建筑節(jié)能技術(shù)與綠色設(shè)計策略研究

建筑節(jié)能技術(shù)與綠色設(shè)計策略研究摘要：隨著我國人民大眾物質(zhì)生活水平的提高，對于建筑工程整體性能方面的要求更為嚴(yán)格，建筑物不僅要適合居住，要有經(jīng)濟(jì)價值，還要具有綠色環(huán)保、美觀大方的效果。其重點在于，建筑行業(yè)本身就是一個高能耗的行業(yè)，但是隨著人口的不斷增加，能源的消耗也隨之增加，因此，在建筑行業(yè)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)是非常必要的。關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能技術(shù)；綠色設(shè)計引言在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下,我國逐漸出現(xiàn)越來越多的建筑工程,傳統(tǒng)建筑工程施工過程中,通常會對自然環(huán)境造成一定破壞,并消耗大量的能源與資源,不符合現(xiàn)代社會的可持續(xù)發(fā)展要求。為了改善這一情況,工程領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)對節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。1合理運用綠色材料建筑材料是建筑施工過程中的重要組成部分，而綠色材料的使用可以有效減少建筑施工對環(huán)境的影響，實現(xiàn)建筑施工的可持續(xù)發(fā)展。綠色材料是指在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均對環(huán)境和人體健康無害的建筑材料。目前，綠色材料主要包括可再生材料（如竹木、麻繩、藤條等天然材料，以及生物質(zhì)能源材料等）、環(huán)保材料（如環(huán)保水泥、環(huán)保涂料、環(huán)保木材等）、節(jié)能材料（如隔熱材料、太陽能電池板、LED照明等）、循環(huán)利用材料（如再生鑄鐵、再生水泥等）、環(huán)保復(fù)合材料（如新型木材復(fù)合材料、新型墻體保溫材料等）。綠色材料相對于傳統(tǒng)材料，具有以下優(yōu)勢：（1）環(huán)保性能好：綠色材料在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中對環(huán)境的污染較小，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。（2）節(jié)能性能好：綠色材料具有良好的隔熱、保溫等性能，有助于減少能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排。（3）安全性能好：綠色材料無毒無害，對人體健康無害，有助于保障施工人員和使用者的健康。（4）耐久性能好：綠色材料具有較好的耐久性和防腐性能，有助于提高建筑的使用壽命和穩(wěn)定性。2建筑空間防熱設(shè)計2.1建筑表面防熱設(shè)計建筑受熱主要來源于太陽輻射、溫差傳導(dǎo)、空氣滲透等途徑，其中，太陽輻射是最主要的方式，所以，建筑防熱設(shè)計的關(guān)鍵并在于對太陽輻射的躲避。根據(jù)濕熱地區(qū)的特點，減少建筑東西向的太陽輻射的熱尤為重要。設(shè)計時，要盡可能減小建筑頂面以及東西墻面的面積，同時采用隔熱性能較好的材質(zhì)；減小窗墻比，通常情況下，夏熱冬暖地區(qū)南北向窗墻比限值為0.4，東西向窗墻比限值為0.3；做好建筑遮陽設(shè)計，通過水平式遮陽、垂直式遮陽、擋板式遮陽、綜合式遮陽等形式的靈活運用，發(fā)揮最佳的遮陽作用，屋面遮陽處理也同樣重要；加強(qiáng)各界面的立體綠化處理，促使地面植被與屋頂綠化融為一體。2.2建筑外部防熱設(shè)計建筑外部空間防熱設(shè)計與自然通風(fēng)設(shè)計的目標(biāo)是相同的，都是結(jié)合自然條件進(jìn)行景觀綠化設(shè)計，利用植被、水體的蒸騰作用實現(xiàn)吸熱降溫。根據(jù)相關(guān)研究，建筑區(qū)域的溫度比綠化區(qū)域的溫度高6~8℃，形成的溫度差會促使局部空氣流動，從而改善區(qū)域熱環(huán)境。在用地緊張區(qū)域，使相鄰建筑東西兩側(cè)墻盡量靠近，能夠形成互相遮陽的效果。2.3建筑內(nèi)部防熱設(shè)計與建筑表面防熱設(shè)計相對應(yīng)，內(nèi)部空間防熱設(shè)計需要進(jìn)一步抑制和減少太陽輻射、溫差傳導(dǎo)、空氣滲透，關(guān)鍵在于與建筑表面直接關(guān)聯(lián)的過渡區(qū)域處理。在主要熱源來路設(shè)置功能空間、緩沖空間，構(gòu)成完整的防御空間體系。比如，一般住宅建筑的陽臺設(shè)計時，公共建筑將交通、衛(wèi)生等輔助空間布置在建筑溫度較高的東西兩側(cè)等，也可以對過渡空間進(jìn)行通風(fēng)遮陽設(shè)計，著名建筑師巴卡設(shè)計的燈塔酒店內(nèi)部有一條遮陽廊道，不僅創(chuàng)造了健康、舒適的熱環(huán)境，而且給人一種純凈、自然、和諧的美感。3建筑外部結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計3.1門窗節(jié)能在對建筑門窗設(shè)計的過程中，設(shè)計人員應(yīng)該關(guān)注門窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，在設(shè)計過程中要合理控制窗墻面積比。設(shè)計人員需要根據(jù)國家有關(guān)的設(shè)計節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來科學(xué)落實建筑結(jié)構(gòu)中門窗的設(shè)計。要綜合考慮不同地區(qū)以及房屋朝向和建筑功能性來確保門窗面積的合理性。而且門窗面積設(shè)計的合理，可以減少熱量的損失加強(qiáng)室內(nèi)的保溫程度。在對外墻門窗進(jìn)行設(shè)計的時候，應(yīng)該考慮到如何實現(xiàn)門窗節(jié)能的全面提升，尤其是外墻玻璃門窗阻擋夏季太陽輻射熱，進(jìn)入室內(nèi)和冬季室內(nèi)熱量的散失的最薄弱環(huán)節(jié)，這部分的耗能是十分巨大的，所以在設(shè)計的時候要充分考慮到這一問題，盡可能的選取更為合適的門窗玻璃材質(zhì)如單層或者多層中空低輻射的玻璃門窗。以此來增加玻璃門窗的熱工性能。對此可以選擇單層或多層中空或低輻射玻璃。還要提高門窗設(shè)計的氣密性，避免夏季熱量的滲入，冬季熱量的流失。此外設(shè)計人員還要考慮到門窗的遮陽性，尤其夏季的時候避免太陽輻射直接進(jìn)入屋內(nèi)導(dǎo)致能耗的增加。3.2屋面節(jié)能在屋面節(jié)能方面，應(yīng)該盡可能向多元化的技術(shù)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以促進(jìn)今后的節(jié)能工作的實施。在屋面節(jié)能的早期，應(yīng)該將干擾影響降到最低，特別是能耗干擾、材料干擾等，要盡可能地使用節(jié)能材料來進(jìn)行施工，從而大幅降低吸收自然光溫度的效率，強(qiáng)化對室內(nèi)溫度的有效控制，并進(jìn)一步降低對空調(diào)的能量需求，這樣既可以改善室內(nèi)的舒適體驗，也可以減少空氣污染的問題。室內(nèi)恒溫技術(shù)的應(yīng)用是一個較好的選擇，這項技術(shù)可以對能耗進(jìn)行全面的控制，降低高溫低溫帶來的不利影響。屋頂?shù)木G化設(shè)計、蓄水屋頂?shù)脑O(shè)計也是一種很好的辦法，既強(qiáng)化了對綠色能源的使用，又能為建筑項目的外在形象進(jìn)行合理的優(yōu)化。3.3墻體節(jié)能為增強(qiáng)綠色建筑的節(jié)能效果，要保障外墻的保溫隔熱能力。因此，外墻設(shè)計不可忽視。外墻節(jié)能設(shè)計要符合外墻承重層的安全系數(shù)，同時，應(yīng)選擇傳熱系數(shù)小、環(huán)保的節(jié)能材料。外墻最常見的節(jié)能方法是創(chuàng)建節(jié)能結(jié)構(gòu)，采用主墻自保溫、外保溫板材料和外保溫冷橋部件相結(jié)合的絕緣板。保溫板材料常用的有擠塑保溫板（防火性能B1級）和巖棉板（防火性能A級）兩種。對于27m及以下建筑采用擠塑保溫板，但現(xiàn)階段外墻保溫系統(tǒng)由于材料以及施工的影響存在一定局限性。例如，滲透后的保溫材料無法回收，未來的拆除過程會因分解產(chǎn)生大量建筑垃圾。又如，部分保溫材料做內(nèi)墻時，因強(qiáng)度較弱無法貼掛磚，很多人在再次裝修時會選擇取消保溫材料。建筑保溫材料在性能、材料強(qiáng)度、環(huán)保和再利用等方面仍需創(chuàng)新。3.4地面節(jié)能當(dāng)在建筑工程中使用節(jié)能技術(shù)的時候，要對地面節(jié)能技術(shù)的效果進(jìn)行全面的把握，在地面節(jié)能的過程中進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)，從而提高節(jié)能的效果。地面節(jié)能的應(yīng)用，以降低建筑的冷損耗、熱損耗、照明損耗等為主要目標(biāo)，其節(jié)能效果顯著提高，推動了節(jié)能建筑技術(shù)的發(fā)展。一是與土壤直接相連的地表；二是架空樓板底面與外部空氣相接觸；三是基坑或半基坑與地面接壤的外墻。在地面節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中，要對幾個主要因素進(jìn)行全面的考慮，也就是能在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接受或阻擋太陽輻射，能在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適度，能使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，最重要的就是減少建筑工程的建筑能耗，提升資源的利用率?，F(xiàn)在，從材料性能方面來開發(fā)地面節(jié)能技術(shù)，比如某種新型建筑材料，主要是由破碎的玻璃合成，并加入發(fā)泡劑與改性劑，這樣能夠有效地降低對能源的消耗，從而提高綜合能源使用效率。3.5“雙化”融合技術(shù)基于BIM、云計算與建筑數(shù)字化仿真技術(shù)的協(xié)同、融合研究及應(yīng)用，建立綠色建筑策劃、設(shè)計和性能優(yōu)化的研究平臺。通過5G、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)（BD）、人工智能（AI）、高性能計算（HPC）、DT等技術(shù)實現(xiàn)城市用能系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)的數(shù)智化管理，對綠色建筑技術(shù)全壽命期產(chǎn)生的節(jié)能減排效益、環(huán)境品質(zhì)提升效益建立數(shù)智化監(jiān)測、計算和優(yōu)化分析模型，為綠色建筑技術(shù)的推廣應(yīng)用、診斷、核證、碳交易及綠色金融支持提供數(shù)智化平臺，促進(jìn)我國新型城鎮(zhèn)化的高質(zhì)量發(fā)展。結(jié)語綜上所述，運用建筑節(jié)能技術(shù)與綠色設(shè)計策略能夠為人們營造一個健康、舒適、高效的使用空間。在策劃設(shè)計時，必須加強(qiáng)現(xiàn)場勘查和調(diào)查研究工作，充分結(jié)合區(qū)域氣候條件、地形地貌、植被覆蓋、水文條件等多種因素，滿足綠色建筑設(shè)計要求，保證設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性、可行性。參考文獻(xiàn)[1]宋榮鋒.試論現(xiàn)代房屋建筑施工中綠色節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用[J].四川水泥,20