綠色建筑設計的原則及發展應用現狀研究

摘 要：早在20世紀60年代，美國設計理論家巴巴納克便已提出了綠色設計理念，其主要遵循3R原則，即“減少環境污染”（Reduce）、“減小能源消耗”（Reuse）、“產品和零部件的回收再生循環或者重新利用”（Recycle）。隨著社會的發展，我國越來越重視綠色設計理念、綠色建筑、可循環設計等。建筑行業是我國能源消耗和碳排放的重要源頭，也是推動實現“雙碳”目標的重要力量，所以加強綠色建筑設計顯得尤其重要。綠色建筑設計與人們的生活息息相關，發揮著舉足輕重的作用，可通過建筑材料、功能、技術等方面的表達，體現綠色設計理念的豐富與多元性。闡述綠色建筑設計的概念，分析其遵循的基本原則，結合國外案例研究其具體內容。

關鍵詞：綠色設計；設計原則；建筑設計

一、綠色建筑設計理念概述

綠色設計也稱生態設計、生命周期設計或環境意識設計，稱呼雖不一，但是內涵是相同的，目的都是設計和制造出對環境和資源影響最小的產品。綠色建筑設計作為我國現階段經濟發展背景下的一種新型建筑發展導向，強調立足于尊重自然、節約資源、安全舒適等原則來改變建筑設計傳統思想，提高資源的利用率和建筑的環保效能，減少能源浪費，滿足環境需求，利用一切可循環的建筑材料，實現可回收和可持續發展。在開展綠色建筑設計工作時，必須盡可能地減少資源方面的投入，以達到節約資源的目的[1]。

綠色建筑設計是指對環境無害，能充分利用各種資源，在不破壞生態平衡的基礎上進行建造。其是一個漫長的過程，不單單關注對建筑的設計，更重要的是在全生命周期內節約資源，減少污染，為人們提供健康、實用、高效的空間，最大限度地實現人與自然和諧共生[2]。

綠色建筑設計的開展不應是盲目的。隨著我國經濟的快速發展，人們的生活水平不斷提高，傳統建筑形式已不能適應社會的發展。綠色建筑設計是中國建筑行業發展的主要趨勢，也是世界建筑行業的發展趨勢，因為傳統建筑行業的持續性高能耗、高污染會對城市建設及人民生活產生巨大的不良影響，進而威脅到人們的生存環境[3]。不同國家在氣候、資源、文化等方面都存在差異，建筑材料、建筑功能、建筑形式也不同，需根據各國實際情況，制定相應的綠色建筑設計方案。同時，部分西方發達國家的綠色建筑評估體系能為我國提供參考。我國自然資源豐富，國土遼闊，可使用的自然材料種類較多，但是人口也眾多，所以應該結合我國的具體國情探索具有中國特色的綠色建筑設計標準。

二、綠色建筑設計的基本原則

就綠色建筑設計而言，實現自然生態系統的良性循環、綠色節能是根本，其設計核心在于巧妙地利用建筑材料、現代科技等，充分發揮材料性能，結合內外部環境設計，達到保護自然生態環境與創造舒適生活環境的目的，讓人與自然和諧共生，提高人們的生活質量水平，使人們體驗到返璞歸真[4]。在開展綠色建筑設計的過程中，需將生態環境與城市建筑巧妙結合，注重二者之間的協調，同時在草圖方案設計、模型制作和施工等各個環節都將節能環保理念考慮在內，防止實施過程中造成資源浪費及生態環境污染，最大限度地實現綠色、高質量的建筑設計。綠色生態可持續性建筑以實現環境保護、資源節約和人類健康為目標，是未來建筑發展的重要方向，將為人類設計可持續的居住環境。

（一）自然生態系統良性循環原則

綠色建筑設計需在保證建筑與環境相互協調的基礎上，以自然生態系統良性循環為基本原則，綜合考慮生態環境、社會經濟、歷史文化、生活方式、建筑法則和適宜的技術等多種因素。綠色建筑也可稱作生態持續性建筑，即在不傷害生態環境的前提下，使建筑空間環境得以長期滿足人類正常從事各項活動的需要[5]。綠色建筑設計的主要目標是減少建筑對環境和人類的不良影響，其不是說簡單在墻壁、屋頂、陽臺種植綠色植物，而是一個系統性的工程。在實施的過程中，設計者往往需要全面考慮設計工程，確保可使用的自然資源得到最大化的利用。

（二）綠色節能原則

節能是一個相對概念。相對于傳統的不節能建筑，節能建筑就是既能減少能源消耗，又不降低建筑使用舒適度的建筑。節能建筑的本質就是最大可能地釋放能源中的能效。綠色節能原則的應用既涉及新建房屋，也涉及改建房屋，既包含民用建筑，也包括非民用建筑及文物保護建筑等。不一樣的建筑在綠色節能方面的要求是不一樣的，相應措施實施的范圍和深度也有很大區別。

簡言之，綠色節能原則就是：能源利用最大化，促使能源在建筑內部實現最高效的轉化與利用；碳排放最少化，在建筑的整個生命周期里實現二氧化碳排放量的最少；使用舒適度最高化，在力求節能的同時，提供最高的舒適度；維護成本最低化，在實現上述目標的同時，將建筑維護成本降至最低。

（三）以人為本原則

設計是指一切具有創造性的活動，以人為本的設計則是指將人作為設計的核心，圍繞人的需求和認知心理展開的創造性的造物活動，其將用戶體驗作為設計活動的主要考量因素和標準，以滿足人們各個方面的需求。建筑的根本出發點與落腳點均在于為人們提供所需服務，綠色建筑設計理念應遵從形式服從功能的原則，以滿足人們的基本需求為前提[6]。從我國古代起，人們就強調設計活動需以滿足人的需求為基礎，強調設計的實用性和功能性，關注人的生理和心理需求，在理論和實踐層面都強調尊重人的個性化思想，將人們的思想追求和精神追求融入設計之中。在綠色建筑設計中，設計者不僅要綜合考慮使用者的喜好、性格、收入水平等方面內容，還要綜合性地考慮現階段人們的共性需求及個性化需求，考慮不同使用者對于綠色建筑性能、設計風格、材料功能及技術的不同要求[7]。在設計中，設計者要充分考慮人的心理感受及人們生理和精神上的滿足，這是不可忽略的設計因素，正如芬蘭著名建筑師和設計師阿爾瓦·阿爾托的設計實踐，在強調功能、民主化的同時，努力探索更具人文色彩、更加重視人生理和心理需求的設計方向。

三、國外綠色建筑設計相關案例

（一）巴西綠色生態住宅

這是一個位于巴西的綠色生態住宅，在設計中強調自然、融合、可持續發展，同本文的綠色建筑設計理念保持一致。住宅位于南回歸線與巴西翡翠海岸交界處，坐落在巴西的里約熱內盧和圣保羅之間，這是一個郁郁蔥蔥的熱帶植被的天堂，擁有保存較為完好的生態圈和一些美麗的海灘。該項目是為了鼓勵周邊居民采取更環保綠色的生活方式和住宅建設，旨在建造出一個為可持續發展的綠色建筑領域起到標桿作用的模板。

在選地建屋和設計布局時，設計師最注重的是實現建筑對環境不良影響的最小化、與周圍自然環境接觸和互動的最大化，設計過程則以效率和舒適度為導向。為適應當地氣候，房屋地板被抬升，有助于保持室內干燥，改善空氣流通，同時讓建筑對基地的影響減小。東翼的臥室可以接收到早晨柔和的陽光，西翼的生活設施則依靠鄰近植被過濾掉了大量的曝曬。在冬天的幾個月里，高高的朝北窗戶能讓陽光滲透到主要的生活空間以溫暖室內，用混凝土建造的墻和地板在白天吸收熱量，然后在晚上散射到室內生活空間，可當作免費的暖氣。設計團隊在設計中還考慮到了空間靈活性，這里既可以舉行大型聚會，也能保證與家人之間的親密相處。水泥地板、木質覆層天花板和石板等作為建筑材料，讓建筑主體與周圍的環境相融合。這樣的設計一定要結合外部環境、材料、光照等多種因素進行評估分析，且設計師需要具備因地制宜的設計思維。另外，進行綠色建筑設計時應該具備整體性設計意識，而不僅僅是關注某一部分[8]。

（二）越南VAC圖書館

越南的VAC圖書館在設計中強調了零碳、可持續、木框架、農業循環等關鍵詞，設計團隊是Farming Architects。

在越南河內，人們傾向于在自己的家里建造小的地標性建筑，且出于對食品安全等問題的考慮，許多家庭更愿意在自己的家里種植蔬菜。但是，這些種植行為沒有戰略規劃，也不注重建筑美學，所以可以見到一些栽種蔬菜的泡沫盒被隨意放置在房子的狹窄空間中，或在陽臺和頂層露臺的花園區域。

VAC圖書館設計的核心特征是水產養殖，它是一種在共生環境下將傳統的水產養殖和水培相結合的系統。該系統在設計時考慮到了節能，使用了可再生能源（通過轉移太陽能），通過讓水盡可能自然地向下流動，減少了水泵的數量，此外，還提供照明和水泵用電，節省了屋頂太陽能電池板的用電。

VAC圖書館使用一種源于木制框架的語言，這種技術形式有助于創建靈活和可適應的結構。這也是一種空間組織形式，可劃分出不同的功能區域。VAC圖書館也是面向兒童開放的空間，孩子們可以來這里玩耍或閱讀書籍，并在建筑中直觀了解這個生態模型。孩子們會知道錦鯉不僅是觀賞寵物，還會知道它們的排泄物將如何被帶到蔬菜種植機中，以及水如何被供應到蔬菜上，然后過濾回池塘。在旁邊的籠子里養的雞會下蛋和進食，它們的糞便也有利于園藝。圖書館在夜晚也是一道亮麗的風景線，由于本身的材質及建造方式，建筑在夜晚燈光的作用下會產生斑斕的效果，與水面交相輝映，讓人忍不住駐足觀看。

四、綠色建筑設計的具體內容

（一）采光方面

在綠色建筑設計中，采光是很重要的一項設計因素，尤其是對于高層民用和辦公建筑設計來說。采光效果可以影響人們的生理和心理狀態。在現實生活中，高層民用建筑中的居民可以更清楚地感受到采光效果的區別，且研究表明，高層居民樓中不同的采光效果與樓層價位是有一定關系的。在高層辦公建筑設計中同理，一般來說，辦公樓對采光有很高的要求，因為充足的光照有利于營造愉快的工作環境，并使人們保持身心健康。因此，在綠色建筑設計的過程中，需要將采光這一因素考慮在內，思考如何能夠合理提高建筑的采光水平，而且不產生光污染和材料的浪費，從而實現綠色設計，優化高層民用建筑和辦公建筑的性能，提高人們的生活質量。

（二）材料方面

在綠色建筑設計過程中，建筑材料的環保性也是一個重要的因素。材料不僅會影響空間的外觀和給人的感覺，還會影響到人們呼吸的空氣的質量。綠色建筑設計一直是人們比較推崇的方式，因為其使用的環保建筑材料幾乎不會排放有毒氣體，有害的化學環境污染物也更少，能充分保證居住者的健康。

綠色建筑設計可用的材料有以下幾種：夯土，其主要就是生土，可與適量的石灰和沙子混合使用，耐看、防火，具有出色的絕緣和吸音特性，使用壽命較長；木材，使用木材能夠明顯減少二氧化碳排放量，并且其是可再生的建筑材料；石材，石灰石等石材耐火、吸音且結構堅固，適用于任何地方的建筑，并且通常使用壽命很長；稻草，這是一種完全天然、視覺效果豐富且低成本的建筑材料，而且看起來很漂亮，可以很好地吸收聲音；泥磚，由泥土、水和稻草制成，是一種天然、便宜、耐火的建筑材料，可作為良好的絕緣體，唯一需要注意的是防潮；灰泥，由天然材料組成，不含甲醛、苯等對人體有害的物質，屬于弱堿性，不適合霉菌生存，從而可以實現綠色環保、防霉防潮，并且灰泥具有一定的分子張力，能抵御熱脹冷縮的形變問題，有效防止墻體表層開裂。

如今，更加環保、健康、綠色的建筑材料越來越受人們的歡迎，使天然材料環繞周圍、將大自然氣息引入家中也逐漸成為現代社會中的潮流。基于此，綠色建筑設計理念也受到了越來越多人的關注。

五、結語

隨著國家經濟發展水平的不斷提高，人們早已不再滿足于吃飽住好這樣簡單的生活需求，而是在此基礎上產生了更高的精神方面的需求。同時，在我國城鄉一體化發展中，綠色建筑設計理念的貫徹落實是十分重要的。我國對于綠色建筑設計理念的貫徹，目前并沒有明確的發展和突破，所以在綠色建筑設計發展的這條道路上，我們仍需努力。綠色建筑設計理念的提倡不僅能提高人們的生活質量，而且能保護我們的生態環境，不再浪費自然資源，而是引導人們學會利用，從而促進建筑行業綠色發展。

參考文獻：

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[4]孫玉涵.高層建筑設計中綠色建筑設計理念的運用研究[J].四川水泥，2021（4）：120-121.

[5]劉玉波.城市綠色建筑與可持續發展探析[J].環境保護與循環經濟，2013（6）：53-55.

[6]巨怡雯.建筑設計中綠色建筑設計理念的應用探討[J].陶瓷，2020（10）：25-27.

[7]王琳.高層民用建筑設計中綠色建筑設計的應用[J].智能城市，2021（22）：28-29.

[8]劉海.綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與應用分析[J].工程建設與設計，2022（1）：25-27.

作者簡介：

焦珂欣，沈陽師范大學碩士研究生。研究方向：建筑設計。