基于綠色理念的建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)分析

彭 標(biāo)

湖南寶信云建筑綜合服務(wù)平臺股份有限公司，湖南長沙 410205

現(xiàn)階段，綠色建筑已經(jīng)成為建筑建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。從現(xiàn)有建筑來說，95%的建筑為高耗能建筑。建筑行業(yè)的發(fā)展，面臨著極大的資源與環(huán)境壓力。基于此，深度研究建筑規(guī)劃節(jié)能，提出有效的設(shè)計(jì)方法和手段，提高建筑節(jié)能水平，有著現(xiàn)實(shí)的意義。

1 綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

從綠色建筑推廣時(shí)間來說，我國從2008年開始推廣綠色建筑，截止到目前，已經(jīng)獲得不錯的成效。按照等級劃分，綠色建筑分為一星建筑、二星建筑、三星建筑，三星為最高等級。在2017年3月份發(fā)布了《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，在規(guī)劃中指出，到2020年，城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積所占的比重＞50%，綠色建材的使用比＞40%，為各地區(qū)綠色建筑的推廣，指明了具體方向。從湖南省綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀來說，已經(jīng)獲得349個綠色建筑標(biāo)識，綠色建筑面積已經(jīng)達(dá)到3811萬m2，各地區(qū)相繼出臺關(guān)于綠色建筑實(shí)施的方案。

2 基于綠色理念的建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)案例分析

2.1 案例概述

以某傳統(tǒng)建筑為例，其存在著以下問題：（1）使用壽命較短。為傳統(tǒng)建筑主要為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此壽命相對較短，維護(hù)成本較高。（2）空間結(jié)構(gòu)不合理。建筑整體結(jié)構(gòu)不合理，存在著廚衛(wèi)設(shè)施和洗浴設(shè)施設(shè)置不合理問題。（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性較差。具體體現(xiàn)為無法形成穿堂風(fēng)，難以實(shí)現(xiàn)保暖。基于綠色理念，要和自然環(huán)境有機(jī)融合，將生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展理念融入到居民設(shè)計(jì)中，使得房屋建筑能夠和地貌地形相互結(jié)合，有效處理房屋建筑和氣候、資源等的關(guān)系，貫徹綠色環(huán)保理念。

2.2 節(jié)能改造

2.2.1 太陽能利用

傳統(tǒng)建筑窗戶尺寸通常為0.8×1.0m，窗戶面積較小，因此冬季取暖能源消耗較大。基于此，可采取增大窗戶面積的方式，選擇1.3×1.6m尺寸，通過增加日照，減少采暖消耗。結(jié)合本地區(qū)氣候和建筑特點(diǎn)，南向窗戶面積要增加，增強(qiáng)每個房間和屋頂夾層的通風(fēng)。可設(shè)計(jì)陽光間，增加室內(nèi)溫度，減少建筑室內(nèi)熱量的損失。

2.2.2 建筑朝向

從建筑熱源來源角度來說，冬季以太陽輻射為主，直接影響著建筑室內(nèi)的溫度。基于此，為了能夠使得建筑在冬季獲得更多的太陽輻射，要合理選擇建筑朝向。在進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要著重分析建筑和建設(shè)環(huán)境之間的融合度，合理布局。貫徹綠色理念，充分利用太陽能資源和氣候資源等，減少建筑系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗。

2.2.3 窗墻比的選擇

對于建筑窗墻比的選擇，要結(jié)合建筑窗戶朝向，從風(fēng)向和空氣濕度等方面入手，做好綜合考慮和分析。從本建筑所在區(qū)域氣候特點(diǎn)考慮，窗墻比要控制在0.45～0.5范圍內(nèi)，確保太陽能夠最大限度照射到建筑室內(nèi)，使得建筑內(nèi)部溫度能夠升高。表1為不同朝向的窗墻面積比。

表1 不同朝向的窗墻面積比

2.2.4 外墻保溫

目前，較為常用的保溫外墻多為復(fù)合節(jié)能墻體，具體包括外保溫外墻、內(nèi)保溫外墻、夾芯保溫外墻，建筑墻體由承重材料和保溫材料組成。自保溫外墻墻體材料的使用效果較好，建筑墻體的強(qiáng)度高，而且建筑外墻的保溫性能好[1]。

2.2.5 節(jié)能窗

在冬季，建筑內(nèi)部熱量的損失，主要是通過窗戶。使用節(jié)能外窗，能夠有效地改善建筑室內(nèi)熱循環(huán)質(zhì)量。從綠色建筑所使用的材料來看，主要包括鍍膜玻璃和中空玻璃等。窗框材料主要包括木框和復(fù)合框等。在進(jìn)行選擇時(shí)，要從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，優(yōu)選保溫效果和性價(jià)比較好的材料。

2.3 節(jié)能效果分析

利用Revit-Architecture軟件，構(gòu)建3D建筑模型，形成涵蓋臥室、客廳、廚房、雜物間等區(qū)域的立體空間，進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)效果分析。將模型給導(dǎo)入到Ecotect內(nèi)，獲得建筑所在地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行建筑改造節(jié)能設(shè)計(jì)分析，模擬節(jié)能室內(nèi)溫度。具體情況如下：（1）開窗情況。原建筑南向窗墻比為0.3，北方向窗墻比為0.2。節(jié)能改造建筑的南向窗戶窗墻比為0.4，北向窗戶窗墻比為0.1。（2）屋頂構(gòu)造。粘土青瓦，厚度為20mm。節(jié)能改造建筑屋頂為粘土青瓦+黃泥+擠塑聚苯板+黃泥，厚度分別為20、40、50、40mm[2]。（3）外墻構(gòu)造。原建筑為水泥砂漿+粘土墻體+水泥砂漿，厚度分別為20、240、6mm。節(jié)能改造建筑為水泥砂漿+蒸壓粉煤灰磚+水泥砂漿，厚度分別為20、240、20mm。效能效果如下：（1）夏季最熱日建筑室內(nèi)逐時(shí)溫度。節(jié)能改造建筑熱穩(wěn)定性較好，建筑室內(nèi)溫度變化小。（2）冬季最冷日建筑室內(nèi)逐時(shí)溫度。節(jié)能改造建筑室內(nèi)溫度變化小，熱穩(wěn)定性好，改善了建筑室內(nèi)環(huán)境。

3 基于綠色理念的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 增加綠色建材的使用量

從城市建設(shè)角度來說，部分老建筑被拆除，產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，部分建筑垃圾經(jīng)過處理再加工，能夠?qū)崿F(xiàn)再利用。將其應(yīng)用到新建建筑中，能夠減少不可再生資源的使用。以長沙為例，積極推廣建筑垃圾資源化利用，出臺系列政策，支持垃圾資源化利用的發(fā)展。截止到2016年年底，全市范圍內(nèi)生產(chǎn)新型墻體材料總計(jì)172.22億塊標(biāo)磚，從節(jié)能角度來說，節(jié)地總計(jì)2.84萬畝，節(jié)省煤炭資源總計(jì)10.6.78萬噸，減少二氧化硫總計(jì)2.64萬噸，減少二氧化碳總計(jì)246.27萬噸，工業(yè)廢渣和建筑廢棄物利用數(shù)量達(dá)到1145萬噸，推動著新型城市建設(shè)的發(fā)展[3]。綠色建筑是推動新型城市建設(shè)的有力抓手，要從規(guī)劃和設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，全面貫徹綠色理念，增加綠色建筑項(xiàng)目和面積，提高綠色建筑占比。

3.2 堅(jiān)持節(jié)能設(shè)計(jì)原則

基于綠色理念，開展建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)，要堅(jiān)持以下原則：（1）整體性。做好建筑物和所處的生態(tài)環(huán)境關(guān)系的協(xié)調(diào)，減少建筑給自然環(huán)境造成的破壞，為居住者提供生態(tài)環(huán)境。基于此，要做好整體分析，實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化。（2）宜居性。節(jié)能設(shè)計(jì)最終目標(biāo)是為居住者提供更好的居住環(huán)境，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要做好資源調(diào)查，明確資源條件和環(huán)境條件等，增強(qiáng)建筑物的宜居性。（3）節(jié)能性。貫徹綠色理念，開展節(jié)能設(shè)計(jì)，要堅(jiān)持節(jié)能性原則，積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和手段，提高建筑的節(jié)能水平。利用雨水回收再利用技術(shù)和太陽能技術(shù)等，提高資源利用率水平，體現(xiàn)節(jié)能效果。

3.3 積極推廣新技術(shù)

綠色建筑理念的應(yīng)用，提倡的是提高資源利用率，減少不可再生能源消耗，做好環(huán)境保護(hù)工作。基于此，要積極推廣應(yīng)用新技術(shù)，提高建筑節(jié)能水平。積極推廣被動式技術(shù)，結(jié)合運(yùn)用主動式技術(shù)。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，引用天然采光系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等，提高雨水資源和太陽能資源等的利用。同時(shí)鼓勵裝配式建造方式，支持BIM技術(shù)的應(yīng)用，為綠色建筑節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)，提供相應(yīng)的保障。除此之外，加大可再生能源利用率，比如使用光伏板和太陽能集熱器等設(shè)施，使其能夠和建筑主體相互融合。在新建住宅和其他建筑上，安裝空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，或者太陽能熱水系統(tǒng)，安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，最大程度上減少不可再生資源的利用[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于綠色理念，開展建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)，要從建筑朝向、布局等方面入手，做好整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。積極推廣新技術(shù)和材料，提高建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的節(jié)能水平。

[1] 傅曉耕.綠色理念在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2017（8）：204-205.

[2] 張寧，劉學(xué)鋒.陜南傳統(tǒng)民居綠色建筑設(shè)計(jì)與節(jié)能改造實(shí)例分析[J]. 建筑技術(shù)，2017，48（2）：158-160.

[3] 李杰.基于綠色發(fā)展理念的城市多能互補(bǔ)供熱系統(tǒng)研究[J].建筑節(jié)能，2017（5）：105-109.

[4] 崔芳芳，李靖，李盼，等.基于BIM技術(shù)的地域性綠色建筑設(shè)計(jì)[J].建筑節(jié)能，2017（10）：51-55.