绿色建筑节能设计的原则及措施

绿色建筑节能设计的原则及措施
摘要：整个绿色建筑理念必须贯穿建筑创作的全过程，包括选址、确定建筑规模、规划设计、室内装修、景观设计、施工管理材料选择、物业管理等各个环节。

本文就新疆乌鲁木齐高新技术产业开发区生态农业开发中心生态农业孵化基地项目简要介绍建筑全生命周期内的节地、节能、节水、节材、环境保护的要求，同时也不能降低建筑功能。

关键词：绿色建筑；节能环保；节能设计
随着人类的文明、社会的进步、科技的发展以及对住房的需求，城市正在如火如荼的建设当中，而以牺牲环境、生态和可持续发展为代价的传统建筑已经走到了尽头。

如今“可持续”已经成为人类发展的共同目标，绿色建筑的提出无疑给当代建筑设计师一个共同的发展方向。

乌鲁木齐地区太阳能、风能和地下水资源比较丰富，可以充分利用这一气候优势引入太阳能光热、光电、风电和地源热泵技术，实现对可再生能源的充分利用。

1绿色建筑的概念
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶，花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

1.1绿色建筑的意义及要求
现代建筑是种过分依赖有限能源的建筑，据统计全球能量的50%消耗与建筑的建造和使用过程；另外，建筑引起的空气污染，光污染，电磁污染占据了环境总污染的1/3还多，人类活动产生的垃圾，其中40%为建筑垃圾。

对于发展中国家而言，由于大量人口涌入城市，对住宅，道路，地下工程，公共设施的需求越来越高，所耗费的能源也越来越多，这与日益匮乏的石油资源，煤资源产生了不可调和的矛盾。

为了减少对不可再生资源的消耗，绿色建筑主张调整或改变现行的设计观念和方式，使建筑的高能耗方式向低能耗方向转化，依靠节能技术，提高能源使用效率以及开发新能源，使建筑逐步摆脱对传统能源的过分依赖，实现一定程度上的能源使用的自给自足。

本工程的设计定位为绿色建筑三星级。

根据绿色建筑的特点，在设计过
程中需考虑建筑全生命周期内的节地、节能、节水、节材、环境保护的要求，同时也不能降低建筑功能。

整个绿色建筑理念必须贯穿建筑创作的全过程，包括选址、确定建筑规模、规划设计、室内装修、景观设计、施工管理材料选择、物业管理等各个环节。

在绿色建筑设计中必须遵循因地制宜的原则、考虑地域的气候、资源、文化及城市现有基础建设等条件。

乌鲁木齐地区太阳能、风能和地下水资源比较丰富，可以充分利用当地这一气候优势引入太阳能光热、光电、风电和地源热泵、活动外遮阳技术，实现对可再生能源的充分利用，在满足采光要求的基础上降低夏季室内太阳辐射得热，减少室内眩光，为室内提供一个良好的光环境。

1.2绿色建筑设计原则
1.2.1质能平衡
1.能量流平衡：即减少外源输入能源对本地能量流的影响，最大限度的保持自身能量流的平衡。

建筑维护结构体系的加强设计，给建筑穿上了保暖内衣，降低空调采暖能耗；采用自然通风、自然采光优化设计，实现建筑与自然的充分融合。

本项目充分考虑建筑中可再生能源如地源热泵、太阳能光热和光电的应用；
2.物质流平衡：即不因为建筑材料及能源的使用，而产生的运输、开采等物质移动。

本项目通过对场地原有废弃材料的的重新利用，同时在设计中增大再循环材料应用的比例；控制建材产地，采用本地建材，整个建筑有效减少了本地物质流的影响；采用了中水循环利用技术，这不仅有利于平衡建筑物质流，而且这对于新疆这一缺水地区更具有宣传和示范意义。

1.3.2 科技创新
与自然融合的建筑并不意味着建筑技术的简单化，作为现代建筑，应充分吸收各种高新技术成果，转化为实用技术应用到建筑中，引领建筑创新思维。

本项目采用的太阳能光伏遮阳系统就是对原有技术的创新应用，尤其是将遮阳百叶与非晶硅薄膜电池一体化设计，形成既能遮阳又能发电的新系统，就是借鉴国外先进的设计理念和对原有技术创新思维的产物。

1.3.3 以人为本
绿色建筑就是一切从使用者出发，满足居住者生理和心里的环境需要，使人们生活在健康安全舒适和环保的室内室外居住环境中。

本项目运用先进的建筑技术和现代的设计手法，引入先进的设计方法，引入先进的室内环境控制技术体系，如冷辐射吊顶空调、室内环境监测系统、绿色环保建材等，打造出一个科技、智能、健康、环保的绿色生态建筑。

1.3绿色建筑技术措施：
1.3.1建筑围护结构节能设计
由于维护结构传热和门窗缝隙的空气渗透耗能是公共建筑能耗的重要部分，从维护结构的传热量来看，外墙所占的比例最大，其次是窗户。

根据《公共建筑节能设计标准》的要求，对该项目的办公楼进行节能设计；在满足建筑物具有良好的热舒适性环境情况下，建筑全年采
暖和空调能耗也能够达到《绿色建筑评价标准》中规定的要求，达到节能60%以上，通过在建筑维护结构、自然通风、高效空调、太阳
能利用、智能控制等方面采用了多种先进的节能技术措施，使该项目整体节能率达到65%，其中外维护结构的保温隔热体系对降低采暖空调能耗起到了重要的作用。

1.3.2建筑遮阳体系
窗上设置遮阳系统可以最大限度的减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是此类建筑防热的主要措施之一。

本项目均为1～2 层的公共建筑，适合采用各种形式的遮阳。

接待及会议中心部分构造为玻璃幕墙形式，其屋顶水平方向又一圈类似屋檐结构的突出部分，屋檐对展示大厅起到一定的遮掩作用。

1.3.3太阳能建筑一体化设计
本项目可以根据建筑的功能特点，设置一定面积的采光屋面，将太阳能集热器与采光屋顶相关构件相结合，做成太阳能廊架形式，及美化了室内景观，同时又实现太阳能热水系统的合理利用，达到功能性和美观性双赢的效果
1.3.4节水设计
结合城市水环境专项规划以及当地水资源状况，考虑建筑周边环境，对建筑水环境进行统筹规划，是建设绿色建筑的必要条件。

因此在进行绿色建筑规划设计前，应结合区域的给排水、水资源、气候特点等客观环境状况对建筑水环境进行系统规划，制定水系统规划方案，增加水资源的循环利用率，减少市政供水量和污水排放量。

由于建筑所在地年降雨量较小，雨水主要采用回渗技术，补充地下水，坎儿井是新疆地区特有的工程，它不因炎热、狂风而使水分大量蒸发，因而流量
稳定，保证了自流灌溉。

雨水回渗同样以此为理论基础，留存到地下的水资源更具利用价值。

本项目结合雨水沟和道路的坡度设计，将屋面雨水，道路雨水引至地势较低的绿地内，补充地下水资源，取代雨水排入污水管网的设计。

对于生活排水的利用，主要是收集优质生活杂排水，经处理后回用于绿地浇灌，冲厕等，能够有效减轻市政供水压力。

1.3.6供暖空调设计
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。

通常地源热泵消耗1kW 的能量，用户可以得到4kW 以上的热量或冷量。

与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达 3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。

可以预计，该项技术将会成为21 世纪最有效的供热和供冷空调技术。

地源热泵按照室外换热方式不同可分为三类：土壤埋盘管热泵系统；地下水地源热泵系统；地表水地源热泵系统。

本项目地质构造特点是地下水位较浅，地下水位埋深在1.10~2.10m，到冬季，附近的井水就会自动涌出地面形成泉水，因此空调和采暖系统冷热源采用地下水地源热泵系统。