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【摘 要】 环境的恶化已成为大家谈论的话题，能源的匮乏已成为人们关注的焦点。节约我们赖以生存的能源、水资源、土地资源，保护我们赖以生存的环境刻不容缓。降低能耗占到社会总能耗的46.7%建筑能耗也因此成为当今全世界研究的问题，绿色建筑因此应运而生。但是由于各方面的原因，人们对绿色建筑的节能效果认识不到位，因此绿色建筑普及缓慢和发挥不到应有的节能效果，本文通过对绿色建筑的能耗分析证明绿色建筑显著的节能效果和内涵，使大家对绿色建筑有正确的认识，从而改变观念，为绿色建筑的推广做一点贡献，为我国的节能和保护环境的事业尽一份责任。
【关键词】 绿色建筑；全生命周期；能耗分析
建筑是人类日常生活的重要组成部分。但是，由于人类过度追求建筑物的造型和结构形式，使现在的建筑物与自然环境不再和谐，并且能耗越来越大，浪费了大量的资源，更加加剧了目前数量不多的资源的负担。据统计，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施，这些建筑在建造与使用过程中又消耗了全球能源的50%左右；在环境总体污染中，与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等就占了34%；建筑垃圾则占人类活动产生垃圾总量的40%。在发展中国家，建筑数量的剧增还造成侵占土地、破坏生态环境等现象日益严重。中国正处于城镇化快速发展阶段，将面临巨大的资源约束瓶颈和环境恶化压力。合理的利用各种资源的问题，解决人口增长以及城镇化与土地紧缺的问题，减少污染保护环境等一系列问题摆在了我们得面前，解决这一系列问题的有效途径之一就是发展绿色建筑。
一、绿色建筑的含义
绿色建筑的“绿色”，并不是指人们普遍认为的墙体绿化、屋顶种花、种草等，而是一种广义的概念，指建筑与自然环境和谐统一，能充分利用周围环境中的自然资源，如树木的遮阴效果，和墙体上植被的遮阴效果，屋顶上植被的遮阴效果，从而使建筑物在全寿命周期内，最大限度地节约资源，减少污染，同时有保护了保护环境，与自然和谐共生，为人们提供了一个健康环保、节能的使用空间，有人又把它称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的局十分合理，根据当地的地理条件和环境状况，尽可能的利用自然资源，如太阳能、风能、自然光源等，使居住者有与自然界的感觉。绿色建筑采用低能耗、保温好、传热系数小的围护结构，从而减轻了建筑物的冷热负荷，因此大大节约能源和资源；绿色建筑采用绿色建材和智能控制等高新技术，减少了有毒和有害物的排放，减轻温室效应，从而减轻了对环境的污染；同时为居住者提供了一个安全健康、舒适的生活空间，与自然环境融为一体，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。
二、绿色居住建筑全生命周期能耗分析模型
1.绿色居住建筑工程概况：
本文所选的研究对象位于济南市历下区某小区，该小区共有11栋楼，本文选取1号楼进行节能效果分析。1号楼共7层，5个单元，一梯两户，西户是三室两厅三卫，东户是两室两厅两卫，层高2.9m，每层建筑面积是331.4m2，总建筑面积是13316.24m2。
由于济南市位于泰山之北，黄河之南，依山傍水，地势南高北低，地形也较复杂。属于暖温带气候区，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，季风比较明显，冬天盛行东北风、西北风和北风，因此冬季雨雪较少，天气干冷。夏季主要盛行东南风、南风和西南方，雨水较多，主要集中在6、7、8月份，并且是雷雨和暴雨较多，空气潮湿闷热。春季较短，比较温暖，秋季相对比较凉爽，时间也较短，冬季和夏季时间相对较长。
从以上济南市的气象参数资料里可以看出济南的冬季采暖期一般为11月15日到下一年的3月15日，现在由与环境的影响和气候的变化，3月15号以后天气还是比较寒冷，一般得到清明节以后，几乎到3月底甚至是4月初，也就是说济南的冬季时间更长了。因此采暖时间也相对延长了，对采暖能耗逐渐增加了。夏季一般是在5月中下旬至9月中下旬甚至是9月底，时间也较长，因此夏季的空调能耗也越来越大。每年7、8月份由于空调能耗大和集中造成供电紧张的局面，必须采取分区限电的措施，但是限电给居民带来了极大的不便，所以济南市的建筑物施行绿色建筑标准后，将会大大降低采暖和空调能耗，为国家和社会节约大量的资源。
2.绿色居住建筑几何模型建立
采用全年8760h的逐时能耗模拟软件DEST-H对这两栋住宅进行模拟计算，该软件是基于功能的模拟工具，其基础算法是状态空间法，是对建筑各个热工部件建立热平衡方程的基础上，在空间上将其离散，时间上保持连续的一种求解方法。该算法可用于建筑的热状况动态模拟，能反映出建筑热状况随着时间的变化过程。该软件注重于构件系统的灵活性，其特点是采用通用的模块接口和统一的非线性求解核心。
（1）建立建筑模型
建筑模型的尺寸都是所分析的住宅建筑的实际尺寸，建模时首先根据软件操作要求绘制建筑平面图形，然后设定围护结构墙、楼板、屋顶、窗、门等维护结构的材料，人员、灯光、设备的热扰参数、运行时间和定空调系统设定空调系统的参数和运行时间各房间视为一样。
本建筑围护结构材料和传热系数设置如下：
三、绿色居住建筑能耗模拟
1.根据建立的建筑模型和设计的参数对建筑物进行能耗模拟，。
建筑逐时负荷随时间呈波动变化，夏季冷负荷主要出现在4000时和6000时之间位于上图中中间部分，冬季热负荷在两头，出现在0时至2000时和7600时至8760时之间。春季和秋季为过度季节，出现在去2000时和7000时左右，这部分负荷很小。外墙和外窗都采用保温隔热性能较好的材料时，该建筑物采暖季熱负荷指标为15.4W/m2，空调季冷负荷指标为32.55W/m2。
2.改变该住宅楼的外维护结构后进行能耗模拟
将建筑物的外墙换成传热系数较大的普通围护结构材料，本例采用的是20mm厚水泥砂浆+190mm厚双排孔混凝土小砌块（盲孔）+20mm厚水泥砂浆+30mm厚聚苯颗粒保温浆料1，传热系数k=3.665W/m2·k；外窗仍然是普通中空玻璃（中空12mm），传热系数k=2.9W/m2·k时的能耗模拟结果如下。 主要参数统计计算结果：
由模拟结果可以看出，建筑维护结构采用原有的非节能维护结构材料时，建筑物采暖季的热负荷指标为26.42W/m2，空调季冷负荷指标为45.711W/m2。
四、模拟结果分析
根据以上模拟结果可以看出，当建筑物仍然采用普通的外墙和外窗传热系数比较大的材料时，采暖季的热负荷指标为26.42W/m2，空调季冷负荷指标为42.711W/m2，全年累计热负荷128241.82kW·h，全年累计冷负荷246161.37kW·h；将外墙和外窗材料都改变成节能材料，使其传热系数在居住建筑节能设计标准要求范围以内时，采暖季热负荷指标为15.4W/m2，空调季冷负荷指标为32.55W/m2，全年累计热负荷为74285.05kW·h，全年累计冷负荷为179235.95kW·h；与采用普通的不节能的墙体和窗户材料时的能耗进行比较，采暖季热负荷的节能率为41.71%，空调季冷负荷节能率为23.79%，全年累计热负荷节能率为42.07%，全年累计冷负荷节能率为27.187%，全年冷热负荷节能率为32.286%。
由以上数据可以得出，外墙的保温性能对建筑物能耗的影响较大，全年能耗节约率为30.81%，外窗的保温性能对建筑物的影响相对小一些，但也能每年节约2%左右的能源。当外墙和外窗都采用保温性能好、传热系数小的材料时，建筑物全年的能耗节约率为32.286%能耗。我国拥有住宅建筑面积40多亿平米，住宅建筑的使用寿命按50年来算的话，在建筑的生命周期内，32.286%节约率对建筑物的能耗节约量来说该是一个多么庞大的数字。因此改变维护结构的保温和传热性能对大大减少建筑物的能耗，为我国和社会节约大量的能源，为我们周围的环境减轻巨大的压力，为国家为社会做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]江亿.我国建筑能耗状况及有效的节能途径[J].暖通空调，2005年第5期：30-40
[2]徐莉燕.绿色建筑评价方法及模型研究[D].上海.上海同济大学，2006
[3]中国城市科学研究会.中国绿色建筑（2013）[M].北京：中國建筑工业出版社.2013.183-212
[4]张晓亮，朱光俊，江亿.建筑环境设计模拟分析软件DEST[J].暖通空调，2005，35（8）：65-72
【关键词】 绿色建筑；全生命周期；能耗分析
建筑是人类日常生活的重要组成部分。但是，由于人类过度追求建筑物的造型和结构形式，使现在的建筑物与自然环境不再和谐，并且能耗越来越大，浪费了大量的资源，更加加剧了目前数量不多的资源的负担。据统计，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施，这些建筑在建造与使用过程中又消耗了全球能源的50%左右；在环境总体污染中，与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等就占了34%；建筑垃圾则占人类活动产生垃圾总量的40%。在发展中国家，建筑数量的剧增还造成侵占土地、破坏生态环境等现象日益严重。中国正处于城镇化快速发展阶段，将面临巨大的资源约束瓶颈和环境恶化压力。合理的利用各种资源的问题，解决人口增长以及城镇化与土地紧缺的问题，减少污染保护环境等一系列问题摆在了我们得面前，解决这一系列问题的有效途径之一就是发展绿色建筑。
一、绿色建筑的含义
绿色建筑的“绿色”，并不是指人们普遍认为的墙体绿化、屋顶种花、种草等，而是一种广义的概念，指建筑与自然环境和谐统一，能充分利用周围环境中的自然资源，如树木的遮阴效果，和墙体上植被的遮阴效果，屋顶上植被的遮阴效果，从而使建筑物在全寿命周期内，最大限度地节约资源，减少污染，同时有保护了保护环境，与自然和谐共生，为人们提供了一个健康环保、节能的使用空间，有人又把它称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的局十分合理，根据当地的地理条件和环境状况，尽可能的利用自然资源，如太阳能、风能、自然光源等，使居住者有与自然界的感觉。绿色建筑采用低能耗、保温好、传热系数小的围护结构，从而减轻了建筑物的冷热负荷，因此大大节约能源和资源；绿色建筑采用绿色建材和智能控制等高新技术，减少了有毒和有害物的排放，减轻温室效应，从而减轻了对环境的污染；同时为居住者提供了一个安全健康、舒适的生活空间，与自然环境融为一体，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。
二、绿色居住建筑全生命周期能耗分析模型
1.绿色居住建筑工程概况：
本文所选的研究对象位于济南市历下区某小区，该小区共有11栋楼，本文选取1号楼进行节能效果分析。1号楼共7层，5个单元，一梯两户，西户是三室两厅三卫，东户是两室两厅两卫，层高2.9m，每层建筑面积是331.4m2，总建筑面积是13316.24m2。
由于济南市位于泰山之北，黄河之南，依山傍水，地势南高北低，地形也较复杂。属于暖温带气候区，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，季风比较明显，冬天盛行东北风、西北风和北风，因此冬季雨雪较少，天气干冷。夏季主要盛行东南风、南风和西南方，雨水较多，主要集中在6、7、8月份，并且是雷雨和暴雨较多，空气潮湿闷热。春季较短，比较温暖，秋季相对比较凉爽，时间也较短，冬季和夏季时间相对较长。
从以上济南市的气象参数资料里可以看出济南的冬季采暖期一般为11月15日到下一年的3月15日，现在由与环境的影响和气候的变化，3月15号以后天气还是比较寒冷，一般得到清明节以后，几乎到3月底甚至是4月初，也就是说济南的冬季时间更长了。因此采暖时间也相对延长了，对采暖能耗逐渐增加了。夏季一般是在5月中下旬至9月中下旬甚至是9月底，时间也较长，因此夏季的空调能耗也越来越大。每年7、8月份由于空调能耗大和集中造成供电紧张的局面，必须采取分区限电的措施，但是限电给居民带来了极大的不便，所以济南市的建筑物施行绿色建筑标准后，将会大大降低采暖和空调能耗，为国家和社会节约大量的资源。
2.绿色居住建筑几何模型建立
采用全年8760h的逐时能耗模拟软件DEST-H对这两栋住宅进行模拟计算，该软件是基于功能的模拟工具，其基础算法是状态空间法，是对建筑各个热工部件建立热平衡方程的基础上，在空间上将其离散，时间上保持连续的一种求解方法。该算法可用于建筑的热状况动态模拟，能反映出建筑热状况随着时间的变化过程。该软件注重于构件系统的灵活性，其特点是采用通用的模块接口和统一的非线性求解核心。
（1）建立建筑模型
建筑模型的尺寸都是所分析的住宅建筑的实际尺寸，建模时首先根据软件操作要求绘制建筑平面图形，然后设定围护结构墙、楼板、屋顶、窗、门等维护结构的材料，人员、灯光、设备的热扰参数、运行时间和定空调系统设定空调系统的参数和运行时间各房间视为一样。
本建筑围护结构材料和传热系数设置如下：
三、绿色居住建筑能耗模拟
1.根据建立的建筑模型和设计的参数对建筑物进行能耗模拟，。
建筑逐时负荷随时间呈波动变化，夏季冷负荷主要出现在4000时和6000时之间位于上图中中间部分，冬季热负荷在两头，出现在0时至2000时和7600时至8760时之间。春季和秋季为过度季节，出现在去2000时和7000时左右，这部分负荷很小。外墙和外窗都采用保温隔热性能较好的材料时，该建筑物采暖季熱负荷指标为15.4W/m2，空调季冷负荷指标为32.55W/m2。
2.改变该住宅楼的外维护结构后进行能耗模拟
将建筑物的外墙换成传热系数较大的普通围护结构材料，本例采用的是20mm厚水泥砂浆+190mm厚双排孔混凝土小砌块（盲孔）+20mm厚水泥砂浆+30mm厚聚苯颗粒保温浆料1，传热系数k=3.665W/m2·k；外窗仍然是普通中空玻璃（中空12mm），传热系数k=2.9W/m2·k时的能耗模拟结果如下。 主要参数统计计算结果：
由模拟结果可以看出，建筑维护结构采用原有的非节能维护结构材料时，建筑物采暖季的热负荷指标为26.42W/m2，空调季冷负荷指标为45.711W/m2。
四、模拟结果分析
根据以上模拟结果可以看出，当建筑物仍然采用普通的外墙和外窗传热系数比较大的材料时，采暖季的热负荷指标为26.42W/m2，空调季冷负荷指标为42.711W/m2，全年累计热负荷128241.82kW·h，全年累计冷负荷246161.37kW·h；将外墙和外窗材料都改变成节能材料，使其传热系数在居住建筑节能设计标准要求范围以内时，采暖季热负荷指标为15.4W/m2，空调季冷负荷指标为32.55W/m2，全年累计热负荷为74285.05kW·h，全年累计冷负荷为179235.95kW·h；与采用普通的不节能的墙体和窗户材料时的能耗进行比较，采暖季热负荷的节能率为41.71%，空调季冷负荷节能率为23.79%，全年累计热负荷节能率为42.07%，全年累计冷负荷节能率为27.187%，全年冷热负荷节能率为32.286%。
由以上数据可以得出，外墙的保温性能对建筑物能耗的影响较大，全年能耗节约率为30.81%，外窗的保温性能对建筑物的影响相对小一些，但也能每年节约2%左右的能源。当外墙和外窗都采用保温性能好、传热系数小的材料时，建筑物全年的能耗节约率为32.286%能耗。我国拥有住宅建筑面积40多亿平米，住宅建筑的使用寿命按50年来算的话，在建筑的生命周期内，32.286%节约率对建筑物的能耗节约量来说该是一个多么庞大的数字。因此改变维护结构的保温和传热性能对大大减少建筑物的能耗，为我国和社会节约大量的能源，为我们周围的环境减轻巨大的压力，为国家为社会做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]江亿.我国建筑能耗状况及有效的节能途径[J].暖通空调，2005年第5期：30-40
[2]徐莉燕.绿色建筑评价方法及模型研究[D].上海.上海同济大学，2006
[3]中国城市科学研究会.中国绿色建筑（2013）[M].北京：中國建筑工业出版社.2013.183-212
[4]张晓亮，朱光俊，江亿.建筑环境设计模拟分析软件DEST[J].暖通空调，2005，35（8）：65-72