绿色建筑的生态节能设计策略

【摘 要】绿色建筑已是未来建筑发展的必然趋势.本文先阐述了绿色建筑的内涵,在详细的分析了如何实现绿色建筑设计.

【关 键 词】绿色建筑建筑设计节能环保

近年来,全球经济得到了飞速发展,同时也过度的消耗了资源,剧烈的破坏了生态环境,严重的污染了大气和水体,走上了一条不可持续发展的道路.而建筑行业又是一个资源能耗巨大的行业,为了保护环境,珍爱地球,人们越来越重视绿色建筑设计.绿色建筑可以为人们提供一个舒适的生活环境,使建筑实现高效生态型发展模式,走上一条全面协调可持续的科学发展道路.绿色建筑已经成为当今世界建筑研究的热点及必然趋势.

1绿色建筑设计的内涵

绿色建筑是指在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源（节能,节地,节水,节材）,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑.所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑在充分利用环境自然资源,不破坏环境基本生态平衡条件下,通过科学的整体设计,集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等高新技术建造的一种建筑.具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点.绿色建筑设计就是建筑师在开始设计起就以创造绿色建筑为目标,在设计过程中,贯彻可持续发展理念,做到合理开发和利用土地,充分利用可再生绿色能源,利用自然通风和采光,建设水资源循环利用系统,做好立体绿化,提高三维绿量,选择绿色建材.国际上有些专家把绿色建筑总结为具有4R的建筑,即Reduce,减少使用各种建筑材料、资源与不可再生能源；Re-cycle,设置废弃物回收系统,充分利用回收材料；Renewable,充分利用材料和可再生能源；Reuse,在结构允许的条件下重新使用旧材料.所以,绿色建筑能有效的利用资源和能源、实现一个健康、舒适、安全的、与自然和谐共生的建筑.

2绿色建筑的生态节能设计策略

2.1充分利用自然采光和自然通风

天然的阳光是大自然赐给人类的宝贵财富,它取之不尽、用之不竭.充分利用天然采光不但可以节约大量照明用电,还提供更健康、高效、自然的光环境,从卫生的角度看,充分的日照还可以起到杀灭细菌和病毒的目的.建筑的自然采光就是将日光引入建筑内部,通过设计手段精确地控制并且将其按一定的方式分配,以提供比人工光源质量更好的照明.自然通风是一项改善人与环境的重要技术手段.在我国许多传统建筑中都有体现,如传统民居中的穿堂风等处理手法,较之其他相对昂贵、复杂的生态技术,自然通风是一项比较成熟而廉价的技术措施.通过合理的建筑设计,自然通风可在不消耗不可再生的能源的情况下降低室内温度、带走潮湿的气体、排除室内污浊的空气,使人体感到舒适,并提供新鲜、清洁的自然空气,有利于人的生理和心里健康,减少人们对空调系统的依赖,从而节约能源、降低污染、预防疾病.自然通风和采光往往是结合在一起的.通过保证房间内及中庭顶部（若有条件,可依建筑形式而设）一定的开窗面积,既达到了自然采光的目的,又可依靠室内外的风压及热压差,形成有组织的自然通风,在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的.

2.2改善围护结构的隔热保温性能

建筑物围护结构应有较好的保温隔热功能,一般通过建筑外墙的耗能约占建筑物全部耗能的40%,因此提高围护结构的保温、隔热性能对改善室内热工环境及建筑节能具有重要意义.不同国家和地区的气候条件的差异,对建筑护结构的传热性能要求都不同,一般情况气候越严寒,其建筑护结构的传热系数要求就越小,需要用导热系数小的高效隔热材料附着在墙体结构来改善整个墙体的热工性能.根据复合材料与主体结构相对位置不同,分为外保温技术、内保温技术及夹心保温技术,其中外墙外保温是目前较为高效、简单的保温节能技术.要注意围护结构的保温不等于隔热,隔热的目的是尽量减少围护结构吸收的太阳热辐射向室内传递.对于自然通风的建筑来说护的隔热设计主要是控制内表面的温度,为此要求护结构应该具有一定的衰减度和延迟时间,以保证内表面温度不致过高,以免向室内和人体辐射过多的热量.围护结构隔热的方法可根据不同的建筑使用功能、不同地区气候特点来选择,如通过加强墙体的蓄热性能来获得室外热能通过围护结构向室内传递的延迟时间,将内表面最高温度出现的时间和建筑使用的时间错开,利用材料本身的热惰性来达到隔热的目的；在墙体中设置通风间层,这些间层与室外或室内相同,利用风压和热压的作用带走进入空气层的部分热量,从而减少传入室内的热量；建筑防热外表面采用浅色平滑的饰面材料,采用对太阳辐射热吸收率小的材料等.屋面的能耗在围护结构总能耗中占有相当的比例,因此应当重视其保温隔热效果.一般而言,屋面的传热系数要优于外墙的传热系数,并且可依屋面的形式选用不同的保温材料.

2.3遮阳措施

在建筑设计中考虑日光调节是勒.柯布西耶最早提出的,在他设计的昌迪加尔法院和马赛公寓作品中,将艺术和遮阳完美地结合在一起.外遮阳是最有效的遮阳设施,它直接将80%的太阳辐射热量遮挡于室外,有效地降低了空调负荷,节约了能量.通常外遮阳的基本形式分为4种：水平式、垂直式、综合式和挡板式,结合建筑形式,在南向及西向安装一定形式的可调外遮阳,随使用情况进行调节,这样既能满足夏季遮阳的要求,又不影响采光及冬季日照要求.

2.4高效节能的外窗和幕墙系统

一直以来,窗及玻璃幕墙都是维护结构中的能耗大户,但随着技术的不断提高,新产品的不断出现,窗及玻璃幕墙的性能已获得了极大的提升.首先,新型高性能玻璃的发展（如LOW-E镀膜玻璃,真空玻璃等）给窗及玻璃幕墙的保温及防辐射性能以极大的提高,其次新的结构形式起到了相当的作用,新型型材及断桥技术的应用对窗和幕墙的整体热工性能及气密性都有极大的提升.按照绿色建筑的原则,幕墙作为建筑的护体系,并不是一个完全封闭的外壳,应该是建筑与环境之间的过滤装置,幕墙设计应该是多功能的,除基本的防护功能外,还应考虑室内环境品质的调节,提高建筑节能效率.双层玻璃幕墙又称双层呼吸式幕墙,不同于传统的单层幕墙,它由内外二层（或三层）玻璃组成围护结构,玻璃之间留有一定宽度的通风道,并配有可调节的遮阳.在冬季双层玻璃之间形成一个阳光温室,提高建筑内表面的温度,有利于节约采暖能耗；在夏季,利用烟囱效应对通风道进行热压通风,使玻璃之间的热空气排走,达到降温的目的.对于高层建筑来说,直接开窗通风容易造成紊流,不易控制,而双层幕墙能够通过通风道进行开窗通风,在一定程度上改善建筑室内的空气质量.

2.5绿化与建筑结合

绿色植物一方面可以满足人们希望与自然界接触的愿望,另一方面绿色植物可以吸收二氧化碳,通过光合作用产生氧气,为使用者提供舒适的环境和新鲜的空气,同时植物还可以起到遮挡太阳直射光,降低环境温度,减少空调的消耗,从而达到环保的作用.建筑绿化分为屋顶绿化、外墙垂直绿化和室内绿化.