綠色思維在綠色建筑設計中的應用

摘要：本文從綠色建筑設計過程入手，提出綠色建筑設計過程中應該始終貫穿綠色思維的概念，并且通過成功案例進行闡述，為當代綠色建筑發展提供了相關的設計思路。

關鍵詞：綠色建筑；綠色思維；空間設計；技術策略

1 綠色方案構思

我國正處在城市建設的高速發展階段，工程建設量巨大，能源消耗和浪費均較為嚴重。在設計過程中樹立生態節能的綠色思維，不但可以保護環境、節約能源，更可豐富建筑設計學科理論與方法。綠色思維是指在建筑設計的初期階段，就以生態節能及與環境的和諧共生的原則作為建筑設計的出發點，并貫穿整個建筑設計的全過程的設計思路。綠色建筑的方案構思主要有以下兩個方面：

1.1 合理、充分的利用自然界的可再生資源，如太陽能、風能等無污染可再生資源。充分利用這些資源，不僅可以在日常使用中保護環境避免二次污染，更可以有效延緩甚至避免對不可再生能源的過度開發。綠色思維正是需要建筑師從建筑本身來考慮與綠色能源利用結合的問題。對于這一命題，國內外均進行了一些嘗試，并取得了一定得成果。

1.2 建筑是地域環境的產物，充分利用當地氣候環境，不僅可以體現建筑的地域文化，還可以節省能源，這也已經成為當今建筑設計的趨勢。

2 綠色形體、空間設計

2.1 體形系數

建筑形體和平面形狀特征是綠色建筑設計中的重要控制對象，對其進行合理規整是達到建筑節能目的的有效途徑。體形是建筑作為實物存在必不可少的直接形象和形狀，所包容的空間是功能的載體，除滿足一定文化背景的美學需要之外，其豐富的內涵也令建筑師神往，然而建筑平面的形體選擇所產生的節能效應卻常常被人們忽視。

體形系數是目前常用的體形控制指標之一，其物理意義是指圍合建筑物室內單位體積所需要的建筑維護結構的面積。從節能的原理來講，是用盡量小的建筑外表面積來圍合建筑物室內單位體積所需要的建筑維護結構的面積，體型系數越小意味著外墻面積越小，能量的流失途徑越少，越具節能意義。

2.2 空間形態的綠色綜合分析

空間形態是建筑物平面所構成的形狀特征。它取決于多項因素：功能要求、技術條件、城市景觀、設計靈感等。建筑空間形態控制就是研究空間形狀對建筑節能的影響，那么由于熱橋、傳熱方式的變化，其傳熱就越快，從該點出發，圓形空間由于沒有實質意義上的角部而具有最佳節能的特征。

影響建筑空間形狀節能效果的因素是復雜的，往往是多種因素的平衡。因此建筑師在建筑設計中要從主要的節能方面做起，兼顧其他方面，并盡可能的達到最大節能效果和最好的環境品質。例如英國來徹斯特的蒙特福德大學機械館設計中，建筑師將龐大的建筑分成一系列小體塊，這樣既在尺度上與周圍古老的街區相協調，又能形成一種有節奏的韻律感。而且更為重要的是，小的體量使得自然通風成為可能，位于指狀分支部分的實驗室、辦公室進深較小，可以利用風壓直接通風；而位于中央部分的報告廳、大廳則更多的依靠“煙筒效應”進行自然通風。風壓和熱壓的綜合作用，使整棟建筑僅依靠自然通風就可滿足正常生產生活需要。

3 綠色技術策略

綠色建筑的技術方面主要分為冬季綠色采暖和夏季綠色致涼。

（一）綠色采暖技術

綠色建筑采暖就是在不破壞環境的前提下降低采集能量的造價，并充分循環利用其熱量。綠色采暖的過程可以分為以下幾個方面：能量的綠色采集、能量的綠色貯存、能量的綠色釋放。

1.1 能量的綠色采集

能量采集時建筑節能的保證，也是最有效的辦法。（1）被動式太陽能建筑集熱方式。半個多世紀以來，被動式太陽能在建筑實踐中積累了豐富的經驗。重視與建筑完美結合，發掘建筑本身的技術因素而達到建筑節能，在采熱方面，有trombe墻(被譽為會呼吸的皮膚)，附加日光間等措施。（2）加強間接日照。陽光所提供的能量主要通過窗進入室內，但也可以間接的通過室外地面、構筑物反射進入室內。節能建筑應有效地組織陽光進入室內的途徑，盡可能地增加陽光反射已吸納更多的能量。以上采集能力的方式是以綠色思維為依托，利用建筑設計本身的規律獲取能量的最有效最綠色的方式。

1.2 能量的綠色貯存

綠色建筑設計的難點和關鍵是將白天日照豐富是過剩的能量貯存在相應的物體之內 ，待夜間室內氣溫下降時、室內無補充熱源時通過輻射釋放貯存起來的能量。因此貯存物體成了能量貯存的關鍵。（1）室內蓄熱。利用室內構配件進行熱量貯存，通過合理選用高熱熔材料，正確設定其相應的位置達到貯熱的目的；（2）相變材料蓄熱。利用結晶相變材料貯存熱量是未來的發展方向，其高效的熱量輻射可以大大改善室內環境;(3) 圖層蓄熱。泥土是很好的熱貯存體，但要處理好土層周邊的防水隔熱，保證土層散熱的單向性，真正達到改善室內條件的目的。

1.3 能量的綠色釋放

建筑采集的能量一部分被利用，另一部分則通過技術措施貯存起來。到夜間，一旦失去熱能的補充。被貯存起來的能量釋放并保持室溫的穩定。

（二）綠色致涼技術

綠色建筑的夏季致涼方式是采用被動式致涼方式，通過對室外微氣候的改造和組織，運用建筑設計方法和建筑密切結合的技術措施，創造夏季涼快的室內舒適環境。夏季質量的綠色設計有以下幾個方面：通風致涼、夜間輻射、遮陽。

2.1 通風致涼

夜間自然通風致涼是最有效的方式之一，其原理是夜間室外涼爽的氣流向室外合理流動，經過時室內氣溫下降。具體設計中主要包括：（1）洞口朝向：應使建筑洞口正確地朝向當地夏季主導風向，并應通過窗扇形式的合理應用以利于將風引入室內；（2）洞口面積比例：以同風而論，洞口越大越好，因此應有合理的洞口面積比例，達到同分的最好效果；（3）穿堂風：穿堂風是指風流通過整個建筑室內空間的能力，需考慮洞口的面積比例，更需考慮洞口相應位置，保證室外涼爽氣流進入室內后能擴撒到室內平面，并在人體高度范圍內獲得通過，再由下側洞口排出。

2.2 夜間輻射

室內氣溫受白天太陽輻射的影響升幅較大，到夜間室外氣溫下降后，室外溫度下降大于室內溫度。按輻射傳熱原理，室內向室外又熱輻射過程，尤其作為已降溫后的天空，可大大大增加室內向外的輻射量。夜間天空輻射對夜間降溫有較大作用，為了達到夜間天空輻射降溫的目的，要求盡量減少建筑外強洞口與室外空間、尤其是天空的阻擋；在遮陽設計中還應探討遮陽與夜間輻射的矛盾。

2.3 遮陽

遮陽是為達到白天少得熱的有效措施，除受太陽輻射影響最嚴重的洞口設遮陽外，在適當墻面位置也須設定一定的遮陽措施，以減少墻體的太陽輻射，降低吸熱量，達到降溫目的。

4 結束語

綠色建筑并不僅僅局限在“節能”和“低能耗”上，他的最終目的在于如何充分利用能源，提高生活質量，并達到可持續行，而這一切的實現將依靠建筑本身的手段，而不是附加上的高科技術措施，如果建筑失去了生活，它將變的過分理性，冷漠和令人厭倦。綠色思維正是希望建筑師從方案構思階段就具備用綠色思維來提高生活的意識，并將這一思想貫穿于建筑設計的整個過程中，進而賦予建筑以生命和活力。

參考文獻

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