建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用探討

孫亞寧

天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃研究總院有限公司 天津 300073

在建筑工程施工建設(shè)中，投放的資源量比較大，隨著工程項(xiàng)目數(shù)量增多，規(guī)模擴(kuò)大，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。隨著社會(huì)快速發(fā)展，環(huán)境破壞更加嚴(yán)峻，人們的環(huán)保意識(shí)隨之提高，綠色建筑設(shè)計(jì)理念在這種環(huán)境下產(chǎn)生。綠色建筑設(shè)計(jì)也就是根據(jù)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)理念，對(duì)其優(yōu)化改革，以滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 環(huán)境保護(hù)

隨著生態(tài)發(fā)展理念的出現(xiàn)，要想把可持續(xù)發(fā)展思想滲透到建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)中，要求設(shè)計(jì)理念朝著生態(tài)化、環(huán)保化的趨勢(shì)發(fā)展。在建筑工程項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工作人員需要根據(jù)建筑整體布局，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑空間，讓設(shè)計(jì)理念上強(qiáng)調(diào)綠色性、舒適性、環(huán)保性，降低對(duì)環(huán)境的影響。在材料選擇方面，按照環(huán)境保護(hù)要求，盡可能選擇經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的材料，如合成石、低輻射鍍膜玻璃等，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案，避免給周圍環(huán)境造成破壞，及時(shí)將建筑垃圾清理，保證建筑綠色環(huán)保目標(biāo)順利完成，給人們提供一個(gè)舒適、健康的生活環(huán)境。

1.2 人性化

在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，在開展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)展現(xiàn)出人文情懷，也就是從人的需求角度入手，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，選擇滿足人們需求的設(shè)計(jì)方式，或者在建筑中加入適量的當(dāng)?shù)靥厣亍Ｒ胱尳ㄖY源使用率不斷提供，需要結(jié)合城市建設(shè)發(fā)展要求設(shè)計(jì)工程方案，讓建筑風(fēng)格和城市建設(shè)發(fā)展要求相迎合，成為城市建設(shè)發(fā)展中一部分，充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)靥厣玔1]。在建筑設(shè)計(jì)中，盡量讓建筑環(huán)境更具環(huán)保性、舒適性，把環(huán)境心理學(xué)、建筑聲學(xué)等內(nèi)容融入建筑設(shè)計(jì)中，盡可能給人們提供一個(gè)舒適且人性化的環(huán)境，讓建筑設(shè)計(jì)更具人性化。

1.3 使用新能源

在社會(huì)快速發(fā)展中，能源數(shù)量不斷減少，而在城市建設(shè)中，隨著工程數(shù)量增加，出現(xiàn)較大能源缺口，如果沒有對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，必然會(huì)加劇能源緊張，給國家長(zhǎng)效發(fā)展帶來負(fù)面影響。綠色建筑應(yīng)結(jié)合國家提出的可持續(xù)發(fā)展要求，深入貫徹全新的建設(shè)設(shè)計(jì)理念，在建筑工程設(shè)計(jì)中，盡可能做到減少能源消耗、生態(tài)保護(hù)，整合與調(diào)配現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)資源高效使用。與此同時(shí)，綠色建筑更倡導(dǎo)科學(xué)使用新能源，設(shè)計(jì)人員需要從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度入手，將新能源、新技術(shù)靈活應(yīng)用到建筑中，降低工程建設(shè)過程中對(duì)能源的消耗，讓更多的新能源在建筑領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用。

2 建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)理念要求

2.1 把人類健康放在第一位

不管是哪個(gè)行業(yè)，都要把人類身體健康放在第一位，任何行為都不可給人類身體健康造成威脅。在建筑設(shè)計(jì)過程中，按照健康性要求，盡可能降低對(duì)存在影響人們身體健康的各項(xiàng)因素應(yīng)用，這也是綠色建筑設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，與后期建筑投放使用過程中對(duì)人類身體健康有著直接影響。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)人類身體健康保護(hù)，把綠色建筑設(shè)計(jì)凌駕于人類健康基礎(chǔ)上。

2.2 實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用

在建筑設(shè)計(jì)中，需要把綠色環(huán)保思想理念當(dāng)作根本，在強(qiáng)度綠色環(huán)保的同時(shí)，也要降低對(duì)能源的消耗，充分展現(xiàn)出綠色資源節(jié)能價(jià)值[2]。在建筑設(shè)計(jì)中，通過使用綠色性、環(huán)保性、實(shí)用性的方式，降低建筑資源的消耗，在此過程中能源節(jié)省并非一味地強(qiáng)調(diào)工程成本控制，而是充分展現(xiàn)出資源使用價(jià)值。在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，按照綠色建筑設(shè)計(jì)要求，對(duì)資源循環(huán)利用，提高資源使用率。

2.3 節(jié)能環(huán)保

對(duì)于現(xiàn)代建筑，在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)有限能源建筑有著較強(qiáng)的依賴性，對(duì)于一些長(zhǎng)時(shí)間使用照明設(shè)施、暖通系統(tǒng)的建筑而言，屬于一個(gè)高能耗的建筑，不僅會(huì)造成資源緊張，也會(huì)給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。通過調(diào)查，人類在資源消耗上，大部分應(yīng)用在建筑中。結(jié)合綠色建筑設(shè)計(jì)理念，應(yīng)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)方式的改變，把以往高消耗調(diào)整成低消耗，通過使用各種新興技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，提高資源使用率，降低對(duì)不可再生資源的消耗，在部分資源上做到自給自足。現(xiàn)階段，環(huán)境污染往往和建筑行業(yè)有著必然的聯(lián)系，不僅會(huì)產(chǎn)生空氣污染，也會(huì)伴隨光污染、噪聲污染等。所以，要想在建筑設(shè)計(jì)中順利引進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)整個(gè)建筑周期綜合考嶺，科學(xué)評(píng)估建筑周期內(nèi)給生態(tài)環(huán)境帶來的影響，提出節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。例如，對(duì)于建筑內(nèi)部和外部，使用高效熱發(fā)射材料，適當(dāng)調(diào)節(jié)外界紅外射線，以增強(qiáng)建筑保溫隔熱性能。此外，在建筑門窗等位置，使用高效節(jié)能型玻璃，如硅氣凝膠，作為一種全新的節(jié)能墻體材料，可能降低對(duì)資源的消耗。在建筑工程中使用新能源，如太陽能、風(fēng)能等，太陽能屬于一種純天然、無污染的綠色環(huán)保型能源，能夠給人提供熱量和電力，而風(fēng)能則是一種電力能源，可以借助風(fēng)力發(fā)電，這樣不但可以對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，也能提高資源使用率，滿足國家提出的節(jié)能環(huán)保要求[3]。

3 建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)理念的具體應(yīng)用

3.1 建筑整體設(shè)計(jì)

在建筑工程整體設(shè)計(jì)中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)建筑內(nèi)部與外部環(huán)境的連通性，讓人與建筑、生態(tài)環(huán)境和諧共處，一同構(gòu)建和諧美好的家園。在建筑設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，了解當(dāng)?shù)貧夂驐l件、生態(tài)環(huán)境、水文信息中，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，合理設(shè)計(jì)建筑，選擇適宜的墻體材料，結(jié)合建筑所在位置的通風(fēng)、光照，確定建筑朝向，合理設(shè)計(jì)屋面坡度，確定好陽臺(tái)與通風(fēng)位置。并且，結(jié)合建筑朝向，科學(xué)布局，在建筑南向位置設(shè)有大面積窗戶，合理使用太陽能和風(fēng)能，保證建筑內(nèi)部通風(fēng)與光照，降低對(duì)照明及通風(fēng)系統(tǒng)的依賴。在各個(gè)區(qū)域，建筑整體設(shè)計(jì)要求有所不同，例如在建筑朝向設(shè)計(jì)方面，我國南北地區(qū)差異明顯，南方地區(qū)建筑長(zhǎng)軸方向和夏季主導(dǎo)風(fēng)向保持垂直狀態(tài)，這樣做的目的就是在炎熱的夏季也能保證建筑內(nèi)部正常通風(fēng)，降低建筑內(nèi)部溫度。在我國北方地區(qū)，建筑長(zhǎng)軸方向一般和冬季主導(dǎo)風(fēng)保持平衡，讓墻體可以接受更多的光照，提高建筑內(nèi)部舒適性。

在建筑選址和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)方面，作為建筑整體設(shè)計(jì)中重要組成部分，對(duì)建筑性能和外觀起到了決定性作用。在綠色建筑設(shè)計(jì)理念中，重視建筑工程和周圍環(huán)境的和諧共處，降低在建筑工程施工建設(shè)中對(duì)周圍環(huán)境的影響。從建筑質(zhì)量角度分析，需要綜合思考外界環(huán)境因素和施工現(xiàn)場(chǎng)條件，確定最佳的工程方案，給后續(xù)施工建設(shè)提供支持。設(shè)計(jì)人員在建筑工程設(shè)計(jì)過程中，需要按照綠色建筑設(shè)計(jì)要求，綜合思考當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及氣候條件，在建筑設(shè)計(jì)中充分展現(xiàn)[4]。在建筑選址方面，盡可能選擇基礎(chǔ)設(shè)施比較齊全的地區(qū)，給今后人們正常生活提供便利條件。

在建筑布局設(shè)計(jì)方面，應(yīng)對(duì)建筑內(nèi)部功能區(qū)域科學(xué)劃分，在確保建筑功能的情況下，整合與調(diào)配各項(xiàng)資源，降低對(duì)不可再生能源的依賴，讓建筑內(nèi)部功能基本相同的區(qū)域集中處理，提高建筑內(nèi)部環(huán)境的統(tǒng)一性，減少對(duì)空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)的消耗。在建筑外部設(shè)計(jì)方面，應(yīng)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境有所了解，科學(xué)規(guī)劃，提高資源使用率。結(jié)合當(dāng)?shù)赝L(fēng)和氣候條件，確定建筑朝向，確保建筑通風(fēng)、采光，合理使用新能源，如太陽能、風(fēng)能等。做好建筑周圍場(chǎng)地規(guī)劃工作，合理使用建筑周圍的樹木和建筑，減少建筑熱量負(fù)荷，控制好建筑之間的距離，防止影響建筑采光與通風(fēng)。

在配套系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，作為建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，完善的配套設(shè)施可以促進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)理念的快速實(shí)現(xiàn)。在建筑主體設(shè)計(jì)中，要想合理使用綠色環(huán)保材料，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)配套系統(tǒng)，提高建筑環(huán)保效果。例如，引進(jìn)新型通風(fēng)換氣系統(tǒng)，定期更好通風(fēng)管道，通過使用空氣處理系統(tǒng)和換氣系統(tǒng)，將新鮮空氣導(dǎo)入到建筑內(nèi)部，凈化建筑內(nèi)部空氣，改善建筑內(nèi)部空氣環(huán)境。

3.2 選擇綠色節(jié)能材料

隨著城市建設(shè)發(fā)展步伐的不斷加快，預(yù)示著要對(duì)城市布局重新規(guī)劃，需要更新大量建筑，在此過程中，可能會(huì)產(chǎn)生規(guī)模龐大的廢棄建材。要想展現(xiàn)出建筑工程的綠色環(huán)保特點(diǎn)，需要合理使用廢棄建材，通過各種方式對(duì)其科學(xué)處理，形成無污染的新型材料。例如，再生混凝土空心磚塊，其是把廢棄混凝土作為主要材料，加入適量的硅酸鹽水泥等材料形成，展現(xiàn)出質(zhì)量輕、抗震性能強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄建材的循環(huán)利用，強(qiáng)化建筑功能，滿足國家提出的綠色建筑要求。并且，在建筑裝飾設(shè)計(jì)上，按照節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，選擇綠色性材料。當(dāng)前，市場(chǎng)中流通各種環(huán)保型材料，如合成石，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)能環(huán)保，能夠減少工程裂縫問題的出現(xiàn)，具有較強(qiáng)的抗火性；聚乙烯材料有著良好的隔音、保溫、防潮性能，可以循環(huán)使用，綠色環(huán)保性強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合業(yè)主要求選擇對(duì)應(yīng)的材料，真正做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的和諧發(fā)展。

當(dāng)前，建筑行業(yè)中引進(jìn)了諸多科技化材料，給綠色建筑發(fā)展提供了更廣闊的空間。在實(shí)際中，新的建筑材料已經(jīng)取代傳統(tǒng)能源，滿足綠色環(huán)保要求，給建筑行業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力。例如，在屋頂花園設(shè)計(jì)方面，鋪設(shè)高等級(jí)的防水材料，或者在屋頂種植綠植，不僅能夠環(huán)保隔熱，也能起到改善建筑內(nèi)部環(huán)境的效果，讓建筑更美觀[5]。通過居住環(huán)境和生態(tài)自然的相互結(jié)合，達(dá)到綠色環(huán)保的效果。此外，在選擇建筑外圍結(jié)構(gòu)材料時(shí)，也可以注重對(duì)建筑整體情況的考量，降低對(duì)能源的消耗。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，盡可能選擇一些經(jīng)濟(jì)適用且環(huán)保的材料用于建筑外圍結(jié)構(gòu)建設(shè)。當(dāng)前，一些高層建筑項(xiàng)目，磚石結(jié)構(gòu)應(yīng)用比較少，主要選擇的是部分填充的外墻材料，密度小，可以減輕建筑主體深基坑重量，延長(zhǎng)使用期限，并且節(jié)省材料成本，將建筑能源消耗量降至最低。

3.3 應(yīng)用可再生能源

綠色建筑設(shè)計(jì)理念出現(xiàn)的主要原因就是緩解當(dāng)前我國能源緊張的局面，同時(shí)在建筑工程設(shè)計(jì)施工中，盡可能使用可再生資源，提高能源使用率，降低對(duì)不可再生資源的依賴與消耗，讓建筑節(jié)能功能得到充分發(fā)揮。現(xiàn)階段，在人們?nèi)粘Ｉ畎l(fā)展中，大部分用品都融入綠色可再生能源，例如太陽能、風(fēng)能等，不同的可再生資源在我們生活中發(fā)揮著價(jià)值各不相同。在建筑設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員應(yīng)重點(diǎn)思考建筑主體及周圍環(huán)境，讓其和建筑主體處于相同高度，使綠色節(jié)能目標(biāo)快速實(shí)現(xiàn)。在建筑主體設(shè)計(jì)中，盡可能在有限空間內(nèi)，讓空間設(shè)計(jì)更合理，面積更大，讓建筑室內(nèi)采光、通風(fēng)能力不斷提高。例如，對(duì)于建筑密度高的城市，在建筑設(shè)計(jì)方面，盡量讓建筑主體和周圍建筑保持一個(gè)高低錯(cuò)落的狀態(tài)，合理分布，讓陽光平衡地進(jìn)入到建筑中，豐富建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出建筑的綠色環(huán)保功能。

例如，在建筑中安裝地源熱泵系統(tǒng)。由于在地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)中，需要有一定的土地資源和建筑冷量，在建筑設(shè)計(jì)中，需要把地源熱泵系統(tǒng)安裝在 A、B 樓中，因?yàn)榈責(zé)徜佋O(shè)方式主要是管道，要想讓其更加安全，需要對(duì)管道換熱能力科學(xué)計(jì)算，選擇換熱能力強(qiáng)的管道。例如，采用立埋單 U 法完成埋管工作，在經(jīng)過有效測(cè)試以后，可以了解該地區(qū)土壤平均溫度為19.31℃，管的換熱能力為40.3W/m，按照35W/m換熱能力對(duì)埋管科學(xué)計(jì)算，讓其更加安全。通過計(jì)算，確定埋管數(shù)量，設(shè)有150個(gè)孔洞，孔徑為14cm，之間距離保持在4m。把兩個(gè)室外埋設(shè)的管道安裝在一個(gè)熱泵系統(tǒng)中，分別把一個(gè)帶有一級(jí)、分水裝置的集分水井設(shè)置到各個(gè)埋管位置，其中一個(gè)位置設(shè)有10個(gè)環(huán)路，另一個(gè)設(shè)有8個(gè)環(huán)路，同時(shí)每個(gè)環(huán)路和集管相互連接，連接以后和對(duì)應(yīng)的集分水器充分連接。

再例如，安裝太陽能光電系統(tǒng)。建筑設(shè)計(jì)人員如果在建筑中庭位置不適用各種外部能源，要求光伏電板具備一定電量，以滿足建筑內(nèi)部各個(gè)電氣的用電需求。要想把太陽能轉(zhuǎn)換成電能，需要在 A、B樓間中庭屋頂設(shè)置一定一定傾斜度，盡量能夠獲得更多的光照。通過利用一般的鋼支架把光伏電板安裝在A、B 屋頂，確定讓其保持一定傾斜度，以與建筑結(jié)構(gòu)充分結(jié)合，不可給建筑其他功能造成影響，更要確保不會(huì)造成水層的破壞。把板設(shè)定在中庭屋頂上，沿著10°傾斜玻璃屋頂安裝，夾膠玻璃是太陽能組件材料，需要將其設(shè)計(jì)在30cm 空氣通道組件和屋頂中間位置，把閉合開口安裝在通道位置。如果遇到寒冷天氣狀況，及時(shí)閉合，避免溫度快速下降[6]。此外，組件表面的空氣不流暢，可能會(huì)造成建筑內(nèi)部溫度的升高。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員需要安裝一個(gè)水冷卻系統(tǒng)，以將多余的熱量帶走，其中，設(shè)計(jì)人員可以把人工濕地中的水當(dāng)作冷卻用水。

4 結(jié)束語

總而言之，在建筑設(shè)計(jì)過程中，為了獲得良好的設(shè)計(jì)效果，滿足國家可持續(xù)發(fā)展要求，需要把綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用其中，讓設(shè)計(jì)出的建筑工程更具環(huán)保性、節(jié)能性，這也是當(dāng)前我國建筑工程設(shè)計(jì)研究中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。結(jié)合我國建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)情況，綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用范疇比較狹小，還沒有充分發(fā)揮綠色建筑設(shè)計(jì)功能。為了改變這種狀況，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)按照建筑行業(yè)設(shè)計(jì)要求不斷改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出更加環(huán)保且合理的建筑設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其反復(fù)推敲和研究，給我國建筑行業(yè)綠色化發(fā)展提供條件。在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)時(shí)代發(fā)展，積極引進(jìn)各種先進(jìn)的材料和技術(shù)，降低對(duì)不可再生資源的消耗，把可再生能源應(yīng)用其中，展現(xiàn)出建筑工程的綠色環(huán)保性能，給人們提供一個(gè)舒適、健康的環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。