綠色建筑的應(yīng)用及設(shè)計(jì)研究

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)不同功能的建筑物的需求量也不斷增大。由于人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需要，建筑功能的不斷變化，空間呈現(xiàn)出更多的可能性，而這些變化的產(chǎn)生導(dǎo)致能源資源消耗的不斷增長(zhǎng)，以及給自然環(huán)境帶來很大的壓力。這兩者之間形成的矛盾，綠色建筑發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，成為建筑發(fā)展的大趨勢(shì)之一。本文通過對(duì)綠色建筑的基本概念的綜述，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外著名的綠色建筑設(shè)計(jì)案例，提出了設(shè)計(jì)綠色建筑的參考建議。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；應(yīng)用；設(shè)計(jì)；綜述

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程不斷加深，我國(guó)各城鎮(zhèn)的建筑數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，但是現(xiàn)代建筑的能源和材料消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重問題使得人們的建設(shè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生了矛盾，所以現(xiàn)代建筑已不能適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的要求[1]。因此，發(fā)展功能多樣化、更加綠色舒適的環(huán)境友好型綠色建筑成為建筑發(fā)展的大趨勢(shì)。

1 綠色建筑綜述

綠色建筑的重要意義在于在其設(shè)計(jì)、建造和使用的整個(gè)過程中保證能源和資源的最優(yōu)化利用，并且在為人們提供自然、和諧、舒適的活動(dòng)空間的同時(shí)將對(duì)環(huán)境的影響降到最低。綠色建筑倡導(dǎo)遵循自然生態(tài)的客觀規(guī)律，與自然相融合，借助自然生態(tài)系統(tǒng)本身具有的客觀環(huán)境條件、自然資源等進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了最大限度的降低資源的消耗量，綠色建筑必須遵循本地化的原則，與當(dāng)?shù)氐馁Y源特色、人文氣候等相適應(yīng)，體現(xiàn)出更具地方特色的建筑功能。

1.1 設(shè)計(jì)思路

由建筑所構(gòu)成的獨(dú)特的環(huán)境體系與其周圍的環(huán)境相互影響、相互作用。建筑室內(nèi)環(huán)境的控制和調(diào)節(jié)方式主要分為主動(dòng)調(diào)節(jié)和被動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式。主動(dòng)調(diào)節(jié)是指通過利用空調(diào)等設(shè)備對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，此方式需要消耗大量能源，因此不符合綠色建筑的設(shè)計(jì)原則。而被動(dòng)調(diào)節(jié)則是最大限度的利用自然環(huán)境的綠色潛能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)[2]。被動(dòng)調(diào)節(jié)措施主要包括以下措施：

體形系數(shù)的控制反映了建筑的體型復(fù)雜程度與維護(hù)結(jié)構(gòu)散熱面積之間的關(guān)系。體型系數(shù)越大對(duì)建筑保溫越不利；通過降低體型系數(shù)，有利于減少能耗。建筑的延展面積影響體型系數(shù)大小，可通過對(duì)建筑外形的凹凸變化的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)體型系數(shù)的調(diào)整。同時(shí)，窗墻的面積比例也對(duì)建筑的能耗產(chǎn)生影響，合適的窗墻面積比在滿足需要的同時(shí)也能夠有效減少能量的散失。

建筑的遮陽(yáng)措施可以有效調(diào)節(jié)建筑內(nèi)環(huán)境的微氣候，該措施尤其適用于夏熱地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用。通常一棟建筑的窗口、屋面和墻面等可以進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)，也可通過綠化方法遮陽(yáng)。而對(duì)窗口進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)是最有效的調(diào)控手段。

自然通風(fēng)可以有效改善建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量和環(huán)境溫度舒適度，并且該方式不需要消耗能量，符合綠色建筑的設(shè)計(jì)要求。改善建筑自然通風(fēng)的方式一般可通過調(diào)整室內(nèi)局部空氣密度或者溫度，使得室內(nèi)空氣形成密度差或熱壓，從而促進(jìn)室內(nèi)空氣的流動(dòng)，達(dá)到自然換氣效果。

綠化也是改善建筑內(nèi)微氣候的重要方法，通過一定比例的室內(nèi)綠化，可以有效改善室內(nèi)空氣的溫度、濕度，促進(jìn)室內(nèi)空氣循環(huán)，降低輻射和噪聲污染；而且室內(nèi)綠化植物可以通過其吸附吸收等作用，降低空氣中可能存在的污染物質(zhì)和細(xì)微顆粒物，達(dá)到凈化空氣的效果；部分植物也具有獨(dú)特的香味，大大提升了室內(nèi)環(huán)境舒適度。綠化調(diào)節(jié)的主要形式有：垂直綠化、屋頂綠化、墻體綠化、挑臺(tái)綠化、攀援綠化、立體綠化、室內(nèi)綠化等。

1.2 國(guó)內(nèi)外案例分析

1.2.1 國(guó)外設(shè)計(jì)案例

如圖1所示，該建筑為美國(guó)太陽(yáng)能研究所。

如圖所示的建筑設(shè)計(jì)，為了增大日光的入射深度，建筑采用了退臺(tái)式的體型設(shè)計(jì)，使得入射深度的最大值可達(dá)27.4m，充分的利用日光照明，降低了能耗。建筑屋頂安裝了太陽(yáng)能光電板，并設(shè)置了排風(fēng)口。建筑位于半沙漠地帶，其太陽(yáng)能吸熱壁在白天可以起到良好的隔熱效果，而到夜間則可利用白天貯存的能量為建筑提供熱能。實(shí)驗(yàn)室有部分埋入山體，以減少熱傳導(dǎo)，節(jié)約供暖或制冷的能源消耗。建筑沿著山坡的等高線配置，盡量減少施工土方量和對(duì)山體的破壞，這也是保護(hù)環(huán)境的處理方法之一。在本建筑設(shè)計(jì)中遵循本地化原則，因地制宜，全部采用本地植物作為綠化植物。作為美國(guó)能源部的研究機(jī)構(gòu)，太陽(yáng)能研究所在環(huán)保節(jié)能方面做出了表率，自該建筑投入使用以來，年能耗的支出降低了近20萬美元。

1.2.2 國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)案例

圖2所示為廈門欣賀設(shè)計(jì)中心（MAD）。

建筑首層挑高，并架空，建筑占地縮減到1/3。地面以向城市，增大了城市綠地面積。底層架空和建筑中庭形成自然通風(fēng)，夏天將冷空氣帶到各層，冬天可閉合的中庭天窗變成了陽(yáng)光四季庭。建筑外表皮懸掛了曲面的遮陽(yáng)膜，有效的調(diào)節(jié)太陽(yáng)的直射，不僅是室內(nèi)采光充足，而且避免了陽(yáng)光直射。室內(nèi)大面積的綠化，有利于調(diào)節(jié)空氣濕度和凈化空氣，降低噪音污染，對(duì)工作生產(chǎn)也有很大的促進(jìn)。建筑立面采用特制的半透明遮陽(yáng)膜，設(shè)計(jì)透光率40%，即降低了太陽(yáng)輻射又給辦公空間提供了充分柔和的自然光，樓頂采用太陽(yáng)能發(fā)電板裝置，可滿足辦公樓日常辦公所需部分電量。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

綜上所述，從節(jié)約能源和資源、保護(hù)環(huán)境等角度出發(fā)，總結(jié)了綠色建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）綠色建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與自然環(huán)境和諧發(fā)展，尊重自然，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，盡量在建筑的整個(gè)生命周期中把對(duì)環(huán)境所造成的影響降到最低。

（2）以節(jié)約自然資源和能源為設(shè)計(jì)原則，充分利用自然資源和能源，提高利用率，避免一切浪費(fèi)。

（3）綠色建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以人為本，在選擇建設(shè)材料時(shí)應(yīng)考慮建材的環(huán)保性和可重復(fù)利用性，避免或者盡量減少建材的生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染問題以及對(duì)人體健康的直接影響；另外，綠色建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源有效利用的可能性。

（4）綠色建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮其功能的靈活性和對(duì)社會(huì)發(fā)展的適應(yīng)性。

（5）綠色建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意建筑的生態(tài)內(nèi)涵，并應(yīng)當(dāng)具備一定的審美意識(shí)，使得建筑設(shè)計(jì)能夠?qū)⒔ㄖ夹g(shù)和藝術(shù)表達(dá)融合在一起，創(chuàng)造出功能豐富、自然舒適、綠色健康的建筑。

3 結(jié)語

綠色建筑必然遵循資源節(jié)約、環(huán)境友好、地域性等方向發(fā)展，未來建筑在減少資源的浪費(fèi)和保護(hù)環(huán)境的同時(shí)最大限度的與自然相結(jié)合，使得建筑更加適合人們生活和工作所需，這符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉兆新.我國(guó)綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀挑戰(zhàn)及政策建議[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（13）.

[2]劉凱英，田慧峰.基于《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的綠色建筑設(shè)計(jì)流程優(yōu)化[J].施工技術(shù)，2014，43（4）：60-62.

作者簡(jiǎn)介：劉振邦（1979-），男，漢族，四川三臺(tái)人，本科，工程師，從事建筑設(shè)計(jì)方面的工作。