绿色建筑设计与节能技术

【摘 要】在建筑设计中引入绿色设计理念与节能技术,对于减少建筑能耗,节约能源具有相当重要的意义.本文从绿色建筑设计的理念出发,对在建筑设计中充分利用自然、减少能耗的设计方法作了较为简要论述,供同仁们参考.

【关 键 词】绿色建筑设计；节能技术

现在,大量的煤炭、石油、天然气被大量开采使用,而地球上这些能源的储量是一定的,长期、大量甚至过度的开采肯定会造成这些能源的枯竭,这样的最终结果势必导致能源危机.特别是在我们中国,能源问题更是大问题,我国虽然地域面积比较大,但是能源却相对贫乏,根本无法满足日益发展的社会需求.随着我国社会主义市场经济的快速发展,建筑设计行业也得到了飞速的发展,而建筑能耗带来的能源问题日益突出.数据表明,在我国,建筑能耗目前约占我国所有行业能源消耗总量的30%,并呈现加速上升的趋势.

但是,建筑技术跟不上形式的发展,相对落后,我国目前的建筑大多数都是高耗能建筑.在整个建设过程中,建筑能耗大约是建设过程中总能耗的50%,如果再加上建筑建成后的后期处理和建筑在使用过程中的能耗,其能耗会远远超过50%.从这个层面上来讲,在建筑设计中引入节能技术对于减少建筑能耗,节约能源具有相当重要的意义.

1绿色建筑设计理念

1.1什么叫绿色建筑设计

所谓“绿色建筑”是指在建筑的全寿命周期内,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.

1.2为何要引进绿色建筑设计理念

从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏性行为,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响.在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展.这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念.

在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计.在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系.据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50―72%.这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗.

1.3进行绿色建筑设计的原则有哪些?

1.3.1对建筑的过程进行全程监控

建筑建设的过程是一个相当复杂的过程,要想使建筑符合绿色节能设计的原则,必须密切关注建筑从设计、选材、建造、使用到拆除的整个过程,对整个过程实行全程监控.不但保证所选材料符合低能耗、环保的条件外,还要保证在建筑的设计、建设、使用和拆除的各个阶段符合低能耗、环保的条件.

1.3.2综合利用各种资源

在建筑建设的过程中,要选择合适的原材料通过适当的技术加以整合,这样可以优化资源的配置,不但可以减少资源的浪费,而且还可以提高资源的综合利用效率,有效延长建筑物的使用时间.

1.3.3节能设计

绿色建筑的最主要的特征就是节能设计.在建筑的规划、设计、建设、使用的过程中,要严格按照规定的标准,使用各项先进的技术手段,达到节约能源的目的.在设计过程中,要积极筹划各种材料、设备,充分利用自然界中的光、热、风等自然资源,在保证建筑物功能的前提下,尽量减少使用采暖供热,空调制冷等设备.在设计过程中,要注意新技术、新材料的使用,注意使用节能材料,以达到节约能源的目的.

2建筑设计中的节能技术有哪些方面?

2.1建筑物的朝向

通过对建筑物的朝向设计可以节约能耗.通常状况下,相同建筑面积的建筑物,南北朝向比东西朝向能够节约能耗,因此在进行建筑设计时,要尽量把建筑物设计成南北朝向.为保证夏季的通风和冬季的采暖,在设计时可以在东西墙上增设窗户.如果一座建筑物的长度和宽度的比例关系为四比一,那么设计成东西朝向比设计成南北朝向冷负荷可以增加3/5左右.在住宅的设计中,要尽量设计成建筑面积不等的房间,以方便安装采暖炉或者空调.在安装采暖炉或者空调时,要尽量选择外表面积比较小的房间,因为外表面积越小,房间的冷负荷越小,其能耗也就越小,越能节约能耗.

2.2选择合适的建筑物体形系数

建筑物的体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值.外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积.从这个概念上可以看出,如果建筑物的体积相同,体型系数越大,单位建筑空间的能耗就越高.数据表明,体型系数如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,为了达到减少能耗的目的,建筑体型系数最好设计在0.3以下.通常情况下,在选择合理的体型系数方面主要采取下列方法：调整建筑面宽、调整进深、调整建筑物的层数等.另外,建筑物的形体越复杂、越不规整,其体型系数就越大.因此,在建筑设计中要对建筑物各部位的尺寸进行综合考虑,从而有效降低体型系数,达到降低能耗的目的.

2.3建筑墙体设计

墙体节能设计包括两种类型,一种是单一墙体节能设计,另一种是复合墙体节能设计.单一墙体节能设计是通过改善主体结构材料的热工性能来实现的.而复合墙体节能技术是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善墙体的热工性能,降低外墙传热系数.根据复合材料与主体结构的位置不同,又可以分为内保温技术、外保温技术和夹心保温技术等类型.在建筑过程中,外墙外保温技术是一项既节约能耗,有便于施工的节能技术.在建筑外墙上使用导热系数低的加气混凝土砌块材料,这样可以降低墙体的导热系数,从而降低能耗.

2.4建筑门窗的设计

门窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近几年来,由于采光的需要,许多设计师都将门窗的面积设计的比较大,但是,不恰当的比例会导致能耗增加,致使夏季室温过高,冬季室温过低,这样就会增大空调和采暖炉的能耗.综合考虑采光和降低能耗,各朝向的窗墙比不能大于下面的规定：北面朝向25%、东西朝向30%、南面朝向35%.

一般来讲,在门窗的节能设计中主要考虑减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面.渗透量主要是指居室内部和外部的气体流动导致能耗增大,在设计时可以使用密封材料增加门窗的气密性,尽量减少居室内外气体的流动.减少传热量是为了避免居室内外温差过大而引起的热量传递导致能耗过大,这样的情况下要尽可能减小窗户的传热系数,例如可以使用中空玻璃窗或者单框双玻璃窗等设计方法.南方地区太阳能辐射相当强烈,为避免孤独的辐射带来制冷设备的耗能,一般可以采取遮阳设备以及使用遮阳系数比较大的镶嵌材料,这样可以大大改善门窗的隔热性能,例如百叶窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用.

另外,不同地区的门窗设计也不尽相同,在南方地区的北窗相对要大,其他朝向的窗小,而北方地区南向的窗要相对较大,其他朝向的窗小.

2.5建筑屋顶设计

普通居室的房顶主要受到太阳光的辐射,从而引起房间内过热.为了降低能耗,在设计时可以考虑在屋顶铺设隔热层,设计架空通风层,还可以采取种植隔热屋顶,建设阁楼等办法降低能耗.

在建筑设计过程中引入绿色节能理念,尽可能地使用自然条件降低能耗,不但能够达到降低能耗的目的,同时还可以减少污染,保护环境.随着城市化进程和新农村建设不断加快以及人们的思想觉悟不断提高,绿色节能理念必将越来越普遍地应用于建筑设计之中.