綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化與實踐

李乃煌

摘要：伴隨著社會的進(jìn)步及我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們生活水平提高下對建筑的功能、美觀性等有了更高的要求，但縱觀當(dāng)下我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下出現(xiàn)各種能源損耗和環(huán)境污染問題，因此更多人聚焦綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用。一方面能夠滿足建筑工程綠色節(jié)能的實際要求，另一方面還可以為建筑行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。本文結(jié)合筆者多年的研究實踐，探討綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計總的優(yōu)化策略與實踐，以供參考。

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

隨著我國低碳經(jīng)濟(jì)的不斷實施和發(fā)展，綠色環(huán)保理念已經(jīng)成為綠色建筑得以健康穩(wěn)定發(fā)展的必然要求。要想促進(jìn)我國建筑事業(yè)能夠更好地滿足當(dāng)今社會時代的發(fā)展需求，則必須加強(qiáng)綠色建筑施工技術(shù)在建筑設(shè)計中的有效結(jié)合，并對此不斷進(jìn)行優(yōu)化，以實現(xiàn)綠色環(huán)保、低消耗的理想目標(biāo)。

一、綠色建筑技術(shù)簡述

綠色建筑技術(shù)，顧名思義，即在保證人們一定的居住條件下，秉持節(jié)能減排、綠色、環(huán)保的理念，對環(huán)境起到保護(hù)、減排作用的建筑技術(shù)。隨著生態(tài)環(huán)境重要性的不斷凸顯，我國對于能源和資源的合理利用愈發(fā)重視，因此，對于能源消耗巨大的建筑行業(yè)來說，綠色建筑的應(yīng)用價值將會得到越來越多人的認(rèn)可，其應(yīng)用對于推動建筑行業(yè)的發(fā)展也將發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。其施工技術(shù)中包含的七大原則—地域性原則、協(xié)同性原則、自然性原則、高效性原則、經(jīng)濟(jì)原則、健康原則、彈性原則。其中地域性原則主要規(guī)定建筑設(shè)計應(yīng)符合所在地的地勢情況、氣候條件等，應(yīng)因地制宜，充分考慮天時地利人和的因素[2]。

二、綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的重要價值

（一）促進(jìn)建設(shè)資源節(jié)約型社會

在社會經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步和發(fā)展的影響下，人們的生活水平得到了有效提升，但是隨之而來的環(huán)境污染和資源消耗問題也變得越來越嚴(yán)重，對人們生活質(zhì)量的提高和社會的發(fā)展有著不利影響。想要使后一代有一個更好的生活環(huán)境，建立資源節(jié)約型社會，必須及時采取合理有效的措施解決這一問題，通過綠色技術(shù)和相關(guān)方法的合理運用，可以減少一定的建筑成本，提高資源的利用率，將能源的浪費現(xiàn)象做到有效避免或減少，促進(jìn)節(jié)約型社會得到更快、更好的建設(shè)。

（二）促進(jìn)建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展

就我國建筑行業(yè)的發(fā)展來說，在一定程度上對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著直接影響。隨著人們生活質(zhì)量和水平的日益提升，其需求也在不斷增加，特別是對于建筑風(fēng)格的要求標(biāo)準(zhǔn)變得越來越高。隨著綠色建筑理念的不斷提出和實施，不僅提高了建筑設(shè)計的技術(shù)含量，而且

打破了傳統(tǒng)建筑發(fā)展體制的限制，推動著建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。從目前的規(guī)劃中可以看到，預(yù)計到2050年為止，我國的城市化率必須由以往的30%上升到70%～80%，這也就要求我國的城市化率每年必須上漲1%左右，這樣到2050年后，無論是城市規(guī)模，還是城市的建設(shè)量都將會帶給人們驚人的一幕[3]。而在這一過程中，必須將綠色建筑技術(shù)做到有效應(yīng)用，以此來減少能源消耗，促進(jìn)我國建筑行業(yè)理想發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

三、綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化結(jié)合要點分析

（一）應(yīng)用綠色規(guī)劃方案

1. 建筑的選址與環(huán)境的考察

建筑的設(shè)計過程中，選址與環(huán)境考察是進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃設(shè)計的前提。在綠色建筑設(shè)計理念下，可以應(yīng)用BIM技術(shù)對建筑進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃選址，并結(jié)合相關(guān)的調(diào)查資料，對建筑周邊環(huán)境作出模擬，從而制定合理的規(guī)劃布局方案。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、光照、自然景觀等條件，對建筑結(jié)構(gòu)作出恰當(dāng)安排。比如在水文地質(zhì)方面，可以應(yīng)用BIM技術(shù)分析建筑物是否容易出現(xiàn)局部沉降問題，在設(shè)計過程中加以有效預(yù)防。還可以利用BIM技術(shù)對建筑光照情況作出分析，在此基礎(chǔ)上制定合理的采光設(shè)計方案，對自然光加以充分利用，并將燈具布置于合理位置。此外還包括運用BIM技術(shù)建立三維模型，根據(jù)建筑周邊通風(fēng)條件分析室內(nèi)通風(fēng)情況等方面。

2.建筑內(nèi)部設(shè)計

在綠色建筑的內(nèi)部設(shè)計中，可以應(yīng)用BIM技術(shù)，對建筑物能耗等情況作出系統(tǒng)分析。比如可以將建模軟件Revit與能耗分析軟件Ecotect 結(jié)合使用，對建筑的能耗情況進(jìn)行可視化模擬，調(diào)整其中的不合理的參數(shù)，確保其符合綠色建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在給排水管道布局以及給排水附屬設(shè)施的安裝上，也可以事先通過 BIM 軟件進(jìn)行模擬，避免實際施工時安裝沖突的問題[4]。

（二）大力應(yīng)用綠色建筑技術(shù)

1.門窗幕墻設(shè)計

門窗是建筑能耗的重要部分，在建筑總能耗中占有50%左右。綠色建筑設(shè)計理念下需要保證門窗的傳熱系數(shù)與空氣滲透系數(shù)符合國家相關(guān)規(guī)定。門窗和幕墻的設(shè)計上具體可以從以下幾方面優(yōu)化節(jié)能環(huán)保效果。在門窗的設(shè)計上：①要正確選擇窗墻比與窗型。一般情況下門窗的能耗在外墻的6倍左右，在窗墻比較大的情況下，會造成建筑物能耗的顯著增加，不利于實現(xiàn)建筑節(jié)能。窗型對于建筑能耗以及門窗成本都具有一定程度的影響，在窗型的設(shè)計上，需要依據(jù)少框架、多玻璃、小開啟、大固定的設(shè)計原則，對于降低能耗與提高采光水平都具有積極作用。②需要確保門窗的氣密性良好。門窗設(shè)計中要選擇性能良好的密封材料，通常情況下應(yīng)選擇彈性良好的松軟材料，在粘接性能方面，聚硫膠、聚胺脂膠與硅酮膠要強(qiáng)于熱熔丁基膠和聚異丁烯。③要合理選用門窗材料，目前我國應(yīng)用較為廣泛的門窗材料包括鋁合金節(jié)能門窗、鋁塑復(fù)合門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗等，玻璃材料上可以選擇中空玻璃等環(huán)保材料。

建筑幕墻主要發(fā)揮遮陽與保溫作用。在幕墻的設(shè)計上，可以應(yīng)用中空雙層玻璃材料提升保溫效果，其原理在于減少玻璃內(nèi)部空氣對流，從而降低熱傳遞與能量交換。對于遮陽設(shè)計，由于不同建筑之間具有顯著差異，因此在建筑幕墻的設(shè)計上也應(yīng)選擇不同形式。其中包括擋板式、格柵式、水平式、垂直式、遮陽簾等種類。具體設(shè)計時應(yīng)依據(jù)《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》（JGJ/T 151—2008）的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。

2.暖通空調(diào)的設(shè)計

暖通空調(diào)在我國建筑能耗中占有20%左右，因此建筑暖通空調(diào)的設(shè)計對于實現(xiàn)建筑節(jié)能具有重要作用。暖通空調(diào)的設(shè)計上可以應(yīng)用以下幾種技術(shù)手段：①熱能回收技術(shù)，其核心部分為換熱器的應(yīng)用，主要包括金屬壁換熱器、熱管換熱器、轉(zhuǎn)輪式換熱器、板翅式換熱器等，目前熱管換熱器由于具有熱傳遞速度快、控制簡單等優(yōu)勢，在空調(diào)系統(tǒng)熱回收中得到了較為普遍的應(yīng)用。②變頻技術(shù)，其原理主要是通過改變供電頻率，對電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。比如對于中央空調(diào)系統(tǒng)，一般采取冷熱源制冷主機(jī)變頻控制、冷凍卻水泵變頻控制兩種變頻控制方案。

3.照明的設(shè)計

建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計上也應(yīng)采取節(jié)能環(huán)保設(shè)計方案，降低建筑總體能耗。進(jìn)行設(shè)計時需要事先開展市場調(diào)查工作，對不同光源的特點進(jìn)行深入了解，還應(yīng)科學(xué)計算三相平衡、照度與光照曲線等數(shù)值。此外也可以應(yīng)用智能控制系統(tǒng)，對建筑照明系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。例如某照明控制系統(tǒng)能夠利用光敏元件采集光照強(qiáng)度，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)揮控制作用。硬件設(shè)計主要包含微處理器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊、液晶顯示模塊與繼電器控制模塊，軟件設(shè)計上利用C語言編程，并通過定時器實現(xiàn)各個功能的設(shè)置，具有液晶顯示、按鍵手動控制等功能。

結(jié)束語

綜上所述，通過綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化與結(jié)合，有效利用各類能源，使環(huán)境與建筑協(xié)調(diào)發(fā)展，并在設(shè)計方案不斷優(yōu)化和調(diào)整下，不僅可以滿足居民各方面的要求，還能降低經(jīng)濟(jì)成本，達(dá)到可持續(xù)建筑發(fā)展的目標(biāo)，促進(jìn)綠色環(huán)保戰(zhàn)略的深入發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高慶龍，鐘輝智.綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化與結(jié)合[J].南方建筑，2015，3（2）：16-20.

[3]張文麗.探究綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化與結(jié)合[J].經(jīng)營管理者，2016，5（29）：474.

[4]周宇坤.綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中的優(yōu)化與結(jié)合[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，2（6）：18.