試論綠色建筑概念設(shè)計

肖劍鋒 XIAO Jianfeng 郝啟龍HAO Qilong 倪健NI Jian

武漢理工大學(xué)，武漢 430070（Wuhan University of Technology，430070 Wuhan）

一、引言

“綠色建筑”中的“綠色”代表著一種概念或者是象征，而非一般意義上的立體綠化、屋頂花園等，是指對環(huán)境無害，且能充分利用自然資源、在不破壞生態(tài)平衡條件下所建造的建筑物。這種人、建筑、自然環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展的建筑體又稱之為“生態(tài)建筑”、“回歸大自然建筑”、“可持續(xù)發(fā)展建筑”和“節(jié)能環(huán)保建筑”。這種類型的建筑，室內(nèi)外布局合理，根據(jù)天然條件和依靠人工手段盡可能地利用自然資源、節(jié)能資源創(chuàng)造健康的居所，減少使用合成材料，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，平衡人類向大自然索取與回報之間的關(guān)系。與傳統(tǒng)的建筑相比，綠色建筑具有獨特的性質(zhì)，如在建筑設(shè)計上著重于利用綠地、陽光、空氣等自然資源，注重內(nèi)外部的聯(lián)通，其耗能低，整個使用過程都遵循環(huán)保設(shè)計的理念；并根據(jù)建筑所在地的自然、人文、氣候等條件因地制宜，就地取材，不局限于固定的建筑模式和規(guī)則，同封閉性的傳統(tǒng)建筑布局相比較而更具開放性。因此，綠色建筑設(shè)計是在一定的區(qū)域內(nèi)，充分利用建筑所在地的經(jīng)濟(jì)文化氛圍和地理、氣候、自然資源等，采取綜合綠色的技術(shù)手段，構(gòu)筑綠色自然生態(tài)及社會經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)系統(tǒng)的建筑群體，這樣的概念設(shè)計既是局部相對閉合的體系，又是具有開放性、擴(kuò)張的與其他環(huán)節(jié)休戚與共的體系[1]。

二、綠色建筑的概念設(shè)計

1. 建筑環(huán)境分析與設(shè)計

綠色建筑環(huán)境分析與設(shè)計包括室內(nèi)外環(huán)境分析與設(shè)計，其中室內(nèi)的聲環(huán)境、光環(huán)境以及空氣品質(zhì)等為室內(nèi)環(huán)境分析、設(shè)計的主要內(nèi)容，綠化設(shè)計、公共設(shè)施集約化設(shè)計等為室外環(huán)境分析、設(shè)計的主要內(nèi)容。

（1）綠色建筑室內(nèi)環(huán)境分析與概念設(shè)計。良好的室內(nèi)環(huán)境對于居住者的身心愉悅、健康有很大的幫助，有利于提高生活質(zhì)量和工作、學(xué)習(xí)效率。綠色建筑室內(nèi)環(huán)境概念設(shè)計在滿足室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量基本要求的前提下，以降低建筑能耗為出發(fā)點，充分運用可再生資源，減少碳排放，降低建筑設(shè)施增多對環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)造成的壓力與破壞。通過利用現(xiàn)場資源來改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，將建筑內(nèi)部的使用功能區(qū)劃分歸類，如將具有同樣使用功能的區(qū)域設(shè)計安排在指定的空間內(nèi)，有利于室內(nèi)自然通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計和節(jié)能，而室內(nèi)空氣的對流暢通又降低了用戶對空調(diào)等設(shè)備的依賴；利用自然資源還可以完成室內(nèi)的防潮、除濕、換氣等事項，同時也增加了室內(nèi)人員的舒適感和愉悅感。

（2）綠色建筑室外環(huán)境分析與概念設(shè)計。從宏觀方面而言，綠色建筑室外環(huán)境分析和設(shè)計以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約土地、充分合理利用自然資源為重要的出發(fā)點，實現(xiàn)建筑工程的科技性、經(jīng)濟(jì)性、地域性以及可持續(xù)發(fā)展。在此筆者將重點對室外環(huán)境中的綠化設(shè)計進(jìn)行一些分析。這種綠化設(shè)計通常包括屋頂綠化、墻面綠化、陽臺及窗臺綠化等。對于城市建筑來說，屋頂?shù)木G化設(shè)計就是對特定范圍內(nèi)居住環(huán)境的生態(tài)平衡及生活意境的創(chuàng)造。據(jù)研究，城市建筑物植被每增加10%，就能在夏季最炎熱的視覺中將白天的溫度降低2~3度，這既美化了人居環(huán)境，又能使夏季降溫、冬季保暖，同時還吸附了浮塵顆粒，降低了大氣污染。利用攀緣植物對建筑外墻、圍墻進(jìn)行墻面的綠化設(shè)計，人為地對建筑物進(jìn)行立面遮擋和垂直美化，增加了綠地面積，吸附灰塵，減少了室內(nèi)的塵埃，具有良好的生態(tài)效應(yīng)，而且還降低了墻面對噪聲、熱量的反射。窗臺、陽臺綠化設(shè)計的面積較小，但經(jīng)過美化后同樣能在日常生活中扮演著重要的角色，用以緩解居住者工作、學(xué)習(xí)的壓力，緩解居住者視覺的疲勞，能安定情緒，減少疾病的發(fā)生等[2]。

（3）建筑材料的選擇。根據(jù)有效場地選擇來減少材料的需求量，并就地選材或在允許的地方使用舊材料，這樣省卻了高昂的環(huán)境代價費用，減少了能耗和浪費。在使用新材料時要首先選擇最低消耗、而且具有再生性、可持續(xù)生產(chǎn)并能回收的材料。例如在木材資源豐富的地區(qū)，考慮增加可再生、可回收的木材材料的使用率；就地選取本地區(qū)的青石資源，用于建筑物的基礎(chǔ)和修橋、補路等，不僅美化了建筑環(huán)境，而且營造了地方特色，還節(jié)約了資源。

2. 綠色建筑節(jié)能概念設(shè)計

依照當(dāng)?shù)貧夂驐l件，認(rèn)真研究節(jié)能減排及能源利用技術(shù)，盡可能地減少能源耗費，提高資源的利用率。如低碳建筑節(jié)約了煤炭及石油制品等能源，減少了大量溫室氣體的排放，具有很好的環(huán)境效益；綠色建筑地溫水源泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與常用空調(diào)系統(tǒng)相比，由地溫作為供給熱（冷）源的原料，以水源熱泵機(jī)組取代了燃煤鍋爐，一套供暖（冷）設(shè)備則有3種功能，既節(jié)省了建設(shè)資金，又具有明顯的節(jié)能效果。在對空調(diào)制冷節(jié)能的設(shè)計中，要使建筑物及房間的位置及布局盡量避免緊鄰高溫、高濕的建筑及房間，盡量緊挨著，和一般的房間集中起來進(jìn)行布置，并避免東西向設(shè)計房間；建筑物的體型與平面應(yīng)該以簡單、方整為設(shè)計原則，這樣也能夠減少保溫墻的長度；處于轉(zhuǎn)角處的空調(diào)間應(yīng)該減少窗戶的設(shè)置，借以降低空間的傳熱能力和滲透能力[3]。

3.可再生資源的利用

綠色建筑可再生資源利用的概念設(shè)計可從多個方面進(jìn)行評價。綠色室內(nèi)設(shè)計所使用的原材料大多保持著原材料的質(zhì)樸本色，因此能夠就地取材，即選用當(dāng)?shù)爻Ｒ姷牟牧匣蚴强苫厥盏牟牧希瑢λ芰?、玻璃和工業(yè)廢棄物等進(jìn)行再生的利用。如利用生活垃圾制造燒結(jié)磚，質(zhì)輕、強度高，實現(xiàn)了對垃圾的減量化處理，也避免了環(huán)境的污染；使用下水道污泥焚燒灰制作陶瓷透水磚、紅磚等。將熱量、空氣等自然資源運用于綠色建筑概念設(shè)計中，利用太陽能等資源增加建筑物居住的環(huán)保和舒適度——這類設(shè)計體現(xiàn)為利用陰影和空氣流動在夏天納涼，利用太陽光熱條件在冬季取暖防寒。如太陽能熱水器在住宅區(qū)的應(yīng)用，既安全又經(jīng)濟(jì)，還可設(shè)計適當(dāng)數(shù)量和類型的向陽玻璃窗以及遮陽裝置，能夠有效地增加室內(nèi)采光條件，增強室內(nèi)外熱量傳遞的效果以及空氣的流通，甚至可以使建筑物立體面更加漂亮美觀[4]。

4. 綠色建筑智能概念設(shè)計

隨著電子和自動化技術(shù)在建筑中的大量應(yīng)用，綠色建筑智能化概念設(shè)計逐步成熟、完善。綠色建筑智能化概念設(shè)計可利用溫度、濕度以及風(fēng)力等自然條件設(shè)計出具有自動調(diào)節(jié)功能的智能殼體的開閉和空調(diào)量，以保障室內(nèi)智能化生產(chǎn)和腦力勞動者的勞動效率[5]。通過完善的智能化概念設(shè)計以促進(jìn)綠色建筑高標(biāo)準(zhǔn)、低能耗、高效能、低污染的可持續(xù)發(fā)展。

5. 綠色建筑節(jié)水概念設(shè)計

中國屬干旱缺水嚴(yán)重的國家，節(jié)約用水是現(xiàn)今實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施，應(yīng)加強用水管理，調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，改進(jìn)用水方式，科學(xué)、合理、有計劃、有重點的用水，提高水的利用率，避免水資源的浪費。綠色建筑供水、排水、衛(wèi)浴用水、建筑物周圍景觀用水、綠化用水等都是排水設(shè)計的一個重點。綠色建筑內(nèi)部需要大力提倡并推廣節(jié)水型器具的設(shè)計與應(yīng)用，在進(jìn)水設(shè)計上要充分利用市政管網(wǎng)的余壓，設(shè)計建設(shè)建筑區(qū)域中園林綠地節(jié)水灌溉設(shè)施；開發(fā)再生水、雨水等非傳統(tǒng)性水用于綠地的灌溉等利用途徑；設(shè)置合理、完善的室內(nèi)給水系統(tǒng)，并按照室內(nèi)水用途分別設(shè)置水表，加強水資源的節(jié)約利用；同時科學(xué)設(shè)計冷熱水以及開水供應(yīng)系統(tǒng)，或者是采用分質(zhì)供水。

6. 綠色建筑地下空間的利用與節(jié)能設(shè)計

建筑體地下空間的開發(fā)利用可以使城市從單一的地上空間趨于向地上地下綜合空間的開發(fā)利用，可以緩解城市尤其是城市中心區(qū)土地資源緊張、交通擁堵、停車?yán)щy等實際問題；同時，由于地下厚實的土層受地面溫度變化的影響較小，使得地下空間具有冬暖、夏涼的優(yōu)勢，因此，可設(shè)計成一種節(jié)約制冷與采暖耗能的最經(jīng)濟(jì)有效的建筑形式，從而提高綠色建筑的節(jié)能效果[6]。

三、綠色建筑概念設(shè)計的原則

綠色建筑不僅關(guān)注建筑自身的資源節(jié)約和綜合利用，因地制宜充分利用自然資源條件以體現(xiàn)建筑的“綠色”化，同時還要以人為本，創(chuàng)建一個舒適健康、安全便利的居住場所，滿足居住人群對建筑功能的需求。綠色建筑概念設(shè)計原則圍繞著人與自然和諧統(tǒng)一這個關(guān)鍵，并將其貫穿于建筑選址、規(guī)劃設(shè)計、功能設(shè)定以及建筑材料和技術(shù)選用、設(shè)備安裝乃至建筑工程完工后的營運、維護(hù)等進(jìn)程之中，充分把握概念設(shè)計與建筑環(huán)境之間的關(guān)系，重視人、自然與建筑物三者之間的互動[5]。

1. 整體及環(huán)境優(yōu)先

在設(shè)計中，綠色建筑作為一個開放的體系與周邊環(huán)境形成了一個有機(jī)的系統(tǒng)，因此，力求所謂的最佳環(huán)境效益，就主要體現(xiàn)在對社會、自然環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的關(guān)心與尊重。如對當(dāng)?shù)匚拿}的保持、歷史人文景觀的保護(hù)等，加強對建筑所在地的地形地貌以及技術(shù)、材料的重視及利用，搞好建筑環(huán)境的綠化，降低環(huán)境的污染和破壞，運用獨特的美學(xué)原則以充分展示建筑體的時代精神。

2. 簡省高效

綠色建筑概念設(shè)計就是要體現(xiàn)對能源節(jié)省的原則。要充分利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源；通過運用電子和信息技術(shù)等諸多手段實現(xiàn)建筑的智能化，并加強建筑與社會發(fā)展互動關(guān)系的預(yù)見性研究，使近期規(guī)劃與長遠(yuǎn)目標(biāo)相結(jié)合，為建筑物后期擴(kuò)展和建造留下充分的余地。

3. 健康舒適

在保證適用性的基礎(chǔ)上，增強建筑的自然通風(fēng)、透光等，提高住戶的舒適度又能減少能耗，保證住戶工作及生活、學(xué)習(xí)環(huán)境的綠色、健康。

四、結(jié)語

綠色建筑是時代發(fā)展的潮流和社會民生的普遍需求，具有廣闊的市場前景，值得各級政府以及建筑行業(yè)強力推行。中國地域遼闊，地區(qū)氣候環(huán)境差異較大，因此要根據(jù)不同地區(qū)的自然特點加強綠色建筑的普及與推廣。通過深入的理論分析和研究探討力求達(dá)到綠色建筑概念設(shè)計節(jié)能、環(huán)保的目的，同時加強政府對建筑節(jié)能設(shè)計管理的職能，建立良好的設(shè)計環(huán)境和政策支撐，提高綠色建筑設(shè)計的綜合能力，充分利用建設(shè)區(qū)域的地形、地貌、氣候條件，并將其科學(xué)合理地運用于綠色建筑概念設(shè)計之中。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB/T53078-2006綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]陳宇峰.綠色建筑的概念設(shè)計[J].福建建設(shè)科技，2008（3）：3-4.

[3]鄒玲華.淺談綠色建筑設(shè)計[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2011（5）：59-61.

[4]朱大明.當(dāng)代建筑評論的新視野——可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑[J].新建筑，1999（11）：33-36

[5]劉建勛，徐菁.綠色建筑的設(shè)計方法探討[J].山西建筑，2006(7):47-48.

[6]李巍，盧學(xué)偉.淺談地下空間利用規(guī)劃[J]. 山西建筑，2011（30）：15-17.