綠色生態(tài)設計在建筑設計中的應用探究

周 銳

(西北民族大學土木工程學院，甘肅 蘭州 730100)

建筑業(yè)高速發(fā)展的同時，出現(xiàn)了許多問題——消耗大量的自然資源、污染了生活環(huán)境、破壞了生態(tài)平衡，這些問題的存在與國家倡導的可持續(xù)發(fā)展理念是背道而馳的。因此，對于建筑企業(yè)來說，不能一味地追求其經(jīng)濟利益，而應該把節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)保理念放在首要位置，減少對不可再生資源的依賴，把綠色生態(tài)設計融入到建筑規(guī)劃、設計、施工和運營中，為人們創(chuàng)建一個健康、和諧、平衡和持久的生活環(huán)境。

1 綠色生態(tài)設計的含義

綠色生態(tài)設計指建筑設計時盡可能把天時、地利、人和等諸多因素考慮進去，具體指在建筑規(guī)劃時，不要破壞自然環(huán)境和生態(tài)平衡，做到建筑與自然融為一體;提高土地資源的利用率，節(jié)約水資源;建筑施工時，最好就地取材，選材要環(huán)保，建筑垃圾盡可能回收再利用;施工過程中減少塵土和噪聲對周邊環(huán)境的污染;充分利用現(xiàn)有的自然資源(如光、風、水和空氣等);設計中把人的審美和體驗融入進去;在建筑運營中，做好后期的維護工作。

2 綠色生態(tài)設計的原則

2.1 和諧共生原則

綠色生態(tài)設計是建立在保護自然景觀，維護生態(tài)平衡基礎上的。傳統(tǒng)的建筑設計缺乏對自然環(huán)境的保護，造成自然環(huán)境的破壞，生態(tài)系統(tǒng)的失衡，主要表現(xiàn)如下：

1)規(guī)劃選址時，原生態(tài)的植被受到破壞，如鳥類棲息的樹木被砍伐、湖泊被污染，影響鳥類的生存和繁衍;由于植被受到破壞，可能引發(fā)動物的食物鏈發(fā)生斷裂，引起種群減少。

2)建筑施工過程中，地形、地貌發(fā)生改變，土壤的天然結構遭到破壞，地下水資源流失，微生物賴以生存的環(huán)境隨之改變，導致微生態(tài)失去平衡。

3)施工中產(chǎn)生的建筑垃圾(尤其有害物質(zhì))沒有進行科學合理地處理，在雨水的作用下，滲透到土壤中，并污染了土壤，使土壤的化學成分發(fā)生變化，進而影響植物的生長。這些因素都會破壞動植物原有的生存環(huán)境，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生改變。而綠色生態(tài)設計卻把自然因素和人為因素充分考慮進去，在設計和建設過程中，盡可能保留原生態(tài)的環(huán)境;回收并利用好建筑垃圾，防止污染;建筑施工與保護環(huán)境不發(fā)生沖突，建筑與自然共存。由于建筑服務于人，因此，人與自然和諧共生。

2.2 節(jié)約資源原則

我國雖然地大物博、資源豐富，但是由于人口眾多，資源消耗大，特別一些不可再生資源的儲量越來越少。因此，在建筑行業(yè)推行綠色生態(tài)設計尤其重要，傳統(tǒng)的建筑設計理念淡化了綠色生態(tài)設計，導致資源的浪費，而綠色生態(tài)設計把節(jié)約資源作為重要的設計內(nèi)容，具體體現(xiàn)在：

1)建筑用地方面。隨著人口數(shù)量的增長，建筑物的數(shù)量隨之增多，然而我國的土地資源是有限的，建筑用地緊張的問題亟待解決。綠色生態(tài)設計就為節(jié)約用地提供了思路，建筑物只有向上和地下發(fā)展，才能節(jié)約土地，解決人們的實際需求。

2)建筑用材方面。建筑施工過程中，將消耗大量的建筑材料，材料質(zhì)量的好壞直接影響到工程施工的質(zhì)量和建筑物的環(huán)保。為了貫徹節(jié)約用材的理念，盡量就地取材，材料不僅質(zhì)量要好，而且要無毒無害環(huán)保，用剩的建筑材料能夠回收利用。

3)建筑用水問題。節(jié)約用水也是綠色生態(tài)設計的重要內(nèi)容。合理有效地制定水系統(tǒng)規(guī)劃方案，確保各種水資源得到統(tǒng)籌和利用[1]。施工過程中應把地下水收集到蓄水池，沉淀后再利用;建筑物運營過程中，產(chǎn)生的生活污水進行特殊處理，可以用于澆灌、綠化等。

4)節(jié)能環(huán)保方面。為了達到節(jié)能環(huán)保的目的，應充分利用可再生自然資源，例如太陽能、光能、風能等，減少對不可再生資源的利用。

2.3 以人為本原則

傳統(tǒng)的建筑設計以實用為主，而綠色生態(tài)設計更多地融入人的因素——人的舒適度和審美觀。建筑設計應因地制宜，根據(jù)當?shù)貧夂蜃兓⒌匦巍⒌孛蔡攸c、日照強弱進行優(yōu)化設計，建筑物盡量朝陽，保持室內(nèi)充足的陽光，降低空調(diào)的使用率，節(jié)約用電;建筑內(nèi)部通透性要好，能夠享用自然風，確保室內(nèi)空氣的質(zhì)量。減少玻璃幕墻的使用，窗(包括玻璃幕墻)應該選用雙層真空或者雙層中空玻璃，減少噪聲的污染。室內(nèi)裝修材料最好選用天然材料，減少合成材料的使用，裝修材料所產(chǎn)生的甲醛含量，嚴格控制在正常范圍內(nèi)。加強建筑物外部地面的綠化，給人們營造一個綠色的生活環(huán)境。“以人為本”這一建筑理念貫徹建筑的全過程[2]。

3 綠色生態(tài)設計在建筑設計中具體應用實例

3.1 天長市天發(fā)商業(yè)廣場概況

天長市天發(fā)商業(yè)廣場(以下簡稱天發(fā)廣場)位于天康大道與新河南路交叉口的東北角，西臨體育館，北臨護城河，距離森林公園800 m左右，建筑用地90 920 m2，地面3層，地下1層，整體建筑呈方形，南北東西走向，集購物、休閑、娛樂、餐飲、賓館為一體的大型商業(yè)綜合體，見圖1。

3.2 建筑用地設計

天長市老城區(qū)人口居住密集、建筑擁擠，如果建大型商業(yè)廣場，就要面臨房屋拆遷和安置問題，這將耗費大量的人力和財力，而天長市的整體規(guī)劃是向南發(fā)展，從長遠角度來看，在老城區(qū)建商業(yè)廣場弊大于利，在新城區(qū)建商業(yè)廣場相對投資少、前景好。確定規(guī)劃選址的構想后，新的問題又出現(xiàn)，由于商業(yè)廣場占地面積大，與節(jié)約用地設計理念發(fā)生了沖突，為了解決這個矛盾，經(jīng)過再三考量，決定把商業(yè)廣場建在體育館對面的一處閑置的地塊和廢棄的水塘上，這樣既能利用好有限的土地資源，又可以改變城市的面貌。

3.3 建筑內(nèi)部設計

傳統(tǒng)的商業(yè)廣場空間設計不合理，多呈封閉式，空氣不流通，光線昏暗，給人一種煩悶和壓抑的感受。而天發(fā)廣場的空間設計更加人性化，內(nèi)部采用直線型、步行街式設計，南北通透，東西通透，建筑內(nèi)外連通。創(chuàng)造良好的通風對流環(huán)境，建立自然通風循環(huán)系統(tǒng)，這是綠色建筑設計原則的一個重要體現(xiàn)[3]。天發(fā)廣場建筑內(nèi)部的通風是利用氣壓原理，內(nèi)外空氣可以自然交換流通，能夠保證建筑內(nèi)部空氣質(zhì)量PM2.5<75 μg/m3。商鋪分布在建筑內(nèi)主干道的兩旁，置身于建筑內(nèi)，仿佛走在步行街上一樣，讓人感覺自由放松。為了使建筑內(nèi)部能夠享有室外的自然光，其內(nèi)部設有中庭，如圖2所示，中庭的設計不僅解決了建筑內(nèi)部采光問題，而且節(jié)約了電能。

3.4 建筑外部設計

建筑外部設計包括建筑層面(指屋頂)、墻體和門窗這三大部分。天發(fā)廣場的建筑層面采用了環(huán)保性能好、防水性強、隔熱效果好的新型建筑材料;對于墻體和門窗的設計，根據(jù)天長當?shù)氐臍夂蛱攸c來制定的，天長市的氣候屬亞熱帶季風氣候，冬冷夏熱，季節(jié)分明。所以，天發(fā)廣場建筑墻體采用了加氣混凝土砌塊，這種材料具有保溫隔熱的效果，同時減少了玻璃幕墻的使用，降低了建筑外溫度對室內(nèi)的影響。建筑門窗是建筑能耗損失較大的部分[4]。研究發(fā)現(xiàn)，門窗的能耗約占圍護結構(指屋頂、墻體和門窗)總能耗的40%以上，為了降低能耗，天發(fā)廣場的外窗采用了鋁合金框雙層中空玻璃，門是特制的鋼化玻璃，一方面可以保證室內(nèi)采光、防止噪聲污染，另一方面具有一定的隔熱保溫效果。

3.5 中央空調(diào)的設計

由于天長市屬于亞熱帶氣候，冬天寒冷，夏天炎熱。為了給人們營造一個舒服的消費環(huán)境，中央空調(diào)的設計必不可少。我國很多商業(yè)廣場使用的中央空調(diào)能耗大，不利于節(jié)能，而天發(fā)廣場在安裝中央空調(diào)的同時加裝了變頻器，可以調(diào)節(jié)壓縮機的運行速度，使其平穩(wěn)地工作，由此空調(diào)系統(tǒng)整體節(jié)能提高了20%以上。

3.6 地下室人防設計

天發(fā)廣場的地下室人防建筑面積為4萬 m2，其進出口設置了集水坑，確保地下室不會在雨天受潮，另外收集的雨水與廣場生活廢水通過排污管道流入污水處理廠，經(jīng)過處理再利用;內(nèi)部照明系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保。作為商業(yè)配套的地下室，其主要功能為地下停車，緩解地面交通壓力。

3.7 景觀設計

天發(fā)廣場北臨護城河，沿河兩岸是兩條綠色的長廊，與西邊的森林公園連為一體。天發(fā)廣場的綠化設計以當?shù)貧夂蛱攸c、地質(zhì)條件及建筑與自然統(tǒng)一為出發(fā)點，加入了環(huán)保理念，因此，選用了灌木紅葉石楠對建筑周邊進行綠化，如圖3所示。紅葉石楠可以吸收空氣中的有害物質(zhì)，例如二氧化碳、二氧化硫等，制造出新鮮氧氣釋放到大氣中，從而起到凈化空氣的作用，同時根據(jù)需要，可以將紅葉石楠修剪成各種形狀和圖案，比如平面狀、球形、中國結等等，從而增強了綠化的視覺美感。

4 結語

商業(yè)廣場項目設計中融入綠色生態(tài)設計的理念，不僅提高了建筑的實用性和舒適度，而且更加節(jié)能環(huán)保，使建筑的整體水準上了一個新的臺階。因此，只有把綠色生態(tài)設計應用到建筑設計中，才能提升綠色建筑水準，促進建筑業(yè)健康、穩(wěn)定、持久地發(fā)展。