绿色建筑设计理念与节能技术应用探析

2021-11-21 13:36
建材发展导向 2021年1期
关键词:能耗太阳能建筑设计

吴 岩

(河北建筑设计研究院有限责任公司,河北 石家庄 050011)

1 绿色建筑设计理念分析

绿色建筑设计理念主要体现在四个方面,首先是充分利用当地环境优势。由于我国地域广阔,地形复杂,而且不同地区的气候条件以及环境基础也各不相同。所以在设计绿色建筑时需要秉持根据实地情况进行分析的原则,有效利用环境优势。建设与周围环境协调统一的建筑物;其次是要合理选择建筑材料,绿色建筑的设计理念要求采用绿色环保的清洁材料,比如尽量选择石材、木材等天然材料,保持其与绿色建筑的环保节能需求相一致;三是充分利用自然光源和自然风。绿色建筑的设计要善于利用自然优势。特别是在采光通风设计上,可根据当地照明特点和风向合理设计建筑室内布局,降低电耗;最后,要深入挖掘环保清洁的可再生资源和新能源。绿色建筑设计应遵循节能减排的要求和标准。因此,在建筑设计过程中应重视太阳能、风能、潮汐能等可再生能源的应用,以缓解能源短缺问题。

2 绿色建筑的设计目标和要求

绿色建筑的兴起与人类可持续发展的要求密切相关,也是绿色设计在建筑领域的重要体现。绿色建筑设计的目标和要求是在设计过程中确定的一些要素的组合,这些元素是设计者操作的对象。对绿色建筑设计目标和原则的分析与把握,对绿色建筑设计具有重要的现实意义。目前,关于绿色建筑设计原则和概念的研究很多,但这些原则和概念可以归纳为两个客观标准,即概念目标和评价目标。概念目标包括普遍性和系统性,普遍性是指绿色建筑是一种普遍的社会概念,不是一定的建筑风格或艺术流派,也不是一个城市良好发展的产物。系统性意味着绿色建筑是一个复杂的系统,它是技术、经济、组织、管理决策等各个领域相关学科的协同合作。评价目标要求绿色建筑通过设计使建筑指标符合绿色建筑评价标准体系。

3 绿色建筑节能技术具体应用

3.1 建筑设计应用

绿色建筑节能技术在建筑设计中的应用非常重要,以减少不必要的能源消耗为目标,在设计建筑物的过程中需要先确定建筑施工场地和位置,明确建筑物的规模和使用功能。然后在建筑设计中还要根据当地气候和自然条件合理设置建筑的朝向以及构造,注重对太阳能和风能的应用,比如在对绿色建筑进行设计时,可以进行室内光环境检测以及光照系统检测等,保障建筑室内的设计能够满足温度控制需求和空气流通质量需求,保障人们的居住舒适性和使用便捷性。因此在对住宅建筑的构造进行设计时,则要设计通过自然采光来加强室内的采光程度,良好设计采光和通风设施。

3.2 建筑外围结构应用

绿色建筑的外围结构是应用节能技术的关键部位,在通常情况下,建筑外围结构其具有的热工性能是由建筑能耗的大小所决定的。而且在不同地区,气候温度会有一定的差别,所以在绿色建筑中应用节能技术需要根据建筑所在地区的实际气候温度,结合建筑外围结构的保温性能,合理设置建筑的外围结构。比如在寒冷地区一般需要增加墙面的保温层厚度,使其在合格的范围之内,可以有效地提高建筑的热工性能,保障在季节转换时,外围建筑结构的性能能够稳定发挥。此外在绿色建筑设计建设的过程中,可以布置透明的围护结构,不但可以有效地扩大室内采光面积,还能够在冬季期间尽可能地采集太阳辐射能量,既保障了建筑的保温性能,又能够为太阳能能源的应用奠定坚实的基础。另外在夏季期间要在建筑透明围护结构上增加一层遮阳设施,以减少太阳进入室内辐射能量,降低室内空调设备的负荷,因此在建筑外围结构中应用节能技术,具有较好的节能效果。

3.3 室内环境控制应用

绿色建筑的室内环境应用节能技术主要包含了自然通风以及自然光利用和空气质量处理等,在实际的应用过程中需要对暖通空调系统进行技术优化。由于当前空调系统较为复杂多样,不同的室内空调系统具有不同的效能。因此在绿色建筑中应用节能技术则需要对室内空调进行合理的分区,以此降低其运行能耗。所以在绿色建筑中对建筑暖通空调系统地设计安装要采用集散控制技术,最大限度的就降低空调能耗占建筑总能耗的比例,可以实现系统节能效率达到10%-30%左右,符合绿色建筑的设计建设要求。

3.4 可再生能源应用

绿色建筑应用节能技术还体现在可再生能源的充分利用上,相比于其他能源,太阳能是一种利用效率较高、储量较为丰富的能源。而且太阳能的利用还具有无污染的优势特点,可以实现保护周边自然环境的目标。因此在绿色建筑的设计中可以建设太阳能光伏发电系统,用于建筑物的部分用电设备以及环境照明设备、道路照明设备中。此外太阳能光伏发电系统的造价和成本当前逐渐降低,在绿色建筑中进行合理应用具有可行性,是目前绿色建筑设计施工的重点内容之一。除此之外还可以利用太阳能设计热水系统,保障热水器与建筑一体化,将太阳能能源利用与绿色建筑设计相融合,实现太阳能热水供应,提高建筑可再生资源的应用效果。

3.5 建筑节能及智能化应用

节能技术在绿色建筑中的应用能够实现环境控制的智能化,通过设计办公自动化以及通信网络系统智能化可以实现建筑物绿色节能的组合优化,从而打造环保、舒适、节能的办公、生活环境。同时在建筑中设计自动化系统可以将内部的设备设施以及其他电气系统进行充分的整合,促使其形成集约化的智能控制系统。比如集中控制电气设备能耗、照明系统能耗等,保障绿色建筑的节能与环境控制形成协调统一,丰富了建筑使用功能,提高绿色建筑的舒适程度。

3.6 照明系统应用

照明系统是绿色建筑结构中的重要组成部分,也是节能技术应用的核心。在普通的建筑物系统中,照明能耗占建筑总能耗的20% -30%,而且在部分区域,由于照明系统所散发的热量会增加空调系统的供冷需求。因此在对绿色建筑进行设计时,应当采用昼光照明的方法来合理布置照明区域,尽可能地降低照明能耗。而昼光照明是一种绿色环保、无污染的方式,其能够有效地降低供电峰值,通过利用昼光资源来实现夜间照明,提高光源的使用效率。在一定程度上在照明系统中采用节能技术,可以优化照明技术,降低能源消耗量,实现节约控制。

4 结语

总之,当前我国正处于发展的新时期,在自然和谐、可持续发展的理念指导下,我们必须设计和建造与自然共生的绿色建筑,以开创绿色文明的新局面,为人们创造一个良好、健康、安全、舒适的居住环境和活动场所。因此,设计者需要充分把握绿色建筑的设计理念,在建筑整体设计、建筑外围结构、室内环境控制、再生能源利用、建筑节能智能化及环境控制及照明系统等方面,深入体现绿色建筑节能技术,建立人与自然的和谐关系,减少对环境的污染,实现社会的可持续发展。

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