綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用和優(yōu)化研究

余正華

摘要：在新時代時期，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，對居住環(huán)境需求越來越高，這就使得綠色建筑越來越受到人們的重視，綠色建筑技術(shù)的發(fā)展水平在一定程度上代表了當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平。在建筑設(shè)計領(lǐng)域，先進(jìn)的設(shè)計理念能否轉(zhuǎn)化為優(yōu)秀的建筑作品是十分重要的。應(yīng)用綠色建筑技術(shù)理念，這已成為當(dāng)前中國建筑發(fā)展的新方向、新目標(biāo)。但是，中國的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用還存在較多問題。本文分析了綠色建筑設(shè)計的概念和原則，并且提出了有效的策略，以促進(jìn)綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，盼為相關(guān)理論研究提供一些積極有益的參考。

Abstract： In the new era， China's economy has developed rapidly， the quality of people's lives has been continuously improved， and the demand for residential environments has become higher and higher. This has led to increasing attention to green buildings and the development level of green building technology to a certain extent represents the level of local regional economic development. In the field of architectural design， it is very important that advanced design concepts can be transformed into excellent architectural works. Applying the concept of green building technology， this has become the new direction and new goal for the current development of Chinese architecture. However， there are still many problems in the application of green building technology in China. This article analyzes the concepts and principles of green building design， and puts forward effective strategies to promote the application of green building technology in architectural design， hoping to provide some positive and useful references for relevant theoretical research.

關(guān)鍵詞： 綠色建筑技術(shù)；建筑設(shè)計；優(yōu)化

Key words： green building technology；architectural design；optimization

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）26-0247-02

0 引言

在新時代時期，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，促進(jìn)了中國建筑業(yè)的高速發(fā)展，已經(jīng)成為中國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，直接影響到了國民生計。但是，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來了人民生活質(zhì)量的提高，人民對建筑環(huán)境需求已越來越高，使建筑行業(yè)既面臨著機(jī)遇，又面臨著挑戰(zhàn)。人民美好建筑的需要不只是表現(xiàn)在外形美觀層面，更表現(xiàn)在健康綠色和節(jié)能環(huán)保的更高層面。在保障居住環(huán)境的舒適度較高之外，還要極大地實現(xiàn)健康綠色和節(jié)能環(huán)保，這些都表明，中國建筑行業(yè)正在經(jīng)歷可持續(xù)發(fā)展的道路，綠色建筑的發(fā)展炙手可熱。因此，在建筑設(shè)計時，要立足于居住環(huán)境的高質(zhì)量需要，將綠色建筑技術(shù)和居住環(huán)境有機(jī)地結(jié)合起來，從而實現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

1 綠色建筑的概念

綠色是建筑設(shè)計的一種概念，是指在建筑設(shè)計中，做到不傷害自然環(huán)境，并且實現(xiàn)對自然資源的合理利用，確保在對環(huán)境不構(gòu)成威脅的條件下，實現(xiàn)生態(tài)平衡發(fā)展。這種建筑是可持續(xù)發(fā)展的，有的也被稱為生態(tài)建筑。在建筑設(shè)計和建造的全過程中，實現(xiàn)資源節(jié)約的最大化，包括太陽能、風(fēng)能、水資源和工程材料等的低消耗，實現(xiàn)人與自然之間的和諧共處，現(xiàn)在和未來之間的利益共享。綠色建筑從建筑設(shè)計開始，就要考慮方方面面的利益訴求，包括在建筑建造過程中的能耗，以及建筑產(chǎn)品完成之后的采光條件和通風(fēng)狀況。從選擇建造的工程材料，到引進(jìn)先進(jìn)的建造設(shè)備、運用科學(xué)的工程管理技術(shù)，在建造前期、建造過程中，都要以綠色發(fā)展作為基本理念和前提來組織開展建筑設(shè)計。

2 綠色建筑技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計中的重要意義

2.1 改變過去的資源浪費模式

在新時代時期，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得中國的城鎮(zhèn)化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了歷史的規(guī)模和水平，但是，城鎮(zhèn)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，離不開對資源的消耗。因此，高速發(fā)展的城鎮(zhèn)化是建立在對資源過度消耗的前提下的，而綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用，則解決了城鎮(zhèn)化發(fā)展的不足，實現(xiàn)了發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。實施綠色建筑技術(shù)，實現(xiàn)了資源的循環(huán)使用，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，符合中國政府提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，推進(jìn)綠色建筑技術(shù)，實現(xiàn)資源和能源的有效利用，大大降低了因城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來的資源消耗量，使得人們提高綠色發(fā)展的再認(rèn)識，極大地促進(jìn)了中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。

2.2 促進(jìn)節(jié)能減排的重要途徑

中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展伴隨著的是對資源的過度消耗，無節(jié)制地開發(fā)和利用自然資源，導(dǎo)致了自然災(zāi)害的頻發(fā)，迫使人們越來越重視環(huán)境保護(hù)。為了實現(xiàn)生態(tài)保護(hù)，中國政府倡導(dǎo)了節(jié)能減排的環(huán)保理念和生活方式，以此來實現(xiàn)資源的節(jié)約，從而實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。綠色建筑的應(yīng)用，是節(jié)能減排政策的具體落實，是實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要途徑。綠色建筑應(yīng)用到中國的城鎮(zhèn)化建設(shè)中，全面普及綠色建筑，從而推進(jìn)中國的可持續(xù)發(fā)展。

3 綠色建筑設(shè)計的原則和目標(biāo)

3.1 實現(xiàn)資源的有效利用

立足于當(dāng)?shù)貐^(qū)域狀況，對自然資源進(jìn)行充分有效利用，以可用的自然資源代替能源的消耗和使用。例如，在溫度高、氣候濕潤的區(qū)域，在建筑內(nèi)部，利用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，并且設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，將高溫潮濕的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整和轉(zhuǎn)化，從而改變居住環(huán)境的舒適度。通過對自然資源的利用來實現(xiàn)居住環(huán)境的改善，避免了對其他能源的消耗。

3.2 加強(qiáng)環(huán)保材料的使用

在綠色建筑設(shè)計中，注重建筑材料的選擇，選擇那些節(jié)能環(huán)保的工程材料，避免造成環(huán)境的污染，并且還能夠轉(zhuǎn)化為能源。例如，用于建筑外墻的保溫隔熱材料，可以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境溫度的控制，保持居住環(huán)境的溫度穩(wěn)定。在建筑內(nèi)部中，選用節(jié)能環(huán)保的工程材料，防止有害氣體的揮發(fā)，保護(hù)居住者的身體健康。

3.3 引入資源的循環(huán)利用

在綠色建筑設(shè)計時，需要充分考慮到資源的循環(huán)利用問題。一般來說，可以實現(xiàn)循環(huán)利用的能源有太陽能、風(fēng)能，這些自然資源具有很好的環(huán)保性能，不會污染環(huán)境。另外，還有水資源可以循環(huán)利用，根據(jù)不同的情況，既可用作冷卻水，又可用作溫?zé)崴?，水循環(huán)的有效利用，實現(xiàn)了水資源的有效節(jié)約。

4 綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用和優(yōu)化策略

4.1 規(guī)劃階段的優(yōu)化設(shè)計

在綠色建筑設(shè)計中，建造前期的規(guī)劃十分重要，有著基礎(chǔ)性的作用。首先，需要各方面的專業(yè)人員參與到規(guī)劃的過程中去，針對資源、環(huán)境、噪音和交通等狀況，進(jìn)行實地的全面考察和分析，從而確保規(guī)劃的針對性和有效性。其次，要規(guī)劃出有效的、科學(xué)的、明確的建造方案，需要多種計算機(jī)專業(yè)軟件對建筑工程進(jìn)行建模。在計算機(jī)系統(tǒng)上，構(gòu)建整個建筑工程的布局，確定使用功能和工程結(jié)構(gòu)。同時，在綠色建筑設(shè)計時，需要注意幾個問題：①在建筑布局上，要講究冬暖夏涼，朝向宜為南北向。②在光線利用上，盡可能的選取自然光，室內(nèi)采光比宜大。③保證使用過程中，具有良好的通風(fēng)效果，窗戶的開啟數(shù)量足夠。在前期階段中，必須確保規(guī)劃的詳細(xì)和優(yōu)化。因為工程一旦開工后，在有關(guān)部門取得報備之后，對工程的變更將變得十分困難。如果規(guī)劃設(shè)計粗糙，或是時間倉促，都會導(dǎo)致一些工程問題的出現(xiàn)。由此可見，規(guī)劃階段有著其特殊性，相關(guān)規(guī)劃設(shè)計師需要加強(qiáng)溝通和交流，從而發(fā)現(xiàn)工程的難點，找出工程的問題所在，并最終得以圓滿解決。

4.2 加強(qiáng)建筑的氣候適應(yīng)性設(shè)計

在綠色建筑設(shè)計中，需要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。近年來，中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了很多破壞環(huán)境的現(xiàn)象和問題，導(dǎo)致了局部區(qū)域的環(huán)境變劣、氣候變差，比如困擾多數(shù)城市的冬季霧霾、暴熱和暴雪極端天氣等。這些外部環(huán)境的變化已經(jīng)不能靠單純的環(huán)保技術(shù)來改善，這就需要在綠色建筑設(shè)計中，按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域氣候狀況，優(yōu)化建筑性能，不斷提高其氣候適應(yīng)性。在綠色建筑設(shè)計中，各種因素都有可能會對建筑使用過程中的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生較大的影響，比如建筑外形和工程結(jié)構(gòu)等。在綠色建筑設(shè)計時，需要考慮幾個問題：①立足于當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文狀況，對建筑做出適應(yīng)氣候環(huán)境的外觀形態(tài)設(shè)計，不斷優(yōu)化其室內(nèi)空間結(jié)構(gòu)。②合理地選擇工程材料，盡量選取那些節(jié)能環(huán)保并可回收的工程材料，防止惡劣的自然環(huán)境影響到建筑，滿足人們對建筑的實用性需要。③注重綠色建筑技術(shù)理念，堅持保護(hù)環(huán)境和適應(yīng)環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境資源的有效利用，避免推倒重來的現(xiàn)象。例如，在修建公園時，需要充分考慮已有的自然環(huán)境狀況，像曾經(jīng)有過的池塘，可加以合理綜合利用，而不能無視原始地貌，進(jìn)行盲目的改變。

4.3 建筑形體的優(yōu)化設(shè)計

在綠色建筑設(shè)計中，建筑形體設(shè)計是第一步，也是最為基礎(chǔ)的一步。只有有了完整的形體結(jié)構(gòu)，才可以開始之后的規(guī)劃和布局。在建筑外形設(shè)計時，不僅要考慮到視覺上的美觀，還要按照當(dāng)?shù)亓?xí)俗，尊重當(dāng)?shù)氐奈幕?，尤其是在那些民族文化意識強(qiáng)烈的區(qū)域。在綠色建筑設(shè)計時，需要注意幾個問題：①在建筑外形設(shè)計時，要有多套建筑設(shè)計方案，將方案逐個進(jìn)行分析和對比，通過計算機(jī)模擬，對各自建造中的資源消耗進(jìn)行量化計算，從而得出每一個方案的大致成本預(yù)算。②在幾個可行的方案中，選擇綠色建筑技術(shù)最優(yōu)化的設(shè)計方案。比如，某機(jī)場在航站樓設(shè)計時就產(chǎn)生了一個問題，其外形是竹節(jié)蟲式，且屋頂是由透明材料和金屬板組成的，這就導(dǎo)致了建造成本不斷增高的現(xiàn)象，而且采光效果不佳，浪費了大量的太陽光、太陽能。

4.4 建筑本身的綠色優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

綠色建筑不只是在建筑設(shè)計和建造中的綠色，還包括在建筑產(chǎn)品投入使用之后的綠色。在綠色建筑設(shè)計中，需要考慮到節(jié)能環(huán)保的幾個問題：①建筑朝向設(shè)計問題，建筑物向陽不只是溫暖的需要，更是充分利用太陽能的需要，向陽設(shè)計可以實現(xiàn)熱能的節(jié)約。在綠色建筑設(shè)計時，需要充分考慮到建筑高度、樓間距和戶型等因素，從而保證每一個房屋空間，都能合理地利用到太陽光。②在使用過程中，建筑的通風(fēng)效果是十分重要的。在綠色建筑設(shè)計中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向變化，掌握在不同季節(jié)的風(fēng)向變化特點，充分利用風(fēng)能，從而提高建筑的通風(fēng)效果，保持夏季風(fēng)大、冬季風(fēng)小，并且保持室內(nèi)空心新鮮。③在綠色建筑設(shè)計中，需要考慮建筑外墻的保溫隔熱技術(shù)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展使得各種先進(jìn)的高分子材料不斷被開發(fā)和應(yīng)用，提高了對室內(nèi)溫度的控制能力，強(qiáng)化了外墻的保溫隔熱效果，使得建筑內(nèi)部保持冬暖夏涼，改善了人們的居住環(huán)境，降低了能源的損耗。另外，在綠色建筑設(shè)計中，水循環(huán)技術(shù)同樣十分重要，如生活污水的中水處理再利用和雨水收集系統(tǒng)的循環(huán)使用，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，降低了水資源消耗。

5 結(jié)束語

綜上所述，將綠色建筑技術(shù)運用到建筑設(shè)計中，可以降低工程成本，提高設(shè)計競爭力。同時，它還直接關(guān)乎著人民身體健康，關(guān)乎著自然環(huán)境的發(fā)展，影響著中國的可持續(xù)發(fā)展?？傊G色建筑技術(shù)是順應(yīng)時代發(fā)展的必然，是建筑設(shè)計發(fā)展的方向和趨勢，對整個人類的可持續(xù)發(fā)展都有著重要的作用。因此，建筑設(shè)計師們要高度重視，提高認(rèn)知能力，不斷進(jìn)行綠色建筑的研究和探索，以實現(xiàn)綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的運用和優(yōu)化。

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