綠色建筑中節(jié)能設(shè)計(jì)探析

秦曉梅

(山西省晉中市建筑勘察設(shè)計(jì)院)

綠色建筑中節(jié)能設(shè)計(jì)探析

秦曉梅

(山西省晉中市建筑勘察設(shè)計(jì)院)

隨著時(shí)代的發(fā)展，綠色建筑設(shè)計(jì)成為當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，它的出現(xiàn)不僅為緩解世界能源危機(jī)找到了解決的重要途徑，更為建筑業(yè)的發(fā)展指明了方向。綠色建筑以節(jié)能、環(huán)保、高效為核心的設(shè)計(jì)理念，在國(guó)內(nèi)外得到的廣泛認(rèn)同。本文對(duì)綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的概念以及主要設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了介紹，并總結(jié)了當(dāng)前綠色建筑主要的節(jié)能設(shè)計(jì)方法，同時(shí)引用綠色建筑實(shí)例，對(duì)綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，希望通過(guò)本文的探究，能夠?yàn)榫G色建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考。

綠色建筑 節(jié)能設(shè)計(jì) 節(jié)能樓

0 .引言

隨著全世界人口的不斷增多，大量的資源被開發(fā)利用，導(dǎo)致了全球范圍的能源危機(jī)和環(huán)境污染。人類想要長(zhǎng)久生存下去，必須堅(jiān)持與環(huán)境和諧共生，節(jié)約能源、合理開發(fā)資源成為當(dāng)今時(shí)代世界共同的話題，世界人民共同肩負(fù)著保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的責(zé)任。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為人類創(chuàng)造了文明，同時(shí)建筑也在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)了規(guī)模空前擴(kuò)大。建筑工程的發(fā)展離不開地球能源和資源的支持，但建筑的開發(fā)給自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境帶來(lái)了巨大影響。面臨資源過(guò)度開發(fā)，建筑產(chǎn)業(yè)對(duì)資源消耗還在進(jìn)一步的惡化，尋找既能實(shí)現(xiàn)人類居住需求又能節(jié)約資源的新的建筑類型刻不容緩。綠色節(jié)能建筑的誕生為新時(shí)代建筑開發(fā)和能源利用指明了方向。

1. 綠色建筑與節(jié)能設(shè)計(jì)概述

1.1 綠色建筑界定方法

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)綠色建筑的界定標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，如美國(guó)采用的LEED標(biāo)準(zhǔn)、日本采用的CASBEE 標(biāo)準(zhǔn)，澳大利亞運(yùn)用的NABERS綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國(guó)家技術(shù)水平、戰(zhàn)略目標(biāo)等的不同，各有各的特點(diǎn)。

我國(guó)在綠色建筑界定方法上，依據(jù)國(guó)家相關(guān)綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，將綠色建筑核心定義為建筑全生命周期內(nèi)最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間、與自然和諧共生的建筑。

1.2 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展概況

據(jù)前瞻性產(chǎn)業(yè)研究院《2013-2017年中國(guó)智能建筑行業(yè)市場(chǎng)前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》中數(shù)據(jù)顯示：我國(guó)建筑能耗約占社會(huì)總能耗的33%，建筑能耗已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋。高耗能建筑比例大，加劇能源危機(jī)。我國(guó)目前處于建設(shè)鼎旺時(shí)期，每年建成的房屋面積高達(dá)16～20億平方米，超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和，而97%以上是高能耗建筑，單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候條件相近發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍。如此高速建設(shè)，如不開始注重建筑節(jié)能將直接加劇能源危機(jī)。我國(guó)的節(jié)能狀況落后，急需改革。相比70年代就已開始研究推行建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)建筑節(jié)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。因此建筑節(jié)能是我國(guó)建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，綠色建筑的發(fā)展，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的推進(jìn)也迫在眉睫。

2. 綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)幾項(xiàng)原則

2.1 節(jié)約能源，提高資源利用率

綠色建筑從其誕生的意義上來(lái)講，作為保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的新時(shí)代產(chǎn)物，必須要達(dá)到高效利用資源，或開發(fā)新型可再生能源，因此引導(dǎo)設(shè)計(jì)師樹立生態(tài)節(jié)能的理念，合理節(jié)省和利用能源顯得尤為重要。

2.2 尊重自然，保護(hù)環(huán)境

建筑的開發(fā)和使用會(huì)直接對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)尊重自然、重視節(jié)能環(huán)保，從初始階段就開始全方位的考慮建筑與外部環(huán)境的關(guān)系,充分利用自然資源,根據(jù)地域的氣候和自然特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)加強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.3 以人為本，和諧發(fā)展

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)追求使用舒適、無(wú)危害健康元素。綠色建筑的設(shè)計(jì)在保護(hù)環(huán)境，與環(huán)境相融合的同時(shí)要兼顧使用舒適度，比如考慮建筑的規(guī)模、通風(fēng)、采光、隔聲、保溫、隔熱等因素，同時(shí)在視覺舒適感方面也要合理設(shè)計(jì)，并且應(yīng)該具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、可變性，可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到以人為本、和諧發(fā)展，健康、適用、高效的目的。

3. 主要節(jié)能設(shè)計(jì)方法

在當(dāng)前綠色建筑設(shè)計(jì)工作中存在一些現(xiàn)象，設(shè)計(jì)只是按規(guī)范條款逐項(xiàng)逐條的常規(guī)設(shè)計(jì)，或是邊做設(shè)計(jì)邊貼綠色標(biāo)簽，甚至是先設(shè)計(jì)后貼標(biāo)簽的機(jī)械式設(shè)計(jì)，這違背了綠色建筑設(shè)計(jì)的初衷。綠色建筑應(yīng)是在設(shè)計(jì)的起始階段就植入綠色基因，簡(jiǎn)言之就是“策略大于指標(biāo)，內(nèi)在優(yōu)于外在，系統(tǒng)優(yōu)于片段”

2015年9 月，在“綠色建筑設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)”論壇上，中國(guó)建設(shè)科技集團(tuán)董事長(zhǎng)修龍?zhí)岢觯骸皩ふ疫m合當(dāng)?shù)刈匀缓腿宋沫h(huán)境的建筑特色為追求，以自然節(jié)儉為設(shè)計(jì)策略，以常識(shí)為設(shè)計(jì)基點(diǎn)，以適宜的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用為手段，創(chuàng)造環(huán)境友好型的人居環(huán)境”是綠色建筑性能設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)。綠色建筑關(guān)鍵是節(jié)能，節(jié)能設(shè)計(jì)方法應(yīng)遵循以下方法：

3.1 綠色建筑整體設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法考慮到各個(gè)階段建筑所需要考慮的外在環(huán)境、內(nèi)在環(huán)境的影響，以使得建筑實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)建筑壽命的目的。整體設(shè)計(jì)法通過(guò)建筑選址、周圍環(huán)境布置和整體設(shè)計(jì)等方面來(lái)完成的。具體如下：

（1）合理的選址

隨著人口眾多，人均面積的減少，土地資源越來(lái)越珍貴，建筑要合理利用每一寸土地。建筑選址時(shí)要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r、交通狀況、人文地理情況等，做到合理布局，同時(shí)又能使得建筑物通風(fēng)和光線充足。

（2）周圍環(huán)境布置

建筑設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到周圍環(huán)境，周圍環(huán)境對(duì)節(jié)能有著很大的影響，合理的布置周圍環(huán)境能夠避免能源浪費(fèi)。比如合理的種植樹木、花草能夠有效保持土壤的濕潤(rùn)和空氣的清新。合理的調(diào)配環(huán)境，能夠使得水資源合理循環(huán)利用，降低水的消耗，達(dá)到節(jié)約能源的作用。

（3）合理的整體設(shè)計(jì)

通常合理的整體設(shè)計(jì)能夠有效利用大自然能源如陽(yáng)光、風(fēng)、雨等來(lái)服務(wù)綠色建筑。整體設(shè)計(jì)在我國(guó)綠建上使用比較豐富，如我國(guó)南方地區(qū)夏熱多雨且風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，冬常常伴有有西北風(fēng)，南方許多住宅小區(qū)層數(shù)較低的通常建于城市的南面，對(duì)于層高較高的高程建筑通常置于北面，這樣布置能夠?qū)崿F(xiàn)冬季保溫和夏季清涼，有效的節(jié)約了能源。

3.2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指建筑外圍的屋面、外墻、門窗等，通常圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠?qū)ㄖ?nèi)的空氣質(zhì)量、溫度變化、光線質(zhì)量、舒適程度等有一定影響，大量檢測(cè)結(jié)果證實(shí)，建筑圍護(hù)消耗能源占到建筑總能耗60%以上，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)施保溫防護(hù)處理，投資約占能源價(jià)格的6%左右，但可節(jié)約能源達(dá)到35%。 所以，合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)能夠有效的提高綠色建筑節(jié)能效率。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)可以通過(guò)提高和改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)真空玻璃技術(shù)或外墻內(nèi)、外保溫、復(fù)合保溫和外墻自保溫等形式提高外墻面的熱工性能；采用新型的屋面保溫材料和利用種植屋面來(lái)提高屋面的保溫隔熱性能；外遮陽(yáng)對(duì)降低建筑能耗、提高室內(nèi)居住舒適性有顯著的效果，遮陽(yáng)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮太陽(yáng)輻射強(qiáng)度隨地點(diǎn)、日期、時(shí)間變化的特點(diǎn)選擇最佳方案，調(diào)整遮陽(yáng)的效果。另外，地面的熱工性能對(duì)室內(nèi)氣溫也有較大的影響。良好的建筑樓地面構(gòu)造設(shè)計(jì)，不但可以提高舒適度，還有利于建筑的節(jié)能。窗墻面積比也是影響建筑能耗的重要因素，其設(shè)定要兼顧保溫隔熱及采光等方面。

3.3 綠色能源、綠色建材的應(yīng)用，

太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能等作為無(wú)污染、可再生的清潔能源，不僅分布廣泛，而且對(duì)環(huán)境危害極小，是綠色建筑能源的最佳選擇，充分利用這些資源不僅可以保護(hù)環(huán)境，還能避免對(duì)不可再生能源的過(guò)度開發(fā)。例如，目前國(guó)內(nèi)外經(jīng)常采用的被動(dòng)式采暖、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能pv系統(tǒng)等都是充分利用這種綠色能源的結(jié)果。通過(guò)實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)、自然采光、土壤蓄熱蓄冷等來(lái)減少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。

綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到建筑造型要素簡(jiǎn)約，無(wú)大量裝飾性構(gòu)件；建筑室內(nèi)采用靈活隔斷，盡量減少重新裝修時(shí)的材料浪費(fèi)和垃圾產(chǎn)生；同時(shí)盡量采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系；建筑結(jié)構(gòu)材料合理采用高性能綠色建筑材料。目前國(guó)內(nèi)利用工業(yè)廢渣研制出來(lái)的高性能水泥，具有強(qiáng)度高、耐久性優(yōu)異、環(huán)境負(fù)荷低等特點(diǎn)，且能大幅降低水泥熟料的用量。利用廢橡膠制成的橡膠混凝土也是一種新型的綠色建材，不僅具有良好的減震降噪、隔熱隔聲效果，還具有良好的延性與韌性。國(guó)內(nèi)外綠色建材品種還有混凝土砌塊、加氣混凝土、紙面石膏板、GRC條板、硅鈣秸稈輕體墻板、噴涂聚脲彈性體、紙蜂窩石膏板隔斷墻等，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該靈活采用。

愷正如崔院士所說(shuō)：1少拆除多利用，延長(zhǎng)建筑使用壽命是最大的節(jié)能環(huán)保。2.少人工多天然，適宜技術(shù)的應(yīng)用是應(yīng)推廣的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。3.少擴(kuò)張多省地，節(jié)地是最長(zhǎng)久的節(jié)能環(huán)保。4.少裝飾多生態(tài)：引導(dǎo)健康的生活方式是最人性化的節(jié)能環(huán)保。這幾句話總結(jié)了綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

4. 綠色建筑案例

清華大學(xué)節(jié)能樓是我國(guó)首座節(jié)能樓，該節(jié)能樓運(yùn)用了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)，多項(xiàng)設(shè)計(jì)在國(guó)際上都占有領(lǐng)先地位。比如，該節(jié)能樓內(nèi)部的水循環(huán)系統(tǒng)，布置科學(xué)合理，不僅供給了水源，更巧妙的降低室內(nèi)溫度，起到了空調(diào)的作用效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源30%以上；該節(jié)能樓運(yùn)用的綠色建筑整體設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)、綠色能源利用設(shè)計(jì)等，綜合體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的主題。同時(shí)該節(jié)能樓的人性化設(shè)計(jì)，如自動(dòng)開關(guān)電源感應(yīng)、雨水自動(dòng)收集系統(tǒng)等，有效地利用了現(xiàn)代高科技和自然資源，該節(jié)能示范樓是綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的典范，有待后人觀摩學(xué)習(xí)并改進(jìn)。

5.結(jié)語(yǔ)

綠色節(jié)能設(shè)計(jì)為建筑設(shè)計(jì)增添了新的設(shè)計(jì)理念，它以節(jié)能、環(huán)保的雙重概念重新定義了建筑類型。綠色節(jié)能設(shè)計(jì)遵循著低環(huán)境效應(yīng)、以人為本、和諧發(fā)展和舒適清新的可持續(xù)發(fā)展原則，對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，本論文結(jié)合了整體設(shè)計(jì)方法、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法和充分利用可再生能源設(shè)計(jì)法，闡述了綠色建筑設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)途徑，并引用綠色建筑實(shí)例，體現(xiàn)了當(dāng)今綠色節(jié)能建筑的優(yōu)越性。綠色節(jié)能設(shè)計(jì)作為一種新的設(shè)計(jì)思維，必將在未來(lái)建筑設(shè)計(jì)中廣泛運(yùn)用，同時(shí)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步拓展，以實(shí)現(xiàn)為人類社會(huì)創(chuàng)建美好的生存空間。

[1]謝仰坤.綠色生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)當(dāng)議[J].沿海企業(yè)與科技，2009,（12）.

[2]高鵬綠色建筑設(shè)計(jì)方法探析[A].土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)（第 14 卷）[C].2010.

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1007-6344（2015）11-0162-02