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摘要：綠色建筑節(jié)能設計，對于節(jié)約能源，提高建筑物中的可再生能源利用率，創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境和解決能源危機，實現(xiàn)人與自然、建筑與自然以及人與建筑之間的和諧與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文著重探討了綠色建筑節(jié)能技術(shù)的實現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能；建筑；設計

目前，發(fā)達國家建筑能耗占到本國總能耗的30~40%，而我國達到了46%。我國十八da特別指出，節(jié)約資源是保護生態(tài)環(huán)境的根本之策，要節(jié)約集約利用資源，控制能源的總量。以我國目前的發(fā)展情況，建筑領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲磥?0年我國用能的主要增長點，建筑的“用能鎖定”特性，決定我國建筑的能耗問題是走中國特色低碳發(fā)展道路必須解決的重要問題。我國地少、人多、底子薄，確保綠色建筑設計質(zhì)量，降低能耗，實現(xiàn)建筑節(jié)能設計在城市建設中保持可持續(xù)發(fā)展的模式，節(jié)約能源，提高建筑物中的可再生能源利用率，對于創(chuàng)造一個良好的生態(tài)環(huán)境和解決能源危機都會大有裨益。建筑能耗是指建筑在使用過程中的能量消耗。我國建筑95%以上是高能耗建筑，其中建筑采暖、建筑制冷這些耗能占建筑總體消耗能量的50～70%，其次是照明消耗及其它，提高設備運行節(jié)能措施對于建筑節(jié)能設計是至關(guān)重要的。樹立綠色建筑設計理念，zui大限度地減少建筑消耗的能源，盡可能減少在建造過程中對環(huán)境產(chǎn)生的污染和危害，節(jié)約有限的資源，利用綠色建材和智能控制等高新技術(shù)，推動綠色節(jié)能建筑向更廣泛、可持續(xù)性的方向發(fā)展。

1綠色建筑與建筑節(jié)能的關(guān)系

綠色建筑是指為人們提供舒適、健康、安全的空間，同時指在建筑使用壽命期中低能耗、高利用資源，節(jié)能減排，zui低限度的影響環(huán)境的建筑。建筑節(jié)能是綠色建筑的核心組成部分，綠色建筑是從建筑節(jié)能起步的，但在設計、建造、運營等階段的節(jié)能工作中，更要突出的是建筑全壽命期節(jié)能管理作用。現(xiàn)實環(huán)境中的很多例子可以說明綠色建筑中運用節(jié)能技術(shù)的理念，例如使用太陽能進行加熱，通過風的流動促使室內(nèi)溫度降低等等。綠色建筑節(jié)能技術(shù)在具體實施過程中有以下幾點要求。①遵循節(jié)能標準，合理選擇新型建筑材料，用以解決節(jié)能減排、應對氣候變化問題。讓綠色建筑不再僅僅停留在象征意義的層面，而是要求建筑材料對建筑環(huán)境無公害，以可持續(xù)發(fā)展的態(tài)勢進行。②采用新技術(shù)手段利用能源與資源。新技術(shù)的應用首先應考慮節(jié)能、無污染等因素，充分利用可循環(huán)再生的資源，堅決杜絕以不正當?shù)姆绞较哪茉?。③以綠色建筑的理念倡導建筑在使用期間，對資源進行zui大程度的節(jié)約。對大自然的態(tài)度由索取改為回報，與自然和諧共生?？偠灾?，綠色建筑節(jié)能設計要使建筑成為一個活的機體，能夠與環(huán)境、氣候自然地對話和呼吸。實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，保證建筑從施工到使用的過程中對生態(tài)環(huán)境不造成損害，創(chuàng)造的生態(tài)環(huán)境，從而符合化的發(fā)展趨勢。

2綠色節(jié)能建筑的發(fā)展理念

理想的綠色節(jié)能建筑在zui少的能量消耗的情況下達到三個部分要求：①在不同季節(jié)，不同溫度下保持室內(nèi)的舒適度，包括溫度、空氣質(zhì)量等等方面；②在不同區(qū)域空間或者不同季節(jié)中，能夠靈活的控制或者收集太陽的熱能或是阻止太陽的輻射平衡室內(nèi)外環(huán)境；③能夠在不同的室內(nèi)環(huán)境中使用通風新技術(shù)和地熱技術(shù)，采用不同的方式進行通風系統(tǒng)的設計和安置，改善城市環(huán)境。綠色節(jié)能建筑實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能zui重要的方面是對高新技術(shù)的運用，同時也要配合建筑方面的一些傳統(tǒng)技術(shù)，這些傳統(tǒng)技術(shù)是通過科學論證及實踐過程中具有可行性的技術(shù)。通過減少部分不能夠持續(xù)產(chǎn)生能源的消耗，從終端提高能源的使用效率等方面，將這些技術(shù)運用到現(xiàn)代化的建筑設計中，從而實現(xiàn)綠色節(jié)能環(huán)保建筑設計。

2.1還原地方特色的綠色節(jié)能建筑

現(xiàn)代建筑大多是“千城一面”，建筑風格都大同小異。但是，綠色節(jié)能建筑由于強調(diào)利用自然環(huán)境的優(yōu)勢，就地取材，使用可再生能源，所以在建筑設計過程中會較多的考慮建筑所在地的地方特色，與當?shù)氐淖匀缓蜌夂虮３窒噙m應，從而深入發(fā)掘當?shù)氐馁Y源優(yōu)勢。因此，在挖掘和研究過程中，綠色節(jié)能建筑能夠體現(xiàn)建筑所在地的地方特色，從而改變建筑風格統(tǒng)一無特色的缺點。

2.2綠色節(jié)能建筑與智能建筑的結(jié)合

建筑仿生學就是將建筑設計與生物學相結(jié)合。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各學科之間相互借鑒與融合，可以產(chǎn)生很多新的技術(shù)?，F(xiàn)階段在建筑設計中所遇到的問題，我們可以試圖在大自然中尋找解決方案，為創(chuàng)造一個健康的環(huán)境而努力。在智能建筑與綠色建筑的相互配合下，根據(jù)不同氣候的特征調(diào)整不同的設計方案，將智能建筑與綠色建筑結(jié)合運用到室內(nèi)節(jié)能設計中，改善室內(nèi)環(huán)境，給人們創(chuàng)造一個舒適健康的環(huán)境。

2.3嚴格控制各環(huán)節(jié)的能量消耗

西方國家的建筑理念中提到零耗能、*、*的理念，如何減少能源的消耗是現(xiàn)代建筑中的重要環(huán)節(jié)。綠色節(jié)能建筑強調(diào)在建筑設計的每一個環(huán)節(jié)都要減少和控制能源的消耗，并且要極大限度的提高能源的利用率。綠色節(jié)能建筑比一般的建筑設計減少將近80%的能源消耗，利用新技術(shù)不斷開發(fā)可循環(huán)再生的資源能源，從而在建筑材料耗能方面降低其需求，防止材料的過度消耗。將建筑資源和生態(tài)能源相結(jié)合，達到自然和能源的相統(tǒng)一。

2.4綠色節(jié)能建筑強調(diào)采用資源節(jié)約型模式

在當今中國的現(xiàn)實環(huán)境下，土地資源和水資源等相對缺乏。資源節(jié)約型模式是綠色節(jié)能建筑中所強調(diào)的模式之一。資源節(jié)約型模式可以盡可能的實現(xiàn)低排放、高利用的環(huán)保形態(tài)，使用可再生資源，達到對環(huán)境的zui大限度的保護。

3實現(xiàn)綠色建筑節(jié)能技術(shù)的途徑

3.1加強完善建筑節(jié)能法規(guī)政策及標準

發(fā)達*先建立并不斷修訂能源法規(guī)及建筑節(jié)能的相關(guān)政策法規(guī)，包括一些激勵政策，有的國家已作為國會立法出現(xiàn)，依據(jù)本國實際情況，確定節(jié)能標準，限制建筑物的能耗量。同時制定了建筑節(jié)能的遠近期規(guī)劃與目標。我國與國外相比，建筑節(jié)能從1980年始，起步較晚，2004年全面推廣。1997年頒布的節(jié)約能源法中第三章對建筑節(jié)能作了明確規(guī)定。之后連續(xù)出臺了一些規(guī)定和細則，并制定了相應的激勵政策，確立了具有自己特色的綠色建筑節(jié)能標準體系。有些地區(qū)的新建已全部要求執(zhí)行綠色建筑節(jié)能標準，建筑節(jié)能技術(shù)的推進力度和*。隨著建筑節(jié)能技術(shù)的推廣和研究，我們發(fā)現(xiàn)建筑節(jié)能標準和規(guī)定還需要不斷細化和修訂，避免出現(xiàn)技術(shù)堆砌、實施運行后的效果難準確判斷的問題。

3.2減少建筑中所消耗能源的總量

建筑中的能源消耗是綠色節(jié)能建筑設計需要解決的一大難題，目前，發(fā)達國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，空調(diào)采暖能耗占建筑能耗的65%，而我國在采暖、空調(diào)和照明電量的使用在一定程度上高于能量的產(chǎn)出，能源的消耗量呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。因此，減少建筑的冷、熱及照明能耗是目前降低建筑能耗總量，也是實現(xiàn)綠色節(jié)能建筑目標的重要方向。（1）建筑設計師要堅持整體規(guī)劃設計，重視利用自然。從整體角度出發(fā)，與能源學專家、環(huán)境學專家、結(jié)構(gòu)設計師等方面的專家相互配合，根據(jù)氣候條件的不同和建筑所處環(huán)境的差異，在注重自然環(huán)境優(yōu)化的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造良好的室內(nèi)外環(huán)境，從而減少對建筑設備的依賴性。我國隨著改革開放不斷深入發(fā)展，可耕種面積逐年萎suo，城市與農(nóng)村用地存在矛盾和沖突。建筑師應該對建筑土地資源進行合理的規(guī)劃和有效利用，在保護基本耕地需求的前提下進行整體規(guī)劃和度量，采用土地資源集約的形式處理好節(jié)地和室外環(huán)境的關(guān)系。甚至可以考慮對地下空間的使用，zui大限度的拓展可利用的空間，以確保對綠色節(jié)能環(huán)保建筑設計的實現(xiàn)。①對建筑的選址要綜合考慮。選擇合適的建筑地址是創(chuàng)造綠色節(jié)能建筑的首要條件，可以在建筑周圍適當布置樹木、假山、植被、圍墻等，對建筑外部環(huán)境進行合理設計。②對建筑體型進行科學的設計。充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境。通過建筑的結(jié)構(gòu)設計以及空間的分隔實現(xiàn)，另外相關(guān)的軟件也可以對這一方面的優(yōu)化設計，例如如運用天正建筑（Ⅱ）中建筑陰影模擬，分析室內(nèi)外空氣流動是否通暢等等。（2）改善建筑維護結(jié)構(gòu)的性能，控制圍護結(jié)構(gòu)的熱工指標。圍護結(jié)構(gòu)的設計對建筑的能力消耗、室內(nèi)熱濕環(huán)境、空氣品質(zhì)與室內(nèi)光環(huán)境有直接的影響。圍護結(jié)構(gòu)組成部件包括墻體、屋面、門窗、遮陽設施等等。一般情況下，總投資中3～6%是增大圍護所花費的金額，但是功效可達到20～40%的節(jié)能效果。在建筑領(lǐng)域中，建筑物的圍護結(jié)構(gòu)中的能源損失主要是由三個部分造成，即外墻、門窗以及屋頂?？赏ㄟ^開發(fā)完成輕型綠化屋頂節(jié)能技術(shù)、相變材料屋面技術(shù)、無機集料保溫灰漿保溫技術(shù)、推廣新型節(jié)能復合墻體和結(jié)構(gòu)材料、環(huán)保裝修板材的使用，改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，達到室內(nèi)外建筑的冷熱消耗總平衡。也可對圍護結(jié)構(gòu)的各組成部分的可行性進行評估，zui終確定圍護結(jié)構(gòu)的合理性。門窗的能耗占建筑圍護結(jié)構(gòu)的25%，選擇合適的門窗材質(zhì)和類型，提高其密閉性，開發(fā)節(jié)能窗、復合節(jié)能板材等來改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平。（3）提高總的能源利用效率。終端設備用能消耗是橫向能源利用效率的主要標準，從一次能源傳遞到建筑中所使用的終端能源的途中，會造成能源的極大損失。因而，要提高總的能源利用效率就要對能源運輸?shù)恼麄€過程進行考量，例如開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用等等。建筑中的耗能設備有很多，例如空調(diào)、熱水器、電冰箱等等設備。在使用能源時盡可能使用率的能源，例如天然氣、太陽能等等。為了全面體現(xiàn)資源利用率和能源對環(huán)境的作用，提高能源的總利用率是綠色節(jié)能建筑的必要措施之一。

3.3合理利用資源，積極采用新能源

除了提高能源的利用效率以外，采用新能源也是實現(xiàn)綠色節(jié)能目標的途徑之一。新能源一般是指可再生能源，可以包括太陽能、地熱能、風能、生物質(zhì)能等等方面。對能源進行節(jié)約的同時，新能源的開發(fā)與使用能夠解決資源短缺甚至是面臨枯竭的現(xiàn)狀。新能源的開發(fā)利用必須依靠科學技術(shù)的進步，在技術(shù)不斷完備提高的過程中，這些能源的使用才能夠更加有效便捷。例如僅僅獲取太陽能是不夠的，還需要依靠一定的設備將其轉(zhuǎn)化為人們所需要的電能等，這就需要光電技術(shù)的支持和運用。（1）加強對太陽能資源的利用。太陽能作為可再生能源中的主力軍，需要設計師盡可能加強對太陽能資源的利用，讓太陽能發(fā)揮建筑加熱器的功能。*，太陽能是取之不盡用之不竭的能源，而且太陽能的使用不會對環(huán)境造成污染，因此，它是可再生能源中的。因此，太陽能的利用使得綠色節(jié)能建筑設計拓寬了思路，增加了綠色環(huán)保建筑實現(xiàn)的可能性。設計師多年來通過對太陽能的研究和探索，逐漸發(fā)現(xiàn)了太陽能的多種利用方式，研發(fā)了太陽能建筑的多種形式。比如，在美國、澳大利亞等國施工技術(shù)都投資建設了很多實驗性的太陽能熱發(fā)電站，隨著技術(shù)的成熟，太陽能熱發(fā)電技術(shù)逐漸普及。除了太陽能熱發(fā)電站之外，許多國家還建設了很多太陽能光伏發(fā)電站，這也是太陽能與電能相結(jié)合的一種新的嘗試。出現(xiàn)較早的太陽能吸收式制冷技術(shù)，已經(jīng)普遍地應用在了大型空調(diào)中。英國太陽能煙囪示范工程，有效的利用太陽能的熱量來引起內(nèi)外溫度的變化產(chǎn)生浮力使空氣流動起來，達到通風降溫的效果。德國法蘭克福商業(yè)銀行總部大樓利用中庭天窗形成被動式太陽能裝置，冬季關(guān)閉天窗保溫，夏季開窗通風降溫，利用天窗格板調(diào)節(jié)陽光。（2）加強綠色節(jié)能建筑中地熱能利用技術(shù)和生物質(zhì)能利用技術(shù)。地熱能是通過當前的技術(shù)科學合理的從地殼中抽取出的天然熱能，屬于新型可再生能源，其分布廣，資源豐富，發(fā)展空間巨大?？梢杂脕戆l(fā)電、地熱供暖、務農(nóng)、醫(yī)用等方面。其中的地源熱泵技術(shù)在我國建筑中運用的越來越廣泛，在一些大型建筑中起到了較好的節(jié)能減排的作用。積極開發(fā)這種能源對緩解能源短缺、促進生態(tài)文明發(fā)展具有長遠的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。生物質(zhì)能指由生物質(zhì)產(chǎn)生的能量，也是一種取之不盡用之不竭的可再生的能源。目前，國內(nèi)外建筑應用上主要采用桔桿轉(zhuǎn)、稻草磚、桔桿墻、板等，目前其發(fā)展技術(shù)還不夠成熟，但是發(fā)展空間廣大。（3）改造通風系統(tǒng)，發(fā)展風能建筑利用技術(shù)。風能作為一種無污染清潔無害、取之不盡、潛力的綠色能源之一，其利用技術(shù)已成為各國為解決世界能源危機，實現(xiàn)綠色建筑設計的有力措施。建筑環(huán)境中的風能利用形式包括以適應地域風環(huán)境為主的自然通風與排氣，以及以轉(zhuǎn)地域風能為其他能源形式的風力發(fā)電。因此，適當合理的自然通風方式可以極大程度上減少空調(diào)的負荷，甚至有些時候可以達到與空調(diào)制冷同樣的效果，這不僅可以滿足建筑對制冷的需求，同時也是一種節(jié)能環(huán)保的重要舉措。通風系統(tǒng)的改造可以包括兩種方式，被動式自然通風和機械輔助式通風。綠色節(jié)能建筑中常常采用被動式自然通風的方式。被動式自然通風主要包括風壓通風、熱壓通風、風壓與熱壓相結(jié)合的通風。風壓通風可以在外部條件良好的地域使用，作為實現(xiàn)自然通風的主要方式，風壓式通風是綠色節(jié)能建筑中主要采用的手段之一。除了風壓通風外，熱壓通風利用的是“煙囪效應”，即利用建筑室內(nèi)外的熱壓差，實現(xiàn)自然通風。熱壓通風中，依據(jù)熱空氣會上升的原理，在建筑的上方安置排風口，排風口將室外的空氣吸入建筑內(nèi)部，同時將室內(nèi)的渾濁空氣排出室內(nèi)。在綠色節(jié)能建筑的設計過程中，在滿足排風口高差標準的樓梯間等地方，可以設置控制的排風口，從而達到自然通風的效果。在綠色節(jié)能建筑中，風壓與熱壓相結(jié)合的通風方式是在自然通風的設計時，風壓通風和熱壓通風相互補充，一般情況下，對于建筑進深較小的位置可以多利用風壓通風的方式，而在建筑進深較大的部分可以多利用熱壓通風的方式。機械輔助式通風一般在大型建筑中使用，大型建筑中的流動阻力比較強，僅僅依靠自然風壓和熱壓或者風壓和熱壓相結(jié)合的方式并不能夠達到很好地效果。除了大型建筑，在空氣污染較和噪聲污染相對嚴重的地方，風壓或者熱壓通風可能會將受到污染的空氣帶進建筑內(nèi)，對人體健康產(chǎn)生影響。采用機械輔助式通風系統(tǒng)通過一個整體的空氣循環(huán)路徑，加上土壤預冷、預熱等處理方式，借助某些機械設備對室內(nèi)空氣進行加速通風，改善空氣質(zhì)量。

3.4建立科學有效的建筑節(jié)能評估體系

在不斷完善綠色建筑節(jié)能技術(shù)的工作上，發(fā)達國家推行的國家房屋能源等機制、建筑用能審計等措施都是建立在科學的建筑能耗評估體系中的。對于建筑節(jié)能狀況的評價，國外也有了一些相當成熟的規(guī)范。例如美國，有關(guān)建筑節(jié)能評估的軟件有70多種，這些與節(jié)能標準相關(guān)的軟件可以定性定量的對建筑能耗進行評估，從而使建筑節(jié)能規(guī)范的實施易于操作。他們通過“節(jié)能之星”標準的實施，激勵出一些具有創(chuàng)新意義的節(jié)能技術(shù)，節(jié)省30%~50%的建筑能源消耗。目前，我國建筑節(jié)能領(lǐng)域也已經(jīng)有較為成熟的設計與施工、驗收與檢查等方面的評價標準，但是還需要一個涵蓋設計和運營管理兩個階段的標準，銜接脫節(jié)的部分，形成一套完整、科學的建筑節(jié)能評估體系。上海市建筑科學研究院建筑環(huán)境所經(jīng)過科學的評估確定了該建筑建筑節(jié)能技術(shù)的可行性，該建筑設計中采用了諸如太陽能利用、雨水中水利用、自然通風、天然采光、遮陽系統(tǒng)、圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能等新技術(shù)，通過各房間的門窗形成穿堂風，有些房間中庭過渡形成空氣對流，整個建筑在中庭的頂部形成制高點，設有高800mm的電動氣窗，西、南向設挑檐、窗外百葉等加強遮陽。為同類建筑能耗的25%，可再生能源利用率占建筑使用能耗的20%。

4結(jié)語

中國是一個能源消耗量大的國家，發(fā)展綠色環(huán)保節(jié)能技術(shù)是降低建筑消耗能量的主要途徑。要求建筑師不斷對建筑的設計理念和策略進行研究和探索。隨著資源能源耗能的不斷增加，綠色節(jié)能建筑也已經(jīng)成為世界建筑體系中*的話題。在“綠色文化”理念的廣泛傳播和影響下，將綠色環(huán)保的理念賦予建筑實施中，讓建筑不再是一種建造技術(shù)，而是充滿生機和活力的、可持續(xù)發(fā)展的具有生命力的建筑，讓綠色建筑與生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)真正的相互融合。通過綠色節(jié)能建筑的發(fā)展，不斷減少人口、資源與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，進而實現(xiàn)三者的和諧發(fā)展，適應現(xiàn)代化城市建設對綠色生態(tài)的要求，zui終實現(xiàn)人與自然、環(huán)境與建筑以及人與建筑的和諧統(tǒng)一。資助項目：2015年度江蘇省第四期“333工程”科研“公共建筑綠色改造方案設計評價研究”（BRA2015049）。

作者：楊敏