绿色建筑的节能减排策略初探

袁禹慧，周 来

（武汉纺织大学 艺术与设计学院，湖北 武汉 430073）

建筑业是人类生存不可或缺的重要组成部分，人类社会所展开的一切行为活动都是在一定的物质空间内进行的。目前，随着全球气温变暖、资源能源短缺和生态环境恶化，人类的生存环境受到了极大的挑战。严峻的事实告诉我们，中国要走可持续发展道路，发展绿色建筑势在必行。

一、绿色建筑概念的提出

早在20世纪50年代，国外就有学者将人类聚居问题同生态学、环境学结合为一体，提出人类聚居建筑学。70年代，由于世界范围能源危机的出现，地球资源枯竭与环境问题变得日趋严重，与节能有关的绿色建筑开始受到重视，建筑领域内逐渐涌动起一股“绿色”的风潮。20世纪 80年代以后，基于生态学可持续发展理论的迅速发展，“绿色建筑”的概念开始在全球兴起。

绿色建筑的概念由美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞于20世纪60年代首先提出，是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑生命周期中实现高效率地利用资源、最低限度地影响环境的建筑物，也被称为生态建筑。由此，我们可以说绿色建筑是根据当地的自然生态环境，运用生态学和建筑学的基本原理，合理安排并组织建筑与其他因素之间的关系，最终造成一个建筑和环境的有机结合体。对于今天的建筑师和工程师而言，绿色设计意味着必须以崭新的观念对待所有潜在的因素，如建筑、结构、高新技术、材料等，以创新的精神来研究新的技术措施，使之与我们的环境更为和谐。现在这一概念得到高度的重视，不少国家得到实践推广，成为世界建筑发展的方向。

二、绿色建筑的节能策略

建筑行业是一个高投入、高产出的行业，对资源能源的需求很大，为应对目前世界范围内的能源危机，我们必须提倡建筑的节能。建筑节能是指在建筑中提供能源利用率，用最有限的资源和最小的能源消耗取得最大的经济和社会效应。其主要策略是发展清洁能源，尤其是可再生能源，这里主要从三个方面来展开分析。

（一）从建筑的选址、规划和设计综合考虑，降低能源消耗

建筑的选址、规划和设计是建筑设计的重要部分，也是实现建筑节能的关键环节，如选址不当或设计不合理将会在建筑后期运行中带来无法挽回的损失。所以，对于此环节建筑师应从整体综合设计概念出发，与结构工程师、设备工程师、能源分析专家和环境专家紧密配合，从而达到从规划、选址到设计都符合节能环保的要求。

首先，因地制宜，结合当地气候、经济、文化、交通、能源等诸多因素整体考虑，合理的进行建筑选址。其次，采取合理的建筑外部环境设计，如在建筑周边布置植被、水面等以改善局部微气候，避免热岛效应，以达到减少建筑内部能耗的目的。最后，进行合理的建筑形态设计，在设计中最大限度的利用自然采光、自然通风等，以减少建筑对设备的依赖。

（二）对可再生能源的充分利用

绿色建筑的节能设计中，可再生能源的利用对于节约传统能源起着非常重要的作用。现在能源危机问题在世界范围内受到广泛的关注，开发利用太阳能、风能、地热能、生物能等非常规、可再生、并且绿色无污染的能源成为发展的趋势，符合绿色建筑的理念和可持续发展的思想。

（1）太阳能。太阳是大自然中最主要的能源供给者。在绿色建筑中得到最广泛利用的可再生绿色能源就是太阳能，太阳能也是目前公认的最有潜力的可再生能源。太阳能的利用是开发较早的一项节能技术，分为被动式利用和通过设备主动式利用。被动式阳光温室技术已经得到推广，即太阳光射入玻璃暖房或朝南的大玻璃窗内，透明的大玻璃一方面吸收太阳的辐射，另一方面又有保温隔热的作用。目前，主动式利用最常见的比如太阳能热水器、太阳能集热器，还有就是光电池，即利用太阳能电池板所产生的电能。太阳能集热器本身具有防水隔热的作用，与建筑的屋顶作用有相似之处，即可以利用太阳能集热设施部分或全部代替屋顶覆盖层的作用，从而可节约投资。

（2）风能。风能是地球上重要的可再生能源之一，风能具有蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染的优点。风能在建筑中运用主要是发电，在远离电网的地区，独立供电系统成为人们最重要的动力源。绿色建筑对于风力发电的应用主要表现在：在底层建筑中，风能发电组件可在建筑规划前选择在比较空旷的位置安装，既不影响美观又不影响风能的利用，而且还可以根据用户的多少确定风机组件的容量。考虑风能资源随高度的增加而增加，可以考虑将风力发电机安装在房顶。在建筑楼群之间，可以根据风场的分布情况，在风道的垂直方向设置多台风力机组。所以风能在绿色建筑中的运用从设计一开始就应融入新能源利用技术的理念，纳入建筑的整体化设计中。

此外，地热能的应用主要有：利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应，以及借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。但总的来说，可再生能源的利用规模还不大，技术上也不完善，商品化程度也较低，仍需继续深入广泛的研究。

（三）加强保温隔热措施，降低建筑物能耗

由于建筑物内部的热量是通过围护结构散发出去的，传热量就与外表传热面积及密封状况有关。在其他条件相同时，建筑物的采暖耗热量随体积系数的增大成比例增高，为了节约能源，应合理控制建筑的体型系数。对于建筑的围护结构应该提高建筑围护结构的保温隔热性能与密封程度。国外资料表明，提高围护结构保温隔热性能所增加的投资，完全可以由节约的能源费用来补偿。一般情况下，改善围护结构节能性能所增加的费用仅为总投资的3%～8%，而节约的能源可达20%～40%。

墙体是建筑外围护的主体，起承重或分隔作用的单一材料往往难以同时满足较高的保温隔热要求，因此，复合墙体得到了很快的发展。目前，主要采用的有模压或挤塑聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、聚氨酯发泡等保温材料的复合墙体内外保温体系。窗的传热系数比外墙、屋面等围护结构大得多，住宅热损35%是由于门窗与室外热交换造成的，使用中空玻璃、真空玻璃和低辐射玻璃代替单层玻璃是在建筑中降低门窗热耗的有效措施。屋顶保温技术应用较多的是加气混凝土，也有使用水泥聚苯板、水泥珍珠岩、浮石沙或采用架空保温屋面的。围护结构的设计随着新型材料的发展而发展，新型保温隔热、蓄热功能的墙体材料及复合化应用材料，高效热辐射材料，新型保温和密封材料等，都会大大提高建筑的节能功效。

三、绿色建筑的减排策略

绿色建筑的减排设计主要是指建筑物能最低限度的影响环境，在他的生命周期内真正的实现低污染、低排放，为人们创造舒适健康的生活环境。目前，建筑环境的污染主要来自两个方面，一就是建筑物自身建筑用材，二就是建筑物内部一些电子设施的辐射和排放，如空调、复印机、电脑等。

（一）绿色建筑材料的选用

经济的高速发展推动了城市化进程高速发展，同时也给人们的生活带来了巨大的变化。一方面，建筑技术和经济的发展提高了人们生活的舒适度；但另一方面也给人们带来了健康方面的忧虑。随着高档建筑、高档装修的快速发展，大量的建筑装修材料的应用，“无形杀手”已悄悄潜伏在我们身边。专家们对写字楼室内空气质量抽样检测，结果发现其中存在有害物质氨、甲醛、臭氧等。这些有害物质会造成眼、鼻、喉干燥、刺激，全身无力、疲劳、不适，神经性头痛、记忆力减退等病症，即通常意义上的“挥发性有害物质过敏症”。越来越多年轻力壮的人在办公室里倒下，越来越多的奇怪病症在医院里出现。

传统建材工业是国民经济中非常重要的基础性产业，是天然资源和能源消耗最高、对生产环境破坏最大、污染大气最为严重的行业之一。而随着社会经济的发展，人类物质要求越来越高，对健康、安全的要求也越高。“绿色建筑材料”是在1988年国际材料科学研讨会上首次提出的，随后各国纷纷制订了“绿色建材”的性能标准。为此人们开始研发性能高、保护环境的“可持续发展材料”，也就是绿色材料。国际公认的绿色材料是指在原材料选取、生产、施工、使用、废料处理等过程中，对地球环境的影响最小、对人类的生存和健康有利的材料。绿色建材包含在绿色材料中，与传统建材相比，绿色建材应具备如下特征：节约能源与资源，少用或不用天然能源及资源，大量使用工业废弃物，生产无辐射、无污染的材料，使用过程中充分体现“健康、环保、安全”的属性。

（二）自然通风和采光

在建筑设计中，自然通风和采光是实现减排策略的另一个有效途径，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。现代人类对自然通风的利用已经不同于以前开窗、开门通风，而是综合利用室内外条件来实现。如根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风。在建筑构造上，通过中庭、双层幕墙、风塔、门窗、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。如深圳的万科中心就是中国低碳建筑的典范，它的通风和采光都要自己的独到之处，建筑物表皮布满“会呼吸”的穿孔透光铝板，每个方向的墙面都经过年度太阳能采集量计算，控制百叶的开关和角度，保证采光和温度。建筑进深控制在20米以内，幕墙系统开窗率高达30%，保证自然通风，形成对流。

四、对我国绿色建筑发展的思考和建议

节能减排的绿色建筑是建筑领域的大势所趋，更是以后建筑发展的方向。但是，我国的绿色建筑起步比较晚，较发达国家还存在较大的差距，社会对绿色建筑的认识依然不足，长期以来，我国对能源的管理偏重工业和交通节能，而对绿色建筑的激励政策几乎是空白。另外，全国节能建筑比例低，而节能省地型住宅销售情况很不尽人意。近年来各类建筑在规划和布局上有了较大改进，也出现了一些智能建筑和节能建筑，为推动绿色建筑在我国更好的发展，我们应做到：

第一，健全相关法律法规和激励性政策，制定与之相配套的法律法规,形成由统一的基本法律和相关配套法规组成的完善的法律体系，支持绿色建筑的开发与建设。第二，积极研究采用绿色建筑技术，提高建筑施工技艺。第三，加强科研和宣传教育培训，使绿色建筑观念深入人心，形成浓厚的舆论氛围。

当然，绿色建筑的发展需要全社会的支持,它的实现必须有一套良好的经济、社会、道德方面的激励体制和可靠的技术支撑。在当前全球环境问题日益严重和我国基本国情的背景下,大力推进我国绿色建筑的发展有着深远的现实意义。绿色建筑实践将促进全球环境品质的改善,提高人类的自身生活品质。

五、结语

当今，绿色建筑愈来愈受到世人的青睐，绿色建筑的发展，是世界建筑发展的必由之路。我国是一个能源大国，我国的建筑业目前还是一个高能耗、高物耗、高污染的产业。在我国发展绿色建筑，是实现和谐社会的必由之路，符合科学发展观的指导思想，具有很大的发展前景。而绿色建筑的节能减排是实现绿色建筑的关键，它是由多学科交叉和结合后形成的，是一门综合性很强的学科。因此，我们应重视各学科、各领域间的交流与合作，设计和建造出更多的绿色建筑，从而为社会的可持续发展做贡献。

[1]中国建筑科学研究院.绿色建筑技术文集[M]. 北京：中国建筑出版社,2005.

[2]林海燕.可持续建筑发展中的建筑节能[J]. 建筑科学,2006,(9).

[3]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心. 绿色建筑[M]. 北京：中国计划出版社，1999.

[4]清华大学建筑学院.建筑设计的生态策略[J]. 北京：中国计划出版社，2001，(9).

[5]陈志鹏.对绿色建筑的几点认识[J]. 山西建筑，2004，(9).