綠色建筑設計發(fā)展趨勢分析

張建平

【摘要】優(yōu)秀的建筑設計不僅能夠為人們提供更加健康的生活環(huán)境，還能使綠色生活理念在人們的生活中得以體現(xiàn)，從而實現(xiàn)綠色生活的目標，從根本上促進人與自然的和諧發(fā)展。綠色健康的建筑設計理念具有特殊的意義，因此需要我們進行進一步的探究。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑;設計;發(fā)展 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.018

1、綠色建筑的涵義

“綠色建筑”最早源于保羅·索勒瑞提出的“生態(tài)建筑”的概念，生態(tài)建筑是指最大化地應用建筑所處的環(huán)境特點及各類元素，確保原生態(tài)系統(tǒng)處于可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)的同時，滿足使用者的生理和心理需求。隨著綠色環(huán)保理念在建筑行業(yè)中的日益興起，“綠色建筑”在我國應運而生。住房和城鄉(xiāng)建設部在《綠色建筑評價標準》中對綠色建筑進行了明確定義，即在建筑的全壽命期內(nèi)，節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。與傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑的技術(shù)更為先進，通過周圍環(huán)境中自然資源的充分結(jié)合與使用，帶給了人們更加舒適健康的生活體驗。

2、綠色建筑的設計原則

2.1健康舒適的原則

隨著人們生活質(zhì)量的提高，據(jù)統(tǒng)計，人們用于休閑娛樂的消費在總消費的占比不斷提高，這表明人們的生活正在從追求簡單的溫飽向高質(zhì)量健康舒適生活的過渡。因此為了給人們創(chuàng)造健康舒適的生活和工作環(huán)境，在建筑設計中加入綠色建筑設計理念是非常必要的。室內(nèi)空間具有良好的環(huán)境溫度、濕度和空氣流動性等物理性能，是健康工作和生活的重要保證。另外，保證建筑室內(nèi)具有良好的日照條件，也是提高建筑空間環(huán)境質(zhì)量的重要標準之一。

2.2整體美化原則

整體美化原則主要體現(xiàn)在以下幾點：首先，建筑在滿足人們工作和生活的等各種需求的同時，需要加大綠色建筑設計過程中整體的美觀性，盡可能地去滿足人們的審美要求。

其次，由于社會的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的審美已經(jīng)不能適應當今人們的審美要求，在綠色建筑設計中要注意滿足當代人的審美需求，并要對周邊環(huán)境做詳細的規(guī)劃設計，提高建筑與生態(tài)環(huán)境的融合度，使人的活動與自然環(huán)境在發(fā)展中處于平衡;最后，在設計中不可固守狹隘單一的設計思路，要從整體出發(fā)，通過對生態(tài)環(huán)境合理地開發(fā)利用，避免對環(huán)境產(chǎn)生破壞，使建筑與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。

2.3同步設計原則

在綠色建筑理念下指導的建筑設計需綜合考慮各方面因素。建筑建設場地的自然生態(tài)條件以及當?shù)氐臍夂驙顩r都要進行完整的考察后，進行詳細的規(guī)劃設計和考慮。在建筑功能和建筑表現(xiàn)力達到要求的前提下，要采用相關(guān)構(gòu)造措施，來降低建筑能耗并提高建筑居住的舒適程度，如在建筑設計中采用被動式節(jié)能等構(gòu)造措施。

在綠色建筑進行設計時，建筑師要發(fā)揮“領頭羊”的作用，將各個專業(yè)之間進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保不同部門設計方向的一致性[4]。在設計過程中建筑師要協(xié)調(diào)規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、暖通空調(diào)等專業(yè)之間的配合施工。在建筑設計和施工的全過程中，各專業(yè)要相互協(xié)商，緊密配合，將綠色建筑理念融入其中，并將具體實施策略進行周密的前期規(guī)劃。

3、綠色建筑設計發(fā)展

3.1被動式超低能耗建筑

被動式超低能耗建筑就是在建筑設計、施工和使用的過程中，盡可能地減少能源消耗，通過少用甚至不用主動暖通空調(diào)系統(tǒng)的方式來維持室內(nèi)熱環(huán)境，是現(xiàn)代建筑順應自然要求的典范，同時，也是建筑節(jié)能發(fā)展的主要方向。被動式超低能耗建筑存在3個核心特征，分別是順應自然、超低能耗和高舒適度。在建筑設計環(huán)節(jié)，采用被動式設計策略可以借助建筑朝、遮陽裝置、蓄熱材料、自然通風等自然因素實現(xiàn)對可再生能源的直接利用，在推動社會可持續(xù)發(fā)展方面有極其深遠的意義。對比現(xiàn)行國家建筑節(jié)能標準，被動式超低能耗建筑的供暖和供冷需求能夠降低85%～95%。被動式超低能耗建筑設計理論綜合了建筑設計學、建筑氣候?qū)W和建筑環(huán)境學的相關(guān)理論知識，以科學實驗為支撐，針對人體熱舒適氣候規(guī)律進行研究，形成了多樣化的設計模式，是低能耗建筑設計領域的一種創(chuàng)新，滿足建筑可持續(xù)發(fā)展的要求。在被動式超低能耗建筑設計的過程中，設計人員遵循熱平衡理論，通過對自然采光、自然通風以及太陽能采暖等要素的合理利用，減少了暖通空調(diào)等設備的使用，降低了建筑能耗。在被動式超低能耗建筑設計中，需要對地域性氣候資源利用、建筑設計技術(shù)應用等問題進行解決，盡量提高對自然資源的利用率，減少人們對設備的需求，取得良好的節(jié)能降耗效果。

3.2將綠化應用到綠色建筑設計中

眾所周知，夏季炎熱的時候，樓層越高，室內(nèi)的溫度就會越高，需將綠化應用其中才能解決這一問題?？衫镁G色門窗、屋頂?shù)脑O計，及時降低高樓層房間內(nèi)的溫度。同時，屋頂?shù)脑O計也能起到蓄水排水的作用。根據(jù)季節(jié)合理變化建筑內(nèi)植物的種植，達到調(diào)節(jié)溫度的作用。比如，夏季天氣炎熱，太陽的輻射大，考慮種植一些高大的植物，可以起到遮陰、降溫的作用;冬季溫度較低，選擇種植落葉型植物，比如攀爬類的植物，不僅能起到美化建筑墻面的作用，也能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。此外，還可以結(jié)合陽臺造型特征進行合理的綠化設計，調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部空氣的質(zhì)量，保持室內(nèi)的空氣純凈度。室外設置綠化帶，能夠降低噪聲，也可以防止環(huán)境的污染。

3.3改進外墻設計

良好的建筑結(jié)構(gòu)離不開合適的外墻設計，其能有效穩(wěn)定該建筑物的整體結(jié)構(gòu)，發(fā)揮出保溫隔熱、抗雨雪的價值。在開展外墻部分的綠色設計時，要合理應用環(huán)保與綠色材料，打造出一種新型墻體，增強其保溫性能以實現(xiàn)建筑群內(nèi)的溫度控制。

此外，設計人員還可構(gòu)劃一套完整的墻體安裝系統(tǒng)，通過安裝體系與墻體的配合，全面增強建筑群的各項功能，以起到低碳節(jié)能、防水、防霉與防火的作用，新墻體修建也帶有一定程度的綠化特征。

3.4充分利用可再生資源

第一，垃圾廢物的循環(huán)使用。在建筑施工過程中，產(chǎn)生垃圾廢物的概率是非常高的?；趯G色建筑設計理念的發(fā)展，將垃圾廢物分類回收、循環(huán)使用也將成為未來重要的發(fā)展方向。在開展綠色建筑設計時，相關(guān)設計人員要重視垃圾廢物在回收和再利用上的合理規(guī)劃，力求綠色可持續(xù)發(fā)展的建筑生態(tài)理念，有效控制垃圾廢物對周圍生態(tài)環(huán)境造成污染。

第二，污水凈化利用。實現(xiàn)綠色節(jié)水在綠色建筑設計的過程中，設置洗車池、排水溝、規(guī)范水資源使用，都是實現(xiàn)綠色節(jié)水的有效措施。其中，綠色建筑的下水道系統(tǒng)在未來將成為一個亮點。合理科學的污水處理系統(tǒng)能夠?qū)ξ鬯M行高效處理，施工人員可以通過使用進氣管、液體位置監(jiān)測儀等設備對廢水進行系統(tǒng)清理，并且在水循環(huán)系統(tǒng)中進行凈化以便用于下一次使用。

3.5屋面保溫

屋面保溫與外墻保溫類似，大多采用絕熱擠塑聚苯板、泡沫玻璃等保溫材料，設置通風隔熱屋面，也可以設置附帶通風空氣層的金屬夾層隔熱屋面，相比外墻保溫，屋面空間的可利用性大，屋面保溫的形式更加多樣化，還可以設置蓄水屋面、種植屋面等。以種植屋面為例，可以在屋面設置一定厚度的土層用于種植綠色植被，不需要另外設置保溫層，就可以起到良好的保溫隔熱效果，還可發(fā)揮降塵、減噪、提高空氣質(zhì)量的效果，也能夠營造出更加豐富的城市空中景觀。不僅如此，種植屋面能夠在一定程度上對雨水進行截流，有效緩解城市排水系統(tǒng)的壓力。地板保溫設計是北方房屋保溫系統(tǒng)的一個重要組成部分，一般采用保溫板和保溫砂漿，通過在保溫材料上設置配筋細石混凝土保護層的方式提高其保溫效果。

3.6能源的分配模式

能源的分配是綠色建筑的設計基礎。其中，自然能源的利用與分配、能源的循環(huán)和二次利用是所有方面中最為重要的環(huán)節(jié)。通過對外部自然能源的攝取和內(nèi)部能源的循環(huán)利用，可減少建筑對于電力或天然氣的依賴，同時可保證建筑的空間結(jié)構(gòu)、功能布局和傳統(tǒng)建筑相同，在滿足人們?nèi)粘Ｊ褂眯枨蟮幕A上優(yōu)化建筑的舒適程度，使建筑和自然的結(jié)合達到全新的高度。目前的自然能源利用中，太陽能與風能因其廣泛性與通用性的特點成為主流。在太陽能的應用中，不僅可以將太陽能資源變成熱能，也能依靠單晶硅板將太陽能轉(zhuǎn)化成電能。例如，在住宅樓的樓頂安裝太陽能熱水器就是最簡單的利用方式之一，居民可以節(jié)約使用燃氣熱水器或電熱水器的費用。又如，在建筑外形的設計中，可以將頂部擴大或者設計向日傾角以安裝太陽能板，從而向建筑提供一部分電力。甚至可以對采光玻璃的種類、陽光的入射角度、遮光簾遮光罩的安置位置進行研究，使室內(nèi)采光均衡，并使室內(nèi)的熱量不會讓人感到不適。對于風能的有效利用體現(xiàn)在房屋內(nèi)部的布局上，尤其是門窗、墻體等易遮風結(jié)構(gòu)的布置。例如，對于高層，可利用自然風進行室內(nèi)換氣，從而減少使用新風系統(tǒng)的時長與頻率，同時保證建筑不會因此而發(fā)生讓人不適的擺動。又如，將通風管道與電梯管道、消防通道結(jié)合，將新風系統(tǒng)達到最佳效果。以上兩點都需要設計人員不僅擁有豐富的多元設計知識與經(jīng)驗，還要花費大量時間考量、調(diào)研、優(yōu)化、模擬。

3.7凈零能耗建筑光伏儲能系統(tǒng)

綠色建筑、超低能耗建筑和凈零能耗建筑的興起，使得在建筑中增設新能源發(fā)電設備也越來越普遍，通常新能源發(fā)電設備如光伏、風能，由于發(fā)電的間歇性導致發(fā)電功率波動大，需要在建筑樓宇中增設一些儲能設備，進行削峰填谷、平抑新能源系統(tǒng)的波動。儲能設備價值較高，確定儲能設備的最佳容量是控制建筑能源系統(tǒng)投資的一個重要環(huán)節(jié)。市電電網(wǎng)售電的方式有很多種類：比如峰谷電價、階梯電價、兩部制電價、單一制電價等。采用單一制售電，當變壓器容量確定后，用電單價就已基本確定;階梯電價按用戶的實際用電量進行分檔收費。是否安裝儲能設備以及安裝儲能設備容量的大小，在這兩種電費收取方式下的總電費差別不大。磷酸鋰鐵蓄電池組配置容量既考慮到了綠色建筑、超低能耗建筑和凈零耗建筑節(jié)能減排的需要，也充分考慮到了經(jīng)濟性因素。對于光伏一體化（BIPV）建筑的儲能容量配置有很強的針對性和實用性，并為光伏建筑儲能系統(tǒng)控制策略的進一步改進、升級做出了有益的嘗試。

結(jié)語：

將綠色建筑設計理念應用到建筑設計領域里，是建筑行業(yè)踐行低碳生活、節(jié)約能源、綠色發(fā)展理念的重要體現(xiàn)。因此，在新的歷史時期，建筑設計工作者應該充分理解綠色建筑設計理念對我國社會發(fā)展的重要性，使建筑設計發(fā)展符合科學發(fā)展觀的發(fā)展要求。

參考文獻：

[1]張石淋.淺談建筑設計中綠色建筑設計的優(yōu)化與結(jié)合[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019（35）：123-124.