綠色設計在建筑設計及建材包裝中的應用與發展趨勢

徐麗娜，陳勤學

（廣西科技大學 人文藝術與設計學院，廣西 柳州 545006）

全球范圍內經濟蓬勃發展和技術快速前進的大背景下，高樓林立，建筑行業蓬勃發展，用戶們不再滿足于只遮風、擋雨、保暖，而是新增加了對建筑有益身心健康性功能條件的要求，同時大量建筑材料及其產品包裝的帶來的污染，也引發了新的問題。

1 綠色設計誕生背景

從有人類出現，經過二次工業革命，各行業蓬勃發展。人們從開始的只追求美，到后來資源面臨枯竭，污染日益嚴重，越來越嚴重的問題逐漸迸發出來，以不可遏制的趨勢發展下去。

1.1 環境問題

1.1.1 可用有限資源越來越少

隨著城市的發展，聳立的高樓，越來越密集。高樓的建筑，離不開建筑材料的應用，施工帶來的材料浪費不能二次使用并且還帶來了環境的破壞和污染，造成了生態環境破壞、資源過度開發。

1.1.2 對人體健康造成威脅

現代建筑和家居設計裝潢之后，氣味污染，不環保。從二十世紀到現在，全球范圍內能不依靠大自然就生產出化合物1000多余種。比如多氯聯苯，它的危害性之大，可影響人體免疫機能、神經系統以及生殖系統等多個人體機能組織。但多氯聯苯又不得不應用在家居家電的設計中，建筑設計中化學物質的綠色化急需改變。

1.2 逐漸嚴格的法律使綠色設計規范化

各個國家，為了遏制、抵制以及減慢生產活動帶來的環境問題，已逐步聯合制定與之相關的法律法規，將環境問題納入法律范疇。目前，世界上已有數百項與環境相關的法律法規。

2 綠色設計

2.1 綠色設計是什么

綠色設計，指憑著生產的物品生命周期中與生產的物品相聯系的多種信息（技術、環境、經濟信息），借助模塊化設計、并行設計等多樣的設計思想，使設計的成品涵蓋超前的技術性、適合的環境協調性、合乎常理的經濟性的一種系統化設計方法。

2.2 鼓勵發展綠色設計的原因

綠色設計與傳統的設計比較，綠色設計是21世紀新設計各個學科理念的整合以及各個學科設計方法的統籌與總結，還是一類歸納了適用范圍及對象技術、并行工程、生命周期的創造設計等不斷研究中的系統化設計方法，是總結了物品的質量、使用功能、存在壽命以及綠色性能為一個整體的設計系統。

3 綠色建筑設計的概念

綠色建筑設計，就是同時具有了舊建筑設計的普遍條件要求，并且還具有其他四個特點：在建筑設計生命周期中，供給人們一個健康、舒適、低耗、無害的生態，讓生態危害及影響最低，使用結束的材料再循環利用；順應環境，最大程度的保留其原本的生態，學會利用原本的有利條件，運用在建筑中，降低以及減少負面影響；符合人們的生理需求和健康標準；加大資源的綜合利用，減輕生態環境的承受能力，不要讓其負荷。

4 綠色環保材料在建筑中的應用

4.1 木質人造板

使用木材的木質纖維、廢角料與別的植物纖維組合作為原料，再與膠質液體和一些添加劑混合制成，不但可以使用剩余下來的邊角料、制作材料剩余的其他物質和加工木材余下的東西，還可以對農副產品秸稈和其他廢材進行再加工利用。

4.2 生態水泥

生態水泥的合成原料是火山灰、鋼鐵廢渣等廢物原料制成，在合成過程中，大大降低了碳的排放，其本身的質地質量與傳統水泥接近，可有效降低建筑的耗能[1]。

4.3 綠色環保材料在建材包裝設計中的應用

在建筑材料的綠色化提到了“生態水泥”，水泥的投放，必然帶來大量的包裝需求，而水泥的包裝如何，直接影響到水泥的使用效果。根據2001年官方數據顯示，銷產量達到了6.2億多t，綜合其他數據，當年全國的水泥包裝袋實際消費量在97億條左右[1]，由此數據可見，建材包裝的綠色化，尤其重要。首先，不使用帶有對環境及人體有毒的材料。包裝上帶有的說明標識、貼紙或涂料，應無毒易分解。二是研發新的包裝材料，例如植物包裝材料，該材料可持續。如由平陽科技開發公司和陜西咸陽造紙設備公司、山東安丘第二輕工制造廠聯合研制的新包裝材料夾筋紙[2]，不用帶有毒性的粘合劑，成本低，無污染。

5 綠色設計理念在建筑設計中的應用實例

5.1 奧地利克勞斯弗蘭克森小鎮中學

該中學位于奧地利克勞斯弗蘭克森小鎮上，這里冬天特別寒冷，夏季特別炎熱，太陽光照資源不是很充足。熱能和太陽能是該建筑需要合理解決的主要問題，設計師就此提出了綠色設計，并解決了該建筑的主要問題。

建筑中運用到的綠色設計：多方式交換室內外通風系統、能源計量、采用太陽光做光源、減少陽光照射設計、地下通風（圖1）。

圖1 地下室送風管道

交換室內外空氣系統設計了熱能量回收系統，通過此熱能量回收系統，不但在溫度低的冬季可以進行屋內加熱，也可以在酷暑的時候可以把從窗戶和門等進入到熱流降溫制冷。

每個教室天花板都有進、出空氣的地方，這種交換空氣的方法叫作頂送頂回方法。學校為了節約空間，儲藏物品，建立了許多地下室。但常年見不到陽光，通風又不好，潮濕陰冷。對于交換空氣具有比較高的要求，每個地下室的進出空氣的通口靠著送風總管比較近，以此來更好的平衡進出空氣的量，減少空氣運輸帶來的能源消耗，也節約了風管的用量，以此節約了經費。除此以外，設計師能用太陽光的地方絕不用電。在太陽光不充足時，再與人工照明輔助采光，實現了資源的節約。

5.2 葡萄牙里斯本綠色塔式住宅樓

該住宅樓處在塔霍河河岸。由于地理所處的位置，冬天特別寒冷，夏季特別炎熱，但光照充足，設計師利用此天然資源，在建筑中運用了多種利用技術。建筑中運用到的綠色設計：主動和被動的太陽能光照使用、光照熱水系統（圖2）、空間采暖。

圖2 葡萄牙里斯本綠色塔式住宅樓太陽能集熱

在建地的選定上，充分的考量了住宅樓與太陽的位置，緊密計算后保證在光照不是很強烈的冬天，住宅樓的南面不會被其他住宅樓或建筑物擋住，可以完全的運用光照資源；還運用了內部空間的規劃讓建筑向南方向有很多大的好處。把外部建筑形狀緊湊化，減少了住宅樓與外面空氣的散熱面積；制訂以及確定了建筑朝向采光充足的南面，在此基礎上，設計窗戶的大小，盡最大可能性的采集自然光線；住宅樓的窗戶設計，在考慮到安全的基礎上，更利于交換空氣，悶熱的暑期可以進行自然冷卻空氣并且做到夜間空氣冷卻，寒冷的冬天可以關閉窗戶，把熱量的消耗將達最低。

6 未來綠色建材與綠色包裝在建筑發展中的 趨勢

6.1 建筑材料綠色化發展趨勢

綠色建筑材料分為墻體材料、隔熱材料、裝飾等。生產和使用綠色建筑材料，既能夠節能、節地、減少資源消耗[2]，保護生態。目前世界上許多發達國家都在積極研究開發綠色材料，一些國際性建筑企業也在努力開發新型墻體材料，應用粉煤灰、礦渣灰及混凝土空心砌塊這幾種材料作為墻體的環保材料。新的墻體材料一般具有重量輕、硬度大，節能好、而且材料和可循環等特點[3]。

6.2 建筑材料包裝設計綠色化發展趨勢

我國每年建筑行業體量巨大，相應的建材包裝也是需求巨大，發展綠色建材包裝有著重要的現實意義，包裝材料是包裝行業的重要環節，目前，保護生態環境是包裝行業發展面臨的新趨勢，天然可降解塑料包裝材料，是指天然高分子性類塑料，利用淀粉、纖維素、甲殼質、蛋白質等天然高分子材料制備的生物降解材料。這類物質來源豐富多樣，可完全生物降解，而且產物安全無毒[4]。天然可降解塑料包裝材料既具有傳統塑料的功能和特性，又可以在完成使用壽命之后，通過陽光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用，在自然環境中分裂降解和還原，最終以無毒形式重新進入生態環境中，回歸大自然。

7 結語

隨著建筑行業結合現代科技的發展，應用能源技術等已經成為建筑材料有力的技術支撐，創造出更多的無毒無害高效節能的材料，大力推進建筑綠色運動的發展[5]。

要實現綠色建筑的可持續發展，我國還需要在以下幾個方面努力：1）樹立正確的環保理念，長遠發展；2）要提高全民的環保意識，提倡綠色建材；3）要做好技術的引進和技術轉化；4）加強綠色建筑材料科研力度；5）建立完善的建筑技術標準，加快實施環境標志認證制度；6）加快綠色環保建材包裝的研發[1]。