绿色建筑节能设计方案的评价方法及应用研究

绿色建筑节能设计方案的评价方法及应用研究

发表时间：2017-11-23T15:39:26.070Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：李小岑

[导读] 摘要：建筑节能是各个项目行业中节能研究的重要领域之一，随着我国国民对于生态环境保护理念的不断提高，节能减排的政策推行日益广泛，随之绿色建筑节能设计也就应运而生，其能够良好符合我国可持续发展理念的要求。

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摘要：建筑节能是各个项目行业中节能研究的重要领域之一，随着我国国民对于生态环境保护理念的不断提高，节能减排的政策推行日益广泛，随之绿色建筑节能设计也就应运而生，其能够良好符合我国可持续发展理念的要求。随着城市雾霾以及其他污染问题的日益严重，我国在建筑节能方面正在面临严峻的挑战，但是人们一直对于建筑节能方面缺乏设计角度的观念，目前我国对于节能设计所能够带来的优点尚未形成规范的评价方法和体系，因此对于绿色建筑节能设计方案的评价方法及应用进行研究具有重要意义。

关键词：绿色建筑节能设计方案；评价方法；应用研究

前言：绿色建筑是当前建筑领域转型发展的重要趋势，其能够有效改善全球不断恶化的生态环境和能源稀缺问题，与传统建筑观念有所不同，绿色建筑将生态、经济以及社会环境之间的协调发展放在首要地位。绿色建筑节能设计充分重视建筑的绿色概念，其设计方案在保证建筑的美观、经济基础下，充分考虑建筑对于环境和资源的优化体系，并结合两者设计最为科学合理的决策方案。在本文中，笔者首先分析绿色建筑技术的概念及其原则，进而研究绿色建筑节能设计方案的评价方法，最后分析绿色建筑节能设计方案的应用，以期能够为绿色建筑节能技术的科学发展做出一定的贡献。

1 绿色建筑节能设计概述

根据《可持续发展的绿色建筑设计》中提出的要求，绿色建筑需要达到以下几个根本目的：节能减排、结合气候因素、尊重用户、综合考虑基地环境、符合整体设计理念以及材料与能源两者能够循环利用等，同时结合现代化的建筑要求，绿色建筑节能设计需要具备以下四个方面的原则：

①符合经济要求，绿色建筑节能设计无论其构思和理念如何完美，如果其不能够满足经济可行性的原则，则其方案无法通过决策者的批准，因此经济要求是绿色建筑节能设计的根本要求之一；

②资源利用原则，在建筑施工的过程中其所适用的原则主要包括能源、土地、水以及材料，在使用过程中要注重对于能源进行减量、循环、重用以及可再生，必须要对于上述四个要求综合使用；

③符合周边环境要求，在绿色建筑节能设计的过程中不仅要考虑室内环境的设计，同时需要保证室外的生态环境的完整性；

④符合社会要求，完美的绿色建筑节能设计需要具备示范性的原则，要求在设计过程中能够充分考虑到当地人文文化的要求，需要与当地地域环境之间进行有机结合，从而获取社会认可程度。其中绿色建筑节能设计所使用的材料或者是设计方案需要符合技能减排的要求，同时需要建筑项目能够完美的具备其使用功能和价值的设计。通俗意义而言，绿色建筑节能设计需要在传统的建筑设计的基础上全过程引入可持续发展的理念要求。

2 项目的主要节能技术方案

2.1节地与室外环境

①立体绿化项目用地面积 3000m2，容积率为 6，为典型的较高密度城市建设开发模式。建筑设计将首层架空 6m，形成开放的城市共享绿化空间。空中第 6 层和屋顶设置整层的绿化花园（图1、2），标准层的垂直交通核与开放的绿化平台相联系，共同形成超过用地面积 1 倍的室外开放绿化空间。在大楼的西面，设计竖向的由爬藤植物组成的绿叶幕及水平方向的花池，成为建筑西面的热缓冲层，使分布在整个大楼的“绿肺”组成了一个立体的绿化系统，缓解区域热岛效应。

②地下空间利用充分利用地下空间，设有建筑面积为4283.57m2的两层综合功能地下室，用于设备机房、停车库，其中地下二层设立体机械停车，充分利用地下空间。③废弃场地利用场地原为一废弃采石场，本项目的开发提升了场地的生态价值。

2.2 节能与能源利用技术措施

①能耗计算

根据《公共建筑节能设计标准》[3]GB50189-2005 等节能标准，利用能耗模拟软件计算建科大楼的设计方案相对于传统建筑节能率为 70% 左右

②围护结构

综合采用保温墙体、节能玻璃窗、创新外遮阳措施、绿色植被隔热屋顶等外围护措施。（图 3、图 4）。

③太阳能热水系统

热水系统根据需求不同，尝试性地采用多种形式的太阳能热水系统，以进行性能等方面的对比。5 层夹层～ 11 层公共卫生间淋浴采用半集中式太阳能热水系统；12 层餐厅、公共浴室及 11 层七套专家公寓利用集中式太阳能热水系统；11 层一套专家公寓采用分散式太阳能热水系统。

④太阳能光伏系统

太阳能光伏系统采用了五种不同的光伏系统。屋顶花架安装单晶硅光伏电池板、多晶硅光伏组件及 HIT 光伏组件；大楼西立面和南立面采用透光型的薄膜光伏组件的光伏幕墙系统，在发电的同时还具有隔声、隔热等功能；南立面同时安装了光伏遮阳板，将光伏板和遮阳构件结合，既发电、又遮阳。

⑤风力发电系统

屋顶设置5台微风启动水平轴风力发电系统，以探索城市建筑上设置风力发电系统的可行性。⑥空调系统的应用

根据房间使用功能和时间上的差异，采用以下多种空调方式：

㈠水源热泵式中央空调系统，利用雨水池\ 消防水池 \ 水景换热的水源热泵系统；

㈡风冷变频多联空调系统 + 全热新风系统；

㈢水环式中央空调系统；

㈣热泵溶液除湿新风系统 + 冷辐射系统。

⑦自然通风的利用通过建筑规划设计与计算机模拟分析，是建筑室外压力场在建筑迎、背风面形成“最高压力区”、“次低压力区”、“次高压力区”和“最低压力区”，并且使“最高压力区”与“次低压力区”，“次高压力区”与“最低压力区”分别对应，为建筑室内自然通风创造良好条件。典型工况下，不同高度处的建筑背应付面均能保持 3Pa 以上的压差，同时外窗可开启面积达到 30% 以上，外窗可开启部分通过计算模拟分析，采用了具有最优通风效率和气流组织的中旋式开启窗。报告厅用可开启外墙，以在可利用自然通风时节充分利用室外自然通风。

3.3 节水与水资源利用技术措施

该项目设置了人工湿地中水系统，生活污水经污水管收集，经化粪池处理后进入人工湿地前处理装置，在提升经人工湿地生态处理达到中水水质标准，中水用于卫生间大便器、小便器冲洗及各楼层室外平台、屋顶花园绿化浇洒及空调冷用水。人工湿地占地面积约

280m2，每天可处理中水量为50.06m3/d，节水率为 43.81%，节水器具使用率为 100%。

3 绿色建筑节能设计方案应用

绿色建筑节能设计方案的综合评价体系符合根据其自身特点和要求，根据上文中提到的绿色建筑节能设计评价方法研究可以得出其根本特点有以下两个方面：

①其首先需要在保证建筑本身的成本、功能以及质量要求的基础上，将建筑项目所要求的环境属性融入其中，即需要最终达到绿色建筑节能减排的根本目的；

②在对于绿色建筑节能设计的过程中，需要考虑到建筑的时间跨度较长，甚至需要能够涵盖建筑使用的整个生命周期。绿色建筑项目的节能设计方案应用主要分为以下几个部分

3.1 节地与室外环境设计

①对于绿化环境的要求，建筑需要设计相应的城市公共绿化空间，以便能够满足建筑周边环境绿化的要求；

②对于地下空间进行合理的利用，例如设置地下综合功能室，用于存放建筑设备以及用户车辆，达到对于地下空间的利用最大化；

③对于废弃场地进行利用，使废弃场地具备一定的生态价值。

3.2 节能技术设计

①需要计算建筑的能源消耗情况，模拟消耗的计算结果需要小于传统设计方案的建筑；

②围护结构采用保温墙体、新型遮阳设备、节能玻璃以及绿色植被等进行综合设计；

③太阳能热水系统的设计，根据用户需求的不同，使用多种不同方式的太阳能热水系统，以便能够选取最合理的设计方案；

④应用于空调系统，根据建筑房间功能以及使用时间的不同，选择不同的空调方式，如利用雨水池以及水景设备换热的水源式中央空调、利用风冷和热风系统的变频空调系统等等。