建筑节能技术与绿色设计策略研究

建筑节能技术与绿色设计策略研究摘要：随着我国人民大众物质生活水平的提高，对于建筑工程整体性能方面的要求更为严格，建筑物不仅要适合居住，要有经济价值，还要具有绿色环保、美观大方的效果。其重点在于，建筑行业本身就是一个高能耗的行业，但是随着人口的不断增加，能源的消耗也随之增加，因此，在建筑行业中应用节能技术是非常必要的。关键词：建筑；节能技术；绿色设计引言在经济迅猛发展的背景下,我国逐渐出现越来越多的建筑工程,传统建筑工程施工过程中,通常会对自然环境造成一定破坏,并消耗大量的能源与资源,不符合现代社会的可持续发展要求。为了改善这一情况,工程领域应加强对节能技术的应用。1合理运用绿色材料建筑材料是建筑施工过程中的重要组成部分，而绿色材料的使用可以有效减少建筑施工对环境的影响，实现建筑施工的可持续发展。绿色材料是指在生产、使用和废弃过程中均对环境和人体健康无害的建筑材料。目前，绿色材料主要包括可再生材料（如竹木、麻绳、藤条等天然材料，以及生物质能源材料等）、环保材料（如环保水泥、环保涂料、环保木材等）、节能材料（如隔热材料、太阳能电池板、LED照明等）、循环利用材料（如再生铸铁、再生水泥等）、环保复合材料（如新型木材复合材料、新型墙体保温材料等）。绿色材料相对于传统材料，具有以下优势：（1）环保性能好：绿色材料在生产、使用和废弃过程中对环境的污染较小，不会产生有害物质，有助于保护生态环境。（2）节能性能好：绿色材料具有良好的隔热、保温等性能，有助于减少能源消耗，实现节能减排。（3）安全性能好：绿色材料无毒无害，对人体健康无害，有助于保障施工人员和使用者的健康。（4）耐久性能好：绿色材料具有较好的耐久性和防腐性能，有助于提高建筑的使用寿命和稳定性。2建筑空间防热设计2.1建筑表面防热设计建筑受热主要来源于太阳辐射、温差传导、空气渗透等途径，其中，太阳辐射是最主要的方式，所以，建筑防热设计的关键并在于对太阳辐射的躲避。根据湿热地区的特点，减少建筑东西向的太阳辐射的热尤为重要。设计时，要尽可能减小建筑顶面以及东西墙面的面积，同时采用隔热性能较好的材质；减小窗墙比，通常情况下，夏热冬暖地区南北向窗墙比限值为0.4，东西向窗墙比限值为0.3；做好建筑遮阳设计，通过水平式遮阳、垂直式遮阳、挡板式遮阳、综合式遮阳等形式的灵活运用，发挥最佳的遮阳作用，屋面遮阳处理也同样重要；加强各界面的立体绿化处理，促使地面植被与屋顶绿化融为一体。2.2建筑外部防热设计建筑外部空间防热设计与自然通风设计的目标是相同的，都是结合自然条件进行景观绿化设计，利用植被、水体的蒸腾作用实现吸热降温。根据相关研究，建筑区域的温度比绿化区域的温度高6~8℃，形成的温度差会促使局部空气流动，从而改善区域热环境。在用地紧张区域，使相邻建筑东西两侧墙尽量靠近，能够形成互相遮阳的效果。2.3建筑内部防热设计与建筑表面防热设计相对应，内部空间防热设计需要进一步抑制和减少太阳辐射、温差传导、空气渗透，关键在于与建筑表面直接关联的过渡区域处理。在主要热源来路设置功能空间、缓冲空间，构成完整的防御空间体系。比如，一般住宅建筑的阳台设计时，公共建筑将交通、卫生等辅助空间布置在建筑温度较高的东西两侧等，也可以对过渡空间进行通风遮阳设计，著名建筑师巴卡设计的灯塔酒店内部有一条遮阳廊道，不仅创造了健康、舒适的热环境，而且给人一种纯净、自然、和谐的美感。3建筑外部结构节能设计3.1门窗节能在对建筑门窗设计的过程中，设计人员应该关注门窗节能技术的应用，在设计过程中要合理控制窗墙面积比。设计人员需要根据国家有关的设计节能设计标准来科学落实建筑结构中门窗的设计。要综合考虑不同地区以及房屋朝向和建筑功能性来确保门窗面积的合理性。而且门窗面积设计的合理，可以减少热量的损失加强室内的保温程度。在对外墙门窗进行设计的时候，应该考虑到如何实现门窗节能的全面提升，尤其是外墙玻璃门窗阻挡夏季太阳辐射热，进入室内和冬季室内热量的散失的最薄弱环节，这部分的耗能是十分巨大的，所以在设计的时候要充分考虑到这一问题，尽可能的选取更为合适的门窗玻璃材质如单层或者多层中空低辐射的玻璃门窗。以此来增加玻璃门窗的热工性能。对此可以选择单层或多层中空或低辐射玻璃。还要提高门窗设计的气密性，避免夏季热量的渗入，冬季热量的流失。此外设计人员还要考虑到门窗的遮阳性，尤其夏季的时候避免太阳辐射直接进入屋内导致能耗的增加。3.2屋面节能在屋面节能方面，应该尽可能向多元化的技术方向进行转型，以促进今后的节能工作的实施。在屋面节能的早期，应该将干扰影响降到最低，特别是能耗干扰、材料干扰等，要尽可能地使用节能材料来进行施工，从而大幅降低吸收自然光温度的效率，强化对室内温度的有效控制，并进一步降低对空调的能量需求，这样既可以改善室内的舒适体验，也可以减少空气污染的问题。室内恒温技术的应用是一个较好的选择，这项技术可以对能耗进行全面的控制，降低高温低温带来的不利影响。屋顶的绿化设计、蓄水屋顶的设计也是一种很好的办法，既强化了对绿色能源的使用，又能为建筑项目的外在形象进行合理的优化。3.3墙体节能为增强绿色建筑的节能效果，要保障外墙的保温隔热能力。因此，外墙设计不可忽视。外墙节能设计要符合外墙承重层的安全系数，同时，应选择传热系数小、环保的节能材料。外墙最常见的节能方法是创建节能结构，采用主墙自保温、外保温板材料和外保温冷桥部件相结合的绝缘板。保温板材料常用的有挤塑保温板（防火性能B1级）和岩棉板（防火性能A级）两种。对于27m及以下建筑采用挤塑保温板，但现阶段外墙保温系统由于材料以及施工的影响存在一定局限性。例如，渗透后的保温材料无法回收，未来的拆除过程会因分解产生大量建筑垃圾。又如，部分保温材料做内墙时，因强度较弱无法贴挂砖，很多人在再次装修时会选择取消保温材料。建筑保温材料在性能、材料强度、环保和再利用等方面仍需创新。3.4地面节能当在建筑工程中使用节能技术的时候，要对地面节能技术的效果进行全面的把握，在地面节能的过程中进行科学的改进，从而提高节能的效果。地面节能的应用，以降低建筑的冷损耗、热损耗、照明损耗等为主要目标，其节能效果显著提高，推动了节能建筑技术的发展。一是与土壤直接相连的地表；二是架空楼板底面与外部空气相接触；三是基坑或半基坑与地面接壤的外墙。在地面节能技术的应用中，要对几个主要因素进行全面的考虑，也就是能在不同季节、不同区域控制接受或阻挡太阳辐射，能在不同季节保持室内的舒适度，能使室内实现必要的通风换气。要实现这一目标，最重要的就是减少建筑工程的建筑能耗，提升资源的利用率。现在，从材料性能方面来开发地面节能技术，比如某种新型建筑材料，主要是由破碎的玻璃合成，并加入发泡剂与改性剂，这样能够有效地降低对能源的消耗，从而提高综合能源使用效率。3.5“双化”融合技术基于BIM、云计算与建筑数字化仿真技术的协同、融合研究及应用，建立绿色建筑策划、设计和性能优化的研究平台。通过5G、物联网（IoT）、大数据（BD）、人工智能（AI）、高性能计算（HPC）、DT等技术实现城市用能系统、环境系统的数智化管理，对绿色建筑技术全寿命期产生的节能减排效益、环境品质提升效益建立数智化监测、计算和优化分析模型，为绿色建筑技术的推广应用、诊断、核证、碳交易及绿色金融支持提供数智化平台，促进我国新型城镇化的高质量发展。结语综上所述，运用建筑节能技术与绿色设计策略能够为人们营造一个健康、舒适、高效的使用空间。在策划设计时，必须加强现场勘查和调查研究工作，充分结合区域气候条件、地形地貌、植被覆盖、水文条件等多种因素，满足绿色建筑设计要求，保证设计方案的科学性、合理性、可行性。参考文献[1]宋荣锋.试论现代房屋建筑施工中绿色节能施工技术的应用[J].四川水泥,20