綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐

楊東英

蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué) 甘肅 蘭州 730000

隨著全球環(huán)保意識的不斷提高，綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐已經(jīng)成為了一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。綠色建筑技術(shù)不僅可以減少建筑物對環(huán)境的影響，還可以提高建筑物的能源利用效率和室內(nèi)舒適度，從而為人類創(chuàng)造更加健康、舒適和可持續(xù)的居住和工作環(huán)境。本文將探討綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐，包括其相關(guān)概念、標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系等。同時(shí)，本文還將通過實(shí)例分析的方式，探討綠色建筑技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用分類情況。最后，本文將總結(jié)綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐的現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向，以期為該領(lǐng)域的研究者和實(shí)踐者提供有益的參考和指導(dǎo)。

1 綠色建筑的概念

綠色建筑是一種可持續(xù)發(fā)展的建筑形態(tài)，它不僅要滿足人們的生活需求，還要兼顧環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。綠色建筑強(qiáng)調(diào)的是“三位一體”的理念：即經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境三個(gè)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)方面，綠色建筑要考慮資源的有效利用和成本的控制；在社會方面，綠色建筑要注重人性化設(shè)計(jì)和社區(qū)建設(shè)；在環(huán)境方面，綠色建筑要重視能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)[1]。

2 綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系

為推動綠色建筑的發(fā)展，各國制定了一系列綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)體系，對建筑在環(huán)境可持續(xù)性方面進(jìn)行評定。主要的標(biāo)準(zhǔn)和體系包括:

美國LEED綠色建筑評價(jià)體系：LEED是美國綠色建筑理事會提出的一套綠色建筑設(shè)計(jì)、施工和操作的評價(jià)體系。它包括建筑設(shè)計(jì)、建筑材料、能源利用、水資源利用和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等指標(biāo)。LEED已成為美國及全球范圍內(nèi)最廣泛采用的綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一[2]。

歐盟BREEAM標(biāo)準(zhǔn)：BREEAM是英國研究建筑環(huán)境評估法，用于評估建筑環(huán)境可持續(xù)性能。它的評價(jià)內(nèi)容涵蓋能源、水資源、材料、廢棄物、生態(tài)等方面。BREEAM是世界上第一個(gè)也是歐洲使用最廣泛的綠色建筑評價(jià)方法[3]。

中國國家綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)：國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和國家市場監(jiān)督管理總局于2019年3年13日發(fā)布聯(lián)合發(fā)布了《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》國家標(biāo)準(zhǔn)，它綜合考慮建筑節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、材料、室內(nèi)環(huán)境等指標(biāo)，用于評價(jià)建筑項(xiàng)目的可持續(xù)性和環(huán)境友好度。這些標(biāo)準(zhǔn)和體系對建筑在設(shè)計(jì)、施工和操作各階段提出了一系列環(huán)境保護(hù)的要求。2021年3月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建造技術(shù)導(dǎo)則（試行）(見表1)，通過對各項(xiàng)指標(biāo)的評分來判斷建筑的綠色程度，指導(dǎo)建筑向可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。它們的使用對推動建筑行業(yè)節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)發(fā)揮了重要作用。

表1 主要綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)對建筑各階段的技術(shù)要求

綜上，主要的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)通過對建筑在設(shè)計(jì)、施工和操作全生命周期的環(huán)境表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，對其是否達(dá)到可持續(xù)發(fā)展要求作出判斷，這對于推動建筑行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型具有重要作用。各國可借鑒現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，制定具有國情的綠色建筑評價(jià)體系，推進(jìn)本國建筑可持續(xù)性發(fā)展。

3 綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用分類

綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的分類可以從多個(gè)角度進(jìn)行劃分，本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述：

3.1 可再生能源在綠色建筑中的應(yīng)用

可再生能源是指能夠在自然界中不斷更新、不會耗盡的能源資源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?。在建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮可再生能源的應(yīng)用，通過合理的設(shè)計(jì)和布局，實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用。例如，可以采用太陽能光伏板、太陽能熱水器、地源熱泵等技術(shù)，以減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴[4]。

3.2 節(jié)能技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用

節(jié)能技術(shù)是指在保證建筑物功能需求的前提下，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)和施工手段，降低建筑物的能耗，減少對環(huán)境的影響。常見的節(jié)能技術(shù)包括隔熱、通風(fēng)、空調(diào)、照明等方面的技術(shù)應(yīng)用。例如，可以采用雙層玻璃窗、外墻外保溫、集中供暖等方式，以降低建筑物的能耗。

3.3 環(huán)保材料在綠色建筑中的應(yīng)用

環(huán)保材料是指對環(huán)境友好、無毒害、可回收利用的建筑材料。在綠色建筑中，應(yīng)盡可能地采用環(huán)保材料，如可降解塑料、竹木材料等，以減少對環(huán)境的污染和破壞。例如，可以采用回收木材制作家具、使用可降解塑料包裝等，以減少對環(huán)境的影響。

3.4 綠色建筑的智能化控制技術(shù)

智能化控制技術(shù)是指通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對建筑物內(nèi)部的各種設(shè)備進(jìn)行自動化控制和管理。在綠色建筑中，應(yīng)采用智能化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對能源的有效管理和利用。例如，可以采用智能照明系統(tǒng)、智能家居管理系統(tǒng)等方式，以提高建筑物的能效管理水平。

3.5 綠色建筑的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量控制技術(shù)

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量是指建筑物內(nèi)部空氣、水、聲等方面的質(zhì)量。在綠色建筑中，應(yīng)采用一系列措施來保證室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量，如新風(fēng)系統(tǒng)、凈水系統(tǒng)、噪音控制等。例如，可以采用空氣凈化器、除濕器等方式，以提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。

室內(nèi)噪音水平與距離之間通常遵循反平方定律，其公式為:

其中:

Lp1和Lp2分別為距離噪音源r1和r2處的噪音級，單位為分貝(dB)。

r1和r2為測量點(diǎn)到噪音源的距離，單位為米(m)。

該公式表示噪音水平與測量點(diǎn)到噪音源距離的平方成反比。也就是說，當(dāng)距離加倍時(shí)，噪音水平會下降20dB。這是因?yàn)樵胍粼诳諝庵械膫鞑プ裱蛎鏀U(kuò)散規(guī)律，噪音能量按面積單位減少，而面積又與半徑的平方成正比，所以噪音強(qiáng)度與距離的平方成反比。

該公式常用于預(yù)測和計(jì)算室內(nèi)噪音在空間不同位置的級值。已知噪音源和某一位置的噪音級，可以推算出其他位置的噪音水平。它也是評價(jià)室內(nèi)噪音環(huán)境和噪音控制效果的重要手段。

例如:

已知距離噪音源1m處噪音級為80dB，求3m處的噪音級。

根據(jù)公式(1):

Lp2 = 80 - 20log(3/1) = 80 - 20*0.477 = 80 - 9.54 =70.46dB 3m處的噪音級約為70dB。

3.6 綠色建筑的生態(tài)景觀設(shè)計(jì)和規(guī)劃

生態(tài)景觀設(shè)計(jì)和規(guī)劃是指在建筑物周圍創(chuàng)造一個(gè)生態(tài)環(huán)境，使建筑物與自然環(huán)境融為一體。在綠色建筑中，生態(tài)景觀設(shè)計(jì)和規(guī)劃是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，可以通過植物種植、水體布置等方式來實(shí)現(xiàn)。例如，可以采用屋頂花園、雨水收集系統(tǒng)等方式，以提高建筑物的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

3.7 綠色建筑的運(yùn)營與維護(hù)管理技術(shù)

綠色建筑的運(yùn)營與維護(hù)管理技術(shù)是指對建筑物進(jìn)行日常維護(hù)和管理的技術(shù)手段。在綠色建筑中，應(yīng)采用一系列措施來保證建筑物的安全性和可持續(xù)性發(fā)展。例如，可以采用智能監(jiān)控系統(tǒng)、定期檢查維護(hù)等方式，以確保建筑物的長期運(yùn)行[5]。

綜上所述，綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的分類是多方面的，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮和應(yīng)用。通過采用可再生能源、節(jié)能技術(shù)、環(huán)保材料、智能化控制技術(shù)、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量控制技術(shù)、生態(tài)景觀設(shè)計(jì)和規(guī)劃以及運(yùn)營與維護(hù)管理技術(shù)等綠色建筑技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。

4 綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

綠色建筑技術(shù)是指在建筑設(shè)計(jì)、施工和使用過程中，采用環(huán)境友好、資源節(jié)約、能源效率高、健康舒適等理念和技術(shù)，以減少對自然環(huán)境的負(fù)面影響，提高建筑的可持續(xù)性和生態(tài)效益。

系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)：在建筑設(shè)計(jì)初期，應(yīng)考慮建筑的環(huán)境性能，包括采光、通風(fēng)、隔熱、防水、節(jié)能等方面的設(shè)計(jì)。通過系統(tǒng)工程的角度，選擇最優(yōu)方案以實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境性能的最大化。例如，采用高效的建筑材料和設(shè)備，合理布局和空間組織，以最大限度地降低能耗和排放。

技術(shù)匹配應(yīng)用：不同的綠色技術(shù)之間存在匹配關(guān)系，如光伏發(fā)電與新型蓄電池、節(jié)能照明與智能控制系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮不同技術(shù)的配套應(yīng)用，發(fā)揮協(xié)同作用以增強(qiáng)效果。例如，采用太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更高效的能源利用。

建筑分類施策：針對不同類型的建筑選擇適用的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。如住宅建筑側(cè)重采光、通風(fēng)與家用新能源；公共建筑注重高效電力與中水回用；產(chǎn)業(yè)建筑側(cè)重節(jié)能減排等。分類應(yīng)用更具針對性。例如，在辦公建筑中采用高效空調(diào)系統(tǒng)和智能化管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)能耗和碳排放的最小化。

區(qū)域化布局：在建筑設(shè)計(jì)中考慮周邊環(huán)境因素，選擇與周邊基礎(chǔ)設(shè)施相匹配的技術(shù)。如與區(qū)熱站相連的建筑采用地源熱泵；工業(yè)區(qū)建筑可利用工業(yè)余熱與廢棄物等。這種區(qū)域化思維更符合生態(tài)規(guī)劃理念。例如，在城市規(guī)劃中，將商業(yè)中心、居住區(qū)和綠地等分開布局，可以實(shí)現(xiàn)更好的空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境。

經(jīng)濟(jì)性考量：在選擇綠色技術(shù)時(shí)兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，工程投資與運(yùn)行成本不可過高?？刹捎眯碌暮贤瑱C(jī)制來平衡各方權(quán)益，也可選擇適度的補(bǔ)貼政策以推動新技術(shù)應(yīng)用。例如，在公共建筑中采用節(jié)能燈具和智能化控制系統(tǒng)，可以降低能耗成本，提高運(yùn)營效率[6]。

建筑全生命周期管理：綠色建筑不僅在設(shè)計(jì)和施工階段應(yīng)用新技術(shù)，還需要在后續(xù)的運(yùn)維過程中做好管理以保證其環(huán)境效益。如采用節(jié)能管理系統(tǒng)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式等持續(xù)優(yōu)化建筑的綠色表現(xiàn)。例如，在綠色酒店的設(shè)計(jì)中，采用高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)，以及再生建筑材料等綠色技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)能源消耗和碳排放的最小化。此外，在酒店運(yùn)營過程中，還需要進(jìn)行定期的設(shè)備維護(hù)和環(huán)境監(jiān)測，確保建筑的綠色性能一直得到保持。

可持續(xù)性考慮：綠色建筑不僅要考慮當(dāng)前的環(huán)境效益，還要考慮長期的可持續(xù)性發(fā)展。因此，在建筑設(shè)計(jì)中需要考慮建筑的使用壽命、材料可再利用性、水資源利用效率等因素。例如，在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，可以考慮采用分階段建設(shè)的方式，將建筑物分成多個(gè)部分逐步建設(shè)，以減少對環(huán)境的影響。

創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用：隨著科技的發(fā)展，越來越多的綠色技術(shù)不斷涌現(xiàn)。在建筑設(shè)計(jì)中需要及時(shí)關(guān)注這些新技術(shù)的應(yīng)用，并嘗試將其引入到實(shí)踐中。例如，近年來興起的智能建筑概念，可以通過傳感器、控制系統(tǒng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部環(huán)境的自動化控制，從而提高能源利用效率和舒適度。

綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略是多方面的，需要綜合考慮建筑類型、區(qū)域環(huán)境、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等因素。通過系統(tǒng)地、動態(tài)地思考和應(yīng)用這些技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的最佳組合，使建筑的環(huán)境效益最大化。這需要設(shè)計(jì)師具有整體性和動態(tài)的思維方式，把綠色建筑設(shè)計(jì)作為一個(gè)不斷演進(jìn)的過程來考量。

5 綠色建筑技術(shù)的發(fā)展前景

新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，越來越多的綠色建筑技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如建筑一體化光伏技術(shù)、化學(xué)蓄能技術(shù)、生物建材等，這些新技術(shù)的應(yīng)用將提高建筑的環(huán)境性能，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。特別是一體化光伏技術(shù)，可大幅提高光伏發(fā)電效率，這對建筑節(jié)能至關(guān)重要。

智能化建筑的快速發(fā)展。智能建筑是綠色建筑發(fā)展的重要方向，其通過智能測控與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期的精細(xì)化管理。如建筑能源監(jiān)測系統(tǒng)、水系統(tǒng)智能控制、智能照明系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展為建筑節(jié)能減排提供有力支持。這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將大幅提升建筑運(yùn)營的自動化水平與管理效率。

新商業(yè)模式的涌現(xiàn)和應(yīng)用。如能源合同能力機(jī)制、碳排放權(quán)交易、綠色技術(shù)補(bǔ)貼等新模式的應(yīng)用可以激勵(lì)企業(yè)和人員參與到綠色建筑的推廣中來。這些市場機(jī)制的出現(xiàn)也體現(xiàn)出社會各界對環(huán)保與低碳的重視，它們有助于把更多的資金和社會資源引入到綠色建筑領(lǐng)域，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

政策支持的加大。各國出臺更加全面和長期的支持政策，如綠色建筑促進(jìn)法、綠色建材推廣目錄、綠色建筑基金等，這些政策為綠色建筑技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用提供政策保障，也向社會各界傳遞了綠色發(fā)展理念，有力促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

綜上所述，綠色建筑技術(shù)發(fā)展前景廣闊，新技術(shù)的應(yīng)用、智能化建筑的發(fā)展、新商業(yè)模式以及政策支持等因素的綜合作用將推動綠色建筑邁上新的臺階。各國應(yīng)加大技術(shù)創(chuàng)新與政策扶持力度，著力造就有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，以加速綠色建筑的普及與廣泛應(yīng)用。未來，綠色建筑必將成為建筑發(fā)展的主流方向。

6 結(jié)語

綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)踐是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域。通過應(yīng)用綠色建筑技術(shù)，我們可以提高建筑物的環(huán)境性能、降低碳排放、節(jié)約能源和水資源等，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。本文對綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)，并探討了其在實(shí)踐中的一些具體案例。

通過對本文的研究和分析，我們可以發(fā)現(xiàn)綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí)，也需要設(shè)計(jì)師具備全面的專業(yè)知識和技能，能夠?qū)⒕G色建筑技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中去。此外，政策支持和市場需求也是推動綠色建筑技術(shù)發(fā)展的重要因素。

在未來的發(fā)展中，我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對綠色建筑技術(shù)的研究和應(yīng)用，探索更加高效、節(jié)能、環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線，以應(yīng)對全球氣候變化和環(huán)境問題的挑戰(zhàn)。