1引言

綠色建筑在國內外其實并沒有統一的定義，這一詞最早起源于建筑節能。隨著經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段，綠色建筑以節約資源為根本目標[1]。從長遠來看，舊城改造是未來房地產市場發展的必然趨勢[2]，紳士化城市更新與智慧城市建設進程的推進，對綠色建筑賦予前所未有的重視[3,4]，我國傳統的建筑行業也在經歷轉型。綠色建筑有了從量到質的改變，建筑業被推向了一個新的階段。如今，很多研究學者在綠色建筑節能方面做了很多研究。路文武（2017）以環境國際公約履約大樓為案例，提出有必要將建筑物的電力消耗和電力生產過程中污染物的排放、資源消耗進行關聯核算，從建筑物全壽命周期角度來審視建筑對環境的影響，力求把建筑物對環境的影響降到最低[5]；王奎（2019）認為改變變電位置來減少線路上的損耗、將變壓器改為二級能效的干式變壓器等措施，結果顯示能有效降低綜合體的整體能源消耗，達到節能減排的作用[6]；王凱（2019）認為開發商首先考慮的還是成本因素，從而忽視了節能新技術，如今的節能新技術主要有太陽能、墻體保溫技術、熱泵技術等[7]；王欣怡（2019）以倫敦瑞士保險大廈為例，大廈表面設計得如同“子彈頭”的曲線形態，對氣體產生引導作用，在上下樓層形成的風壓差的驅動下，捕獲自然風能，從而實現自然通風[8]；蔡小勇（2019）以深圳的中國移動信息大廈為例，經統計該大廈初始投資成本約為865.79萬元，其中綠色建筑的運用可節約費用約為106.42萬元/年，對推動我國綠色建筑發展起到了示范作用[9]。

2建筑節能現存問題

2.1建筑物圍護結構能源浪費

以南京市為例，南京市地處中緯度地區，夏熱冬冷，夏天空調和冬季采暖周期比較長。經調查，2005年之前的建筑在圍護結構上大部分都沒有采用節能設計，考慮更多的是美觀。在公共建筑中，55%左右的能源消耗來自于制熱制冷系統，節能的圍護結構在其性能上突顯出保溫性和隔熱性，能幫助節約制冷和采暖中的能源損耗。

2.2可持續性能源利用不充分

雖然太陽能是清潔無污染的可持續性能源，取之不盡用之不竭，但其成本比較高，并且缺乏資金支持，所以在我國并沒有大規模推廣，即使投入也很有限并且投入很分散，很多關鍵零件仍需要靠進口，導致太陽能很難進行大規模的推廣。從人們的觀念來看，也并沒有意識到太陽能替代常規能源有利于實施可持續發展戰略，這便導致太陽能并不能充分地利用在建筑物中。

2.3電器設備能源浪費

生活中離不開電氣照明和暖通空調這些電器設備。隨著經濟的快速發展，照明和空調的使用越來越多，然而很多建筑物對電器設備設計不合理，人們對需要購買節能型電器的觀念還沒有普及，很多地區目前還是主要使用空調供暖。使很多電器設備不具備根據環境和溫度自我調整的功能，很多時候暖通空調和照明系統會過度利用，從而造成能源的浪費。

3建筑節能優化措施設計

建筑物在圍護結構、可持續能源以及電器設備上存在諸多能源浪費問題，本文針對以上能源浪費問題給出相應的節能措施，其中圍護結構分別從門窗、內外墻、屋面三個方面分析節能措施；可持續性能源從太陽能、風能兩大類分析節能措施；電器設備主要從照明系統和暖通空調兩個方面分析節能措施。

3.1圍護結構

圍護結構在節能上需要凸顯其保溫性和隔熱性，主要包括外門窗、屋頂以及墻體上的圍護結構設計。由于北方和南方氣候差異很大，圍護結構上需要采用新材料用來減少北方的秋冬兩季的熱量流失，應當加大圍護結構的各部分熱阻，節約熱水供暖和能量損耗。3.1.1門窗圍護結構外窗的總體面積僅占圍護結構的1/4左右，然而外窗所需消耗的能量占整體圍護結構的一半以上，傳統的舊外窗在整個圍護結構中是最薄弱的環節，因此改造外窗是門窗改造的重點，從外窗的材質來看，主要有鍍膜玻璃，low–e玻璃(低輻射玻璃)，熱反射玻璃等。根據建筑物整體特點，選擇相應的外窗與窗框，配合相應的遮陽系統，可以使整體建筑節能達到比較理想的狀態。3.1.2外墻和內墻圍護結構墻體在建筑圍護結構中，采暖能耗占總體能耗的32.1%到36.2%，墻體的保溫隔熱技術分為單一材料節能墻體和復合保溫隔熱墻體兩大類，其中復合保溫隔熱墻體是將墻體和隔熱材料復合而成。墻體保溫主要靠外墻保溫，外墻的保溫技術應用主要是為了降低建筑物熱量散失，其中適宜的技術可以采用隔離式防火聚苯板外墻外保溫系統、外墻保溫裝飾一體化板等。3.1.3屋面圍護結構屋面是整體節能的重要部分，屋面損耗的能量占建筑物熱量損失的5%～6%，是圍護結構中僅次于外墻和門窗的熱量損失部位。屋面節能可以使用架空屋面、外保溫屋面、內保溫屋面、綠化屋面等，來改善屋面的熱工性能，從而阻止熱量的傳遞，達到良好的屋面節能效果。

3.2太陽能

太陽能對我們而言已經不再陌生，太陽能包括風能、潮汐能、電能等。將太陽能運用于綠色建筑中，可以代替很多類似的能源，為建筑物提供一系列的能量，也為人們節省能源，并滿足人們的日常需求，其中太陽能在建筑中的應用主要包括太陽能采暖系統、太陽能熱水系統以及太陽能光伏發電系統。3.2.1太陽能采暖系統太陽能采暖系統是通過蓄熱體將清潔無污染的太陽輻射吸收轉化為熱能，從而給建筑物加熱，太陽能采暖系統主要由集熱系統、控制系統、預熱系統、供暖系統、管道等組合而成。根據蓄熱體類型不同可以將太陽能采暖系統分為空氣采暖系統和熱水采暖系統，其中空氣采暖系統不需要消耗不可再生資源，它通過玻璃吸收太陽光使室內保持舒適的溫度，其原理在于太陽能透過玻璃將熱量傳遞給墻體和地板，同時又將一部分能量傳遞給空氣，通過對流作用將室內空氣與室外空氣進行傳遞從而蓄能，沒有陽光時將吸收的太陽能釋放，從而長期保持室內的溫度。熱水采暖系統的具體措施則是可以采用集熱和蓄熱一體化的采暖方式，在已有建筑物窗后設置水墻，將充滿水的金屬容器或塑料堆積在水墻內，待其表面吸收熱量后傳遞給墻體并傳到室內，使室內溫度維持在一個水平上。3.2.2太陽能熱水系統早在20多年前，我們就已經接觸過太陽能熱水系統。我們最熟知的是太陽能熱水器。從結構角度將太陽能熱水器劃分成真空管道式熱水器和平板式熱水器兩種，原理都是將太陽光能通過集熱裝置轉換為熱能被水吸收，從將來水加熱到高溫度以滿足人們的熱水需求，這種能源的優點在于安全無污染，而且太陽能熱水器占地面積小、加熱快、節約空間和時間。3.2.3太陽能光伏發電太陽能光伏發電也稱為太陽能發電，太陽能發電是一種直接將光能轉換為電能的發電方式，中間無需通過熱過程。光伏發電利用半導體器件吸收太陽輻射，并且轉換為電能直接發電，是當前太陽能發電的普遍方式。太陽能光伏發電系統可以和建筑屋頂相結合，這樣就能充分接收太陽光的輻射，光伏發電系統還可以和建筑物整體相融合，這樣不僅能改善建筑物內部環境也可以改善建筑物的外觀。

3.3風能

風能的獲取主要是利用風力發電、風力制熱等。高層住宅樓頂風速遠遠大于地面風速，如果在屋頂安裝風力渦輪機和其他風轉化為電的設備進行發電可以節省一部分電。經過有關數據顯示，兩臺渦輪機所產生的能量能夠給6個家庭用一年的時間，還可以達到保護環境的效果。所以，在設計建筑物時可以將風力系統的安裝和利用考慮進去，這也是綠色建筑節能的充分體現。

3.4照明系統

照明設備的節能是電器設備節能中非常重要的一個部分。其中照明節能的措施有以下幾點：(1)可以采用一些配光合理效率高的燈，如LED燈，可節省約40%-80%不等的能耗[10-11]。(2)合理布局照明燈的位置，同一個大房間需要用光的范圍不盡相同，可以采用局部照明來滿足房間的照明需求。(3)為了減小電能在電線傳輸過程中的損耗，盡可能減小導線長度或者增大導線的橫截面積來減小輸電過程中的能量損耗。(4)采用智能照明控制系統，根據白天太陽光照射房間的光度不同，來調節燈光的亮度。

3.5暖通空調

室內環境和室外環境的溫度會存在一個差異，節能型的暖通空調進行安裝時應該對室內的溫度進行測試，并且對室內的溫度進行調試，調試出在哪種溫度狀態下能給人一個更好的舒適度，這在很大程度上促進了暖通空調的節能；在設計安裝上，設計人員可以根據室內環境，合理布置暖通空調位置以及采用保溫性能比較好的材料，來改善暖通空調的使用程度，達到節能減排的效果；由于每個建筑物的結構造型都各不相同，這對建筑物本身的溫度調節也有很大的影響，有些建筑物的通風性能良好，會使暖通空調的能耗相對降低，然而有些建筑物布局阻礙了空氣的通風，將使暖通空調等能耗上升[12]，所以在建筑物結構設計上應該有利于空氣的流通來減少暖通空調的能耗。

4結論

隨著社會的不斷進步，綠色建筑節能理念已經成為人們關注的一個重點問題。節能這一概念是改革開放初期提出并且進入發展的起步階段，一直到“十一五”期間我國大力建設資源節約型和環境友好型社會，促使建筑節能的發展進入成長期，2005年第一本建筑節能標準的發布標志著我國建筑節能進入了推進階段，其中2006年發布的GB/T50378—2006《綠色建筑評價標準》是我國第一部綠色建筑標準，標志著我國建筑節能進入了綠色建筑階段。雖然現如今建筑節能的發展已經進入推進階段，我國也已經進入了建筑節能的綠色建筑階段，但是各種能源浪費現象比比皆是。本文針對建筑物在圍護結構、可持續性能源利用、電器設備的能源浪費問題，從圍護結構、可持續性能源（太陽能、風能）、照明系統、暖通空調等方面分析綠色建筑節能措施，進一步在建筑領域節約能源，同時優化人們的居住空間品質。

作者：王夢娟 林欣燕 陳健 單位：南京林業大學土木工程學院