綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與運用

文／彭娣麗 湖北佰仕得建筑規劃設計有限公司 湖北武漢 430070

引言：

在“十四五”戰略規劃設計中，我國將生態文明建設作為該階段的建設目標，提出了“碳達峰”“碳中和”的相關概念，在該目標下，加強對污染的監管和治理，從源頭上做好低碳綠色建設，成了政府部門和大眾群體的一致共識。在污染行業排名中，建筑行業作為僅次于能源和化工的污染大戶，成為重要的整治對象。因此，無論是從可持續發展角度還是民生建設需求角度來看，做好綠色建筑的升級轉型都很有時代的必要性。

1、綠色建筑設計理念相關內容

1.1 綠色建筑設計理念概述

隨著社會發展和人們生活質量的提高，人們的環保意識逐漸增強，“綠色”發展理念深入人心，這也是人類和諧發展的重要體現。近年來，國家陸續出臺了一系列環境保護、綠色發展的方針政策，高能耗、高污染的社會生產產業逐漸變革，特別是作為國民經濟支出產業的建筑行業，更是將節能減耗作為未來發展的重要趨勢。綠色建筑設計就是在建筑設計中融入節能環保理念。建筑行業通過綠色建筑設計極大地降低了能源消耗和環境污染問題，推動了整個行業的綠色發展，響應了國家的政策要求。

1.2 綠色建筑設計理念的意義

綠色建筑設計理念是將建筑工程理念與周圍環境相結合，在保證建筑工程完整性的前提下盡量減少相關能源損耗，減少由于項目工程施工帶來的環境污染、土地損壞、植被破壞等不利于自然生態環境發展的因素。在此背景下，對周邊環境、居民住宅區域、城市建設區域開展基于綠色建筑設計理念下的保護措施。使項目工程的開展符合生態環境要求，減少資源浪費，運用科學技術使建筑施工符合自然環境、人文、經濟發展要求。對于綠色建筑設計理念，首先要考慮資源利用，減少資源浪費現象產生。為保障在建筑設計工程建設過程中的資源合理性，需對相關項目建設部門的人力、物力、財力等資源進行控制，以滿足工程建設需求為標準，適當減少相關建設資源的運用，使建筑工程在整體質量及成本方面得到改善，以此提升建筑工程的整體水平、資源運用質量、企業資源標準。基于綠色建筑設計理念，使企業項目部門資源需求與自然資源之間具有協調性，降低建筑工程施工成本。這樣一來，可以增加優質資源的利用率，避免自然資源產生浪費，同時有效提升資源使用效果，使建筑工程設計中的社會價值、經濟價值、發展價值得以體現，使建筑工程設計工作具有科學化、現代化、節能化、先進化、規范化的特點。其次，綠色建筑設計理念在保障資源不被浪費的前提下開展環境保護工作。隨著時代的不斷發展，經濟建設的不斷完善，更多人選擇在城市中生活工作，使工程的建設力度也隨之增加。為改善人們的居住情況，相關企業拓寬了工程建設范圍，在城市中居民人數較多，經濟發展趨勢較強的地區開展建筑設計工作。建筑項目工程的開展是需要大量的建筑物資及建筑場地的，所以在建筑工程實施的材料選擇、工地規劃、設備運用等各個環節都會對自然環境造成威脅。建筑材料的使用、工程的實施會對環境造成污染，工程建設區域會對當地植被土壤等環境進行破壞，機械設備的運用在一定程度上也會威脅生物的生長發育，從而增加環境保護工作的難度。鑒于此，應秉承綠色建筑設計理念，規范建筑過程各種材料及設備的運用，讓建筑工程施工部門充分考慮工程開展時間、建筑實施形式、工程運用材料及設備，并結合當地環境狀況，將建筑工程破壞程度降到最低。這樣一來，既降低了環境保護工作的難度，使綠色建筑設計理念起到相應作用，又為當地環境帶來正面影響。

1.3 綠色建筑設計理念應用原則

1.3.1 低碳環保

低碳環保本就是綠色設計的核心要點，在低碳環保的理念下，建筑的設計要注重建筑和環境的交互協調性。在低碳環保理念下，綠色建筑設計不僅要考量建筑建設中的環境污染層級，還要兼顧建筑在完成施工后，在后續的投入使用階段中的綠色環保性。總之，在低碳環保理念下的綠色建筑設計應注重持久性，甚至要考慮建筑在抵達使用壽命后的拆除工作中的污染情況，因此從該角度來看，提升建筑的使用壽命，增加其抗風險能力，這也是提升建筑的綠色環保性能，這也意味著建筑的低碳環保綠色設計理念應當貫穿于建筑的整個使用壽命。

1.3.2 以人為本

在建筑工程設計期間，遵循以人為本的原則推進綠色設計工作，結合用戶的具體要求，立足工程項目的實際情況設計建筑方案，提高用戶對建筑的滿意度與舒適度。分析施工在資源方面的使用量，在環境保護與資源可持續發展的層面思考資源利用方式，推動建筑企業可持續發展。在施工中選擇無公害綠色環保的材料，將有害物質的釋放量控制在較低水平。在綠色建筑設計階段，以大眾對建筑在居住方面的要求作為考量點，有目的、有針對地調整設計方案，為大眾推出優質的建筑產品，提升居民的生活品質。

1.3.3 因地制宜

在建筑設計階段需要清楚我國不同地區氣候存在的差異，按照工程所在地氣候特征設計施工方案。設計北方地區建筑時，應該提高施工濕度并且關注建筑保溫工作，設計南方區域建筑工程時，由于該區域擁有高溫、降雨量多等特點，所以在綠色建筑設計階段，需要考慮到降溫等情況引發的問題，調整設計方案，確保建筑擁有良好的排水能力。在建筑工程設計方面，遵循因地制宜的原則，可以使建筑設計更加合理、環保。

2、當前建筑設計領域存在的問題

2.1 建筑設計方案信息化程度不足

隨著信息化時代的到來，信息技術極大地改變了人們的生產生活方式。在建筑設計領域也是如此，但部分從業者只將信息技術看作是一種便捷的畫圖工具，這種觀點極大地限制了建筑設計的信息化發展。（1）建筑行業內的信息交流不完善，建筑是多領域、多周期的行業，現在不同領域間（如暖通和電器）和不同周期間（如設計和施工）的信息交流不完善，導致很多現有數據不準確或者缺失。BIM 技術對于提高建筑行業信息化程度有著非常大的意義，但是還有待發展。（2）建筑設計行業重要數據的缺失，由于建筑在設計時往往沒有考慮維護和監控需要的數據，導致雖然現在智能建筑數據很多，但經常重要數據缺失（如中央空調的各種數據等）。（3）建筑行業內缺乏理想的數據結構，BACnet 在實際應用方面差強人意。

2.2 建筑成本難以控制

建筑施工過程中成本一般包括人工費、材料費、管理費、稅金等。其中材料費主要是指建材的購買與運輸的費用，隨著我國碳中和政策的實施，常規建筑材料的購買成本會上升，在建筑行業日益成熟的背景下，建筑成本的增加不利于企業的經營。常規的鋼筋混凝土建筑通常由于設計方案的獨特性導致其核算成本上升，不同配比的鋼筋混凝土在材料的購買、建筑物結構強度以及施工難度等方面均有所不同，不同的建筑在建造的過程中成本難以控制。

3、綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與運用

3.1 建筑選址及現場設計

在建筑設計過程中，建筑選址和現場設計都是非常重要的環節，其設計結果直接關系到建筑整體的性能和外觀效果，因此建筑設計者要對此引起足夠的重視。綠色建筑設計理念強調建筑工程和周圍環境的協調統一，盡最大可能降低建筑建設對自然生態環境造成的影響。在保證建筑施工質量的前提下，也要將周圍環境因素以及施工條件等因素考慮進去，從而制定出最佳的設計方案。對此，設計人員在建筑選址和現場設計時要以綠色設計理念為指導，將當地地理條件和環境因素對建筑工程建設的影響考慮進去。建筑選址最好選擇基礎設施比較完善、交通比較便利的位置，一方面保證住戶的生活便利，另一方面也為施工和將來人們生活出行提供方便。與此同時，還要求設計人員科學分析并結合實際場地，做好工程施工的方案規劃。為保證建筑節能的效果，必須合理利用自然資源，如陽光和風等，以此全面提高綠色建筑設計的質量。

3.2 建筑平面布局設計

建筑平面布局設計直接關系到將來住戶的居住體驗，因此要特別注意建筑平面布局設計的合理性。建筑平面布局設計中比較關鍵的因素是保證建筑的采光，最大限度保證自然光的利用率，減少室內照明的使用，減少電能的消耗。另外，在建筑平面設計時多利用自然光還可以起到殺菌和防潮的作用。具體要遵循以下幾項原則：一是嚴格把控建筑的體型系數，保證建筑散熱面積和體型系數之間的關系，在保證建筑質量以及其他建筑要求的前提下最大可能地增加建筑的采光面積；二是在建筑平面布局的朝向問題上，設計人員要保證建筑朝向發揮的主導作用，保證建筑空間內最大限度的接受自然光源的照射，但要避免太陽光直射。

3.3 建筑配套設施設計

建筑配套設施設計也是建筑設計中的重要組成部分，完善的配套設施是建筑綠色設計理念的重要體現，設計人員也要格外注意。待建筑選址和現場設計以及建筑平面布局設計均用綠色建筑設計理念完成設計后，還需要采用綠色的配套系統保證建筑的綠色環保功能。如新的通風換氣系統采用節能環保型通風管道和換氣機組件等，可以保證室內外空氣的交換，并對吸進室內的空氣完成凈化過程，極大地改善了建筑空間內的空氣環境。新風系統在保證室內外空氣交換的同時，考慮到室外空氣受溫度和濕度等因素的影響，避免對室內居住環境造成影響，還還需要借助新風系統對空氣進行濕度和溫度的調節，這一過程會消耗大量的能源，因此也要考慮空氣處理系統的使用時間。

3.4 合理利用再生資源

在建筑節能設計階段，為達到節能降耗的目的，提高資源的利用率，必須合理利用再生資源。（1）風力資源。在建筑工程日益發展的當下，高層建筑的通風問題被予以更多重視，傳統的空調設計方式存在能源浪費、環境污染等問題，不適應現代建筑的發展趨勢。綠色建筑理念下，在考慮到建筑朝向、間距等問題的基礎上，風能作為一種清潔型能源，被廣泛應用在高層、超高層建筑中，以此為基礎的自然空氣循環系統逐漸代替了傳統的空調設計，不僅保證建筑高質量通風，提高再生資源的利用率，還有效減少了傳統空調帶來的弊端，滿足人們對通風對流環境的需求，減少對生態環境的破壞，真正達到節能減排的目的。（2）水資源。水資源作為人們賴以生存的重要資源，貫穿于建筑工程整個施工過程中，但受外在因素的影響，水資源浪費、污染情況較為顯著，與可持續發展理念相悖，在綠色建筑理念下，提高水資源利用率、減少水資源浪費，成為當前綠色建筑設計中的核心目標。工程中為達到節能的目的，可以采用收集雨水進行循環二次利用的方式達到減少水資源浪費的情況。在工程實施階段，將水資源的循環利用納入到綠色建筑規劃體系中，可以設置相應的污水回收池，對排放的污水進行統一處理，完善水資源的回收系統，以達到降低能源消耗，保證水資源合理利用的目的。（3）太陽能資源。太陽能作為取之不盡、用之不竭的可再生能源，在綠色建筑節能設計中占據重要的位置。在工程中，可以將其用于熱水系統，如悶曬式熱水器、管板式熱水器，目前已被廣泛應用在綠色建筑設計中。利用光伏電池板可以將太陽能轉化為電能，不僅可以實現供電、供暖、供水，還能有效避免對其他資源的過度開發，減少對空氣的污染。據調查，應用太陽能供電、供暖，節能率可以達到45%以上，具有顯著的節能效果。

3.5 有效應用節能技術

為保證建筑規劃節能設計工作的完善性，實現其最大的應用價值，在設計過程中，需確保節能技術應用的有效性，發揮出建筑外圍護結構的隔熱和散熱效應。在對屋頂進行設計時，應注意保暖隔熱，在綠色建筑設計理念下，采用在屋頂中增加隔熱層和保溫層的方式，利用絕熱擠塑聚苯乙烯板、高聚物改性瀝青防水卷材等綠色材料，在實現隔熱保暖目標的基礎上，減少對環境的污染，保證各項節能指標滿足設計要求。另外，在屋頂設置架空的通風層或建立閣樓，可以增加房間內的空氣流動，達到通風、散熱的目的，還能減少空調等設備的使用，減少能源消耗。對建筑墻體進行節能設計時，一般采用外墻保溫一體化設計以達到保暖保溫的作用，主要是由保溫層、抹面層、固定材料以及飾面層構成，墻體作為阻隔內外熱量流通的不良導體，內保溫和外保溫是其主要的保溫方式。在設計過程中要嚴格控制施工材料，利用新型的節能材料，可以避免室內外溫差波動大對墻體造成損壞，一般外墻所采用的材料是具有閉孔結構的硬質泡沫塑料板材擠塑聚苯板XPS、節能型聚氨酯板（PU）、聚苯乙烯泡沫塑料板材模塑聚苯板、膠粉EPS 顆粒保溫漿料以及抹面膠漿等材料，各材料的性能要求，相較于傳統的施工材料，不僅能達到綠色環保的效果，符合建筑節能設計要求，還具有保溫、防火、防潮的作用，能有效減少成本投入，保障工程的經濟效益。在工程中以閉孔結構的硬質泡沫塑料板材擠塑聚苯板XPS 為主，有效實現節能環保的目的。在對內墻進行保溫設計時，主要選用常規的保溫材料進行鋪設，但相較于外保溫的方式，其保溫效果較差，在施工過程中要考慮到位。對門窗進行節能設計時，為達到保暖的效果，傳統的工程設計中多采用減少門窗的設計方式，雖然在一定程度上達到保溫的效果，但對通風和采光造成了極大的影響。工程中主要從綠色建筑材料方面著手，選擇優質的密閉材料，根據工程的建筑朝向和風力、風向等因素，在東面、西面等朝向的窗戶以安裝中透光Low-E 玻璃的方式進行設計，在南面、北面朝向的窗戶以安裝高透光Low-E 玻璃為主。在對門窗位置進行設計時，應根據風向進行合理布局，使其形成穿堂風，提高室內換氣散熱效率，保證室內空氣的正常流動，以達到降低能源消耗，滿足通風、采光的需求。

3.6 將綠色建筑設計和景觀結構有效融合

隨著人們生活水平的提升，對建筑物的要求越來越高，除了保證工程質量外，還要注意提高整體的藝術性和美觀感。在綠色建筑設計工作中，相關部門要去現場進行實際考察，利用地形地勢來創造景觀，這樣更有特色。同時，將建筑設計和景觀結構有效聯系起來，能夠讓建筑物和周圍環境更加協調統一，讓人們在室外活動時可以欣賞到美景。另外，在實際設計中要合理布置周圍的道路和植物，根據道路的特征來布置景觀，要優先使用墻壁、土坡等原有條件來進行創造，使綠化空間呈現出立體感和多維度。這樣一來，能夠加大垂直綠化的占比，增加綠化面積，起到凈化空氣、美化環境的效果，給人們良好的居住體驗，還可以增加建筑的特色與價值。此外，在設計建筑物附近的綠化帶時，要從提高人們居住環境質量的角度出發。綠化帶具有隔絕噪音的效果，還能夠阻擋外部環境的污染源。比如，在鋪設室內區域時要優先使用具有良好透水性的材料，這樣可以提高基地的保水性，使基地水和地下水保持平衡。道路兩邊可以種上行道樹，如果鋪設不透水硬質地面，要盡量選擇栽種高大的喬灌木，這樣可以遮擋陽光。在選擇地面鋪設材料時，盡量使用反射率高的，這樣可以減小吸光率，避免地面溫度過高。

結語：

總之，綠色建筑要遠比普通建筑復雜，也繁瑣得多，所以其對規劃設計師的要求更高，對綠色建筑的開發環境、以及各種建筑因素協調發展的要求更高，這就需要我們從一個綜合、整合和融合的理念出發，不斷創新綠色建筑的發展理念和管理方法，不斷改進綠色建筑的發展模式，最終為綠色建筑行業健康、良性和可持續發展提供動力和支持。