建筑設計中的綠色建筑技術的應用與優化措施

陳晶晶

上海拓維建筑設計有限公司 上海 201913

近年來，我國建筑業持續快速發展，規模不斷擴大，結構日趨優化，技術顯著提高，實力明顯提升，對經濟社會發展作出了較為突出的貢獻。但是，建筑業是一個能耗極大的行業，在發展過程中存在嚴重的環境污染和能源浪費現象。在此背景下，在建筑設計中應積極應用綠色建筑技術，以盡可能減少建筑帶來的環境污染。

1 綠色施工技術的重要意義分析

1.1 降低建筑工程施工成本

綠色施工技術的實施，首先要解決的問題就是降低資源的浪費。在保證工程質量的前提下，采用先進的施工技術，減少建筑材料的消耗，保證工程的工程造價。建設工程需要大量的水資源、能源等，而這些都是建設工程的主要費用。在建筑節能技術、水資源回收、再利用等方面，可有效地節約投資，從而提高工程的經濟效益。綠色建筑技術能夠減少工程造價，提高建筑工程的利潤空間。這是推進現代化建設和發展的道路。所以，要做到科學的應用綠色建筑技術，從整體上進行工程造價的控制。隨著施工企業的不斷發展，要提高建設項目的經濟效益，就必須進行工程造價的優化，而采用綠色施工技術是降低造價的關鍵。

1.2 減少對環境的污染

在工程建設中，由施工現場以及周圍環境會對生態環境產生一定的污染，引起嚴重的生態問題。而綠色建筑技術的應用，可以有效地控制建筑的污染，建筑污水處理技術、揚塵治理技術是控制建筑污染的重要措施之一。利用凈化設備將建筑廢棄物過濾后排出，從而降低了對周圍土壤、水源等環境的污染。通過對建筑現場揚塵的治理，降低現場揚塵對周邊環境的污染，降低對建筑設備的影響。因此，綠色建筑技術在保證環境質量和減少建筑污染方面起著十分重要的作用。為了提高建筑技術的環保性的有效方式，應加大對綠色建筑技術的推廣力度，以促進建筑節能。

1.3 促進施工技術創新

施工技術水平對工程質量、效益有很大的影響。傳統的施工技術不但沒有效率，還造成了大量的資源浪費，嚴重地影響著周圍的環境。因此，建筑行業一直在不斷的創新建筑技術。通過將多種信息技術相結合，使建筑技術不斷創新，逐漸走向綠色化發展。綠色建筑技術創新的突破將深刻地影響到建筑行業的發展。所以，要加強對綠色建筑技術的創新與運用，使之與建筑技術有機地融合在一起，才能有效地提升建筑技術，促進現代建筑技術工業的發展。

2 綠色建筑施工技術應用實踐

綠色建筑施工技術也是多方面的。綠色建筑是指在施工過程中，始終遵循綠色建筑的理念，遵循綠色、經濟、適用等原則，在建設的各個環節實行更為精細的管理，推行綠色施工。

2.1 選擇合適施工方案

在綠色建筑中，選擇施工計劃是其中最為重要的一個方面，對生態環境的作用最大。在綠色施工中，目前的施工方法包括：升降腳手架施工技術、自流密實混凝土施工、鋼筋模板施工、生活用水循環利用等。相對于傳統的固定于建筑外部的腳手架，這種吊裝技術只需要簡單地搭上多個樓層，再按照進度進行上下移動，既節約了大量的原材料，又能循環利用，增加了項目的安全。而采用鋼筋混凝土模板取代了木模，不僅節約了大量的原料，而且可以重復使用，成型的質量也遠超一般的木材。在目前的標準結構中，鋼筋混凝土的施工更加實用，便于拆除，減少建筑廢棄物[1]。

2.2 開展綠色施工教育

由于我國建筑業在發展過程中管理比較粗放，同時工程建設人員總體文化素質普遍偏低，許多人并不了解綠色建筑和綠色施工理念。在實際建設中，不容易關注環境保護措施。這一點在中小型的建筑企業中就表現得尤為突出，很多人都不知道綠色施工建筑，造成了大量的資源浪費，還有建筑垃圾、噪聲的問題，建筑現場的粉塵污染。所以，在開展綠色建筑建設前，有關人員要開展相應的培訓。這包括了綠色建筑的概念、有關的法律、法規、建筑的特殊要求、綠色建筑的施工技術等。這一類的培訓將會涵蓋建筑工程的每一個員工，根據工作性質，以及不同的工作崗位，進行不同的教學，這樣才能讓工人對綠色建筑的概念有更多的了解，從而提高環保意識。

2.3 細致規劃施工區域

在建筑中，最大限度地降低對環境的破壞，是建筑的一項基本技術。在項目建設中，如何選取合適的場地。而在城市之中，因為土地的限制，因此在修建的過程中，占據的空間也會相應地縮減。而在郊外這種，占地就很大了，肯定會對周邊產生一些干擾。無論哪種情形，施工單位都會把建筑廢料倒出來，由于施工材料的運送路徑未作細致的計劃，造成大量的破壞。因此，在修建的時候，一定要把所有的用地都詳細地計劃好，比如施工現場，人員的住所，設施的進出，還有建筑的廢物處理等等。同時還要重視建筑工藝、建筑材料對土壤的破壞。

2.4 節水綠色施工技術

（1）加強施工水回收利用在建筑施工現場上設置降水井，可將降水井中的地下水循環利用；在路基和樁基建設過程中，會產生大量的淤泥，這些淤泥經過恰當的處理后，可以被應用到其他的建筑中；在混凝土養護過程中，通常采用澆筑降溫的方式來控制混凝土溫度，避免因溫差應力而造成的質量問題。為了降低混凝土失水分散失、收集養護所使用的水，在基坑底部鋪設溝槽，可有效地收集養護水，從而提高利用效率。

（2）設置施工污水沉淀池。在建筑工程設置污水沉淀槽，將基坑排水、雨水等導入沉淀槽，沉淀槽內設置格柵、過濾器，將基坑排水從沉淀槽中分離出來，再利用聚合電解質、生石灰等輔助性的凝固液，從而凈化污水。

（3）提高水資源利用率。施工過程中，經常需要進行大量的濕法施工，導致水資源的大量使用，因此必須采用科學的方法來節約用水。為此，在建筑現場上設置了水資源利用統計表，對水資源利用進行了數據分析，從而制定出了合理的用水量，并對各工序的用水量進行了嚴格的監控，從而達到了整體的最佳效果。

3 建筑設計中綠色建筑技術的優化措施

3.1 科學合理地應用環保建材

建材是構建建筑物最關鍵的一個要素，能否充分體現建材的環保性，直接關系到建筑物能否真正體現綠色建筑特色。在設計過程中，必須盡可能多地應用環保建材，提高環保建材的應用率。比如，在建筑物構建過程中，可以應用更多的塑料金屬復合管等綠色環保型建材，并結合綠色環保建筑技術的充分應用，提高建筑物質量。

3.2 設計應用被動型太陽能通風技術

在進行綠色建筑的規劃時，采用能效的技術。在設計時，通過自然采光、自然通風、建筑物維護、蓄熱等方式來改善室內的能耗和改善室內的空氣品質。當被動式節電技術很難取得良好的效果，可以通過采用積極的節電技術來提高房間的熱舒適性。采用太陽通風技術，在拔風井外面設置平玻璃窗，在內層采用虛熱性材料，達到內外熱的有效交流，保證了室內的通風條件。

3.3 構建可再生能源應用體系

當前，隨著我國建筑節能與資源的日益增長，對節能環保的建設提出了更高的要求。就可更新能源而言，目前可供人類使用的能源有太陽能、風能、地表地熱等。在建筑的光電功能系統中，要考慮到其特殊的電力要求，并密切聯系其自身特點，采取適當的措施，以提高其適時、自適應能力。通過這種方法，可以在建筑物的表面上進行太陽能電池板的設計，使照明時間得到充分的使用，同時也能夠在一定程度上達到電池的釋放效果。在空間較少時，也可以采用聚光式太陽能組件，依托于所需的光電裝置或太陽能裝置，來增加對太陽能的最大使用，以節省能源[2]。

3.4 運用先進技術，充分應用智能系統

目前，建筑技術在不斷發展，尤其是一些智能系統也同樣應用到了現代建筑中。不論是供電、供氣，還是供暖或供水，都在逐漸引入智能系統。目前，互聯網中的通信智能系統技術為實現綠色建筑，體現現代建筑的節能環保提供了技術保障。因此，需要不斷創新綠色建筑，運用先進技術，充分應用智能化系統，打造一個良好的室內空間環境，體現節能環保的理念。

4 工程實例

某工程處于城市的中心區域，施工場域總面積約12984m2，建筑施工高度是101m，建筑總面積約為115000m2，該建筑地表部分共有22層，地底部分為2層。鑒于建筑施工場域呈現為不規則形態，展示出南北長、東西短的形狀，同時，因施工場域處于城市中心商業區域，在施工時，將綠色節能工藝加入施工環節，在施工過程中貫穿安全節能、綠色環保的工程理念，以此減少建筑施工的損耗，降低對周圍城市環境的影響。

4.1 墻體保溫的綠色節能技術運用

該建筑工程因受到地形地貌的影響，建筑整體結構展現出不規則狀態，將建筑外形設定為弧形，窗戶和墻體比例約為0.3～0.4。墻體為該建筑結構的關鍵部位之一，也是該建筑施工過程中減少能耗的關鍵所在。因此，在開展墻體施工作業時，應將以下綠色節能工藝引入施工環節。（1）針對窗間墻，該工程使用最新研究的火山灰混凝土材質，此材質的導熱系數為0.45，可較好地發揮保溫作用。同時，為了更好地提升建筑物外層墻體的保溫作用，該工程在操作時，還使用了密度和導熱系數都較小的充氣混凝土板，以及瀝青混合高分子聚合物開展建筑表層保溫作業，以減少建筑施工過程中所需能耗，整體提升建筑內部的保溫功效。（2）針對墻外層，引入了玻璃幕墻的施工方式，該方式在提高整體建筑的外形觀賞性的同時，還擁有高強度和高安全性的玻璃材質，在施工中更好地實現了綠色節能，如圖1所示。

圖1 玻璃幕墻圖

4.2 照明系統的綠色節能技術運用

在整個建筑工程中，增加了墻面與窗口的比值，并設置了圓弧的形式，這樣可以將周圍的自然光照充分吸收，從而提高了工程后的室內光照，減少了照明的時間和能耗，與以前相比減少了1/5左右。所有的燈具都采用了最先進的節能材質，尤其是在走廊、車庫等經常使用的地方，大部分燈具都采用了可持續的能量，例如太陽能發電。采用全自動燈光操縱控制，采用分時、紅外線和聲音控制等方式進行燈光調節，減少了裝置的能耗，提高了燈具壽命和節能，如圖2所示。

圖2 太陽能照明系統

4.3 水循環系統的綠色節能技術運用

本項目在實施過程中，拋棄了以往的一種單一的排水管系統，而是采用了一種新型的高效循環節流系統，可以對廢水進行有效的循環再利用，并能將污水與生活廢水進行有效的分離，從而達到對水資源的高效循環。此外，為提高供水效率，避免再造成水資源的浪費。另外，對于施工場地的降雨，在系統內部建立降雨收集系統，將降雨聚集在集水區進行過濾、純化，并進行二次使用，并將經處理的雨水用于灌溉植物、清潔車輛等，既能有效地使用降水量，又能有效地利用降水量[3]。

4.4 室內環境的綠色節能技術運用

（1）建構恒溫系統：所謂恒溫系統，即在該工程施工的過程中，摒棄傳統的供暖技術，在樓層內鋪置毛細管網，在夏季高溫時刻，將冷水灌注到毛細管網中，冬季則灌注熱水，借此有效控制建筑內部的溫度。使用熱輻射的理念，在極大地提升住房環境舒適度的同時，有效減少對空調等大型能耗設備的運用，極大減少室內的所需能耗。

（2）全置換新風系統：該工程引入全置換新風系統，為室內生活供給24h的清新空氣。該系統的特征主要為濕度適宜、運行效果佳、能耗小等，可達到高效板式全熱回收的優勢，熱回收率高達60%，將空調的能耗降低了30%。鑒于CO2的質量較高，為提升地表的含氧量，該工程在地表建構新風體系，該措施不僅保持了室內空氣穩定，以免生成亂流和渦流，而且可以將室內溫度控制在適宜溫度，通過屋頂通風口排出混濁空氣。

4.5 對施工垃圾進行優化處置

建筑工程建設過程中產生了許多施工垃圾，其中建筑垃圾有兩種類型：施工單位需開展垃圾分類作業，將可回收垃圾進行二次利用。所以，建筑企業要做好垃圾的分類工作，把可再生的垃圾再循環，要運到特定的地方進行處置。為了保證綠色環保施工，必須區分建筑材料的性質及種類，優先選用環保節能環保材料，通過選購、儲存、使用和管理等方法，以減少施工垃圾的產生，如圖3所示。

圖3 建筑垃圾再利用

5 結束語

綜上所述，采用綠色施工技術，可以降低工程造價，增加工程效益，對建筑物及其周圍的生態環境進行有效地保護。綠色建筑技術對施工人員的素質有很高的要求，要求熟練運用科學的技術，并根據實際情況進行合理的設計，從而達到節約能源和環境保護的目的。