浅谈现代绿色建筑节能设计的发展及运用

    秦卫杰 高博

    【摘?要】建筑是能源消耗大户，随着绿色环保、节能减排理念的日益深入人心，绿色建筑与建筑节能逐渐引起了社会各界的重视。本文先分析了现代绿色建筑的特点及节能设计原则，在此基础上，重点探讨了绿色建筑节能设计的发展及运用，以供参考。

    【关键词】现代建筑;绿色建筑;建筑节能设计;运用策略

    【Abstract】Buildings are energy-consuming households. With the concept of green environmental protection， energy conservation and emission reduction， the green building and building energy conservation have gradually attracted the attention of all sectors of society. This paper first analyzes the characteristics of modern green buildings and energy-saving design principles. On this basis， it focuses on the development and application of green building energy-saving design for reference.

    【Key words】Modern architecture;Green building;Building energy-saving design;Application strategy

    建筑的能源消耗比較大，根据相关统计，全球建筑能源消耗占到总能源消耗的41%。近年来，建筑节能问题受到了越来越多的重视。现代绿色建筑是一种基于节能、环保理念的建筑，其综合考量环境、气候等因素进行设计，利用更加环保和节能的技术与材料进行建设，具有明显的低能耗、高环保、舒适性等特征。其能降低建筑对能源的消耗，以及对自然环境、资源等的破坏，而且使用寿命长，既能满足人们对居住空间安全、舒适、绿色、环保等需求，也能有效地促进人与建筑、自然之间实现和谐共生。

    1. 现代绿色建筑节能设计原则

    节能设计是绿色建筑的基础，也是建筑设计发展的主流趋势，也是当前资源和能源紧缺下的客观要求。绿色建筑节能设计就是建筑设计者根据客户要求，结合建筑项目周边自然、地理、社会等因素，对建筑进行科学合理设计，并利用先进的建筑设计与施工、环保节能材料等，为用户打造健康和舒适的生活环境，并最大程度地降低建筑能耗和建设、维护成本，实现建筑经济、社会、环保效益最大化。现代绿色建筑的设计原则主要如下：

    （1）第一，以人为本的原则。现代绿色建筑设计围绕人的居住需求，对传统的建筑设计进行了大量的改良，提高了室内空气质量与环境，降低了噪音和电磁场辐射等影响，主要或全部采用陶瓷、硬木等低毒或无毒建筑材料，根据人体需求合理选择温度、湿度和气流，从而给居住者最佳感受。此外，由于应用了吸声材料或隔音设计技术，可以营造出安宁舒适的室内环境。在这种和谐、舒适的环境中生活，有利于提升居住者的身心健康水平。

    （2）第二，节能减排的原则。现代绿色建筑设计坚持节约、经济的原则，通过合理利用有限的各种资源，如就地取材、使用可循环材料、优化材料运输路线、采用绿色施工技术等，以及优化建筑平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等形体设计，改善墙体、门窗、屋顶、热缓冲区等部位，以降低施工的消耗和浪费，提高建筑的保温隔热性能，尽力做到以最少的投入获得最大的建筑建设效益，并减少对环境的污染和破坏。

    （3）第三，和谐共生原则。要实现生态化、绿色化的现代建筑，现代绿色建筑就要合理利用有限的生态资源，遵循自然规律，为人们创造人与自然和谐相处的居住环境，实现人与建筑、建筑与自然和谐共生。

    2. 现代绿色建筑节能设计的发展及运用

    目前，现代绿色建筑在世界各国都得到了逐渐的推广普及，我国各地绿色建筑的数量也同样越来越多。从长远来看，绿色建筑是建筑业发展的方向和趋势。

    （1）建筑布局与形式的节能设计。

    设计者在设计现代绿色建筑布局和形式时，要先对建筑周边地理地貌、环境、人文等因素进行综合考虑，以全局思想设计建筑布局与形式，系统地考虑建筑在生命周期内的成本、节能、环保、资源利用等各项问题。同时，对建筑的空间布局、间距、功能与朝向等进行科学规划，以保证建筑都能拥有良好的采光、通风等条件，以减少通风、采暖和空调设备的使用时间。如建筑物的基地应选择在向阳的地段上，朝向要确保利于采光。寒冷地区的建筑物应以南北向为主，主要房建朝南;室内布局要合理，尽可能利用阳光来达到节能的目的，减少合成材料的使用，为居住者创造一种类似自然的舒适感觉。

    （2）屋面节能设计。

    现代绿色建筑屋面节能设计理念是以突出保温层为主，因为冷气下降、热气上升，最终作用在屋面上。在此过程中，要重点强调太阳光吸收、雨雪水排泄引流、热量散发、以及平顶屋面的通风和保温材料筛选等。首先，屋面保温层自重要适当，材料要具有良好的吸水率和密度以及保温隔热性能。同时，材料还要节能、环保、无公害。如有的屋面设计成蓄水屋面、绿色种植屋面等。蓄水屋面是在建筑屋面上建造深度约20cm的蓄水池，借助蒸发制冷机理来降低屋面温度，达到节能减排目的。绿色种植屋面是在屋面上种植绿色植物，以提高屋面的绿色率和保温隔热能力，达到节约能源和调节小气候的目标。

    （3）墙体节能设计。

    墙体是建筑物的重要组成部分，墙体设计要突出保暖与保温功能。设计外墙保温层，采用新型节能材料，以保护墙体和延长墙体的使用寿命。选用带有保温夹层的复合型墙体，将墙体作为不良导体，阻隔内外热量的流通，降低室外温度变化对墙体的影响，防止发生热、冷桥等情况。如有的地区的建筑外墙保温材料选用聚苯板、聚氨酯等有机材料，以及岩棉、玻璃棉等无机材料;也有的建筑采用外墙体遮阳设计，既美化了建筑立面，也有效减少了夏季辐射热;有的建筑物采用钢结构支撑体系设计，将钢结构支撑体系布置在墙体保温层外侧，利用后侧空气层流动机理带走热量，实现了遮阳隔热的设计目标。对于构造柱、圈梁等一些热桥部位，要加强节能设计，因其也会影响到外墙的传热性能。

    （4）门窗节能设计。

    在建筑物中，门窗的能耗是比较大的，大约占到建筑能耗的40%左右，尤其是一些大落地窗和外飘窗，其保温和隔热性能相对低。因此，在设计绿色建筑时，要重点解决保温性能与隔热的问题，应在保证门窗通风、采光等正常功能情况下，科学设计门窗面积，合理提高门、窗、阳台外窗的密封性能。如对窗墙比進行科学控制，使北向与西南的窗墙比不应低于30%，北向与东向的窗墙比不应高于20%等;提高门窗的气密性等级，采用新型的门窗材料，金属窗框要进行断热处理，以提升门窗的节能效果。采取合理的开启方式以及科学的门窗位置，避免存在穿堂风。气候变化明显、昼夜温差大且寒冷的地区，应当设计双层玻璃窗或中空型玻璃窗，这样可以增强建筑物的抗寒保暖功能。

    （5）光照与水资源节能设计。

    建筑物的光照系统也是能耗比较大的，在设计时，也要给予重点关注。应首先尽量利用自然光，然后，再将自然光与人工照明结合起来，从而降低电力能源的消耗。照明光源采用节能光源，根据建筑物的照明范围、照明用量及功能等，合理进行选择;使用节能型照明灯具，科学设计照明灯具布局及控制系统，公共空间应使用智能控制的照明系统。太阳能属于天然能源，符合绿色建筑的节能要求。可在屋面位置设置小面积的光点板，通过集蓄太阳热能来提供热水、普通照明等，其投资成本低，经济效益显著，而且舒适环保。此外，设计人员还要提高建筑水资源的利用率，设立污水回收和处理设施、雨水储蓄再回用装置等，以有效节约水资源。

    3. 结语

    综上所述，随着现代绿色建筑的数量不断增多，建筑节能设计也受到了容易广泛的重视。为提高绿色建筑节能效果，建筑设计人员要在设计实践中，充分融入现代绿色节能理念和生态意识，在以人为本、节能减排、和谐共生原则基础上，结合建筑工程的实际情况，科学制定和选择节能设计方案，从而使绿色建筑能真正实现节能目标，并为人们提供更为舒适、健康的居住环境。

    参考文献

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    [文章编号]1619-2737（2019）02-25-113