基于實例分析綠色建筑節能設計的應用

萬威

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1 綠色建筑的概述

所謂綠色建筑，主要指在房屋建筑設計及其建造過程中，發揮建筑物與自然環境的協調性，并充分利用光能、風能等自然能源，有效減少能源的消耗以及對生態環境的污染。而綠色建筑設計通常涵蓋了工程項目生命周期在內的一切生產活動，強調建筑過程中合理利用資源，以此才能有效節約使用物資、資源，降低環境污染，保證人們在體驗建筑空間功能的基礎上，實現資源耗能最小化，促進生態綠色經濟與現代建筑能夠協調發展，滿足現代人民的物質、精神、綠色環保等需求。

目前，城市化進程不斷推進，在房屋建筑建造及其使用過程中所產生能耗相當大，例如建造能耗、使用能耗以及電能能耗等，而加強建筑節能設計是降低建筑能耗的關鍵環節，是關系到建筑節能工程運行能否正常的技術保障。因此，在建筑領域中，加強建筑節能設計是當前建筑行業都需要認真思考的問題，且加強綠色建筑節能設計對我國節能降耗工作至關重要。

2 綠色建筑節能設計的要求

綠色建筑節能設計的目的是為了實現設計理念與設計實踐的充分融合，在傳統設計理念進行創新，且要以低碳經濟發展為設計原則，實現綠色建筑設計的使用需求[2]。

2.1 對于節能設計的總平面圖的要求

綠色建筑節能設計的總平面圖中，需精確標明建筑物的主要朝向以及平面外輪廓線，并標明建筑物所在地區的風向圖。同時，節能初步設計總圖還需說明建筑物的密度指標，并將建筑物場地中的硬質鋪地、綠地、道路及水域的關系布置清楚。為實現節能的目標，充分利用自然通風以及天然采光模式進行建筑物布置設計，通過計算模擬得出精確的數據，并在總圖紙中標明。

2.2 節能初步設計中的要求

綠色建筑節能設計準備階段，首先，要考慮建筑物的朝向，通常是南北向或接近于南北走向。對于建筑物間距，要根據日照條件，在符合日照標準的前提下設計最小間距，最大化節約土地資源，合理利用自然資源。其次，在自然通風方面，充分利用好主立面，開口要迎向夏季的主導風向，盡量避開冬季主導風向，實現自然通風的順暢，有效減少空調等設備使用，實現節能的目標。

2.3 節能施工圖設計環節的要求

在節能施工圖設計中，要考慮到各細節的節能設計。在建筑節能設計中，需計算建筑體形系數，看結果是否符合節能要求，并計算建筑物每個朝向的窗墻比，還需設計好建筑外墻的遮陽裝置和措施，對建筑圍護結構的每個部位所選用的材料和厚度、構造的層次都需標明詳細的設計說明。在綠色建筑電氣節能設計中，變電所需設置在負荷的中心，并合理確定變壓器的能耗、臺數及接線的方式，進而實現節能環保的最大化。為了節能，可設計定時開關、光電自動控制系統，進而最大化的節約能源。

3 實例分析綠色建筑節能設計應用

某地區一住宅小區，項目規劃為多、高層住宅和項目公建，總建筑面積約10萬m2。該小區以節水、節能、節材為重點，重點實施建筑節能。本設計主要從以下幾個方面對居住區進行綠色節能處理：

3.1 綠色建筑設計

（1）綠色規劃，住宅樓規劃布局力爭最大化南向采光，利于自然通風；全地下停車系統，人車分流，建立地面生態慢行系統。

（2）綠色環境，采用大面積多層次景觀綠化改善小氣候，提升生活品質；采用滲水磚等綠色材料利于水土保持，結合雨水收集系統解決景觀灌溉；綠化樹種因地制宜選用抗鹽堿性強的植物，并逐步系統改良現狀鹽堿土質，降低維護成本；

（3）綠色能源，設計考慮60%用戶使用太陽能熱水器供應生活熱水，高于國家及生態城綠色建筑評價標準中25%用戶使用太陽能熱水器供應生活熱水的基準要求。

（4）圍護結構設計，為貫徹國家有關節約能源、保護環境的法律政策，改善居住建筑熱環境，在實施建筑節能第三階段目標的基礎上，進一步降低建筑能耗，住宅樓設計節能率為70%，高于國家及生態城綠色建筑評價標準節能率65%，具體采用加厚外墻保溫、中空玻璃外窗、屋面保溫等方式提高圍護結構的保溫性能。

（5）新風自平衡換氣系統，在廚房、衛生間等區域吊頂或側墻安裝排風口，并通過風管與機械風機相連，有效排出污染空氣。在臥室、客廳、書房等區域窗戶上安裝進風口，通過室內外壓差原理，導入室外新鮮空氣。

3.2 主要節能設計策略

（1）建筑主體，首先，建筑物朝向選擇，應充分利用自然光和自然通風，使各房間冬季充分利用陽光熱能，夏季減少陽光直射室內。其次，屋頂保溫層選用容重較小、導熱系數較低的材料，以防止屋頂重量、厚度過大。不同朝向的窗墻面積比要符合節能規范要求。最后，外窗采用塑鋼門窗，有良好的密閉性和隔熱性。玻璃為低反射鋁合金型，用熱惰性比較好的材料阻斷熱橋。

（2）空調、制冷與采暖系統，優化配置熱源水泵及換熱機組，避免低負載運行，提高采暖、空調系統運行時的實際能效比。熱交換裝置采用國際先進設備，換熱效率高。同時換熱機房內配備了熱計量裝置。利用自然通風技術，合理組織建筑物室內氣流路徑。熱源系統以及通風系統采用直接數字控制系統進行實時監測與控制。

（3）照明系統節能措施。建筑內部照明系統選用高光效、長壽命電光源、各種節能燈管、緊湊型電子節能燈等高效節能光源。提高燈具反光效率來提高照明度和降低燈管的功率，從而節約電能。建筑物泛光照明和區域場所照明采用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈等節能型光源，并嚴格控制裝飾性景觀照的能耗。根據功能分區和使用要求的不同，照明系統采用集中控制、分散控制和自動控制相結合。

（4）設備選用，選用節能型電動設備節能。采暖系統的水泵，通過安裝變頻調節裝置調節水泵的轉速，實現水泵機組實際運行效率不低于85%。通風系統中配置的風機同樣應用變頻技術，一方面降低系統的開關損耗，另一方面也提高了系統低頻運轉時的能耗。

4 結束語

總之，綠色建筑是可持續發展思想的基礎上發展而來，綠色建筑節能設計則作為一門涉及多方面內容的復雜學科，其在促進建筑行業可持續發展上發揮了重要作用。因此，在綠色建筑節能設計中要始終堅持可持續發展原則，合理高效利用自然資源，有效發揮綠色建筑的節能環保功能，進而促進低碳經濟的發展。