綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與運用

文／張世浩 青科控股集團有限公司 山東青島 266555

夏政華 青島北洋建筑設計有限公司 山東青島 266100

王召強 青島北洋建筑設計有限公司 山東青島 266100

1、引言

綠色建筑設計理念對建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了極大影響，使更多的可用技術和材料在原有基礎上發(fā)生了質的蛻變，更加符合現(xiàn)階段的時代發(fā)展要求和經濟建設思想，也是未來實現(xiàn)城市大規(guī)模可持續(xù)發(fā)展的重要研究方向。因此，設計人員需要在工作中根據(jù)相關技術和材料的使用優(yōu)勢及現(xiàn)實需要，進一步優(yōu)化建筑的節(jié)能環(huán)保效果和自身價值。

2、綠色建筑設計的重要性

建筑自身在建造和使用過程中會消耗大量的能源，會對環(huán)境造成大量污染。據(jù)相關統(tǒng)計，全球有接近一半的能源被用于建筑，同時我們從自然界獲取的天然素材也有近一半被用來建造各類建筑設施。另外，在建筑施工過程中使用的能源——電能、汽油、柴油等都連帶有二氧化碳產生，如，電能來自煤的燃燒，建筑材料的運輸使用汽油、柴油等，這些耗能是巨大的，帶來的污染也是巨大的。綠色建筑設計是解決建造過程中高能耗高污染的必經之路，通過在設計階段采取措施減少資源的消耗，滿足居民的生活需要，推動人、自然、社會的和諧共生。綠色建筑設計還可以降低施工成本、減少能源消耗，提高工程質量，順應現(xiàn)代化市場的發(fā)展，為后續(xù)的施工環(huán)節(jié)帶來經濟利益和社會效益。

3、綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與運用原則

3.1 人本性

建筑工程建設的主要目的便是滿足人們的居住需求，在開展建筑物設計的過程中，設計者必須要嚴格遵循美學規(guī)律、心理學規(guī)則、風水學理念，對工程建筑的各項因素開展細化分析，以便切實有效地滿足廣大用戶的居住需求，為用戶營造出舒適、健康、自然的居住空間?；诰G色建筑設計理念開展建筑設計，必須要貫徹以人為本的原則，做好建筑工程人性化設計，切實滿足“人本性”要求。工程設計師應該有針對性地開展設計，結合當?shù)厍闆r，科學進行調研，選擇契合本地人們生活方式的建筑設計方案，就地取材，減少建材運輸成本，在保障建筑應用水平的同時，減少工程造價，滿足廣大用戶們的居住需求。

3.2 生態(tài)化

在綠色建筑當中，可持續(xù)發(fā)展作為其中重要的組成環(huán)節(jié)，要求我們關注建筑對于環(huán)境產生的影響，綠色建筑的出現(xiàn)，就是將保護生態(tài)環(huán)境節(jié)約資源作為基本的出發(fā)點，根據(jù)相關統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，全球每年所開采的原材料有七十五億噸，其中百分之四十分別轉變成工程用品、建筑材料等，木材50%被應用在了工程建筑中，因為木材砍伐十分嚴重，導致森林退化、洪水泛濫、生物多樣性減少等情況也不斷地發(fā)生。除此之外，建筑施工過程中也消耗了大量能源，并且導致周邊受到巨大的污染和影響，作為設計人員應當主動擺脫人類中心論這一思想桎梏，深入的體會到人作為自然當中重要的組成部分，只有將這樣正確的觀念加入其中，尊重自然，才能與自然和諧共處。

3.3 自然性

綠色建筑設計理念的根本目標便是實現(xiàn)建筑與自然環(huán)境和諧相處，在滿足建筑建設需求的基礎上，避免對環(huán)境自然造成嚴重的危害影響。在綠色建筑設計理念之下開展建筑設計，必須要遵循大自然的規(guī)律，有針對性、有規(guī)劃地進行建筑設計，實現(xiàn)城市的綠色發(fā)展。在建筑設計內容層次，應該在建筑設計的過程中增加自然元素、綠色元素，實現(xiàn)建筑物在實用性與自然之間的和諧發(fā)展。因為在城市建設開發(fā)的過程中，很多自然生態(tài)環(huán)境遭受到破壞，大量城市霧霾出現(xiàn)，長期以來建筑工程建設事業(yè)已經與自然發(fā)展需求相悖，所以綠色建筑設計理念下開展建筑設計工作，必須要全面貫徹自然環(huán)境保護原則，實現(xiàn)建筑與自然環(huán)境和諧共處。

3.4 地域性

建筑工程設計必須要考慮到地域性特點，結合工程建設當?shù)氐臍夂驐l件、水文條件，做好各個環(huán)節(jié)的建筑設計內容，充分考慮該地區(qū)是否適宜人們居住，更好地穩(wěn)步推進建筑工程設計。我國地大物博，不同地區(qū)的氣候環(huán)境、地質水文都存在差異，所以在進行工程設計之前，應該充分對當?shù)氐乃?、氣候、地質環(huán)境、土壤情況等各項內容進行規(guī)劃設計。考慮好地域地理特點，為建筑設計工作奠定基礎。

4、綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與運用

4.1 構建完整的設計理念

綠色建筑設計是一個復雜度極高的綜合系統(tǒng)工程，要完成這一系統(tǒng)工程，一方面需要設計單位應用可持續(xù)發(fā)展的設計思想，另一方面需要相關管理部門、甲方、施工單位等項目的參與方都具備綠色環(huán)保意識，將綠色建筑理念貫穿建筑的整個生命周期。在這樣一個參與方眾多的系統(tǒng)工程中，必須要樹立一個明確的可持續(xù)設計理念，多方達成共識并貫徹到底。具體來說，就是將綠色環(huán)保的思想植入到建筑設計的每一個具體細節(jié)中，加強綠色可再生資源的利用，有效降低能源的浪費。

4.2 建筑面積規(guī)劃設計

結合我國當前城市規(guī)劃情況來看，城鎮(zhèn)化進程日漸深入，城市土地資源更加緊張。當前很多建筑物所占據(jù)的面積較大，但是真正能夠被人們生活所利用的空間則相對有限，直接造成了土地資源浪費問題，并且嚴重壓縮了城市綠化面積，直接阻礙了城市綠色化建設。在綠色建筑設計理念當中，最為關鍵的內容便是節(jié)約用地，為此，在建筑設計過程中，必須要做好土地資源節(jié)約工作。在綠色建筑設計初期，可以結合建筑造價開展考量，盡量節(jié)約土地資源，減小用地面積，將更多的土地用于綠化，融入更多綠色元素。綠色建筑設計的過程中，設計者應該結合當?shù)氐臍夂颦h(huán)境、地理地勢、環(huán)境條件、經濟發(fā)展條件等各項內容進行分析了解，確定目標建筑物的具體使用情況，結合建筑物的功能性要求，在城市管轄區(qū)域內選擇合適的位置進行進一步開發(fā)設計。此外，為了有效節(jié)約土地資源，必須要在綠色建筑設計理念之下，貫徹因地制宜的設計原則，轉變傳統(tǒng)不規(guī)范、不科學的網格規(guī)劃模式，按照不同建筑物的實際功能進行屬性劃分，合理規(guī)劃建筑面積。依托原本的地形特點，保持當?shù)刈匀坏孛惨?。對工程建設區(qū)域的植被特點進行分析，盡量減少工程建設對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成的影響。明確建筑物建設周圍的土壤條件、水質條件、環(huán)境因素、動植物分布情況以及數(shù)量，做好建筑周邊地質環(huán)境、自然生態(tài)的探究分析，為建筑工程建設完畢的后續(xù)生態(tài)環(huán)境建設奠定基礎。

4.3 加強綠色材料的應用

建筑物在建設期間需要使用大量的建筑材料，因此需要控制好建筑材料的用量。在建筑設計中對建筑材料的用量做出具體而明確的規(guī)定，以免后期施工時出現(xiàn)建筑材料浪費的情況。在進行綠色建筑設計時，要充分考慮到建筑材料的使用壽命，選用使用時間長、耐用的材料，延長建筑物的使用壽命。此外，還應使用具有綠色環(huán)保性能的綠色材料，降低對自然和人類的不良影響。應該節(jié)約使用傳統(tǒng)建筑材料，增加廢舊建筑材料的回收利用，盡可能地降低能源和資源消耗，減少建筑垃圾和污染物的生成，這是綠色建筑體系最重要的內在機制。可將建筑拆除階段中收集的廢舊材料，如木地板、木材、混凝土構件、金屬、磚石、保溫材料等，經過處理和改造，在滿足強度和使用要求的前提下，使用到新建筑中，這樣不僅降低了建筑的造價，還可避免因過度使用自然資源而引發(fā)生態(tài)問題。

4.4 強化建筑總體規(guī)劃

建筑設計中的總體規(guī)劃，可以在很大程度上給后續(xù)的施工工作提供重要的指導。在建筑總體方案的確定上，專業(yè)的設計人員應遵循精細化設計標準，從多個角度來實現(xiàn)科學規(guī)劃。綠色建筑設計中，為達到綠色設計的目標，應該保持建筑設計與環(huán)境的全面協(xié)調。從常規(guī)的建筑施工來看，項目施工任務結束后，現(xiàn)場往往會產生大量的建筑廢料，給工程現(xiàn)場環(huán)境造成巨大的污染和破壞，如果能夠在設計方案中考慮建筑廢料的處理，就可以在很大程度上實現(xiàn)有效的環(huán)境保護。比如，在設計階段提前考慮對混凝土、木材等基本材料的回收，來實現(xiàn)這些材料在建筑中的二次循環(huán)和利用。對于建筑工程中無法直接被回收和利用的材料，需由專業(yè)的人員來做好材料分類和處理。隨著人們對綠色建筑設計要求的提高，設計中需適當增加建筑周邊的綠色面積，以呈現(xiàn)良好的綠化效果。如在建筑外墻、陽臺等特殊位置，可直接采用綠化面積延伸的方式，通過一些攀緣植物的設置，不僅可以起到良好的裝飾作用，還可以實現(xiàn)空氣凈化。

建筑工程施工中的水資源消耗也十分巨大，在開展建筑設計施工時，同樣需將節(jié)水作為重點考慮的方面。建筑設計的初期階段，設計人員要對工程現(xiàn)場周邊的水資源分布等情況加以全面調查，有效節(jié)約和利用水資源。后續(xù)的工程施工建設中，專業(yè)的施工人員和管理人員都需要結合總體的設計與施工要求，做好對水暖項目的監(jiān)督和管控，在最大程度上降低水資源的消耗。傳統(tǒng)的建筑工程施工中，由于缺乏節(jié)水理念，水暖安裝中的水資源消耗量非常大。針對這一情況，應當進行節(jié)水設計，結合建筑工程總體的設計和施工要求，做好水暖施工的細節(jié)優(yōu)化，設計對應的水循環(huán)系統(tǒng)。比如，在工程現(xiàn)場可直接進行雨水回用設施的設計，經由雨水回收裝置來實現(xiàn)對區(qū)域內雨水資源的科學處理，經處理以后的雨水可直接用于室外綠化澆灌、道路沖洗。此外，建筑周邊往往存在一定的景觀設計，植物灌溉節(jié)水方面，要改變傳統(tǒng)大水漫灌的方式，而應采用噴灌或者微灌的方式，盡可能選用內壁光滑且阻力小的給水管材，通過放大管徑的方式來減小灌溉過程中的管道阻力損失。

4.5 室外環(huán)境綠化設計

加強建筑外圍環(huán)境的綠化，用綠植覆蓋地面，鎖住土壤水分，可以幫助營造涼爽、舒適的環(huán)境；高大的喬木遮擋陽光形成了樹蔭，減少夏季建筑吸熱，還可以凈化空氣，提高建筑空間的空氣質量。所以，在綠色建筑的設計中，一定要加強室外環(huán)境綠化設計，打造良性的微氣候，提升建筑設計綜合質量。室外環(huán)境綠化主要包括以下幾個方面：首先，建筑周邊環(huán)境綠化在夏季，地面受到的輻射熱反射到外墻和窗戶的熱量約占總熱量的一半，為了降低這部分從地面來的反射熱，可以在建筑物室外種植灌木和草坪，盡量減少反射到建筑物上面的熱量。在冬季寒冷的北方地區(qū)，則適合種植落葉性植物，冬季不會遮擋建筑物，能很好地接受陽光照射。其次，建筑立面綠化通過種植攀緣性植物綠化外墻，如常春藤和野葡萄等，不需要其他輔助支持物，常春藤可以生長到30m高，鋪滿整個墻面；野葡萄可以長到15m左右，可減少熱輻射，同時，對建筑物也能起到很好的裝飾作用，可以使高大的建筑物更具特色。最后，陽臺與屋頂綠化陽臺綠化不僅能使室內獲得良好的景觀，而且還能豐富建筑立面造型并美化城市景觀。陽臺有凹、凸及半凹半凸三種形式，形成不同的日照及通風情況，產生不同的小氣候。要根據(jù)具體情況選擇不同習性的植物。是喜陽還是喜陰，喜潮濕還是抗干旱等。陽臺綠化注意植物的高度，不要影響通風和采光。同時，屋頂綠化還具有蓄水、減少廢水排放、保溫隔熱、隔聲等作用。

4.6 室內環(huán)境設計

首先，人工照明和自然采光巧妙運用自然光可以為建筑空間節(jié)省大量的照明成本，同時也為建筑空間增添了色彩。有效利用這一資源是實現(xiàn)綠色室內設計最經濟的途徑之一。在設計階段，通過適當增加窗戶的數(shù)量和調整窗戶的位置來增加光的數(shù)量，選擇透明玻璃或透明材料裝飾也很有效。照明系統(tǒng)可采用智能化控制，該智能控制系統(tǒng)使用聲控或光控節(jié)能燈具，在最大限度提高照明條件的同時，保護居住環(huán)境。其次，熱環(huán)境設計優(yōu)化建筑外圍護結構的熱工性能，防止因外圍護結構內表面溫度過高或過低、透過玻璃進入室內的太陽輻射熱等引起的不舒適感。設置室內溫度和濕度調控系統(tǒng)，使室內的熱舒適度能得到有效的調控。根據(jù)使用要求，合理設計溫度可調區(qū)域的大小，滿足不同個體對熱舒適性的要求。最后，室內通風設計保持室內空氣流通是保證人體健康、創(chuàng)造舒適生活環(huán)境的重要前提?？茖W的綠色室內通風設計方案一般應避免過多降低室內空間高度，不直接影響室內空氣循環(huán)，避免盲目擴大室內空間，同時，在設計通風系統(tǒng)時應充分考慮經濟成本問題。在保證室內空氣流通的同時，盡量節(jié)約成本，充分體現(xiàn)綠色室內設計的內涵。

4.7 建筑節(jié)能技術的應用情況

建筑節(jié)能主要分成兩個方面，一方面是建筑在使用過程中，需要提高對于能源的使用效率；另一方面則是確保在生產過程中更加的節(jié)能。從本質上來看，建筑的生產、建設和使用所消耗的能耗，占據(jù)我國總能耗超過一半。因此可知，建筑節(jié)能與國家能源消耗有著密不可分的聯(lián)系。建筑在使用能耗過程中，包括熱水供應、空調采暖等多個方面。在國際標準中，其與交通、運輸、農業(yè)、工業(yè)等有著同等重要的地位，這些都可以列為民生能耗。從具體角度來看，對于降低建筑在使用過程中的能耗情況，可以確保建筑隔熱保溫性能得到改善。為了確保建筑整體保溫性能得以提高，那么就需要將新技術應用其中。通過使用照明節(jié)能技術和供暖節(jié)能技術，也能夠有效地降低在使用過程中建筑的能耗情況。

4.8 對于可再生自然能源進行利用

隨著時代不斷發(fā)展，人們開始對于再生自然能源進行高度的關注，包括地熱能、風能、太陽能。在利用這三種能源時，能夠有效地體現(xiàn)綠色建筑設計理念，通過調查筆者發(fā)現(xiàn)，在我國，太陽能是應用最廣泛的可再生能源，通常被利用在建筑的降溫、采暖、干燥等多個方面，將太陽能直接轉化成電能和熱能，這樣才能保證資源的利用效率得以提高。將太陽輻射，轉變成人們日常生活用電，因此我國開始建立大量的太陽能電站。與傳統(tǒng)的太陽能發(fā)電對比后，筆者發(fā)現(xiàn)，電力發(fā)電在我國有著較快的發(fā)展速度。近幾年來，我國逐漸成為世界風力發(fā)電設備制造大國，并且風力發(fā)電設施主要集中在我國西部偏遠的地區(qū)，由此解決邊疆地區(qū)所出現(xiàn)的用電問題。風能太陽能在未來有著良好的應用前景，同時也需要對于其他能源發(fā)展進行高度的關注，比如地熱能，地球內部當中存在較為豐富的地熱資源，目前來看，各個國家開始對于地熱能的應用進行高度的關注。與風能與太陽能對比后，地熱能在利用過程中存在一些的問題。目前來看，地熱能在利用過程中，面對的最大作業(yè)問題就是管道腐朽和水質處理情況。如果這些問題得到全面的解決，那么就能保證地熱利用存在更加廣闊前景。

結束語：

總之，綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與應用的意義重大，不僅可以滿足人們對建筑物的健康性、生態(tài)性需求，而且還可以促進社會穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)綠色建筑發(fā)展目標。建筑設計作為工程建設的重要環(huán)節(jié)，必須要在綠色建筑設計理念引領之下，結合工程建設的實際需求科學合理開展建筑設計，確保在節(jié)約資源的同時實現(xiàn)環(huán)境保護，真正確保工程建設的低能耗和高效益。