綠色設計理念在公共建筑中的應用

董瑋

【摘要】可持續發展是我國發展建設的重要戰略目標。在實現該目標的過程中，建筑行業將綠色建筑設計理念整合應用在建筑設計中，以實現可持續發展。論文以“綠色建筑設計”為主題，探討綠色設計的主要概念，分析其設計中需要注意的一些原則性問題，從具體的設計角度提出現代綠色建筑的設計整合和應用方案，旨在為相關的設計人員提供參考。

【關鍵詞】綠色建筑;綠色設計;環保建設;生態保護

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.020

引言：

伴隨著現今國內綠色節能環保理念的推進，人們對環境保護的意識也逐漸增強，同時對建筑工程建設和設計提出了新的發展要求。在實際建筑設計時，不僅要注重資源的合理開發利用，而且應該從綠色低碳概念著手，減少建筑污染對生態環境帶來的不良影響，合理處置在建筑工程中產生的垃圾、廢水、廢氣等污染問題，加強綠色建筑設計，確保在達到綠色環保的基礎上，有效提升建筑建設水平，推動國內建筑行業的可持續穩固發展，實現經濟建設與生態管理的持續平衡發展。

1、綠色建筑設計理念基本內涵

1.1環境保護

環境保護在綠色建筑設計理念中屬于基礎性的內容，也是綠色建筑設計工作的基本要求。從環境保護基本內涵的角度分析，環境保護一方面需要維持原有的環境生態，另一方面需要結合建筑物的建筑需求以及用戶的居住或者工作需求，選擇合適的環境保護措施，避免建筑物周圍環境遭受破壞。更為關鍵的是，環境保護也包括自然環境與建筑環境之間關系的建立。換言之，建筑環境中也包括自然環境，此種自然環境多為人為培養，包括一些常見的花草樹木等，目的是為了營造自然氛圍，優化建筑環境。實際上，環境保護工作在建筑設計中也會滲透到建筑設計的材料選擇過程中。此間，工作人員需要根據建筑設計的環保要求，選擇具有環保特性的施工材料。此類材料的應用成本雖然往往較高，但是從建筑物居住體驗或者使用持續性的角度分析，其實際的應用價值一般會大于起初的設計成本，依舊具有較好的經濟適應性。

1.2以人為本

以人為本是綠色建筑設計理念的方向性要求，也是檢驗綠色建筑設計方案真實性和有效性的關鍵所在。一般情況下，綠色建筑設計的具體方案可以參考成熟的建筑設計案例，之后可結合區域性的建筑設計要求，對實際的綠色建筑設計方案進行一定的變化和改動。但是從綠色建筑設計實際效果的角度分析，使用建筑物的業主應體驗到較好的居住感，無論是生活還是工作或者娛樂，均應獲得較好的生活體驗，這也是以人為本建筑設計理念的突出表現之一。從傳統建筑設計的角度分析，建筑設計本身除了要提供一般性的服務設施之外，還需要結合建筑物的定位，布置個性化的服務設施，包括醫療設施、水利水電設施等，這樣才能更好地提高服務水平，為后續的建筑施工和建筑運營提供有效條件。在建筑發展新時期，這種以人為本的要求也體現在娛樂設施的布置上，并且需要體現環保特性，包括一些常見的樹木移植等。

1.3應用新能源

新能源應用需求在新時期的建筑設計中尤為明顯，這種新能源的應用形式與新能源材料本身的應用特點相關，一些具有環保屬性的新能源材料本身并不會影響建筑設計的品質，但是如果在建筑設計中隨便使用新能源材料，則會導致適得其反，不能發揮出新能源材料的綠色環保特性。為此，在選用新能源材料時，設計人員應張弛有度，以實際的新能源應用需求為基礎，優化新能源材料的選用形式和應用辦法。現階段，新能源應用的具體形式還包括建筑物的能源應用和儲能要求。從綠色建筑能源應用的角度分析，建筑能源多為電能，此部分能源不僅與建筑物的安防需求相關，更與人們日常生產生活相關，并且此部分能源的消耗也占比最大。綠色建筑設計理念要求建筑設計在符合綠色環境保護需求的基礎上，需要盡量降低電能的消耗，無論是夏季的降溫還是冬季的保暖，均應歸納進能源控制的范疇。為此，工作人員需要選用合理的辦法從建筑設計層面降低建筑物電能的消耗。

2、綠色建筑設計理念在公共建筑設計中的應用方法分析

2.1突出建筑設計環境適應性，降低建筑污染

突出建筑設計環境適應性是綠色建筑設計理念切實落地的關鍵環節，也可為降低建筑污染提供有效支持。（1）設計人員需要從自身的建筑設計經驗出發，綜合綠色建筑設計的一般要求，考慮建筑設計的環境適應性。此間，設計人員可以分析建筑區域氣候變化的實際情況，并根據建筑區域季節性的變化選擇合適的自然環境設計方案，包括綠色植物的栽培以及相關水利水電設施的布置等。（2）設計人員需要根據環境調研的結果，從強化建筑物環境適應性的角度分析實際的綠色建筑設計需求，并將這種需求落實到降低環境污染的過程中。此間，設計人員需要從污染源角度分析在建筑物運行中可能存在的污染物，包括生活垃圾以及工業生產垃圾等，并選用分類處理的方式，降低不同類型垃圾對建筑環境的影響。（3）設計人員需要從可循環利用的角度分析綠色建筑設計要求。例如，設計人員可對建筑物的水循環管網進行改造，在水循環管網中增加過濾水管網，并將清潔過濾之后的水源應用在綠色植物的灌溉中，這樣不僅可降低建筑物水資源的消耗，也可促使環境保護與建筑運行過程有機結合起來，進而可提高綠色建筑設計的合理性。

2.2立足以人為本的設計原則，提高居住舒適度

提高綠色建筑物的居住舒適度是建筑設計的關鍵目標，這種關鍵目標往往具有較為清晰的建筑設計形式，包括分散型建筑設計和模塊化建筑設計。（1）從分散型建筑設計的角度分析，一般而言，建筑物中各建筑單元相互獨立，設計人員可根據不同建筑單元的具體需求設計不同的方案，這樣也可切實落實用戶的個性化居住或者工作需求。更為關鍵的是，在這種分散設計的形式下，各設計單元的問題不會形成范圍性的損失，其具有較好的調節性和控制性。但是這種形式的管理和設計往往相對復雜，需要設計的內容也比較多，設計成本相對較高;（2）從模塊化設計形式的角度分析，模塊化設計的總體設計量相對較少，設計人員可根據建筑設計的具體模塊，選用模塊化的綠色建筑基礎設施。實際上，這種模塊化的綠色建筑設計方法其實就是將體量較大的建筑物拆分成了不同的控制單元，只不過控制單元中建筑空間的數量較多。相較于分散類型的建筑設計形式，模塊化建筑設計的控制效能更強，并且具有較好的系統響應效能。針對不同的設計模塊，工作人員可依據以人為本的設計原則，為建筑模塊設計綠色環保設施，包括水利水電系統、安防系統以及廢物回收系統和儲能系統等。在這種模塊化的綠色建筑設計方法支持下，在出現問題時，工作人員也可以從模塊化管理的角度分析實際的問題，這樣也可提高建筑管理工作的實際效率。

2.3倡導新能源設計應用，優化基礎建筑設施新能源元素

在綠色建筑設計中屬于關鍵內容，但是在選用此類新能源元素時，設計人員也需要選用符合新時期綠色建筑設計要求的新能源內容，并且需要選用合適的新能源類型，符合綠色建筑設計的成本預算要求。為此，設計人員需要從水利水電的方面思考新能源設計應用辦法。電能作為建筑耗能中占比最高的能源，其能源應用成本也比較高，但是這種能源應用成本與實際的能源消耗形式其實關系不大，主要在于能源本身的應用形式。傳統的電能應用過程為點對點類型的電能應用，用戶可根據自身的用電需求選擇實際的用電時機和用電時間，中間不存在電能的預估和儲能環節。為此，設計人員可在電能網絡中加入電能控制單元，主要的控制內容包括電能消耗的預估以及電能的儲能儲備。其中，電能消耗的預估可以有效調節建筑物電能消耗的穩定性，特別是在一些節日中，電能的消耗量較大，為了確保電能消耗的穩定性，設計人員可為控制單元編寫電能控制程序，引導其自動化調節電能的用量和分布，精準調用和分配電能資源。從儲能的角度分析，電能的存儲不僅包括日常電能的節約，還包括太陽能的存儲，換言之，設計人員可在建筑物中設計具有太陽能儲能功能的基礎設施，進而不僅可應用太陽能這類新能源，還可以優化建筑物基礎設施建設工作。其中，太陽能儲能轉化電力控制系統的一般結構形式。

2.4強化綠色建筑設計理念，增強綠色環保意識

無論是設計人員，還是建筑物居住以及工作人員，均應具有較強的綠色建筑設計理念，這樣才能將綠色建筑設計工作細化到實際的資源應用、環境保護或者設備部署過程中。（1）綠色建筑設計管理部門應從實際的建筑設計需求出發，要求相關工作人員在實踐工作中積累綠色建筑設計經驗，并將此類經驗應用到后續的建筑設計過程中;（2）建筑設計管理部門應組建專門化的信息調研小組，要求小組工作人員在日常工作中應積極調研和分析業主的實際需求，包括用電需求、安防需求等，進而將此類需求與綠色建筑設計需求結合起來，從設計層面優化綠色建筑設計方案;（3）為了確保建筑設計成本預算可滿足設計要求，管理部門也需要從建筑材料或者建筑基礎設施的角度分析實際的預算成本，這部分預算成本應納入到建筑設計的總成本預算中，以此為基礎，科學選用綠色環保建筑基礎設施，這樣不僅可強化綠色建筑設計工作合理性，還可為強化相關工作人員的綠色環保意識提供有效支持。

3、綠色建筑設計理念在公共建筑設計中的布局規劃應用

3.1節能理念下的建筑布局

節能理念的目標是通過合理的規劃設計，實現區域內的資源最優配置，降低不必要的能源消耗，推動建筑區域內的能耗向低碳目標邁進。節能理念的實現要以建筑區域內及其周邊的實際情況為參考進行設計，在設計中要充分考量日照、風向、地質以及本地氣候等因素展開設計，在“綠色設計”理念貫穿設計全程的原則下，要考量建筑中的建設節能問題以及建筑交互后的節能問題。以我國西北地區的建筑設計為例，本地的降雨較少但日照充足，并且風力資源豐富，在展開設計時，考慮到本地具有夏熱冬寒的特點，因此，要做好建筑的散熱和保暖設計。考慮到我國西北地區緯度位置因素，可采用經典的朝南設計，保證冬日有較好的光照，同時在夏季太陽高度較高的情況下不會被太陽直射，由于本地環境的日溫差也較大，因此，要加強建筑的保暖設計。通過為建筑加裝保暖內層同時采用雙層窗戶設計，可大大降低建筑能耗。為了兼顧每一棟建筑的采光情況，在布局上要做好錯落的設計規劃。另外，考慮到夏日可能出現過高溫度的情況，可保障建筑在整體朝南的設計下，適當向風向偏移，提升建筑在夏季的散熱能力。另外，提到節能不得不提到我國北方的供暖系統。北方供暖系統是我國冬日的重要能耗去向，在節能理念下的綠色建筑設計中，要將供暖系統作為重要的節能對象。重點可從3個角度進行優化：首先，在建筑布局階段，就要優化供熱線路;其次，要做好建筑設計中的管道和建筑的協調工作，要努力優化設計布局，降低供熱系統在傳輸熱量過程中的熱損耗;最后，要做好建筑的熱量散失控制，比如優化建筑布局，讓熱量盡量能向建筑群中央聚集，以提升地域內的局部溫度，到達降低熱耗的目標。

3.2減排目標下的建筑布局設計

如果說節能主要的對象是能源，那么減排的主要對象則是可能產生污染的廢棄物。考慮到建筑設計施工全過程中有害廢棄物主要產生在設計施工階段，而不是交付后的使用階段，因此，此處的減排目標主要探討在設計施工中的場景。在減排目標的綠色建筑設計中，要努力提升設計單位的設計水平。設計人員要能對建設材料有較為明確的環保認識，包含建設材料的污染危害嚴重程度、污染持久性、污染范圍和污染治理成本等因素。在大區域內規劃減排目標時，要充分考慮對區域周邊環境的影響，對區域內環境的影響以及治理污染實現減排的成本控制。當下，我國的綠色建筑基本設計理念是“不破壞、不污染以及不濫用”，盡量實現建設過程中的環境友好建設。考慮到減排目標下的污染控制是國家重點關注的領域，因此，在進行減排設計時，要做好減排設計方案的上報，要保證取得國家監管部門通過的文件，這樣才能有效降低建設過程中被環保掣肘的法律風險。

3.3循環理念下的建筑設計

循環設計是提升建筑綠色性能的重要途徑。循環設計主要體現在可再生資源方面，在建筑群中，較好的應用對象就是水源。通過循環用水設計。可大大降低建筑群對外的污水排放，提升對外的環境友好度。在循環用水設計上，要建立水體分類收集渠道，將循環的水體和區域內的其他用水需求渠道實現對接，比如，對于污染較低的洗菜水、洗手用水，可將其進行收集，用于小區內綠化帶的澆灌用水。對污染適中的水體，可建設低成本的水體初步處理裝置，將其同樣用于小區綠化澆灌。為了提升水體渠道來源，還可通過優化小區建筑屋頂設計，將屋頂收集到的雨水聚集，實現循環利用。另外在北方地區，也可考慮安裝熱量循環的裝置，在實現節能的同時提升熱量的循環利用效率。此外，建筑材料也存在較好的循環利用的可能。當建筑企業在從事多個項目的設計建設或拆除工作時，可考慮不同項目之間的材料循環利用，將可利用的材料進行回收循環，這也對降低建筑企業的建設成本有很大的幫助。

3.4綠化角度下的建筑設計

綠化角度下的建筑設計在整體布局時首先要做好面積控制。我國對優質生態小區提出的評選條件對綠化有具體的條件。當然除了綠化面積外，綠植種類、污染源控制、生態協調保護情況也是評選的重要標準。在小區設計中，還要注重綠地和居民樓的配置協調關系，比如，高大喬木可提供更多的立體綠化空間，但高大喬木會影響采光，因此，不能距離居民樓太近。還有就是居民樓內部或頂層開設的綠化區域，植物根系可能對建筑性能產生一定的影響，還有一些帶刺、有毒綠植的管控問題，這些都應當被納入綠色建筑設計的考量范圍中。

結語：

綠色低碳概念是現今及未來建筑設計的必然發展趨勢，相關建筑設計人員必須重視資源的重復利用，降低能源耗費，提升優化建筑方案，全面革新建筑設計，實現低碳設計，使建筑設計的美觀度和實用性得以提升，進而最大限度地滿足人們的生活需求，為人們提供更好的生活服務體驗，促進國內建筑行業的長遠穩固發展。

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