建筑學中綠色建筑設計的發展趨勢分析

屠曉飛

（浙江省超維建筑設計院，浙江 杭州 310000）

我國在長期發展過程中始終面臨能源資源緊張問題。在現代化時期，由于過度開發資源和能源，忽視自然環境保護，環境污染和能源短缺問題日益嚴重。因此注重綠色建筑的發展，合理開發和利用現有資源，實現人與自然和諧發展也顯得越發重要。在建筑設計過程中，我們要正確認識和了解綠色建筑的設計要點，遵循綠色設計的基本原則，全面展現環保理念，落實節能措施，以此確保綠色建筑設計發展的空間廣闊性，實現生態環境的長久穩定發展。

1 綠色建筑設計的概念與原則內容

1.1 綠色建筑的概念

在人類發展史上，建筑擔負著幫助人類抵御自然危害的重責，幫助人類從自然規律、環境變化中超脫出來；到了現代，我們除了對建筑的本質需求，還需要建筑回歸到自然中去，與自然環境和諧共處。

綠色建筑是指建筑與周圍環境構建的穩定長久的生態系統，是指節約資源，保護環境，最大限度地減少污染，在建筑的生命周期內為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生，綠色建筑是多學科領域交叉支持，多主體共同管理維護的一個系統[1]。

綠色建筑設計是從設計的本源出發，以經濟美觀實用為基本方針，既注重使用者的實際使用體驗，也考慮與環境的相互共生。

1.2 綠色建筑設計的內容與原則

1.2.1 設計內容

在綠色、生態的基本大方針政策下，要始終秉持綠色建筑的理念，在保證自然環境健康發展的同時，合理應用生態原理，深入探索生態環境的創新化建設路徑。綠色建筑設計階段比較注重保護環境和節約能耗，以此促進建筑設計的和諧穩定發展，維護人與自然的協調性。結合環境和建筑，充分應用自然環境和人工改造方式，全面減少建筑施工、運行行為對生態環境的破壞影響[2]。

1.2.2 設計原則

在設計過程，應充分考慮地域的特殊性，結合當地自然地理氣候、人文資源、經濟條件等特征，分析、總結和吸收當地傳統建筑對資源環境的設計和運行的優勢，再通過分析綠色建筑設計內容，可以明確綠色建筑設計宗旨，必須確保生態環境與自然環境系統的有效融合，建立互補互助的關系。在設計綠色建筑時，應當遵循以下原則標準：一是確保建筑施工的低消耗原則。在優化設計綠色建筑時，應當全面降低資源能源的消耗量，將建筑施工建設，控制在滿足生態環境保護的范圍內。二是可再生使用原則。一般來說，綠色建筑是生態建設的重要組成部分，應確保資源和能源的可持續利用，確保綠色建筑具備自我調節、自我監控的功能作用。在規劃設計期間，減少建筑外部環境對自然環境的破壞影響，全面發揮出綠色建筑物的功能和作用，以此實現長久穩定發展目標。

1.2.3 以人為本原則

綠色建筑設計必須遵循以人為本理念，設計活動都應當滿足基本功能性、實用性需求。在設計綠色建筑時，首先應當滿足人類身體需求，注重建筑的聲、光、熱工和室內環境等方面，以免影響人類的正常活動。在選擇和使用建筑材料時，我們必須減少污染源的排放，尋找新的和可回收的能源和資源來取代不可再生能源，并為環境保護做好充分準備[3]。

2 綠色建筑設計的必要性

2.1 適應國家相關政策

近年來，我國推動有關節約能源、保護生態環境、應對氣候變化的相關法律法規，深入踐行可持續發展戰略，提高能源資源利用效率，推動可再生能源的利用，落實碳達峰、碳中和的決策部署。建筑領域開始廣泛推廣應用環保型材料，降低建筑碳排放，實現資源能源的二次利用，以此減少材料投入成本，同時營造良好的建筑室內環境，滿足經濟社會高質量發展的需求。在保證工程建設質量的同時，可以幫助建筑企業減少資源能源浪費，合理利用現有資源，積極融合環境保護理念。在政府部門的支持下，有助于提升建筑企業知名度，進一步加強企業市場競爭力。

2.2 滿足市場發展需求

在現代建筑設計期間，合理滲透環保、節能的綠色思想，有助于擴大建筑企業的市場份額，確保建筑企業可以采用新型設計方式加大關注度，吸引消費者注意，以此提升建筑企業的市場占有率，增加企業經濟利潤。因此，綠色建筑既能夠提升居住舒適感，也能夠為建筑企業帶來可見效益[4]。

3 建筑學中綠色建筑設計的發展趨勢

3.1 建筑與周邊環境的關系

建筑與環境屬于相輔相成關系，在現代生產力發展中，建筑開始轉變單一的“庇護”功能，逐漸擴展為生產、運行等多項功能，建筑形式也不斷多樣化。建筑形成人與自然、人與社會的溝通橋梁。在具備上述功能后，建筑開始具備資源消耗、廢物排泄等功能，和周邊環境的關系密切。建筑對于周邊環境的影響較大，所以必須合理選擇建造場地，避免在惡劣環境地區開展建筑行為，合理應用土地資源。在前期規劃設計、施工建設等環節，都必須注重周邊環境保護，場地內建筑物的布局、形式、高度、體量、色調等應與場地周圍環境和城市空間肌理相協調，并與周邊自然環境建立有機共生關系。在項目運營期間，也應當注重環境保護功能，保持或提升場地及周邊地區的生物多樣性指標。采用綠色建筑設計，可以有效實現上述功能，維護生態環境效益[5]。

3.2 優化建筑體型，合理選擇綠色材料

在建筑設計中，應優先采用被動式設計方法，減少建筑能耗，提高室內舒適度，建筑極易受到外界自然條件的影響，在設計時必須做好考慮和平衡問題。例如：充分利用天然采光、自然通風，可以改善維護結構的保溫隔熱性能，但是外窗玻璃面積過大，又不利于建筑節能，并且容易對周邊環境造成光反射等危害；遮陽措施會對建筑采光造成影響，但是合理地遮陽措施又有助于提高維護結構的隔熱性能。在不同溫度地區，由于日照時間與強度不同，受季風影響不同，在滿足生產生活的同時，合理選擇建筑朝向、體型，優化設計建筑窗墻比，以此滿足節能要求。比如北方地區必須對建筑體型系數進行限制，因為體型系數越高，對建筑保溫節能效果的影響就越大。對于我國南方地區來說，注重增加自然通風，縮短空調系統的使用時間，以此促進自然通風，此時就無需限制建筑體型系數。建筑外立面設計時，不同氣候地區所應用的措施不同，例如南方建筑比較注重太陽輻射熱，因此會對東西向窗墻比進行限制。

在基本確定建筑體型后，就要合理地選擇建筑材料。例如合理選用高強度鋼筋、高強度混凝土、高強度鋼材等建筑結構材料，可優化結構設計、減小構件的截面尺寸及材料用量，同時也可減輕結構自重，減小地震作用和地基基礎的材料消耗，以達到節材的效果。砌體材料可選用自保溫砌體，減少墻身自重，增加保溫性能。玻璃外門窗的面積較大時，可以選擇斷熱鋁合金型材和中空玻璃等，不僅考慮到了節能的需要，也對建筑的隔聲、氣密性要求有顯著提升。建筑內部裝修采用裝配式吊頂、裝備式內墻、整體式衛浴廚房、管線集成與設備設施等也有利于節約建筑材料。在選用建筑材料時，都應注意材料的有害物質釋放量應滿足國家相關規定。

3.3 基于節能設備，降低建筑能耗費

在實施“降低建筑能耗”時，需要采取以下方法：合理選擇保溫隔熱材料，減少空調暖風系統負荷。在使用期間還應當減少水資源浪費，可以使用低流量蓮蓬頭，具備節能性能的馬桶和洗衣機。在建筑內部應用節水工具與設備，有助于提升水資源的利用效率。在設計建筑給排水系統時，設計人員應當推廣節水型工具與設備。例如選擇浮球閥，提升節水效率。同時選擇節水型給排水器具、閥門和水龍頭。選用節能型電氣設備和節能控制措施，例如走廊、樓梯間、大堂、地下停車場等場所的照明系統采用分區、分組、定時、感應等節能措施。道路和景觀照明具有深夜調光控制功能。電梯選用節能運行功能。當兩臺以上電梯成組設置時，配置具有節能運行模式和群控功能的控制系統。根據適用條件和當地資源，合理選擇太陽能系統、地源熱泵系統、空氣源熱泵系統等可再生能源系統，減少傳統能源系統的環境污染和生態資源消耗。

3.4 采用可再生材料和可循環材料

相比于傳統建筑來說，建筑企業必須將現代節能技術應用于具體施工。通過使用新型環保材料，可以將傳統的建筑技術逐步轉化為智能技術，從而促進建筑的智能化發展。例如，在特定的施工時間，可以使用外墻保溫集成板。它不僅具有良好的抗壓性和抗沖擊性，而且具有良好的隔熱效果，因此被廣泛應用于智能建筑的施工過程中。新型環保型材料具有以下特性：新型環保型材料具有較強的質量，這樣可以有效降低建筑的整體重量；該類材料的實際使用避免了天然資源的大量應用，主要是以廢棄物以及固體廢渣為主要來源；在生產制造期間，主要使用的是對環境產生污染程度低的材料，并且提升能源的使用率，顯著提升了環境質量，促進生態平衡；該類材料的主要設計理念在于保護居住環境。改善和加強生活品質，不會對人體造成較大的危害。

3.5 推廣應用BIM 技術

BIM 技術可以支持建設項目全生命周期的信息管理和應用，有助于項目建設各階段、各專業之間的信息交流與合作，避免重復工作，有利于提高整個項目的質量和效率，降低成本。例如，在建筑節能設計中，可以通過BIM 技術優化建筑自然采光與通風的關系。首先，模擬通風環境。合理利用自然風可以提高建筑節能效果，降低建筑能耗。BIM 技術可用于建立三維模型、綠地和建筑布局，調整和使用綠地和室內外環境，提高自然風的有效利用率，避免渦流和停滯問題，影響自然風的利用。其次，模擬室內照明。因為室內采光設計的步驟比較復雜，涉及很多計算。通過應用BIM 技術，可以實現室內照明模擬，設計師可以向系統輸入環境參數，包括建筑日照數據和氣候數據。通過數據計算和分析，可以保證窗墻比的合理性，充分利用自然光源，減少能源浪費[6]。

4 綠色建筑設計的應用實踐

第一，利用綠色建筑設計，優化建筑材料的使用標準，全面發揮出綠色建筑材料的作用和價值，以此降低環境污染，減少資源能源消耗。因此，我國注重綠色建筑設計推廣，以此提升建筑性能，優化配置資源與能源，處理好資源、能源緊缺問題。

第二，建筑施工建設中，注重保護水資源，減少施工期間的水資源浪費。制定標準化的水資源利用規劃，減少水資源污染。施工建設期間還應當節約電力能源，制定一套完整的電力能源使用規定，組織施工人員學習電力能源的正確操作知識，同時使施工人員明確節能環保行為對于工程建設的意義。

第三，在綠色建筑設計與施工過程中，施工人員應積極調整和改進各種施工步驟，以確保綠色建筑設計體系的效率。工程管理人員通過歸納總結，優化完善綠色建筑工程的內容[7]。

第四，在綠色建筑的全生命周期過程中，通過設計增加大眾對建筑、社區的參與感，引導使用者的綠色意識，在建筑后期的運營維護管理過程中，自發地增加綠色行為，也是綠色建筑的重要組成部分。

5 結語

綜上所述，綠色建筑可以滿足環境保護工作的要求，同時也可以為節能環保工作提供參考和借鑒。在建筑設計規劃過程中，應當立足于實際情況，全面考慮和分析使用者的實際需求。通過分析我國建筑設計現狀可知，綠色建筑設計與施工面臨的挑戰與問題比較多，在具體設計實踐中，應當展現出以人為本的理念，加大生態環境的保護力度，為居住者提供健康環保的居住環境，以此促進建筑行業的長久穩定發展。