對綠色建筑設計與節能技術探討

李友韋

【摘 ?要】隨著建筑市場經濟的發展，環境的承載能力成為衡量發展潛力的主要指標。為實現可持續發展，創造與自然和諧的人居環境，提供健康、舒適、活動空間，節儉使用有限資源與能源的綠色建筑，將逐漸成為人們的共識。本文就綠色建筑設計與節能技術進行了探討。

【關鍵詞】綠色建筑;設計原則;節能技術

引言

隨著時代不斷前進，從低能耗建筑到零能耗建筑;從建成環境影響到全壽命周期評價;從形體環境到人居環境;發展正經歷著前進方向上根本性的變革。綠色建筑是將可持續發展觀引入建筑設計的結果，要實現綠色建筑設計，設計師不僅需要以可持續發展的思想來反思傳統設計理念，還需要掌握多層次、多專業、多學科的整體設計模式。

一.綠色建筑的內涵

關于綠色建筑的定義和內容，學術界尚無完全一致的意見，但世界各國專家、學者的基本觀點是相同的：在全壽命周期內，綠色建筑將消耗最少的能源和資源，對環境和生態產生最小的影響，同時為居住和使用者提供健康舒適的工作、居住和活動空間。可見綠色建筑是實現“人、建筑、自然”三者和諧統一的重要途徑，也是我國實施21世紀可持續發展戰略的重要組成部分。在綠色建筑諸多方面的特征中降低能源消耗便是最重要的特征之一。

1.建筑與生態

近年來，我國十分重視可持續發展觀，尤其針對保護環境、節約能源和減少污染等方面制定和頒布了一系列法規，并組織研究、開發和應用再生資源（如太陽能、地熱能、風能、水能、生物能）及新型節能材料等許多新技術、新產品。開展了住宅性能認定、生態住宅技術評估、健康住宅建設技術要點和居住區環境景觀設計導則等工作，并取得明顯成效。

2.建筑與環境建筑設計要充分考慮周圍環境，建筑的構造、色彩、風格等均須結合當地習俗、技術和環境等條件，使建筑成為整個環境中的一個有機組成部分。建筑設計應從“物質環境、生態環境、社會環境和藝術環境“等方面綜合思考，樹立“遵循自然，回歸自然“的意向。處理好建筑與生態環境的相互關系，遵循生態平衡觀點和整體有序、循環再生原則，注重社會環境和藝術環境的再造。

3.建筑與節能

綠色建筑作為活的有機體，其外部圍護結構如同人的皮膚一樣，維持各種生存所必須的功能，室內外各種物質、能量等的交換均由滲透性的“皮膚”進行，以便維持健康、舒適的室內生存環境質量。因此，綠色建筑的節能技術尤其重要。

二.綠色建筑設計理念

1.綠色建筑與可持續發展

建筑是人類改變和適應周圍環境的一種開發行為，建筑行為包含自然資源的消耗、改變和轉化，顯然這些行為在各方面都對環境造成影響，也將影響人類的可持續發展。

“綠色”是自然、生態、生命與活力的象征，它是表征人類與自然和諧共處、協調發展的文化，貼切而直觀地表達可持續發展的概念和內涵。“綠色建筑”的產生和發展，是將綠色思想引入建筑領域的結果，這是國際建筑界對人類可持續發展戰略所采取的積極回應，也必將成為未來建筑的主導趨勢。

2.綠色建筑設計基本原則

綠色建筑需要人類以可持續發展的思想反思傳統的建筑理念。理性設計的思維方式和科學程序的把握，是提高綠色建筑環境效益、社會效益和經濟效益的基本保證。與傳統建筑相比，綠色建筑應特別遵循以下基本原則：

（1）關注建筑的全壽命周期

建筑從最初的規劃設計到隨后的建造、運行、改造及至最終拆除，形成了一個全壽命周期。若考慮到建筑的構成材料，這一周期還應前溯至原材料的開采、運輸和加工過程，向后追溯到建筑廢棄、拆毀后的垃圾處理等全過程。關注建筑的全壽命周期就意味著，不僅要在規劃設計階段充分考慮并利用環境因素，還要確保施工過程對環境的影響降至最低，且在運行階段能為人們提供健康，舒適低耗無害的空間，并將拆除過程對環境的危害降到最低。

3.建筑節能

降低能源消耗是綠色建筑最重要的特征之一。建筑節能是指建筑物規劃、設計、新建（改建、擴建）、改造和使用過程中，執行建筑節能標準，采用節能型建筑技術、工藝、設備、材料和產品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷熱系統效率，加強建筑物用能系統的運行管理，利用可再生能源，在保證建筑物室內環境質量的前提下，減少采暖供熱、空調制冷，控制照明、熱水供應的能耗。

三綠色建筑節能技術應用

1.建筑設計

合理的建筑設計是降低建筑使用過程中的能耗的重要前提條件。如當一棟建筑的功能、規模、場地確定后，建筑的朝向和外形會在很大程度上影響建筑能耗。一般認為，建筑體形系數小，單位建筑面積對應的外表面積就小，這樣有利于降低采暖空調系統的負荷。其實，這種認識只在一定程度上是正確的。采暖空調系統的負荷來自室內外三部分，一是室內外的溫差和太陽輻射傳熱，二是室內人員設備、照明產生的熱量，三是向室內提供新鮮空氣所需的能耗，其中前兩部分的負荷，有時是相互疊加，有時又相互抵消。

2.建筑圍護結構

建筑圍護結構熱工性能的優劣，是直接影響建筑使用能耗大小的重要因素。我國根據一月份和七月份的平均氣溫，劃分嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區五個不同的建筑氣候區，各地的氣候差異很大，建筑圍護結構應與建筑所處環境相適應。

3.可再生能源應用技術

（1）太陽能光伏發電系統

太陽能屬可再生能源，其最大優點是減少污染、保護生態環境。獨立運行的太陽能光伏發電系統由太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器組成，若并網運行，則無需蓄電池組。我國年均太陽能輻射量為5000WJ，年均日照時間為2200h，資源相當豐富。目前，太陽能光伏發電系統應用場所主要包括建筑物部分用電設備、環境照明（如庭院燈、草坪燈等）、道路照明、體育場照明等，隨系統造價的降低，太陽能光伏發電系統的應用場所會越來越多。

5.建筑智能化系統

綠色建筑與智能建筑的共同點是建筑節能與環境控制。智能建筑（lB）是以建筑為平臺，兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理及它們間的最優化組合，向人們提供安全、高效、舒適、便利的建筑環境。

建筑設備自動化系統（BAS），將建筑物、建筑群內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、車庫管理等設備或系統構成綜合系統，以便集中監視、控制和管理。系統顯著的功能就是建筑節能與環境控制。

6.照明技術

照明也是建筑的耗能大項，在商業建筑中，照明能耗可占總能耗的20%～30%。照明不僅本身消耗能量，在有空調降溫需求的場合，照明能耗還增大了空調系統供冷的需求。在綠色建筑中，可通過采用晝光照明、先進的照明技術和高效合理的照明設計來降低照明能耗。

照明技術的發展為照明節能提供技術支撐。為滿足同樣的照度要求，高光效的光源和燈具比普通光源和燈具消耗的電能要低得多。另外，從建筑設計角度應對降低照明能耗作出強制性規定。我國新版《建筑照明設計標準》規定了各類房間照明功率密度（LPD）限值，就是要在設計環節控制過度照明的發生。

結束語

“綠色建筑”的提出，給建筑設計及技術應用帶來理念上的變革。在創造適合人們生活、工作和開展其他社會活動場所的同時，盡可能提高資源利用率、減少環境污染，是建筑科技工作者一項光榮而艱巨的任務，也是我們應該承擔的社會責任。

（作者身份證號：320911198505136018）