綠色建筑設(shè)計理念應(yīng)用分析研究

吳貝 李逸輝 劉一丹 梁慧敏 高展望

摘要：綠色建筑是指在建筑的全壽命周期即包括初期設(shè)計、施工生產(chǎn)、使用、到拆除的所有階段內(nèi)，最大程度上節(jié)約資源（如水資源、電力、建筑材料等），同時達到保護地球生態(tài)環(huán)境、減少污染排放的目標，營造出一個更為綠色、符合可持續(xù)發(fā)展理念、并且能夠與自然和諧共生的建筑。文章首先對綠色建筑的理念和相關(guān)內(nèi)容進行闡述，然后對綠色建筑模擬分析及應(yīng)用做出介紹，最后對綠色建筑技術(shù)與當下建筑業(yè)現(xiàn)狀的融合進行展望，并提出合理建議。

Abstract： Green building refers to saving resources to the greatest extent （such as water resources， electricity， building materials， etc.） in the full life cycle of the building， including all stages of the initial design， construction and production， use and demolition， while achieving the goal of protection of the earth ecology environment and the reduction of pollution emissions， so as to create a greener building that is consistent with the concept of sustainable development and that can coexist harmoniously with nature. The article firstly explains the concept and related content of green building， then introduces the simulation analysis and application of green building， and finally prospects the integration of green building technology and the current status of the construction industry， and makes reasonable suggestions.

關(guān)鍵詞：綠色建筑;全生命周期;綠色建筑技術(shù)應(yīng)用

Key words： green building;full life cycle;application of green building technology

中圖分類號：TU201.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0246-02

0? 引言

近年來，根據(jù)國家相關(guān)政策的指導(dǎo)，綠色建筑已經(jīng)成為接下來建造方式的主流，我國的建筑方針從“適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀”，調(diào)整成為最新的八個字——“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”（《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》）。特別增加了“綠色”二字。這是緊跟時代步伐，綜合了我國現(xiàn)階段綠水青山就是金山銀山的可持續(xù)發(fā)展的需要的結(jié)果。

1? 綠色建筑理念于建筑設(shè)計初期階段的應(yīng)用

1.1 室外通風模擬分析

正如大家所知，綠色建筑以及其附屬產(chǎn)物所關(guān)注的人類居住環(huán)境，不單單之中包括了對人工環(huán)境相關(guān)部分的需要，還包括了其對自然條件與環(huán)境的特殊需求。隨著人民生活水平的日益提高，我們更應(yīng)該考慮房屋怎樣才能更好的與當?shù)氐牡匦蔚孛惨约捌渌恍┓矫娴膬?nèi)容更好的結(jié)合起來。

建筑通風是城市環(huán)境設(shè)計中的重要組成因素，所以進行建筑室外通風模擬也顯得尤為重要。模擬使得在后期建造過程中能更好的避免不必要的麻煩也使得所設(shè)計的方案更具有前瞻性。它可以對交通空間進行更合理的布局，通過調(diào)整規(guī)劃區(qū)內(nèi)所具備元素的布局（包括開放公共空間、私密空間、綠化景觀設(shè)施等）來改善渦流、滯風等現(xiàn)象。

通過室外通風模擬，我們能更好的利用自然通風，眾所周知，自然通風在現(xiàn)如今的階段中也仍然被廣泛的應(yīng)用，如此一來，如果能更好的利用它，就能夠減少利用機械所產(chǎn)生的余熱或排放出的二氧化碳。計算模擬分析相應(yīng)地塊的風環(huán)境的分布情況，即CFD，室外通風軟件Oven成為了大家計算室外風環(huán)境中更為普遍應(yīng)用的軟件。合理的風環(huán)境能夠為不論室外還是室內(nèi)創(chuàng)造更舒適的環(huán)境，運用軟件計算等過程對通風進行模擬，并一步一步對所發(fā)現(xiàn)問題做出整改和優(yōu)化，是非常有必要的。

1.2 熱環(huán)境模擬分析

在進行建筑設(shè)計的初期階段，除了對室外通風需要進行模擬之外，對熱環(huán)境的模擬分析也是必不可少的。建筑在申請LEED認證等各類綠色建筑評價標準時，有多項所參考的指標，建筑中各種環(huán)境的模擬也是其中非常重要的參考指標之一。建筑的熱環(huán)境模擬和分析雖然不是割裂開來的但是也絕不能混為一談。我們可以借用Ladybug、Honeybee等計算機軟件對影響建筑熱環(huán)境的諸多因素進行模擬，例如太陽輻射的強度、氣溫的高低、風速的大小、降水量的多少以及相對濕度等因素。

1.3 日照及采光模擬

在我們的日常生活中，舒適的光環(huán)境對每個人來說都是非常重要的。綠色建筑本著節(jié)能低碳的原則和宗旨，在設(shè)計過程中，我們應(yīng)該盡可能的使用自然光，減少照明時間，降低能耗。由于科技的進步，我們?nèi)諠u發(fā)現(xiàn)通過一些技術(shù)對日照及采光進行模擬分析，可在很大程度上降低建筑物擺放不合理、朝向錯誤、門窗開洞位置不科學(xué)的可能性，如若采光和日照能夠百分之百進入室內(nèi)，便可大幅度減少人工照明工具的使用，從而降低建筑物或構(gòu)筑物的能耗。所能影響日照和采光的條件也有很多，如地形地貌、建筑布局、外墻使用材料、百葉安裝位置、窗口開洞位置等等。我們可通過模擬提供多種方案并選出最優(yōu)解。在對日照及采光進行模擬時，常采用的軟件有Ecotect、IES等。

2? 綠色建筑理念于建筑生產(chǎn)使用階段的應(yīng)用

2.1 能耗控制

2.1.1 建筑材料選擇

當今可稱為綠色材料的建筑材料首先應(yīng)在以下幾個方面滿足要求：生產(chǎn)建材的原材料宜盡量采用人類日常生活與生產(chǎn)中制造的各種廢棄物，尤其是建筑垃圾，磚、混凝土等建造廢料經(jīng)過粉碎后，可以代替砂，這樣的再生建材性能更佳且制造成本低，諸如此類的可再利用建材種類多達一百多種，這種生產(chǎn)方式能夠有效提高廢棄物的回收利用率，更是能夠達到循環(huán)利用的目的;綠色建筑材料加工制造過程中，任何環(huán)節(jié)及原材料不應(yīng)包含有毒有害物質(zhì);對于綠色建筑材料的設(shè)計，應(yīng)能夠滿足不同人群對生活的不同需求，有針對的選擇，如設(shè)計老年人使用建筑時，所選建材應(yīng)具備防滑、隔音、防蟲、降低磕碰傷害等特點。另外，在建筑使用功能和安全性得到保障的前提下，應(yīng)更多的選用制造成本低、所消耗能源少、資源使用量小的建筑材料。

2.1.2 施工過程中的能耗控制

在現(xiàn)今的多種建筑方式中，裝配式是更為符合綠色建筑理念的施工方式。裝配式建筑是指在工廠中成批量地制作出建造過程中所需的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，將其運輸至工地后在工地快速裝配而成的建筑。由于其在保證本身質(zhì)量的前提下，構(gòu)件可以反復(fù)拆卸、重復(fù)利用且是提前預(yù)制的特性，這種建造方式對于建筑施工及運輸期間的能耗是有很強的控制能力的。

預(yù)制件在建筑中主要應(yīng)用于：通風排水等管道設(shè)備、幕墻、模塊化的單元如衛(wèi)生間廚房、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。有數(shù)據(jù)顯示：未來預(yù)制裝配構(gòu)件在醫(yī)院類的建筑中將會得到最為廣泛的應(yīng)用，可高至14%;酒店及旅館可達11%;物流倉庫建筑11%其他建筑如監(jiān)獄、工廠10%。裝配式建造模式結(jié)合先進BIM技術(shù)中所具備的精準管控、云信息庫、多部門集成于同一平臺等特點，將形成綠色理念在建筑的創(chuàng)新應(yīng)用策略。

2.2 可再生能源利用

綠色建筑在能源的利用方面，可根據(jù)建筑物所處地理位置、當?shù)貧夂?、當?shù)販囟葷穸鹊葪l件，對利用哪種能量進行選擇與設(shè)計，包括直接利用如采光通風，及間接利用即將各種能源轉(zhuǎn)化為電能等后再利用的方式。

其中以太陽能為例，太陽能是如今可使用范圍分布最廣、最易獲取的清潔能源之一。它在綠色建筑中的應(yīng)用方法包括：在建筑物屋頂設(shè)置太陽能光伏板、建造太陽能電力墻和光電玻璃、安裝太陽能集熱器、使用太陽能熱水器（水熱利用程度更高效）、合理設(shè)計窗洞口占建筑圍護結(jié)構(gòu)比例以更大程度利用太陽光采光進一步減少人工照明，設(shè)置天井形成煙囪效應(yīng)改善室內(nèi)通風等。

同時還要注意能源的重復(fù)利用，例如屋頂存儲雨水的使用，洗手池的水可經(jīng)過建筑物內(nèi)單獨設(shè)置的水處理系統(tǒng)處理后用于非生活用水等。這類自然能源的應(yīng)用可減少人工能源的使用對環(huán)境形成的負荷。

3? 總結(jié)

在綠色建筑中的評判標準、各個方面（包括采光、熱環(huán)境等）的分析以及綠色建筑在未來一階段中如何發(fā)展進行了更加深入的了解與研究。不可再生能源的短缺，地球上不論是空氣還是其他方面的污染已經(jīng)成為全民不得不關(guān)注的并迫在眉睫需要解決的問題。根據(jù)我國現(xiàn)階段的國情，不難看出它是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。綠色建筑已經(jīng)成為新的風向標，關(guān)注建筑的全生命周期，強調(diào)因地制宜。從而為使用者提供一個更加低碳舒適、能夠與自然和諧共生、符合可持續(xù)發(fā)展理念的生活環(huán)境，共同構(gòu)建可持續(xù)未來！

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