新型城鎮(zhèn)化背景下的住宅綠色建筑設(shè)計探析

李黎

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

1 引言

新型城鎮(zhèn)化建設(shè)強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧相處，高效利用能源資源，節(jié)能降耗。綠色建筑不僅保證了建筑的基本功能，而且利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)最少能源的應(yīng)用及最小污染的影響，從這個意義上講，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中采用綠色建筑設(shè)計是實(shí)現(xiàn)綠色創(chuàng)新發(fā)展國家戰(zhàn)略的重要途徑。

2 新型城鎮(zhèn)化背景下住宅綠色建筑設(shè)計的原則

首先，經(jīng)濟(jì)適用性原則。雖然我國各類資源、能源豐富，資源總量可觀，但是人口基數(shù)大，人均量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，因此必須高效、合理地應(yīng)用各類資源。新型城鎮(zhèn)化背景下綠色建筑的設(shè)計要遵循經(jīng)濟(jì)適用性原則，充分考慮資源的有效控制，節(jié)能降耗，綜合分析建筑項(xiàng)目所在地的氣候、地質(zhì)等特征，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)高效應(yīng)用各類自然資源；此外還可以通過減少外墻長度、控制窗墻比、控制建筑體形系數(shù)等方法降低建筑自身的能耗。其次，統(tǒng)籌規(guī)劃原則。綠色建筑的設(shè)計與建設(shè)要全面考察建筑所在地的地質(zhì)條件、氣候條件，將自然條件的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，減少建筑建設(shè)過程中對環(huán)境造成的影響。設(shè)計過程中可以利用BIM技術(shù)、VR技術(shù)等模擬施工環(huán)境，對比、優(yōu)化各組設(shè)計數(shù)據(jù)及設(shè)計方案，最終確定綜合效益最高的設(shè)計方案，保證資源利用達(dá)到最佳效果。再次，自然和諧的原則。新型城鎮(zhèn)化背景下住宅綠色建筑的設(shè)計要強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧相處，提高建筑的宜居性，因此綠色建設(shè)的設(shè)計要遵循自然和諧的原則[1]。比如要用發(fā)展的眼光設(shè)計建筑內(nèi)部空間，避免重復(fù)裝修或頻繁改造。自然和諧的綠色建筑設(shè)計理念包含了更高的人文素養(yǎng)與顯著的環(huán)保意識，并能夠強(qiáng)化居民保護(hù)自然、保護(hù)環(huán)境的意識。最后，以人為本的原則。雖然綠色建筑一直強(qiáng)調(diào)天人合一的核心理念，然而作為一種產(chǎn)品，其最終的落腳點(diǎn)仍然是人，因此綠色建筑的設(shè)計也要遵循以人為本的原則。

3 新型城鎮(zhèn)化背景下住宅綠色建筑設(shè)計要點(diǎn)

3.1 建筑地址與場地設(shè)計

首先設(shè)計人員要深入項(xiàng)目場地對建筑產(chǎn)品所在地的實(shí)際情況進(jìn)行深入勘察。分析項(xiàng)目所在地的地質(zhì)特征、光照規(guī)律、風(fēng)向變化特點(diǎn)、周邊基礎(chǔ)設(shè)施的布局等情況，通過深層次調(diào)查進(jìn)行因地制宜地設(shè)計，保證設(shè)計方案符合綠色建筑的設(shè)計要求。其次，確定建筑項(xiàng)目建設(shè)選址的適宜性。設(shè)計師要對建筑項(xiàng)目的選址有準(zhǔn)確判斷，判斷其是否能夠滿足綠色建筑設(shè)計需求。比如地勢偏低的場地建設(shè)住宅小區(qū)，在寒冷的冬季這類區(qū)域易出現(xiàn)霜凍反應(yīng)，建筑本身熱量散失過大，業(yè)主制熱設(shè)備的應(yīng)用頻率就會隨之增加，導(dǎo)致能源消耗增加，這與綠色建筑的設(shè)計初衷不符；再比如地處偏僻的地區(qū)會影響業(yè)主出行的便捷性，偏僻地區(qū)公共交通不便利，業(yè)主使用私人交通工具的頻率就會增加，這種情況也會增加能源消耗。再次，針對特殊區(qū)域要盡量減少住宅小區(qū)的建設(shè)，避免人為因素對這類特殊區(qū)域的影響。所謂特殊是指臨近遺址保護(hù)地、濕地公園保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等場所的項(xiàng)目所在地，住宅建筑的建設(shè)與使用會導(dǎo)致這類地區(qū)的自然資源受到破壞，因此在進(jìn)行建筑選址與場地設(shè)計時，要充分考慮周圍的敏感區(qū)域分布規(guī)律、自然環(huán)境條件、業(yè)主的實(shí)際訴求等多種因素。最后，要避免建筑施工過程中破壞場地內(nèi)的現(xiàn)有資源。在設(shè)計規(guī)劃中要加強(qiáng)對土地資源、水資源等自然資源的保護(hù)，避免建筑項(xiàng)目施工過程中對水資源體系造成污染與破壞[2]。

3.2 通過合理布局提高資源利用率

住宅建筑設(shè)計的最重要的目標(biāo)就是為業(yè)主提供休閑娛樂，并提高其家居的舒適體驗(yàn)，因此綠色建筑設(shè)計要結(jié)合現(xiàn)場的資源特色提高資源利用率，對住宅小區(qū)進(jìn)行合理布局。遵循最小化破壞原則盡量避免對原地形進(jìn)行過度改造，盡量對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；住宅的窗戶設(shè)計除了要考慮采光、通風(fēng)等功能外，還要充分考慮其保溫作用，因此盡量設(shè)置于背風(fēng)區(qū)。此外，在綠色建筑設(shè)計時還要充分考慮小區(qū)的景觀設(shè)計，并充分利用施工場地內(nèi)的河流、蓄水池等現(xiàn)有資源，比如可以設(shè)置生態(tài)草溝、凈水池等設(shè)置，在強(qiáng)化環(huán)保效果的基礎(chǔ)上小區(qū)的美觀度也能得到改善；此外，小區(qū)的綠化率也是評價綠色建筑的重要指標(biāo)之一，因此要做好綠化景觀設(shè)置，比如可以建造人工噴泉，或者根據(jù)季節(jié)搭配、地域特色等種植易養(yǎng)護(hù)、成本低的植物，提高小區(qū)的綠化率[3]。綠化景觀的設(shè)置可以采用分層設(shè)計，灌木、喬木等各種綠植均勻分布，錯落布局，最大化利用自然資源，為業(yè)主創(chuàng)造更加和諧、健康、環(huán)保的居住環(huán)境。

3.3 建筑內(nèi)外系統(tǒng)配套設(shè)計

綠色建筑設(shè)計的核心理念就是節(jié)能降耗，針對住宅的設(shè)計可通過節(jié)約水資源、提高通風(fēng)設(shè)計的合理性來降低能源消耗。一方面綠色建筑中要設(shè)置節(jié)水系統(tǒng)，根據(jù)小區(qū)的場地布局情況選擇配套的設(shè)備，保證室內(nèi)、室外水資源均能得到充分利用，杜絕水資源的浪費(fèi)。針對室內(nèi)節(jié)水設(shè)計可采用流量超壓控制法，該方法可有效解決高低層建筑水壓強(qiáng)度不一致的問題，住宅建筑中各樓層的水壓強(qiáng)度不同，高層水壓低，低層則可能出現(xiàn)超壓，流量超壓控制法就是根據(jù)我國建筑給排水設(shè)置規(guī)范對水壓進(jìn)行調(diào)整，低層靜水壓控制在0.45MPa以下，為避免一次性供水量過大，針對0.35MPa的水壓則通過安裝減壓裝置來解決這一問題，供水前給排水管道中的水壓則控制在0.07MPa以上，最終通過流量超壓控制法合理控制建筑室內(nèi)用水量。室外節(jié)水措施則主要針對雨水回收設(shè)置，可采用新型的給水管道連接模式，即利用自動控制儀表精準(zhǔn)控制雨水處理泵閥門，并用綠色標(biāo)記出雨水回收管道。住宅小區(qū)管道口設(shè)置專門的雨水收集器及配套的明溝，用于收集雨水，雨水處理后可用于綠化灌溉[4]。

另一方面，科學(xué)的建筑通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計也能夠減少能源消耗，室內(nèi)窗戶、排通風(fēng)裝置設(shè)置合理，可降低業(yè)主對輔助通風(fēng)設(shè)備的依賴。具體設(shè)計中需充分考慮建筑自身的結(jié)構(gòu)造型、溫差、壓力等，提高風(fēng)能的利用率。比如壓差下室內(nèi)外空氣可由窗戶進(jìn)入室內(nèi)，因此窗戶可設(shè)置于迎風(fēng)面促進(jìn)室內(nèi)空氣的流通；合理控制通風(fēng)面積也可以提高風(fēng)能利用率。

3.4 合理應(yīng)用造型材料進(jìn)行節(jié)能設(shè)計

優(yōu)選建筑施工材料不僅可以減少材料損耗，且新型的高科技材料還能夠從其他方面實(shí)現(xiàn)減排降耗的綠色設(shè)計目標(biāo)。一方面可以針對建筑墻體采用保溫材料。目前應(yīng)用已經(jīng)比較成熟的新型保溫材料包括陶瓷、硅酸鹽等，應(yīng)用這類材料可以優(yōu)化控制小區(qū)建筑的熱損失，且這類材料的環(huán)保特性比較顯著，不會影響人類身體健康，且對環(huán)境的影響也比較小。另一方面綠色建筑要選擇無毒害、無污染的墻體材料，建筑外墻、內(nèi)墻結(jié)構(gòu)占據(jù)建筑整體結(jié)構(gòu)的比例最高，新型墻體材料的應(yīng)用可以提高綠色建筑的環(huán)保性能，減少能源消耗[5]。比如硅藻泥、聚苯板等，當(dāng)然在選擇綠色環(huán)保材料時要深度分析其性能，并結(jié)合建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況優(yōu)化選擇，比如在熱鬧的商業(yè)區(qū)，要充分考慮墻體材料的隔音性能，延長建筑整體的使用壽命。

4 住宅綠色建筑設(shè)計實(shí)例分析

為更直觀地闡述住宅綠色建筑的設(shè)計要點(diǎn)，筆者以某地區(qū)的新型城鎮(zhèn)建設(shè)過程中的某項(xiàng)目為例，對綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用框架、設(shè)計特點(diǎn)及部分綠色建筑技術(shù)進(jìn)行分析。本案例提出的建筑項(xiàng)目地處北方某城鎮(zhèn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ厣皻夂驐l件，本項(xiàng)目采用建筑與院落互相結(jié)合的布局方式，建筑整體坐北朝南，院落中布置住宅主體、雜物庫房、庭院、車庫等，建筑與院落均采用規(guī)整的矩形[6]。設(shè)計中采用的綠色建筑技術(shù)如下：

①采用綠色建筑技術(shù)進(jìn)行住宅規(guī)劃，建筑及院落采用規(guī)整矩形，容積率、體型系數(shù)均有所下降，可達(dá)到節(jié)約土地的設(shè)計目標(biāo)；建筑朝向可獲得良好的自然通風(fēng)及采光；院落種植大量綠化植物，可改善局部小環(huán)境。

②建筑結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用綠色建筑技術(shù)，采用新型砌體結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的黏土磚，保溫、隔熱、隔音效果更佳，不僅能夠降低能耗，而且材料可二次回收利用，減少了建筑活動對環(huán)境的影響；外墻采用外保溫形式；建筑屋面采用鋼筋混凝土屋面板，屋頂結(jié)構(gòu)層設(shè)置擠塑聚苯板，可減少屋頂熱損失；建筑南墻設(shè)置保溫反射板，北窗外掛棉窗簾，可在冬季起到保暖的作用。

③能源利用及節(jié)能方面的技術(shù)，屋頂設(shè)置太陽能熱水器及太陽能光伏電板，主要用于房屋室內(nèi)發(fā)電、采暖供熱、加熱水等，將太陽能的作用充分發(fā)揮出來。太陽能熱水系統(tǒng)主要應(yīng)用集熱器吸收太陽光中的能量，將其轉(zhuǎn)換成熱能后加熱水，相比其他太陽能技術(shù)，太陽能熱水系統(tǒng)具有效率高、技術(shù)成熟、操作簡單等優(yōu)勢，其主要構(gòu)成包括太陽能集熱器、控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)架、輔助能源、熱水儲存器、管道線路等。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)則是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過光伏組件轉(zhuǎn)換過來的電能可滿足建筑室內(nèi)的基本用電需求，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件、蓄電池儲能組件、控制器、逆變器、負(fù)載器等等。除此以外，該項(xiàng)目還將門斗設(shè)計為陽光間，減少人們進(jìn)出入室內(nèi)開門關(guān)造成的熱量損失。

④環(huán)境質(zhì)量方面的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用。建筑采用節(jié)水器具，采用中小型凈化槽處理污水，優(yōu)化室內(nèi)空間布局，室內(nèi)主次空間布局合理，進(jìn)向明確，南向集中了主要功能區(qū)域，以獲得良好采光通風(fēng)；北向布置次要功能區(qū)域，作為溫度過渡的緩沖區(qū)，避免主要空間受到低溫滲入的影響；衛(wèi)生間、餐廳采用輕質(zhì)隔斷，劃分靈活、有序。衛(wèi)生間采用干濕分離及整體衛(wèi)浴[7]。

5 結(jié)語

總之，要實(shí)現(xiàn)中國建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就必須遵循綠色、環(huán)保、生態(tài)、宜居的理念將各種新型建筑技術(shù)應(yīng)用于綠色建筑產(chǎn)品中。綠色建筑具有節(jié)約資源、減少能耗的優(yōu)勢，且對環(huán)境的影響更小，是解決當(dāng)前我國社會發(fā)展與環(huán)境污染之間的矛盾的有效途徑，也是社會未來發(fā)展的重要方向。綠色建筑充分利用資源，有效緩解“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致的一系列問題。當(dāng)然，目前我國的綠色建筑技術(shù)還處于探索階段，由于起點(diǎn)較低，所以發(fā)展速度較為緩慢。本文基于新型城鎮(zhèn)化背景下對住宅綠色建筑的設(shè)計進(jìn)行探討，以期與廣大同行進(jìn)行交流。