綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)化及結(jié)合探析

孫霽 嚴(yán)冬晴 趙詩(shī)琪 曹磊

1.中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司 安徽 合肥 230601；

2.安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230601

引言

綠色建筑是指在一定社會(huì)時(shí)期內(nèi)，建筑施工時(shí)最大程度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人類提供健康、適用、舒適的使用空間，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。如今，城市化進(jìn)程不斷加快，城市化建設(shè)對(duì)能源的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，出現(xiàn)資源過(guò)度開(kāi)采、能源緊張及環(huán)境污染等問(wèn)題，極大地影響了人們正常的生產(chǎn)生活。對(duì)此，只有貫徹落實(shí)綠色建筑理念，合理開(kāi)發(fā)和利用自然資源，才能有效緩解環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

1 綠色建筑技術(shù)內(nèi)容

所謂綠色建筑技術(shù)，即利用低能耗、輕污染的材料、工藝與技術(shù)進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工建設(shè)，在保證建筑工程質(zhì)量安全的基礎(chǔ)上，最大程度的降低能源損耗，減輕環(huán)境污染，為人們提供舒適、安全、健康的生活空間，實(shí)現(xiàn)人、建筑與環(huán)境和諧共生的目標(biāo)。從某種角度來(lái)說(shuō)，綠色建筑技術(shù)不但是一項(xiàng)技術(shù)，更是一種藝術(shù)行為。只有從全新的角度出發(fā)審視綠色建筑技術(shù)，才能推動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的良好發(fā)展[1]。

2 綠色建設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)秉承的幾項(xiàng)原則

2.1 堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境

在現(xiàn)代化施工建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)理念，其目的就是盡可能地保證周邊生態(tài)環(huán)境保持原狀，最大程度保證施工建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物不會(huì)污染到環(huán)境。但是在之前的工程建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量的施工垃圾，比如說(shuō)污水、工人造成的垃圾等都會(huì)或多或少地對(duì)環(huán)境造成一定的傷害，同時(shí)損耗能源，從而提高施工成本。為了能夠扭轉(zhuǎn)這種局面，設(shè)計(jì)人員就需要在施工設(shè)計(jì)的時(shí)候綜合考慮工程設(shè)計(jì)以及環(huán)境所消耗的成本，在滿足實(shí)際需求的前提下，盡可能地選擇環(huán)保型建筑材料，有助于降低生產(chǎn)成本、改善環(huán)境。

2.2 堅(jiān)持宜居性與地域性

在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，首先需要考慮的問(wèn)題便是所選擇的地區(qū)是否適合人類居住，從而才能夠保證施工建設(shè)正常進(jìn)行下去。同時(shí)，為了提升設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性，設(shè)計(jì)師需要綜合分析當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r、地質(zhì)條件以及水文特征等，尤其是當(dāng)?shù)氐牡赜驐l件值得關(guān)注。這是因?yàn)椴煌牡赜驐l件所選擇的設(shè)計(jì)方案存在嚴(yán)重的差異性。另外，為了提高建筑物適合用戶居住的條件，在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)以人為本的原則，充分考慮人們的實(shí)際需求[2]。

3 綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)化及結(jié)合探析

3.1 綠色理念的優(yōu)化與結(jié)合

在綠色建筑施工中融入綠色理念，應(yīng)用先進(jìn)的綠色節(jié)能施工技術(shù)，才能提升建筑施工的水平。首先，我們應(yīng)該選擇性的借鑒國(guó)外先進(jìn)的綠色施工技術(shù)，將國(guó)外綠色施工技術(shù)與我們的具體國(guó)情相結(jié)合，建設(shè)有中國(guó)特色的綠色建筑。其次，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，綠色理念也是動(dòng)態(tài)發(fā)展的。綠色建筑涉及的建筑領(lǐng)域比較廣闊，各個(gè)領(lǐng)域之間存在聯(lián)系，不是獨(dú)立存在的，因此，綠色理念在應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)該注重優(yōu)化與結(jié)合，促進(jìn)綠色施工技術(shù)的合理應(yīng)用，從而進(jìn)一步確保建筑物的施工質(zhì)量。

3.2 氣候、環(huán)境相宜的優(yōu)化與結(jié)合

建筑工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要考慮項(xiàng)目所在區(qū)域的自然環(huán)境及地理位置，按照外部環(huán)境的實(shí)際情況科學(xué)選擇建筑材料，調(diào)整建筑參數(shù)。如在低溫地區(qū)，設(shè)計(jì)人員必須高度重視窗墻比，注重建筑綠化形態(tài)的科學(xué)性。如東北地區(qū)四季的特征各不相同。冬季氣溫較低，秋季大風(fēng)天氣頻繁，建筑綠化設(shè)計(jì)中，要全方位考量植物種類，以常綠植物為首選。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。如現(xiàn)階段較為常見(jiàn)的霧霾天氣，其與汽車尾氣、工業(yè)生產(chǎn)有著十分密切的聯(lián)系。對(duì)此，在綠色建筑設(shè)計(jì)中，要以低能耗、無(wú)污染的建筑材料為首選，且所選的建筑材料也需滿足工程設(shè)計(jì)要求，利用當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境滿足人們的生活生產(chǎn)需求。當(dāng)前較為流行的節(jié)能技術(shù)也是在自調(diào)節(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的先進(jìn)技術(shù)。被動(dòng)節(jié)能技術(shù)主要指應(yīng)用自然資源，在優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)及自然采光，從而增強(qiáng)建筑溫度的舒適性。在應(yīng)用自然資源的過(guò)程中，可采取有效措施做到被動(dòng)節(jié)能與主動(dòng)節(jié)能的有機(jī)結(jié)合，以此縮短室內(nèi)溫度的人為干預(yù)時(shí)間，減少空調(diào)系統(tǒng)和采暖系統(tǒng)運(yùn)行中的能源消耗。

在綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要對(duì)周邊區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行有效利用，包于樹(shù)木、天然湖泊等，在設(shè)計(jì)中可以直接利用。在環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)自然光照、自然風(fēng)等進(jìn)行合理應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的CAD軟軟件以及新型的件以及新型的BIM軟件，對(duì)自然光照、自然風(fēng)等進(jìn)行建模分析，并對(duì)其進(jìn)行合理利用，降低不可再生資源的消耗，達(dá)到綠色節(jié)能的效果。如：瓦努阿圖國(guó)家會(huì)議中心的設(shè)計(jì)，由于該地區(qū)處于熱帶地區(qū)，氣候?yàn)榈途暥群Ｑ髿夂?，白晝時(shí)太陽(yáng)直射角度很大，晝夜風(fēng)力變化大，因此，需要進(jìn)行相應(yīng)的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)，在建筑周邊鋪設(shè)植被，同時(shí)設(shè)置種植屋面，實(shí)現(xiàn)保溫隔熱的效果。在自然風(fēng)方面，白晝時(shí)風(fēng)向?yàn)楹Ｑ蟠迪蜿懙兀归g相反，因此，該建筑最終采用朝向海洋方向的外挑布局形式，對(duì)自然風(fēng)進(jìn)行最大限度地利用，這樣能夠降低暖通設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的效果。

3.3 綠色設(shè)計(jì)的地域結(jié)合

綠色建筑要想達(dá)到有效節(jié)約資源和改善環(huán)境的目的，需結(jié)合具體社會(huì)發(fā)展格局和形態(tài)，采用適宜技術(shù)進(jìn)行多層次建構(gòu)設(shè)計(jì)。我國(guó)地域?qū)拸V，地域因素不盡相同，而不同地區(qū)的自然條件對(duì)綠色建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都有較大影響，比如對(duì)住宅區(qū)、休閑娛樂(lè)區(qū)建筑的要求和水準(zhǔn)都有較大區(qū)別。對(duì)北方寒冷地區(qū)的住宅區(qū)建筑，應(yīng)著重考慮采暖方式；而在夏熱冬暖地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)中，因過(guò)渡季節(jié)相對(duì)較長(zhǎng)，則要考慮節(jié)能因素。除此之外，還要考慮保溫隔熱、遮陽(yáng)、雨水收集、自然通風(fēng)等因素。就我國(guó)當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，由于地域差異性較大，綠色建筑設(shè)計(jì)中本地化技術(shù)不夠成熟，使當(dāng)前綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍十分有限[3]。

3.4 打造水循環(huán)利用系統(tǒng)

水在我們生產(chǎn)生活過(guò)程中扮演著重要角色，為了能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)理念，就需要在施工建設(shè)過(guò)程中堅(jiān)持綠色建筑理念，從而保證水資源循環(huán)利用。設(shè)計(jì)師需要在保障用戶能夠飲用安全健康的水的前提下，打造水資源循環(huán)利用系統(tǒng)，保證生活污水能夠被優(yōu)化處理，也就是利用相關(guān)系統(tǒng)處理生活污水，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，將其用來(lái)澆花、沖廁所等，從而實(shí)現(xiàn)水資源的再次利用。另外，在對(duì)生態(tài)景觀中的水進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)秉承可持續(xù)原則、整體性原則，立足于節(jié)約資源以及降低水污染的目標(biāo)，站在整體角度做好用水規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保自然降水能夠被有效收集，并將其用來(lái)澆灌生態(tài)景觀，從而保證水資源供應(yīng)充足。

3.5 綠色設(shè)計(jì)的節(jié)能應(yīng)用

隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能生態(tài)因素越來(lái)越受到大眾重視。自然采光與自然通風(fēng)已成為綠色建筑的關(guān)鍵設(shè)計(jì)流程。因此，在綠色建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者都會(huì)根據(jù)地形條件、區(qū)域位置、建設(shè)規(guī)劃等，對(duì)通風(fēng)和采光進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。而且，將日光引入建筑內(nèi)部這一方式能夠提供比人工光源更為理想的照明效果，實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)理念。

3.6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是一個(gè)較為重要的內(nèi)容：①墻體保溫設(shè)計(jì)。在溫度相對(duì)低的北方地區(qū)，在進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)時(shí)必須擁有良好的保密性和保溫性，墻體要使用保溫性能比較好的材料，倘若建筑物特殊部位發(fā)生了縫隙，就要通過(guò)一些措施來(lái)降低熱量問(wèn)題的發(fā)生概率。②屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。在進(jìn)行屋面節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要采用三種方法。第一種方法是正鋪保溫屋面。這種方法的建筑室內(nèi)溫度要適當(dāng)，由于保溫材料不易造成大風(fēng)和雨雪天氣的襲擊，因此需要做好結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù)工作，增加隔氣間層，以此消除水分的影響。第二種方法是倒鋪保溫屋面。這種方法就是在防水卷材中使用保溫材料，以此充分發(fā)揮良好的防水效果，在很大程度上提升屋面節(jié)能效果。第三種方法是種植屋面。這種方法就是種植植物，通過(guò)蒸發(fā)、沸騰及遮蔽等方式來(lái)降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫度，實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)效益。③門窗設(shè)計(jì)。在建筑設(shè)計(jì)中門窗是室內(nèi)外熱量交換的關(guān)鍵，要是在實(shí)際的設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)科學(xué)性相對(duì)缺乏，就會(huì)導(dǎo)致門窗保溫性能不佳，室內(nèi)無(wú)法擁有充足的熱量。故而在門窗設(shè)計(jì)當(dāng)中一定要將綠色建筑技術(shù)融合進(jìn)去，使用節(jié)能環(huán)保的保溫材料，以此最大限度地提升門窗的保溫性能[4]。

4 建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用綠色建筑技術(shù)的積極作用

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、舒適、適用和高效的使用空間。在其建設(shè)過(guò)程中，需要在綠色建筑設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下合理制定規(guī)劃方案，并加強(qiáng)對(duì)節(jié)能環(huán)保材料的應(yīng)用。在充分滿足建筑各項(xiàng)功能的同時(shí)減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

通過(guò)構(gòu)建BIM模型，能夠?qū)⒕G色建筑設(shè)計(jì)效果充分展現(xiàn)出來(lái)，與此同時(shí)，還能夠?qū)?gòu)件參數(shù)進(jìn)行注釋、分析綠色建筑、進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算等，有助于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)思維的創(chuàng)新與拓展。另外，在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，只要設(shè)計(jì)人員對(duì)其進(jìn)行任何改動(dòng)，BIM模型均能夠?qū)ζ浣ㄖO(shè)計(jì)整體及其有關(guān)部分進(jìn)行自動(dòng)變更，有助于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)效率的提高。例如，針對(duì)一扇窗的位置，在選用傳統(tǒng)CAD設(shè)計(jì)方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，在對(duì)平面設(shè)計(jì)圖內(nèi)本扇窗位置進(jìn)行改動(dòng)以后，還需要對(duì)本扇窗其他有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行改動(dòng)。但是在B1M建筑信息模型中，通過(guò)運(yùn)用信息共享平臺(tái)，便能夠?qū)θ款A(yù)支有關(guān)的信息進(jìn)行自動(dòng)改動(dòng)[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)的，但是當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題已成為亟須解決的重要問(wèn)題，綠色節(jié)能的施工技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的需要。綠色節(jié)能施工技術(shù)順應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)，響應(yīng)環(huán)境保護(hù)的主題，是可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。因此，我們應(yīng)該保護(hù)賴以生存的環(huán)境，打造人與自然和諧相處的畫(huà)面。本文分析了綠色建筑設(shè)計(jì)的原則，以及討論綠色建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化結(jié)合措施，旨在促進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)水平的提升，切實(shí)保障綠色建筑的建設(shè)水平。