綠色建筑的設(shè)計策略

王丹

摘要：為響應(yīng)國家的綠色發(fā)展理念，綠色建筑成為了建筑領(lǐng)域的發(fā)展大勢，它不僅能夠降低建筑能耗，而且能減少建筑物對生態(tài)環(huán)境的破壞，還能在一定程度上使建筑物增值。若在建筑設(shè)計階段能率先運用先進(jìn)合理的綠色建筑節(jié)能技術(shù)，盡可能地將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計策略落實到實際工程項目中，就可使之成為節(jié)能環(huán)保、適宜人居的綠色建筑。若建筑行業(yè)從業(yè)者和政府相關(guān)部門能相互配合，完善相關(guān)政策，加大宣傳力度，便可打開綠色建筑的市場大門。

Abstract： In response to the country's green development concept， green buildings have become the general development trend in the field of construction. It can not only reduce building energy consumption， but also reduce the damage of buildings to the ecological environment， and it can also add value to buildings to a certain extent. If we can take the lead in applying advanced and reasonable green building energy-saving technologies in the architectural design stage and implement energy-saving and environmental-friendly design strategies into actual engineering projects as much as possible， it can become an energy-saving， environmentally-friendly， and human-friendly green building. If practitioners in the construction industry and relevant government departments can cooperate with each other， improve relevant policies， and increase publicity， the door to the green building market can be opened.

關(guān)鍵詞：綠色建筑;建筑技術(shù);設(shè)計策略

Key words： green building;building technology;design strategy

中圖分類號：TU2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）24-0181-02

0 ?引言

研究顯示綠色建筑的經(jīng)濟(jì)與社會效益不可低估，它可以減少大概35%的能源使用率和36%左右的CO排放量，同時還能減少4%左右的水資源使用率和近72%的廢物排放率。由此可見，綠色建筑出現(xiàn)的意義主要為三點：第一，降低建筑物的能源消耗，以減緩能源危機(jī);第二，降低能源損耗后，為使用者創(chuàng)造一個高質(zhì)量的使用環(huán)境;第三，減少對環(huán)境的破壞，如減輕城市熱島效應(yīng)和溫室效應(yīng)對環(huán)境的影響[1]。由于綠色建筑具有上述意義，所以具有指導(dǎo)意義的綠色建筑設(shè)計策略就顯得尤為重要。

1 ?綠色建筑設(shè)計概述

綠色建筑設(shè)計是指在能夠保證建筑安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，采用新型設(shè)計理念和方案，設(shè)計出符合綠色建筑要求的設(shè)計。隨著人類對環(huán)境理解的深入，綠色建筑設(shè)計方法也必須隨之變化，所以在設(shè)計階段應(yīng)重點考慮以下內(nèi)容：①節(jié)約能源：在綠色建筑的設(shè)計中，需要充分應(yīng)用風(fēng)能和太陽能這類自然資源。對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，是為了降低空調(diào)和采暖的使用率，從而節(jié)約能源。②節(jié)約資源：無論在綠色建筑建設(shè)的哪個階段，都必須最大限度地減少資源浪費，并最大程度地利用資源。③回歸大自然：綠色建筑應(yīng)盡可能融入自然，以實現(xiàn)“天人合一”的理念。綠色建筑的結(jié)構(gòu)選擇的重點是整合綠色建筑的外部和周圍環(huán)境，要求最大限度地保護(hù)自然環(huán)境，達(dá)到和諧。④打造宜居的生活環(huán)境：建筑物中應(yīng)盡量使用環(huán)保裝飾材料，保持室內(nèi)空氣清新，濕度和溫度控制得當(dāng)，讓使用者保持身體健康、心情愉悅[1]。

2 ?綠色建筑的設(shè)計策略

傳統(tǒng)的設(shè)計策略主要考慮建筑的形式、空間、功能的節(jié)能要求，但在綠色建筑設(shè)計中僅考慮這些方面是不夠的，隨著技術(shù)水平的提高，綠色技術(shù)也應(yīng)被更有效地利用起來，運用到綠色設(shè)計中。

2.1 建筑保溫節(jié)能設(shè)計

2.1.1 建筑空間與體形的設(shè)計 ?對于一個建筑而言，建筑體形應(yīng)兼具功能性與美觀性，就功能性來說，科學(xué)的建筑體形設(shè)計可以減少建筑主體和外部環(huán)境的熱能互換，從而降低能耗。一般來說設(shè)計建筑外形時應(yīng)盡量避免設(shè)計過多的曲折，曲折的外形會增大建筑外表面積，不利于保溫節(jié)能[3]。另外，設(shè)計者應(yīng)從低碳的角度出發(fā)，相關(guān)人員應(yīng)盡可能優(yōu)化設(shè)計，以在建筑物內(nèi)部創(chuàng)造高質(zhì)量的空間，促進(jìn)建筑物內(nèi)部空間環(huán)境的有效流通，這樣無論是建筑物的采暖還是制冷，能耗都將大大降低[7]。

2.1.2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計 ?①非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)。1）墻體保溫設(shè)計。在進(jìn)行墻體節(jié)能設(shè)計時，自始至終都要堅持綠色環(huán)保且節(jié)能的理念，透徹鉆研各種材料的性能，設(shè)計出具有優(yōu)良保溫特性的墻體，為達(dá)到這個目標(biāo)，建設(shè)單位應(yīng)在施工過程中選擇那些隔熱性能好、保溫效果好的材料，優(yōu)化組合后再填充墻體，并進(jìn)行相應(yīng)的墻體改造工程，從而進(jìn)一步改善外保溫設(shè)計[4]。墻體保溫主要分為兩種：外保溫和內(nèi)保溫。在實踐中，一般選擇外保溫作為建筑墻體的設(shè)計方式，因為外保溫可以較為有效地節(jié)省材料，而且能增加室內(nèi)空間的使用面積[6]。2）建筑屋面設(shè)計。最容易接受長波輻射和陽光直射的屋頂，不免會導(dǎo)致夏季局部炎熱和冬季局部寒冷的情況。所以，屋面節(jié)能設(shè)計最好是能夠達(dá)到適時的保溫又遮陽的效果[4]。在綠色設(shè)計理念下，屋面尤其需要注意導(dǎo)熱系數(shù)和防水性。可以在屋頂面板和防水層之間放置防水材料，起到隔熱和防水的作用，并確保室溫的穩(wěn)定性。屋頂也可以進(jìn)行綠色設(shè)計，例如建造屋頂花園，夏季的植物蒸騰作用可稍微降低建筑物周圍的溫度[8]。

②透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。門窗是建筑能量損耗最多的部分，在設(shè)計門窗時，應(yīng)選用透光度高、保溫性強、隔熱性好的門窗材料，還可以選用LOW-E玻璃，該材料輻射性低，有些表層還涂有防光薄膜，這樣有助于減少光反射、吸收紫外線，進(jìn)而解決光污染問題。在窗體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以使用雙層真空玻璃，將惰性氣體填充在玻璃之間，以增強門窗的氣密性和玻璃的隔熱性。除卻窗體本身，門窗的氣密性還包括墻體和窗框之間的連接性能，設(shè)計時可在接縫部位填充泡沫塑料，以增強窗戶的防滲透性[8]。

2.2 建筑防熱與節(jié)能

2.2.1 自然通風(fēng) ?在綠色建筑中使用自然風(fēng)，主要是為了利用其制冷性能，設(shè)計者應(yīng)根據(jù)建筑物的方向，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置多個拔風(fēng)井，然后與相關(guān)的通風(fēng)設(shè)施配套，將拔風(fēng)井中的自然風(fēng)引入室內(nèi)，從而加快空氣流速，形成空氣對流。另外，采光中庭也可以用來改善建筑物的風(fēng)壓差和熱壓差，從而加速空氣流通，有效地降低了夏季的室溫，進(jìn)而減少了開空調(diào)消耗的能源[9]。

2.2.2 遮陽設(shè)計 ?外遮陽是在室外設(shè)置卷簾、百葉窗這類遮陽裝置，由于這種遮陽方式可以遮擋約80%的太陽光，不僅能很好地減少空調(diào)的使用次數(shù)，還能有效降低能源的消耗，在一定程度上達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，所以一般遮陽的方式都會選擇外遮陽[2]。

2.3 充分利用自然資源

2.3.1 地源熱泵設(shè)計 ?在各種熱泵類型中，GSHP（地源熱泵）就性能而言，是最具競爭力的供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。研究表明，GSHP在白天和全年都比空氣源熱泵具有更穩(wěn)定的溫度[10]。作為新式的設(shè)計方案，GSHP能有效提升能源利用率，它不僅能夠通過儲存和釋放熱能來調(diào)整建筑溫度，對于室內(nèi)外空氣溫度差較大等問題，還能實現(xiàn)保障某些部分的溫度熱穩(wěn)定性，能夠有效減輕南方建筑物不供暖的問題，并減少北方建筑物的供暖熱損失[8]。在GSHP技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，它可以為整個建筑物提供制冷和供暖以及熱水，從而可以大大節(jié)省生活中消耗的電能[5]。

2.3.2 利用綠色植物 ?在建筑物周邊設(shè)置一定量的植被綠化是很重要的。當(dāng)前，我國的工業(yè)化方面正在不停進(jìn)步，城市發(fā)展也很快，為改善人們的居住環(huán)境，迫切需要增加綠化覆蓋面[4]。在建筑設(shè)計中，使用綠色植物來達(dá)成綠色設(shè)計的目標(biāo)，無疑是兩全其美的一種辦法，從長遠(yuǎn)來看，綠色植物與建筑的融合為生態(tài)環(huán)境的建設(shè)做出了一定程度的貢獻(xiàn)。主要從室內(nèi)和室外這兩方面考慮在建筑物中使用綠色植物。在建筑物的室內(nèi)設(shè)計中，綠植不僅能夠綠化環(huán)境，還能提升室內(nèi)的整體美感。而在建筑物的外部，也可以將爬山虎這類爬墻植物用作裝飾，達(dá)到美化建筑的效果[6]。

2.3.3 利用太陽能 ?太陽能是一種相對安全且無污染的能源，有助于解決氣候變化和可持續(xù)發(fā)展問題，它對土地和生物的影響很小，也不會造成事故，可以推動就業(yè)和經(jīng)濟(jì)，降低能源價格波動以及提供消費者和公司未來幾年所需的熱能和電能。當(dāng)今的太陽能技術(shù)專注于以較高的轉(zhuǎn)化率直接從太陽獲得熱和電[11]，所以太陽能也是綠色建筑設(shè)計中能源方面的第一選擇。在設(shè)計時要考慮到建筑角度和光照強度的影響，并科學(xué)設(shè)計建筑空間的布局，以便在夏天達(dá)到減少太陽輻射，且在冬天實現(xiàn)采暖的效果[9]。

2.3.4 利用水資源

水資源的科學(xué)利用在建筑上主要體現(xiàn)為三點，第一是灌溉花草、洗車等用水盡量使用雨水等水資源，以減少浪費純凈水。第二是合理利用自然水資源，如收集雨水、雪水以供使用。在建筑物中設(shè)置雨水或雪水的引流路徑，如排水管、明溝等，還可在建筑內(nèi)部設(shè)置凈水裝置，以凈化雨水或雪水，實現(xiàn)自然水資源的放心使用。收集起來的雨水可用來澆灌社區(qū)的綠植，經(jīng)過處理后可作為沖廁水，進(jìn)而有效減輕市政管網(wǎng)的供水壓力[9]。第三是利用建筑物的節(jié)水裝置，可以減少人們?nèi)粘Ｉ钪械乃Y源浪費，從而達(dá)到節(jié)水的目的[2]。

如果建筑物周圍有湖泊、水景、濕地或建筑物本身有一定的儲水功能，則還應(yīng)在設(shè)計時充分考慮到這些情況，使建筑物及其周圍的水文特征相適應(yīng)，從而迅速提高建筑物的生態(tài)效益[9]。

3 ?結(jié)論

就目前的綠色建筑技術(shù)發(fā)展情況來看，綠色建筑的設(shè)計策略主要是為了減少建筑能耗，即要求綠色建筑比普通建筑更節(jié)能。為達(dá)到這個目的，綠色建筑的設(shè)計策略就應(yīng)該從建筑自身和周圍環(huán)境兩個角度入手。于建筑本身而言，要節(jié)能首先要使用節(jié)能環(huán)保的建筑材料，而且建筑構(gòu)造也應(yīng)盡可能地減少熱損失，在建造過程也應(yīng)保持綠色環(huán)保的原則，同時營造一個更為舒適且宜居的空間，達(dá)到高質(zhì)量的建筑設(shè)計要求。其次，從建筑周圍環(huán)境入手，就是要求綠色建筑適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡赜蛱卣?，最好是將?dāng)?shù)丨h(huán)境考慮進(jìn)設(shè)計中，使其充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源融入地方，變得更加節(jié)能。在今后綠色建筑發(fā)展的過程中，隨著時代進(jìn)步還會出現(xiàn)更高效、更容易滿足人類居住要求的綠色建筑設(shè)計策略，屆時定能達(dá)到人、建筑與自然和諧共生的境界。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳麗.綠色建筑的設(shè)計特點及施工措施分析[D].安徽理工大學(xué)，2017.

[2]葉丹.現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計策略與應(yīng)用[J].城市建筑，2019，16（14）：7-8.

[3]羅通.現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計策略與應(yīng)用[J].城市建筑，2019，16（17）：155-156.

[4]劉麗娜.低碳節(jié)能建筑設(shè)計和綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計的研究[J].建材與裝飾，2018（06）：127.

[5]宋萬.淺談綠色建筑與建筑節(jié)能設(shè)計[J].建材與裝飾，2018（12）：85-86.

[6]范進(jìn)金.建筑設(shè)計中綠色設(shè)計應(yīng)對策略研究[J].江西建材，2016（14）：48，50.

[7]倪騫.低碳概念下的建筑設(shè)計策略[J].居舍，2019（26）：76.

[8]杜冰.建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的要點研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（34）：93-94.

[9]寸志欽.綠色生態(tài)建筑設(shè)計策略探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（16）：77-78.

[10]Reda F. Ground Source Heat Pump[M]//Solar Assisted Ground Source Heat Pump Solutions. Springer， Cham， 2017： 1-8.

[11]Mohammadzadeh R， Muscat G C C L L C. 0107-ARCHITECTURE： THE INTERMEDIATE LINK BETWEEN SUSTAINABILITY AND SOLAR ENERGY[J]. FROM SCIENTIFIC EDITORS， 2018： 107.