綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

徐德武

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東深圳518052）

1 引言

近年來，伴隨著我國資源節(jié)約型社會建設(shè)的推進(jìn)，綠色技術(shù)給城市的規(guī)劃與發(fā)展提供了新的方向。綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，可以有效地降低項目建設(shè)對于環(huán)境帶來的影響，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，未來在建筑行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢下，各個工程企業(yè)都要加強綠色技術(shù)的應(yīng)用研究，實現(xiàn)綠色技術(shù)與建筑設(shè)計的結(jié)合，保證建筑工程項目綠色設(shè)計目標(biāo)的順利進(jìn)行。

2 建筑設(shè)計中新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 綠色節(jié)能技術(shù)

近年來，綠色化和節(jié)能化已成為人們的首要追求，正是因為建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展趨勢，使得在很多的工程項目實施中，太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮艿惹鍧嵞茉丛桨l(fā)引起了人們的關(guān)注，為推進(jìn)建筑施工建設(shè)的綠色環(huán)保性，工程企業(yè)在參與工程項目的過程中，就應(yīng)該從設(shè)計階段開始，開展綠色化設(shè)計。在開展建筑工程設(shè)計時，應(yīng)遵循因地制宜的原則，結(jié)合工程現(xiàn)場的自然地理條件，實現(xiàn)對自然資源、環(huán)境等條件的科學(xué)應(yīng)用，將太陽能、風(fēng)能和地?zé)崮艿瓤衫觅Y源直接用于設(shè)計和施工的各個環(huán)節(jié)，減少在工程建設(shè)中傳統(tǒng)能源資源的消耗，減少不必要的資源浪費，實現(xiàn)綠色建筑的節(jié)能減排[1]。在設(shè)計階段，出于對太陽能資源利用方面的考慮，工程人員需要進(jìn)行建筑總體的科學(xué)規(guī)劃與布局，從建筑物朝向、樓群布局和樓間距的控制和優(yōu)化出發(fā)，保證建筑物的日照、采光效果良好。同時要加強對自然通風(fēng)的考慮，由專業(yè)的設(shè)計人員對工程地理位置、施工環(huán)境等加以全面分析，通過科學(xué)的檢測方法和技術(shù)，給予建筑設(shè)計以通風(fēng)節(jié)能優(yōu)化。此外，除了要考慮能源的節(jié)約、自然資源的利用，還需要盡量實現(xiàn)對土地資源的合理利用。

2.2 生態(tài)技術(shù)

伴隨著我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建筑總體的設(shè)計方案應(yīng)兼具經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和安全性，生態(tài)技術(shù)也成為建筑設(shè)計中的關(guān)鍵性技術(shù)，專業(yè)設(shè)計人員在開展建筑設(shè)計時，要盡可能減小工程設(shè)計與施工對周邊環(huán)境所造成的不利影響，采取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施，使生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)自我修復(fù)，對資源合理利用。生態(tài)技術(shù)在建筑設(shè)計應(yīng)用中，要求設(shè)計人員結(jié)合建筑工程的具體特點，有效實現(xiàn)對地理環(huán)境和周邊建筑的利用，在保持原有環(huán)境和景觀等的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對新建筑元素的應(yīng)用。同時，生態(tài)技術(shù)下的建筑設(shè)計，同樣要加強對當(dāng)?shù)貧v史文化和風(fēng)土人情等的全面考慮，保證設(shè)計方案可以與人們已有的生活習(xí)慣相適應(yīng)，使建筑主體能夠保持一定的地域特色與風(fēng)格，保持人與自然、建筑之間的和諧性。

2.3 數(shù)字化技術(shù)

近年來，我國的信息化發(fā)展迅猛，計算機(jī)技術(shù)在很多行業(yè)都得到了極為有效的應(yīng)用，在很多的建筑設(shè)計中，數(shù)字化技術(shù)已被應(yīng)用于其中，不僅實現(xiàn)了對設(shè)計細(xì)節(jié)的全面優(yōu)化，還能夠有效達(dá)到成本控制的目標(biāo)。首先，數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計工作中發(fā)揮的是網(wǎng)絡(luò)功能，這一技術(shù)特點完全克服了傳統(tǒng)集群團(tuán)隊工作模式的巨大限制，設(shè)計工作開展時的數(shù)據(jù)資源共享目標(biāo)得以全面實現(xiàn)。比如，BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，完全能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工和竣工驗收等一系列流程的管控，設(shè)計方案的優(yōu)化特征十分突出，尤其是BIM技術(shù)中的碰撞檢測，使其能夠自動對不同專業(yè)的交叉情況加以模擬，達(dá)到了對建筑設(shè)計與施工的有效動態(tài)化管理[2]。其次，數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對生活和辦公環(huán)境的全面整合，在很大程度上使設(shè)計工作能夠保持高效、便捷地溝通。

2.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)——VR

VR技術(shù)本質(zhì)上是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是伴隨著計算機(jī)信息技術(shù)的出現(xiàn)而衍生出來的新技術(shù)。具體的技術(shù)應(yīng)用中，采用的是三維方式，集合了傳感技術(shù)和交互技術(shù)。VR技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，使得最終的設(shè)計方案能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖形動畫效果，實現(xiàn)對工程現(xiàn)場環(huán)境的全面模擬，形成多維空間。隨著當(dāng)下技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的VR技術(shù)發(fā)展十分迅猛，很多的建筑設(shè)計任務(wù)，都采用了VR技術(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計工作，未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2.3.2 增強現(xiàn)實技術(shù)——AR

AR技術(shù)與VR技術(shù)的發(fā)展有著直接的關(guān)系，從發(fā)展歷程來看，VR技術(shù)是AR技術(shù)出現(xiàn)和發(fā)展的基礎(chǔ)。AR技術(shù)的基本原理相對簡單，就是通過攝像機(jī)的使用來實現(xiàn)對現(xiàn)實場景或者現(xiàn)實物體的有效拍攝，將拍攝出來的視頻作為基礎(chǔ)，開展對應(yīng)的計算和分析，對視頻中每時每刻所產(chǎn)生的視頻都能夠加以全面計算，具有動態(tài)性特征，實現(xiàn)了虛擬世界與現(xiàn)實世界的良性互動，構(gòu)建完整的空間維度。在建筑設(shè)計領(lǐng)域，AR技術(shù)是通過對計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，來實現(xiàn)對建筑內(nèi)外部環(huán)境與空間的虛擬布置，隨后將這些整合起來的虛擬信息疊加于現(xiàn)實中，達(dá)到增強建筑設(shè)計的目標(biāo)。AR技術(shù)不僅可以直接將虛擬物體應(yīng)用于實際環(huán)境內(nèi)，還使得虛擬對象能夠在現(xiàn)實環(huán)境下直觀、動態(tài)地展示出來。因此，AR技術(shù)的這一特征使得虛擬與現(xiàn)實能夠更好地結(jié)合起來，給人以更為真實的建筑設(shè)計體現(xiàn)和感受，使得總體的建筑設(shè)計方案能夠更符合人們的生活習(xí)慣，在建筑設(shè)計與實際使用之間形成一定的交流與互動。

3 綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的實際應(yīng)用

3.1 建筑布局設(shè)計

在建筑工程項目實踐中，建筑設(shè)計都是前期性的工作，經(jīng)由科學(xué)的工程設(shè)計所得出的設(shè)計方案，是后續(xù)施工建設(shè)的重要參考。因此，為達(dá)到對建筑設(shè)計的全面優(yōu)化，需要進(jìn)行建筑的科學(xué)布局。布局是建筑設(shè)計的重點工作，設(shè)計人員應(yīng)綜合多方面的因素來進(jìn)行建筑的整體布局，將工程環(huán)境與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境資源充分整合起來，全面實現(xiàn)布局優(yōu)化。建筑設(shè)計布局中，要保障設(shè)計前期的現(xiàn)場環(huán)境和地理條件的考察，以全面了解關(guān)于工程的全部信息，除此之外，更要進(jìn)行建筑所處環(huán)境內(nèi)的天氣變化、溫度條件等的分析。

3.2 降低能源消耗

建筑工程中所涉及的工程材料種類繁多且數(shù)量龐大，因此，設(shè)計工作開展時，尤其要注重各個環(huán)節(jié)的材料選擇。當(dāng)前的建筑設(shè)計，在達(dá)到建筑各方面功能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能選用環(huán)保性材料，以減少傳統(tǒng)材料的使用。

3.3 建筑總體規(guī)劃

建筑設(shè)計中的總體規(guī)劃，可以在很大程度上給后續(xù)的施工工作提供重要的指導(dǎo)。在建筑總體方案的確定上，專業(yè)的設(shè)計人員應(yīng)遵循精細(xì)化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從多個角度來實現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃。綠色建筑設(shè)計中，為達(dá)到綠色設(shè)計的目標(biāo)，應(yīng)該保持建筑設(shè)計與環(huán)境的全面協(xié)調(diào)。從常規(guī)的建筑施工來看，項目施工任務(wù)結(jié)束后，現(xiàn)場往往會產(chǎn)生大量的建筑廢料，給工程現(xiàn)場環(huán)境造成巨大的污染和破壞，如果能夠在設(shè)計方案中考慮建筑廢料的處理，就可以在很大程度上實現(xiàn)有效的環(huán)境保護(hù)。比如，在設(shè)計階段提前考慮對混凝土、木材等基本材料的回收，來實現(xiàn)這些材料在建筑中的二次循環(huán)和利用[3]。對于建筑工程中無法直接被回收和利用的材料，需由專業(yè)的人員來做好材料分類和處理。隨著人們對綠色建筑設(shè)計要求的提高，設(shè)計中需適當(dāng)增加建筑周邊的綠色面積，以呈現(xiàn)良好的綠化效果。如在建筑外墻、陽臺等特殊位置，可直接采用綠化面積延伸的方式，通過一些攀緣植物的設(shè)置，不僅可以起到良好的裝飾作用，還可以實現(xiàn)空氣凈化。

建筑工程施工中的水資源消耗也十分巨大，在開展建筑設(shè)計施工時，同樣需將節(jié)水作為重點考慮的方面。建筑設(shè)計的初期階段，設(shè)計人員要對工程現(xiàn)場周邊的水資源分布等情況加以全面調(diào)查，有效節(jié)約和利用水資源。后續(xù)的工程施工建設(shè)中，專業(yè)的施工人員和管理人員都需要結(jié)合總體的設(shè)計與施工要求，做好對水暖項目的監(jiān)督和管控，在最大程度上降低水資源的消耗。傳統(tǒng)的建筑工程施工中，由于缺乏節(jié)水理念，水暖安裝中的水資源消耗量非常大。針對這一情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行節(jié)水設(shè)計，結(jié)合建筑工程總體的設(shè)計和施工要求，做好水暖施工的細(xì)節(jié)優(yōu)化，設(shè)計對應(yīng)的水循環(huán)系統(tǒng)。比如，在工程現(xiàn)場可直接進(jìn)行雨水回用設(shè)施的設(shè)計，經(jīng)由雨水回收裝置來實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)雨水資源的科學(xué)處理，經(jīng)處理以后的雨水可直接用于室外綠化澆灌、道路沖洗[4]。此外，建筑周邊往往存在一定的景觀設(shè)計，植物灌溉節(jié)水方面，要改變傳統(tǒng)大水漫灌的方式，而應(yīng)采用噴灌或者微灌的方式，盡可能選用內(nèi)壁光滑且阻力小的給水管材，通過放大管徑的方式來減小灌溉過程中的管道阻力損失。

3.4 環(huán)境綠化設(shè)計

綠化設(shè)計是建筑設(shè)計中的關(guān)鍵性工作。為達(dá)到這一設(shè)計目標(biāo)，應(yīng)適當(dāng)增加綠化面積，結(jié)合建筑的總體規(guī)劃，開展社區(qū)或者花園的綠化設(shè)計。在整個的設(shè)計工作進(jìn)行中，專業(yè)設(shè)計人員應(yīng)選取對應(yīng)的綠色植物，并保障植物配置的科學(xué)性與合理性，使得綠色植物能夠與整體的建筑結(jié)構(gòu)高效結(jié)合起來，保持良好的融合性與協(xié)調(diào)性。植物的科學(xué)配置，不僅可以使綠化設(shè)計的目標(biāo)得以實現(xiàn)，更能夠呈現(xiàn)良好的視覺效果，保持不同綠化設(shè)計要素之間的高速協(xié)調(diào)與配合。

3.5 充分利用自然因素

自然資源是建筑工程設(shè)計與施工中可利用的資源，在綠色建筑設(shè)計中，專業(yè)的設(shè)計人員要加強對自然資源的科學(xué)應(yīng)用，以建筑結(jié)構(gòu)作為設(shè)計前提，保障建筑的采光和通風(fēng)效果，實現(xiàn)對自然光源和風(fēng)能資源的利用。具體的設(shè)計中，需在客廳和陽臺等特殊位置開展有針對性的設(shè)計，通過自然資源的引入來縮短空調(diào)、照明裝置和設(shè)施的使用時間，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)[5]。此外，建筑的保溫隔熱設(shè)計也尤為重要，在整個的設(shè)計工作進(jìn)行中，專業(yè)的設(shè)計人員需進(jìn)行外保溫和夾心保溫的優(yōu)化，以實現(xiàn)對建筑能耗的全面控制。門窗、玻璃等是建筑中能耗較高的部位，在開展門窗、玻璃等的節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)通過節(jié)能材料的使用和節(jié)能設(shè)計，來實現(xiàn)總體的節(jié)能目標(biāo)。

4 結(jié)語

綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的作用尤為突出，為了保證建筑工程項目中綠色設(shè)計與施工目標(biāo)的實現(xiàn)，設(shè)計人員必須要從綠色節(jié)能設(shè)計目標(biāo)出發(fā)，開展有針對性的設(shè)計調(diào)整和優(yōu)化工作，全面提升建筑設(shè)計的綠色節(jié)能水平，發(fā)揮建筑工程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。