建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)理念的整合應(yīng)用探究

楊志雄

（中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430000）

0 引言

建筑工程設(shè)計(jì)期間，引進(jìn)利用綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念，還要遵循節(jié)能環(huán)保、以人為本、系統(tǒng)性以及全局性等設(shè)計(jì)原則，綜合考量工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件、環(huán)境因素以及人文因素等，結(jié)合工程設(shè)計(jì)需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，合理應(yīng)用綠色設(shè)計(jì)的方法及實(shí)用性技術(shù)，確保設(shè)計(jì)方案的切實(shí)可行性與科學(xué)合理性，處處體現(xiàn)對(duì)節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)追求[1]。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)概述

1.1 概念

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，人類逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。國家發(fā)展戰(zhàn)略與世界接軌，也在大力推行綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展，建筑行業(yè)作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的核心產(chǎn)業(yè)，推行綠色發(fā)展已經(jīng)勢在必行。建筑工程的綠色設(shè)計(jì)就是目前這種行業(yè)及大環(huán)境背景下的產(chǎn)物。在建筑工程的設(shè)計(jì)方案中引進(jìn)利用綠色環(huán)保理念、技術(shù)應(yīng)用以及施工方法，是對(duì)建筑工程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種顛覆，綠色設(shè)計(jì)有利于建筑工程提升資源利用率，做到物盡其用，促進(jìn)節(jié)能降耗，建筑工程有望實(shí)現(xiàn)一體化的設(shè)計(jì)及功能應(yīng)用。高層建筑的設(shè)計(jì)施工引進(jìn)綠色環(huán)保理念，要求設(shè)計(jì)階段以整體的眼光去看待工程，把這個(gè)整體完美融入?yún)^(qū)域自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)和諧共存，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)提升質(zhì)量和水平。舉例來說，提前估測建筑的采光條件，對(duì)建筑所處環(huán)境及通風(fēng)條件進(jìn)行細(xì)致分析，在實(shí)現(xiàn)建筑成效綠色環(huán)保的同時(shí)，滿足用戶的居住舒適感體驗(yàn)要求，實(shí)現(xiàn)建筑工程與低碳經(jīng)濟(jì)的有機(jī)結(jié)合[2]。高層建筑設(shè)計(jì)須致力于采光質(zhì)量提升，優(yōu)化完善自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，以綠色建筑設(shè)計(jì)為居民打造高質(zhì)量生活環(huán)境。

1.2 綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用的意義

國內(nèi)目前在設(shè)計(jì)建造高層房建工程時(shí)，一些工程仍然停留在傳統(tǒng)落后的設(shè)計(jì)理念下，沒有科學(xué)引進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)。舉例來說，高層房建工程在資源利用上存在效率低下的問題，很多建材出現(xiàn)嚴(yán)重浪費(fèi)，有的嚴(yán)重破壞區(qū)域生態(tài)環(huán)境，給當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ钤斐蓯毫佑绊懀O(shè)計(jì)成效既不低碳環(huán)保，又不健康舒適。目前全球的經(jīng)濟(jì)建設(shè)趨勢是全面轉(zhuǎn)向綠色低碳方向，建筑工程開展綠色設(shè)計(jì)是大勢所趨。設(shè)計(jì)人員自身還須強(qiáng)化環(huán)保理念，積極落實(shí)綠色設(shè)計(jì)。建筑工程的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，不但可以促進(jìn)建材達(dá)到最高利用率，而且大幅降低環(huán)境污染，為周邊居民營造舒適宜居的生活環(huán)境。國家層面已經(jīng)就碳達(dá)峰以及碳中和制定了戰(zhàn)略目標(biāo)，建筑行業(yè)也要積極響應(yīng)國家號(hào)召，堅(jiān)持走綠色設(shè)計(jì)的發(fā)展道路，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3-4]。

2 高層建筑的綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用

較之建筑工程的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，綠色建筑設(shè)計(jì)在部分功能需求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上比較特殊，要求設(shè)計(jì)方案必須體現(xiàn)出對(duì)和諧生態(tài)的貫徹與追求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。設(shè)計(jì)人員一定要秉持整體性設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性。例如，設(shè)計(jì)期間要對(duì)溫濕度等因素的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行綜合考量，結(jié)合工程特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有資源加以最大化利用，杜絕資源浪費(fèi)。

2.1 合理選址

設(shè)計(jì)高層房建工程期間，首要問題就是為工程選擇一個(gè)合理的位置。建筑選址是一種多方因素的綜合考量，它的科學(xué)合理性直接決定其功能應(yīng)用的最終成效。設(shè)計(jì)人員要提前進(jìn)行實(shí)地走訪，傾聽群眾呼聲，可以局部應(yīng)用老舊基址，保證城市用地的合理規(guī)劃。同時(shí)，還要周密分析選址可能帶來的環(huán)境影響，如果選址方案出現(xiàn)謬誤，極有可能危害當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。而且建筑工程的施工用地最好摒棄填砂造地等做法，要綜合考量工程建設(shè)對(duì)環(huán)境潛在的負(fù)面影響，還要綜合分析當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，保證設(shè)計(jì)成效舒適宜居。

2.2 平面及形狀設(shè)計(jì)

高層建筑的綠色設(shè)計(jì)需要充分結(jié)合工程特點(diǎn)。建筑工程的多元化發(fā)展趨勢。帶來的是日趨多元的外形及功能應(yīng)用需要，設(shè)計(jì)期間要對(duì)外形美觀度以及合理的功能應(yīng)用進(jìn)行綜合考量，兼顧綠色環(huán)保要求，結(jié)合散熱比等數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。高層建筑比普通建筑擁有更大的表面積，散熱就更加容易和快速，這種功能特質(zhì)可以合理利用到設(shè)計(jì)方案之中，優(yōu)化完善高層建筑的外形以及整體構(gòu)造設(shè)計(jì)。舉例來說，高層建筑在設(shè)計(jì)電梯時(shí)，可布置在背對(duì)陽光的陰面，讓陽光照不到電梯，自然也不會(huì)因不能快速散熱而損壞電梯，這種有效防護(hù)措施可以使電梯達(dá)到更多服務(wù)年限。

2.3 朝向設(shè)計(jì)

建筑的朝向是設(shè)計(jì)過程的重要注意事項(xiàng)，要求設(shè)計(jì)人員結(jié)合綠色設(shè)計(jì)理念，對(duì)朝向選擇的節(jié)能降耗及綠色環(huán)保性能進(jìn)行綜合考量。設(shè)計(jì)人員要確保工程選址的科學(xué)合理性，結(jié)合地理、環(huán)境以及設(shè)計(jì)需要選定合理朝向，保證建筑物達(dá)到良好的采光條件。而且采光條件還與鄰近建筑物有關(guān)。設(shè)計(jì)人員要讓本工程與其他鄰近構(gòu)筑物達(dá)到最佳間距。特別是針對(duì)高層建筑來說，設(shè)計(jì)方案很難滿足全部樓層的合理采光，所以設(shè)計(jì)期間必須對(duì)陽光進(jìn)行科學(xué)追光，戶型設(shè)計(jì)最好南北通透。同時(shí)，建筑采光不僅與工程選址和朝向密切相關(guān)，而且室內(nèi)設(shè)計(jì)也是重要影響因素。建筑工程的室內(nèi)設(shè)計(jì)要盡量講求科學(xué)合理性，實(shí)施多元化的內(nèi)部布局，滿足室內(nèi)采光需要。

2.4 保溫節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

高層房建工程的綠色設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)有資料及設(shè)計(jì)需要進(jìn)行全面研究，對(duì)包括散熱比和體形系數(shù)等在內(nèi)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)測算，給出科學(xué)合理的平面布局設(shè)計(jì)。建筑物的表面積越大，其散熱量也會(huì)越高。具體到高層建筑，它的表面積要比普通建筑大上很多，所以產(chǎn)生可巨大的散熱量，因此設(shè)計(jì)期間就要對(duì)包括機(jī)房、管線以及電梯等在內(nèi)的長期運(yùn)行設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃，最好選擇背陰面安置，防止運(yùn)行期間產(chǎn)生過多熱量而損壞。高層房建工程在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員須全面考量工程所在區(qū)域的氣候特點(diǎn)，在綠色設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到節(jié)能降耗成效。要為圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很輕的自重，較低傳熱系數(shù)，良好的防火性能以及經(jīng)久耐用的建材，盡量減少不利因素給圍護(hù)結(jié)構(gòu)帶來的負(fù)面影響，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)更長的使用年限。

2.5 節(jié)能門窗技術(shù)

門窗是建筑物的重要組成部分，它們的設(shè)計(jì)成效與建筑的節(jié)能環(huán)保性能密不可分。門窗是室內(nèi)居民與外界環(huán)境接觸和交流的通道，其功能應(yīng)用對(duì)建筑整體性能舉足輕重。如果門窗設(shè)計(jì)沒有達(dá)到質(zhì)量性能標(biāo)準(zhǔn)，其損壞率非常高，頻繁更換不僅讓人不勝其煩，而且也是一種資源浪費(fèi)。要求設(shè)計(jì)人員的門窗設(shè)計(jì)必須兼顧多方因素，重點(diǎn)考慮氣壓以及風(fēng)力等影響因素，而且還要注意門窗不能在環(huán)境影響下發(fā)出刺耳噪聲，破壞居民對(duì)室內(nèi)安靜環(huán)境的需求。所以門窗設(shè)計(jì)還須加入隔音、抗壓以及防風(fēng)規(guī)劃。同時(shí)，光污染也是房建工程需要規(guī)避的問題，要實(shí)現(xiàn)對(duì)光污染的有效防范，還須在門窗施工設(shè)計(jì)中選擇適用類型的玻璃，既消除光污染危害，同時(shí)保證室內(nèi)采光，把人工光源屏蔽在室外。而且門窗設(shè)計(jì)與室內(nèi)采光有直接關(guān)系，自然界的四季變化會(huì)帶來不同的溫度及光照條件，門窗的所在位置，設(shè)計(jì)高度都對(duì)室內(nèi)采光有重要影響，要求設(shè)計(jì)人員必須對(duì)上述因素進(jìn)行綜合考量，結(jié)合自然界的動(dòng)態(tài)變化對(duì)窗戶進(jìn)行對(duì)應(yīng)性設(shè)計(jì)，結(jié)合行業(yè)前沿的先進(jìn)科技，確保門窗設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

2.6 水資源利用

高層房建工程的設(shè)計(jì)方案要對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。這個(gè)設(shè)計(jì)要素非常關(guān)鍵，它直接影響建筑的功能應(yīng)用。如果利用綠色設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)高層建筑，給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)必須合理解決的問題。要為高層建筑設(shè)計(jì)出節(jié)能環(huán)保的給排水系統(tǒng)，需要對(duì)包括雨水在內(nèi)的自然資源進(jìn)行合理應(yīng)用，把雨水回收系統(tǒng)安置在盡量靠近建筑的合適位置，對(duì)雨水進(jìn)行回收和循環(huán)利用，減少水資源的過度消耗。舉例來說，回收的雨水可以用作綠化灌溉，達(dá)到循環(huán)利用的設(shè)計(jì)成效。

2.7 墻體設(shè)計(jì)

高層建筑采取綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念，要加強(qiáng)墻體的低碳設(shè)計(jì)。高層房建工程的墻體結(jié)構(gòu)由內(nèi)外兩個(gè)主要部分組成，無論內(nèi)墻還是外墻。其作用和地位都同等重要。在建筑整體的安全穩(wěn)定性方面，外墻起著不可估量的作用。原因在于外墻在整個(gè)建筑中屬于主體框架，它的安全穩(wěn)定性不夠，建筑的整體質(zhì)量都無法保障。而內(nèi)墻對(duì)居民的居住體驗(yàn)有直接影響，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)期間還須科學(xué)處理內(nèi)外墻體的微妙平衡。高層建筑中能耗最大的是外墻結(jié)構(gòu)，它的能耗量在建筑總能耗中占比高達(dá)25%，建筑的綠色設(shè)計(jì)還須對(duì)外墻加以重點(diǎn)關(guān)注。外墻設(shè)計(jì)期間要提升節(jié)能環(huán)保性能，把外墻面積壓縮到合理限度，要求設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑美學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)加以充分利用，合理控制外墻面積。舉例來說，建筑外觀可以設(shè)計(jì)為圓形或者橢圓形，提升外觀美觀度，而且讓建筑風(fēng)格突出特立獨(dú)行的特色而且外墻面積得到有效壓縮，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗設(shè)計(jì)目的。同時(shí)外墻設(shè)計(jì)還須嚴(yán)格落實(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以設(shè)計(jì)規(guī)范達(dá)標(biāo)為前提，盡量在施工選材上遵循綠色環(huán)保理念。而且還可為內(nèi)墻與外墻加裝中間保溫層，這種布設(shè)方式是利用外墻保護(hù)保溫層，而且保證室內(nèi)保溫，達(dá)成冬暖夏涼的目標(biāo)追求。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)原則

3.1 環(huán)保節(jié)能

高層房建工程應(yīng)用綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，首要設(shè)計(jì)原則是節(jié)能環(huán)保。在這種原則指導(dǎo)下，遵循綠色設(shè)計(jì)理念，可促進(jìn)建筑工程的綠色設(shè)計(jì)提升質(zhì)量，降低施工成本，實(shí)現(xiàn)資源利用率的最大化，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境做到最大限度的保護(hù)，有積極的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)效益。舉例來說，建筑設(shè)計(jì)布局中可以把包括機(jī)房、管線以及電梯等設(shè)施設(shè)置于建筑的背陰面，或者為建筑加設(shè)空中庭院，利用自然風(fēng)通風(fēng)，節(jié)能環(huán)保成效非常理想[5]。

3.2 以人為本

建筑工程開展綠色設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員須對(duì)區(qū)域居民在建筑功能應(yīng)用方面的共性及個(gè)性需要進(jìn)行綜合考量，綠色建筑有區(qū)別于普通建筑的設(shè)計(jì)風(fēng)格、功能應(yīng)用、材料選購以及技術(shù)應(yīng)用方式，需要設(shè)計(jì)人員密切關(guān)注。例如，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行換位思考，站在業(yè)主的視域下開展綠色設(shè)計(jì)，不但要保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且要在實(shí)用性上大做文章，不僅滿足節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求，還為業(yè)主打造舒適宜居的居住空間，而且還兼顧到高層建筑居民的個(gè)性化追求目標(biāo)，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。舉例來說，某住宅小區(qū)全部是高層建筑，它采取了綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)方式，設(shè)計(jì)方案突出以人為本追求，借助具體的量化指標(biāo)對(duì)居民的滿意度進(jìn)行調(diào)查評(píng)估，取得了良好成效[6]。

3.3 系統(tǒng)性

綠色設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于高層房建工程設(shè)計(jì)，有助于工程設(shè)計(jì)方案從整體上提升節(jié)能環(huán)保成效。要求設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格遵守系統(tǒng)性設(shè)計(jì)原則，在高層建筑設(shè)計(jì)中有機(jī)引進(jìn)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，讓綠色設(shè)計(jì)充分展現(xiàn)實(shí)用性，以保障工程整體質(zhì)量為前提，促進(jìn)高層房建工程實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。以某住宅小區(qū)為例，它的熱水供應(yīng)選擇了利用太陽能對(duì)冷水進(jìn)行預(yù)熱，到達(dá)某種溫度條件再實(shí)施電加熱，非常節(jié)能環(huán)保。同時(shí)，太陽能除了可以為生活提供熱水，還可以為建筑提供照明能源。

3.4 全局性

高層房建工程開展綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員要全面評(píng)估建筑的整體系統(tǒng)，對(duì)所處環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察，站在全局角度研究分析工程實(shí)施綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的可行性，以及對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的潛在影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)方案的最終成效進(jìn)行預(yù)判。這種設(shè)計(jì)方式可以達(dá)到高質(zhì)量設(shè)計(jì)，對(duì)工程的區(qū)域生態(tài)環(huán)境可以進(jìn)行有效保護(hù)，使綠色建筑實(shí)現(xiàn)與區(qū)域生態(tài)環(huán)境的有機(jī)融合，構(gòu)建和諧宜居的住宅環(huán)境。同時(shí)，高層房建工程的綠色設(shè)計(jì)，在布置區(qū)域綠化方面也要加強(qiáng)綠色設(shè)計(jì)，打造立體化的綠化布局，對(duì)建筑的區(qū)域熱環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上所述，時(shí)代發(fā)展的每個(gè)階段，都會(huì)有不同的價(jià)值取向和發(fā)展理念。當(dāng)今建筑行業(yè)為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，不斷推行綠色節(jié)能建筑的開發(fā)設(shè)計(jì)，這是時(shí)代發(fā)展的大勢所趨。也是建筑用戶的合理需求。建筑工程的設(shè)計(jì)方案引進(jìn)利用綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念，需要進(jìn)行合理選址，在平面設(shè)計(jì)、外形設(shè)計(jì)、墻體設(shè)計(jì)、門窗設(shè)計(jì)以及朝向設(shè)計(jì)等方面體現(xiàn)對(duì)綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)追求，同時(shí)對(duì)水資源以及保溫節(jié)能技術(shù)等進(jìn)行科學(xué)利用，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，充分發(fā)揮綠色建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用優(yōu)勢和價(jià)值，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。