綠色建筑設計理念在建筑設計中的應用

楊擁軍

一、綠色建筑設計理念概述及應用優勢

1.綠色建筑設計理念概述

綠色建筑發展周期并不長，概念仍相對比較模糊，綠色建筑設計主要考量周邊地形、環境、氣候等因素，優選高效節能技術，使各類能源得到充分利用。同時，還要兼顧外觀設計，注重與周圍環境的協調性，實現人、自然、建筑的統一。綠色建筑設計施工要求比較高，應優選對環境污染小，并且對人體無害的加氣混凝土制品、低輻射鍍膜玻璃、高強鋼等綠色材料，并對建筑材料的蓄熱保溫性能進行考量。除此之外，綠色建筑設計還要兼顧環保性和舒適度，并凸顯其文化內涵。

2.綠色建筑設計理念應用優勢

（1）提高資源利用率。綠色建筑設計過程中，傾向于就近取材，在當地購買高密度纖維板、刨花板的綠色節能材料。將綠色節能材料應用到墻體設計中，能夠達到良好的承重、絕熱、吸聲、光線隔斷效果很大程度上提高了建筑工程的節能、保溫性能，資源利用率也非常高。（2）實現建筑行業可持續發展。在建筑設計中，采用遮陽系統、綠色照明系統等還能夠避免不必要的建筑能源消耗問題，資源利用率高，有助于實現建筑行業可持續發展，提高市場競爭力。（3）緩解城鄉資源環境壓力。當前，綠色建筑設計理念尚未得到普及，城鄉建筑工程中，無論土地資源，還是可再生能源利用率都不高，投入高、消耗多、收益低。

3.綠色建筑設計原則

設計工作中，一定要循環利用建筑資源，提高資源利用率，還要全面深入考慮環境污染問題，使建筑施工運營效率得到明顯提高，達到良好的環境保護及能源節約效果。

二、綠色建筑設計理念在建筑設計中的表現

其一，改進傳統建筑生產工藝。以往建筑施工工藝會對環境產生污染，建材浪費、資源破壞等問題比較常見。綠色建筑設計理念具備可持續發展性，除了追求建筑工程設計質量和品質之外，還講求低碳、環保。該背景下，設計單位往往傾向于依托設計理念和工藝改造，實現綠色建筑工程設計目標。其二，改良建筑材料。傳統建筑材料因不具備環保性和節能性，無法滿足綠色建筑設計要求，逐漸被新型材料所替代。以混凝土為例，它是建筑工程設計及施工過程中不可或缺的材料，但其會對空氣和環境產生污染。因而，使用無污染的改良混凝土對其進行替代，不僅不會影響環境，還有助于建筑工程強度及性能提高。其三，充分利用建筑結構選型，依據建筑形式、建筑結構體系，對通風、采光等細節問題進行綜合考量，集約使用土地，避免出現土地資源浪費的情況。

三、綠色建筑設計理念在建筑設計中的應用

經過短短幾年的推廣應用，綠色建筑在我區已大面積推廣應用。2018年上半年，內蒙古共有572個項目按照綠色建筑要求設計建造，建筑面積638.18萬m2，其中有4個項目，19.82萬m2取得綠色建筑評價標識，涵蓋公共建筑、居住建筑、設計標識、運行標識。包頭市綠色建筑面積超150萬m2，位居全區第一，呼和浩特市、呼倫貝爾市、赤峰市綠色建筑面積均超過80萬m2。

1.建筑材料的節能降耗

設計單位要結合綠色建筑要求，選擇低消耗、低毒或無毒建材。在建筑設計中應用PVC管道、免燒磚等綠色建筑材料，成本相對比較高，但能夠減少不必要的能源消耗。運輸過程中，一定要注意成本控制和能耗問題，在其應用過程中，還要對建筑工程的結構、使用功能等進行考量，確保其具備較高的綠色性能指標。例如，在建筑設計中應用粉煤灰燒結空心磚、粘土燒結空心磚等，因其具有一定的孔洞率，熱導率比傳統粘土實心磚低，保溫性能和隔熱性能兼備，使室內環境更加舒適。或者，選擇輕質、高強、保溫、隔熱、隔聲新型墻體材料，減少能源消耗。使用經過資源化和高性能化的礦渣、粉煤灰、沸石等水泥組分材料。

2.合理利用各類資源

綠色建筑設計實施過程復雜，需要考量和兼顧諸多重要內容。除了考慮建筑材料的節能降耗之外，還要對本地自然資源、可再生資源等進行充分利用，將太陽能應用到建筑照明、供熱方面。太陽能光電玻璃、太陽能光電板等在綠色建筑設計中比較常用，將太陽能轉化為電能或熱能，將不可再生能源消耗降到最低。除此之外，設計實踐中，還要結合整體工程情況，考量門窗、朝向等問題，最大限度利用自然光源進行室內照明，適當輔以人工光源，降低建筑能耗。建筑綠色設計中一定要保持自然通風，并采用風力發電、制熱等綠色節能設備。設計單位還要考慮建筑材料能否回收利用及舊施工材料二次利用問題，使其滿足綠色建筑設計要求。該過程中，還要科學改進、優化施工過程，減少不必要的能源消耗，科學控制施工成本。以廢棄混凝土再利用為例，通過破碎、篩選、清洗，生成新的混凝土原材料，應用到混凝土配筋或輕薄磚塊中，達到良好的綠色設計施工效果。再比如，被動式太陽房把自然通風、采光、太陽能輻射和室內非供暖熱源和建筑圍護結構高效節能技術結合起來，建造低能耗房屋建筑。該建筑形式使室內環境更加舒適，建筑使用能耗也明顯降低，節能率達85%以上。

3.綠色建筑節能設計

墻體作為建筑外圍結構非常關鍵，在綠色建筑設計過程中，要對其進行合理設置，使其具備較強的隔熱保溫性能。具體而言，采用玻璃棉板、聚氨酯發泡等保溫材料進行墻體設計，使外墻隔熱性和保溫性能兼備，通過這種方式，對室內熱循環情況加以改善。把通風間層設置在墻體內部，使其與室外連通，依托風壓或者熱壓原理，把空氣層中的一些熱量帶走，使傳輸到室內的熱量明顯減少，始終保持室內散熱通風。選用淺色裝飾材料，減少墻體熱量吸收。與屋面、外墻等圍護結構相比，窗戶傳熱系數相對比較大。門窗、室內外熱交換過程中，會出現大量熱損耗。綠色建筑設計過程中，選用真空、低輻射玻璃進行門窗設計，使門窗熱損耗明顯降低。同時，還可以將水泥聚苯板、水泥珍珠巖等應用到屋頂設計中，科學控制太陽能輻射吸收問題。例如，塑料門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗、木塑復合門窗、多功能鍍膜玻璃等節能門窗經常被應用到綠色建筑設計中。屋頂多采用架空屋面、種植屋面、反射屋面等節能設計方法。

4.有效降低環境負荷

綠色建筑設計工作中，一定要關注自然環境問題，避免因設計不當，破壞外部自然環境，通過減少建筑垃圾和固、液體污染物，使環境承受較小負荷，達到良好的環境保護效果。建筑工程設計中，對生態水泥、綠化混凝土等加以應用，減少環境影響，避免產生過多建筑垃圾。該過程中，還要通過優選施工方法，減少能源消耗及不良環境問題。

5.綠色建筑節地設計

因城市空間有限，綠色建筑設計理念已經在城市得到了推廣應用。在綠色建筑中，節地設計指的是保持原有綠化面積的前提下，節約用地，使土地面積得到最大程度的利用。在城市中，最常見的建筑節地設計方法是設計多層或高層建筑，通過提高建筑容積率，對建筑工程密度進行控制，同時，還可以利用地下空間，設置地下停車場等。城市建筑設計一定要遵循可持續發展理念，既要確保綠化面積完整，還要增加住宅區的生態環境面積。設計單位還要充分發揮當地自然環境優勢，保護區域生態環境，將地方性材料應用到綠色建筑設計中，實現建筑工程與自然環境、生態環境的和諧統一。例如，充分利用地下或半地下空間，建設停車庫，為小區80%車輛提供停車位。或者，將健身娛樂場所建在地下空間內。

6.全面貫徹綠色設計理念

綠色設計理念要始終貫穿在建筑工程設計始終。設計單位可對建筑體系和建筑元件實施多樣性設計，使其在整個建筑工程結構中相互依存。無論是建筑工程設計初期，還是中期建設及后期完工都要對綠色設計理念進行全面應用。除此之外，還要綜合評估最初設計方案，以此為背景，通過數據形式，對建筑壽命全周期各個階段的污染物、資源、能源等進行收集和處理，使每個建筑設計環節都包含綠色設計理念。

四、綠色建筑設計案例

內蒙古包頭市現有已完工裝配式建筑和在建項目一共126萬m2。其中，萬郡大都城項目是該市第一個鋼結構住宅小區，這個項目總面積97萬m2，分別采用鋼框架——鋼支撐、鋼管束混凝土剪力墻結構、BIM建筑信息化管理模型等。此類裝配式建筑采用預制部品部件在工地裝配而成。無論墻板、樓梯，還是陽臺、樓板等均在工廠加工完成后，運送到建筑施工現場，在現場進行連接裝配。相較于傳統建筑形式，該類綠色建筑設計更加標準，采用工業化的生產方式和裝配化施工方式及一體化裝修和信息管理方法。后期維修費用低，節水率可達50%，砂漿用量減少60%，降低施工能耗20%及各類木材、建筑垃圾等。施工周期短，外墻集成，免抹灰。此項目是自治區綠色建筑示范的優秀典型。

據了解，在南方一些城市綠色建筑風潮更加廣泛，例如昆明市花橋金融園占地面積6.84萬平方米，建筑面積9.60萬平方米，其中地下建筑面積2.58萬平方米，綠地率35%，建筑密度21.6%，容積率1.1。該建筑采用土建、裝修一體化設計方法，在土建施工圖設計階段便介入裝修設計，避免因二次裝修生成大量建筑垃圾，減少材料浪費問題；最大限度開發地下空間，采用下沉式庭院、采光邊庭、通風井等達到良好的地下采光、通風效果，使室內空氣質量得到明顯改善；同時，還采用了圍護結構節能保溫技術、復層綠化和屋頂綠化方法、硬質透水鋪裝、一體化外遮陽，建筑內部均采用節水器具和細管徑直管T4熒光燈、節能筒燈等節能設備。總之，在建筑設計的方方面面體現綠色建筑的設計理念。

五、結語

綜上所述，綠色建筑設計工作專業性強，對設計單位提出了很高的要求。設計單位要結合整體建筑工程情況，明確綠色建筑設計理念及應用優勢，優選節能降耗類建筑材料，合理利用太陽能、風能等可再生資源，有效降低環境負荷，將綠色設計理念貫穿于建筑工程設計始終，減少環境污染、資源浪費問題，為人們營造良好、舒適的居住環境。