綠色設(shè)計理念在商業(yè)體建筑中的應用

【摘要】隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)境保護意識的加強，綠色設(shè)計已成為建筑行業(yè)的一項重要議題。商業(yè)體建筑作為城市中能源消耗與碳排放的主要來源，其綠色轉(zhuǎn)型對于實現(xiàn)節(jié)能減排目標具有舉足輕重的作用。綠色設(shè)計理念強調(diào)在建筑的規(guī)劃、設(shè)計、運營和維護全周期內(nèi)最小化對環(huán)境的影響，同時滿足使用者對健康與舒適的需求。然而，如何在成本和技術(shù)上找到平衡點，以及如何適應和引領(lǐng)市場需求，是綠色設(shè)計在商業(yè)體建筑實踐中需要面臨的挑戰(zhàn)。因此，深入研究綠色設(shè)計理念在商業(yè)體建筑中的應用，不僅對推動建筑業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義，同時也對促進社會整體的可持續(xù)發(fā)展具有深遠影響。

【關(guān)鍵詞】綠色設(shè)計理念；商業(yè)體建筑；應用策略

【中圖分類號】TU238.2" " " "【文獻標志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）03-0071-03

0 引言

在面對全球氣候變化和自然資源日趨緊張的大背景下，綠色設(shè)計理念作為一種引導建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方式，其在建筑中的應用顯示出多方面的優(yōu)勢。一方面，綠色建筑通過高效的能源利用和對可再生資源的優(yōu)先采用，顯著降低了能源消耗，減少了溫室氣體排放，直接貢獻于環(huán)境保護和氣候平衡。另一方面，通過采用無害材料和改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，綠色設(shè)計改善了居住和工作空間，增進了用戶健康和生活質(zhì)量。同時，綠色建筑的生命周期成本通常低于傳統(tǒng)建筑，節(jié)能減排和低維護成本使得長期投資回報更為可觀?；诖耍恼聦⒕C合考察國內(nèi)外綠色商業(yè)建筑的成功案例，提煉有效的設(shè)計策略，并探討在當前的市場與政策環(huán)境下，如何克服實施過程中的挑戰(zhàn)，以推廣綠色設(shè)計理念，實現(xiàn)商業(yè)建筑的可持續(xù)發(fā)展。

1 商業(yè)體建筑面臨的環(huán)境壓力分析

1.1 商業(yè)體建筑在能源消耗方面的壓力

在現(xiàn)代城市中，商業(yè)體建筑的積極作用日益顯著，但其對環(huán)境的影響也越加明顯。首先，由于商業(yè)體建筑普遍運營時間較長，例如長時間運行的照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等，都會直接導致能耗的增加，加大了城市電網(wǎng)的負擔，間接增加了溫室氣體的排放。其次，建筑中引入的先進技術(shù)和服務設(shè)施，如自動扶梯、高速網(wǎng)絡和數(shù)字廣告牌等，都是新的能源消耗源。這些技術(shù)的普及提高了能源需求，同時也導致電子廢物增加，對環(huán)境構(gòu)成化學污染的長期威脅。最后，在設(shè)計過程中，沒能充分考慮節(jié)約能源方面的性能，導致商業(yè)建筑在實際應用過程中熱能損失嚴重，進一步增加了建筑在維持室內(nèi)溫度的能源消耗，浪費了大量的資源。由此可見，在能源消耗方面的壓力不僅僅是經(jīng)濟成本上的考量，更是環(huán)境可持續(xù)性的挑戰(zhàn)，如表1所示。

1.2 商業(yè)體建筑在廢物處理方面的壓力

在現(xiàn)代商業(yè)體建筑的日常運營中，由于顧客流量龐大，相應地產(chǎn)生了種類繁多且數(shù)量龐大的廢物，給廢物處理帶來了重大挑戰(zhàn)。產(chǎn)生的廢物類型涉及了日用垃圾、過剩食品、使用過的包裝材料、廢棄電子設(shè)備以及可能含有有害物質(zhì)的危險廢物[1]。同時，廢物的不當處理還會帶來土壤污染和水源污染的問題，對人類健康和自然生態(tài)系統(tǒng)造成長期的負面影響。商業(yè)活動的高峰期，尤其是在節(jié)假日和大型促銷活動期間，會導致廢物量的激增，給原有的垃圾收集與處理系統(tǒng)帶來極大壓力。如此巨大的廢物量，系統(tǒng)不僅需要具備足夠的容量，還需要快速、高效地處理這些廢物。這種突發(fā)性的廢物增量使得廢物處理設(shè)施和人員經(jīng)常面臨緊急狀況，增加了管理和運營的復雜性。然而，廢物的處理問題并不是孤立存在的，而是全球環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展議題的一部分。因此，如何妥善處理廢物、減少對環(huán)境的影響并應對日益增加的廢物處理需求，已成為亟待解決的現(xiàn)實問題。

1.3 商業(yè)體建筑在空氣質(zhì)量控制方面的壓力

在空氣質(zhì)量控制方面承受的壓力可劃分為室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量維持與外部環(huán)境影響兩大領(lǐng)域[2]。

在室內(nèi)空氣質(zhì)量方面，面臨的主要挑戰(zhàn)在于保持空氣清潔，以確保顧客與員工的健康不受威脅。高客流密度與多樣化的商業(yè)活動導致空氣中污染物水平的升高，其中包括揮發(fā)性有機化合物（VOCs）、二氧化碳（CO2）以及細微顆粒物等。這些污染物可能源自建筑內(nèi)部裝修材料、清潔產(chǎn)品的使用以及設(shè)備運行排放，對室內(nèi)空氣質(zhì)量構(gòu)成威脅。此外，空氣循環(huán)不暢和通風系統(tǒng)的不當維護可能導致霉菌與細菌的堆積，進一步惡化室內(nèi)空氣質(zhì)量。

對于外部環(huán)境，能源消耗與大氣排放緊密相連。建筑運營中消耗能量的大小直接影響著溫室氣體排放量，進而影響大氣質(zhì)量。隨著全球氣候變化問題的加劇以及城市空氣質(zhì)量的持續(xù)下降，對能源的高需求加劇了這些環(huán)境問題。

綜上所述，建筑在內(nèi)部空氣質(zhì)量的保障及對大氣環(huán)境的影響方面面臨著重大挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)不僅危及個人健康，而且對環(huán)境造成了持續(xù)的負面作用。

2 綠色設(shè)計理念的基本原則

綠色設(shè)計理念旨在通過高效利用資源、減少廢物和排放以及優(yōu)化生命周期成本，實現(xiàn)建筑、產(chǎn)品和服務的可持續(xù)性，減少建筑體對環(huán)境的負面影響。從原材料的采集、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品的使用，直至最終廢棄或回收的每個階段都追求最小化對環(huán)境的影響。通過集成可再生能源、生態(tài)水處理系統(tǒng)、天然采光和通風等其他創(chuàng)新技術(shù)，綠色設(shè)計不僅減少耗能，還提升了居住和工作空間的舒適度與健康性[3]。

2.1 建筑體的可持續(xù)性

建筑體的可持續(xù)性是綠色設(shè)計的基本原則之一，它強調(diào)在建筑的設(shè)計、建造、使用和最終拆除的整個生命周期內(nèi)采取措施以降低環(huán)境影響。包括提高能源效率、使用可持續(xù)獲取的材料、減少廢物以及利用可再生能源，以實現(xiàn)對自然資源的保護和節(jié)約。通過這種方法，可持續(xù)建筑旨在為人類及其所處環(huán)境帶來長期而深遠的積極影響。

2.2 建筑體的節(jié)能減排

建筑體的節(jié)能減排作為綠色設(shè)計理念中的基本原則，著重于通過智能設(shè)計和技術(shù)的應用來降低建筑在其生命周期中的能源消耗和溫室氣體排放。涉及建筑物的定位、外形和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用自然光和通風，減少對人工照明和HVAC系統(tǒng)的依賴。通過安裝高效絕熱材料和能源星級設(shè)備，來減少能源損耗，并將致力于整合低碳和可再生能源解決方案，如太陽能、風能和地熱能等[4]。此外，節(jié)能減排還包括監(jiān)測和控制建筑運營中的能源使用，以及在建筑設(shè)計中建材和施工方法對環(huán)境的潛在影響。通過這些措施，為業(yè)主和用戶帶來長期的經(jīng)濟收益。

2.3 建筑體的生態(tài)平衡

建筑體的生態(tài)平衡是綠色設(shè)計理念中的一個關(guān)鍵原則，強調(diào)建筑設(shè)計與自然環(huán)境和諧共生，盡量減少對生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞。這涉及選擇可持續(xù)的建筑位置、保護當?shù)厣锏亩鄻有浴⑦\用本土植被和景觀設(shè)計來促進本土物種的繁衍，并實施雨水管理方案，以維護周圍生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)平衡。建筑采用天然材料和建筑技術(shù)，以減輕土地資源的壓力。通過綠屋頂、垂直花園等設(shè)計元素，提升建筑體的生態(tài)價值。最終目的是構(gòu)筑一座能夠支撐持久生態(tài)系統(tǒng)服務的建筑體，如空氣凈化、水資源管理和生態(tài)棲息地創(chuàng)建。為人類提供了健康和美觀的生活空間，并提升了居住者和使用者的生活質(zhì)量。

3 綠色設(shè)計理念在商業(yè)體建筑中的具體應用

3.1 采用大面積玻璃幕墻，最大限度利用自然光

玻璃幕墻作為一種樓宇立面系統(tǒng)，其最大的優(yōu)勢在于采光性能高、透光率好。它可以大面積采集自然光線，使室內(nèi)空間獲得充足均勻的自然光照。具體來說，建筑的公共區(qū)域，如大廳、休息區(qū)以及內(nèi)部通道等，對采光要求高的部分，都可以通過從底部至頂部的全玻璃幕墻設(shè)計，實現(xiàn)自然采光[5]。

為實現(xiàn)最佳照明效果，玻璃幕墻應選用可見光透過率達85%以上的低鐵玻璃。同時，考慮設(shè)置光井與中庭，利用自然光的多次反射提高光的利用效率。另外，玻璃幕墻最好采用南北向布置，減少東西向的光熱獲得，提升建筑的自然采光水平，降低能耗。另需加裝遮陽設(shè)施以過濾直射陽光，避免產(chǎn)生眩光。采用懸挑的遮陽板，植被和百葉窗形成第二層遮陽。配合建筑智能系統(tǒng)，遮陽設(shè)備還可根據(jù)日照變化自動調(diào)整，實現(xiàn)最優(yōu)遮陽效果，使商業(yè)建筑既獲得充足采光，又避免光熱負荷過高。

3.2 布置通風氣孔，實現(xiàn)自然通風換氣

自然通風是綠色建筑設(shè)計中非常重要的一環(huán)。相比機械通風系統(tǒng)，利用建筑結(jié)構(gòu)本身的通風效應實現(xiàn)自然通風，可以明顯降低建筑的能源消耗[6]。對于商業(yè)綜合體建筑來說，合理的通風系統(tǒng)布置對保證室內(nèi)空氣質(zhì)量尤為關(guān)鍵。

在建筑設(shè)計階段，需要全面考慮建筑的功能分區(qū)和空間布局，科學規(guī)劃通風系統(tǒng)。通風氣孔的位置和大小是實現(xiàn)自然通風的關(guān)鍵，應充分考慮建筑內(nèi)部的污濁氣流積聚區(qū)域，在這些區(qū)域設(shè)置矩形或環(huán)形的大面積通風口，并采用立體式的通風口設(shè)計，擴大氣流通過面積。還需要考慮建筑立面構(gòu)造，與幕墻緊密銜接，避免產(chǎn)生巨大壓力差影響通風效果。運用計算流體動力學的數(shù)值模擬方法，優(yōu)化通風口的位置和形狀。在獲得充足空氣流通的同時，還需要關(guān)注聲學舒適性、溫濕度控制等問題。只有各項系統(tǒng)協(xié)同配合，優(yōu)化通風與溫濕度、隔聲等性能，自然通風設(shè)計才能發(fā)揮最大效益，既節(jié)約建筑能耗，又提供健康舒適的內(nèi)部環(huán)境。

3.3 選用環(huán)?？稍偕木G色建材

建材的選擇直接影響到建筑的可持續(xù)性，是實現(xiàn)綠色商業(yè)體建筑的重要一環(huán)。應當充分考慮建材的環(huán)保屬性和可再生利用潛力，優(yōu)先選用綠色可再生建材，降低建筑對資源和環(huán)境的影響。

具體來說，首先應大量采用竹木材等可快速再生的環(huán)保型材料，如在建筑內(nèi)部裝修裝飾中用竹木材取代部分混凝土材料。其次，鋼結(jié)構(gòu)和鋼材復合材料也應作為主要建材，用于建筑框架構(gòu)造。相較于混凝土，鋼材的加工過程更簡單，其再生利用也更為方便。最后，避免使用含有VOCs的室內(nèi)裝修材料是關(guān)鍵，VOCs會長期污染室內(nèi)空氣。在運用綠色建材時，需確保不同材料之間能夠協(xié)調(diào)配合，以保證其連接的穩(wěn)固性和協(xié)調(diào)性，消除潛在的安全隱患。同時，也要關(guān)注材料的運輸和施工環(huán)節(jié)，優(yōu)化運輸路線，使用清潔施工技術(shù)，減少施工過程對環(huán)境的影響。唯有實施全生命周期管理，才能充分發(fā)揮綠色建材的可持續(xù)效益。

3.4 設(shè)置綠化屋頂和屋面園林

在商業(yè)體建筑設(shè)計中，充分利用建筑頂層空間及露臺區(qū)域進行綠化，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。合理規(guī)劃的屋頂綠化可以成為建筑的“第五立面”，提供舒適優(yōu)美的休閑場所，也可發(fā)揮隔熱減排、美化環(huán)境的多重生態(tài)效益。

在實際設(shè)計過程中，可以在建筑的平頂及斜頂設(shè)置適宜的種植土體，選擇耐熱、易維護的植被，如灌木、耐旱地被植物等，實現(xiàn)屋頂?shù)木G化。必要時搭配部分花草陶瓷等點綴其間，形成錯落有致的屋頂景觀。建筑的露臺區(qū)域也可以利用植物花箱、綠籬等創(chuàng)建小規(guī)模綠化帶。此外，在綠化區(qū)域中，可巧妙地布置游廊、長椅等休息設(shè)施，豐富空間的功能。綠化屋頂可以顯著降低室內(nèi)溫度，實現(xiàn)建筑的自然制冷與節(jié)能效果，還具有收集儲存雨水等功能。但需要對綠化種植可能產(chǎn)生的額外負載進行充分評估，必要時需增設(shè)屋頂支撐結(jié)構(gòu)。只有全面考慮功能、載荷、維護等各方面，充分發(fā)揮屋頂綠地的生態(tài)、美化、休閑等多功能價值，才能使屋頂綠化設(shè)計真正成為商業(yè)綜合體建筑可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。

4 結(jié)語

綜上所述，面對資源環(huán)境虧缺和氣候變化的嚴峻形勢，推動商業(yè)體建筑實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展是當務之急。綠色設(shè)計理念為商業(yè)體建筑的綠色化轉(zhuǎn)型提供了指導思想和技術(shù)路徑。通過采光、通風、綠色建材、屋頂綠化等具體設(shè)計策略，商業(yè)體建筑能夠充分地發(fā)揮自身的環(huán)境效益。然而，從理念到實踐還存在諸多制約因素，如技術(shù)成熟度、政策導向、市場接受度等。因此，相關(guān)部門需形成合力，完善頂層設(shè)計，加大技術(shù)支持力度，并通過示范項目帶動產(chǎn)業(yè)升級。同時，也需要引導公眾樹立資源節(jié)約和環(huán)境友好理念，共同推動綠色化商業(yè)建筑的蓬勃發(fā)展。只有當科技進步、政策支持和公眾意識形成良性互動，商業(yè)體建筑的綠色設(shè)計與運營才能實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，為城市可持續(xù)發(fā)展作出積極貢獻。

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[作者簡介]謝意（1981—），男，廣西南寧人，本科，建筑師，研究方向：房地產(chǎn)設(shè)計協(xié)調(diào)管理。

王婷（1985—），女，山東濟寧人，建筑師、室內(nèi)設(shè)計師，研究方向：地產(chǎn)、工裝室內(nèi)裝飾設(shè)計。