綠色建筑的應用及設計研究

摘 要：隨著社會經濟的發展，人們對不同功能的建筑物的需求量也不斷增大。由于人們日益增長的需要，建筑功能的不斷變化，空間呈現出更多的可能性，而這些變化的產生導致能源資源消耗的不斷增長，以及給自然環境帶來很大的壓力。這兩者之間形成的矛盾，綠色建筑發展應運而生，成為建筑發展的大趨勢之一。本文通過對綠色建筑的基本概念的綜述，并結合國內外著名的綠色建筑設計案例，提出了設計綠色建筑的參考建議。

關鍵詞：綠色建筑；應用；設計；綜述

隨著我國經濟的持續增長，城市化進程不斷加深，我國各城鎮的建筑數量呈現爆發式的增長，但是現代建筑的能源和材料消耗大、環境污染嚴重問題使得人們的建設發展與環境保護產生了矛盾，所以現代建筑已不能適應未來社會發展的要求[1]。因此，發展功能多樣化、更加綠色舒適的環境友好型綠色建筑成為建筑發展的大趨勢。

1 綠色建筑綜述

綠色建筑的重要意義在于在其設計、建造和使用的整個過程中保證能源和資源的最優化利用，并且在為人們提供自然、和諧、舒適的活動空間的同時將對環境的影響降到最低。綠色建筑倡導遵循自然生態的客觀規律，與自然相融合，借助自然生態系統本身具有的客觀環境條件、自然資源等進行設計。為了最大限度的降低資源的消耗量，綠色建筑必須遵循本地化的原則，與當地的資源特色、人文氣候等相適應，體現出更具地方特色的建筑功能。

1.1 設計思路

由建筑所構成的獨特的環境體系與其周圍的環境相互影響、相互作用。建筑室內環境的控制和調節方式主要分為主動調節和被動調節兩種方式。主動調節是指通過利用空調等設備對室內環境進行調節，此方式需要消耗大量能源，因此不符合綠色建筑的設計原則。而被動調節則是最大限度的利用自然環境的綠色潛能實現室內環境的調節[2]。被動調節措施主要包括以下措施：

體形系數的控制反映了建筑的體型復雜程度與維護結構散熱面積之間的關系。體型系數越大對建筑保溫越不利；通過降低體型系數，有利于減少能耗。建筑的延展面積影響體型系數大小，可通過對建筑外形的凹凸變化的調整實現對體型系數的調整。同時，窗墻的面積比例也對建筑的能耗產生影響，合適的窗墻面積比在滿足需要的同時也能夠有效減少能量的散失。

建筑的遮陽措施可以有效調節建筑內環境的微氣候，該措施尤其適用于夏熱地區的建筑設計應用。通常一棟建筑的窗口、屋面和墻面等可以進行遮陽設計，也可通過綠化方法遮陽。而對窗口進行遮陽設計是最有效的調控手段。

自然通風可以有效改善建筑室內的空氣質量和環境溫度舒適度，并且該方式不需要消耗能量，符合綠色建筑的設計要求。改善建筑自然通風的方式一般可通過調整室內局部空氣密度或者溫度，使得室內空氣形成密度差或熱壓，從而促進室內空氣的流動，達到自然換氣效果。

綠化也是改善建筑內微氣候的重要方法，通過一定比例的室內綠化，可以有效改善室內空氣的溫度、濕度，促進室內空氣循環，降低輻射和噪聲污染；而且室內綠化植物可以通過其吸附吸收等作用，降低空氣中可能存在的污染物質和細微顆粒物，達到凈化空氣的效果；部分植物也具有獨特的香味，大大提升了室內環境舒適度。綠化調節的主要形式有：垂直綠化、屋頂綠化、墻體綠化、挑臺綠化、攀援綠化、立體綠化、室內綠化等。

1.2 國內外案例分析

1.2.1 國外設計案例

如圖1所示，該建筑為美國太陽能研究所。

如圖所示的建筑設計，為了增大日光的入射深度，建筑采用了退臺式的體型設計，使得入射深度的最大值可達27.4m，充分的利用日光照明，降低了能耗。建筑屋頂安裝了太陽能光電板，并設置了排風口。建筑位于半沙漠地帶，其太陽能吸熱壁在白天可以起到良好的隔熱效果，而到夜間則可利用白天貯存的能量為建筑提供熱能。實驗室有部分埋入山體，以減少熱傳導，節約供暖或制冷的能源消耗。建筑沿著山坡的等高線配置，盡量減少施工土方量和對山體的破壞，這也是保護環境的處理方法之一。在本建筑設計中遵循本地化原則，因地制宜，全部采用本地植物作為綠化植物。作為美國能源部的研究機構，太陽能研究所在環保節能方面做出了表率，自該建筑投入使用以來，年能耗的支出降低了近20萬美元。

1.2.2 國內設計案例

圖2所示為廈門欣賀設計中心（MAD）。

建筑首層挑高，并架空，建筑占地縮減到1/3。地面以向城市，增大了城市綠地面積。底層架空和建筑中庭形成自然通風，夏天將冷空氣帶到各層，冬天可閉合的中庭天窗變成了陽光四季庭。建筑外表皮懸掛了曲面的遮陽膜，有效的調節太陽的直射，不僅是室內采光充足，而且避免了陽光直射。室內大面積的綠化，有利于調節空氣濕度和凈化空氣，降低噪音污染，對工作生產也有很大的促進。建筑立面采用特制的半透明遮陽膜，設計透光率40%，即降低了太陽輻射又給辦公空間提供了充分柔和的自然光，樓頂采用太陽能發電板裝置，可滿足辦公樓日常辦公所需部分電量。

2 綠色建筑設計要點

綜上所述，從節約能源和資源、保護環境等角度出發，總結了綠色建筑的設計要點如下：

（1）綠色建筑的設計應當與自然環境和諧發展，尊重自然，保護生態環境，盡量在建筑的整個生命周期中把對環境所造成的影響降到最低。

（2）以節約自然資源和能源為設計原則，充分利用自然資源和能源，提高利用率，避免一切浪費。

（3）綠色建筑的設計應當以人為本，在選擇建設材料時應考慮建材的環保性和可重復利用性，避免或者盡量減少建材的生產和使用過程中造成的環境污染問題以及對人體健康的直接影響；另外，綠色建筑在設計時應充分考慮太陽能、風能等清潔能源有效利用的可能性。

（4）綠色建筑在設計時應當考慮其功能的靈活性和對社會發展的適應性。

（5）綠色建筑在設計時應注意建筑的生態內涵，并應當具備一定的審美意識，使得建筑設計能夠將建筑技術和藝術表達融合在一起，創造出功能豐富、自然舒適、綠色健康的建筑。

3 結語

綠色建筑必然遵循資源節約、環境友好、地域性等方向發展，未來建筑在減少資源的浪費和保護環境的同時最大限度的與自然相結合，使得建筑更加適合人們生活和工作所需，這符合我國可持續發展要求。

參考文獻：

[1]劉兆新.我國綠色建筑發展現狀挑戰及政策建議[J].建筑工程技術與設計，2016（13）.

[2]劉凱英，田慧峰.基于《綠色建筑評價標準》的綠色建筑設計流程優化[J].施工技術，2014，43（4）：60-62.

作者簡介：劉振邦（1979-），男，漢族，四川三臺人，本科，工程師，從事建筑設計方面的工作。