基于綠色建筑設計理論的建筑物立面設計

孫京輝

（北京建工建筑產業化投資建設發展有限公司，北京 101300）

隨著近年來可持續發展戰略的進一步深化落實，其在各行各業已經取得了階段性成果。建筑行業也不例外，綠色建筑設計理論是建筑行業體現可持續發展戰略的重要體現，其主張利用科學、合理的設計，實現建筑物與環境、建筑物與人文、建筑物與科技的和諧與統一。建筑立面設計指的是從水平方向，對建筑物外部形狀進行的設計。隨著近年來我國建筑行業的不斷發展，綠色建筑設計理論也被應用在了建筑物立面設計當中。如何利用綠色建筑設計理論提升建筑立面設計的效率與質量，是廣大建筑設計師現階段必須重視的問題。基于此，文章圍繞綠色建筑設計理論下的建筑物立面設計進行了討論，具體內容如下。

1 綠色建筑設計理論在建筑物立面設計中的應用意義

1.1 有利于提升建筑物立面設計的經濟性

以往的建筑工程項目存在著嚴重的資源浪費問題。將綠色建筑設計理論應用于建筑物立面設計中，不僅能夠實現資源的合理配置，還能夠有效控制建筑物建設的成本，推動建筑物設計單位和施工單位經濟效益和社會效益的有效提升。綠色建筑設計理論能夠提升建筑物立面設計的生態水平，使建筑物立面設計的科學性與合理性得到有效提升。設計人員在利用綠色建筑設計理論時，能夠根據當地的生態環境和建筑物的具體需求，對建筑物的立面設計進行優化，在保障建筑物經濟效益的同時，提升建筑物的生態效益，實現建筑工程的生態與經濟雙重提升。

1.2 有利于提升建筑物立面設計的實用性

綠色建筑設計理論下的建筑物立面設計能夠根據建筑物的實際情況，對建筑物的具體需求進行全面分析，合理配置建筑物的建設技術、環境與設備。除此之外，設計人員在綠色建筑設計理論的指導下，還會根據建建筑物的建設需求，對建筑物的立面設計進行優化，全面分析建筑物的施工過程， 提升建筑物立面設計實用性。

2 綠色建筑設計理論在建筑物立面設計中的影響因素

要想更好地在建筑物立面設計應用綠色建筑設計，首先要明確的就是影響綠色建筑設計理論應用效果的影響因素，通過分析具體的影響因素，有助于設計人員更好地控制設計過程中的變量，推動建筑物立面設計水平的有效提升。

2.1 季節影響因素

綠色建筑設計理論講究因地制宜，提倡最大化利用當地原有的生態環境。因此設計人員在應用綠色建筑設計理論時，根據當地的季節因素，合理應用不同季節的氣候條件。以不同季節的光照強度為例，設計人員在進行建筑立面設計工作時，發現該地夏季光照強度過高，嚴重超出了建筑物的日常所需光照強度，可能會對建筑物內部居民的居住體驗造成不利的影響。這時就要建立相應的遮陽系統，根據建筑物的季節影響因素，采取相應的設計措施。

2.2 社會影響因素

綠色建筑是未來建筑行業重要的發展趨勢，其在近年來得到了廣泛的普及與應用。綠色建筑設計理論在應用的過程中需要應用到大量先進的現代化綠色施工技術。這類施工技術對施工單位的綜合素質有著較高的要求，一定程度上會增大建筑物的建設成本。這就導致了綠色建筑設計理論在經濟落后地區的應用相對較差，在應用的過程中存在比較嚴重的經濟制約，難以推動綠色建筑設計理論的進一步落實。

3 基于綠色建筑設計理論的建筑物立面設計

3.1 建筑物立面設計中植物要素的應用

草本植物在建筑物立面設計中有著廣泛的應用，因為草本植物的根莖柔軟，有著非常強的適應能力與生長能力，應用局限性較少。為了解決植物生長的種植基質為題，設計人員在建筑物立面設計應用植物要素時，首先要做的就是解決種植基盤問題。不同種植基盤有著不同的特點，可供種植的植物種類也不同。利用建筑物周圍土地制成的種植基盤有著方便種植，技術要求低的特點；利用建筑構件制成的種植基盤有著能夠與建筑物緊密結合的特點，但對于建筑物的種植基質、排水設計等方面要求相對更高；人工種植基盤的布置則要更加方便靈活，但人工種植基盤對建筑物的排水系統、維護方式、灌溉系統等方面要求相對更高。隨著近年來我國科學技術的不斷發展，應用于建筑立面設計中的綠色植物種植技術也變得越來越豐富。見圖1。

圖1 建筑物立面的植物墻

種植槽式技術就是最為常見的一種種植技術，這種技術指的是在建筑物外墻設計階段，提前預留植物的種植槽，然后將植物種植于種植槽內，便能夠保障植物的正常生長。種植槽式技術在建筑物立面設計中有著較長時間的應用歷史，現已發展的比較成熟，有著非常廣泛的應用范圍。種植槽式技術可以種植的植物種類也十分豐富，能夠大幅提升建筑物立面的美觀度。種植槽式技術有著安裝便捷、養護方便、景觀效果好等優勢，但相對的，種植槽式技術的植物覆蓋率要相對較低。

水培式種植技術指的是在建筑物外墻設計階段，于建筑外墻上提前制作骨架，并將板材固定于骨架之上，再在板材上安裝高分子材料織物，將植物塞到織物中，是一種新型的無土栽培技術。水培式種植技術可以被應用在墻壁較薄的建筑物當中，可以制作種類豐富的造型。但現階段，可以用于水培式種植技術的植物品種還相對較少，且水培式種植技術的造價相對較高。

模塊式種植技術也需要在建筑的外墻上提前安裝骨架，在骨架上安裝模塊以后，直接將植物種植在模塊之上即可。模塊式種植技術適用于密集度較高的植物。模塊式種植技術有著植物成活率高、維護便捷等優勢，但模塊式種植技術的造價成本也很高，根據形狀的不同，模塊式種植技術的施工難度也存在差異，復雜程度相對較高，需要施工人員提前準備好植物以及相關造型，并接受一定時間培訓后才能順利施工。

3.2 優化建筑立面構造，減少建筑設計建設成本

隨著近年來我國建筑行業的不斷發展，土建工程在建筑物總投資中所占的比例也變得越來越小。新時期，人們對于建筑物的生態功能要求也變得越來越高，建筑物的設備投資成為了建筑物建設成本的大頭。為了確保建筑物的居住舒適度，建筑物內會安裝大量的暖通工程，暖通工程在建筑物設備投資中所占比例是最大的項目。在綠色建筑設計理論的指導下，設計人員可以優化建筑物里面的設計，對建筑物的通風、采光、保溫性能進行優化。使建筑物內部許多不必要的暖通設備得到簡化，從而降低暖通設備的投資成本。建筑物立面設計可以優化建筑物室內的熱穩定性、風環境和光環境。建筑物立面設計的優化是針對建筑造型、建筑構造的優化，雖然一定程度上會提升建筑物的土建成本，但卻能大幅節約建筑物后期的暖通設備投入，使建筑物的建筑形態、構造配置構架合理，大幅提升建筑物的生態性。而且，土建成本投資屬于一次性投資，后期維護成本要遠低于設備投資的后期運營與維護成本。綜上所述，設計人員在開展建筑物立面設計時，要注重對建筑物的里面構造進行優化，致力于提升建筑物冬季的采光度、日照強度，提升建筑物夏季的通風度，遮陽性能，減少建筑物的后期設備投入，實現低成本綠色建筑的有效構建。

3.3 在建筑物立面設計中應用自然光漫反射

設計人員在開展建筑物立面設計時，要注重應用自然光漫反射因素，根據建筑物所處地理位置的不同，應用不同的設計。在設計寒冷地區的建筑物時，要盡可能提升建筑物立面設計的采光性能；在設計炎熱地區的建筑物時，要盡可能提升建筑物立面設計的遮陽性能。 注重建筑物立面設計的實用性與可變性。在綠色建筑設計理論的指導下，建筑物立面的采光設計十分重要。建筑物立面采光設計的性能越強，建筑物日間的照明能耗水平就越低。好的采光能夠起到補充照明的作用，大幅降低后期建筑物在投入使用后的運營成本。因此，設計人員可以在設計的過程中應用自然光漫射、反射的原理，在建筑物表面應用光學輔助構件，對建筑的空間進行優化，提升建筑內部空間的自然光漫反射效果。例如，在設計大型購物中心時，可以在建筑物的表面設置棱鏡百葉窗、漫反射板，提升日間建筑物的采光能力。除此之外，還可以在建筑物的中心位置設置采光中庭，提升建筑物內部的采光量，提升建筑物的生態性能。見圖2。

圖2 建筑物的中庭采光設計

除此之外，在炎熱地區的建筑物立面設計中，立面遮陽系統也同樣重要。通過自然光的漫反射一方面能夠降低正午陽光的直射，另一方面能夠讓室內的溫度和光線變得更加溫和宜人。上述內容都是設計人員在設計建筑物立面時應該考慮的問題。

3.4 利用建筑物立面設計改善建筑風環境

建筑外立面和第五立面是建筑通風的重要來源。合理的建筑物立面設計能夠提升建筑內部的空氣流動效率。以辦公樓的設計為例，在建筑立面設計大量面積較大，通風性能較強的窗面，并在建筑的第五立面設計相應的氣窗，能夠提升建筑的穿堂風效應，有效改善建筑物室內的空氣質量。除此之外，還可以根據建筑物不同季節的風向，對建筑的空氣對流加以控制。例如，在北京的某大廈設計中，在西側的外立面設計了架空墻面，該架空墻面在冬季可以有效預防寒冷的西北風貫通，在夏季為建筑物內部帶來良好的空氣對流。合理的建筑物立面設計能夠有效優化建筑物內部的風環境，提升被動式建筑的舒適度和生態性能。但這種設計大多只適用于氣候溫和的地區，在極端寒冷或極端炎熱的地區，自然通風的效果相對較差，無法只應用自然通風提升建筑物的生態性能，仍需要利用機械送風和暖通設備提升建筑物的居住體驗。

3.5 利用建筑物水體調節建筑物的微氣候

水體是建筑物立面設計的重要組成部分之一，在綠色建筑設計理論的指導下，其能夠有效提升建筑物的降溫性能，降低建筑物的能耗。水體有著比熱容高、蒸發性強、流動性強的特點，在建筑物的屋頂花園、架空層、立面挑臺都可以應用建筑物水體。建筑物水體一方面能夠提升建筑內部環境的熱量散發速度，另一方面能夠提升建筑物的品質感與美觀度。例如某高端酒店在立面挑臺位置設置了專門的景觀水池，架空層設置了專門的游泳池。一方面滿足了游客的生活品質需求，另一方面提升了散發建筑物內部的熱量，使建筑物的中庭溫度能夠始終保持穩定，使近水面的冷空氣能夠從建筑物中庭的中上部位置傳遞到室內空間，為室內提供舒適的居住體驗。

3.6 利用綠色建筑材料優化建筑物的能耗

不同的建筑材料對建筑物立面設計的效果會產生不同的影響。以陶板為例，陶板在制作的過程中會受到空氣的影響產生孔洞，且陶板的熱傳導性能相對較差，有著加工便捷的特點。因此陶板被廣泛地應用于立面保溫方面。將陶板應用于格柵上，一方面能夠提升建筑物的遮陽性能，另一方面能夠提升建筑物的通風性能，實現綠色建筑物立面設計。除此之外，風能、太陽能也可以應用在建筑物立面設計中，但現階段相關技術發展還處于起步階段，其應用成本還相對較高。設計人員應根據建筑物的設計情況，選擇相應的建筑材料，要避免為了應用新材料而應用新材料的現象，一切設計都應該從建筑物設計的實用性出發進行設計。

4 結束語

文章首先闡述了綠色建筑設計理念在建筑物立面設計中的應用優勢，其次探究了影響建筑物立面設計的具體因素，最后就綠色建筑設計理論下的建筑物立面設計進行了討論。綠色建筑是建筑行業未來重要的發展方向，只有重視綠色建筑設計理論在建筑物立面設計的應用，才能夠進一步提升建筑物立面設計的科學性與合理性，推動整個建筑行業的健康可持續發展。