綠色建筑設計理念和設計方法研究

李婷婷，朱永亮，高 陽

（商丘工學院，河南 商丘 476000）

綠色建筑設計的“綠色”并非是傳統意義上的綠化設計，當然也包含優化園區生態綠化設計的一部分，其本質概念是在房屋設計、建設的時候要盡量弱化對于環境的危害，能夠充分地利用環境中的各種資源，在保證生態資源整體平衡的基礎之上進行建筑的設計和建造[1]。綠色建筑也并不是僅僅在某一個時期的綠色建筑，而是要貫穿于設計、建設、運營期間整個全壽命周期的，同樣在追求綠色設計理念的時候還要考慮到實際的情況，不要過度地追求某一方面的綠色設計，導致其他方面的支出增加。而且每一個建筑需要結合本建筑的具體結構特征、使用需求和建設地的用途，合理規劃綠色建設，直接照搬其他的方案未必能夠適用，設計人員要本著回歸自然、迎合新時代的綠色建設、推動可持續發展的理念進行建筑結構整體的優化[2]。

1 實現綠色建筑設計的意義

綠色建筑是現階段建設工程設計行業較為前沿的一個設計理念，能夠使建筑的設計施工以及后期的運營維護期間符合綠色發展的特征，減少建筑投入使用之后的能源消耗，提高各項資源的利用率，同時進一步保證建設工程的質量。無論是現在的民用建筑還是公共建筑的設計，都在一定程度上落實綠色建筑設計的理念，將越來越多的節能環保措施落實在建筑結構的設計中，進一步推動建筑設計和施工的自然和諧性，提高建筑物整體的宜居性，突出設計特色[3]。但在優化綠色節能設施的時候也要考慮到務實性的原則，比如在我國北方地區有些建筑設計的時候，也會在建筑的樓頂安裝太陽能熱水器設備，雖然夏季確實能夠產生大量的熱水，滿足我們的日常生活需求，但冬季熱水器幾乎沒法用，而且若是白天排水不到位的話，還可能會導致凍壞，增加后期的維護成本。

綠色建筑在設計的時候應從本質上重視追求人與自然的和諧共處，因此也就盡可能地減少建筑在建設及運營期間對于環境的破壞，比如可以優化建筑結構的設計，擴大建筑的自然采風，減少對于空調和通風系統的使用量；優化建筑窗戶或采光系統的設計，減少對于照明系統的使用量；優化建筑物的保暖系統，實現對溫控系統的節能。因此能源節約是推動生態科學發展的一個重要措施[4]。

2 綠色建筑的設計原則

2.1 節能、環保的原則

節能、環保是綠色建筑設計中的一個本質原則，也是綠色建筑設計的一個核心目標。節能的本質是指在建設和使用過程中盡可能地減少對外界能源的消耗，比如說充分考慮到外界的日照和通風等因素，優化建筑的布局規劃，減少對傳統能源的消耗，通過自然排風或日照滿足通風及光照的需求，達到節能的目的，節能目標的完成則意味著可以減少碳排放，減少周圍生態垃圾的產生。環保的重點是強調在設計和建設及使用過程中盡可能地弱化對周圍自然環境的影響，實現建設工程與人的和諧共處。比如在建設工程設計和建設過程中盡量使用一些綠色材質或不會對生態環境造成大污染的原料。優化建筑的結構體系，比如通過裝配式設計來減少現場施工的作業量，減少顆粒污染物或者其他污染物的產生。充分考慮到建筑與周圍生態的關系，強化建筑小區內的綠化種植，在提高建筑小區綠化面積的同時凈化空氣。盡可能淘汰一些傳統落后的施工工藝，采用先進的施工工藝滿足施工的需求，通過使用環保型材料減少資源的浪費和環境污染。

2.2 資源和能源的利用高效性原則

提高對資源和能源的利用效率也是實現建筑綠色發展的一個重要方式，現階段的綠色建筑物普遍提高了對建筑物自身能源的利用率，從而減少對外來能源的收入使用。比如建筑物的結構設計可以與太陽能、雨水收集、風能等相關系統有機地結合在一起，提高對傳統自然環境中的資源利用率[5]。比如可以在建筑物的向陽面增加太陽能發電系統，可以將所獲得的電能用于建筑物的內部照明，可以設計本小區的雨水收集系統，將雨水收集、沉淀、過濾之后儲存在特定的池子內，可以用作小區內部的綠化澆水或平時小區內部的灑水儲存，減少對于市政水源的消耗，還可以在一定程度上降低市政排水系統的壓力，迎合海綿城市的發展理念。可以在建筑物頂部安裝風帽，通過風能來實現對建筑內部的通氣需求[6]。

2.3 宜居性的原則

綠色建筑在追求節能環保、經濟、節能的同時也要滿足人們的居住需求。隨著時代的發展，現階段人們對建筑物的功能要求已經不僅僅是滿足居住和使用的剛需，而是要求建筑物在滿足居住功能的需求之下更加舒適和智能化，安全性更高，日常生活更加便利。因此，易居性也是綠色環保設計中的一個基本原則，優化建筑周邊的園林設計可以使整個建筑物的舒適性進一步提升，而需要注意的是，在活動空間和居住空間上需進一步地優化，提高建筑內部空間的利用效率，提高整體的美觀性和實用性，創造優質的居住和生活空間[7]。

2.4 經濟性原則

經濟性原則指的是設計人員在追求綠色節能環保的同時要進一步地控制建設成本的投入，提升設計方案的可行性。通過制定多個設計方案進行對比，最終選擇最合適的。有些設計人員只是注重對綠色節能和功能性的設計，在房屋建設過程中盲目附加了很多的綠色節能設備，導致建設工程的建筑成本直接上漲，增加了項目落實的難度。因此，設計人員在綠色節能設計的時候應本著務實的原則，從多個角度出發，確保設計方案的經濟性和可持續性。

3 節能理念在設計中的具體應用研究

3.1 進行平面設計優化

在建筑總平面布局設計的時候，應結合具體的地形特點以及地質勘探資料進行全面優化設計，做到節約用地，提高每一寸土地的利用率。在平面設計工作上結合項目的設計目標以及地形特征進行設計，盡可能地減少對于原地質結構的破壞，加大對于生態的保護，突出項目建設的經濟性和生態性。

比如當規劃使用土地為坡地的時候，需要進行必要的地下室建設時，可以結合具體的地形特征設計為半地下車庫。在做好建設工程高程控制的同時有效地減少項目建設過程中的土方開發量。為了進一步提高建設工程的應用價值以及綠色設計特征，在條件允許的情況下應進一步提高整個建筑物的容積率，保障該區土地資源的利用率。

3.2 結合建筑結構進行綠色節能設計

首先，在建筑結構設計時應結合本地區的特征，充分落實節能的理念。比如根據建設工程項目所在地的氣候特征合理地規劃建筑群體的朝向和數量，并從多個角度分析不同建筑物結構之間可能產生的影響。比如在我國某地區夏季的風向主要為西南風，夏季的時候本地區又相對較熱，在建筑通風朝向設計的時候盡可能是偏向于西南部，利用建筑整體的結構實現自然通風，通過大氣流通降低建筑公共區域的溫度，我國不同區域的風向特征又是不一樣的，因此需要結合具體的情況進行設計。

其次，加大對于自然水資源的收集，因為項目在設計的時候，除了建筑結構設計之外還包括綠化設計。后期綠化的運行維護必然需要用到大量的水資源，為了減少對于市政水資源的利用，可以結合具體的情況將整個建筑小區的水資源進行統一的回收，經過處理之后的雨水沉淀之后可以用作園林植物的種植澆灌以及園區的日常灑水降溫，這一點也符合海綿城市的發展要求，這也就需要結合項目所在地的地形合理設計雨水收集方式以及儲水池的位置。同時也要注重對小區內部的舒適化設計，為居民提供一個舒適的日常生活環境，通過科學的措施，盡可能地減少熱島效應的力度。

3.3 對單體建筑內部的結構設計進行優化

單體建筑結構指的是針對某一個獨立的建筑結構設計而言的，因為每一個建筑結構受制于其所建設的位置以及周邊建筑的分布在進行綠色節能設計時所需要落實的注意事項。比如為保障必要的通過效果，在樓體設計的時候，應針對季風風向的主要分布合理地設置房屋的空間位置，保證不同建筑物每天有足夠的日照時長。因為在我國不同地區的維度不同，建筑項目每天所受到的日照時間和光照強度也存在著較大的差異，居民每天所需要的采光需求也不同。尤其當季節發生變化時，采光面積過大反而會成為導致建筑耗能增加的一個主要因素，比如說我國南方地區，如果盲目地增大采光面積，會導致房間內部形成蒸籠效應，從而增加空調的使用費用和碳排放。不過也可以結合具體的情況使用Low-E 中空玻璃，在保證必要光照的情況下減少熱量交換，提高建筑物舒適度的同時實現節能。

3.4 優化門窗結構的節能設計

在整個建筑結構中，門窗結構主要是用于采光和通風的，應結合建設工程節能和采購的需要合理設計門窗的位置以及大小，同樣還要符合我國相關的建筑設計標準，比如說對于幼兒園或小學所涉及的建筑，每天的采光量要不小于3 個小時，而對于養老院，病房等建筑，每天的采光量要不小于4 個小時。同時為了保證建筑物整體的舒適性和預期性，窗戶的設計除了滿足采光通風之外，要盡可能地為房間打開一個開闊的視野，方便居住人員直接向外部眺望。

3.5 選擇合適的環保材料

環保材料的選擇是落實綠色節能設計的一個核心要素，環保材料的定義包含兩方面：一是該材料在生產使用和制造過程中并不會對環境造成太大的污染，符合我國低碳環保以及可持續發展的相關要求。二是在建設過程中該材料可以循環使用，達到整體節約的目的。其實對于民用建筑和公共建筑而言，在外形結構設計的時候沒必要在建筑外部增加過多華麗的裝飾。比如有些建筑物的主體結構外要掛上大理石，大理石上還要鑲嵌上各種裝飾彩條，彩條旁邊還要加上燈帶。雖然看起來非常好看，但卻導致了建設材料的浪費以及后期投入使用之后的電能浪費。其實建筑外觀結構的設計沒必要過度地去追求一些外在形式，而是需要與當地的自然環境特征相結合，通過樸素大方的設計風格，也能提高建筑物整體的美觀性，一方面可以減少建設階段各種建設材料的使用，另一方面還可以減少后期建設工程的維護和管理成本。

有些建筑物在公共區還會使用到大量的油漆，雖然現階段有些油漆也是可降解的，但在生產過程中還是會對環境造成一定的負面影響，其實對于建設工程中一些附屬設施進行建設的時候，可以通過木質材料、石料等自然材料合理搭配，使附屬設施與周圍的環境有機地融合起來，既保證必要的氛圍，又可以減少各種化工油漆的使用。

3.6 注重建筑小區的綠色布局

有一些民用建筑在設計的時候只是注重對主體結構的設計，并不注重對于附屬結構的設計，或者只是注重一些大方向上的節能，但是對于一些區域上的節能重視力度不夠。比如可以在小區地面適當地增加綠化面積，在條件允許的情況下開展小公園，為居民提供日常公共休息區。夏天太炎熱的時候，如果大家有地方散步透風，就可以在一定程度上減少空調的使用。同樣也可以適當地多種植一些植物，盡可能地減少外界高溫對小區居民的生活產生的不利影響。而且必要的植被建筑對弱化小區所產生的噪聲和過濾空氣也起著不可代替的作用。

4 結語

綠色建筑是我國未來建筑行業發展的一個大方向，在綠色建筑設計的時候，要從節能、環保、高效、宜居經濟性等多方面進行落實，采用一些先進的理念和設計體系優化建筑整體結構的設計。在建筑選址設計、環保材料選擇、房屋結構設計以及綠化景觀設計等方面融入綠色建筑設計理念，能夠更好地保證建筑質量。綠色建筑設計理念在建筑設計中的應用正在逐漸增多，通過綠色建筑理念設計的融入不僅能夠保證建筑設計本身的藝術性和實用性，也可以進一步提升建筑節能環保效果，有利于促進建筑行業的發展與進步。