綠色建筑設計在民用建筑設計中的應用分析

文／殷建偉、李方志 龍口市城鄉建設事務服務中心 山東龍口 265700

引言：

近年來，隨著全民素質的不斷提升，對于低碳理念和綠色環保的認知得到充分加強。在高質量生活需求下，為營造良好的宜居環境，應當積極推動綠色建筑的設計發展，有效利用現代技術和手段，改善建筑高能耗的現狀，從而實現可持續發展。由此相關人員需要充分了解低碳綠色建筑的設計優勢，明確具體要求，采取科學合理的策略，促進低碳理念與綠色建筑相融合，保證設計成果具有優越性，符合當前時代發展主題，滿足社會大眾對生態環境的要求，充分踐行低碳生活，提高生態保護力度。

1.綠色建筑設計理念概述

1.1 現代建筑設計理念

隨著經濟發展水平的提高，人們對于建筑物的功能性提出了更高的要求，與此同時建筑設計還需要滿足人們的審美需求。智能化、以人為本、綠色化是當前建筑設計的重要理念，需要滿足大眾需求，為人們提供舒適的工作與生活環境。其中，綠色建筑設計理念是提高經濟發展質量的體現，滿足當前的可持續發展目標，建筑師進行建筑設計需要遵循綠色建設的標準合理利用自然資源，實現節能環保的目標。

1.2 優勢

綠色建筑是一種具有優越環保性能的建筑型式，結合當前的低碳理念發展落實背景，開展優化設計具有較為顯著的優勢。具體如下：

（1）有利于滿足綠色環保要求。在環境問題日益提出的背景下，綠色環保意識逐漸提升，對建筑等高耗能項目提出了更高的要求，保證其符合低碳理念。而綠色建筑作為一種新型建筑，相比于傳統建筑而言，具有豐富化和多元化的建筑模式，而且對資源利用效率較高，減少浪費損失。

（2）有利于減少資源消耗。綠色建筑則能夠依據低碳理念，優化設計內容，在保障建筑使用功能的同時，考慮對周邊環境的影響，以此改進設計施工方案，優化配置各項建筑資源，減少浪費和消耗等，并重視對污染物、垃圾等物質的處理，實現建設過程低污染、低排放等目的，保證建筑設計的實效得到進一步提升，降低資源消耗量。

（3）有利于降低人體危害。綠色建筑在設計中，堅持以“人”為中心，遵循健康無害化的原則，使用低毒或無毒材料，促使建筑環境具有安全性。比如采用高環保、高性能綠色建材，有利于避免裝修過度而導致室內外氣體含量超標，誘發人們的呼吸道疾病等。通過融合低碳理念和綠色環保設計思想，有助于將空氣質量作為重要的指標，防范建筑風險，保證人體健康[1]。

2.建造綠色建筑的必要性

綠色建筑的設計要充分認識自然環境及其固有的客觀規律，在合理的前提下，盡可能地減少對資源的使用，從而達到節約能源、增加使用效益、防止建設過程中產生的環境問題，達到建筑綠色和環保的目的。因此，必須重視人力資本的消耗和利用?？梢哉f，要實現“綠色”建筑，不僅需要建筑師不斷提高環境質量，更要實現“人與自然”的和諧統一。當代社會面臨著各種物資短缺的嚴重問題，在沒有找到新的可再生能源之前，要緩解能源短缺，就必須節約能源和促進能源循環，而綠色建筑的概念就是對此進行了很好的實踐。隨著人口的激增，城市中的建筑也急劇增加，植物資源的過度利用以及某些區域的居民素質低下，嚴重損害了生態環境，各種惡劣的氣候條件不斷發生，使人們的生存質量大大下降，綠色建筑的許多理念在處理城市環境惡化、改善人類生活舒適方面具有重要意義。此外，隨著時間的推移，人們逐漸認識到建筑物的造價并不只是制造中所需的物料和人力，而是在運用期間所需的能耗及維護的開支。所以，在建筑早期就有必要建設節能設施，使用優質耐用的建筑原料，這將極大地降低今后的開支。

3.綠色建筑設計在民用建筑設計中的應用

3.1 因地制宜，強化整體設計

在綠化建筑的設計理念中要具有全面統籌與整體融合意識，強調建筑本身與周圍環境融為一體，從全局利益出發綜合考量建筑物所在地的總體環境，并在建筑設計和施工過程中盡可能減少對周圍環境的破壞；而在建筑布置的設計上，要充分考慮使用者的應用要求、環境需要、節能要求，并加以科學合理的資源配置，達到總體的優化布置。首先，在綠色建筑設計的影響下，建筑必須因地制宜，從建筑構件的設計、建筑材料的選用以及施工技能的使用等方面進行優化，并注重少污染、低能耗、少影響；其次，在建筑工程中，充分運用最新的科技、材料和設備，優化施工工藝，以降低施工過程對周圍環境所產生的危害，從而使建筑過程能夠和周圍環境有機融合；最后，在建筑中，要充分考慮周圍的地貌、土質、水文、自然環境等，科學合理使用資源，減少過量開采，從而防止資源在建筑和施工過程中對周圍環境產生損害，同時建筑風格也要和所在區域的地理位置、人文風情、經濟發展現狀等因素相 匹配[2]。

3.2 綠色建筑材料使用

設計人員要充分認識到建筑材料對建筑環保性的影響,并且在追求建筑經濟、美觀、實用的同時,合理利用各種低碳、環保的建筑材料,因地制宜,減少建筑材料的損耗。首先,設計人員要做好建筑區域周邊環境調研工作,盡可能應用當地的建筑材料進行施工,避免因材料運輸產生不必要的成本和能源損耗。為避免建筑耐久性不足導致后期維護消耗較多的資源,設計人員需要合理應用高強度混凝土、鋁合金等耐久性較強的材料,并通過復合加工的方式來確保所應用的建筑材料與建筑所處環境相適應,避免建筑材料出現快速腐蝕、老化等問題。其次,建筑企業可以在施工階段回收可利用的材料,從而在實現對廢料有效處理的同時,減少不必要的支出。常見的可回收材料包括復合金屬、木塑材料等。建筑企業也可以合理引進硅酸鹽保溫材料等兼具防水、防火、吸熱等多功能的新型材料。再次,傳統建筑施工所應用的油漆等材料往往含有有毒有害物質,設計人員需要避免在設計方案中使用此類材料,而應合理應用綠色材料[3]。最后,設計人員在選用建筑材料時,不僅需要考慮材料本身的綠色環保特性,還需要考慮此類材料應用后所帶來的能源節約效果。例如,建筑外窗作為直接接觸外界環境的建筑材料,其冷熱交換性能對建筑內部的溫度變化具有較大的影響,設計人員需要在外窗材料選型時,綜合考慮外窗的透光、隔熱和保溫等效果,積極應用復合玻璃等材料,有效增強建筑的保溫隔熱效果和光污染防治效果。此外,在進行建筑外窗設計時,設計人員也可以選擇雙層玻璃,并在玻璃夾層中充入具有隔熱效果的惰性氣體,在空隙中填充密封性良好的泡沫塑料,從而有效增強窗戶的密封、隔熱、保溫效果。

3.3 多元化利用綠色建筑技術

在建筑中，必須通過多元化運用綠色建筑技術，以進一步實現綠色發展理念，并確定節能與環保目標。為提升綠色建筑設計品質，必須引入與清潔再生能源利用技術和其他建筑科技的親和模式及策略。比如利用太陽光等可再生能源，就可以大大減少能耗與環境污染。而在建筑中運用太陽光墻體科技，就必須按照樓層標高，適當設置太陽光墻體面積。利用太陽光墻體科技就能為建筑物提供大量的新鮮空氣，抑制超臨界二氧化碳危害，從而提升建筑環保科技能力，進而減少污染[4]。此外，利用新型太陽能墻體科技還有助于維持建筑室內外氣溫的穩定，從而改善建筑物保溫功能，進而減少能耗。除此以外，生物能源科技、地熱發電科技等，也都可以運用在建筑中。在建筑工程中，通過使用地熱發電建設資源循環系統，不但有利于保證能源需求，而且還有利于避免浪費電能。通過使用生物能源科技，既有利于降低垃圾污染，也有助于循環利用，進而達到節約環保的目標。

3.4 完善排水系統設計

排水系統設計是建筑工程設計的重點內容，如果房屋排水系統設計出現問題，那么生活污水的排放則會受到阻礙，甚至會導致不同類型污水的混合排放，加大了后期污水處理的難度。為了避免污水的二次污染，必須要完善排水系統設計，優化房屋建筑的排水性能，避免二次污染。首先，創新供水方式，提高污水排放的機械化水平。不同廢水分類集中處理，對于一些污染程度并不嚴重的廢水進行二次處理后可以循環利用，節約水資源。過去，傳統的排水設計需要借助輸水管道將污水輸送到污水處理廠，進而才能實現污水的處理。如今，綠色建筑設計理念在建筑設計中的應用進一步提高了回收系統和水循環系統的建設水平，在保障排水系統的基礎功能的基礎至上提高了污水傳輸處理的效率，同時也推動回收系統和水循環系統的建設。

3.5 設計低碳型外墻保溫層

保溫設計是直接關系到建筑能源消耗程度的重要內容，通常情況下，綠色建筑設計中，應當考慮采用適當的承載材料，并關注其保溫性能，促使建筑性能得到良好保障。綜合現階段對于建筑保溫層的設計，應當側重提升保溫層的耐久性，降低建筑物的導熱系數，以此優化建筑整體性能。比如對建筑內部結構設計工作中，應合理選擇保溫材料，一般可選擇珍珠巖砂漿等，有利于提升保溫作用，滿足綠色建筑以及低碳理念的要求。同時應當改善傳統的單一性保溫材料使用現狀，減少對建筑使用的不良影響，應當按照建筑特點以及當地自然條件，科學選擇保溫材料，進一步提升綠色建筑設計實效，穩定資源消耗，避免出現熱損失等問題?？稍O計零碳建筑保溫隔熱系統，有利于滿足各地建筑物全面的供暖和供冷需求，減少碳排放量。

3.6 合理利用資源要素

如果建筑在設計時統籌考慮，將各種不同的材料進行有效開發，就可以大大提高資源的使用效果，減少建設過程中對社會資源的巨大消耗。首先，在當代建筑中，風能是一個重要的研究課題，在建筑結構、朝向、形體以及整體建筑的布置上可以保證建筑具有良好的迎風能力；城市高層建筑通風好，有利于身體健康。另外，根據當地的實際情況，應大力開發風力發電和發熱，進一步促進這種資源的開發。其次，太陽能是一種可持續發展的綠色能源，它日益成為人們日常生活和工作的主要能源，在設計時必須與當地的自然條件相聯系，使其優點最大化；在光熱和光電領域，由于科技進步其轉化效率和安全性得到了進一步改善。在發展環保型住宅時，應盡量增加對綠色建筑材料的利用，并加強對可再生資源的利用率；木材、紙張和纖維等可再生能源既可以減少投資費用，又可以減少對其他資源的占用，對于社會的可持續發展具有重要意義。在設計時，還須考慮對舊建材的二次使用。很多老建筑材料都是表面粗糙，質量仍然合格，可以安心使用，如鋼材、磚塊、木制品等這些老的原料，經過處理之后可以減少對環境的破壞和資源的消耗，同時還可以節省大量的資金成本。

3.7 充分把握周邊環境，真正適應自然環境、區域氣候和城市空間

采用室內外環境適應性設計/管理共享池，實現人與自然的和諧共生，有效減少建筑中的能源和材料浪費。在做好相關研究的情況下，要充分地把握周邊環境，真正適應自然環境、區域氣候和城市空間，從而達到真正優化建筑設計的目的。從適應自然環境的角度出發，建筑設計應充分融入自然景觀的整體空間規劃，在條件允許的情況下，營造良好的開放活動空間過渡，為鋼筋、玻璃等組成的現代建筑注入更多的自然活力。在適應區域氣候方面，要根據當地氣候的實際情況，合理優化建筑造型設計，盡量減少建筑與外部氣候直接接觸的表面積。特別是在夏季炎熱高溫或冬季寒冷低溫的情況下，更應注意這一點，以保持建筑空間內部穩定舒適的空氣環境，減少能源消耗，整個建筑空間內部的不利外部氣候因素更少。此外，在設計綠色建筑時，應根據氣候變化設計合理的復合屋頂系統，同時考慮照明、通風和維護功能。在條件允許的情況下，設計適應氣候變化的復合幕墻系統，通過雙層玻璃幕墻和復合幕墻系統進一步加強對室內溫度和空氣質量的有效調節。從適應城市空間的角度來看，建筑設計需要對建筑周圍的空間環境進行綜合分析，考慮社會環境對建筑內部照明和通風的影響，并注意建筑表面與周圍綠色環境的聯系，形成統一優美的綠色景觀。在充分考慮室內外環境的情況下，綠色建筑設計需要考慮形狀設計、平面功能、通風設計和遮陽設計。形狀設計的關鍵是合理確定建筑物的形狀系數，降低形狀系數以節約能源。平面功能的設計需要基于空間屬性和區域的劃分，以及居住需求的建筑空間的合理劃分，特別是功能空間的合理設計，盡可能為人們提供良好的居住和居住體驗。通風設計應考慮機械通風和自然通風。應通過合理布局住宅平面、適當優化住宅開口、住宅組件、中庭和樓梯間的通風等，有效地增強和改善自然通風。至于遮陽設計，需要充分考慮夏季的室內舒適性，借助窗戶、墻壁、屋頂等進行遮陽，從而在建筑物內形成良好的空氣環境。

4.建筑設計優化與綠色建筑技術的結合

（1）綠色建筑技術是通過多種技術和手段相結合，來實現建筑環境和建筑品質的提升，及，對人類生存環境的保護，在一定程度上能夠促進城市的可持續發展。綠色建筑技術以其可持續發展的理念促進了城市的發展。此外，在綠色建筑的設計中，采用先進的技術設備和材料，還能保證建筑物使用年限的延長與安全問題的有效解決。

（2）建筑設計的目的是使建筑物滿足人們生活需 求，同時也可以通過對建筑物設計來有效控制建筑成本。隨著社會經濟的不斷發展與進步，人們對建筑的質量和設計的要求越來越高。綠色建筑技術作為一種綠色建筑類型，以其綠色環保特點作為基礎，為人們提供一個非常舒適的居住環境。在建筑設計過程中，應用綠色建筑技術與傳統建設方案相比具有明顯優勢。在建筑物設計過程中，進行有效的綠色建筑技術應用，能夠有效控制建筑成本，并提高使用效率。

（3）我國經濟發展迅速，所以對于資源的利用和環境的保護問題已經越來越受到人們的重視。建筑設計行業作為綠色建筑技術與新材料應用最廣泛的領域之一，是在建筑節能方面具有較高實踐價值和技術水平。通過對綠色建筑技術的研究，能夠有效提高建筑材料的使用率、能源效率和環境質量，從而增強建筑行業發展能力和發展潛力。隨著綠色建筑行業的發展，我國建筑行業還存在著一些問題[5]。

（4）提高建筑的氣候適應性，在對我國不同建筑設計類型、經典建筑和綠色建筑類型特點的理論研究和實踐進行長期系統全面調查分析的基礎上，通過對近年來世界各地不同地區和氣候的建筑設計形式和環境節能減排行為的動態綜合比較研究，發現中國任何特定地區建筑形態之間的環境再創新的演化機制和建筑協調發展模式，都將直接影響中國建筑的基本環境技術屬性。例如，功能空間、結構形式特征和建筑外部空間結構的形式、室內結構和室內外部空間物理環境、經濟因素及其輸入、區域風格特征等，反映或呈現了建筑安全性、經濟性、舒適性，在建筑創作技術的應用中占有突出的市場領先地位。建筑外觀的設計應全面應用于具體的建筑作品表達，能夠有效適應外部環境氣候條件、地形地貌特征等社會現實條件，并滿足特定的審美要求，如中國傳統生活禮儀習俗和文化的要求。

結語：

目前，在建筑設計中，環保建筑設計仍具有廣闊的發展前景，因此，必須建立合理的循環再循環觀念，提高建筑材料利用率，減少建筑損耗，促進建筑設計的可持續發展，通過改善結構設計、實現建筑綠化等方式，提高綠色建筑設計質量?？傊?，建筑工程建設應加強環境保護、降低生態影響，為建筑企業進行綠色建筑的設計、施工提供科學、高效的依據，提高工程建設質量，促進我國建筑業健康、環保、可持續發展。