應用，而絕大多數的多層磚混結構住宅仍使用傳統的實心粘土磚，這不僅耗用大量寶貴的土地資源，而且也由于其維護結構的保溫隔熱性能差，致使建筑能耗高，降低了居住的經濟性與舒適性。因此，應用新型節能承重墻體已成為多層混合結構住宅墻體革新的重點工作。大量實踐證明，燒結多孔磚節能住宅體系具有節土、節能、自重輕，便于設計施工等優點，易于推廣，是取代粘土磚的比較經濟的結構形式。墻體保溫材料如YT、TS保溫裝飾一體化板新型外墻保溫技術，具有良好保溫隔熱性，綜合造價低，適用面寬的優點，可以大大減少建筑物的能源消耗，有利于緩解我國的能源危機。可以廣泛使用于新建工程和舊墻翻新工程。

(2)充分利用自然采光與自然通風。自然采光是取之不盡，用之不竭的綠色能源，主要通過中庭、玻璃幕墻、中庭、開窗等手段使室內光線充足。為了改善建筑采光質量，利用相應的自然采光的新技術，如導光管，采光擱板，以及自然采光的新材料，如光敏玻璃等最大限度的利用自然光提供可能，盡量減少因人工照明所導致的能耗。自然通風主要通過建筑形體設計、朝向、建筑群的布局等，根據當地風向來取得最大的自然通風。利用自然通風改善室內空氣質量，解決夏季或過渡季節的室內熱舒適性問題，減少空調的開啟時間。

(3)設置熱量收集系統。利用熱媒(如水，密閉的空氣間層等)進行熱量收集。在建筑智能控制的系統中按需為建筑物提供所需要的熱量(如熱量轉換后的熱水可用于晝夜間熱量儲備和釋放)。例如，上海世博會的阿爾薩斯館外墻就是利用太陽墻達到室內舒適性的節能環保建筑范例。

2.2 植物對綠色建筑的作用

植物被喻為“綠色空調”，改善局部小氣候;通過對室內植物的應用，凈化空氣，吸收有害氣體，改善室內生態環境，通過植物在建筑設計中對屋頂，墻體的應用可大大提高建筑的節能。另植物還有著吸聲減噪與景觀等諸多作用。

2.3 節水與雨水綜合利用

隨著社會的發展，水資源消耗不斷增加，水資源的合理開發利用問題是全世界面臨的最大難題。綠色建筑以可持續發展的思想為指導，鼓勵使用收集的雨水，循環的廢水，中水處理回用，等等措施來達到最優綜合效率的水環境系統，降低能耗，做到無廢無污染，建筑環境生態平衡發展。

2.4 建筑圍護結構的綠色節能設計

(1)設計屋頂水池，屋頂綠化。在屋面上蓄上一定厚度的水，利用水的蒸發對太陽能進行轉化，通過水的蒸發和流動及時地將熱量帶走，減緩了整個屋面的溫度變化。而且蓄水屋面還能改善混凝土的使用條件，避免了直接曝曬和雨水引起的急劇伸縮。屋頂綠化也是近幾年來運用最為生態、最為有效的降低“城市熱島”效應的一種手段。在綠色植物的同化作用及遮陽作用，同時，綠色屋面因植物的蒸騰和蒸發作用消耗的潛熱，從而降低周圍空氣的溫度。屋頂綠化不僅可以改善熱島效應，還可以美化市容;提供休息場所，提高生活質量等。例如，位于德國達姆施塔特的森林螺旋大樓完全打破了傳統高層樓房的方正格局，樓頂如同一個從最高處迂回下降的U型林蔭大道，生長著各種樹木和灌木。大樓的墻體上東一處西一處地懸垂著植物，使得許多窗戶就像從樹叢里鉆出來一樣。這些獨具匠心的設計表達了設計者對環境的關注，力求體現綠色生活的理念。

(2)建筑外墻綠化設計。綠化建筑外墻具有加強建筑的景觀化、增加人與自然的親密度作用。還能夠起到隔熱、蔽蔭、減少輻射的作用，調節墻壁的內外溫差，改善室內小氣候。例如上海世博會上有80%的展館都按綠色建筑的標準建成，如法國館、新加坡館、香港館、瑞士館、印度館等。隨著垂直綠化在上海世博會的廣泛運用，我們相信其在中國的發展也越來越值得期待。

(3)設置雙層玻璃幕墻。雙層玻璃幕墻被業內稱為“可呼吸的皮膚”，它利用兩層(或三層)玻璃作為圍護結構，外層采用普通的鋼化玻璃，內層采用中空LOW-E玻璃，在外層與內層間留有一定寬度的空氣夾層。在夏季，利用煙囪效應或機械通風手段對通風道進行熱壓通風，把玻璃之間的熱空氣帶走，達到降溫的目的。在冬季，雙層玻璃之間的夾層形成了一個陽光溫室，提高了建筑內表面的溫度，有利于保暖，從而節約采暖能耗。同時，雙層幕墻能夠通過通風道進行開窗通風，在一定程度上改善高層建筑的室內空氣質量。

3 總結

節能建筑、綠色建筑將成為建筑發展的必然趨勢，全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;實現人、建筑和自然三者之間高度的和諧統一。

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