绿色建筑设计节能主因素解析

摘 要：绿色建筑措施带来了社会效益、环保效益和经济效益，影响着人类生活和室内外环境的方方面面.从提出绿色生态建筑的理念，分析了建筑的不同节能的措施.

关键词：绿色建筑，可持续发展生态设计，建筑热量平衡，通风系统，生态平衡，供暖平衡系统

进入21世纪，全球城镇化进程加快、经济快速增长，但是人口急骤增加、资源萎缩、环境恶化，使人类面临着严峻挑战.在建筑物的建造和使用过程中不仅消耗大量的能源与资源，而且破坏了环境，因此，对于节约能源与资源，提高使用效率，缓解能源资源短缺的矛盾，保护和改善环境，各国政府与工程界都进行了不懈的研究与实践，提出了绿色建筑的理念.

绿色建筑亦称为生态建筑、可持续发展建筑.在建筑经济学领域，绿色建筑措施带来了社会效益、环保效益和经济效益.在设计领域，绿色建筑采用建筑集成设计方法并遵守环境设计准则，将建筑物作为一个完整的系统，综合考虑建筑的间距朝向、形状、结构体系、围护结构等因素.综合国内外专家的研究，绿色建筑可理解为在建筑的"全生命"周期内，最大限度地保护环境、节约资源（节能、节水、节地、节材）和减少污染，为人们提供健康、适用和高效地使用空间，最终实现与自然共生的建筑物.因此"绿色建筑"是一个有机的整体概念，它贯穿于建筑物的规划、设计、建筑、使用以及维护的全过程，覆盖建筑物的整个生命周期，"绿色建筑"是自然环境的一部分，与之共同构成和谐的有机系统.

绿色建筑是追求自然、建筑和人三者之间和谐统一.绿色建筑不是奢侈品，不应该追求表面的贴金和技术措施的大而全.一定要选择自己适应的技术，针对特有的自然地理环境条件和使用要求，利用先进的模拟分析工具，因地制宜的确定可能的、适度的技术措施.建筑的绿色化设计必须进行定量的评价分析.

绿色建筑中主要涉及能源和环境两大问题，我们的研究实践途径也包括两个方面：一是传统民居建筑中的绿色化手段研究，另外是现代建筑绿色化设计实践.下面主要介绍后者.现时期的绿色建筑设计主要范围有以下几点：

1 建筑热量平衡，节约能耗建筑热量平衡，节约能耗.意思就是减少建筑中的能源的散失，在建筑中合理利用和有效利用能源，不断提高能源利用率.这其中主要涉及耗能大的方面就是北方地区的采暖和南方地区的隔热.建筑采暖和隔热是建筑节能的关键，如何有效地做好建筑采暖和隔热工作，建立可持续发展的建筑环境是值得探讨的问题.国内的热平衡主要体现在构造方面，国外的有些做法是利用建筑本身的设计.

1.1 德国新国会大厦的热平衡系统的处理穹顶下造型奇特的锥体内设置的通风管道吸走室内热空气，并通过热量转换器将其中的热量吸收.这一锥体可以使新鲜空气进入室内后缓慢地扩散到室内各个角落，然后变热、上升、排出.这对室内人员的舒适感很重要，而且减少了通风的噪声.

1.2 建筑通风系统的设中国建筑能耗在通风方面总量大、比例高、能效低、污染重，已经成为影响可持续发展的重大问题.通风不仅仅是单纯的空间的换气，还包括调节室内温度，湿度.尤其是工厂的通风，要达到降温、采暖、吸尘、排毒、净化的目的，保证职工的安全和健康.国内虽然在技术和材料方面跟国外相比还有一定的差距，但是在这方面已经作了不少的研究.

1.3 清华低能耗示范楼---绿色建筑研究中心室内环境控制系统有限考虑被动方式，用自然手段维持室内热舒适环境.根据北京地区的气候特点，春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热，保证室内较为舒适的热环境，缩短空调系统运行时间.

利用热压通风和风压通风的结合，根据建筑结构形式及周围环境的特点，在楼梯间和走廊设置通风竖井，负责不同楼层的热压通风.在建筑顶端设计玻璃烟囱，利用太阳能强化通风.此外在建筑外立面合适部位设置开启扇，使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑.

建成后的清华大学超低能耗示范楼建筑总能耗可有效控制在常规建筑物能耗的1/3以下，冬季可基本实现零采暖能耗，夏季最热月整个围护结构的平均得热仅为5.2W/m2，护结构导致的建筑耗冷耗热量仅为常规建筑的10%.此外能源、设备、照明等系统采用了多项节能和可再生能源技术，示范楼单位面积全年总用电量仅为北京市同类建筑用电量指标的30%.

2 建筑自然物的生态平衡生活经验和研究结论告诉我们，良好的办公环境对人的工作效率和心理状况会产生有益的影响.现在的建筑师倾向于创造一种完美的建筑生态空间，提高室内空间环境的舒适感，提高空气的清新度.使人们身临其境能够享受大自然的诗情画意，起到回归大自然的作用.换句话说就是用自然的方式来调节空气质量.国外的技术发展实现了建筑的功能、美观、生态的完美结合.

例如：法兰克福商业银行总部大楼建筑平面是三角形，由三枚"花瓣"和"中茎"组成."花瓣是办公区域，"中茎"实际是中庭，从下到上为面朝内的办公室提供天然的排风通道，起到拔风效应.每一个办公空间都能享受通风和采光.电梯，楼梯和服务设施都集中在三个角内，以强化办公室与花园的村落气息.通过建筑设计或改造建筑设计使室内、外通透，或打开部分墙面，使室内、外一体化，创造出开敞的流动空间，让使用者更多地获得阳光、新鲜空气和景色.炎炎夏日，办公楼里面却凉爽宜人，在这里面找不到中央空调之类的制冷设备，楼里面采用的是全新的"空调"系统，耗能只有传统空调的一半，但舒适度却高出很多.具有缓解城市热岛效应，改善屋顶热工性能等作用，因此，这种绿化是一种值得推广的建筑方式.

3 建筑水处理中国是一个泱泱大国，但是水资源是有限的.几次的水污染，使人们已经充分认识到水资源的重要性.积极地做好水资源的利用，包括很多方面：热水的循环利用、太阳能的热水利用、污水的处理、中水回收等.在建筑采暖中主要关心的是热水的循环利用.很好的利用这种循环，能为建筑节省很多能耗.

例如：德国新国会大厦的水供暖平衡系统的处理大厦自带的热能工厂所提供的能量在满足日常供暖或降温需要后，剩余的热能将被用来加热从深达 300 米的地下蓄水层中抽出的地下水，然后再送回低层中存储，以这种手段来利用多余的能量.绝热性能好的地层能有效地防止这些热水的热损失.在冬季，热水被抽出来为室内供暖，在夏季，热水则用来驱动制冷设备，以提供冷却水.地层中的冷却水在炎热的天气则可抽出来作为天花板冷却系统中的冷却剂.热水回收，完全不同于中央空调以往的热回收技术，热回收效果非常高，对废热的回收效率最高可超过80%.

4 结论

生态建筑，可持续发展的超低能耗建筑是国家"十五"科技攻关项目"绿色建筑关键技术研究"的技术集成平台，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品，并在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础与应用性研究，示范并推广系列的节能、生态、智能技术在公共建筑和住宅上的应用.项目包括建筑物理环境控制与设施研究（声、光、热、空气质量等）、建筑材料与构造（窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等）、建筑环境控制系统的研究（高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等）、建筑智能化系统研究.是向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台.建筑节能是落实以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观，减轻环境污染，实现人与自然和谐发展的重要举措，走生态良好的文明发展道路的重要体现，是节约能源，保障国家能源安全的关键环节，是探索解决建设行业高投入、高消耗、高污染、低效率的根本途径，是改造和提升传统建筑业、建材业，实现建设事业健康、协调、可持续发展的重大战略性工作.

参考文献

[1] 夏云，夏葵，施燕.生态与可持续建筑[M].西安：西安建筑科技大学

[2]百年建筑，绿色建筑（二），2004，8.