基于綠色建筑理論的低成本建筑立面設計分析

孫 強

中鐵十九局集團有限公司

1 引言

隨著我國建筑工程市場的發(fā)展完善，工程企業(yè)之間的市場競爭也日益激烈，通過在建筑工程中合理的應用綠色建筑理念，可以有效提高工程企業(yè)的市場競爭力，幫助企業(yè)在嚴峻的市場環(huán)境下得到長久的發(fā)展。為此，建筑設計工作需要加強對綠色建筑理論的分析，結合低成本建筑立面設計的工作要求，立足于當前的應用現(xiàn)狀，完善應用措施，以提高低成本建筑立面設計工作的水平，促進我國建筑工程行業(yè)的整體進步。

2 相關概念分析

2.1 綠色建筑理論的概念

綠色建筑理論從概念上來講主要指的是建筑工程在實際施工過程中，對所需要的資源和設備進行科學的規(guī)劃，全部的施工流程都需要以綠色建筑理論為建設基礎。綠色建筑理論在實際的應用過程中主要包含著對施工中的電力資源、水資源等各個方面的分析，同時，還需要對工程設計和施工技術進行全面的分析和檢測，以此來實現(xiàn)對建筑工程的科學規(guī)劃。另外，在具體規(guī)劃的時候，工作人員還需要將綠色建筑理論和相關的建筑設計知識結合起來，從而促進綠色建筑理論的全面落實。

2.2 建筑立面設計的概念和要求

（1）建筑立面設計的概念。建筑立面設計從概念上來理解指的是建筑物外部形狀的設計。設計人魚人員需要按照平面上水平方向的各種尺寸及剖面上垂直方向的尺寸，畫出建筑物四個不同方向上的立面，并對平面、剖面加以調(diào)整、統(tǒng)一和加工，以達到美觀的目的。建筑立面設計的步驟：設計人員需要根據(jù)初步確定的建筑物內(nèi)部空間組合的平、剖面關系，描繪出建筑物各個立面的基本輪廓，作為進一步調(diào)整統(tǒng)一立面設計的基礎。

（2）建筑立面設計的要求。建筑工程立面在實際的設計過程中，有著較多方面的要求，例如，溫度方面的要求、視線質(zhì)量方面的要求、空氣質(zhì)量方面的要求、空間質(zhì)量方面的要求等各個方面。具體解釋如下：第一，溫度方面的要求，對于效果較好的建筑立面來講，其需要有一定的熱阻值和蓄熱能力，這就需要設計人員加強對此方面的重視，在設計完成以后，需要保證建筑室內(nèi)各區(qū)域的冷熱較為均衡，在保證建筑工程的窗戶的氣密性的同時還需要使建筑工程達到冬暖夏涼的設計效果；第二，視線質(zhì)量方面的要求，建筑立面設計還需要設計人員合理選擇窗戶的位置，在可見光透視作用下，充分利用自然光線，以此來提高建筑室內(nèi)環(huán)境的實現(xiàn)聯(lián)系，保證建筑工程的整體視線質(zhì)量；第三，空氣質(zhì)量方面的要求，對于高性能的建筑立面設計來講，設計人員需要有效地利用由太陽能輻射或者是自然通風等自然資源，在有效節(jié)約能源的基礎上，提高建筑工程室內(nèi)的空氣質(zhì)量；第四，空間質(zhì)量方面的要求，建筑立面設計在具體的設計過程中，還需要充分考慮建筑室外環(huán)境的可達性，對建筑工程的內(nèi)外的空間進行有效的整合，加強空間設計，最終保證建筑工程的空間設計質(zhì)量。

3 綠色建筑理論在低成本建筑立面中的作用

3.1 經(jīng)濟性

通過在低成本建筑立面設計中應用綠色建筑理論，其主要作用就是可以有效提高建筑工程的經(jīng)濟性。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，在建筑工程的施工過程中，應用綠色建筑理論，可以實現(xiàn)對各項資源的綜合利用，進而減少建筑工程的施工成本，提高建筑工程的經(jīng)濟性。例如，在北方的建筑工程項目的施工過程中，應用綠色建筑理論，可以加強對暖氣的控制，并保證暖氣的溫度、濕度以及通風等問題，進而可以有效提高建筑工程施工方案的科學性；第二，應用綠色建筑理論，還可以對促進建筑立面的順利施工，降低施工成本，延長建筑工程的使用壽命。

3.2 實用性

通過在低成本建筑立面中應用綠色建筑理論，還可以有效提高建筑工程的實用性。具體表現(xiàn)為：第一，在建筑立面施工之前，利用綠色建筑理論，施工人員可以對施工過程中所涉及的施工技術以及施工設備進行全面的分析，保證所使用的施工技術和施工設備都符合具體的建筑立面施工要求，以此來促進建筑立面的順利施工，提高技術和設備的實用性；第二，應用綠色建筑理論，還可以對建筑工程進行有效的管控，優(yōu)化施工過程中所涉及的資源，最終保證建筑立面建設符合實用性的要求。

4 綠色建筑理論在建筑立面設計中的應用問題

4.1 季節(jié)產(chǎn)生的問題

建筑立面工程設計工作中應用綠色建筑理論，其首要問題就是季節(jié)方面的問題。第一，不同的氣候條件對于建筑立面的施工技術的可控性也是不同的，因此，在進行建筑立面設計時，很容易受到季節(jié)的影響，影響設計工作的有效性；第二，建筑立面在實際的設計和施工工作中，會用到一些液體或者是膠體材料，這些都容易受到季節(jié)的影響，對建筑立面的順利施工造成阻礙，需要設計人員在進行設計時綜合考慮季節(jié)因素。

4.2 遮陽系統(tǒng)方面的問題

當前，我國在綠色建筑理論下的遮陽系統(tǒng)主要包含以下幾種方式：第一，建筑自身遮陽。建筑立面在實際的設計工作中，會存在較為明顯的凹凸板塊，這就導致了建筑立面上會存在建筑工程自身的投影，進而實現(xiàn)遮陽的目的；第二，應用相關的出挑構件。主要包含著陽臺、挑檐等建筑構件，這一類型的遮陽方式的使用成本一般較低，對于施工技術水平的要求也較低，因此，這種遮陽方式在我國低成本建筑立面設計工作中的應用也較為常見；第三，使用專用遮陽件，主要包含著內(nèi)遮陽和外遮陽，這種遮陽方式的優(yōu)點是可以按照實際的要求進行調(diào)節(jié)，具有可調(diào)節(jié)性；第四，植物遮陽，顧名思義，這種遮陽方式主要是通過綠化建設來實現(xiàn)，并可以有效降低光污染。當前，在遮陽系統(tǒng)方面存在的主要問題是設計人員沒有結合當?shù)氐膶嶋H情況和建筑立面的要求進行合理選擇，另外，部分設計人員也缺乏對南北氣候差異的考慮，從而導致所選擇的遮陽方式不當，增加了建筑工程的建設成本，同時也不符合綠色建筑理念的要求。

4.3 社會環(huán)境方面的影響

建筑工程在實際的施工過程中，通常情況下都會對周圍的環(huán)境造成一定的污染，同時，還會消耗大量的能源，因此，在建筑工程立面設計工作中應用綠色建筑理念也是我國社會環(huán)境發(fā)展的要求。但是，部分工程企業(yè)并沒有意識到此方面的要求，使得綠色建筑理論的應用水平不高，在一定程度上也影響著我國建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 基于綠色建筑理論的低成本建筑立面設計要求

5.1 加強建筑構造的優(yōu)化

相關設計人員在進行低成本建筑立面設計過程中，要想利用綠色建筑理論，提高建筑工程的整體環(huán)保性和節(jié)能性，首先需要做得就是加強建筑構造的優(yōu)化。截圖可以從以下幾個方面入手：第一，建筑工程項目在實際的設計和施工過程中，采光工程和暖通工程需要大量的資金投入，而采光和暖通工程又主要包含著建筑的采光、通風、溫度以及濕度等方面的內(nèi)容，因此，減少采光與暖通工程的資金投入使其設計工作的關鍵；第二，設計人員需要加強對建筑工程的室內(nèi)環(huán)境的分析，在優(yōu)化建筑構造方面需要緊密結合建筑工程的室內(nèi)條件進行。另外，現(xiàn)階段，我國的很多建筑工程的構造都是混凝土結構，因此，其外部的構造對于建筑立面的設計成本不會有太大的影響，設計人員重點需要圍繞室內(nèi)環(huán)境來進行低成本的建筑立面設計。

5.2 加強水體調(diào)節(jié)

設計人員在進行建筑立面設計工作時，要想體現(xiàn)綠色建筑設計的理念，還需要加強對建筑工程的水體調(diào)節(jié)工作的重視，科學合理地進行水體調(diào)節(jié)，以此來降低建筑立面設計的成本消耗。為此，第一，設計人員需要加強對建筑工程的水體特征的全面分析，重點需要分析水體的流動性和比熱容，并注意分析在實際的施工過程中的氣候因素的影響，從而實現(xiàn)綠色建筑工程的設計和建設；第二，設計人員還需要加強對建筑立面的整體設計工作的分析，節(jié)后整體要求進行綠色設計，促進綠色建筑理念在建筑工程行業(yè)中的良好發(fā)展。總而言之，在綠色建筑理論的低成本建筑立面設計工作中，設計人員需要保證分析全面，提高建筑工程立面設計工作的科學性和完整性，最終讓涉及的建筑工程材料和設備都發(fā)揮最大的作用。

5.3 不斷強化反射效果

設計人員在實際的建筑工程立面設計工作中，還需要不斷地強化反射效果，在保證建筑工程的舒適性的基礎上，降低建筑工程的建設成本，提高建筑工程的環(huán)保性和節(jié)能性。為此，第一，設計人員需要對建筑工程的采光系統(tǒng)進行不斷的優(yōu)化，采取新時期下的各種先進的采光技術，降低建筑立面設計的成本，實現(xiàn)綠色建筑理論的應用；第二，設計人員需要加強地區(qū)分析，根據(jù)地區(qū)的不同，采取相應的采光技術，例如，在北方地區(qū)，由于其氣候差異較為明顯，四季比較分明，設計人員在采光系統(tǒng)中則需要使用可變性較高的采光技術，在夏季的時候，可以強化建筑立面對陽光的漫反射，避免建筑物過多的接受陽光直射。在冬季的時候，則需要為室內(nèi)引入更多地陽光，保證室內(nèi)的溫度可以滿足用戶的要求。

5.4 優(yōu)化新材料和能源

設計人員在實際的建筑立面設計工作中，還需要優(yōu)化新材料和能源，以此來實現(xiàn)建筑工程的綠色發(fā)展。第一，在材料方面，設計人員可以對我國傳統(tǒng)材料進行一定的優(yōu)化，例如，加強對陶板的加工，將其作為建筑立面保溫維護結構的施工材料。另外，設計人員還對于對陶板進行優(yōu)化設計，使其形成條形管狀，應用在建筑工程的外立面，形成遮陽和通風的效果；第二，在能源方面，當前比較常用的新能源主要包含著太陽能和風能。其中，太陽能的應用范圍更加廣泛，設計人員可以設計相關的集熱裝置或者光伏板來實現(xiàn)太陽能的有效利用。風能技術在應用范圍較窄，還其受到所在區(qū)域的風能等級以及建筑立面的造型等方面的限制較大，因此，還需要相關人員繼續(xù)進行研究，實現(xiàn)其優(yōu)化應用。

5.5 合理應用水體調(diào)節(jié)建筑微氣候

水體本身就具有高比熱容、流動性和蒸發(fā)性等方面的特點，建筑工程的立面設計人員在實際的建筑立面設計工作中，還需要合理的利用水體調(diào)節(jié)建筑微氣候，以此來實現(xiàn)降低能源消耗的目的。具體如下：設計人員在建筑立面的挑臺、架空層以及屋頂花園的設計工作上可以合理地進行水體設計，利用水體蒸發(fā)的效果來進行建筑環(huán)境的熱量蒸發(fā)，最終實現(xiàn)建筑散熱的效果。

例如，在新加坡的PARKROYAL酒店工程的立面設計工作中，設計人員在立面挑臺上就設計了相關的景觀水池，且在架空層的設計上也設置了游泳池，合理的利用水體蒸發(fā)的作用，進行建筑工程的多余熱量的散發(fā)，同時，對于改善建筑空間設計質(zhì)量方面也有著較為明顯的效果。另外，在此工程項目的建筑立面設計工作中，在建筑中庭設計上也設置了水體，從而對建筑中庭的溫度進行了有效地控制，達到了較好的低成本建筑立面設計效果。

5.6 利用建筑形體來改善風環(huán)境

建筑通風設計也是低成本建筑立面設計工作的重要內(nèi)容。一般情況下，建筑通風設計主要來自建筑外立面和第五立面。提高建筑工程的空氣流動的效率對于改善建筑工程的舒適性等方面意義重大，尤其是體現(xiàn)在氣候較為溫和且地區(qū)效果較為明顯的建筑工程立面設計工作中，為此，設計人員需要學會利用建筑形體來改善風環(huán)境。例如，在荷蘭懷特里肯研發(fā)中心的立面設計工作中，設計人員就在建筑南翼三條辦公空間方面設計了較大面積的可通風的窗戶，同時，在第五立面上也設置了較多的氣窗，進而使得整個建筑工程都形成了較為良好的穿堂風設計效果，對于改善建筑工程室內(nèi)空氣質(zhì)量等方面意義重大。再例如，在清華大學設計中心大廈的立面設計工作中，設計人員也在建筑工程西側外立面上設置了架空了墻面，在夏季的時候，建筑工程可以進行有效的空氣對流，而在冬季的時候，則可以有效地進行西北風貫通，最終優(yōu)化了建筑工程的整體性能。

除此之外，需要特別注意的一點時，雖然建筑工程的立面自然通風設計可以取得較好的低成本建筑立面設計的效果，在很大程度上也可以提高建筑工程的生態(tài)性和舒適性，但是，其在實際的設計過程中，仍然具有一定的局限性，一般情況下，其在氣候較為溫和的地區(qū)，建筑工程立面設計的效果則較好，而在其他地區(qū)，設計效果也較為有限，尤其是在極熱或者是極冷的環(huán)境下，利用建筑工程的立面自然通風設計則無法為建筑工程室內(nèi)提供適宜的溫度和濕度，故而，還需要進行優(yōu)化研究。

5.7 利用垂直綠化設計來實現(xiàn)生態(tài)外壁

建筑工程立面設計人員在實際的低成本建筑立面設計過程中，還可以利用垂直綠化設計來實現(xiàn)生態(tài)外壁，以此來提高建筑工程的空間品質(zhì)，并實現(xiàn)建筑工程的消暑降溫，降低建筑工程使用過程中的能源消耗。設計人員可以利用植被的蒸騰效應和綠蔭的遮蓋效果，合理地進行垂直綠化設計，在夏季較為炎熱的環(huán)境下可以將環(huán)境溫度較低1℃～4℃。另外，利用垂直綠化設計還可以降低建筑環(huán)境的視覺溫度感受。例如，在新加坡管理大學李嘉誠圖書館的外立面設計工作中，設計人員就在建筑外壁進行了藤蔓植物設計，形成了有效地“生態(tài)外壁”，取得了較好的低成本以及綠色生態(tài)設計效果。

6 結束語

綜上所述，在建筑工程立面設計工作中，通過應用綠色建筑理論，可以有效提高建筑工程設計的經(jīng)濟性和實用性。因此，在我國建筑工程立面設計工作中的應用也逐漸廣泛，在很大程度上也促進了我國建筑工程的綠色發(fā)展，但是，就目前的實際應用情況來看，還存在一定的問題，需要繼續(xù)完善。