綠色建筑設(shè)計(jì)方法研究

崔明敏

(國策眾合(北京)建筑工程設(shè)計(jì)有限公司晉城太行分公司，山西 晉城 048000)

引言

綠色建筑設(shè)計(jì)是推動(dòng)我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要手段，同時(shí)也是適應(yīng)現(xiàn)今發(fā)展形式、提高建筑質(zhì)量、保障人們生活水平的重要措施。本文就將對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)展開詳細(xì)分析和探討，對(duì)具體設(shè)計(jì)方法加以重點(diǎn)闡述，希望提升綠色建筑設(shè)計(jì)水平，打造更多符合城市特色的建筑。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)理念

1.1 節(jié)能降耗

主要體現(xiàn)在資源節(jié)約方面，從設(shè)計(jì)入手，整體考慮體型系數(shù)、圍護(hù)構(gòu)件、功能布局等因素。同時(shí)考慮建筑質(zhì)量與自然環(huán)境，選擇綠色、可循環(huán)使用的材料，減少浪費(fèi)。

1.2 與自然緊密接觸

綠色建筑(如圖1)應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地自然條件，做到與周圍環(huán)境的有機(jī)融合，這樣既能夠凸顯建筑特色，讓更多人體驗(yàn)到自然之美，感受自然帶來的舒適感，又能因地制宜、就近取材。同時(shí)，部分構(gòu)件制作完成后采取現(xiàn)場(chǎng)裝配的技術(shù)，結(jié)合預(yù)拌混凝土和預(yù)拌砂漿的使用，實(shí)現(xiàn)最大程度的環(huán)保操作。

圖1 某綠色建筑

1.3 全壽命周期

全壽命周期的考量是要求在綠色建筑設(shè)計(jì)中，除要做好建筑建設(shè)環(huán)節(jié)的科學(xué)管控，還需把控竣工后建筑使用階段，解決建筑存在的問題，減少建筑工程對(duì)環(huán)境帶來的危害。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)的意義

2.1 探索更好的建造成本管控

建筑設(shè)計(jì)中，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是基礎(chǔ)原則。為此，在確保工程質(zhì)量滿足既定要求的基礎(chǔ)上，還要采取多種措施優(yōu)化工程成本投入，從而為建設(shè)方創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。在建筑設(shè)計(jì)中積極融入綠色設(shè)計(jì)觀念，引用BIM技術(shù)將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維立體設(shè)計(jì)，優(yōu)化管線配置，嚴(yán)控設(shè)計(jì)疏漏。經(jīng)濟(jì)性從建筑全壽命周期考量，引入整體式廚衛(wèi)、全裝修等理念，使土建和裝修統(tǒng)籌考慮，避免和杜絕“先建后拆”的浪費(fèi)，順應(yīng)當(dāng)下社會(huì)節(jié)能減排的大趨勢(shì)，為建筑行業(yè)的穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展提供有利條件，把設(shè)計(jì)落實(shí)到細(xì)微處，同時(shí)提高了建筑設(shè)計(jì)水平。

2.2 拔高用戶的生活品質(zhì)

傳統(tǒng)建筑建設(shè)中，一般只考慮用戶基本需求，而融入綠色建筑設(shè)計(jì)理念旨在能夠提高人們的生活品質(zhì)。設(shè)計(jì)人員需要充分考慮用戶的行為習(xí)慣，引入自然空間，規(guī)范活動(dòng)區(qū)域，引導(dǎo)健康的生活作息，讓建筑更利于使用者辦公和生活。同時(shí)，以經(jīng)濟(jì)環(huán)保型建筑材料為首選，打造更加健康和安全的生活環(huán)境。

2.3 減少建筑行業(yè)對(duì)環(huán)境的消耗

綠色建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要使用多種不同的節(jié)能環(huán)保技術(shù)和性能更加完善的綠色施工材料，從而改善工程的整體效果。在可持續(xù)發(fā)展的方針下，倡導(dǎo)低碳環(huán)保，關(guān)注建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、改建、拆除全壽命周期。提升建筑使用品質(zhì)的同時(shí)，降低能耗，循環(huán)利用可再生能源，大力推廣裝配式建造方式，工業(yè)化生產(chǎn)，優(yōu)化建筑環(huán)節(jié)。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)方法

3.1 因地制宜的本土化研究

建筑選址及建筑現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)均是綠色建筑設(shè)計(jì)中不可忽視的重要內(nèi)容，顯著影響了建筑的整體性能和外觀表現(xiàn)。綠色建筑設(shè)計(jì)理念更加重視建筑工程與周邊自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，力求減輕工程建設(shè)期間對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響與破壞。認(rèn)真分析地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)前提要處理好上位規(guī)劃和現(xiàn)狀的關(guān)系，統(tǒng)籌考慮海綿城市的設(shè)計(jì)條件，將生態(tài)環(huán)境利用好、保護(hù)好、共生共贏、共享能量。遇到古建筑、古樹木一定要進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)研，進(jìn)行歷史遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)，尊重生態(tài)，保護(hù)古跡，文脈的延續(xù)既是設(shè)計(jì)師的光榮責(zé)任，也是必盡的義務(wù)。建筑選址時(shí)，要選擇基礎(chǔ)設(shè)施條件較好的區(qū)域，為人們打造更加便捷的生活環(huán)境。與此同時(shí)，還要選擇交通條件較好，交通便利的區(qū)域，方便群眾的日常出行。讓建筑盡可能的服務(wù)于更多的人群，提高利用率。同時(shí)，最大化開發(fā)城市中心區(qū)域的地下空間，優(yōu)化地下空間的設(shè)計(jì)，降低建筑密度的同時(shí)滿足使用需求。

3.2 注重總體布局

充分利用建筑所在區(qū)域特征實(shí)現(xiàn)總體布局要求，了解所在區(qū)域的地質(zhì)特征，收集自然光的變化形式，使建筑朝向布局合理化，從而提升建筑內(nèi)部自然采光(如圖2)效果。根據(jù)周邊環(huán)境、地勢(shì)特征、風(fēng)向，對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)行合理設(shè)計(jì)，做到保溫散熱的科學(xué)處理，降低空調(diào)系統(tǒng)的使用頻率，減少采暖系統(tǒng)的多余耗熱。建筑平面設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用規(guī)則平面造型，減少多余的平面變化，縮小外墻面積，合理控制層高，且考慮一定建筑面積的最佳節(jié)能層數(shù)與層高，這些設(shè)計(jì)手法可以有效改善建筑的節(jié)能效果。

3.3 科學(xué)使用綠色環(huán)保材料

綠色環(huán)保材料指的是具有較好生態(tài)環(huán)保性能的建筑材料，這些材料在建筑工程中的應(yīng)用，不僅能夠降低對(duì)外界環(huán)境的污染，還不會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。相比于傳統(tǒng)材料，性能更具優(yōu)勢(shì)。在綠色環(huán)保材料選擇上，需嚴(yán)格按照現(xiàn)有規(guī)范要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作對(duì)比分析，以低能耗、高安全性的材料為主，減少不必要的浪費(fèi)或損耗。

圖2 某建筑自然光的應(yīng)用

應(yīng)用可再生的原材料作為主要的施工材料，可避免廢棄物的出現(xiàn)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)與建設(shè)，可選擇使用框架與裝配式的建筑結(jié)構(gòu)形式，以消除工程對(duì)環(huán)境的不利影響，進(jìn)一步降低施工成本。

3.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.4.1 墻體保溫設(shè)計(jì)

在墻體保溫設(shè)計(jì)中，要考慮到建筑所在區(qū)域溫度的變化特征，如果是在溫度較低環(huán)境下，務(wù)必對(duì)建筑墻體的保密性和保溫性加以細(xì)致分析，防止內(nèi)部空間熱能散失，改善空間環(huán)境。如果是在溫度較高環(huán)境下，則主要以減少環(huán)境熱輻射吸收和提高外圍護(hù)散熱為主。對(duì)于特殊結(jié)構(gòu)部位，如果存在縫隙問題，要盡快處理解決，確保內(nèi)部的環(huán)境溫度。

3.4.2 屋面節(jié)能

屋面節(jié)能設(shè)計(jì)要從四方面予以綜合考量。其一，正鋪保溫屋面。能夠降低保溫材料受外界環(huán)境的影響，改進(jìn)室內(nèi)保溫效果，同時(shí)在屋面中，會(huì)設(shè)置隔氣間層，減少多余水分的出現(xiàn)；其二，倒鋪保溫屋面。在防水卷材上鋪設(shè)保溫材料，這樣鋪設(shè)后能夠起到防水隔離效果，優(yōu)化室內(nèi)節(jié)能性；其三，通風(fēng)降溫屋面。在屋面下部設(shè)置頂棚空氣間層，與原有的結(jié)構(gòu)層形成一個(gè)架空的通風(fēng)通道，達(dá)到散熱效果，減少人工散熱設(shè)備的使用；其四，種植屋面。利用栽植植物自身性能，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)散熱和遮蔽的效果，降低內(nèi)部的空間溫度。

3.4.3 門窗設(shè)計(jì)

門窗不僅是建筑的重要組成部分，也是進(jìn)行熱量交換的重要場(chǎng)所，還是連接內(nèi)外部空間的關(guān)鍵部分。在門窗設(shè)計(jì)中，一方面應(yīng)考慮到門窗所在位置及開啟方式，盡可能控制熱量散失；另一方面要科學(xué)設(shè)置門窗尺寸和結(jié)構(gòu)形態(tài)，達(dá)到節(jié)能要求，增強(qiáng)隔熱效果。再者，在設(shè)計(jì)中還需充分了解建筑所在區(qū)域氣候、光照特征，展開窗簾、雨棚等遮陽結(jié)構(gòu)的科學(xué)規(guī)劃(如圖3)，減少陽光直接照射帶來的不良影響。同時(shí)考慮到內(nèi)部空間采暖要求，將節(jié)能理念融入到門窗設(shè)計(jì)中，完善方案內(nèi)容，滿足綠色建筑的設(shè)計(jì)要求。

圖3 某建筑一體化遮陽設(shè)計(jì)

3.5 可再生資源的合理利用

目前常用的可再生能源以太陽能為主，具有較好的清潔性和可再生性能，儲(chǔ)量豐富，通過相關(guān)設(shè)備設(shè)置可直接轉(zhuǎn)化成電能和熱能，滿足生產(chǎn)和人們生活需求。同時(shí)，太陽能的應(yīng)用也可降低建筑設(shè)計(jì)中，內(nèi)部人工照明設(shè)施及暖通空調(diào)系統(tǒng)的使用頻率，達(dá)到節(jié)能要求，減少環(huán)境污染。需要注意，北方采暖季是能耗巨大的時(shí)間段，應(yīng)合理應(yīng)用地?zé)崮茉催M(jìn)行供暖，并設(shè)置雙層外窗，力求更好的保溫，為居民創(chuàng)造良好的生活環(huán)境。

4 綠色建筑設(shè)計(jì)的主要發(fā)展趨勢(shì)

4.1 因地制宜

在綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的基本原則，改善設(shè)計(jì)水平，做到能源的科學(xué)使用。設(shè)計(jì)中先做好區(qū)域氣候、地質(zhì)環(huán)境的分析和考察，在綠色理念引導(dǎo)及建筑工程要求下，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、性能的規(guī)劃處理，降低能源及成本損耗。再者，堅(jiān)持因地制宜原則，在陽光充足區(qū)域內(nèi)，安裝太陽能轉(zhuǎn)換裝置，利用太陽能完成電能、熱水的供應(yīng)。對(duì)于溫度較低區(qū)域，可選擇環(huán)保型保溫墻體材料。根據(jù)不同的氣候特征、地勢(shì)情況、特有材料的就近使用來提高設(shè)計(jì)、改善生活。

4.2 科學(xué)調(diào)整植物群落，保護(hù)自然環(huán)境

充分利用植物群落的特征、結(jié)構(gòu)，優(yōu)化建筑空間生態(tài)性能，減少設(shè)計(jì)和建設(shè)中不必要的資金損耗。同時(shí)植物群落的有效利用，還可密切建筑與生態(tài)環(huán)境間的聯(lián)系，增強(qiáng)建筑空間的自然之感，營造優(yōu)美、觀賞性和功能性較強(qiáng)的空間環(huán)境，進(jìn)而改善建筑設(shè)計(jì)水平。在植物群落作用下，空間層次感會(huì)得到很好的凸顯，大大提高建筑的實(shí)用性。遵循自然設(shè)計(jì)的景觀需要將城市的特定地理山脈作為前提條件，將山水地貌和自然風(fēng)景應(yīng)用到建筑景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中來，促進(jìn)人工景觀與自然景觀的完美融合，使城市綠化設(shè)計(jì)空間更加開闊。同時(shí)，巧妙合理的在室外設(shè)置垃圾收集處、吸煙區(qū)、游憩場(chǎng)以及各種警示標(biāo)識(shí)牌，讓它們更好的融入環(huán)境。

4.3 科學(xué)利用可再生資源

綠色建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)的達(dá)成離不開可再生資源的應(yīng)用。利用可再生資源替換傳統(tǒng)資源能源，不僅能夠緩解現(xiàn)存的資源能源危機(jī)，還可減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前的可再生資源以太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮転橹?，這些能源的使用，可以降低電能、煤炭、石油等能源的應(yīng)用率，且這些能源的清潔性較強(qiáng)，不用擔(dān)心對(duì)環(huán)境的破壞。雖然現(xiàn)階段這些能源開發(fā)利用技術(shù)還不完善，但相信隨著技術(shù)水平的提升，這些能源的優(yōu)勢(shì)將逐漸凸顯，并為綠色建筑目標(biāo)的達(dá)成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié) 語

希望上文論述，可使從業(yè)人員對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)理念及方法有進(jìn)一步了解和掌握，進(jìn)而在日后的工作中，加大綠色建筑設(shè)計(jì)的落實(shí)度，為綠色建筑長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成貢獻(xiàn)力量。