建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)優(yōu)化結(jié)合

常亮

（山西省建筑設(shè)計研究院有限公司，山西太原 030013）

0 引言

綠色建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)建設(shè)和發(fā)展的主要方向，強(qiáng)調(diào)建筑設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排等領(lǐng)域知識點整合應(yīng)用，有助于推動建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，建造資源節(jié)約型、環(huán)境友好型建筑物。相較于傳統(tǒng)建筑物而言，綠色建筑可以更有效降低能源損耗，減少對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞，提升建筑企業(yè)市場競爭力，謀求更高層次發(fā)展。但部分建筑企業(yè)仍然拘泥于眼前利益，習(xí)慣性采用傳統(tǒng)材料和工藝，不愿意耗費大量資金去購置環(huán)保材料和綠色建筑技術(shù)，而建筑工程項目規(guī)模大，不可避免地造成大量的資源損耗、環(huán)境污染。因此，新時期積極推動綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用，建造高質(zhì)量的工程項目，同時，有效降低建筑能耗，契合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，對于提升建筑企業(yè)核心競爭力意義深遠(yuǎn)。

1 綠色建筑技術(shù)內(nèi)容和原則

1.1 內(nèi)容

綠色建筑技術(shù)是建筑行業(yè)的前沿技術(shù)，在建筑設(shè)計和施工階段可以有效整合綠色建筑理念，在高標(biāo)準(zhǔn)下高質(zhì)量建造建筑工程項目，減少能源損耗和環(huán)境污染，以此來維護(hù)生態(tài)平衡。綠色建筑將環(huán)保設(shè)計、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、資源配置等內(nèi)容整合在一起，是一種新型建筑理念，圍繞建筑物主體作用，契合實際生活環(huán)境、氣候等因素，賦予建筑物額外功能，是現(xiàn)代建筑企業(yè)未來發(fā)展的必然選擇。目前建筑行業(yè)設(shè)計和施工中綠色建筑技術(shù)應(yīng)用還存在很大的欠缺和不足，未能充分展現(xiàn)其積極價值[1]。

綠色建筑技術(shù)在建筑工程設(shè)計中應(yīng)用，本質(zhì)目標(biāo)是在綠色、環(huán)保理念指導(dǎo)下，推動建筑工程施工活動規(guī)范有序進(jìn)行，盡可能降低建筑施工中的能源損耗與污染，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，在建筑工程內(nèi)部建立良性循環(huán)。從另一個角度來看，綠色建筑技術(shù)實際應(yīng)用中，可以結(jié)合不同類型的建筑物拆分處理，并依據(jù)項目內(nèi)容和特點規(guī)范化施工，切實提升綠色建筑施工效果。相較于其他技術(shù)而言，綠色建筑技術(shù)可以更好地滿足不同地區(qū)地質(zhì)條件、人文條件等，依據(jù)建筑物實際情況動態(tài)調(diào)整施工方案，提升建筑工程建設(shè)效果，創(chuàng)造更加理想的經(jīng)濟(jì)效益[2]。綠色建筑技術(shù)有別于其他建筑技術(shù)，具有更強(qiáng)的共通性特點，旨在推動建筑工行業(yè)更高維度發(fā)展，但具體應(yīng)用存在差異，更多的是對傳統(tǒng)建筑技術(shù)起到彌補(bǔ)和完善作用，促進(jìn)建筑行業(yè)高水平發(fā)展。

1.2 綠色建筑設(shè)計原則

綠色建筑設(shè)計要遵循相應(yīng)原則：①設(shè)計過程高效性。綠色建筑設(shè)計，需要充分實地勘察，因地制宜，對建筑施工區(qū)域的自然資源、生態(tài)資源有效整合利用。在設(shè)計階段，重點內(nèi)容在于如何延長建筑物的使用周期，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)建筑土地資源合理規(guī)劃，減少資源損耗和環(huán)境污染，實現(xiàn)資源可回收利用。②設(shè)計要求地域性。我國的疆域面積廣闊，東西南北地區(qū)的地質(zhì)條件和生態(tài)資源條件有著顯著差異，加之不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平不同，因此在綠色建筑設(shè)計中要契合不同區(qū)域特點，因地制宜優(yōu)化設(shè)計[3]。③設(shè)計效果協(xié)調(diào)性。基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度來看，綠色建筑是社會生態(tài)建設(shè)的重要內(nèi)容，也可以作為獨立綠色生態(tài)系統(tǒng)，對人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生干擾影響。所以，在綠色建筑設(shè)計中，要充分結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件、生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)水平等內(nèi)容，全方位考量，保證建筑物與城市環(huán)境、周邊環(huán)境相契合。

2 綠色建筑技術(shù)對建筑設(shè)計的影響因素

建筑設(shè)計是打造綠色建筑的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計質(zhì)量高低在一定程度上決定了工程建設(shè)質(zhì)量，因此需要在建筑設(shè)計中兼顧實用性、功能性和安全性要求，在符合建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，又要滿足建筑結(jié)構(gòu)特點，為人們提供優(yōu)質(zhì)、舒適的居住體驗。在建筑物原有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，適當(dāng)添加與整改結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)問題，以此來實現(xiàn)建筑物功能優(yōu)化。例如，土建外墻中合理應(yīng)用節(jié)能保溫技術(shù)，對房屋陽臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化改良，并設(shè)置綠化降噪、隔塵[4]。所以，在建筑設(shè)計中有效融入綠色建筑技術(shù)，可以深層次挖掘和展現(xiàn)綠色建筑環(huán)保價值，推動現(xiàn)代建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

建筑設(shè)計是綠色建筑施工的前期環(huán)節(jié)，可以為總體施工奠定基調(diào)，起到指導(dǎo)施工的重要作用，因此具有不可逆特點，如果后期需要修改和彌補(bǔ)，會浪費大量資源，增加成本，與綠色建筑理念相背離。對于綠色建筑而言，重點關(guān)注建筑技術(shù)性能，積極優(yōu)化和完善建筑結(jié)構(gòu)施工體系，在增強(qiáng)建筑功能性的同時，展現(xiàn)更大的應(yīng)用價值[5]。施工中靈活運用綠色建筑技術(shù)，有助于增強(qiáng)建筑物的一致性和整體性。在建筑設(shè)計重要綜合分析實際需求和要求，包括功能、能源消耗和安全等，依據(jù)需要對通風(fēng)、采光、能源和水壓等形式靈活有效應(yīng)用，在建造高質(zhì)量的綠色建筑工程基礎(chǔ)上，實現(xiàn)可持續(xù)利用再生能源的目標(biāo)。另外，也要持續(xù)加大綠色建筑技術(shù)推廣應(yīng)用力度，促使建筑技術(shù)和能源可以良性循環(huán)，減少資源損耗，同時，有效控制建筑物資金在合理范圍內(nèi)，實現(xiàn)建筑設(shè)計內(nèi)容全面優(yōu)化改良。減少外界因素干擾和影響，有效提升綠色建筑施工效果。

3 綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑設(shè)計重要內(nèi)容，主要是起到遮風(fēng)擋雨和保溫隔熱作用，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，直接影響到建筑物居住舒適性。因此，應(yīng)該積極推動建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計，結(jié)合區(qū)域氣候區(qū)情況來合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)。我國地域廣闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件和氣候條件不盡相同，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中要因地制宜，寒冷區(qū)域要加強(qiáng)建筑物防寒處理，避免建筑物內(nèi)部取暖資源損耗；炎熱區(qū)域，加強(qiáng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱處理，避免制冷資源損耗。

3.2 智能集成技術(shù)

在建筑設(shè)計中應(yīng)用智能集成技術(shù)，旨在基于現(xiàn)代化信息技術(shù)，有機(jī)整合多學(xué)科內(nèi)容，切實提升綠色建筑的人文性和智能性。由于建筑系統(tǒng)是一個完整系統(tǒng)，應(yīng)該注重集成技術(shù)合理化運用，在火災(zāi)自動報警、消防聯(lián)動系統(tǒng)等安全方面，可以合理運用智能集成技術(shù)，便于及時發(fā)現(xiàn)和遏制安全風(fēng)險，增加建筑物安全性。另外，基于智能集成技術(shù)還可以智能配置資源，降低耗電量，實現(xiàn)建筑物節(jié)能降耗的目的。通過建立物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，可以基于智能集成技術(shù)，依據(jù)系統(tǒng)運行情況來動態(tài)控制照明設(shè)施、視覺傳達(dá)、環(huán)境調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程控制等。

3.3 雨水收集系統(tǒng)

在綠色建筑中應(yīng)用雨水收集系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雨水資源回收利用，創(chuàng)造更大的價值。雨水收集系統(tǒng)可以提升水資源利用率，涵養(yǎng)地下水源，減少地面沉降。屋頂是雨水收集的主要環(huán)節(jié)，要做好水質(zhì)控制，合理選擇屋頂材料，并調(diào)整屋面平整度來收集雨水資源。收集的雨水資源可以用于灌溉、消防和洗衣，但禁止飲用。

3.4 被動通風(fēng)太陽能技術(shù)

綠色建筑設(shè)計中，保證建筑物具有良好的視野至關(guān)重要，因此選擇被動通風(fēng)太陽能技術(shù)，將地面豎井設(shè)置在空氣豎井外部，并聯(lián)合隔熱屏障來提供加熱蒸汽?？墒褂蒙炜s井筒內(nèi)部安裝型材，可以有效抵御建筑物內(nèi)外部傳熱影響，實現(xiàn)資源有效使用。

4 綠色建筑技術(shù)優(yōu)化結(jié)合措施

在綠色建筑技術(shù)實際應(yīng)用中，要編制科學(xué)合理的設(shè)計方案，提升設(shè)計方案的合理性、科學(xué)性，應(yīng)契合建筑物結(jié)構(gòu)特點、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境等因素，綜合考量，保證綠色建筑技術(shù)積極效應(yīng)展現(xiàn)。綠色建筑設(shè)計前要做好前期準(zhǔn)備工作，實地勘察收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，細(xì)節(jié)規(guī)劃滲透到各工序與環(huán)境，如管道安裝、通風(fēng)系統(tǒng)、遮陽和日照等設(shè)施，在專門人員指導(dǎo)下提升綠色建筑設(shè)計合理性。具體的優(yōu)化結(jié)合措施如下。

4.1 規(guī)劃階段設(shè)計優(yōu)化

規(guī)劃階段對建筑設(shè)計影響較大，主要是通過合理有效的方法加強(qiáng)建筑場地理解，推動建筑技術(shù)積極性能展現(xiàn)，提升建筑設(shè)計效果，促使建筑設(shè)計合理、科學(xué)，盡可能規(guī)避設(shè)計不足出現(xiàn)。在采用綠色建筑技術(shù)時，應(yīng)充分結(jié)合以往的經(jīng)驗教訓(xùn)，加強(qiáng)規(guī)劃階段優(yōu)化設(shè)計。首先，對工程項目基礎(chǔ)資料綜合分析，包括建筑物的供電、光照和隔音等，注重綠色建筑技術(shù)有效應(yīng)用，減少建筑能源損耗和環(huán)境污染，實現(xiàn)能源良性循環(huán)，最大限度降低施工成本。其次，優(yōu)化建筑物總平面設(shè)置，結(jié)合具體設(shè)計內(nèi)容優(yōu)化。確定影響建筑規(guī)劃的因素，加強(qiáng)設(shè)計圖紙平面設(shè)計，深度優(yōu)化，減少客觀因素影響，為后續(xù)綠色建筑施工效果提供保障。

4.2 綠色建筑形態(tài)設(shè)計優(yōu)化

綠色建筑是當(dāng)前時代發(fā)展的主要產(chǎn)物，在實踐發(fā)展中逐漸取得了可觀成果，對于建筑行業(yè)高維度發(fā)展有著重要作用。綠色建筑是在節(jié)能環(huán)保技術(shù)和工藝支持下開展施工活動，遵循可持續(xù)發(fā)展原則來優(yōu)化資源配置與利用，確保綠色建筑不受自然環(huán)境干擾和影響。綠色建筑設(shè)計要遵循可持續(xù)發(fā)展原則，設(shè)計層面中滲透節(jié)能環(huán)保理念，定量分析，優(yōu)化建筑設(shè)計。發(fā)揮計算機(jī)模擬仿真技術(shù)優(yōu)勢，輔助建筑形態(tài)設(shè)計，精準(zhǔn)預(yù)算建筑施工過程能耗情況，合理調(diào)整優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上來優(yōu)化配置和利用建筑各類資源，以此保障建筑工程整體質(zhì)量。通過合理的建筑形態(tài)設(shè)計，有助于增強(qiáng)建筑物美觀性，并通過雨水收集、智能照明等功能匹配使用，進(jìn)一步增強(qiáng)建筑物整體經(jīng)濟(jì)性。

4.3 氣候適應(yīng)性優(yōu)化結(jié)合

建筑設(shè)計中遵循節(jié)能降耗原則，多角度分析建筑施工的資源消耗和環(huán)境影響，合理運用使用率高的材料回收處理，保證可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略得到踐行落實。建筑氣候適應(yīng)性設(shè)計中，有機(jī)整合綠色建筑設(shè)計理念，設(shè)計前仔細(xì)分析建筑物施工區(qū)域的氣候條件，將氣候適應(yīng)性內(nèi)容融入建筑設(shè)計中，選擇最佳的材料。優(yōu)先選擇能耗小、污染小的材料，從源頭上保證工程質(zhì)量。建筑物設(shè)計中也要分析建筑物長期發(fā)展需要，增強(qiáng)建筑物對氣候的適應(yīng)能力，延長建筑物使用壽命。例如，湖南地區(qū)雨水資源充沛，年均降雨量1200～1700mm，因此建筑中要注重雨水收集系統(tǒng)設(shè)計，建造屋頂綠化、雨水花園、下凹式綠地、雨水節(jié)流設(shè)施、植被淺溝等。將收集的雨水資源匯集到指定區(qū)域，實現(xiàn)雨水資源回收利用。蟲情綠色建筑設(shè)計中心，采用了大量綠色建筑技術(shù)，包括綠色再生混凝土、天眼更和透水磚等。通風(fēng)設(shè)計中選擇太陽能技術(shù)，風(fēng)井外設(shè)置平面玻璃，內(nèi)部蓄熱材料和絕熱各層協(xié)調(diào)配合，可以有效隔絕外部熱量進(jìn)入建筑內(nèi)部，滿足保溫隔熱功能需要。

4.4 場地設(shè)計優(yōu)化結(jié)合

綠色建筑設(shè)計中的一個重要內(nèi)容是場地設(shè)計優(yōu)化，要堅持以人為本原則，結(jié)合用戶個性化需求優(yōu)化場地設(shè)計，為用戶創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)、舒適的居住環(huán)境。建筑綠色花園、周圍空間設(shè)計中，保證資源合理配置與利用；保障用戶居住空間，有機(jī)整合用戶實際生活進(jìn)行場地規(guī)劃設(shè)計，滿足場地設(shè)計需要，同時，實現(xiàn)建筑項目環(huán)境保護(hù)。

4.5 采光遮陽優(yōu)化設(shè)計

采光遮陽是建筑物設(shè)計的重難點內(nèi)容，可以實現(xiàn)自然資源的有效配置與利用，減少內(nèi)部光照資源損耗。以某火車站建筑為例，建筑工程規(guī)模大，進(jìn)深大，側(cè)面采光效果較差，陽光照射不均勻。為了滿足進(jìn)駐無節(jié)能降耗需求，白天不需要用大量的人工照明，只需要合理設(shè)計天窗、玻璃幕墻等方式，可以有效優(yōu)化建筑物內(nèi)部采光效果，滿足日間自然光均勻照射需要。不同位置環(huán)境平均日照輻射溫度不超過27℃，確保內(nèi)部環(huán)境溫度適宜，減少暖通空調(diào)能耗。

4.6 選擇合適的環(huán)保材料

為了建造綠色建筑，在建筑設(shè)計中要選擇合理的環(huán)保材料，通過對比分析來提升建筑物環(huán)保性能，減少不必要的資源損耗。對此，在不影響建筑物整體質(zhì)量基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇污染小、環(huán)保性能強(qiáng)和循環(huán)利用率高的材料，例如，塑料金屬復(fù)合管材料，節(jié)能環(huán)保效果較為理想，還可以減少施工現(xiàn)場的垃圾物總量和周圍環(huán)境污染程度，降低施工成本。另外，纖維和木頭等材料可以循環(huán)利用，提升資源利用率。

5 結(jié)語

綜上所述，綠色建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)未來發(fā)展主要趨勢，為了建造更多符合社會發(fā)展需要的建筑物，應(yīng)該積極推動建筑設(shè)計優(yōu)化，合理運用綠色建筑技術(shù)到各環(huán)節(jié)。通過此種方式，有助于減少不必要的資源損耗和環(huán)境污染，將施工成本控制在合理范圍內(nèi)，有效提升綠色建筑工程經(jīng)濟(jì)效益。