綠色建筑理念在裝配式住宅建筑設計中的應用

胡 楠

（泰安市泰山區行政審批服務局，山東 泰安 271000）

近年來，隨著大量農村人口涌入城市，有限的城市用地與不斷增多的人口之間人地矛盾突出，極大地制約了城市的發展，同時也對居民的生活質量產生了諸多負面影響。為了拓展城市發展空間，越來越多的高層建筑不斷出現，這也是現階段建筑設計的重要類型之一。高層建筑對人口與城市用地矛盾具有一定的緩解作用，但是也引發了一系列的問題，比如環境污染問題、建筑垃圾問題、資源浪費問題等，這些問題的出現，都影響著我國可持續發展戰略的實施。基于此，綠色建筑設計理念應運而生，綠色可持續的環保理念優勢受到廣泛的認可，并得到快速推廣[1]。綠色建筑設計可以有效解決節能、環保、生態等問題，促進可持續發展戰略的實施，同時還能大大提升民眾更優越舒適的居住體驗，更好地滿足民眾對于居住環境的要求。在現代建筑行業中，綠色建筑設計理念將成為重要的設計發展方向。

1 裝配式建筑的基本概念

1.1 裝配式建筑的特點及結構優勢

第一是控溫節能功能。裝配式建筑的外部配有隔熱層，可以在夏季阻擋陽光的照射，可以有效的降溫解暑，降低空調耗能，在冬季可以隔絕一部分冷空氣，起到保溫防寒的作用。第二是隔音降噪功能。能夠有效的減少噪聲污染，保證了室內安靜舒適的生活環境。第三是應急安全功能。裝配式建筑采用的是阻燃系數高的輕型建筑材料，在火災發生時可以有效阻斷火源，使火勢不會四處蔓延，為住戶提高了火災防御與應對的空間。由于運用的都是輕型材料，建筑的重量相比老式建筑較輕，配合更加柔性的墻體連接，提高了裝配式建筑的抗震功能。第四是外觀耐用功能。裝配式建筑采用的材料在長期使用中，不會出現外表起皮、開裂和墻體變形等現象，通過材料材質的耐用性保障了建筑的外觀觀賞性。

1.2 裝配式建筑的前期成本優勢

裝配式建筑不僅具有結構方面的突出優勢，還可以在施工建設的過程中實現生產成本的控制，減小施工過程中的環境污染和資源浪費。由于裝配式建筑在這些方面的突出優勢，其在各行業得到了廣泛的應用。從裝配式建筑結構的施工流程來看，主要以設計、生產、施工、安裝為主，在預制工廠內根據前期所設計的各個構件來組織生產，對各個構件加以適當的優化，保障構件質量，這種預制生產、現場安裝的方式有效提升了整體的施工效率[2]。此外，裝配式建筑結構下的施工安裝作業，有效實現了裝配安裝施工與裝配件設計的結合，保持了各個結構施工的協調性與高效性。

裝配式建筑在實際性能以及成本管理方面相比老式建筑都有很明顯的優勢，在節能、環保、生態等問題方面可以體現出現代建筑追求，大大提升民眾更優越舒適的居住體驗，更好地滿足民眾對于居住環境的要求，較好的貫徹了可持續發展戰略。在現代建筑行業中，綠色建筑設計理念將成為重要的設計發展方向。

2 綠色建筑設計理念在現代城鄉住宅設計中的應用

綠色建筑設計理念主要應用于住宅規劃設計、住宅采光設計、住宅節材節能設計，提升建筑內涵，既滿足了人們的居住需求，更滿足了人們更高的精神追求（如圖1 所示）。

圖1

2.1 應用于住宅規劃設計中

將綠色建筑設計理念應用到城鄉住宅規劃設計之中，主要是在開始設計工作之前，設計人員及相關技術人員要切實走進建設區域內，開展全面化的勘察及檢測工作，充分收集相關的資料、數據、信息等，并在此基礎上，對住宅建筑場地和周圍的環境進行分析評估，在整體規劃設計階段，在確保居民生活品質得到提升的同時，要做到對建筑周圍的環境進行最大限度的保護[3]。設計人員在進行住宅詳細規劃設計工作前，要在綠色建筑設計理念的指導下，綜合考量建設區域內的各方面因素，然后對住宅建筑的具體規模、層數、朝向等進行合理設計，充分利用場地優勢，增加建筑采光，優化通風組織，盡量保留場地植被樹木，利用地形高差減少土方量等，確保建筑物及其周圍環境的和諧統一。在滿足住宅建設和使用的基礎上，促進經濟效益與環境效益的雙贏。

在設計的過程中，要將土建部分和裝修部分作為整體一并考慮，完整地表達設計師的意圖。同時一體化的施工在施工階段既保證了結構的安全又減少了建筑垃圾，準確定位，達到資源的合理配置。另外土建裝修一體化也不僅體現在設計和施工上，與傳統住宅建筑的精裝修模式相比，住戶參與一體化也是裝配式建筑土建裝修一體化的一個特點，裝配式建筑的裝修模式避免了傳統裝修模式單一不易變的問題，可根據業主的偏好提供個性化的裝修方案，從而滿足了不同業主的需求。

裝配式建筑的連接方式十分復雜，如在框架結構中就包括了剛性連接、非剛性連接。而且，在裝配式框架結構中的水平方向、垂直方向之間的位置，通常需要采用套筒灌漿連接。因此，在實際的連接設計環節，一方面，要注重接頭質量的控制；另一方面，則需要對鋼筋接頭的混凝土灌注厚度進行有效控制。例如，在預制剪力墻方面，該厚度應該控制在不小于15mm 的范圍。套筒間的凈距離尺寸，應該以不小于25mm 為宜。鋼筋接頭位置的保護層厚度應該控制在不小于20mm 的范圍。再如，在預制梁端面位置，要求設計相應的鍵槽（以粗糙面為準），此時，應該注重對其規格、數量的精準控制。對于后澆混凝土和預制剪力墻結合部位，應該注意對不同面的區分。嚴格按照側面設置鍵槽、底面與頂面設置粗糙面的方案進行細致設計。按照常規的施工經驗值與設計值情況看，需要將結合面中的粗糙面面積，控制在總面積的80%以上。另外，由于粗糙面中要按照凹凸形狀進行設置。因而，在預制板、預制梁端、預制墻端施工過程中，應該結合實際施工需求，將三者粗糙面中的凹凸深度設計值分別控制在不小于4mm、6mm、6mm。

2.2 應用到住宅采光設計中

采光設計是住宅設計中的重要設計環節，特別是對于北方高層民用住宅區來說，采光設計過程中要考慮的因素更多，住宅建筑的朝向、樓層、格局等，都存在很大的差異性，在同一棟高層建筑中，不同的房間在光照時間、日照強度等方面存在很大差異[4]。為了更好地將綠色建筑設計理念應用到住宅采光設計之中，設計人員需要借助現代化的儀器來測算、分析光照特征，并對先進的計算分析技術進行積極引進，以便更準確地分析模擬住宅建筑和其周圍建筑之間的關系，為住宅房間都能獲得良好的日照與采光設計提供依據。此外，在進行住宅陽臺設計時，要將陽光室理念融入其中，降低窗臺高度，最大程度地將陽光引入室內。對于住宅型陽臺來說，通過玻璃提升采光度，為了克服玻璃在保溫隔熱方面的缺陷，可以選擇用雙層或多層玻璃替換單層玻璃的方式加以解決，對門窗型材采取斷橋處理，并通過配備相應的遮光窗簾，有效避免陽光的直射，冬天還可以起到很好的保溫作用。

2.3 應用到住宅節材、節能設計中

傳統住宅建筑在施工過程中，會對水、電資源和建筑材料造成大量的消耗和浪費，同時產生揚塵和噪聲。為了加快住宅建設綠色節能化發展，設計者應將裝配式建筑設計理念，融入到設計之中，通過工業化建筑構建生產，現場組裝的模式，最大程度縮短工期、節約資源、減少污染[5]。

聲環境作為綠色居住空間環境的一項指標，也越來越受到重視。項目的選址、建筑構件的隔聲性能、住宅套型的布局和住宅配套設備的噪聲均會對住宅室內聲環境造成影響。建筑構件的隔聲性能是保證室內聲環境的一個重要因素[6]。住宅分戶樓板采用了石墨聚苯乙烯保溫隔聲板，使樓板在滿足空氣聲隔聲的性能上也同時滿足了撞擊聲隔聲的要求。門窗采用6+12+6的中空玻璃，在滿足節能要求的基礎上也具有較好的隔聲效果。風機房、水泵房在設計時選用低噪聲設備，安裝減震隔聲墊、合理布置排煙管道。配電房等動力設備用房的墻面吊頂做吸聲處理，從而降低噪聲對環境的影響[7]。

在住宅節能設計方面，將綠色建筑設計理念應用到建筑外墻以及屋面等部位的保溫，可減少空調等各種控溫設備的使用率，節約能源。設計人員應對建筑區域內的環境、氣候特點進行充分調查，根據調查結果選擇綠色建材及先進的綠色節能技術，優先選用太陽能、風能、地熱等綠色能源[8]。對于高層住宅來說，外墻、屋面、梁柱等位置是節能設計的重要節點，應進行重點的保溫設計處理，以達到有效節約能源的目的。高層民用住宅的樓層相對較高，風力與壓力會隨著樓層的升高而不斷升高，傳統門窗的密閉性較差，是建筑節能的短板，應優先選用節能門窗，在具體設計過程中，設計者要對門窗的結構、朝向、材質、絕熱性能等進行嚴格的參數控制，提高門窗的氣密性，提升保溫隔熱效果。

3 結語

設計者在對城鄉住宅建筑進行規劃和設計時，要積極運用綠色建筑設計理念來指導設計工作。設計者要結合住宅建筑所在的地理位置、氣候環境、人文特點及其周邊的地理環境，按照以人文本的設計理念，進行科學合理規劃布局[9]。在進行住宅建筑設計時，利用BIM 建筑信息技術，優化設計和施工方案，合理協調配置資源，全面提升資源利用率和工作效率。隨著經濟和科技的快速發展，民眾對于住宅建筑的舒適性、智能化和信息化提出了更高的要求，住宅已不僅僅只為滿足人們的居住需求，同時還要融入綠色建筑理念，提升建筑內涵，滿足人們更高的精神追求。