绿色节能理论在建筑设计中的应用

硕士课程论文绿色节能理论在建筑设计中的应用摘要：本文从绿色建筑内涵着手，分析绿色建筑设计理念的相关问题，探讨绿色节能技术的应用，进而指出绿色建筑理念对建筑设计的指导作用。关键词：绿色理念

建筑设计

节能技术。一、绿色建筑的涵义绿色建筑的基本内涵可归纳为：减轻建筑对环境的负荷，节约能源及资源；供应平安、健康、舒适性良好的生活空间；与自然环境亲和，削减城市发展对地球生态的影响，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。绿色建筑的内涵应当涵盖了建筑的全寿命周期，在这一周期内最大限度地节能、节地、“健康”、“适用”和“高效”的运用空间。二、绿色建筑思想的诞生与发展绿色思想源远流长。在中国古代就有这样的记载:“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害”。文中的“巢”就是最早的绿色建筑———利用自然条件,就地取材,对旁边环境没有产生副作用。工业革命之后,科学技术产生了巨大的生产力,促进了社会旺盛、经济增长,但是却助长了某些无知而又贪欲的人无休止膨胀的欲望,自然资源被肆意滥用,生存环境恶化。20世纪60年头,公害事务和环境污染频生,从而引发了一场绿色运动。1962年，《宁静的春天》问世之时，卡森在她书中所提出的环境污染问题却惊醒了人们。特别难得的是，曾获得诺贝尔奖的DDT和其他几种剧毒杀虫剂最终从生产与运用的名单中彻底地被删除。与此同时，《宁静的春天》还成为促使环境爱护事业在美国和全世界快速发展的导火线。国际上对绿色建筑的探究和探讨始于20世纪60年头。60年头美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞(PaolaSoleri)把生态学和建筑学两词合并提出“生态建筑学”的新理念。1963年V·奥戈亚(V·Ol-gyay)在《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候探讨》中提出建筑设计与地域气候相协调的设计理论。1969年美国风景建筑师麦克哈格(McHarg)在其著作《设计结合自然》一书中,提出人、建筑、自然和社会应协调发展并探究了建立生态建筑的有效途径与设计方法,它标记着生态建筑理论的正式确立。70年头石油危机后,工业发达国家起先留意建筑节能的探讨,太阳能、地热、风能、节能围护结构等新技术应运而生,其中在掩土建筑探讨方面的成果尤为突出。80年头,节能建筑体系日趋完善,并在英、德等发达国家广为应用。90年头后,绿色建筑理论探讨起先走入正规。阿莫里·B·洛温斯在文章《东西方的融合:为可持续发展建筑而进行的整体设计》中指出:“绿色建筑不仅仅关注的是物质上的创建而且还包括经济文化沟通和精神等方面。”50多年来,绿色建筑由理念到实践,在发达国家逐步完善。绿色建筑探讨由建筑个体,单纯技术上升到体系层面,由建筑设计扩展到环境评估,区域规划等多种领域,形成了整体性,综合性和多学科交叉的特点。伴随着可持续发展思想在社会的推广,绿色建筑理念也渐渐得到了行业人员的重视和支持。1993年国际建筑师协会第18次大会发表了《芝加哥宣言》,号召全世界建筑师把环境和社会的可持续性列入建筑师职业及其责任的核心。1999年国际建筑师协会其次十届世界建筑师大会发布的《北京宪章》,明确要求将可持续发展作为建筑师和工程师在21世纪中的工作准则。这一切标记了绿色建筑的兴起。三、绿色节能建筑的设计理念我国是一个人均资源短缺的国家，每年的新居建设中有80%为高耗能建筑，因此，目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。如何实现资源的可持续利用成为急需解决的问题。随着社会的发展，人类面临着人口剧增，资源过渡消耗，气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威逼。在严峻的形势面前，对城市建设而言，实施绿色建筑设计，显得突出重要。1．绿色建筑设计基本原则绿色建筑须要人类以可持续发展的思想反思传统的建筑理念。理性设计的思维方式和科学程序的把握，是提高绿色建筑环境效益、社会效益和经济效益的基本保证。与传统建筑相比，绿色建筑应特殊遵循以下基本原则：（1）关注建筑的全寿命周期建筑从最初的规划设计到随后的建立、运行、改造及至最终拆除，形成了一个全寿命周期。若考虑到建筑的构成材料，这一周期还应前溯至原材料的开采、运输和加工过程，向后追溯到建筑废弃、拆毁后的垃圾处理等全过程。关注建筑的全寿命周期就意味着，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响降至最低，且在运行阶段能为人们供应健康、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）适应自然条件、爱护自然环境建筑设计应充分利用场地周边的自然条件，保留和利用地形、地貌、植被和自然水系，保持历史文化与景观的连续性；充分考虑当地气候特征的生态环境，建筑风格、规模与四周环境保持协调；应尽可能削减对自然环境的负面影响，如削减有害气体、废弃物的排放，削减对生态环境的破坏。

（3）加强资源节约与综合利用绿色建筑应优化设计和管理，选择适用的技术、材料和产品；合理利用并优化资源配置，削减对资源的占有和消耗；最大限度提高资源、能源和原材料的利用效率，主动促进资源的综合利用；延长建筑物整体运用寿命，增加其性能及适应性。2．建筑节能降低能源消耗是绿色建筑最重要的特征之一。建筑节能是指建筑物规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和运用过程中，执行建筑节能标准，采纳节能型建筑技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证建筑物室内环境质量的前提下，削减采暖供热、空调制冷，限制照明、热水供应的能耗。四、绿色节能建筑的设计方法1.规划阶段———整体规划、布局合理(1)合理选择建筑物的朝向，通常以朝南向为主，但不行能让全部的建筑物都朝南向，因此，必需依据实际须要选择合理的朝向，以使得全部的建筑物在自然采光采暖方面尽可能做到均衡。(2)充分利用建筑物本身的不同的组合对空气流通的不同作用合理确定建筑群的平面形式以及竖向布局，从平面形式来说，有自由式、错列式、斜列式等，这些方式能够使得建筑物前后形成正负风压，有利于组织风压通风，从竖向布局来说，应当错落有致，但是较低的建筑要布置在夏季迎风的前端，从而有利于季风的渗透。(3)加强环境绿化。用绿化覆盖地面，由于大量水分蒸发，往往可以造成比较凉快、舒适的环境；高大的乔木在地面上形成了较大树荫，削减路面吸热，同时可以净化空气，提高空间的氧含量。因此，在人居环境住宅区的设计中，肯定要留意绿化环境设计，创建出良好的微气候，应当将绿化量化标准引入设计规范。当前，环境绿化主要包括小区四周环境绿化和建筑立体绿化。①小区四周环境的绿化。尽量削减硬质铺地，扩大草坪面积，并尽可能多种植高大乔木，尽量采纳具有渗透性的生态铺地。②立体绿化。引入“土地空间化”的概念，包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在剧烈阳光直射面爬满绿色藤状植物，避开阳光直射墙面，降低外墙表面温度，保证室内温度的稳定性。2.设计阶段———降低能耗、充分利用2.1.提高隔热性能，降低能耗围护结构的热传导性能确定了建筑物能耗的凹凸，假如围护结构隔热性能不佳，那么冬季室内的热量就会经由围护结构而散逸，增加房屋的供暖负担；而夏季室外的热量会经由围护结构传入室内，提高室内的制冷负荷。因此，降低能耗必需从提高围护结构的隔热性能作为基础，其包含如下几方面：(1)外墙在整个建筑外包面积当中所占的比例最大，其对建筑物的能耗的影响也最大，因此，设计时应首先限制外墙的传热系数，采纳合适的结构和材料降低墙体的传热性能。(2)在建筑的围护结构中，门、窗是用来通行、通风、采光之用，其热工性能最差，在绿色节能设计中应当做重点处理。尤其是近年来，为了更好地采光和通风，玻璃门、大落地窗和外飘窗比较流行，为此，必需留意玻璃品种的选择。要以当地的气候条件、室内制冷或者采暖需求为依据，在吸热玻璃、热反玻璃和中空玻璃等各种保温隔热玻璃之间做出合理选择；同时要提高门窗的密封性，削减其透亮度，从而降低门窗对建筑物造成的不必要的能耗。2.2.利用可持续资源自然界中有些资源是有限的不行持续的，如煤、石油、自然气等，而有些资源和能源对人类来说则是无限的，如太阳能、风能等。绿色节能建筑不仅仅要求节能，还要求健康宜居，就其本身而言并不削减对能源的需求，其关键在于如何开发清洁可持续能源，对此，太阳能和风能是首选，这方面主要包含如下几方面：(1)利用自然光线采光。自然光最适合人的眼睛承受实力，因此在建筑设计之时必需充分考虑如何最大化利用自然光线，可以运用光线的反射、折射以及衍射原理，利用导光管、棱镜以及采光窗等设备将自然光引入阳光不能干脆照耀到的地方，从而充分利用自然光源。(2)太阳能对人类来可说是最持续的能源。就目前的技术来说，对太阳能的利用主要有太阳能热水系统、供热系统以及供电系统。其中热水、供暖系统原理相对简洁，太阳能可以干脆转化为热能,应用也最为广泛。太阳能供电系统原理相对困难，它是利用半导体的光电效应将太阳能转化为电能，目前由于价格及太阳能电池的光电转换效率低等因素的制约，太阳能供电技术在建筑设计时，还不太简洁推广，但随着技术的不断进步，其推广也会越来越简洁。(3)利用风能。人们对风能的利用形式多种多样，将风能转化为电能、热能、机械能等多种形式。不过从建筑设计的角度来说，对风能的利用主要是利用自然风，让建筑群落自然通风，因此首先要求建筑群落合理布局，必要时采纳其他的技术手段，如通风管道、长廊或者中庭等将风引向须要通风的地方。2.3加强资源的循环利用率循环利用贯穿建筑的全寿周期，建筑产业要遵循循环经济的原则，大力开发探讨资源的再生和循环运用，实现资源的再循环，提高资源的运用效率，削减对环境的污染和对生态环境的破坏，从而形成良性循环的生态系统和人居我们可以通过建筑的围护结构入手，主动开发利用太阳能、风能来降低建筑的能耗，为人们供应健康宜居的生活环境。五．结语建筑的绿色节能设计是在建筑设计时，融入生物生态技术、人文精神、环境与能源策略。因此,建筑的绿色节能设计是一项跨学科的综合性设计，其要解决的问题是城市建设和人居环境问题。就目前来说，我们在绿色节能建筑方面还属于刚刚起步阶段，与发达国家存在着很大的差距，但我们