淺析綠色建筑設計理念在住宅建筑設計中的應用研究

陳勁華

（云南省紅河州元陽縣住房和城鄉(xiāng)建設局，云南紅河 662400）

0 引言

隨著時代的發(fā)展和進步，我國建筑行業(yè)取得了快速的發(fā)展，如今已經(jīng)成為國家經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，而隨著人們對住宅建筑需求的多樣化、住宅建筑用地的緊張以及其他復雜因素，導致當前住宅建筑的設計向著規(guī)模巨大、功能多元、結(jié)構復雜等趨勢發(fā)展。在實際的施工和使用過程中，住宅建筑對施工材料和能源的消耗更大，對周邊環(huán)境的影響也更加顯著。為了避免住宅建筑對周邊環(huán)境的影響，降低施工和使用過程中的能耗，踐行可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，必須在進行住宅建筑設計時，合理應用綠色建筑設計理念[1]。

1 綠色建筑設計理念概述

綠色建筑設計理念是一項綜合性非常強的、基于節(jié)能環(huán)保目的的建筑設計方式。對于住宅建筑設計工作來講，綠色建筑設計理念幾乎貫穿了整個建筑生命周期，包括建筑的設計、施工和使用。從當前的應用情況來看，綠色建筑設計理念并無統(tǒng)一標準，只要能夠在建筑的施工和使用過程中，避免對環(huán)境的污染、降低材料和能源的消耗、保證建筑的質(zhì)量和穩(wěn)定性都是綠色建筑設計理念所追求的目標。整體而言，綠色建筑理念的使用要以保證建筑工程質(zhì)量和穩(wěn)定性、實現(xiàn)業(yè)主需求、保證建筑功能性完整作為前提，再進一步考慮環(huán)保與節(jié)能的相關工作。

2 綠色建筑設計理念的應用原則

2.1 安全性原則

安全性原則，即在進行建筑設計時，充分考慮綠色建筑設計的前提，保證建筑的安全性，不能夠因為盲目追求節(jié)能環(huán)保功能降低建筑的穩(wěn)定性[2]，導致建筑在施工、使用過程中，安全性下降，進而增加事故發(fā)生的概率，或者降低建筑的使用壽命。當前建筑工程的規(guī)模越來越大，一旦出現(xiàn)事故，造成的影響也將更加深遠。因此，控制建筑質(zhì)量，避免事故發(fā)生，保證建筑安全性，仍舊是建筑設計的頭等大事。

2.2 經(jīng)濟性原則

在進行設計的過程中，還應該充分考慮建筑的施工成本，盲目應用新材料和新型節(jié)能技術，可能導致施工成本的飆升，導致業(yè)主單位和施工單位在工程當中不能夠獲得利潤，這從市場角度來講，不利于建筑行業(yè)的良性發(fā)展，對于施工單位和業(yè)主單位的生存和發(fā)展也十分不利，會導致綠色建筑設計理念難以施行。因此，應用綠色建筑理念必須綜合性地估量施工成本，權衡節(jié)能降耗帶來的效益與投入是否成正比，避免盲目使用新材料、新技術。

2.3 功能性原則

在建筑設計過程中，應用綠色建筑設計理念還應該保證建筑的功能性得以實現(xiàn)，確保業(yè)主單位所需的各種功能、外觀符合要求，確保居民居住后的舒適性得到保證。例如，為了節(jié)能降耗而減少照明設施數(shù)量，導致樓道光線不足，給居民的生活帶來一定的影響。住宅建筑仍舊要充分考慮居民使用的舒適性，尤其是當前我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，智能家居成為居家生活的重要潮流，在考慮節(jié)能降耗的同時，要從居民視角出發(fā)，提升居住的舒適性，保證建筑的功能性[3]。

2.4 節(jié)能環(huán)保原則

上述3 點原則，可以說是建筑設計的基本原則，對于綠色建筑設計理念的應用也必須積極踐行，而從綠色建筑設計理念的應用角度來看，其最為關鍵的應用原則，應當是節(jié)能環(huán)保原則。一是在施工過程中，應該盡可能地降低材料的消耗和浪費，并保證施工對周邊環(huán)境造成的影響最低，要重點考慮噪聲、揚塵、施工廢料等對環(huán)境可能帶來的影響；二是在建筑的使用過程中，要考慮對于電能、水資源的節(jié)約和利用效率。

3 住宅建筑設計中應用綠色建筑設計理念的策略

3.1 轉(zhuǎn)變認知

想要更好地在住宅建筑設計工作中應用綠色建筑設計理念，相關人員必須轉(zhuǎn)變認知，擁抱變革，加強對綠色建筑設計理念的重視程度。首先是業(yè)主單位要重視綠色建筑設計理念的融入，這樣才能對設計單位和施工單位提出相應的要求，設計單位才能夠予以重視，可以說，業(yè)主單位的認知和觀念的轉(zhuǎn)變是綠色建筑設計理念應用的基礎；其次是設計單位認知的轉(zhuǎn)變，在綠色建筑設計理念中，涉及新的結(jié)構、新的工藝、新的材料，設計人員想要將綠色建筑設計理念應用到住宅設計當中，必須與時俱進充分學習，要求設計人員提升重視程度，主動學習和思考，才能保證綠色建筑設計理念的應用效果[4]。

3.2 進一步優(yōu)化建筑結(jié)構和布局

提升住宅建筑結(jié)構和布局的科學性，能夠有效提升建筑節(jié)能環(huán)保的效果，尤其在通風、光照方面的設計，能夠有效調(diào)節(jié)建筑的溫度，進而起到降低能耗的作用。除此之外，在進行建筑設計時，還應該充分對園區(qū)的綠化工作進行合理的布局和設計，綠植的種植能夠?qū)@區(qū)的溫度和濕度起到調(diào)節(jié)作用，進而減少隔熱材料的使用，達到綜合性的節(jié)能降耗目的。

3.3 使用環(huán)保材料

環(huán)保材料大致上可以分為3 種類型，第一種是對環(huán)境污染較小的，例如，在建筑工程施工過程中，會使用到大量的混凝土，不同的混凝土對于環(huán)境的影響差異較大，選擇環(huán)保的材料能夠有效降低對環(huán)境的影響和污染；第二種是材料本身具有一定的節(jié)能性，通過這類材料的使用，能夠降低建筑在施工和使用過程中的消耗，如硅酸鋁材料[5]，因為其出色的耐火性能和防水性能，使用硅酸鋁保溫材料后，建筑工程中的防水材料使用量就會大大降低，進而減少了材料的使用，起到節(jié)能降耗的目標；第三種是部分材料本身具備環(huán)保特性，例如，一些施工材料是利用建筑垃圾生產(chǎn)加工而成的，具有循環(huán)利用價值，這類材料的大量使用能夠有效提升建筑工程整體的環(huán)保能效，值得大量推廣使用。

3.4 充分考慮智能化的建筑設計

智能化是當前建筑設計和使用的重要發(fā)展趨勢，通過智能家居的使用給人們的生活提供極大的便利，但是從節(jié)能環(huán)保的角度來看，這種智能的發(fā)展趨勢是以電器、互聯(lián)網(wǎng)作為基礎運行的，在建筑設計過程中，應該充分考慮智能家居和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的配置問題，合理的預留管線，靈活對當前的智能化家居方案進行組合，從建筑結(jié)構方面，為智能家居的使用提供便利，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

3.5 使用新型節(jié)能技術

3.5.1 太陽能建筑結(jié)合技術

太陽能與建筑的有機結(jié)合是當前建筑設計領域的重要研究和發(fā)展趨勢，太陽能作為可再生清潔能源，不論是代替?zhèn)鹘y(tǒng)不可再生能源供能還是降低二氧化碳的排放都有著非常重要的意義。太陽能的轉(zhuǎn)化一般以電池板、集熱器作為主要載體，需要一定的占地面積，將住宅建筑與太陽能發(fā)電設施進行結(jié)合，將太陽能集熱器替換傳統(tǒng)的樓頂覆蓋層，起到一舉兩得的作用，不僅解決了太陽能設施的占地問題，而且其供應的能量，將會節(jié)約大量的煤炭資源，并減少二氧化碳的排放。與此同時，利用太陽能與建筑一體化的設計方式并沒有改變原本的樓頂保溫層、覆蓋層的功能和外觀，對于建筑的安全性、穩(wěn)定性及功能性不產(chǎn)生任何影響[6-8]。

3.5.2 分質(zhì)供水技術

分質(zhì)供水是當前綠色建筑設計理念下的新思路，傳統(tǒng)的供水模式，主要以入戶自來水為主，自來水的水質(zhì)完全依賴供水單位的處理水平。分質(zhì)供水的核心思路就是將直飲水與生活水分開供給，直飲水是經(jīng)過專門處理可以直接飲用的部分，屬于高質(zhì)量水，這部分的供應能夠有效降低居民煮水所使用的電能和燃氣能源；而生活用水和工業(yè)用水循環(huán)使用又進一步提升了水資源的利用效率，降低了污水處理的壓力，有效地減少了水資源的浪費[9]。

3.5.3 淺層地熱能源的利用

淺層地熱能源是重要的天然能源，對其進行利用能夠顯著減少能源等資源的消耗。就目前的熱泵系統(tǒng)機組對地熱能源的應用效果來看，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效地將淺層低位地熱能轉(zhuǎn)化為高位地熱能，進而實現(xiàn)居民的供熱、制冷以及生活中熱水使用等需求，尤其是冬季采暖期，采用地熱能源技術輔助供暖，其節(jié)能、減排效果非常突出，就目前而言，在東北、華北地區(qū)都有著較為不錯的應用前景。

3.5.4 裝配式建筑的推廣

裝配式建筑是當前建筑行業(yè)發(fā)展的重要模式，將混凝土材料解構成各種各樣的預制配件，集中進行加工和養(yǎng)護，在施工現(xiàn)場直接進行拼裝，提高了施工效率的同時，降低了建筑施工對現(xiàn)場的污染和影響，并且在能耗方面也有著非常顯著的控制效果。我國當前對于建筑行業(yè)的規(guī)定愈發(fā)嚴格，施工現(xiàn)場已經(jīng)看不到現(xiàn)場攪拌混凝土進行施工的現(xiàn)象，極大地控制了施工現(xiàn)場的環(huán)境污染問題。以攪拌車為主的混凝土運輸及加工模式，其能耗遠高于裝配式建筑，而且施工效率也要更低，從目前的建筑行業(yè)施工案例來看，利用裝配式建筑進行施工能夠有效縮短工期、降低施工對環(huán)境的污染，還能夠提升建筑的整體質(zhì)量，尤其是能夠保證建筑的施工標準化，降低傳統(tǒng)現(xiàn)場澆筑的人工誤差，不論是保證建筑質(zhì)量，還是節(jié)能環(huán)保方面都有著重要的意義。

3.5.5 BIM 技術的應用

BIM 技術當前已經(jīng)在我國的住宅建筑設計工作中得到了非常廣泛的應用，作為一種模擬技術，由于BIM 技術具有直觀性、便捷性、實時性等突出優(yōu)勢，在建筑設計中的應用起到了非常突出的作用。綠色建筑設計理念的植入，實際上對于建筑結(jié)構方面的設計有著更高的要求，很多節(jié)能與環(huán)保的設計思路都需要從建筑結(jié)構和空間布局下手才能實現(xiàn)，使得建筑設計工作在植入綠色建筑設計理念時，與BIM 技術十分契合，而且從建筑設計工作實際出發(fā)，由于綠色建筑理念中需要運用很多的新工藝、新技術和新材料，對于工程質(zhì)量、建筑的穩(wěn)定性是否能夠得到保障還缺少足夠的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)支撐，BIM 技術彌補了這方面的不足，對于建筑工程的質(zhì)量起到了保障作用。

3.5.6 被動式節(jié)能技術

被動式節(jié)能技術也就是通過合理利用建筑的結(jié)構以及周邊的自然環(huán)境應對不同的季節(jié)，減少空調(diào)等電器設備的使用，達到被動節(jié)能的目的，這種方式是當前建筑設計當中的一大重要趨勢，對設計者的要求較高，而且一般來講，需要設計者對室內(nèi)不同季節(jié)的溫度、濕度以及通風情況進行監(jiān)控，保證符合節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適的設計目標。

例如，在北方，冬季溫度較低，可以在中庭設置較大的落地窗，幫助吸收陽光，提升室內(nèi)溫度，而應對夏季溫度過高的問題，可以采用南北通透的通風設計來抵消。與此同時，在一些別墅住宅設計中，還會利用地下室實現(xiàn)被動降溫的目的。地下室夏季十分涼爽，在客廳與地下室連接處的正下方設置通風口，當客廳開窗時，與地下室的通風口形成呼應，利用這種方式極大地提升了舒適感。

4 結(jié)語

綠色建筑設計理念是當前住宅建筑設計的重要發(fā)展趨勢，其宗旨是通過設計工作保證建筑的質(zhì)量和成本，同時降低能耗以及對環(huán)境的影響，因為涉及工藝、材料、建筑結(jié)構等多方面的知識，對設計工作者有著較高的要求。目前，在我國的部分工程項目當中已經(jīng)開始嘗試應用并取得了較為不錯的節(jié)能環(huán)保效果，相信隨著相關學科的研究不斷深入，綠色建筑設計理念將會與建筑設計工作完美融合，成為其不可分割的一部分。