綠色建筑設計在民用建筑設計中的應用分析

文／張廣超 北京首鋼建設集團有限公司 北京 100041

引言：

面對全球的能源短缺和環境壓力，綠色建筑作為一種實現節能減排、綠色環保、持續發展的重要手段，得到了社會各界的廣泛關注和高度評價。尤其是在民用建筑設計領域，綠色建筑設計理念的應用顯得尤為重要。因此，當前民用建筑設計要積極針對綠色理念展開深入研究分析，以通過采取先進的工藝方法和技術手段，進一步提高居住舒適度以及人體的健康水平。

1.綠色建筑的概念與核心

綠色建筑，又稱為“可持續建筑”或“環保建筑”，是一種將環境保護理念貫穿于建筑物生命周期的全過程（包括建筑規劃、設計、施工、運營和拆除）的建筑方式。綠色建筑設計核心理念主要包括以下幾個方面：

一是，合理規劃和設計。在地理選址上，綠色建筑應考慮到本地的氣候、地形、風向、日照等自然環境因素，充分利用自然資源，達到節能、減排效果。并且，在建筑設計中，綠色建筑強調使用可持續或可回收材料、減少建筑廢棄物、提高建筑受熱性能等。

二是，節能與環保。在建筑的運行過程中，效率的節能設備和系統，以及有效的能源管理是必不可少的。要通過合理的設計，以對建筑進行自然通風、自然采光、太陽能利用等，降低能源消耗，減少溫室氣體排放。此外，還要盡可能地使用太陽能、風能等可再生能源。

三是，資源的循環利用。在水資源管理上，綠色建筑設計通過構建雨水收集和利用系統，提倡潔凈水和生活污水的循環利用，減少對淡水資源的消耗。在建筑材料上，應優先選擇可循環利用和可再生的材料。

四是，提高居住舒適度和室內環境質量。綠色建筑強調人與自然的和諧共生，因此在設計中要關注居住者的舒適度和建筑的適用性。即要注重室內環境質量，包括空氣質量、光照、濕度、聲音環境等，使之營造出良好的健康和舒適的生活環境[1]。

2.綠色建筑設計應用在民用建筑設計應堅持的原則

2.1 高效化原則

高效化原則是指在滿足使用功能的前提下，通過合理規劃和優化設計，實現資源、能源的高效利用，以達到最優化的綜合效果。例如，要通過合理布局和規劃使建筑在設計的初期就達成與環境之間良好的配合，減少不必要的能源浪費。再如，合理選擇和應用新的材料、設備和技術，通過改進結構形式和加強施工質量管理，實現建筑的高質量和高效率。

2.2 節能原則

節能是綠色建筑設計的核心原則之一，其旨在通過科學的設計方法和手段，盡可能減少能源消耗，減少環境負荷，實現建筑的低碳化、環保性。因此，在節能方面，民用建筑設計應著重從以下幾個方面來考慮：

一是合理的建筑布局和形態設計，以降低能源消耗；

二是提升建筑的保溫性能，降低冷暖負荷；

三是優化空調系統，提升能效比；

四是利用可再生能源，替代或減少傳統能源的使用。

2.3 健康與舒適性原則

在民用建筑設計中，健康與舒適性原則是必須要遵循的。建筑不僅要滿足人們的居住需求，同時更要保證人們在其中的身心健康和生活品質。為此，在民用建筑設計中，應注重提供良好的室內環境質量，這包括優良的室內空氣質量、適宜的溫濕度、良好的采光和視覺環境等。例如，可以通過選擇低污染材料和進行有效的通風設計以改善室內空氣質量；或者，可以通過合理的建筑結構設計和有效的空調系統規劃來調節室溫和濕度。并且，民用建筑還應注重用戶的感官體驗，為用戶提供舒適的視聽環境，如防止噪聲污染，提供充足的自然光照等。

2.4 靈活性原則

靈活性原則在民用建筑設計中是指設計應具有適應性和可變性，以便能夠適應不斷變化的環境和用戶需求。這個原則強調的是建筑設計的“人性化”，符合人們多樣的使用需求。因此，民用建筑設計應考慮到用戶對空間利用的變動性，讓建筑結構和內部布局具有一定的靈活性和可變性。例如，可通過模塊化設計，讓空間可以根據需要進行配置變換，或者讓建筑具有一定的擴展性，為未來可能的功能變動留出空間。同時，靈活性的設計還應考慮到房屋的長期使用需求，比如，在建筑的設計和施工階段就預留出安裝和更新能源設備的空間，以便在將來的運行中更好地適應新的能源技術和市場需求[2]。

3.綠色建筑設計理念在民用建筑設計中的應用

3.1 建筑總體規劃設計

首先，在建筑的定位和布局上。對于任何一個建筑項目而言，其定位和布局是十分重要的，將綠色建筑設計理念應用在此環節中，民用建筑則要根據地理、氣候、環境等因素確定建筑的位置和形態，從而實現資源的有效利用和環境的保護。一方面，建筑的定位應合理利用自然環境，如光照、熱量等。另一方面，建筑應盡可能朝向適合采光和通風的方向，以達到節約能源和提高生活質量的目標。此外，建筑的布局也應考慮到環境因素，避免對自然環境造成破壞。其次，在建筑形態設計上，將綠色建筑設計理念應用在此環節中，民用建筑則要保證建筑形態與環境相協調，既能滿足人類生活和活動的需要，又能保持自然環境的完整性。比如，建筑形態可以設計為與周圍環境相融合的形式，如采用曲線或低平的形狀，以降低對周圍環境的沖擊。同時，建筑的顏色也應與周圍環境協調，盡量使用反射率較高的顏色，以減少熱量吸收和能源消耗。此外，在空間規劃設計上，空間規劃設計是在滿足功能需求的基礎上，根據建筑的性質和使用需求，進行合理布局和組織的過程。而將綠色建筑設計理念應用在此環節中，民用建筑則需要進一步優化空間利用，節約資源，提高空間舒適度。例如，在室內空間設計中，應考慮充分利用自然光，提高照明效率，減少人工照明對能源的依賴。同時，還要通過合理的空間布局，提高空氣流動性，達到自然通風和降低空調依賴的效果。

3.2 環境景觀設計

綠色建筑設計理念的引入，使得設計人員在設計民用建筑環境景觀時可從更高的角度考察能源、資源的高效利用。首先，設計人員要選擇適合當地氣候和土壤條件的植物種植，由于我國各地區的氣候和土壤條件較為獨特，因此在選擇植物種植方面，應秉持“本土化”原則，即選擇當地的原生植物，以保證這些植物具有良好的適應性，能夠較好的抵御病蟲害，減少人工干預和化肥的使用，促進生物多樣性的保護。另外，設計人員還要利用植物以調節微氣候，優化環境，改善空氣質量，為居民提供舒適的居住環境。其次，設計人員可設計雨水花園和生態水池，一方面要通過雨水花園和生態水池的設計以有效收集和過濾雨水，減少雨水直接流入市政排水系統，減輕其壓力；另一方面還要利用雨水花園和生態水池改進地下水質量，提高城市透水面積，改善城市熱島效應，為居民創造宜人的休閑環境。特別是生態水池的應用，生態水池具有獨特的自凈化功能，要利用水生植物對水質的凈化作用，以真正達到減少污染，保護水資源的目的。最后，設計人員還要考慮將建筑和周邊環境的設計融為一體，這樣可以有效避免建筑物過于突兀。例如，設計人員可在墻面、屋頂設計綠化，將建筑和周圍景觀有效的融合在一起，以此提高民用建筑的生態價值[3]。

3.3 建筑材料的選用

綠色建筑設計理念強調環保、能源效率和可持續發展，因此，材料的選擇也要符合其發展要求。例如，在地板材料的選擇過程中，要首選環保型地板。如可選用竹地板，因為竹子生長周期短、可再生性強，對環境影響小，是優秀的綠色地板材料。或者，還可選用新型的PVC 地板，該材質除了具備耐磨、防滑、易清潔等優點外，其主要原料是聚氯乙烯，該原料可以實現循環利用，能夠有效避免資源浪費和環境污染。在墻體材料的選擇上，可選擇新型節能墻體材料空心磚，以有效降低墻體的熱傳導系數，實現建筑節能減排的目標。或者，選擇綠色墻板，這種墻板由農業廢棄物和無機膠凝材料制成，不僅有良好的保溫隔熱性能，而且還可以實現農業廢棄物的循環利用，可以說具有很高的環保價值。總之，民用建筑在材料選用過程中，應根據建筑的實際需要，結合各種材料的環保性、耐用性、美觀度和經濟性進行綜合考慮，從而持續推進綠色建筑的實踐，為人類社會的可持續發展做出貢獻。

3.4 建筑配套系統設計

在綠色建筑設計理念中，民用建筑的配套系統設計也要注重效率、環保、和舒適度。如暖通空調系統、照明系統、水資源利用系統、電力系統等等。

（1）暖通空調系統：暖通空調系統是建筑能耗的主要部分之一，在該系統設計中，設計人員應該優先考慮自然通風和被動式太陽能設計，以減少機械制冷和供暖需求。當然，設計人員也需要采用高效的設備和定義合適的舒適區間以減少能耗[4]。

（2）照明系統：照明系統設計可以優先考慮自然光照明，通過窗戶、天窗、反射材料等方式盡可能地引入自然光。同時，設計人員也需要考慮如何防止過度照明和眩光。而在電燈照明方面，應選擇節能性強、使用壽命長的產品，比如選擇LED 燈具，同時配合智能照明控制系統降低能耗。

（3）水資源利用系統：設計人員可以考慮采用雨水收集、灰水利用，或者其他類型的再生水系統，以減少對淡水資源的需求。例如，將灰水可以用于沖廁或者灌溉等應用。

（4）電力系統：設計人員要盡可能地利用可再生能源，如太陽能、風能等，來滿足建筑的部分或全部電力需求。如果條件允許，還可以考慮使用儲能設備，使得可再生能源的利用更加高效和穩定。

總的來說，綠色建筑設計理念下的民用建筑配套系統設計要著眼于全生命周期，包括建設、使用和廢棄階段，全方位地實現節能、環保，提供舒適安全的室內環境，增進人們的生活質量。

3.5 建筑門窗設計

在綠色建筑理念下，民用建筑門窗設計也應以節能、環保、舒適和持續發展為目標。首先，要在窗戶材料的選擇上，可以采用雙層或三層玻璃填充氬氣或空氣等不導熱介質的保溫玻璃，窗框選用斷熱材料，如聚氨酯或PVC。這些材料不僅可以減少室內外熱量傳導，同時還能夠降低暖通空調能耗。或者，還可選擇反射率高的玻璃，以有效阻擋太陽輻射，減少夏天空調負荷。其次，對于需要長時間自然光照明的空間，要合理控制透光和視覺舒適性。窗戶應設置在光照足夠且光線柔和的方向。對于需要保護隱私的空間，可以考慮使用磨砂玻璃或者遮光窗簾。而對于需要享受景觀的空間，應設計大面積的落地窗或全透明玻璃。此外，門窗設計還要注意自然通風和聲學舒適性，門窗布局要有利于形成有效的自然通風路徑，讓新鮮空氣流動起來，降低室內濕度，提高舒適性。同時，窗戶還應具備一定的隔音效果，保證居民生活的寧靜。然而，在實踐中，這些設計原則都需要與建筑本身的特性、地域氣候和用戶需求相結合。例如，在四季變化顯著的地區，可能需要通過設計改變窗戶的透光比和開啟面積，以適應不同季節的照明和通風需求；而城市公共建筑可能要更多地考慮到窗戶的防護性能和聲學隔離效果[5]。

4.未來展望

4.1 深入研究綠色建筑設計理念

隨著人類對環保理念的進一步深入理解和發展，綠色建筑設計理念無疑在未來的民用建筑設計中將會有越來越廣泛的應用。所以，要充分認識到綠色建筑不僅僅是節能和環保，更是關注人的健康和舒適。未來，設計人員需要在設計中更多地考慮如何通過合理的布局和設備選擇，提升室內空氣質量和視覺舒適度，同時兼顧噪音控制和熱環境優化等多元化需求。并且，綠色建筑還考慮全生命周期的環境影響，包括材料的采集、運輸、加工、使用和處置等各個階段。因此設計人員需要積極推動循環經濟的理念，確保建筑的每一個構成部分都能被高效利用或者再生。此外，設計人員未來還要通過科學的評估和模擬，更準確地量化綠色建筑的環境效益，為設計決策提供科學依據。

4.2 掌握綠色建筑設計新材料與新技術

新材料和新技術在未來的民用建筑設計中將發揮重要角色。在新材料方面，例如，生物基材料、自清潔材料和相變儲能材料等，這些材料的廣泛應用可使建筑具有更高的環保性和能源效率。在新技術方面，例如，構件預制技術能大大減少工地上的資源浪費；熱電聯產和地熱等可再生能源技術，則可以降低建筑的運行能耗。此外，信息技術如互聯網、物聯網，可以通過智能感應、控制和優化，進一步提高建筑的能效和舒適度。因此，設計人員要充分掌握這些材料和新技術，以保證民用建筑能夠真正做到人與自然的和諧共生[6]。

4.3 宣傳綠色理念并嚴格執行標準

要想讓綠色建筑設計理念真正得以落實，首要工作就是要通過宣傳和教育讓更多的人了解并接受這個理念。地方政府需要在各個層面和領域進行宣傳，從普通公眾到專業設計師，從建筑施工者到政策制定者，要全方位、全鏈條地推廣綠色建筑設計理念，同時還要強化學校教育和社區活動的引導作用。或者，還可以通過綠色建筑示范區和優秀案例的展示，來讓大家直觀感受到綠色建筑設計理念帶來的實際效果和好處。

其次，嚴格執行綠色建筑設計的標準和規范，是推廣綠色建筑設計理念的重要措施。要想在全國盡快推廣和實施綠色建筑標準，就要制定嚴格的施工標準，以適應新的技術發展和環保要求。并且，建立完施工標準后，還要建立與相應的監測和審計系統，對每一個項目從設計到施工，再到使用和維護等各個階段進行全程跟蹤，對不符合綠色建筑標準的行為要實施嚴厲的處罰。

4.4 提高設計人員責任心

在建筑工程項目設計過程中，提高設計人員的責任心，是實現綠色建筑設計理念的關鍵。因此，設計人員不僅是技術的執行者，更是理念的傳播者。設計人員的綠色責任感將直接影響到綠色建筑設計理念的落地效果。未來，政府及工程企業需要通過相應的教育和培訓，提升設計人員對綠色建筑的認知度和技術水平，讓設計人員在設計中更好地融入綠色理念，從源頭上打造出真正的綠色建筑。同時，為了進一步強化設計人員的踐行成效，還要完善評價和激勵機制，建立科學的評價體系，要具體涵蓋環保、節能、安全等因素，通過榮譽、獎勵等形式對設計人員的優秀表現予以表彰。只有建立良好的激勵機制，引導設計人員從心底接受綠色建筑理念，才能夠將綠色理念真正落實到實際設計中。此外，還要提升設計人員的自我認同感，如果設計人員對自己的工作和角色有明確的認識和高度的自我認同，那設計人員就會主動承擔起相應的責任。所以，除了要對設計人員進行理論知識和技能培訓以外，同時還要通過教育培訓進一步強調設計人員的社會地位和職業尊嚴，幫助設計人員樹立正確的職業觀念和道德觀念。總之，要想提升民用建筑設計人員的責任心，既需要對設計人員進行專業的教育和指導，同時也需要建立完善的評價和激勵機制，以此推動綠色設計理念的全面落實[7]。

結語：

綜上所述，在現階段的建筑設計中，綠色建筑設計理念已經成為了建筑行業發展的主流趨勢，該理念的出現不僅可以在一定程度上節約能源、降低成本，同時還能夠提升人們的生活質量，保證人們居住環境的健康、安全。因此，在民用建筑中的應用，設計人員要提高對綠色建筑設計理念的重視程度，并將綠色建筑設計理念貫穿民用建筑設計的各個環節當中，以為人們提供一個舒適、健康的居住環境。