綠色建筑技術在建筑設計中的優化及結合探析

孫霽 嚴冬晴 趙詩琪 曹磊

1.中機第一設計研究院有限公司 安徽 合肥 230601；

2.安徽省建筑設計研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230601

引言

綠色建筑是指在一定社會時期內，建筑施工時最大程度地節約資源、保護環境、減少污染，為人類提供健康、適用、舒適的使用空間，實現人與自然和諧共生的高質量建筑。如今，城市化進程不斷加快，城市化建設對能源的需求量持續增長，出現資源過度開采、能源緊張及環境污染等問題，極大地影響了人們正常的生產生活。對此，只有貫徹落實綠色建筑理念，合理開發和利用自然資源，才能有效緩解環境污染問題，實現人與自然和諧發展。

1 綠色建筑技術內容

所謂綠色建筑技術，即利用低能耗、輕污染的材料、工藝與技術進行建筑規劃設計與施工建設，在保證建筑工程質量安全的基礎上，最大程度的降低能源損耗，減輕環境污染，為人們提供舒適、安全、健康的生活空間，實現人、建筑與環境和諧共生的目標。從某種角度來說，綠色建筑技術不但是一項技術，更是一種藝術行為。只有從全新的角度出發審視綠色建筑技術，才能推動整個建筑行業的良好發展[1]。

2 綠色建設設計過程中應當秉承的幾項原則

2.1 堅持保護環境

在現代化施工建設的過程中應用綠色建筑設計理念，其目的就是盡可能地保證周邊生態環境保持原狀，最大程度保證施工建設過程中產生的廢棄物不會污染到環境。但是在之前的工程建設過程中，經常會產生大量的施工垃圾，比如說污水、工人造成的垃圾等都會或多或少地對環境造成一定的傷害，同時損耗能源，從而提高施工成本。為了能夠扭轉這種局面，設計人員就需要在施工設計的時候綜合考慮工程設計以及環境所消耗的成本，在滿足實際需求的前提下，盡可能地選擇環保型建筑材料，有助于降低生產成本、改善環境。

2.2 堅持宜居性與地域性

在對施工現場進行設計規劃時，首先需要考慮的問題便是所選擇的地區是否適合人類居住，從而才能夠保證施工建設正常進行下去。同時，為了提升設計圖紙的科學性，設計師需要綜合分析當地的天氣情況、地質條件以及水文特征等，尤其是當地的地域條件值得關注。這是因為不同的地域條件所選擇的設計方案存在嚴重的差異性。另外，為了提高建筑物適合用戶居住的條件，在建筑設計的過程中應當體現以人為本的原則，充分考慮人們的實際需求[2]。

3 綠色建筑技術在建筑設計中的優化及結合探析

3.1 綠色理念的優化與結合

在綠色建筑施工中融入綠色理念，應用先進的綠色節能施工技術，才能提升建筑施工的水平。首先，我們應該選擇性的借鑒國外先進的綠色施工技術，將國外綠色施工技術與我們的具體國情相結合，建設有中國特色的綠色建筑。其次，隨著經濟的發展，綠色理念也是動態發展的。綠色建筑涉及的建筑領域比較廣闊，各個領域之間存在聯系，不是獨立存在的，因此，綠色理念在應用的過程中應該注重優化與結合，促進綠色施工技術的合理應用，從而進一步確保建筑物的施工質量。

3.2 氣候、環境相宜的優化與結合

建筑工程設計中，設計人員需要考慮項目所在區域的自然環境及地理位置，按照外部環境的實際情況科學選擇建筑材料，調整建筑參數。如在低溫地區，設計人員必須高度重視窗墻比，注重建筑綠化形態的科學性。如東北地區四季的特征各不相同。冬季氣溫較低，秋季大風天氣頻繁，建筑綠化設計中，要全方位考量植物種類，以常綠植物為首選。市場經濟和工業生產的發展會對生態環境產生一定的影響。如現階段較為常見的霧霾天氣，其與汽車尾氣、工業生產有著十分密切的聯系。對此，在綠色建筑設計中，要以低能耗、無污染的建筑材料為首選，且所選的建筑材料也需滿足工程設計要求，利用當地自然環境滿足人們的生活生產需求。當前較為流行的節能技術也是在自調節技術的基礎上發展而來的先進技術。被動節能技術主要指應用自然資源，在優化建筑設計的基礎上，實現自然通風及自然采光，從而增強建筑溫度的舒適性。在應用自然資源的過程中，可采取有效措施做到被動節能與主動節能的有機結合，以此縮短室內溫度的人為干預時間，減少空調系統和采暖系統運行中的能源消耗。

在綠色建筑技術應用的過程中，需要對周邊區域的環境進行有效利用，包于樹木、天然湖泊等，在設計中可以直接利用。在環境適應性設計的過程中，需要對自然光照、自然風等進行合理應用。設計人員可以通過傳統設計中使用的設計人員可以通過傳統設計中使用的CAD軟軟件以及新型的件以及新型的BIM軟件，對自然光照、自然風等進行建模分析，并對其進行合理利用，降低不可再生資源的消耗，達到綠色節能的效果。如：瓦努阿圖國家會議中心的設計，由于該地區處于熱帶地區，氣候為低緯度海洋氣候，白晝時太陽直射角度很大，晝夜風力變化大，因此，需要進行相應的遮陽設計，在建筑周邊鋪設植被，同時設置種植屋面，實現保溫隔熱的效果。在自然風方面，白晝時風向為海洋吹向陸地，夜間相反，因此，該建筑最終采用朝向海洋方向的外挑布局形式，對自然風進行最大限度地利用，這樣能夠降低暖通設備的運行時間，達到節能的效果。

3.3 綠色設計的地域結合

綠色建筑要想達到有效節約資源和改善環境的目的，需結合具體社會發展格局和形態，采用適宜技術進行多層次建構設計。我國地域寬廣，地域因素不盡相同，而不同地區的自然條件對綠色建筑規劃、設計標準都有較大影響，比如對住宅區、休閑娛樂區建筑的要求和水準都有較大區別。對北方寒冷地區的住宅區建筑，應著重考慮采暖方式；而在夏熱冬暖地區的建筑設計中，因過渡季節相對較長，則要考慮節能因素。除此之外，還要考慮保溫隔熱、遮陽、雨水收集、自然通風等因素。就我國當前建筑設計應用現狀來看，由于地域差異性較大，綠色建筑設計中本地化技術不夠成熟，使當前綠色建筑設計應用范圍十分有限[3]。

3.4 打造水循環利用系統

水在我們生產生活過程中扮演著重要角色，為了能夠實現可持續理念，就需要在施工建設過程中堅持綠色建筑理念，從而保證水資源循環利用。設計師需要在保障用戶能夠飲用安全健康的水的前提下，打造水資源循環利用系統，保證生活污水能夠被優化處理，也就是利用相關系統處理生活污水，使其達到排放標準，將其用來澆花、沖廁所等，從而實現水資源的再次利用。另外，在對生態景觀中的水進行規劃時，設計師應當秉承可持續原則、整體性原則，立足于節約資源以及降低水污染的目標，站在整體角度做好用水規劃設計，確保自然降水能夠被有效收集，并將其用來澆灌生態景觀，從而保證水資源供應充足。

3.5 綠色設計的節能應用

隨著城市規模不斷擴大，城市建筑設計中的節能生態因素越來越受到大眾重視。自然采光與自然通風已成為綠色建筑的關鍵設計流程。因此，在綠色建筑設計中，設計者都會根據地形條件、區域位置、建設規劃等，對通風和采光進行規劃和設計。而且，將日光引入建筑內部這一方式能夠提供比人工光源更為理想的照明效果，實現綠色建筑設計理念。

3.6 圍護結構設計優化

圍護結構設計也是一個較為重要的內容：①墻體保溫設計。在溫度相對低的北方地區，在進行墻體設計時必須擁有良好的保密性和保溫性，墻體要使用保溫性能比較好的材料，倘若建筑物特殊部位發生了縫隙，就要通過一些措施來降低熱量問題的發生概率。②屋面節能設計。在進行屋面節能設計當中，主要采用三種方法。第一種方法是正鋪保溫屋面。這種方法的建筑室內溫度要適當，由于保溫材料不易造成大風和雨雪天氣的襲擊，因此需要做好結構層的養護工作，增加隔氣間層，以此消除水分的影響。第二種方法是倒鋪保溫屋面。這種方法就是在防水卷材中使用保溫材料，以此充分發揮良好的防水效果，在很大程度上提升屋面節能效果。第三種方法是種植屋面。這種方法就是種植植物，通過蒸發、沸騰及遮蔽等方式來降低圍護結構的溫度，實現良好的生態效益。③門窗設計。在建筑設計中門窗是室內外熱量交換的關鍵，要是在實際的設計中設計科學性相對缺乏，就會導致門窗保溫性能不佳，室內無法擁有充足的熱量。故而在門窗設計當中一定要將綠色建筑技術融合進去，使用節能環保的保溫材料，以此最大限度地提升門窗的保溫性能[4]。

4 建筑設計中應用綠色建筑技術的積極作用

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源，保護環境和減少污染，為人們提供健康、舒適、適用和高效的使用空間。在其建設過程中，需要在綠色建筑設計理念的指導下合理制定規劃方案，并加強對節能環保材料的應用。在充分滿足建筑各項功能的同時減少對生態環境的破壞。

通過構建BIM模型，能夠將綠色建筑設計效果充分展現出來，與此同時，還能夠對構件參數進行注釋、分析綠色建筑、進行建筑結構計算等，有助于設計人員設計思維的創新與拓展。另外，在進行綠色建筑設計過程中，只要設計人員對其進行任何改動，BIM模型均能夠對其建筑設計整體及其有關部分進行自動變更，有助于設計人員設計效率的提高。例如，針對一扇窗的位置，在選用傳統CAD設計方法來對其進行改動時，在對平面設計圖內本扇窗位置進行改動以后，還需要對本扇窗其他有關設計圖紙進行改動。但是在B1M建筑信息模型中，通過運用信息共享平臺，便能夠對全部預支有關的信息進行自動改動[5]。

5 結束語

經濟的發展是不能以犧牲環境為代價的，但是當前環境污染問題已成為亟須解決的重要問題，綠色節能的施工技術是當今時代發展的需要。綠色節能施工技術順應當前發展的趨勢，響應環境保護的主題，是可持續發展的技術。因此，我們應該保護賴以生存的環境，打造人與自然和諧相處的畫面。本文分析了綠色建筑設計的原則，以及討論綠色建筑設計中綠色建筑技術的優化結合措施，旨在促進綠色建筑設計水平的提升，切實保障綠色建筑的建設水平。