綠色建筑設(shè)計原則及綠色節(jié)能建筑協(xié)調(diào)發(fā)展策略研究

【摘要】文章從綠色建筑的內(nèi)涵、綠色建筑與傳統(tǒng)建筑的主要區(qū)別兩個方面對綠色建筑進行概述，分析了綠色建筑設(shè)計的原則，包括節(jié)約性原則、地域性原則、系統(tǒng)性原則、可持續(xù)原則等。提出設(shè)計前期應(yīng)充分考慮建筑環(huán)保要求及節(jié)能標準、系統(tǒng)性應(yīng)用綠色建筑設(shè)計方法、降低綠色建筑材料和技術(shù)成本等綠色建筑設(shè)計與綠色節(jié)能建筑的協(xié)調(diào)發(fā)展策略。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑；建筑節(jié)能：建筑設(shè)計：協(xié)調(diào)發(fā)展

【中圖分類號】TU201.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）10-0090-03

0 引言

在全球面臨氣候變化、資源短缺、環(huán)境污染的嚴峻挑戰(zhàn)下，建筑作為資源消耗和污染排放較大的行業(yè)，亟須實施節(jié)能、環(huán)保的轉(zhuǎn)型和升級。在此背景下，綠色建筑設(shè)計應(yīng)運而生，通過合理利用資源、提高能效、減少對自然環(huán)境的污染以及優(yōu)化室內(nèi)外環(huán)境，推動建筑業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的方向邁進。與此同時，綠色建筑設(shè)計不僅注重建筑的生態(tài)效益，還注重經(jīng)濟效益和社會效益的平衡，并盡可能實現(xiàn)人與自然的和諧共生。因此，綠色建筑設(shè)計不僅是時代的需求，更是未來發(fā)展的必然趨勢。

1 綠色建筑概述

1.1 綠色建筑的內(nèi)涵

綠色建筑是指在建筑的設(shè)計、施工、運營以及后期拆除的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護自然環(huán)境、為人們提供健康且適用的使用空間，從而達到與自然環(huán)境和諧共生的建筑[1]。綠色建筑具有節(jié)約環(huán)保、健康舒適、自然和諧三大特征：①在構(gòu)建和使用建筑的全過程中要最大程度上節(jié)約資源、保護環(huán)境、尊重生態(tài)和減少污染 ；②提高對使用者健康和舒適的重視，注重室內(nèi)空氣質(zhì)量、水質(zhì)、聲光熱環(huán)境等指標要求；③關(guān)注人與建筑所處自然生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，將認識自然、關(guān)愛自然、適應(yīng)自然進行和諧統(tǒng)一。

1.2 綠色建筑與傳統(tǒng)建筑的主要區(qū)別

綠色建筑和傳統(tǒng)建筑在設(shè)計理念、資源利用以及環(huán)境影響等方面存在著顯著性的差異。

1）綠色建筑的設(shè)計核心是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，強調(diào)在整個建筑生命的周期中要最大限度地減少對自然環(huán)境產(chǎn)生負面影響[2]；而傳統(tǒng)建筑在設(shè)計時通常優(yōu)先考慮的是建造成本以及外觀設(shè)計，對能源效率及環(huán)境保護方面的考慮較少。

2）綠色建筑在材料選擇上會使用低揮發(fā)性有機化合物的涂料、回收再利用的建筑材料以及本地采購的材料；而傳統(tǒng)建筑則往往使用大量的水泥、鋼材、化學(xué)涂料等材料，這些材料的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳或者其他污染物，對自然環(huán)境會造成一定的破壞。

3）在水資源管理方面，綠色建筑通常配備雨水收集系統(tǒng)、節(jié)水器具以及廢水處理等設(shè)施，減少污水排放，保護水資源；而傳統(tǒng)建筑則缺乏這樣的系統(tǒng)，往往對水資源會產(chǎn)生一定的污染或浪費。

4）綠色建筑會注重室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，通過合理的設(shè)計提高自然采光和通風(fēng)，并使用無毒無害的裝修材料，營造健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境，有利于居住者的身心健康。

5）從經(jīng)濟角度看，綠色建筑在初期建設(shè)成本可能會相對較高，但其在后期運營過程中由于消耗資源相對減少，整體經(jīng)濟效益往往會更好；而傳統(tǒng)建筑雖然初期成本較低，但長期會產(chǎn)生高昂的能源使用費用以及維護費用，經(jīng)濟負擔往往較大[3]。

總之，綠色建筑在資源利用以及環(huán)境保護方面相對傳統(tǒng)建筑而言具有顯著優(yōu)勢，為人們提供更健康、更舒適的生活工作環(huán)境的同時，還具有更好的長期經(jīng)濟效益，因此，這種建筑是未來建筑發(fā)展的重要方向。

2 綠色建筑設(shè)計的原則

2.1 節(jié)約型原則

節(jié)約型原則是綠色建筑設(shè)計中的核心原則之一，在設(shè)計的過程中要合理利用各種資源，盡可能做到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材，最大程度地減少對資源的浪費[4]。例如，在能源使用方面，綠色建筑設(shè)計可以利用高效的隔熱材料、高效HVAC系統(tǒng)、智慧運維管理系統(tǒng)等措施減少能量的流失。總體而言，節(jié)約型原則通過科學(xué)的設(shè)計，使建筑在整個生命周期內(nèi)實現(xiàn)資源的最優(yōu)化使用，達到環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益三者的平衡。

2.2 地域性原則

地域性原則是指綠色建筑在設(shè)計過程中需要考慮到建筑所處的地理、氣候和文化環(huán)境，以實現(xiàn)與當?shù)丨h(huán)境的最佳融合。例如，在炎熱、多陽光的地區(qū)，設(shè)計師應(yīng)重點考慮建筑的遮陽及通風(fēng)問題，盡量使用輕質(zhì)、高反射率的材料減少太陽輻射的吸收。同時，設(shè)計合理的窗戶位置及窗戶大小以增強自然通風(fēng)條件。而在相對氣溫較為寒冷的地區(qū)，設(shè)計師應(yīng)更注重建筑的保溫性能，選擇高保溫性能的材料，并在外墻、屋面、與外界接觸的樓板、外窗系統(tǒng)等采用保溫措施，以降低傳熱系數(shù)。此外，地域性原則也倡導(dǎo)利用當?shù)氐慕ú囊约敖ㄖに?，這不僅有助于減少因材料運輸而產(chǎn)生的碳排放量，還能保持當?shù)氐奈幕厣⒋龠M當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。總之，地域性原則要求設(shè)計師深入了解當?shù)氐沫h(huán)境與區(qū)域性文化，結(jié)合科學(xué)的設(shè)計方法及建造技術(shù)，將綠色建筑更自然地融入所在的環(huán)境之中。

2.3 系統(tǒng)性原則

建筑不僅僅是單個的實體，而是由多個子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，包括結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、水系統(tǒng)、材料系統(tǒng)等。系統(tǒng)性原則要求在設(shè)計階段就綜合考慮這些系統(tǒng)的相互作用，以及它們對環(huán)境的共同影響[5]。例如，在設(shè)計綠色建筑的能源系統(tǒng)時應(yīng)考慮到其與建筑材料的熱性能、建筑形態(tài)和建筑朝向的關(guān)系，并與內(nèi)部照明及通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。這種全面的設(shè)計方法可以使建筑在運營期間實現(xiàn)更高的能效利用，減少后期的維護成本，同時提高居住者的舒適度。另外，系統(tǒng)性原則還要求建筑能夠靈活應(yīng)對未來的氣候變化、技術(shù)進步或者使用需求等因素的變化，具有一定的適應(yīng)性。這種系統(tǒng)化的設(shè)計思維，可以更好地利用資源，達到環(huán)境保護的目標。

2.4 可持續(xù)原則

可持續(xù)原則的核心是“不搞短視行為”，要求綠色建筑的設(shè)計不僅滿足當前的需要，而且要考慮長遠的未來，不對子孫后代的環(huán)境和資源使用造成負擔。例如，鼓勵使用長壽命、可回收和可再生的建筑材料，不僅減少了對環(huán)境的破壞，也減輕了將來拆除或改造建筑時對環(huán)境的影響。這樣不僅能滿足環(huán)境保護和經(jīng)濟效益目標，更能為未來世代創(chuàng)造一個更加宜居、可持續(xù)的環(huán)境。

3 綠色建筑設(shè)計與綠色節(jié)能建筑的協(xié)調(diào)發(fā)展策略

3.1 設(shè)計前期充分考慮建筑的環(huán)保要求及節(jié)能標準

綠色建筑的設(shè)計前期直接影響到建筑的未來能效使用以及環(huán)保性能，設(shè)計師需要按照《綠色建筑評價標準》等相關(guān)國家標準或相應(yīng)的地方標準從多個維度進行規(guī)劃，盡可能提升建筑的環(huán)保及節(jié)能標準。同時，建筑設(shè)計師、工程師、環(huán)境專家以及業(yè)主之間應(yīng)建立緊密溝通，從多方面綜合評估建筑設(shè)計的可行性，同時也能在項目初期就解決可能存在的問題，避免后續(xù)發(fā)生返工，浪費資源。

1）建筑的地理位置以及氣候條件對建筑的能效存在顯著的影響。設(shè)計師必須根據(jù)建筑所在地的氣候特征，比如溫度、濕度、風(fēng)速和日照情況，選擇合適的建筑朝向、形態(tài)和布局，這樣可以自然地降低能源需求。

2）選擇建筑材料非常關(guān)鍵。設(shè)計環(huán)保及節(jié)能的建筑要求使用性能更高的隔熱材料、能有效反射熱量的屋面材料，以及其他低能耗材料，這些材料能夠幫助建筑更好地保溫隔熱，減少能源消耗。與此同時，還要優(yōu)先選擇可再生或可回收的材料，這樣不僅可以減少建筑對環(huán)境所產(chǎn)生的負擔，還可以促進資源的循環(huán)利用。

3）在設(shè)計階段應(yīng)充分整合現(xiàn)代技術(shù)，例如智能建筑管理系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)等。集成使用這些技術(shù)可進一步提高建筑的能效等級，降低運營成本，同時也符合當今社會對智慧城市和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。

3.2 系統(tǒng)性應(yīng)用綠色建筑的設(shè)計方法

系統(tǒng)性應(yīng)用綠色建筑的設(shè)計方法是確保建筑項目從起始到終結(jié)都能對環(huán)境影響最小的一種綜合策略，目的是打造既節(jié)能又環(huán)保的建筑環(huán)境。這種設(shè)計策略不僅僅局限于使用環(huán)保材料或引入可再生能源，還包括對建筑總體設(shè)計的深思熟慮，滿足建筑全壽命期內(nèi)的“五大指標體系”和“提高與創(chuàng)新”六大指標。

1）選擇材料是系統(tǒng)性綠色建筑設(shè)計的基礎(chǔ)。設(shè)計者需要選擇一些低環(huán)境影響的材料，如回收的建筑材料、經(jīng)過認證的木材和低揮發(fā)性有機化合物（VOC）的內(nèi)部裝飾品。這些材料不僅減少了對原生資源的需求，而且還能降低建筑在建造和使用過程中的碳足跡。同時，材料的可持續(xù)性還包括生命周期的長短，優(yōu)選耐用性高、維護成本低的材料可以減少后期的替換或者修理需求，進一步節(jié)約自然資源。

2）在能源管理方面，系統(tǒng)性應(yīng)用綠色建筑設(shè)計方法，利用自然資源來最大限度地減少對傳統(tǒng)能源的依賴。例如，引進無污、光色好的日光作為光源，同時做好眩光控制和照度均勻控制等措施，創(chuàng)造“綠色光環(huán)境”；合理配置窗戶和其他開口部分以促進自然通風(fēng)，并引進可調(diào)節(jié)遮陽技術(shù)，減少空調(diào)和供暖系統(tǒng)的使用 ；整合采光天窗、采光井、下沉式庭院、導(dǎo)光管等天然采光技術(shù)或其他可再生能源技術(shù)，為建筑提供所需的能源，同時減少對外部電網(wǎng)的依賴。

3）在建筑方式上將綠色建筑建造方法與裝配式建筑結(jié)構(gòu)進行有機結(jié)合，提高建筑能源利用效率的同時減少施工過程中的粉塵、噪聲等污染。

4）水資源的管理也是綠色建筑設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。通過安裝現(xiàn)代化的節(jié)水裝置、雨水收集系統(tǒng)和水循環(huán)利用系統(tǒng)，減少水資源消耗實現(xiàn)水資源的可重復(fù)利用。同時，原位收集、自然凈化、就近利用或回補地下水等技術(shù)措施實現(xiàn)“蓄”（可蓄水）、“滲”（水可滲透）、“凈”（水能凈化）、“滯”（能滯留雨水）、“用”（雨水可利用）、“排”（雨水最終可排出）六大功能，提升建筑的韌性，保護生態(tài)環(huán)境，為區(qū)域建設(shè)海綿城市奠定基礎(chǔ)。

3.3 降低綠色建筑材料和技術(shù)的成本

3.3.1 推廣綠色建筑設(shè)計的成本問題

1）由于廣泛使用節(jié)能體系、可持續(xù)材料及環(huán)保材料，使得綠色建筑在建造階段初期產(chǎn)生較大的資金投入。雖然這些投資可以通過后期運營中降低能耗及維護成本等方式產(chǎn)生回報，但是，由于項目投資回報周期過長，很多開發(fā)商和投資人都不愿意做長期投資。

2）綠色建筑的設(shè)計和建造工作對技術(shù)人員的要求較高，相對傳統(tǒng)建筑而言往往會增加額外的成本。

3）由于市場上對高性能、環(huán)保建材及新工藝需求的增加，使材料及技術(shù)的價格進一步提升。因此，降低綠色建筑材料和技術(shù)的成本是實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計與綠色節(jié)能建筑協(xié)調(diào)發(fā)展的重要策略之一，這不僅能加速綠色建筑的普及，也是促進可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

3.3.2 具體實踐過程中節(jié)約成本的策略

1）通過持續(xù)的研發(fā)投入，不斷改進綠色建筑材料及相應(yīng)的技術(shù)，如開發(fā)更高效的能源管理系統(tǒng)、更經(jīng)濟的太陽能板和更持久的環(huán)保材料，可以在提高性能的同時降低成本。

2）有關(guān)部門可以通過提供稅收減免、直接補貼或低息貸款等經(jīng)濟激勵措施，鼓勵企業(yè)和個人投資綠色建筑項目。例如，對于采用高效節(jié)能技術(shù)或環(huán)保材料的建筑項目，有關(guān)部門可以提供額外的財政支持或減免部分稅費，以減輕初期投資的經(jīng)濟壓力。

3）提高設(shè)計師、工程師和施工人員對綠色建筑材料和技術(shù)的應(yīng)用能力，使他們在設(shè)計和施工過程中更加精準地使用材料，避免產(chǎn)生不必要的錯誤，從而降低建造總體成本。

4）隨著綠色建筑市場需求的增加，可以進一步擴大相關(guān)材料和技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模，這通常會帶來規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，從而降低單位產(chǎn)品的成本。因此，有關(guān)部門及相關(guān)單位應(yīng)積極宣傳和推廣綠色建筑的長期經(jīng)濟和環(huán)境效益，進而推動整個行業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展。

5）國際合作也是降低成本的一個有效手段?？梢耘c其他國家進行技術(shù)交流，合作開發(fā)新型環(huán)保材料或共同投資綠色技術(shù)研發(fā)項目，以此分攤成本，加快技術(shù)的市場化進程。

4 結(jié)語

綠色建筑設(shè)計不僅是當前人們保護自然環(huán)境的重要方式之一，也是推動社會經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計與綠色節(jié)能建筑的有效整合，需要政策方面的支持、技術(shù)方面的創(chuàng)新、公眾意識的提升，以及社會各界的共同努力。未來，隨著技術(shù)的不斷進步以及市場的逐步成熟，綠色建筑將更廣泛地應(yīng)用于各種建筑項目中，其環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益也將得到進一步提升，從而推動建筑行業(yè)向更高效、更環(huán)保、更人性化的方向發(fā)展。

參考文獻

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[作者簡介]王崢嶸（1990—），男，福州人，本科，工程師，研究方向：工程建設(shè)管理。