綠色建筑的設(shè)計要點及發(fā)展趨勢探索

張 燁 （合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計院（集團(tuán)）有限公司，安徽 合肥 230000）

1 綠色建筑的發(fā)展背景

1.1 綠色建筑的含義及發(fā)展歷程

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，構(gòu)建一個健康、舒適高效，與自然和諧共生的建筑空間，是可持續(xù)化發(fā)展的建設(shè)手段。

上世紀(jì)60年代，美國建筑師保羅·索勒瑞提出了生態(tài)建筑理念，標(biāo)志著綠色建筑思潮的誕生。我國于2004年9月啟動“全國綠色建筑創(chuàng)新獎”，這也成為了中國綠色建筑全面發(fā)展的標(biāo)志。綠色建筑可以在兼顧建筑質(zhì)量以及功能、美觀的前提下，更好地實現(xiàn)資源集約、節(jié)約利用，是建筑發(fā)展必然走向的階段。

1.2 綠色建筑設(shè)計特點

1.2.1 節(jié)能環(huán)保

節(jié)能是綠色建筑的核心理念，相比較于傳統(tǒng)建筑，綠色建筑更加關(guān)注太陽能、風(fēng)能等自然資源的應(yīng)用，注重建筑保溫和水資源循環(huán)利用。

環(huán)保是綠色建筑的重要內(nèi)容，建筑的節(jié)能是環(huán)保的體現(xiàn)，建筑材料的來源和處理同樣是環(huán)保的體現(xiàn)。綠色建筑相比較于傳統(tǒng)建筑，在建筑材料的回收利用層面會重點關(guān)注，這樣可以減少建筑垃圾的產(chǎn)生，對環(huán)境保護(hù)和室內(nèi)空氣環(huán)保都具有積極的意義。

1.2.2 適宜性與地域性

綠色建筑在設(shè)計過程中需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶囟l件，合理地規(guī)劃設(shè)計建筑方案，確保方案的可行性和適宜性。由于地域空間的特異性存在較大差距，因此在這個設(shè)計過程中的具體方案也會呈現(xiàn)一定的地域特征。

1.2.3 健康舒適

建筑是為人而服務(wù)，科技的進(jìn)步也在不斷地提升建筑的舒適性，例如恒定地保持室內(nèi)溫度、濕度以及采光。此外，在室內(nèi)材料方面也要做到環(huán)保，盡量采用環(huán)保材質(zhì)，最大限度地降低室內(nèi)空氣中氨、甲醛、苯等揮發(fā)性有機(jī)物濃度。

2 綠色建筑設(shè)計在發(fā)展中的問題

2.1 研發(fā)成本大

綠色建筑設(shè)計在發(fā)展中需要消耗大量資源，并對資源的利用率有著嚴(yán)格的要求。綠色建筑設(shè)計師須要使用較少的材料來完成較多的建筑。在設(shè)計過程中需要注意節(jié)能減排和有限的建設(shè)項目資金，關(guān)注成本的問題。

2.2 相關(guān)規(guī)定不完善

自然資源的過度使用造成現(xiàn)在資源短缺的現(xiàn)象，節(jié)能減排成為我國現(xiàn)階段急需解決的戰(zhàn)略性問題，綠色建筑在整個建筑設(shè)計中要求最大限度地節(jié)約資源，并且保護(hù)環(huán)境、減少污染。相關(guān)規(guī)定應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理完善，對建筑施工進(jìn)行有效地控制、指導(dǎo)和規(guī)范。

2.3 環(huán)保意識不夠

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計很容易造成環(huán)境污染。很多設(shè)計人員對于環(huán)保的意識還不夠充分，在設(shè)計理念上往往只重視人的健康，忽略了對于環(huán)境的無污染。盲目地把節(jié)能作為施工的主要目標(biāo)，忽視了對于資源的合理利用，造成資源的利用效率低下。

3 綠色建筑在實際項目中的運用

3.1 綠色建筑設(shè)計步驟

3.1.1 綠色建筑等級確定

按照具體項目的基本概況，確定建筑的使用性質(zhì)和功能類型，按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)估分?jǐn)?shù)，確定綠色建筑等級，分為一星級、二星級和三星級3個等級。

3.1.2 軟件模型計算

將建筑初步方案導(dǎo)入綠色節(jié)能軟件中進(jìn)行分析，調(diào)整參數(shù)并生成報告，精準(zhǔn)把控節(jié)能、風(fēng)環(huán)境、采光、聲環(huán)境等計算結(jié)果，并將結(jié)果反饋于建筑方案設(shè)計中，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證建筑方案落實的科學(xué)、合理性。

3.1.3 各專業(yè)配合設(shè)計

由于綠色建筑是一個復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，從室外環(huán)境到室內(nèi)裝修到水電暖氣都涉及了諸多專業(yè)與學(xué)科，需要不同的專業(yè)人才相互配合，需要協(xié)調(diào)好控制項、一般項、成本、可操作性等關(guān)鍵問題。

3.1.4 整合設(shè)計

在以上三個步驟順利完后，即整合為最終的綠色建筑設(shè)計專篇。

3.2 項目概況

如圖1所示，本文所選的實際案例為安徽省胸科醫(yī)院肥西院區(qū)項目設(shè)計，項目位于合肥市肥西縣，北至下派河路，東至蓬萊路，南至深圳路，西至妙道山路?？傆玫孛娣e約17hm2（265畝），總建筑面積約22.68萬m2，其中地上建筑面積158000m2，地下防空及停車場面積68800m2。總床位數(shù)1500床，綠地率36%，容積率0.87。

圖1 效果圖

3.3 綠色建筑設(shè)計內(nèi)容

3.3.1 種植屋面

本方案在屋面防水層上覆土或鋪設(shè)鋸末、蛭石等松散材料，并種植植物，起到隔熱作用的屋面。

3.3.2 場地生態(tài)雨水設(shè)計

本方案結(jié)合雨水生態(tài)設(shè)施、透水鋪裝、調(diào)蓄池以及場地回用等手段，使場地年徑流量控制率達(dá)到70%。

3.3.3 室內(nèi)環(huán)境分析

設(shè)置能源管理平臺，對建筑各部分能耗、用水、室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測、計量、數(shù)據(jù)反饋等。通過細(xì)致的數(shù)據(jù)與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析平臺，對能耗歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及建模，預(yù)測下一階段的用能情況，為管理者提供決策數(shù)據(jù)支持。

3.3.4 室內(nèi)空氣品質(zhì)監(jiān)測

對人流密集區(qū)域和人流量變化大的區(qū)域設(shè)置CO2、PM10探測器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析,實現(xiàn)室內(nèi)污染物超濃度報警，并與新風(fēng)聯(lián)動。對地庫設(shè)置CO感應(yīng)器，并與排風(fēng)聯(lián)動，實現(xiàn)地庫通風(fēng)的節(jié)能。

3.3.5 充分利用自然能源

整合、采用太陽能集熱、太陽能光伏發(fā)電、光導(dǎo)管、雨水回收再利用、海綿城市系統(tǒng)、屋頂花園保溫蓄熱系統(tǒng)等低碳高效的綠色生態(tài)技術(shù)與設(shè)計，降低醫(yī)院能耗，使醫(yī)院實現(xiàn)良性的可持續(xù)發(fā)展。

3.3.6 風(fēng)環(huán)境

圖2為過渡季風(fēng)向為NE的情況下建筑外窗壓力分布圖。可以看出：目標(biāo)建筑群50%以上區(qū)域門窗內(nèi)外風(fēng)壓大于0.5Pa，有利于室內(nèi)自然通風(fēng)。由此可得：

圖2 風(fēng)環(huán)境分析

自然通風(fēng)：夏季室外平均風(fēng)速條件下，大部分建筑前后壓差基本大于2Pa。有利于實現(xiàn)室內(nèi)自然通風(fēng)。

行人舒適性：通過夏季最多風(fēng)向的平均風(fēng)速進(jìn)行模擬，本項目周邊人行區(qū)域的風(fēng)速均小于5m/s，且風(fēng)速放大系數(shù)小于2，符合行人舒適性要求。

3.3.7 光環(huán)境

圖3為本項目在夏至日和冬至日的太陽熱輻射分析圖，此圖表示建筑用地范圍內(nèi)全年日平均輻射分布，紅色的輻射區(qū)域太陽輻射相對較弱，黃色的太陽輻射區(qū)域相對較強(qiáng)。

圖3 光環(huán)境分析

由此可知，本方案在建筑初設(shè)計階段，門窗的面積及方位布置合理，即人工自然口分布合理，可得到較好的自然采光，有利于自然通風(fēng)，帶走熱量，減少夏季的供冷負(fù)荷。對于太陽的熱輻射問題，可根據(jù)日光的變化規(guī)律，考慮從最簡單的遮陽板到智能控制，即能隨實際情況即時調(diào)整的復(fù)雜設(shè)施，以減少太陽的直射光輻射所導(dǎo)致的熱增益。

3.3.8 聲環(huán)境

由圖4可知，本項目日間建筑面受聲強(qiáng)度最大值為50dB(妙道山路側(cè))，最低受聲強(qiáng)度42dB(蓬萊路側(cè))，夜間建筑面受聲強(qiáng)度最大值為39dB(妙道山路側(cè))，最低受聲強(qiáng)度31dB(蓬萊路側(cè))。分析模擬結(jié)果可知，本項目建筑表面噪聲在臨近主要通行道路(下派河路和妙道山路)一側(cè)50dB，觸及1類聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值的要求，基本滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）中1類聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值；而項目場地內(nèi)部及遠(yuǎn)離道路區(qū)域，由于醫(yī)院、總務(wù)、綜合樓等辦公功能區(qū)的建筑體遮擋，噪聲僅41dB以下，滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）中0類聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值。

圖4 聲環(huán)境分析

4 綠色建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢

4.1 優(yōu)化技術(shù)，培養(yǎng)人才

綠色建筑設(shè)計秉持可持續(xù)發(fā)展理念，其核心思想也是以人為本。想要綠色建筑設(shè)計能夠進(jìn)一步地發(fā)展并且得到充分的利用，就需要加大專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，運用科學(xué)技術(shù)不斷地對綠色建筑的設(shè)計理念進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展，只有將保護(hù)生態(tài)文明順應(yīng)時代發(fā)展方向進(jìn)行融合，才能進(jìn)一步為人們生活工作提供便利的同時，保護(hù)好地球資源。

4.2 健全整體的規(guī)章制度

想要確保綠色建筑能夠有序地進(jìn)行下去，就必須健全其整體的規(guī)章制度，在設(shè)計施工的過程中嚴(yán)格地按照規(guī)章制度進(jìn)行施工。嚴(yán)格規(guī)范地對建筑材料進(jìn)行篩選，從建筑根源上選擇綠色環(huán)保的材料，減少建筑施工中的有害垃圾的產(chǎn)生，降低施工對于環(huán)境的損害，才能保證建筑物在各方面都能夠達(dá)到綠色的標(biāo)準(zhǔn)，有效地實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

4.3 加強(qiáng)生態(tài)環(huán)保理念

綠色建筑設(shè)計人員需要加強(qiáng)自身的生態(tài)環(huán)保理念，在進(jìn)行建筑設(shè)計的時候需要從實際情況出發(fā)，因地制宜地進(jìn)行設(shè)計。秉持著可持續(xù)發(fā)展的理念，構(gòu)建綠色環(huán)保的設(shè)計方式，最大限度地減少資源消耗，將建筑物融入自然，維持人、建筑與自然三者的和諧共生關(guān)系。