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来源：职称驿站所属分类：材料科学论文 发布时间：2012-05-21浏览：31次
1. 前言
随着城市建设的高速发展，建筑耗能逐年大幅度上升，已成为中国能源消费的主体之一。目前我国建筑用能已达到全社会能源消费量的32%，加上每年房屋建筑材料生产耗能约13%，我国的建筑总耗能已达到全国能耗总量的45%，因此建筑领域是实现我国节能降耗和污染减排目标的重要部分，也越来越受到国家重视。建设部与质检总局联合发布的工程建设国家标准《绿色建筑评价标准》已于2006年6月1日正式实施，标准从住宅和公共建筑全寿命周期出发，多目标、多层次对绿色建筑进行综合性评价，在中国建筑行业掀起一股绿色建筑热潮。要达到绿色建筑达到节能减排作用，设计起到了主导和龙头作用。
2. 绿色建筑节能设计应注意的几个问题
通过选定节能设计及措施，选用节能环保材料，选择节能运营管理方式等途径，为人类创造良好的经济效益和人工建筑环境，绿色建筑的节能设计是绿色建筑节能工作的首要工作。
2.1 关注建筑全寿命周期
建筑的建造过程和使用拆除的全过程存在着消耗和影响，关注建筑的全寿命周期意味着，不仅要在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素，还要确保施工过程对环境的影像降至最低，且在运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害的空间，并将拆除过程对环境的危害降到最低。
2.1.1 规划设计中的节能设计
以往节能设计只有在单体方案设计阶段才有所重视，从而产生了许多单体设计难以解决的问题，所以提倡绿色建筑首先应该重视规划节能。建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。
建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向，利用自然通风，提高居住的舒适度。
建筑间距应在满足当地规划部门的日照间距要求上适当加大。增加建筑物的间距有利于居住区内的空气流动——风量增大、风速提高，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效降低建筑物的温度，从而降低建筑能耗。
合理群体规划布局，设计中要充分考虑夏季有利的主导风向（通风制凉）和避免冬季不利的主导风向（避风保暖），综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素，
2.1.2 方案设计中的节能设计
前期方案设计是节能控制的重要阶段，到了后期施工图阶段局部性的加强构造的热工性能的做法是不经济的做法。
方案设计阶段应重点研究的问题有建筑物的体型系数，建筑空间与通风的组织，谨慎使用大面积玻璃幕墙，利用遮阳板做装饰元素等。建筑师应协调好各专业的相关节能设计，要为采暖、通风和空调等专业的节能设计留有余地及创造有利条件。特别要注意从自然采光与人工照明及通风面积等多方面综合权衡角度合理设计立面开窗，从而降低建筑物的耗能。
2.2 不同地域的绿色建筑节能设计侧重点不同
建筑节能设计和当地气候有着密切的关系，北方主要考虑冬季采暖，南方主要考虑夏季空调，而地处长江中下游的地区则要兼顾夏季空调和冬季采暖，绿色建筑节能设计的侧重点因而有所不同。再如，根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。
2.3 注意区分公共建筑与居住建筑
公共建筑的节能与居住建筑的节能有很大的不同。居住建筑的节能，提高建筑围护结构的保温隔热性能是个重点。公共建筑空调设备和系统的可选性很大，系统的设计比较复杂，照明电耗又大，节能效果如何，空调系统和照明系统的作用很大。
3. 绿色建筑的节能设计策略
绿色建筑的生态节能设计主要分为主动式与被动式设计。主动式设计即在绿色建筑中采用各种高效集成的技术手段，实现绿色建筑的功能。被动式设计则是在适应和利用自然环境的同时灵活设计应用，来控制能量、阳光、空气等的流动，在减少地球环境负荷的同时，考虑获得舒适的室内环境的设计方法，并用技术手段补充不足部分。
3.1 自然采光设计
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，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。
3.2 自然通风设计
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。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。
要充分利用自然通风就必须考虑建筑朝向、间距和布局。例如之前所述，南向是建筑物最好的选择。另外，一般高层建筑对其自身的室内自然通风有利。而在不同高度的房屋组合时，高低建筑错列布置有利于低层建筑的通风，处于高层建筑风景区内的低矮建筑受到高层背风区回旋涡流的作用，室内通风良好。
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。
3.3 隔热保温设计
3.3.1墙体节能设计
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环境及建筑节能具有重要意义。
不同的气候条件对建筑外围护结构的传热性能要求不同，一般气候越严寒，围护结构的传热系数要求越小，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大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比，技术合理，由其明显的优越性，使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程，也适用于旧楼改造。
3.3.2屋面节能设计
屋面是建筑物与室外大气接触的一个重要部分，因此应当重视其保温隔热效果。主要措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。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。现在高效保温材料已经开始应用于屋面。
3.3.3地板节能设计
地板的热损失也不容忽视，要重点考虑建筑边缘处。这种周边保温可以垂直布置，一部分在基础上，一部分嵌入地板。
3.3.4门窗节能设计
根据美国ASHRAE的标准，建筑围护结构能量损耗的53%是窗户带来的。所以门窗的节能非常重要。增加窗户玻璃层数，在内外层玻璃之间形成密闭的空气或者惰性气体，可以改善窗户的保温性能。还有中空玻璃、隔热玻璃、塑钢材料等新兴材料的应用都可以改善门窗的保温性能。减少通过室外空气渗透引起的冷热负荷。设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙、框与扇的密封、扇与扇之间的密封、扇与玻璃之间的密封可用不同手段来实现节能。
3.4 遮阳设计
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。在窗户合适部位加设遮阳挡板，可以巧妙地遮蔽夏季入射角度很大的强烈阳光，而在冬季，由于太阳入射角度的降低，阳光又可以入射到室内，从而吸收热量，降低室内的热负荷。
3.5 可再生资源的利用
近年来，可再生能源在世界范围内迅速发展，可再生能源已成为实现能源多元化，应对气候变化和实现可持续发展的重要替代能源，可再生能源目前主要指太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物能。
3.6 水资源的利用
绿色建筑中“水系统”是指在满足建筑功能、用水水量、水质要求的前提下，将水景观、水资源综合利用、污染控制、生态修复技术等集成一体的水环境系统，它将建筑给水、污水处理与中水再利用、排水、雨水控制利用、水景、生态等子系统有机地结合起来。
绿色建筑中水资源综合利用主要有以下原则：
雨水收集与利用，合理规划地表与屋面雨水径流途径，降低地表径流，采用多种渗透措施增加雨水渗透量，有效控制径流污染。
绿化用水、洗车等非饮用水尽量采用中水和（或）雨水等非传统水资源。
采用节水器具，并优先利用附近中水处理厂的中水。
降雨量大的缺水地区，通过技术经济比较，合理确定雨水集蓄及利用方案。
科学、合理设计水景．
3.7 建筑绿化
绿色植物一方面可以满足人们希望与自然界接触的愿望，另一方面可以吸收二氧化碳，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。
3.8 其他
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔（平面分隔和竖向分隔），以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。
4．结束语
目前，我国正处于建设的鼎盛时期，要实现可持续发展，作为资源消耗大户的建筑业必须要走绿色建筑之路。目前对绿色建筑的探索和研究，仍处于初级阶段，要实现真正意义的绿色建筑，还需要广大建筑设计人员和科研人员长期不断的发展完善。可以相信，随着社会的发展进步，各种生态节能技术会在各类建筑设计中越来越广泛地应用。
《浅谈绿色建筑中的节能设计》
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文章名称： 浅谈绿色建筑中的节能设计
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