绿色建筑能耗影响因素研究

徐金磊

摘要：经济迅猛发展和城市化进程的加快推动了建筑业的繁荣，但同时建筑能耗问题也日益严重，在能源稀缺供不应求的背景下，建筑业节能降耗迫在眉睫。文章从降低绿色建筑能耗的角度出发，从建筑朝向和形状、窗户隔热和遮阳、墙体围护结构、人的行为、气候因素、建筑节能政策等几个方面对绿色建筑的能耗进行了研究，并采用ISM法（解释结构模型法）分析了这几个因素对建筑能耗的影响程度。研究表明，气候因素对绿色建筑能耗影响最大，其次是建筑节能政策、人的行为。最后，根据研究结果提出了相应的节能对策。

关键词：绿色建筑；能耗；影响因素；ISM

引言

建筑业作为社会发展的三大产业之一，对人类的生产和生活产生了巨大的影响。为应对全球能源和资源短缺问题、缓解生态环境的恶化，建筑业诞生了一种契合可持续发展理念的新型环保建筑——绿色建筑。近年来，绿色建筑的节能效果一直备受争议，因此，国内外大量学者对绿色建筑的节能机理和能耗影响因素进行了深入研究。对绿色建筑的围护结构、暖通空调系统、生活热水系统及可再生能源系统进行了研究，认为自然通风和采光技术的节能效果良好、人的行为模式对能耗影响较大。提出新型暖通空调技术能够对建筑物能耗和周围环境进行有效调节，为人们提供更为舒适的生活空间。

1绿色建筑能耗影响因素的选取

1.1建筑围护结构

建筑的围护结构是影响建筑能耗最重要的模块，其中墙体对建筑能耗的影响最大。墙体的节能设计与建筑能耗有直接关系，墙体节能的关键在于保温，建筑外墙作为室内外空气的隔绝层，其保温形式和效果显得尤为重要。外墙保温有外墙外保温、外墙内保温和外墙夹心保温三种类型，其中外墙外保温应用最为广泛，对建筑能耗的影响也最大。相关机构测试表明，建筑墙体如果不做保温处理，其能耗约占整个建筑结构能耗的50%，如果进行保温处理便下降为10%-15%。可见，建筑围护结构的保温隔热性能关系到整个建筑的节能效果.

1.2建筑朝向和形状

空调制冷产生的冷负荷量的多少与建筑朝向有很大的关联。一般来说，南北朝向的建筑能耗比东西朝向的建筑少很多。建筑物的体形系数也会影响建筑能耗，建筑体形系数越大，建筑的散热面积就越大散热速度也越快，这意味着表面积大的建筑物能耗更大。研究表明，体形系数每增加0.01，建筑能耗就会增加2.5%。

1.3窗户隔热和遮阳

不同类型的窗户对建筑能耗有不同的影响。窗户的框扇材料及玻璃性能决定了其较高的传热系数以及较差的隔热能力，和墙体比较，单位面积窗户的得热和失热都远远大于墙体，一般是墙体的5至20倍。此外，不同季节的窗户得热和光照也不同，因此，移动遮阳装置对不同季节的窗户遮阳和采光的调节作用显得尤为重要。

1.4窗户遮阳和窗墙比

窗户就建筑本身而言，因其较差的气密性和较大的传热系数而成为影响建筑能耗的重要因素，是建筑保温、隔热、隔音的薄弱环节。夏季，太阳辐射强度大，阳光直射会造成建筑室内过热，导致建筑能耗增高。窗户遮阳能使大部分阳光不直接照射，一部分阳光被玻璃反射回空气，另一部分被门窗材料所吸收，从而起到降低室温、改善室内热环境的作用，减少空调的使用，达到节能减排的目的。窗户的传热系数大于同朝向、同面积的外墙的传热系数，传热系数越大，保温隔热功能越差，因此，建筑能耗也随着窗墙比的增加而增加。

1.5人的行为

建筑的功能是为人的生产生活服务，同时，人的行为也会对建筑产生作用。人的行为除了正常的行走运动外，生活方式上的偏好会对建筑能耗产生重要影响，例如室内人员的运动、开窗、开灯、空调、遮阳等几种具体行为直接影响到建筑的能源消耗。建筑的采暖和制冷主要受到人的行为的控制，生活方式和作息规律会影响建筑照明的时长、空调温度的设定、开空调的时长，这些行为偏好基本决定了建筑运营阶段的用电量，从而影响建筑能耗。

1.6节能政策

建筑节能政策方针会对建筑市场起到引领作用，为建筑业的发展指明道路和方向。我国是实行社会主义市场经济体制，政府出台的相关政策更能对建筑节能起到积极作用，个人行为意识和企业生产标准均受到政策的影响。使用虚拟变量和协整检验等测量方法，定性研究并客观分析了节能政策和方针对我国建筑节能强度的影响，研究发现，建筑物的节能政策对节约资源和降低能耗有着重要影响，其影响程度仅次于节能技术。

1.7环境因素

建筑所在地的局部微气候对建筑能耗有着重要影响。夏季室外温度较高，为满足人体的舒适度需求通常需要借助空调等降温设备。冬季室外温度较低时则需要借助暖气设备提高室内温度，气温越高（低），制冷（采暖）设备消耗的电能就越多。此外，室外绿化率也对建筑局部微气候产生影响，绿色植物通过光合作用吸收CO2，能够一定程度上降低周围的空气温度。改善室外微气候降低建筑能耗和提高室内环境质量已成为城市规划和建筑设计领域的一个重要方向。

2BIM技术在降低绿色建筑能耗中的应用策略

2.1构建科学的BIM技术模型，提高绿色建筑环保水平

通过BIM技术能够构建更加科学的建筑模型，也能够提高绿色建筑环保水平，并且使建筑能耗能够更大幅度地下降。因此，在进行建筑工程施工之前，技术人员也有必要全面地了解和分析建筑能耗情况，而所谓的建筑能耗情况指建筑中的耗能设备的总体情况，对建筑中的耗能设备的总体情况进行分析和评价，也是为了更好地构建BIM技术模型。而且BIM技术模型能够更加系统地对整体建筑进行分析，还能够为建筑施工人员提供更多有利的信息。如果建筑施工人员能够对BIM技术模型所提供的信息进行准确地分析和评价，那么建筑施工人员就能够更加全面地了解建筑施工中的耗能问题。不过，建筑工程施工人员在了解了建筑的能耗情况之后，还要了解建筑的整体情况，例如建筑外部的可利用资源，以及建筑的通风、空气指数等情况，结合这些情况，就能够更加准确地制定绿色建筑能耗优化方案，并且增强绿色建筑环保水平。

2.2加强碰撞检查和制定精确施工方案，降低资源损耗

之所以要在建筑工程施工中利用BIM技术，除了为了降低建筑施工中的能耗之后，也是为了降低工程造价，而同时，与加强碰撞检查和制定精确施工方案也息息相关。通过BIM技术，能够保障建设工程单位能够更好地处理返工问题，还能够及时地发现在建筑工程施工中所存在的问题，而因为在施工中材料容易受到浪费，所以可能会在施工过程中，对施工进行重新设计。而为了能够给建筑施工人员提供更加准确的检查报告，也要利用BIM技术查找产生碰撞问题的原因。

结语

改善生态环境刻不容缓。虽然生态治理和气候改善是一个长期而缓慢的过程，但从长期角度看是缓解资源短缺和能源问题的根本方法。此外，改善局部气候条件，如增加建筑周围的绿化面积也是降低建筑能耗的有效方法。

参考文献

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