綠色建筑設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊擁軍

一、綠色建筑設(shè)計(jì)理念概述及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.綠色建筑設(shè)計(jì)理念概述

綠色建筑發(fā)展周期并不長(zhǎng)，概念仍相對(duì)比較模糊，綠色建筑設(shè)計(jì)主要考量周邊地形、環(huán)境、氣候等因素，優(yōu)選高效節(jié)能技術(shù)，使各類能源得到充分利用。同時(shí)，還要兼顧外觀設(shè)計(jì)，注重與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)人、自然、建筑的統(tǒng)一。綠色建筑設(shè)計(jì)施工要求比較高，應(yīng)優(yōu)選對(duì)環(huán)境污染小，并且對(duì)人體無害的加氣混凝土制品、低輻射鍍膜玻璃、高強(qiáng)鋼等綠色材料，并對(duì)建筑材料的蓄熱保溫性能進(jìn)行考量。除此之外，綠色建筑設(shè)計(jì)還要兼顧環(huán)保性和舒適度，并凸顯其文化內(nèi)涵。

2.綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）提高資源利用率。綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，傾向于就近取材，在當(dāng)?shù)刭?gòu)買高密度纖維板、刨花板的綠色節(jié)能材料。將綠色節(jié)能材料應(yīng)用到墻體設(shè)計(jì)中，能夠達(dá)到良好的承重、絕熱、吸聲、光線隔斷效果很大程度上提高了建筑工程的節(jié)能、保溫性能，資源利用率也非常高。（2）實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在建筑設(shè)計(jì)中，采用遮陽(yáng)系統(tǒng)、綠色照明系統(tǒng)等還能夠避免不必要的建筑能源消耗問題，資源利用率高，有助于實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（3）緩解城鄉(xiāng)資源環(huán)境壓力。當(dāng)前，綠色建筑設(shè)計(jì)理念尚未得到普及，城鄉(xiāng)建筑工程中，無論土地資源，還是可再生能源利用率都不高，投入高、消耗多、收益低。

3.綠色建筑設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)工作中，一定要循環(huán)利用建筑資源，提高資源利用率，還要全面深入考慮環(huán)境污染問題，使建筑施工運(yùn)營(yíng)效率得到明顯提高，達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)及能源節(jié)約效果。

二、綠色建筑設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)

其一，改進(jìn)傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)工藝。以往建筑施工工藝會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，建材浪費(fèi)、資源破壞等問題比較常見。綠色建筑設(shè)計(jì)理念具備可持續(xù)發(fā)展性，除了追求建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和品質(zhì)之外，還講求低碳、環(huán)保。該背景下，設(shè)計(jì)單位往往傾向于依托設(shè)計(jì)理念和工藝改造，實(shí)現(xiàn)綠色建筑工程設(shè)計(jì)目標(biāo)。其二，改良建筑材料。傳統(tǒng)建筑材料因不具備環(huán)保性和節(jié)能性，無法滿足綠色建筑設(shè)計(jì)要求，逐漸被新型材料所替代。以混凝土為例，它是建筑工程設(shè)計(jì)及施工過程中不可或缺的材料，但其會(huì)對(duì)空氣和環(huán)境產(chǎn)生污染。因而，使用無污染的改良混凝土對(duì)其進(jìn)行替代，不僅不會(huì)影響環(huán)境，還有助于建筑工程強(qiáng)度及性能提高。其三，充分利用建筑結(jié)構(gòu)選型，依據(jù)建筑形式、建筑結(jié)構(gòu)體系，對(duì)通風(fēng)、采光等細(xì)節(jié)問題進(jìn)行綜合考量，集約使用土地，避免出現(xiàn)土地資源浪費(fèi)的情況。

三、綠色建筑設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

經(jīng)過短短幾年的推廣應(yīng)用，綠色建筑在我區(qū)已大面積推廣應(yīng)用。2018年上半年，內(nèi)蒙古共有572個(gè)項(xiàng)目按照綠色建筑要求設(shè)計(jì)建造，建筑面積638.18萬m2，其中有4個(gè)項(xiàng)目，19.82萬m2取得綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)，涵蓋公共建筑、居住建筑、設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)、運(yùn)行標(biāo)識(shí)。包頭市綠色建筑面積超150萬m2，位居全區(qū)第一，呼和浩特市、呼倫貝爾市、赤峰市綠色建筑面積均超過80萬m2。

1.建筑材料的節(jié)能降耗

設(shè)計(jì)單位要結(jié)合綠色建筑要求，選擇低消耗、低毒或無毒建材。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用PVC管道、免燒磚等綠色建筑材料，成本相對(duì)比較高，但能夠減少不必要的能源消耗。運(yùn)輸過程中，一定要注意成本控制和能耗問題，在其應(yīng)用過程中，還要對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)、使用功能等進(jìn)行考量，確保其具備較高的綠色性能指標(biāo)。例如，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用粉煤灰燒結(jié)空心磚、粘土燒結(jié)空心磚等，因其具有一定的孔洞率，熱導(dǎo)率比傳統(tǒng)粘土實(shí)心磚低，保溫性能和隔熱性能兼?zhèn)?，使室?nèi)環(huán)境更加舒適?；蛘?，選擇輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、隔熱、隔聲新型墻體材料，減少能源消耗。使用經(jīng)過資源化和高性能化的礦渣、粉煤灰、沸石等水泥組分材料。

2.合理利用各類資源

綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)施過程復(fù)雜，需要考量和兼顧諸多重要內(nèi)容。除了考慮建筑材料的節(jié)能降耗之外，還要對(duì)本地自然資源、可再生資源等進(jìn)行充分利用，將太陽(yáng)能應(yīng)用到建筑照明、供熱方面。太陽(yáng)能光電玻璃、太陽(yáng)能光電板等在綠色建筑設(shè)計(jì)中比較常用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能或熱能，將不可再生能源消耗降到最低。除此之外，設(shè)計(jì)實(shí)踐中，還要結(jié)合整體工程情況，考量門窗、朝向等問題，最大限度利用自然光源進(jìn)行室內(nèi)照明，適當(dāng)輔以人工光源，降低建筑能耗。建筑綠色設(shè)計(jì)中一定要保持自然通風(fēng)，并采用風(fēng)力發(fā)電、制熱等綠色節(jié)能設(shè)備。設(shè)計(jì)單位還要考慮建筑材料能否回收利用及舊施工材料二次利用問題，使其滿足綠色建筑設(shè)計(jì)要求。該過程中，還要科學(xué)改進(jìn)、優(yōu)化施工過程，減少不必要的能源消耗，科學(xué)控制施工成本。以廢棄混凝土再利用為例，通過破碎、篩選、清洗，生成新的混凝土原材料，應(yīng)用到混凝土配筋或輕薄磚塊中，達(dá)到良好的綠色設(shè)計(jì)施工效果。再比如，被動(dòng)式太陽(yáng)房把自然通風(fēng)、采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來，建造低能耗房屋建筑。該建筑形式使室內(nèi)環(huán)境更加舒適，建筑使用能耗也明顯降低，節(jié)能率達(dá)85%以上。

3.綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

墻體作為建筑外圍結(jié)構(gòu)非常關(guān)鍵，在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)置，使其具備較強(qiáng)的隔熱保溫性能。具體而言，采用玻璃棉板、聚氨酯發(fā)泡等保溫材料進(jìn)行墻體設(shè)計(jì)，使外墻隔熱性和保溫性能兼?zhèn)洌ㄟ^這種方式，對(duì)室內(nèi)熱循環(huán)情況加以改善。把通風(fēng)間層設(shè)置在墻體內(nèi)部，使其與室外連通，依托風(fēng)壓或者熱壓原理，把空氣層中的一些熱量帶走，使傳輸?shù)绞覂?nèi)的熱量明顯減少，始終保持室內(nèi)散熱通風(fēng)。選用淺色裝飾材料，減少墻體熱量吸收。與屋面、外墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)相比，窗戶傳熱系數(shù)相對(duì)比較大。門窗、室內(nèi)外熱交換過程中，會(huì)出現(xiàn)大量熱損耗。綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，選用真空、低輻射玻璃進(jìn)行門窗設(shè)計(jì)，使門窗熱損耗明顯降低。同時(shí)，還可以將水泥聚苯板、水泥珍珠巖等應(yīng)用到屋頂設(shè)計(jì)中，科學(xué)控制太陽(yáng)能輻射吸收問題。例如，塑料門窗、鋁塑復(fù)合門窗、玻璃鋼門窗、木塑復(fù)合門窗、多功能鍍膜玻璃等節(jié)能門窗經(jīng)常被應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計(jì)中。屋頂多采用架空屋面、種植屋面、反射屋面等節(jié)能設(shè)計(jì)方法。

4.有效降低環(huán)境負(fù)荷

綠色建筑設(shè)計(jì)工作中，一定要關(guān)注自然環(huán)境問題，避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)，破壞外部自然環(huán)境，通過減少建筑垃圾和固、液體污染物，使環(huán)境承受較小負(fù)荷，達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)效果。建筑工程設(shè)計(jì)中，對(duì)生態(tài)水泥、綠化混凝土等加以應(yīng)用，減少環(huán)境影響，避免產(chǎn)生過多建筑垃圾。該過程中，還要通過優(yōu)選施工方法，減少能源消耗及不良環(huán)境問題。

5.綠色建筑節(jié)地設(shè)計(jì)

因城市空間有限，綠色建筑設(shè)計(jì)理念已經(jīng)在城市得到了推廣應(yīng)用。在綠色建筑中，節(jié)地設(shè)計(jì)指的是保持原有綠化面積的前提下，節(jié)約用地，使土地面積得到最大程度的利用。在城市中，最常見的建筑節(jié)地設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)多層或高層建筑，通過提高建筑容積率，對(duì)建筑工程密度進(jìn)行控制，同時(shí)，還可以利用地下空間，設(shè)置地下停車場(chǎng)等。城市建筑設(shè)計(jì)一定要遵循可持續(xù)發(fā)展理念，既要確保綠化面積完整，還要增加住宅區(qū)的生態(tài)環(huán)境面積。設(shè)計(jì)單位還要充分發(fā)揮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境優(yōu)勢(shì)，保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，將地方性材料應(yīng)用到綠色建筑設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)建筑工程與自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一。例如，充分利用地下或半地下空間，建設(shè)停車庫(kù)，為小區(qū)80%車輛提供停車位?；蛘撸瑢⒔∩韸蕵穲?chǎng)所建在地下空間內(nèi)。

6.全面貫徹綠色設(shè)計(jì)理念

綠色設(shè)計(jì)理念要始終貫穿在建筑工程設(shè)計(jì)始終。設(shè)計(jì)單位可對(duì)建筑體系和建筑元件實(shí)施多樣性設(shè)計(jì)，使其在整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)中相互依存。無論是建筑工程設(shè)計(jì)初期，還是中期建設(shè)及后期完工都要對(duì)綠色設(shè)計(jì)理念進(jìn)行全面應(yīng)用。除此之外，還要綜合評(píng)估最初設(shè)計(jì)方案，以此為背景，通過數(shù)據(jù)形式，對(duì)建筑壽命全周期各個(gè)階段的污染物、資源、能源等進(jìn)行收集和處理，使每個(gè)建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都包含綠色設(shè)計(jì)理念。

四、綠色建筑設(shè)計(jì)案例

內(nèi)蒙古包頭市現(xiàn)有已完工裝配式建筑和在建項(xiàng)目一共126萬m2。其中，萬郡大都城項(xiàng)目是該市第一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)，這個(gè)項(xiàng)目總面積97萬m2，分別采用鋼框架——鋼支撐、鋼管束混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、BIM建筑信息化管理模型等。此類裝配式建筑采用預(yù)制部品部件在工地裝配而成。無論墻板、樓梯，還是陽(yáng)臺(tái)、樓板等均在工廠加工完成后，運(yùn)送到建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接裝配。相較于傳統(tǒng)建筑形式，該類綠色建筑設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)，采用工業(yè)化的生產(chǎn)方式和裝配化施工方式及一體化裝修和信息管理方法。后期維修費(fèi)用低，節(jié)水率可達(dá)50%，砂漿用量減少60%，降低施工能耗20%及各類木材、建筑垃圾等。施工周期短，外墻集成，免抹灰。此項(xiàng)目是自治區(qū)綠色建筑示范的優(yōu)秀典型。

據(jù)了解，在南方一些城市綠色建筑風(fēng)潮更加廣泛，例如昆明市花橋金融園占地面積6.84萬平方米，建筑面積9.60萬平方米，其中地下建筑面積2.58萬平方米，綠地率35%，建筑密度21.6%，容積率1.1。該建筑采用土建、裝修一體化設(shè)計(jì)方法，在土建施工圖設(shè)計(jì)階段便介入裝修設(shè)計(jì)，避免因二次裝修生成大量建筑垃圾，減少材料浪費(fèi)問題；最大限度開發(fā)地下空間，采用下沉式庭院、采光邊庭、通風(fēng)井等達(dá)到良好的地下采光、通風(fēng)效果，使室內(nèi)空氣質(zhì)量得到明顯改善；同時(shí)，還采用了圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫技術(shù)、復(fù)層綠化和屋頂綠化方法、硬質(zhì)透水鋪裝、一體化外遮陽(yáng)，建筑內(nèi)部均采用節(jié)水器具和細(xì)管徑直管T4熒光燈、節(jié)能筒燈等節(jié)能設(shè)備。總之，在建筑設(shè)計(jì)的方方面面體現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計(jì)理念。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色建筑設(shè)計(jì)工作專業(yè)性強(qiáng)，對(duì)設(shè)計(jì)單位提出了很高的要求。設(shè)計(jì)單位要結(jié)合整體建筑工程情況，明確綠色建筑設(shè)計(jì)理念及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，優(yōu)選節(jié)能降耗類建筑材料，合理利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源，有效降低環(huán)境負(fù)荷，將綠色設(shè)計(jì)理念貫穿于建筑工程設(shè)計(jì)始終，減少環(huán)境污染、資源浪費(fèi)問題，為人們營(yíng)造良好、舒適的居住環(huán)境。