淺談建筑設計中綠色建筑設計的優化與結合

郭峰

(晉中市建筑勘察設計院，山西 晉中 030600)

在實施環境保護戰略的同時，工程建設采用了“綠色建筑”技術來推動，同時，綠色能源的應用越來越突出，能為施工單位創造良好的經濟效益。隨著我國環境保護工作的深入開展，我們必須加大對環保物質的使用，采用綠色能源技術促進生態系統的良性循環。綠色建筑是一種具有特色的新型方法，通過合理的使用綠色施工技術和綠色建材，可以將施工過程中的環境污染降到最低。

1 傳統建筑存在的不足和綠色建筑目前的情況

1.1 傳統建筑存在的不足

隨著我國建筑業的快速發展，傳統的建筑設計方式已無法滿足現代社會對建筑設計的需求，因此，在建設過程中存在著諸多問題。第一，建筑的質量仍需完善。影響建筑品質的因素，不僅在于材質，也在于傳統的建造方法不當，導致了建筑的質量達不到要求。在建筑面積和空間方面，如果不能很好地控制，就會造成建筑設計和實際效果的偏差，從而影響到建筑質量。第二個問題是，傳統的建筑設計會對環境的可持續發展產生負面的影響。在傳統的建筑設計中，大部分的開發商僅僅是為了獲得更高的經濟效益，而忽略了對其負面影響的考慮，進而對居住環境造成了嚴重的損害[1]。

1.2 綠色建筑目前的情況

通過對國外城市建筑的對比分析，可以看出，我國的城市規劃建設中還存在著許多問題。第一個方面是要合理地優化綠色建筑系統。我國綠色建筑起步較晚，發展時間較短，在多個領域的經驗積累不足，綠色建筑的設計技術有待于提高。第二個方面是建設綠色建筑的經濟鏈條還需要進一步完善。盡管建筑業取得了一定的進步，環保技術也得到了進一步的發展，并逐步形成了一條較為完善的產業鏈，但其發展仍然呈現出技術上的分散性[2]。

2 建筑工程綠色設計的基本原則

2.1 低耗能的原則

在建筑工程施工中，應根據綠色環保的思想進行設計，確定建筑的能耗、造價，保證施工的安全性，在最少成本的情況下，優化建筑環境。應將建筑需求和功能需求相結合，在施工中選擇節能材料，提高循環利用效率，這樣可以有效的降低項目所耗費的資源。(如圖1)鋁、鋼等材料的再生利用效率較高，在建筑設計中合理選用，可以減少建筑廢棄物的產生，達到節能效果[3]。

圖1 光伏陽光房

2.2 以人為本的原則

在施工過程中，堅持“以人為本”的理念進行綠色設計，根據客戶的具體需求和工程的實際，進行方案，設計，增強客戶的滿意程度和舒適程度。通過對建筑材料的使用情況分析，從環保和可持續發展的角度來考慮資源的利用，從而促進建筑企業的可持續發展。在建筑工程中，選用無污染、綠色、環保的建材，可以有效地降低有害物質的排放。在綠色建筑設計階段，以市民對住宅的需求為衡量標準，有針對性地進行規劃，進而提高居民的生活質量(如圖2)。建筑施工是一項消耗大量能源的項目，在我國能源消耗中占有很大比重，是影響國民經濟發展的重要因素。通過合理配置綠色建筑技術，將其與建筑設計相結合，可以有效地改善建筑施工質量，實現節能減排[4]。

圖2 現代農業產業園

2.3 減輕環境污染的原則

目前，我國建筑行業面臨的主要問題是能源消耗和環境污染。綠色意識已深入人心，但項目的建設勢必會對周圍環境產生影響。在節能環保領域，水泥，混凝土，涂料等環保產品，新的能源、新技術，如地源熱泵、太陽能等，能夠有效減輕建筑環境的污染。

2.4 整體美化的原則

“綠色建筑”是對目前環保建筑技術及環保的政策的一種回應，它能夠創造出符合環境要求的居住環境。大體來說，審美原則是這樣的。首先，在經濟發展的今天，人們對美學的需求也在不斷地變化。其次，當代人類審美觀念逐漸改變，融入了環保理念，讓建筑與自然和諧共存。

2.5 因地制宜的原則

“因地制宜”主要體現在兩個方面：一是要結合本地的實際情況進行規劃，以達到提高資源利用和減少生態破壞的目的。此外，在國家的要求下，舊城區的開發工作正在如火如荼的進行，“因地制宜”，即在原有的基礎上進行合理的規劃，使現有的資源得到最大限度的利用，減少環境污染，改善建筑物的更新與改建。在建筑設計時，應明確我國各地的氣候特點，根據項目所在地的氣候特點，進行施工方案的設計。在設計北部地區時，應增加施工濕度，注意保溫，在設計南部區域時，因其具有高溫、降雨量大等特性，所以，在進行綠色建筑的設計時，要根據氣溫變化等因素，對其進行合理的設計，保證建筑物的排水性能。在建筑設計中，按照“因地制宜”的原則，使建筑設計更加合理和環保[5]。

2.6 少量化的原則

小型化的第一個原理，就是內部的裝飾，一些年輕人喜歡簡單的裝飾，用一些比較簡單的東西，就能把內部空間擴大，這樣既能節省材料，又能節省裝修成本，一舉兩得(如圖3)。其次，在施工中采用“減量”的原則，不僅可以確保施工質量，而且能節約大量的材料，比如現在流行的裝配方式，可以節約材料、節約成本、改善建筑質量。因此，減少數量也是綠色建筑技術的準則。

圖3 生態酒店

3 綠色建筑設計需要關注的內容

3.1 因地制宜

在建筑設計時，應明確我國各地的氣候特點，根據項目所在地的氣候特點，進行施工方案的設計。在設計北部地區時，應增加施工濕度，注意保溫，在設計南部區域時，因其具有高溫、降雨量大等特性，因此，在進行綠色建筑的設計時，要根據氣溫變化等因素，對其進行合理的設計。

3.2 設計目標

在進行建筑設計時，必須明確綠色建筑的設計目標，并根據設計施工的具體要求，根據設計的要求來進行工程建設，合理運用綠色建筑技術，做好前期調查工作，根據現場的具體條件，搜集有關該項目的有關資料，根據施工情況和周圍的環境，制定相應的建設方案。這樣，就能根據合理的規劃，迅速地組織施工隊伍，完成工程的工作。采用有針對性的設計方案，能有效地避免設計更改等問題，有效提高材料利用率和降低項目造價[7]。

3.3 施工材料

建筑施工與建筑設計有著緊密的聯系，因此，在綠色建筑中，必須重視建材的使用，并根據綠色建筑的需求，選用合適的建材，以達到綠色工程的目的。明確建筑設計的施工需求，選用綠色、環保的原材料(如圖4)。選擇材料時，重點放在材料供應商身上，考察他們的資質，了解他們在市場上的信譽，以及他們提供的材料樣本，保證沒有質量問題的物料，滿足工程的質量需求。所選用的建材必須具有環境友好性質，使用這些材料時不會產生有毒和危險。在選用建材時，要考慮材料的品質和造價，并進行橫向比較，從多種環境友好的材料中選出經濟價值最高的一種。建筑周邊的材質要具有自動調節溫度的功能，利用這種材質可以保持內外溫度的相對均衡。進行綠色建筑的設計，首先要明確材料的化學成分，在施工之前要對其進行性能測試，在工程中嚴禁使用有毒建材[8]。

圖4 綠色環保的建筑材料

3.4 能源因素

在綠色建筑的設計中，應盡可能地選用可再生的資源。比如太陽能，地熱，風能，水能等，以減少成本和費用。這種能量不但可以回收，而且可以最大限度的發揮其功能，將內外相融，達到最大限度的利用。

4 綠色建筑技術的分析

4.1 水資源循環

當前我國水資源的現狀是：人均水資源比重偏低、南北分布不平衡，使得水資源越來越珍貴。將“綠色”技術應用于建筑工程，必須從提高用水量、實現節約用水的目標入手。比如說，在建筑施工現場里面，可以建立一個雨水收集系統，收集雨水，再進行一些簡單的加工處理，這些雨水可以作為主要的水源，比如用于生活用水，以及其他的設施。甚至還可以用于一些獨特的景觀，可以作為裝飾品，使得建筑的效率得到很大程度的提升，從而達到對水循環利用的目的[9]。

4.2 綠色節能暖通

為了使建筑物通熱量，滿足人們的居住需求，在建筑物內安裝供暖設備是必要的。為了使暖通工程更環保、更高效，需要做好規劃，比如：建筑物可以提高對自然風能的利用，節約能源，通風更有利于人體的呼吸，因此，建筑布局要南北貫通，這樣可以使房間里的空氣流動，提高房間的舒適度。就算不是按照南北方向的布局，也可以用改造窗戶、改門等方式來實現。其次，建筑中的暖通節能也體現在了建筑中，根據有關環保、節能等相關法規，做好室內保溫，選用可回收的保溫材料，減少能源的消耗[10]。

4.3 天然資源應用

大自然賦予了大量的資源，例如風能、太陽能、雨水等，這些都是通過合理利用來實現的。太陽能能產生電能，能夠為生產和生活提供能量，同時也能減少能源消耗，通過減少環境污染，實現節能。替代室內照明，采用風能，減少非再生能源，如煤，以雨來代替日常生活用水的一部分，以雨來灌溉耕地，減少水資源的使用。該技術能夠有效地減少非再生能源的使用，達到節能的目的[11]。

4.4 綠色環保材料的應用

在室內裝修設計時，應選用綠色環保的建筑材料，具有可以再生，污染少，對人體有益的特點。比如現在的建筑項目中空玻璃在環保上有很大的優勢，它在保溫、隔熱、透射等方面都優于一般玻璃，同時它的反射率也很高，隔音效果也很好，是工程上最好的玻璃材質。另外，在設計時要注重使用環保理念，使用不含汞的節能燈，目前最好的解決辦法是使用白光LED(如圖5)。

圖5 白光LED燈

根據相關資料，白光LED燈不含有汞，不會對周邊環境產生任何影響，白光LED燈的能耗只有普通燈具的十分之一，使用壽命更長，安裝簡單，無需專業的技術人員，在使用期屆滿時，可以將其循環利用，避免產生廢料。

5 綠色建筑設計在建筑設計中優化與結合的措施

5.1 前期規劃優化設計

在進行綠色建筑的規劃和設計前，必須對其進行全面的了解，并結合項目的真實所需和實際情況，對其進行規劃。因此，在建設前，應對現場進行實地勘察，對其數據作詳盡的記錄，了解其工作地溫度、氣候特征，并結合其所處的環境、，有針對性地分析與設計，確保工作的有效性。在建筑設計時，應加強與建筑物的聯系，加大室內光照，以確保室內溫度、日照，減少室內對照明的要求，達到了節能減排的目的[12]。

建筑的設計和策劃是一個很重要的工作，一旦項目審批完畢，就很難再做任何的改動。為了更好的將綠色建筑技術與設計理念相結合，就必須要將建筑周邊的各種環境和氣候因素綜合起來，通過仿真技術來進行詳細的分析，同時也考慮到太陽能、風能等方面的問題，并提出合理的解決措施。此外，還要用仿真技術來進行整個空間的規劃設計，并根據采光和與周邊環境的適應性，不斷地進行調整，以確保建筑照明達到國家規定的要求。同時，為了保證建筑具有良好的通風性能，必須通過對室內和室外的總體布置進行仿真工作，從而獲得最佳的建筑設計方案。

5.2 節能設計的優化與結合

在綠色建筑的設計中，應將風能、太陽能、地熱能作為首選。隨著科學技術的發展，我們要充分利用科學技術來實現節能和環境保護的有機結合，真正提升綠色建筑的品質。

與傳統的建筑設計相比，在進行綠色建筑的時候，必須要考慮到節能的問題，所以在設計的時候，必須要采用定量分析的方法。傳統的建筑設計注重節省成本，忽略了節能的作用，因而無法對其進行具體的定量分析。如此一來，以后的建筑就很難達到節能的目的。而在建筑設計的過程當中所運用到的量化分析的方法，就是利用電腦來預測和分析建筑的使用情況，從而做出相應的調整。基于此，建筑的節能效果得到根本性的改善。同時，在進行綠色建筑設計的時候，一定要將建筑設計和綠色環保的概念結合起來，等設計完成之后，再對其進行定量的分析。只有做到最大限度地提升建筑的節能效益，才能從根本上達到綠色建筑的終極目的。不僅如此，在建筑的外部設計上，也要注意環保和節能的要求[13]。

5.3 環境保護與氣候適應性的優化

氣候和環境是建筑項目最重要的因素，可以從以往的環境保護項目中得到驗證。在施工過程中，要密切關注氣候的變化，根據節能、環保等各方面的需要，調整施工工藝，并采取相應的技術措施來解決環境問題。隨著建筑行業及其相關產業的快速發展，城市的生態環境質量日益惡化，單憑綠色建筑的設計已很難改變城市的現狀。因此，在注重環保的基礎上，將環境適應性理念和建筑結構有機地結合起來，使得建筑的結構設計更為合理，因此，降低了氣候變化對建筑結構的負面影響。而綠色建筑的一個重要目的，就是讓它與周圍的環境融為一體。所以，在進行綠色建筑的設計時，必須要考慮到環境的適應性。從之前的施工經驗來看，綠色建筑設計往往有著很強的地域性，由于不同區域的氣候差異，所以要想實現綠色建筑的最佳效果，就必須符合當地的氣候條件。因此，在進行綠色建筑時，應充分考慮周邊環境的舒適度、安全性和經濟性。此外，要想達到更好的效果，就必須與建筑周邊的地理環境相結合。尤其是在建筑的外觀設計上，為了凸顯建筑的地域特色，在設計的時候，不僅要將天氣等地理條件也考慮進去，還要考慮到建筑的文化特色，讓建筑與當地人的審美要求相一致，從而能夠從多方面滿足人們對建筑各個功能的需要[14]。

5.4 節能與建筑形態設計的優化結合

5.4.1 建筑方案設計環節

建筑方案設計要從節能環保的觀點出發，從設計方法、形式設計、造型等方面進行了探討，強化綠色建筑設計，選擇定量方法，進行數值模擬設計，分析建筑能源消耗等問題。要使綠色建筑整體的設計質量得到有效提高，除了要注重外觀，還要將綠色科技與造型結合起來，以達到美化和節約能源的效果。隨著我國城市化進程的加快，城市人口的日益增多，住房需求日益增長。隨著我國建筑業的快速發展，加速建筑的綠色設計，對建筑造型進行更新與改造已成為當務之急。重視遮蔭與采光的需求，運用綠色建筑技術改善室內的遮光狀況，如夏季使用百葉窗簾調節室內陽光，以及利用百葉窗簾調節室內溫度。

5.4.2 圍護結構優化設計

在建筑設計上著重于圍護結構，以北方地區為例，著重于外墻的隔熱設計，運用節能技術，提高隔熱和保密性，選擇具有良好保溫特性的建筑材料用于建筑外墻。另外，如果在某個部位出現裂縫，不僅會降低結構的可靠性，還會造成熱量損失。屋面的建筑節能可以通過使用倒立保溫材料和防水卷材來改善屋面的防水，采用正鋪保溫材料，不僅能有效地抵抗暴風雪，而且還能改善屋面的溫度控制。

5.5 綠色理念的優化與結合

把綠色理念和綠色建筑有機地結合在一起，運用先進的綠色高效施工技術，是建設工程質量的重要保證。首先要借鑒國外的綠色建筑技術，結合中國國情，選擇符合中國國情的綠色建筑。其次，綠色理念是推動人類社會發展的動力。綠色建筑涉及到的領域非常廣泛，各個產業之間存在著聯系，彼此之間沒有什么聯系，在推行綠色建筑時，應注重對建筑節能技術的優化與集成，以促進建筑節能技術的應用，確保工程施工的總體水平。

6 結語

在環境保護策略的實施過程中，建筑企業必須迅速地進行設計理念的調整，并在建設過程中采用綠色建筑技術，在滿足廣大群眾技術需求的前提下，創新建筑設計方法，改善建筑節能控制，降低工程對材料和能量的消耗，促進社會和經濟的良性循環。當前，建筑工作者應加強對各種綠色建筑技術的研究，并根據工程設計的需要，將綠色建筑與建筑設計相結合，達到建筑的最佳效果，實現工程造價的控制。