綠色建筑設計理念在公共建筑設計中的應用

張記亮

［國策眾合（北京）建筑工程設計有限公司山西建筑分公司，山西 太原 030013］

0 引言

在公共建筑建設過程，有效提高設計水平是必要的，公共建筑的設計要重視融入綠色生態設計理念，具體的設計過程要根據項目內容，堅持設計原則，全面將綠色設計理念融入實踐設計中，從而保證設計工作全面開展，進一步提高公共建筑建設水平。

1 綠色建筑內涵

綠色建筑也被稱為可持續性建筑，其結構具有創造性特征，同時經過優化設計也能夠盡量延長建筑物的使用壽命，對環境的危害性也較小，充分利用資源，降低對人類身體的危害程度，同時也可有效控制對環境的破壞影響。目前，隨著不同技術和產品的出現，綠色建筑的標準也在不斷提高。在設計期間，尤其需側重發揮能源及其他資源的利用效率，保障使用者能夠在相對安全的材料環境中工作和生活，充分展現人與自然環境的和諧共處，實現規劃的統一[1]。

2 公共建筑設計原則

2.1 可持續性原則

在設計綠色建筑期間，需以可持續性作為指導原則，基于人與自然的和諧角度著手實施項目的設計和建設工作，充分體現出生態意識并在建筑設計當中有效體現保證人、建筑與自然的和諧共融。

2.2 環保性原則

建筑在建設和應用期間也需注意減少對環境的破壞，這便是環保性原則。建筑行業在發展期間，需依據能源消耗和污染等情況，運用科學的環保理念指導建筑設計工作，盡量保證生態平衡，減少對周圍環境的污染，達到建筑設計與環境的有效統一，為建設環保型社會做出貢獻。

2.3 協調性原則

人與環境、城市建筑與生態均需形成高度的協調性。在建筑設計期間，設計人員也需將城市發展和建筑之間形成的矛盾作為重要的研究課題，全面控制建筑行業對能源的消耗，從整體層面最大限度提高土地資源的使用效率，凸現出環保性和較高的性價比。在建筑設計當中，也要體現出人和自然、建筑與環境的和諧程度，以此提高建筑規劃的協調性[2]。

3 綠色建筑設計理念的應用要點

3.1 總平面設計中的應用

3.1.1 可在節地方面得以體現

我國大多地區為山地和沙漠，因此可開發和使用的土地資源相對有限，人均可利用的土地面積與世界平均水平也存在較大的差距。為緩解土地資源匱乏的情況，提高資源的使用效率，需盡量減少對資源的開發強度。因此在項目設計期間，還需注重提高土地規劃的科學性，充分利用目前掌握的土地資源，結合總體需求盡量保護原本的地勢特點，維護生態平衡，最大限度發揮出土地資源在生態、社會和經濟等方面的使用效益。例如，在利用坡地資源期間，設計者可結合其地形特點，將該類土地設計為半地下車庫。從而在項目建成后，該區域的高程便能達到相對統一，同時還可解決地下室土方挖掘數量多的問題。為提高工程設計的完善性，政府也可在經濟條件允許的情況下盡量提高容積率，發揮土地資源的應用價值。

3.1.2 可在建筑的節能方面體現

設計人員可依據當地的氣候特征決定建筑物的方位，全面衡量建筑與周邊環境的契合度。如果該地區的夏季主要為西南風，則需依靠空調等制冷設備調節室內溫度。因此建筑的朝向便可設計為南偏西15°，這樣可最大限度利用自然風調節室溫，降低光照產生的不良影響。我國不同地區的氣候明顯存在差異，因此在節能方面也需采取不同的措施加以優化設計[3]。

3.1.3 在節水方面得以體現

實施總平面設計工作時，需提高綠化面積設計的規范性，盡量加大對水體面積的控制。在雨后及時回收雨水，并利用專門的處理系統將雨水用于綠化面積的灌溉。可選擇與地區環境適宜的綠植進行種植，從而形成優化的生態保護效果。

3.1.4 在總平面設計期間

也需注意迎合人們在舒適度方面的需求。我國氣候的復雜程度較高，因此在設計期間也需全面衡量地方室內和周圍環境的特點，為居民提供適宜行走和戶外活動的建筑設計策略，提高居住人員的生活舒適度。

3.1.5 在設計期間也需盡量控制熱島效應

在單體布局環節，需應用專業化的軟件對場地內能否產生熱島效應進行實驗，對比不同布局組合所形成的平面情況，以此確定最佳的布局效果。但目前多數項目在確定設計方案后才實施綠色建筑的設計，難以保證設計達到最佳的合理程度，也無法形成更為完整的建筑設計效果。因此，設計人員不能將綠色建筑的設計作為輔助的設計內容，而要將綠色建筑設計的理念融入建筑設計的各個環節當中，以此為居住者提供更為健康的生活環境，保障行業的綠色發展。

3.2 做好綠色單體的設計工作

開展建筑綠色單體設計期間，需結合建筑的具體特征和情況完成設計活動。

3.2.1 需科學計算表面積與體積的比例

全面掌握熱工性能的具體情況。通過研究可知，曲面的建筑物比直面對熱力的消耗量更高，因此在設計時需盡量增加曲面的面積，同時控制直面面積，這樣便可降低外形出現凹凸的情況，從而減少對熱力能源的消耗。

3.2.2 設計外墻結構時考慮自然通風和采光

在設計外墻結構時也需充分迎合自然的通風和采光設計理念，盡量將減少電氣設備使用的頻率，保證室內溫度的穩定。如可使用具有較高隔熱性能的材料替代原本的黏土磚，這樣便可形成更為理想的隔熱效果。又如可使用鍍膜的窗戶用以減少導熱性，同時還能保證室內溫度平衡。在設計門窗結構時，需提高氣密性，減少熱交換的問題。

3.2.3 設計合理應用遮陽設備

在設計時也需考慮到合理應用遮陽設備，以此抵御夏季陽光照射。但須注意，應保證冬季采光。在設計時可應用彈性方案提高建筑設計的可變性和適用性，保證結構和設備應用相對合理。例如，在設計樓體期間，需設置必要的預留量，并提前考慮與不同樓段的稱重，便于高質量完成預留設計。又如，可結合水、電和通訊系統的具體需求預留出相應的空間，避免對建筑的環保功能產生不利影響[4]。

3.3 優先選擇節能環保材料

建筑材料可作為順利完成項目的重要前提。在實施公共建筑的施工期間，必然會使用大量的材料，因此材料成本也占工程總體成本約70%。而提高材料的使用效率便可直接節省項目成本，保證項目能夠達到更高的利潤。因此，在實施綠色建筑設計期間，需從以下3個方面著手。

（1）設計綠色建筑時需傾向于選擇無公害材料，盡量減少對人體造成的負面影響，同時還可發揮出材料的活性和低揮發性等特征。綠色建筑施工期間，也要傾向于使用絕緣類的材料，保證居住者能夠獲得幸福感，不會受到身體損害。

（2）設計綠色建筑期間還需選擇節能環保的材料參與施工。由于建筑多屬于大型商場等類型，因此在空調和其他設備的使用方面會產生較大的成本，在設計期間可選擇節能效果較好的材料，以此降低設備的使用成本。

（3）還可結合地方特色采取個性化的設計方法，如對風能和太陽能等綠色能源的使用創造條件，合理運用不同資源。在設計時還可選擇光伏類型的玻璃，在保證正常用的情況下與雙層幕墻形成光電幕墻，這樣便可提高建筑自行發電的能力。還可安裝太陽能集熱器，獲得的能量為地下室提供照明，以此減少電能的使用。當前我國部分項目在建設時嚴格按照國家節能的要求開展設計，形成了具有節能、環保等多種特征的綠色項目。

3.4 綠色建筑外部設計

3.4.1 建筑形態

建筑的功能和造型之間存在直接聯系，因此，如果想充分體現出建筑的節能效果，還需從功能布局和形態方面著手，從而最大限度迎合綠色建筑的需求。部分外形較為方正的建筑需科學控制表面積，這樣便可在冬季時保證室內溫度達到適宜水平，為居民提供良好的保暖效果。如果單純控制建筑外形，還會對功能的布局造成一定影響，設計出的建筑也無法體現出創意，影響室內采光。因此需綜合考慮風向、氣候等特征，采取個性化的方法開展項目設計，在降低能源消耗的基礎上形成具有藝術性的建筑外形[5]。

3.4.2 形體系數

建筑的形體系數可影響到其能耗。依據建筑節能設計標準，如果天氣較為寒冷，則建筑形體系數須保證不超過0.4，這也能體現出形體系數的重要作用。確定建筑體積時，需將表面積作為衡量依據，形體能量的損耗會隨著表面積的增加而增大。在設計建筑期間，需充分控制建筑的外表面積，減少外表存在的坑陷和不規則處，以此降低建筑形態的復雜程度，實現設計的節能目標。

3.4.3 墻窗比和屋頂透明面積比

目前在建筑市場上流行的門窗與屋頂材料具有較高的傳熱功能，因此其保溫效果不夠理想。主要原因在于建筑的外窗和屋頂相對透明，因此空調的能量消耗及取暖效果也不盡人意。在夏季時光照較強，紫外線也會透過屋頂向室內照射，提高室內溫度。因此，空調會承擔更大的制冷壓力，消耗更多的能量。在設計公共建筑期間，需科學控制窗戶及屋頂透明的面積，在滿足藝術性需求的同時還需保障建筑的節能性。要依據行業要求明確規定墻窗比例與屋頂透明的面積。此外，建筑的立面也不能使用大面積玻璃幕墻。如果確需設計玻璃質感的立面，也傾向于選擇不透明的材質，從而保證其美觀性。

3.4.4 土地資源的合理使用

土地可作為人類生存的重要資源保障，因此在設計綠色建筑期間，也需側重提高土地資源使用的科學性，嚴禁發生資源非法侵占和浪費等情況。通過采用先進的技術手段保障合理應用土地資源減少及浪費的概率。在開展綠色建筑施工時，也需同步考慮使用環保材料替代黏土。

3.4.5 室外環境綠化設計

首先，針對房屋周邊的綠化，可在夏季將地面獲得的熱量反射到窗戶，降低地面的熱量。同時在房屋周圍種植草坪等，以此減少房屋的熱量。如果房屋建設在北方地區，也可種植落葉性植物。其次，針對房屋立面的綠化，可種植常春藤等攀緣性植物裝飾墻面，無須額外設置支撐物。常春藤的長度約30m，野葡萄長度約為15m，這樣便可有效減少熱輻射，同時形成較為理想的屋頂綠化效果。陽臺可作為室內外接觸的媒介，針對陽臺開展綠化，也能提高室內的美觀程度，并且豐富立面效果。陽臺主要分為凹、凸及半凹半凸幾種類型，因此也會相應形成不同的通風和日照效果。設計人員可結合具體情況選擇抗干旱或喜潮濕等不同類型的植物完成陽臺綠化，因地制宜形成迎合地區氣候特點的陽臺綠化類型。此外，還需注意不同植物長到一定高度時，也要避免對室內的采光和通風形成不良影響。最后，屋頂綠化還需具有隔聲、隔熱等功能，合理調節室內外的溫度和聲音，以此提高居民的體驗感，降低能源消耗。

3.5 應用智能建筑技術

在信息技術水平持續提高的背景下，智能化的技術手段也頻繁應用于建筑設計當中。現代化的通信、控制、計算機等技術也成為應用頻率較高的智能化建筑技術。目前在實施建筑設計期間，人們也更傾向于應用上述技術手段，以智能化的理念指導建筑的設計工作，帶來更多現代性的創意，綜合發揮不同技術手段的特點，從而設計和制造出具有更高人性化的建筑類型，贏得更多用戶的認可。因此，設計人員需側重提高智能技術的應用頻率。在具體設計綠色建筑期間，可綜合應用不同技術，充分發揮其功能，保證建筑達到更為舒適和便利的水平，同時降低資源的消耗量。可結合住戶的要求，綜合組合建筑的結構、服務等方面的需求參與設計，從用戶的角度思考設計建筑的有效方法，充分體現出生態化和現代化的設計風格。智能家居設計可推動形成結合物理線路和網絡覆蓋的數據共享平臺，為業主提供便利的居住和出行條件，同時還可輔助業主智能化控制能源的使用量，如可結合自身的具體需求合理控制電能、風能等能源的使用量，最大限度提高能源的使用效率，避免出現資源浪費的情況，以此推動建筑行業持續向綠色方向轉型發展。

4 結語

總之，通過以上分析，全面的研究了綠色建筑設計理念融入公共建筑設計過程的方法，作為設計人員，要提高綠色生態建筑設計能力，提高設計實踐研究水平，積極學習有效的設計方式，保證公共建筑設計水平不斷提高，從而構建更加完善的綠色建筑設計方案，為建筑設計工作開展提供有效保證。希望通過具體分析，能提高建筑設計研究能力。