建筑设计中的绿色节能理念应用探讨

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

段亚灵

中南建筑设计院股份有限公司,湖北省武汉市 430000

摘要

在全球能源危机与 “双碳” 目标背景下,建筑行业作为高能耗领域,转型绿色节能已成为必然趋势,系统探讨绿色节能理念在建筑设计中的应用路径:先明确其 “低耗、环保、健康、高效” 的核心内涵,再从规划设计、建筑本体、主动技术三大维度解析落地方法,针对现存成本、标准、协同等问题,提出政策、技术、行业、社会层面的优化策略,为建筑设计向低碳可持续转型提供参考。


关键词

建筑设计;绿色节能;被动式节能;主动式技术;全生命周期

正文


引言

全球建筑能耗占社会总能耗的 30%~40%,是节能减排的关键领域。在 “碳达峰、碳中和” 目标引领下,传统高能耗建筑模式已难以为继,绿色节能理念应运而生。绿色节能建筑并非单纯追求 “低碳排放”,而是以全生命周期为视角,实现 “低耗、环保、健康、高效” 的综合系统 —— 既减少建筑全流程的能源消耗与环境破坏,又保障居住者的舒适度与健康需求。本文聚焦设计源头,探讨如何将绿色节能理念贯穿规划、本体、技术应用全环节,而非依赖后期改造,为建筑行业转型提供实践思路。

、绿色节能理念的核心应用技术与路径

1.1规划设计

规划阶段是绿色节能的基础,核心是顺应自然、借力环境。选址与布局需结合地域气候特征:南方建筑侧重遮阳隔热,北方侧重保温防风,依山就势的布局可减少土方开挖与能源消耗;优先选址可再生能源富集区,降低后期用能成本。建筑朝向以南向为主,合理控制楼间距,既保证充足日照减少人工照明,又保障自然通风效率。同时,注重区域生态协调,保留原生植被与水体,构建渗透池、植草沟等海绵城市设施,实现雨水调蓄与生态保护的双赢。

1.2建筑本体

被动式节能通过优化建筑自身形态与构造,无需主动耗能即可实现节能目标。围护结构是关键:外墙采用复合保温墙体与环保隔热材料,门窗选用 Low-E 中空玻璃与断桥铝型材,提升气密性与隔热性;屋面可铺设绿化层、隔热层或太阳能板,兼顾保温与能源利用。空间形态设计需控制体型系数,避免复杂造型以减少散热面积;合理划分功能分区,将高能耗区域集中布置,便于集中节能控制。此外,通过中庭、天井、高侧窗等构件强化自然采光,利用穿堂风、烟囱效应设计被动式通风系统,降低空调与照明能耗。

1.3主动技术

主动式技术是被动节能的补充,通过科技手段提升能源利用效率。可再生能源利用方面,光伏建筑一体化(BIPV)将太阳能板与建筑幕墙、屋面融合,既发电又替代传统建材;地源热泵系统利用土壤恒温特性,实现供暖制冷的低耗运行;开阔区域建筑可配套小型分布式风电,多元化补充能源。智能系统方面,楼宇自控系统通过光照、温湿度感应自动控制设备启停,雨水回收系统用于绿化灌溉、冲厕等非饮用水场景,中水处理系统实现污水净化再利用。材料选用上,优先采用无甲醛板材、低 VOC 涂料等环保建材,推广建筑垃圾回收制砖、再生钢材等再生材料,同时选用本地化材料减少运输能耗。

、现存问题与优化方向

2.1现存主要挑战

当前绿色建筑推广面临多重阻碍:绿色建材与技术成本较高,制约中小项目应用;设计与施工脱节,部分节能理念因施工条件受限难以落地;缺乏统一的节能评估标准,导致行业乱象;消费者认知不足,重美观轻节能的需求导向影响设计决策。

2.2多维度优化路径

政策层面需构建系统化激励机制,通过设立专项绿色建筑发展基金,对达到三星级认证的项目给予每平方米 200-300 元的财政补贴,同时实施税收减免政策,对采用可再生能源系统的建筑减免 30% 的房产税。在标准建设上,建立动态更新机制,每 3 年修订一次《绿色建筑评价标准》,将被动式超低能耗建筑技术指标纳入强制性条文。推行建筑能耗公示制度,要求新建公共建筑在竣工验收后,必须在显著位置公示建筑能效测评结果,未达二星级标准的项目不予颁发使用许可证。

技术层面需建立产学研协同创新体系,政府联合高校与企业共建绿色建材中试基地,重点突破纳米隔热涂料、光热光伏一体化玻璃等核心材料的量产技术瓶颈,力争在 5 年内将新型环保建材成本降低 40%。推广预制装配化模块化设计,建立标准化部品部件库,通过 BIM 正向设计实现构件尺寸误差控制在 ±2mm 以内,减少现场切割损耗。深化 BIM 与物联网技术融合,在施工阶段通过三维进度模拟优化工序衔接,降低 30% 的机械闲置能耗;在运维阶段实时监测建筑能耗数据,运用 AI 算法动态调整空调、照明系统,实现节能增效。

行业层面需构建全生命周期人才培养体系,将绿色建筑课程纳入建筑学专业必修学分,要求注册建筑师每年度完成 40 学时的继续教育。建立设计 - 施工 - 运维三方协同平台,通过区块链技术实现项目数据实时共享,在方案设计阶段即邀请施工方参与工艺可行性评估,运维团队提供设备选型建议,形成 "设计 - 反馈 - 优化" 的闭环机制。推行绿色建筑项目经理认证制度,对成功实施 3 个以上高星级项目的管理人员给予职称晋升加分。

社会层面需打造多层次传播矩阵,联合主流媒体制作《绿色建筑解码》系列纪录片,通过可视化数据展示节能建筑在 30 年使用周期内可节省的电费、碳排放等经济环境效益。在房地产交易平台增设 "绿色建筑" 专栏,标注房屋的能效等级、可再生能源利用比例等关键指标,配套推出绿色住宅消费信贷优惠政策,对购买二星级以上建筑的家庭提供 1% 的贷款利率折扣。开展 "绿色建筑开放日" 活动,组织公众参观示范项目,通过亲身体验了解地源热泵、雨水回收等技术原理。

、结语

绿色节能理念并非建筑设计的 “额外成本”,而是兼顾经济效益、环境效益与社会效益的长期投资 —— 不仅能降低建筑运营阶段的能耗支出,还能减少碳排放与环境破坏,提升居住舒适度。随着技术进步、政策支持与社会认知提升,绿色节能将从 “可选项” 变为建筑设计的 “标配”。未来,建筑行业需持续深化理念落地,通过规划、本体、技术的协同创新,推动行业向低碳、可持续方向转型,为全球 “双碳” 目标实现贡献力量。

参考文献

[1]  夏璐,魏应乐.浅议BIM技术、智能监测、绿色节能在建设工程项目管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市.2024,(4).

[2] [2] 曾家晏.探析绿色节能技术在建筑工程施工中的应用[J].低碳世界.2023,13

[3] 徐福宾.绿色节能技术在工程建设及住宅设计中的应用[J].城市住宅.2020,(6).

 


...


阅读全文