綠色建筑的設計及其實現

劉志剛

（云南省建筑科學研究院，云南 昆明 650000）

隨著近幾年環境的惡化，綠色節能設計理念相繼誕生，這也是近幾年城市居民生活的直接訴求。在經濟不斷發展的背景下，人們對于生活質量的重視程度逐漸提升，使得環保節能設計逐漸成為建筑領域未來發展的主流方向。

1 綠色環境保護節能建筑設計的重要意義

綠色建筑擁有建筑物的各種功能，同時還可以按照環保節能原則實施高端設計，從而進一步滿足人們對于建筑的各項需求。在現代化發展過程中，人們對于節能環保這一理念的接受程度不斷提升，建筑行業領域想要實現可持續發展的目標，需要積極融入環保節能設計相關理念。而建筑應用期限以及建設質量在一定程度上會被環保節能設計綜合實力所影響，為了進一步提高綠色建筑建設質量，需要加強相關技術人員的環保設計實力，將環保節能融入到建筑設計的各個環節中，從而提高建筑整體質量[1]。

2 綠色建筑初步策劃

節能建筑設計在進行整體規劃的過程中，需要先考慮到環保方面的要求，通過有效的宏觀調控手段，控制建筑環保性、經濟性和商業性，從而促進三者之間維持一種良好的平衡狀態。在保證建筑工程基礎商業價值的同時，提高建筑整體環保性能。通常情況下，建筑物主要是一種坐北朝南的結構，這種結構不但能夠保證房屋內部擁有充足的光照，同時還能提高建筑整體商業價值。實施節能設計的過程中，建筑通風是其中的重點環節，合理的通風設計可以進一步提高房屋通風質量，促進室內空氣的正常流通，從而維持清新空氣，提高空氣和光照等資源的使用效率。在建筑工程中，室內建筑構造為整個工程中的核心內容，通過對建筑室內環境進行合理布局，可以促進室內空間的充分利用，促進個體空間與公共空間的有機結合，在最大程度上提升建筑節能環保效果。

3 綠色節能建筑整體設計

3.1 空間和外觀

通過空間和外觀的合理設計能夠實現生態設計的目標。建筑表面積和覆蓋體積之間的比例為建筑體型系數，該系數能夠反映出建筑空間和外觀的設計效果。如果外部環境相對穩定，則體型系數能夠決定建筑能源消耗，比如建筑體型系數擴大，則建筑單位面積散熱效果加強，使總體能源消耗增加，為此需要合理控制建筑體型系數[2]。

3.2 門窗設計

建筑物外層便是門窗結構，會和外部環境空氣進行直接接觸，從而空氣便會順著門窗的空隙傳入室內，影響室溫狀態，無法發揮良好的保溫隔熱效果。在這種情況下，需要進一步優化門窗設計。窗戶在整個墻面中的比例應該維持一種適中狀態，從而有效控制采暖消耗。對門窗開關形式進行合理設計，比如推拉式門窗能夠防止室內空氣對流。在門窗的上層添加嵌入式的遮陽棚，從而對陽光照射量進行合理調節，促進室內溫度維持一種相對平衡的狀態，維持在一種最佳的人體舒適溫度。

3.3 墻體設計

建筑墻體功能之一便是促進建筑物維持良好的溫度狀態。進行環保節能設計的過程中，需要充分結合建筑墻體作用特征，提升建筑物外墻保溫效果，擴大外墻混凝土厚度，通過新型的節能材料提升整體保溫效果。最新研發出來的保溫材料有耐火纖維、膨脹砂漿和泡沫塑料板等。相關新興材料能夠進一步減緩戶外空氣朝室內的傳播滲透速度，從而降低戶外溫度對于室內溫度的不良影響，達到一種良好的保溫效果。除此之外，新興材料還可以有效預防熱橋和冷橋磨損建筑物墻體，增加墻體使用期限。

4 綠色材料與資源的選擇

4.1 合理選擇建筑材料

材料是對建筑進行環保節能設計中的重要環節，建筑工程結構十分復雜，因此對于材料的消耗也相對較大，尤其是在各種給水材料和裝飾材料中。通過高質量裝飾材料能夠突顯建筑環保節能功能，比如通過淡色系的材料進行裝飾，不僅可以進一步提高整個室內空間的開闊度和透光效果，同時還能夠對室內的光照環境進行合理調節，隨后結合室內采光狀態調整光照，降低電力消耗。建筑工程施工中給排水施工是重要環節，為此需要加強環保設計，盡量選擇環保耐用、節能環保、危險系數較低的管材，從而進一步增加排水管道應用期限，降低管道維修次數，為人們提供更加方便的生活，提升整個排水系統的穩定性與安全性[3]。

4.2 利用清潔能源

對清潔能源的應用技術是最新發展出來的一種廣泛應用于建筑領域中的技術，受到人們廣泛歡迎，同時也是環保節能設計中的核心技術。其中難度較高的技術為風能技術、地熱技術和太陽能技術。而相關技術開發出來的也是可再生能源，永遠不會枯竭。將相關尖端技術有效融入于建筑領域中，可以為環保節能設計奠定基礎保障。在現代建筑中太陽能的應用逐漸擴大，人們能夠通過太陽能直接進行發電與取暖，也是現代環保節能設計中的重要能源渠道。社會的發展離不開能源，而隨著我們發展速度不斷加快，對于能源的消耗也逐漸增加，清潔能源的有效利用可以進一步減輕能源壓力，同時清潔能源還不會造成二次污染，滿足人們綠色生活要求。當下建筑領域中的清潔能源以自然光源為主，能夠有效減輕視覺壓力，為此在設計過程中需要提升自然光利用率，結合光線衍射、反射與折射原理，合理利用光源。因為太陽能供電需要投入大量資金資源進行基礎設備建設，在一定程度上阻礙了太陽能技術的推廣。風能的應用則十分靈活，包括機械能、熱能和電能等，都可以由風能轉化并進行儲存，從這種角度來看風能比太陽能擁有更為廣闊的開發前景。綠色節能技術的發展能夠在建筑領域中發揮出更大的作用。

5 綠色建筑建設施工技術

5.1 地源熱泵技術

地源熱泵技術常用與解決建筑物中的供熱和制冷難題，能夠發揮出良好的能源節約效果。和空氣熱泵技術相比，地源熱泵技術在實踐操作過程中，不會對生態環境造成太大的影響，只會對周圍部分土壤的溫度造成一定影響，對于水質和水位沒有太大影響，因此可以說地源熱泵擁有良好的環保效果。地理管線應用性能容易被外界溫度所影響，在熱量吸收與排放兩者之間相互抵消的條件下，地源熱泵能夠達到一種最佳的應用狀態。我國南北方存在巨大溫差，為此在維護地理管線的過程中也需要使用不同的處理措施。北方可以通過增設輔助供熱系統的方式，分散地源熱泵的運行壓力，提高系統運行穩定性；而南方地區則可以通過冷卻塔的方法分散地源熱泵的工作負擔，延長地源熱泵應用期限。

5.2 蓄冷系統

通過優化設計蓄冷系統，可以對送風溫度進行全面控制，減少系統中的運行能耗。因為夜晚的溫度通常都比較低，能夠方便在降低系統能耗的基礎上，有效儲存冷氣，在電量消耗相對較大的情況下有效儲存冷氣，隨后在電力消耗較大的情況下，促進系統將冷氣自動排送出去，結束供冷工作，減少電費消耗。條件相同的情況下，儲存冰的冷器量遠遠大于水的冷氣量，同時冰所占的儲冷容積也相對較小，為此熱量損失較低，能夠有效控制能量消耗。

5.3 自然通風

自然通風可以促進室內空氣的快速流動，從而使室內外空氣實現順暢交換，維持室內新鮮的空氣狀態，使其滿足舒適度要求，同時不會額外消耗各種能源，降低污染物產量，在零能耗的條件下，促進室內的空氣狀態達到一種良好的狀態。在該種理念的啟發下，綠色空調暖通的設計理念相繼誕生。自然通風主要可以分為熱壓通風和風壓通風兩種形式，而占據核心地位和主導優勢的是風壓通風。建筑物附近風壓條件也會對整體通風效果產生一定影響。在這種情況下，需要合理選擇建筑物具體位置，充分結合建筑物的整體朝向和分布格局進行科學分析，提高建筑物整體通風效果。在設計過程中，還需充分結合建筑物剖面和平面狀態進行綜合考慮，盡量降低空氣阻力對于建筑物的影響，擴大門窗面積，使其維持在同一水平面，實現減小空氣阻力的效果。天氣因素是影響戶外風速的主要原因，為此在對建筑窗戶進行環保節能設計時，可以通過添加百葉窗對風速進行合理調控，從而進一步減輕戶外風速對于室內通風的影響。熱壓通風和空氣密度之間的聯系比較密切。室內外溫度差異容易影響整體空氣密度，空氣能夠從高密度區域流向低密度區域，促進室內外空氣的順暢流通，通過流入室外干凈的空氣，從而把室內渾濁的空氣排送出去，提升室內整體空氣質量。

5.4 空調暖通

建筑物保溫功能主要是通過空調暖通實現的。為了實現節能目標，可以對空調的運行功率進行合理調控，從而有效減少室內熱量消耗，提高空調暖通的環保節能效果。除此之外，還可以通過對空調風量進行合理調控的方法降低空調運行壓力，減少空調能耗，實現節能目標。把變頻技術融入到空調暖通系統中，能夠進一步減少空調能耗，和傳統技術下的能耗相比降低了四成，提高了空調暖通的節能效果。經濟發展帶來雙重后果：一是提升了人們整體生活質量，二是加重了環境污染，威脅到人們身體健康。對空調暖通進行優化設計能夠有效降低污染物排放，減少能源消耗，從而提升整體環境質量。在對建筑中的空調暖通設備進行設計的過程中，還需要充分結合建筑外部氣流狀況和建筑當地地理狀況，有效選擇環保材料，促進系統升級，提升環保節能設計的社會性與經濟效益。

5.5 電氣節能技術

在新時期的建筑設計中，電氣節能技術的應用范圍逐漸擴大，能夠進一步減少能源消耗。電氣節能技術大都應用于照明系統、供電系統和機電系統中。在配置供電系統相關基礎設備的過程中，應該始終堅持安全和簡單的原則，預防出現相同電壓變配電技術超出兩端問題的出現，外變配電所應該和負荷中心之間維持較近的距離，從而能夠有效減少能源消耗，促進整個線路的電壓維持一種穩定的狀態。為了降低變壓器空載過程中的能量損耗，可以選擇配置節能變壓器。為了進一步保證熱穩定性，控制電壓損耗，應該合理配置電纜電線。照明設計和配置兩者之間完全不同，照明設計需要符合相應的照度標準，只有合理設計照度才能降低電氣系統能源消耗，實現優化配置終極目標。

6 結束語

綜上所述，環保節能設計符合新時期的發展訴求，同時也是建筑領域未來發展的主流方向，能夠促進人們生活環境和生活質量的不斷優化，在保證建筑整體功能的基礎上，為人們提供舒適生活，打造生態建筑。