綠色建筑設(shè)計(jì)理念在公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張記亮

［國(guó)策眾合（北京）建筑工程設(shè)計(jì)有限公司山西建筑分公司，山西 太原 030013］

0 引言

在公共建筑建設(shè)過(guò)程，有效提高設(shè)計(jì)水平是必要的，公共建筑的設(shè)計(jì)要重視融入綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念，具體的設(shè)計(jì)過(guò)程要根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，堅(jiān)持設(shè)計(jì)原則，全面將綠色設(shè)計(jì)理念融入實(shí)踐設(shè)計(jì)中，從而保證設(shè)計(jì)工作全面開(kāi)展，進(jìn)一步提高公共建筑建設(shè)水平。

1 綠色建筑內(nèi)涵

綠色建筑也被稱(chēng)為可持續(xù)性建筑，其結(jié)構(gòu)具有創(chuàng)造性特征，同時(shí)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)也能夠盡量延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，對(duì)環(huán)境的危害性也較小，充分利用資源，降低對(duì)人類(lèi)身體的危害程度，同時(shí)也可有效控制對(duì)環(huán)境的破壞影響。目前，隨著不同技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高。在設(shè)計(jì)期間，尤其需側(cè)重發(fā)揮能源及其他資源的利用效率，保障使用者能夠在相對(duì)安全的材料環(huán)境中工作和生活，充分展現(xiàn)人與自然環(huán)境的和諧共處，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的統(tǒng)一[1]。

2 公共建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 可持續(xù)性原則

在設(shè)計(jì)綠色建筑期間，需以可持續(xù)性作為指導(dǎo)原則，基于人與自然的和諧角度著手實(shí)施項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，充分體現(xiàn)出生態(tài)意識(shí)并在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中有效體現(xiàn)保證人、建筑與自然的和諧共融。

2.2 環(huán)保性原則

建筑在建設(shè)和應(yīng)用期間也需注意減少對(duì)環(huán)境的破壞，這便是環(huán)保性原則。建筑行業(yè)在發(fā)展期間，需依據(jù)能源消耗和污染等情況，運(yùn)用科學(xué)的環(huán)保理念指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)工作，盡量保證生態(tài)平衡，減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染，達(dá)到建筑設(shè)計(jì)與環(huán)境的有效統(tǒng)一，為建設(shè)環(huán)保型社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

2.3 協(xié)調(diào)性原則

人與環(huán)境、城市建筑與生態(tài)均需形成高度的協(xié)調(diào)性。在建筑設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員也需將城市發(fā)展和建筑之間形成的矛盾作為重要的研究課題，全面控制建筑行業(yè)對(duì)能源的消耗，從整體層面最大限度提高土地資源的使用效率，凸現(xiàn)出環(huán)保性和較高的性?xún)r(jià)比。在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，也要體現(xiàn)出人和自然、建筑與環(huán)境的和諧程度，以此提高建筑規(guī)劃的協(xié)調(diào)性[2]。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 總平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1.1 可在節(jié)地方面得以體現(xiàn)

我國(guó)大多地區(qū)為山地和沙漠，因此可開(kāi)發(fā)和使用的土地資源相對(duì)有限，人均可利用的土地面積與世界平均水平也存在較大的差距。為緩解土地資源匱乏的情況，提高資源的使用效率，需盡量減少對(duì)資源的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。因此在項(xiàng)目設(shè)計(jì)期間，還需注重提高土地規(guī)劃的科學(xué)性，充分利用目前掌握的土地資源，結(jié)合總體需求盡量保護(hù)原本的地勢(shì)特點(diǎn)，維護(hù)生態(tài)平衡，最大限度發(fā)揮出土地資源在生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等方面的使用效益。例如，在利用坡地資源期間，設(shè)計(jì)者可結(jié)合其地形特點(diǎn)，將該類(lèi)土地設(shè)計(jì)為半地下車(chē)庫(kù)。從而在項(xiàng)目建成后，該區(qū)域的高程便能達(dá)到相對(duì)統(tǒng)一，同時(shí)還可解決地下室土方挖掘數(shù)量多的問(wèn)題。為提高工程設(shè)計(jì)的完善性，政府也可在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下盡量提高容積率，發(fā)揮土地資源的應(yīng)用價(jià)值。

3.1.2 可在建筑的節(jié)能方面體現(xiàn)

設(shè)計(jì)人員可依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳑Q定建筑物的方位，全面衡量建筑與周邊環(huán)境的契合度。如果該地區(qū)的夏季主要為西南風(fēng)，則需依靠空調(diào)等制冷設(shè)備調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。因此建筑的朝向便可設(shè)計(jì)為南偏西15°，這樣可最大限度利用自然風(fēng)調(diào)節(jié)室溫，降低光照產(chǎn)生的不良影響。我國(guó)不同地區(qū)的氣候明顯存在差異，因此在節(jié)能方面也需采取不同的措施加以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[3]。

3.1.3 在節(jié)水方面得以體現(xiàn)

實(shí)施總平面設(shè)計(jì)工作時(shí)，需提高綠化面積設(shè)計(jì)的規(guī)范性，盡量加大對(duì)水體面積的控制。在雨后及時(shí)回收雨水，并利用專(zhuān)門(mén)的處理系統(tǒng)將雨水用于綠化面積的灌溉?？蛇x擇與地區(qū)環(huán)境適宜的綠植進(jìn)行種植，從而形成優(yōu)化的生態(tài)保護(hù)效果。

3.1.4 在總平面設(shè)計(jì)期間

也需注意迎合人們?cè)谑孢m度方面的需求。我國(guó)氣候的復(fù)雜程度較高，因此在設(shè)計(jì)期間也需全面衡量地方室內(nèi)和周?chē)h(huán)境的特點(diǎn)，為居民提供適宜行走和戶(hù)外活動(dòng)的建筑設(shè)計(jì)策略，提高居住人員的生活舒適度。

3.1.5 在設(shè)計(jì)期間也需盡量控制熱島效應(yīng)

在單體布局環(huán)節(jié)，需應(yīng)用專(zhuān)業(yè)化的軟件對(duì)場(chǎng)地內(nèi)能否產(chǎn)生熱島效應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同布局組合所形成的平面情況，以此確定最佳的布局效果。但目前多數(shù)項(xiàng)目在確定設(shè)計(jì)方案后才實(shí)施綠色建筑的設(shè)計(jì)，難以保證設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的合理程度，也無(wú)法形成更為完整的建筑設(shè)計(jì)效果。因此，設(shè)計(jì)人員不能將綠色建筑的設(shè)計(jì)作為輔助的設(shè)計(jì)內(nèi)容，而要將綠色建筑設(shè)計(jì)的理念融入建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，以此為居住者提供更為健康的生活環(huán)境，保障行業(yè)的綠色發(fā)展。

3.2 做好綠色單體的設(shè)計(jì)工作

開(kāi)展建筑綠色單體設(shè)計(jì)期間，需結(jié)合建筑的具體特征和情況完成設(shè)計(jì)活動(dòng)。

3.2.1 需科學(xué)計(jì)算表面積與體積的比例

全面掌握熱工性能的具體情況。通過(guò)研究可知，曲面的建筑物比直面對(duì)熱力的消耗量更高，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需盡量增加曲面的面積，同時(shí)控制直面面積，這樣便可降低外形出現(xiàn)凹凸的情況，從而減少對(duì)熱力能源的消耗。

3.2.2 設(shè)計(jì)外墻結(jié)構(gòu)時(shí)考慮自然通風(fēng)和采光

在設(shè)計(jì)外墻結(jié)構(gòu)時(shí)也需充分迎合自然的通風(fēng)和采光設(shè)計(jì)理念，盡量將減少電氣設(shè)備使用的頻率，保證室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。如可使用具有較高隔熱性能的材料替代原本的黏土磚，這樣便可形成更為理想的隔熱效果。又如可使用鍍膜的窗戶(hù)用以減少導(dǎo)熱性，同時(shí)還能保證室內(nèi)溫度平衡。在設(shè)計(jì)門(mén)窗結(jié)構(gòu)時(shí)，需提高氣密性，減少熱交換的問(wèn)題。

3.2.3 設(shè)計(jì)合理應(yīng)用遮陽(yáng)設(shè)備

在設(shè)計(jì)時(shí)也需考慮到合理應(yīng)用遮陽(yáng)設(shè)備，以此抵御夏季陽(yáng)光照射。但須注意，應(yīng)保證冬季采光。在設(shè)計(jì)時(shí)可應(yīng)用彈性方案提高建筑設(shè)計(jì)的可變性和適用性，保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備應(yīng)用相對(duì)合理。例如，在設(shè)計(jì)樓體期間，需設(shè)置必要的預(yù)留量，并提前考慮與不同樓段的稱(chēng)重，便于高質(zhì)量完成預(yù)留設(shè)計(jì)。又如，可結(jié)合水、電和通訊系統(tǒng)的具體需求預(yù)留出相應(yīng)的空間，避免對(duì)建筑的環(huán)保功能產(chǎn)生不利影響[4]。

3.3 優(yōu)先選擇節(jié)能環(huán)保材料

建筑材料可作為順利完成項(xiàng)目的重要前提。在實(shí)施公共建筑的施工期間，必然會(huì)使用大量的材料，因此材料成本也占工程總體成本約70%。而提高材料的使用效率便可直接節(jié)省項(xiàng)目成本，保證項(xiàng)目能夠達(dá)到更高的利潤(rùn)。因此，在實(shí)施綠色建筑設(shè)計(jì)期間，需從以下3個(gè)方面著手。

（1）設(shè)計(jì)綠色建筑時(shí)需傾向于選擇無(wú)公害材料，盡量減少對(duì)人體造成的負(fù)面影響，同時(shí)還可發(fā)揮出材料的活性和低揮發(fā)性等特征。綠色建筑施工期間，也要傾向于使用絕緣類(lèi)的材料，保證居住者能夠獲得幸福感，不會(huì)受到身體損害。

（2）設(shè)計(jì)綠色建筑期間還需選擇節(jié)能環(huán)保的材料參與施工。由于建筑多屬于大型商場(chǎng)等類(lèi)型，因此在空調(diào)和其他設(shè)備的使用方面會(huì)產(chǎn)生較大的成本，在設(shè)計(jì)期間可選擇節(jié)能效果較好的材料，以此降低設(shè)備的使用成本。

（3）還可結(jié)合地方特色采取個(gè)性化的設(shè)計(jì)方法，如對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能等綠色能源的使用創(chuàng)造條件，合理運(yùn)用不同資源。在設(shè)計(jì)時(shí)還可選擇光伏類(lèi)型的玻璃，在保證正常用的情況下與雙層幕墻形成光電幕墻，這樣便可提高建筑自行發(fā)電的能力。還可安裝太陽(yáng)能集熱器，獲得的能量為地下室提供照明，以此減少電能的使用。當(dāng)前我國(guó)部分項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)嚴(yán)格按照國(guó)家節(jié)能的要求開(kāi)展設(shè)計(jì)，形成了具有節(jié)能、環(huán)保等多種特征的綠色項(xiàng)目。

3.4 綠色建筑外部設(shè)計(jì)

3.4.1 建筑形態(tài)

建筑的功能和造型之間存在直接聯(lián)系，因此，如果想充分體現(xiàn)出建筑的節(jié)能效果，還需從功能布局和形態(tài)方面著手，從而最大限度迎合綠色建筑的需求。部分外形較為方正的建筑需科學(xué)控制表面積，這樣便可在冬季時(shí)保證室內(nèi)溫度達(dá)到適宜水平，為居民提供良好的保暖效果。如果單純控制建筑外形，還會(huì)對(duì)功能的布局造成一定影響，設(shè)計(jì)出的建筑也無(wú)法體現(xiàn)出創(chuàng)意，影響室內(nèi)采光。因此需綜合考慮風(fēng)向、氣候等特征，采取個(gè)性化的方法開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)，在降低能源消耗的基礎(chǔ)上形成具有藝術(shù)性的建筑外形[5]。

3.4.2 形體系數(shù)

建筑的形體系數(shù)可影響到其能耗。依據(jù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果天氣較為寒冷，則建筑形體系數(shù)須保證不超過(guò)0.4，這也能體現(xiàn)出形體系數(shù)的重要作用。確定建筑體積時(shí)，需將表面積作為衡量依據(jù)，形體能量的損耗會(huì)隨著表面積的增加而增大。在設(shè)計(jì)建筑期間，需充分控制建筑的外表面積，減少外表存在的坑陷和不規(guī)則處，以此降低建筑形態(tài)的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的節(jié)能目標(biāo)。

3.4.3 墻窗比和屋頂透明面積比

目前在建筑市場(chǎng)上流行的門(mén)窗與屋頂材料具有較高的傳熱功能，因此其保溫效果不夠理想。主要原因在于建筑的外窗和屋頂相對(duì)透明，因此空調(diào)的能量消耗及取暖效果也不盡人意。在夏季時(shí)光照較強(qiáng)，紫外線(xiàn)也會(huì)透過(guò)屋頂向室內(nèi)照射，提高室內(nèi)溫度。因此，空調(diào)會(huì)承擔(dān)更大的制冷壓力，消耗更多的能量。在設(shè)計(jì)公共建筑期間，需科學(xué)控制窗戶(hù)及屋頂透明的面積，在滿(mǎn)足藝術(shù)性需求的同時(shí)還需保障建筑的節(jié)能性。要依據(jù)行業(yè)要求明確規(guī)定墻窗比例與屋頂透明的面積。此外，建筑的立面也不能使用大面積玻璃幕墻。如果確需設(shè)計(jì)玻璃質(zhì)感的立面，也傾向于選擇不透明的材質(zhì)，從而保證其美觀(guān)性。

3.4.4 土地資源的合理使用

土地可作為人類(lèi)生存的重要資源保障，因此在設(shè)計(jì)綠色建筑期間，也需側(cè)重提高土地資源使用的科學(xué)性，嚴(yán)禁發(fā)生資源非法侵占和浪費(fèi)等情況。通過(guò)采用先進(jìn)的技術(shù)手段保障合理應(yīng)用土地資源減少及浪費(fèi)的概率。在開(kāi)展綠色建筑施工時(shí)，也需同步考慮使用環(huán)保材料替代黏土。

3.4.5 室外環(huán)境綠化設(shè)計(jì)

首先，針對(duì)房屋周邊的綠化，可在夏季將地面獲得的熱量反射到窗戶(hù)，降低地面的熱量。同時(shí)在房屋周?chē)N植草坪等，以此減少房屋的熱量。如果房屋建設(shè)在北方地區(qū)，也可種植落葉性植物。其次，針對(duì)房屋立面的綠化，可種植常春藤等攀緣性植物裝飾墻面，無(wú)須額外設(shè)置支撐物。常春藤的長(zhǎng)度約30m，野葡萄長(zhǎng)度約為15m，這樣便可有效減少熱輻射，同時(shí)形成較為理想的屋頂綠化效果。陽(yáng)臺(tái)可作為室內(nèi)外接觸的媒介，針對(duì)陽(yáng)臺(tái)開(kāi)展綠化，也能提高室內(nèi)的美觀(guān)程度，并且豐富立面效果。陽(yáng)臺(tái)主要分為凹、凸及半凹半凸幾種類(lèi)型，因此也會(huì)相應(yīng)形成不同的通風(fēng)和日照效果。設(shè)計(jì)人員可結(jié)合具體情況選擇抗干旱或喜潮濕等不同類(lèi)型的植物完成陽(yáng)臺(tái)綠化，因地制宜形成迎合地區(qū)氣候特點(diǎn)的陽(yáng)臺(tái)綠化類(lèi)型。此外，還需注意不同植物長(zhǎng)到一定高度時(shí)，也要避免對(duì)室內(nèi)的采光和通風(fēng)形成不良影響。最后，屋頂綠化還需具有隔聲、隔熱等功能，合理調(diào)節(jié)室內(nèi)外的溫度和聲音，以此提高居民的體驗(yàn)感，降低能源消耗。

3.5 應(yīng)用智能建筑技術(shù)

在信息技術(shù)水平持續(xù)提高的背景下，智能化的技術(shù)手段也頻繁應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中?，F(xiàn)代化的通信、控制、計(jì)算機(jī)等技術(shù)也成為應(yīng)用頻率較高的智能化建筑技術(shù)。目前在實(shí)施建筑設(shè)計(jì)期間，人們也更傾向于應(yīng)用上述技術(shù)手段，以智能化的理念指導(dǎo)建筑的設(shè)計(jì)工作，帶來(lái)更多現(xiàn)代性的創(chuàng)意，綜合發(fā)揮不同技術(shù)手段的特點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)和制造出具有更高人性化的建筑類(lèi)型，贏得更多用戶(hù)的認(rèn)可。因此，設(shè)計(jì)人員需側(cè)重提高智能技術(shù)的應(yīng)用頻率。在具體設(shè)計(jì)綠色建筑期間，可綜合應(yīng)用不同技術(shù)，充分發(fā)揮其功能，保證建筑達(dá)到更為舒適和便利的水平，同時(shí)降低資源的消耗量。可結(jié)合住戶(hù)的要求，綜合組合建筑的結(jié)構(gòu)、服務(wù)等方面的需求參與設(shè)計(jì)，從用戶(hù)的角度思考設(shè)計(jì)建筑的有效方法，充分體現(xiàn)出生態(tài)化和現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)風(fēng)格。智能家居設(shè)計(jì)可推動(dòng)形成結(jié)合物理線(xiàn)路和網(wǎng)絡(luò)覆蓋的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，為業(yè)主提供便利的居住和出行條件，同時(shí)還可輔助業(yè)主智能化控制能源的使用量，如可結(jié)合自身的具體需求合理控制電能、風(fēng)能等能源的使用量，最大限度提高能源的使用效率，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況，以此推動(dòng)建筑行業(yè)持續(xù)向綠色方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)以上分析，全面的研究了綠色建筑設(shè)計(jì)理念融入公共建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的方法，作為設(shè)計(jì)人員，要提高綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)能力，提高設(shè)計(jì)實(shí)踐研究水平，積極學(xué)習(xí)有效的設(shè)計(jì)方式，保證公共建筑設(shè)計(jì)水平不斷提高，從而構(gòu)建更加完善的綠色建筑設(shè)計(jì)方案，為建筑設(shè)計(jì)工作開(kāi)展提供有效保證。希望通過(guò)具體分析，能提高建筑設(shè)計(jì)研究能力。