绿色建筑的节能设计

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 　　　浅议绿色建筑的节能设计

　　摘 要：能源是人类赖以生存的基本物质基础，是人类进步及社会发展的重要资源。自能源危机以来，节约能源、利用可再生能源就成为全球范围内十分紧迫的课题。本文结合自身工作经验，主要阐述了在建筑节能设计中的一些见解。 关键词：建筑节能；节能设计措施，设计思考 中图分类号： te08 文献标识码： a 文章编号： 一、建筑节能的涵义 建筑一般分两个部分,民用建筑和工业建筑,所谓建筑节能是指建筑的节能设计和节能施工。在建筑工程项目的规划、设计、新建、改建和使用过程中,按照国家的有关法律法规,执行建筑节能标准,进行现代建筑的节能设计。比如对于建筑项目设计采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺,通过新的科技元素的运用,实现建筑围护结构的保温隔热性能效率提高的目的,对于室内的供热需求,首先要保证建筑物室内热环境质量,在此基础上减少供热采暖、热水供应的能耗问题,大量采用可再生能源,切实保护好地域的生态平衡,利用一切科技手段改善人居环境。有数据显示在全世界总的能源消耗中,有25%～40%的能耗是在建筑上。 二、节能设计的措施 1.规划与节能设计 建筑项目设计工作的重要性,在我国现阶段的建筑行业已经被广泛认同。其设计理念和方案直接影响着日后的施工和建设。 传统的建筑设计,业主及设计师考虑更多的是建筑的容积率、日照间距、空间形态、以及建筑与周边环境协调的因素和问题,对于建筑的节能问题则考虑较少,至于节能设计问题在单体方案设计阶段才有所体现,然而弊端是产生了许多单体设计难以解决的问题出现。 解决的办法就是重视规划节能,在总体、全盘、初始阶段,应全方位的考虑建筑与外部环境的关系,在设计中重点坚强节能设计的元素和措施,充分利用自然资源,根据地域的气候和自然特点,从总体上强化建筑节能。 这样表明规划节能对于建筑的重要性。 在建筑的节能设计中,设计师主要应该考虑的是影响居住区气候环境及建筑舒适性的因素,然后加以克服和利用,主要是太阳辐射和空气流动对建筑设计的影响。 在设计期间主要通过降低太阳辐射、增强建筑的自然通风效果来实现节能。 把规划建筑朝向、 建筑间距以及建筑的相互组合关系作为节能重点内容。建筑朝向问题是设计应该首先考虑的问题,应迎合当地夏季的主导风向来设计朝向,保证利于自然通风给室内换气和减少太阳的辐射,提高居住的舒适度。 这样的设计可以节省夏季空调的能耗和冬季建筑保温所需的能耗。设计过程中要严格遵照当地规划部门的日照间距要求,并应该适当加大。 规划师应即充分考虑到日照间距又能节约土地,找到最佳的平衡点,实现优化节能设计的最终目标。对于较大楼盘的设计,要考虑建筑群的整体节能效果,侧重居住区内的自然通风设计。 首先确保居住区 “风道” 的畅通,结合自然主导风向,合理设计是建筑群内的空气流通良好。 其次设计注重夏季盛行风向排列建筑物的主要朝向,遵循南小北大、 南低北高的原则,使建筑群内实现对自然风的共享性,这样在夏季能迎合南风、 引导空气穿越,冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭,隔热保暖效果好,能够节约温控的能耗问题。 2.绿色建筑的节能节材设计 我国作为正在崛起的经济大国，伴随着国民经济的快速发展、人民生活水平的不断提高，能源的消耗与浪费现象也越来越严重，特别是在建筑上的能源消耗不断攀升。据统计，建筑能耗总量占到了社会总能耗量的46.7%，因此引导设计师树立生态节能的理念，合理节省和利用能源显得尤为重要。绿色建筑的节能可以从以下几个方面来考虑： （1）体型设计 绿色建筑的体型设计应该考虑当地的气候条件、太阳辐射强度、建筑物的朝向、围护结构的保温状况及局部风环境等，并权衡建筑的热量得失情况，最后优化组合。一般来说，体型系数越大的，外表面面积较大，室内热量容易散出，建筑平面形式对控制建筑体形系数、降低建筑能耗有较大的影响。因此，在实际工程设计中，在满足总体规划和建筑使用功能及建筑面积一定的前提下，应选择合理的建筑平面，使其平面更加规整，减少不必要的凹凸变化。 （2）围护结构的设计 围护结构的节能设计可以通过提高和改善围护结构的热工性能来实现，例如通过真空玻璃技术或外墙外保温、外墙内保温、复合保温和外墙自保温等形式提高外墙面的热工性能；采用新型的屋面保温材料和利用种植屋面来提高屋面的保温隔热性能；外遮阳对降低建筑能耗、提高室内居住舒适性有显著的效果，遮阳方案的设计应该考虑太阳辐射强度随地点、日期、时间变化的特点选择最佳方案，调整遮阳的效果。另外，地面的热工性能对室内气温也有较大的影响。良好的建筑楼地面构造设计，不但可以提高舒适度，还有利于建筑的节能。窗墙面积比也是影响建筑能耗的重要因素，其设定要兼顾保温隔热及采光等方面。 （3）绿色建材的选用 传统建材工业是资源能源高消费、生态环境高污染的行业，其现状很难满足可持续发展的要求，所以对建筑材料的选用很大程度上决定了建筑的“绿色”程度。提倡绿色建筑，落实到建材行业就是要大力推进建材生产和建材产品的绿色化进程。 我国在1999年召开的首届全国绿色建材发展与应用研讨会上提出绿色建材的概念，即采用清洁生产技术，不用或者少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性，达到使用周期后可回收利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。这就要求设计师在设计施工时尽量做到建筑造型要素简约，无大量装饰性构件；建筑室内采用灵活隔断，尽量减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生；同时尽量采用资源消耗低和环境影响小的建筑结构体系；建筑结构材料合理采用高性能绿色建筑材料。目前国内利用工业废渣研制出来的高性能水泥，具有强度高、耐久性优异、环境负荷低等特点，且能大幅降低水泥熟料的用量。利用废橡胶制成的橡胶混凝土也是一种新型的绿色建材，不仅具有良好的减震降噪、隔热隔声效果，还具有良好的延性与韧性。国内外绿色建材品种还有混凝土砌块、加气混凝土、纸面石膏板、grc条板、复合轻质板3e板、硅钙秸秆轻体墙板、喷涂聚脲弹性体、纸蜂窝石膏板隔断墙等，设计师在进行设计时应该灵活采用。 （4）绿色能源的利用 太阳能、地热能、风能等作为无污染、可再生的清洁能源，不仅分布广泛，而且对环境危害极小，是绿色建筑能源的最佳选择，充分利用这些资源不仅可以保护环境，还能避免对不可再生能源的过度开发。例如，目前国内外经常采用的被动式采暖、太阳能热水器、太阳能pv系统等都是充分利用这种绿色能源的结果。通过实现建筑自然通风、自然采光、土壤蓄热蓄冷等来减少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。 （5）绿色建筑的节水及水资源循环再利用设计 绿色建筑的节水首先表现在应该大力倡导使用节水型器具；其次应该在适宜的范围内通过技术经济的比较，合理将雨水和污水进行收集处理，循环利用。设置中水和下水处理系统，将处理过后的中水和下水用来作为景观绿化用水和冲洗道路汽车等。我国现行绿色建筑评价标准要求办公楼、商场类建筑的非传统水源利用率不低于20%，旅馆类建筑不低于15%。 三、结束语 目前由于具备这方面能力的设计师较少，开发商缺乏良好的融资环境、有力的技术支持和科学的评估体系，它的普及和推广还存在一定难度。但是通过深入的理论研究，完善建筑节能方面的政府职能，加大建筑节能的宣传力度，同时通过实践的积累，绿色建筑一定会有广阔的发展前景。 注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。