中小學校綠色建筑設計與應用狀況分析

摘 要：綠色建筑設計理念為建筑行業節能減耗的發展提供了方向，在中小學綠色建筑設計中融入此理念，可以實現節能減耗的效果，既有利于落實節能減耗的要求，還可以帶給學校師生高品質的生活空間，對建筑可持續發展有著積極的促進作用。中小學綠色建筑設計也需要根據傳統建筑設計理念，對其優化創新，以滿足社會可持續發展要求?；诖?，針對中小學綠色建筑設計與應用狀況進行重點分析。

關鍵詞：中小學；綠色建筑設計；應用狀況分析

中圖分類號：TU244.2；TU-023 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）07-0103-03

1 中小學綠色建筑設計的研究現狀

學校建筑設計過程中引入綠色建筑理念，能夠有效減少能源消耗，提升空間利用率，同時還能夠降低對周邊環境造成的影響。然而，由于綠色建筑理念的不成熟，中小學綠色建筑設計中還存在一些問題，如缺乏對綠色建筑理念應用的原則和目標的深入分析，缺乏對綠色建筑理念應用技術的有效把握，缺乏綠色建筑理念應用的制度保障等。因此，相關設計人員必須高度重視綠色建筑理念的應用，并采取有效措施加以解決。

節能技術在中小學綠色建筑領域雖取得了一定的進展，但由于一些相對較新的節能技術仍處于發展階段，可能沒有經過充分的驗證和測試，在性能和可靠性方面仍存在不確定性。在具體的應用中，可能會出現結果不符合預期，與設計要求存在巨大差距的問題。

隨著人們對節能、減碳、環保材料的研究和開發的日益重視，相關材料在建筑行業也得到了廣泛的應用，但在中小學綠色建筑設計中并沒有得到充分體現[1]。

2 中小學綠色建筑設計原則

2.1 低碳環保原則

學校綠色建筑設計的核心是低碳環保。因此，在綠色建筑設計中，必須注意周邊環境與建筑工程之間的協調與互動[2]。不僅要明確施工所對應的環境污染等級，還必須考慮建筑項目建成后正式應用中的綠色節能效果。因此，本文從低碳循環經濟的角度，對綠色建筑設計進行研究和分析。

考慮到低碳環保的理念，綠色建筑設計應注重建筑的耐久性，明確建筑達到使用壽命后拆除所造成的污染，以延長建筑的使用壽命，提高其整體抗風險能力，增強其環保能力，將綠色設計理念充分融入學校綠色建筑工程建設的全過程。

2.2 地域特色的原則

學校綠色建筑設計過程中將當地的設計理念融入建筑，使用當地的材料，靈活運用當地的文化裝飾，可以創造出具有獨特地方特色的建筑，對區域文化建設的發展產生積極的影響。在此基礎上，根據當地文化和地域特色設計和實施材料，可以有效地加強成本控制。

從生態和環境保護的角度出發，在學校綠色建筑設計中引入綠色生態技術有利于提高資源利用效率。在充分融入學校綠色建筑設計理念的基礎上，推動建設項目全面升級優化，促進建設項目與生態環境無縫融合，充分激發地域文化的獨特魅力。

2.3 全壽命周期設計原則

中小學綠色建筑設計一直是全球環境保護的重要課題。為了更好地保護生態環境和人民健康，許多國家采取了積極措施，包括制定政府政策，建立學校綠色建筑評價標準，推廣可再生能源

在綠色建筑設計中，全生命周期設計是一個重要的考慮因素。全生命周期設計是指在學校綠色建筑的整個生命周期中，從選址、設計到施工、使用、竣工，必須綜合考慮環境影響和資源利用。

3 中小學綠色建筑設計的策略

3.1 利用BIM技術創建建筑信息模型

BIM模型可以提供直觀的可視化效果，幫助設計團隊更好地理解和評估中小學綠色建筑設計方案。此外，BIM技術還能進行能源模擬和分析，以預測建筑的能耗和性能[3]。利用BIM技術可以收集并整合學校綠色建筑設計所需的各種數據，例如建筑造型、結構材料性能、能源需求和室內環境要求等。這些數據可以被系統化地轉化為數字化的建筑模型，以供設計團隊共享和使用。

可根據中小學校綠色建筑設計項目的要求和團隊的需求，選擇適用的BIM軟件來創建、修改和管理建筑信息模型。這些軟件可提供各種功能，如協同設計、能耗模擬等。BIM技術可與能源模擬軟件相結合，對學校建筑進行能源分析與評價。通過對建筑能耗進行預測，識別潛在的節能措施，優化建筑能源系統的設計。根據能源模擬結果，設計團隊可以制定相應的能源優化策略，對中小學校建筑的采暖、通風、照明等能源系統進行優化，調整材料和設備的選擇，采取有效的能源管理策略。

3.2 科學規劃學校建筑整體布局

中小學綠色建筑設計中，最突出的特點就是個性化，在設計時，既要考慮到學校的發展歷史，也要充分考慮到地方校園的發展特點，并將各種因素融合到綠色建筑的設計之中，從而使學校建筑的設計效果得到全面提升。在這一階段，設計師需要把重點放在校園周圍的環境和人文要素上，使學校建筑的個性優勢得到最大程度的發揮。

在中小學綠色建筑設計中，將個性化理念融合進去，一方面可以將學校的辦學理念展現出來，另一方面還可以將學校的辦學特點也展現出來，進而可以滿足學校多樣化的發展需要。中小學綠色建筑的架構是基礎教學和學習需求的起點，建立在更有效地利用學校建筑空間的基礎上。合理的布局設計至關重要，學校建筑整體布局需要進行嚴格的功能區域劃分。

3.3 合理選用學校綠色建筑材料

學校綠色建筑材料選擇過程中可選用可再生材料、回收材料和經濟耐用材料，以減少對有限資源的依賴。學校綠色建筑還注重材料的生命周期分析，考慮到材料的生產、運輸、施工和廢物處理等各個方面，以減少對環境的不利影響。

設計人員在綠色建筑設計的理念支持下，要將更多新型環保材料運用到建筑設計中，引進新能源、新技術，體現出綠色能源、綠色建筑物的價值。從綠色建筑設計的原則出發，采用可再生、綠色、節能、環保的材料，如低活性材料、低揮發性材料、無放射性材料等，在選擇材料時要考慮材料的應用是否會釋放毒性。

以環保地板為例，在選擇此類材料時，可采用竹地板。竹地板以竹代木，可避免甲醛等物質對人體的危害。竹地板堅固耐用，兼具有原木地板的自然美感和陶磚的堅固耐用兩大優勢。植草鋪裝磚是各種多孔鋪裝產品中常用的材料，由再生高密度聚乙烯制成，具有顯著的綠色環保性。

在使用環保管道時，可以選擇無污染的塑料金屬復合管。該管道內外兩層采用高密度聚乙烯材料，以鋁為中間材料，結合了金屬和塑料的性能，集中了不同材料性能的優點，不生銹，污染風險最小。在環保涂料材料的應用中，設計師應加強對不同類型材料性能的了解，如具有一定防潮防火性能的生物乳膠漆。

根據建筑工程的設計和使用需求，選擇合適的建筑材料，有利于創造更高的環境效益，提高學校綠色建筑設計水平，優化建筑的綠色環保性能。設計師應盡可能選擇可再生能源，如光伏板、地源熱泵、太陽能熱水器等綜合材料和方法，對學校建筑進行綠色設計。

4 中小學綠色建筑應用狀況分析

4.1 項目概況

東莞某國際學校項目位于東莞市松山湖科技產業園區，西南北三面臨15～25 m寬的市政道路，東臨42 m寬規劃路[4]。項目設計為中學51班（每班26生）與小學36班（每班26生）的國際學校。場地內設置了教學樓、宿舍樓、綜合樓、體育場及辦公樓等建筑，總建筑面積約12.6萬 m2。

在規劃設計中，總體布局結合項目用地形態及周圍狀況，追求功能分區合理、明確，注重建筑朝向、間距，在滿足日照、消防的要求下，創建宜人的建筑空間。合理利用建筑朝向、通風、采光、建筑材料、廢物的利用及當地地理氣候和基地小氣候的分析，以達到最佳的生態節能設計。東莞某國際學校如圖1所示。

4.2 中小學綠色建筑設計應用狀況

中小學綠色建筑設計的核心在于低碳環保，因此在建筑設計中，必須注重周圍環境和建筑工程的協調性與交互性，不僅要明確建筑施工對應的環境污染層級，還須考慮建筑的耐久性，明確建筑在達到應用壽命期限后實施拆除所造成的污染情況，應延長建筑的使用壽命，提高中小學綠色建筑的整體抗風險能力，增強其環保性，并將綠色設計理念全面融入中小學綠色建筑建設的全過程中。

綠色建筑理念運用到中小學綠色建筑設計中，不僅可以促進中小學綠色建筑資源的節約，還能有效降低工程建設成本，為企業帶來良好的經濟效益和社會效益。本項目從規劃設計節點就開始考慮綠色節能設計，建筑基本為本地區最適宜的南北朝向，打造既有圍合又局部開放的多重庭院，導引自然風穿過庭院，提供舒適且高度集約的校園活動空間。

教學樓屋頂設置生物園，作為學生的實驗園區，也以其良好的絕熱能力減小建筑內部的溫度波動，由此減少能耗，提高舒適度，還能有效保護屋頂，延長建筑物壽命，營造視覺舒適美觀的環境。教學樓通過串聯空中平臺、架空活動空間及外廊增強自然通風，在一年中的大部分時間里，建筑都可以通過打開的窗戶實現自然通風。課室均采用較大面積玻璃窗，結合豎向構件遮陽，增加了采光面又能有效阻擋熱輻射。宿舍均采用了太陽能集熱板供應熱水，減少化石能源的使用，起到低碳環保的作用。

5 中小學綠色建筑設計的挑戰與解決方案

5.1 中小學綠色建筑設計技術難題

中小學綠色建筑的規劃與設計階段，綠色設計是降低能耗和減少碳排放的重要手段[5]。然而，在實際操作中，綠色設計的落實并不到位，由于一些綠色設計方案會增加建設和運營成本。因此，建筑企業在設計時更關注經濟利益，導致在設計中無法充分應用可行的節能減碳技術和策略。多關注于建筑物本身的圍護結構，為了節約能源而僅在外圍護系統上加強設計。

中小學綠色建筑的節能減排工作是一項系統性、復雜性的工作，不僅要體現在原有學校結構效果，還要結合學校耗能系統等實際情況，進行有針對性的綠色建筑設計，從而達到預期的節能減碳效果。

5.2 中小學綠色建筑設計解決方案

綠色建筑設計在建筑材料選擇、能源利用、水資源管理、室內環境質量等方面提供了一系列的方法和指導原則，實現環保性能和可持續性的提升。中小學綠色建筑設計中選址與布局設計旨在最大限度地減少對環境的負面影響，應結合中小學綠色建筑的功能需求，充分利用場地的自然環境、氣候條件與地理特征等因素，做好整體布局工作。例如，通過合理的朝向、增強對流等措施減少空調的使用；在場地周邊設置綠化屏障，降低噪聲，減少煙塵侵害。中小學綠色建筑的外形和空間結構對節能減碳效果有著重要影響，設計時對此展開深入分析，盡量降低建筑的體形系數，即減少圍護面積和體積與使用空間的比例，以此降低建筑的散熱和傳導損失。

6 結束語

中小學校建筑是重要的教育基礎設施之一，直接關系到學生和教師的學習和工作效率以及校園環境的品質。針對中小學特點，通過科學合理的運用綠色建筑理念，整體持續改進設計模型，并且在不同細節中融入了綠色建筑創新理念。這樣就能夠加強設計方案優化，并且滿足了中小學校綠色建筑設計的多元化要求。為了進一步實現學校建筑的建設目標，在學校建筑建設的過程中，必須滲透綠色施工管理理念，并展開不斷的技術創新、管理創新，為建筑工程行業的可持續發展提供良好的保障。

參考文獻

[1] 謝麗陽.綠色建筑設計理念在建筑設計中的整合與應用分析[J].建筑與裝飾，2023（4）：29-31.

[2] 茅航波.建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析及研究[J].建筑與裝飾，2022（7）：58-59.

[3] 李雪蕾，杜闖.建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析[J].工程技術（全文版），2023（3）：144-145.

[4] 劉亞朋.建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析[J].住宅與房地產，2023（5）：79-81.

[5] 史春燕.建筑設計中綠色建筑設計理念的運用分析及研究[J].綠色環保建材，2023（2）：57-58.