建筑設計中綠色建筑設計理念的應用探討

孫亞寧

天津大學建筑設計規(guī)劃研究總院有限公司 天津 300073

在建筑工程施工建設中，投放的資源量比較大，隨著工程項目數(shù)量增多，規(guī)模擴大，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴重影響。隨著社會快速發(fā)展，環(huán)境破壞更加嚴峻，人們的環(huán)保意識隨之提高，綠色建筑設計理念在這種環(huán)境下產生。綠色建筑設計也就是根據(jù)傳統(tǒng)建筑設計理念，對其優(yōu)化改革，以滿足社會可持續(xù)發(fā)展要求。

1 綠色建筑設計的基本原則

1.1 環(huán)境保護

隨著生態(tài)發(fā)展理念的出現(xiàn)，要想把可持續(xù)發(fā)展思想滲透到建筑設計活動中，要求設計理念朝著生態(tài)化、環(huán)保化的趨勢發(fā)展。在建筑工程項目實際設計中，設計工作人員需要根據(jù)建筑整體布局，科學設計建筑空間，讓設計理念上強調綠色性、舒適性、環(huán)保性，降低對環(huán)境的影響。在材料選擇方面，按照環(huán)境保護要求，盡可能選擇經濟性、環(huán)保性的材料，如合成石、低輻射鍍膜玻璃等，優(yōu)化工程設計方案，避免給周圍環(huán)境造成破壞，及時將建筑垃圾清理，保證建筑綠色環(huán)保目標順利完成，給人們提供一個舒適、健康的生活環(huán)境。

1.2 人性化

在當前社會發(fā)展中，在開展建筑設計工作時，應展現(xiàn)出人文情懷，也就是從人的需求角度入手，對建筑設計方案進行調整，選擇滿足人們需求的設計方式，或者在建筑中加入適量的當?shù)靥厣?。要想讓建筑資源使用率不斷提供，需要結合城市建設發(fā)展要求設計工程方案，讓建筑風格和城市建設發(fā)展要求相迎合，成為城市建設發(fā)展中一部分，充分體現(xiàn)當?shù)靥厣玔1]。在建筑設計中，盡量讓建筑環(huán)境更具環(huán)保性、舒適性，把環(huán)境心理學、建筑聲學等內容融入建筑設計中，盡可能給人們提供一個舒適且人性化的環(huán)境，讓建筑設計更具人性化。

1.3 使用新能源

在社會快速發(fā)展中，能源數(shù)量不斷減少，而在城市建設中，隨著工程數(shù)量增加，出現(xiàn)較大能源缺口，如果沒有對其進行調整，必然會加劇能源緊張，給國家長效發(fā)展帶來負面影響。綠色建筑應結合國家提出的可持續(xù)發(fā)展要求，深入貫徹全新的建設設計理念，在建筑工程設計中，盡可能做到減少能源消耗、生態(tài)保護，整合與調配現(xiàn)有資源，實現(xiàn)資源高效使用。與此同時，綠色建筑更倡導科學使用新能源，設計人員需要從長遠發(fā)展角度入手，將新能源、新技術靈活應用到建筑中，降低工程建設過程中對能源的消耗，讓更多的新能源在建筑領域中廣泛運用。

2 建筑設計中綠色建筑設計理念要求

2.1 把人類健康放在第一位

不管是哪個行業(yè)，都要把人類身體健康放在第一位，任何行為都不可給人類身體健康造成威脅。在建筑設計過程中，按照健康性要求，盡可能降低對存在影響人們身體健康的各項因素應用，這也是綠色建筑設計中重點關注的內容，與后期建筑投放使用過程中對人類身體健康有著直接影響。在綠色建筑設計中，應加強對人類身體健康保護，把綠色建筑設計凌駕于人類健康基礎上。

2.2 實現(xiàn)資源循環(huán)利用

在建筑設計中，需要把綠色環(huán)保思想理念當作根本，在強度綠色環(huán)保的同時，也要降低對能源的消耗，充分展現(xiàn)出綠色資源節(jié)能價值[2]。在建筑設計中，通過使用綠色性、環(huán)保性、實用性的方式，降低建筑資源的消耗，在此過程中能源節(jié)省并非一味地強調工程成本控制，而是充分展現(xiàn)出資源使用價值。在節(jié)約資源的基礎上，按照綠色建筑設計要求，對資源循環(huán)利用，提高資源使用率。

2.3 節(jié)能環(huán)保

對于現(xiàn)代建筑，在建筑設計中對有限能源建筑有著較強的依賴性，對于一些長時間使用照明設施、暖通系統(tǒng)的建筑而言，屬于一個高能耗的建筑，不僅會造成資源緊張，也會給生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。通過調查，人類在資源消耗上，大部分應用在建筑中。結合綠色建筑設計理念，應強調設計方式的改變，把以往高消耗調整成低消耗，通過使用各種新興技術和設計理念，達到節(jié)能環(huán)保的效果，提高資源使用率，降低對不可再生資源的消耗，在部分資源上做到自給自足?，F(xiàn)階段，環(huán)境污染往往和建筑行業(yè)有著必然的聯(lián)系，不僅會產生空氣污染，也會伴隨光污染、噪聲污染等。所以，要想在建筑設計中順利引進綠色建筑設計，應對整個建筑周期綜合考嶺，科學評估建筑周期內給生態(tài)環(huán)境帶來的影響，提出節(jié)能環(huán)保的設計理念，加強對生態(tài)環(huán)境的保護。例如，對于建筑內部和外部，使用高效熱發(fā)射材料，適當調節(jié)外界紅外射線，以增強建筑保溫隔熱性能。此外，在建筑門窗等位置，使用高效節(jié)能型玻璃，如硅氣凝膠，作為一種全新的節(jié)能墻體材料，可能降低對資源的消耗。在建筑工程中使用新能源，如太陽能、風能等，太陽能屬于一種純天然、無污染的綠色環(huán)保型能源，能夠給人提供熱量和電力，而風能則是一種電力能源，可以借助風力發(fā)電，這樣不但可以對生態(tài)環(huán)境進行保護，也能提高資源使用率，滿足國家提出的節(jié)能環(huán)保要求[3]。

3 建筑設計中綠色建筑設計理念的具體應用

3.1 建筑整體設計

在建筑工程整體設計中，應強調建筑內部與外部環(huán)境的連通性，讓人與建筑、生態(tài)環(huán)境和諧共處，一同構建和諧美好的家園。在建筑設計前期，設計人員應對現(xiàn)場進行勘察，了解當?shù)貧夂驐l件、生態(tài)環(huán)境、水文信息中，結合當?shù)貧夂驐l件，合理設計建筑，選擇適宜的墻體材料，結合建筑所在位置的通風、光照，確定建筑朝向，合理設計屋面坡度，確定好陽臺與通風位置。并且，結合建筑朝向，科學布局，在建筑南向位置設有大面積窗戶，合理使用太陽能和風能，保證建筑內部通風與光照，降低對照明及通風系統(tǒng)的依賴。在各個區(qū)域，建筑整體設計要求有所不同，例如在建筑朝向設計方面，我國南北地區(qū)差異明顯，南方地區(qū)建筑長軸方向和夏季主導風向保持垂直狀態(tài)，這樣做的目的就是在炎熱的夏季也能保證建筑內部正常通風，降低建筑內部溫度。在我國北方地區(qū)，建筑長軸方向一般和冬季主導風保持平衡，讓墻體可以接受更多的光照，提高建筑內部舒適性。

在建筑選址和現(xiàn)場設計方面，作為建筑整體設計中重要組成部分，對建筑性能和外觀起到了決定性作用。在綠色建筑設計理念中，重視建筑工程和周圍環(huán)境的和諧共處，降低在建筑工程施工建設中對周圍環(huán)境的影響。從建筑質量角度分析，需要綜合思考外界環(huán)境因素和施工現(xiàn)場條件，確定最佳的工程方案，給后續(xù)施工建設提供支持。設計人員在建筑工程設計過程中，需要按照綠色建筑設計要求，綜合思考當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及氣候條件，在建筑設計中充分展現(xiàn)[4]。在建筑選址方面，盡可能選擇基礎設施比較齊全的地區(qū)，給今后人們正常生活提供便利條件。

在建筑布局設計方面，應對建筑內部功能區(qū)域科學劃分，在確保建筑功能的情況下，整合與調配各項資源，降低對不可再生能源的依賴，讓建筑內部功能基本相同的區(qū)域集中處理，提高建筑內部環(huán)境的統(tǒng)一性，減少對空調、通風系統(tǒng)的消耗。在建筑外部設計方面，應對周圍生態(tài)環(huán)境有所了解，科學規(guī)劃，提高資源使用率。結合當?shù)赝L和氣候條件，確定建筑朝向，確保建筑通風、采光，合理使用新能源，如太陽能、風能等。做好建筑周圍場地規(guī)劃工作，合理使用建筑周圍的樹木和建筑，減少建筑熱量負荷，控制好建筑之間的距離，防止影響建筑采光與通風。

在配套系統(tǒng)設計方面，作為建筑設計的重點，完善的配套設施可以促進綠色建筑設計理念的快速實現(xiàn)。在建筑主體設計中，要想合理使用綠色環(huán)保材料，應引進先進配套系統(tǒng)，提高建筑環(huán)保效果。例如，引進新型通風換氣系統(tǒng)，定期更好通風管道，通過使用空氣處理系統(tǒng)和換氣系統(tǒng)，將新鮮空氣導入到建筑內部，凈化建筑內部空氣，改善建筑內部空氣環(huán)境。

3.2 選擇綠色節(jié)能材料

隨著城市建設發(fā)展步伐的不斷加快，預示著要對城市布局重新規(guī)劃，需要更新大量建筑，在此過程中，可能會產生規(guī)模龐大的廢棄建材。要想展現(xiàn)出建筑工程的綠色環(huán)保特點，需要合理使用廢棄建材，通過各種方式對其科學處理，形成無污染的新型材料。例如，再生混凝土空心磚塊，其是把廢棄混凝土作為主要材料，加入適量的硅酸鹽水泥等材料形成，展現(xiàn)出質量輕、抗震性能強、節(jié)能環(huán)保等特點，實現(xiàn)對廢棄建材的循環(huán)利用，強化建筑功能，滿足國家提出的綠色建筑要求。并且，在建筑裝飾設計上，按照節(jié)能環(huán)保標準，選擇綠色性材料。當前，市場中流通各種環(huán)保型材料，如合成石，經濟實用，節(jié)能環(huán)保，能夠減少工程裂縫問題的出現(xiàn)，具有較強的抗火性；聚乙烯材料有著良好的隔音、保溫、防潮性能，可以循環(huán)使用，綠色環(huán)保性強，設計人員可以結合業(yè)主要求選擇對應的材料，真正做到經濟與環(huán)保的和諧發(fā)展。

當前，建筑行業(yè)中引進了諸多科技化材料，給綠色建筑發(fā)展提供了更廣闊的空間。在實際中，新的建筑材料已經取代傳統(tǒng)能源，滿足綠色環(huán)保要求，給建筑行業(yè)發(fā)展提供動力。例如，在屋頂花園設計方面，鋪設高等級的防水材料，或者在屋頂種植綠植，不僅能夠環(huán)保隔熱，也能起到改善建筑內部環(huán)境的效果，讓建筑更美觀[5]。通過居住環(huán)境和生態(tài)自然的相互結合，達到綠色環(huán)保的效果。此外，在選擇建筑外圍結構材料時，也可以注重對建筑整體情況的考量，降低對能源的消耗。在實際設計中，盡可能選擇一些經濟適用且環(huán)保的材料用于建筑外圍結構建設。當前，一些高層建筑項目，磚石結構應用比較少，主要選擇的是部分填充的外墻材料，密度小，可以減輕建筑主體深基坑重量，延長使用期限，并且節(jié)省材料成本，將建筑能源消耗量降至最低。

3.3 應用可再生能源

綠色建筑設計理念出現(xiàn)的主要原因就是緩解當前我國能源緊張的局面，同時在建筑工程設計施工中，盡可能使用可再生資源，提高能源使用率，降低對不可再生資源的依賴與消耗，讓建筑節(jié)能功能得到充分發(fā)揮。現(xiàn)階段，在人們日常生活發(fā)展中，大部分用品都融入綠色可再生能源，例如太陽能、風能等，不同的可再生資源在我們生活中發(fā)揮著價值各不相同。在建筑設計過程中，相關人員應重點思考建筑主體及周圍環(huán)境，讓其和建筑主體處于相同高度，使綠色節(jié)能目標快速實現(xiàn)。在建筑主體設計中，盡可能在有限空間內，讓空間設計更合理，面積更大，讓建筑室內采光、通風能力不斷提高。例如，對于建筑密度高的城市，在建筑設計方面，盡量讓建筑主體和周圍建筑保持一個高低錯落的狀態(tài)，合理分布，讓陽光平衡地進入到建筑中，豐富建筑內部結構，展現(xiàn)出建筑的綠色環(huán)保功能。

例如，在建筑中安裝地源熱泵系統(tǒng)。由于在地源熱泵系統(tǒng)建設中，需要有一定的土地資源和建筑冷量，在建筑設計中，需要把地源熱泵系統(tǒng)安裝在 A、B 樓中，因為地熱鋪設方式主要是管道，要想讓其更加安全，需要對管道換熱能力科學計算，選擇換熱能力強的管道。例如，采用立埋單 U 法完成埋管工作，在經過有效測試以后，可以了解該地區(qū)土壤平均溫度為19.31℃，管的換熱能力為40.3W/m，按照35W/m換熱能力對埋管科學計算，讓其更加安全。通過計算，確定埋管數(shù)量，設有150個孔洞，孔徑為14cm，之間距離保持在4m。把兩個室外埋設的管道安裝在一個熱泵系統(tǒng)中，分別把一個帶有一級、分水裝置的集分水井設置到各個埋管位置，其中一個位置設有10個環(huán)路，另一個設有8個環(huán)路，同時每個環(huán)路和集管相互連接，連接以后和對應的集分水器充分連接。

再例如，安裝太陽能光電系統(tǒng)。建筑設計人員如果在建筑中庭位置不適用各種外部能源，要求光伏電板具備一定電量，以滿足建筑內部各個電氣的用電需求。要想把太陽能轉換成電能，需要在 A、B樓間中庭屋頂設置一定一定傾斜度，盡量能夠獲得更多的光照。通過利用一般的鋼支架把光伏電板安裝在A、B 屋頂，確定讓其保持一定傾斜度，以與建筑結構充分結合，不可給建筑其他功能造成影響，更要確保不會造成水層的破壞。把板設定在中庭屋頂上，沿著10°傾斜玻璃屋頂安裝，夾膠玻璃是太陽能組件材料，需要將其設計在30cm 空氣通道組件和屋頂中間位置，把閉合開口安裝在通道位置。如果遇到寒冷天氣狀況，及時閉合，避免溫度快速下降[6]。此外，組件表面的空氣不流暢，可能會造成建筑內部溫度的升高。在這種情況下，設計人員需要安裝一個水冷卻系統(tǒng)，以將多余的熱量帶走，其中，設計人員可以把人工濕地中的水當作冷卻用水。

4 結束語

總而言之，在建筑設計過程中，為了獲得良好的設計效果，滿足國家可持續(xù)發(fā)展要求，需要把綠色建筑設計理念應用其中，讓設計出的建筑工程更具環(huán)保性、節(jié)能性，這也是當前我國建筑工程設計研究中重點關注的內容。結合我國建筑設計現(xiàn)實情況，綠色建筑設計理念應用范疇比較狹小，還沒有充分發(fā)揮綠色建筑設計功能。為了改變這種狀況，設計工作人員應按照建筑行業(yè)設計要求不斷改革創(chuàng)新，設計出更加環(huán)保且合理的建筑設計方案，并對其反復推敲和研究，給我國建筑行業(yè)綠色化發(fā)展提供條件。在綠色建筑設計過程中，設計人員可以根據(jù)時代發(fā)展，積極引進各種先進的材料和技術，降低對不可再生資源的消耗，把可再生能源應用其中，展現(xiàn)出建筑工程的綠色環(huán)保性能，給人們提供一個舒適、健康的環(huán)境，真正實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。