基于绿色建筑设计理论的建筑物立面设计

孙京辉

（北京建工建筑产业化投资建设发展有限公司，北京 101300）

随着近年来可持续发展战略的进一步深化落实，其在各行各业已经取得了阶段性成果。建筑行业也不例外，绿色建筑设计理论是建筑行业体现可持续发展战略的重要体现，其主张利用科学、合理的设计，实现建筑物与环境、建筑物与人文、建筑物与科技的和谐与统一。建筑立面设计指的是从水平方向，对建筑物外部形状进行的设计。随着近年来我国建筑行业的不断发展，绿色建筑设计理论也被应用在了建筑物立面设计当中。如何利用绿色建筑设计理论提升建筑立面设计的效率与质量，是广大建筑设计师现阶段必须重视的问题。基于此，文章围绕绿色建筑设计理论下的建筑物立面设计进行了讨论，具体内容如下。

1 绿色建筑设计理论在建筑物立面设计中的应用意义

1.1 有利于提升建筑物立面设计的经济性

以往的建筑工程项目存在着严重的资源浪费问题。将绿色建筑设计理论应用于建筑物立面设计中，不仅能够实现资源的合理配置，还能够有效控制建筑物建设的成本，推动建筑物设计单位和施工单位经济效益和社会效益的有效提升。绿色建筑设计理论能够提升建筑物立面设计的生态水平，使建筑物立面设计的科学性与合理性得到有效提升。设计人员在利用绿色建筑设计理论时，能够根据当地的生态环境和建筑物的具体需求，对建筑物的立面设计进行优化，在保障建筑物经济效益的同时，提升建筑物的生态效益，实现建筑工程的生态与经济双重提升。

1.2 有利于提升建筑物立面设计的实用性

绿色建筑设计理论下的建筑物立面设计能够根据建筑物的实际情况，对建筑物的具体需求进行全面分析，合理配置建筑物的建设技术、环境与设备。除此之外，设计人员在绿色建筑设计理论的指导下，还会根据建建筑物的建设需求，对建筑物的立面设计进行优化，全面分析建筑物的施工过程， 提升建筑物立面设计实用性。

2 绿色建筑设计理论在建筑物立面设计中的影响因素

要想更好地在建筑物立面设计应用绿色建筑设计，首先要明确的就是影响绿色建筑设计理论应用效果的影响因素，通过分析具体的影响因素，有助于设计人员更好地控制设计过程中的变量，推动建筑物立面设计水平的有效提升。

2.1 季节影响因素

绿色建筑设计理论讲究因地制宜，提倡最大化利用当地原有的生态环境。因此设计人员在应用绿色建筑设计理论时，根据当地的季节因素，合理应用不同季节的气候条件。以不同季节的光照强度为例，设计人员在进行建筑立面设计工作时，发现该地夏季光照强度过高，严重超出了建筑物的日常所需光照强度，可能会对建筑物内部居民的居住体验造成不利的影响。这时就要建立相应的遮阳系统，根据建筑物的季节影响因素，采取相应的设计措施。

2.2 社会影响因素

绿色建筑是未来建筑行业重要的发展趋势，其在近年来得到了广泛的普及与应用。绿色建筑设计理论在应用的过程中需要应用到大量先进的现代化绿色施工技术。这类施工技术对施工单位的综合素质有着较高的要求，一定程度上会增大建筑物的建设成本。这就导致了绿色建筑设计理论在经济落后地区的应用相对较差，在应用的过程中存在比较严重的经济制约，难以推动绿色建筑设计理论的进一步落实。

3 基于绿色建筑设计理论的建筑物立面设计

3.1 建筑物立面设计中植物要素的应用

草本植物在建筑物立面设计中有着广泛的应用，因为草本植物的根茎柔软，有着非常强的适应能力与生长能力，应用局限性较少。为了解决植物生长的种植基质为题，设计人员在建筑物立面设计应用植物要素时，首先要做的就是解决种植基盘问题。不同种植基盘有着不同的特点，可供种植的植物种类也不同。利用建筑物周围土地制成的种植基盘有着方便种植，技术要求低的特点；利用建筑构件制成的种植基盘有着能够与建筑物紧密结合的特点，但对于建筑物的种植基质、排水设计等方面要求相对更高；人工种植基盘的布置则要更加方便灵活，但人工种植基盘对建筑物的排水系统、维护方式、灌溉系统等方面要求相对更高。随着近年来我国科学技术的不断发展，应用于建筑立面设计中的绿色植物种植技术也变得越来越丰富。见图1。

图1 建筑物立面的植物墙

种植槽式技术就是最为常见的一种种植技术，这种技术指的是在建筑物外墙设计阶段，提前预留植物的种植槽，然后将植物种植于种植槽内，便能够保障植物的正常生长。种植槽式技术在建筑物立面设计中有着较长时间的应用历史，现已发展的比较成熟，有着非常广泛的应用范围。种植槽式技术可以种植的植物种类也十分丰富，能够大幅提升建筑物立面的美观度。种植槽式技术有着安装便捷、养护方便、景观效果好等优势，但相对的，种植槽式技术的植物覆盖率要相对较低。

水培式种植技术指的是在建筑物外墙设计阶段，于建筑外墙上提前制作骨架，并将板材固定于骨架之上，再在板材上安装高分子材料织物，将植物塞到织物中，是一种新型的无土栽培技术。水培式种植技术可以被应用在墙壁较薄的建筑物当中，可以制作种类丰富的造型。但现阶段，可以用于水培式种植技术的植物品种还相对较少，且水培式种植技术的造价相对较高。

模块式种植技术也需要在建筑的外墙上提前安装骨架，在骨架上安装模块以后，直接将植物种植在模块之上即可。模块式种植技术适用于密集度较高的植物。模块式种植技术有着植物成活率高、维护便捷等优势，但模块式种植技术的造价成本也很高，根据形状的不同，模块式种植技术的施工难度也存在差异，复杂程度相对较高，需要施工人员提前准备好植物以及相关造型，并接受一定时间培训后才能顺利施工。

3.2 优化建筑立面构造，减少建筑设计建设成本

随着近年来我国建筑行业的不断发展，土建工程在建筑物总投资中所占的比例也变得越来越小。新时期，人们对于建筑物的生态功能要求也变得越来越高，建筑物的设备投资成为了建筑物建设成本的大头。为了确保建筑物的居住舒适度，建筑物内会安装大量的暖通工程，暖通工程在建筑物设备投资中所占比例是最大的项目。在绿色建筑设计理论的指导下，设计人员可以优化建筑物里面的设计，对建筑物的通风、采光、保温性能进行优化。使建筑物内部许多不必要的暖通设备得到简化，从而降低暖通设备的投资成本。建筑物立面设计可以优化建筑物室内的热稳定性、风环境和光环境。建筑物立面设计的优化是针对建筑造型、建筑构造的优化，虽然一定程度上会提升建筑物的土建成本，但却能大幅节约建筑物后期的暖通设备投入，使建筑物的建筑形态、构造配置构架合理，大幅提升建筑物的生态性。而且，土建成本投资属于一次性投资，后期维护成本要远低于设备投资的后期运营与维护成本。综上所述，设计人员在开展建筑物立面设计时，要注重对建筑物的里面构造进行优化，致力于提升建筑物冬季的采光度、日照强度，提升建筑物夏季的通风度，遮阳性能，减少建筑物的后期设备投入，实现低成本绿色建筑的有效构建。

3.3 在建筑物立面设计中应用自然光漫反射

设计人员在开展建筑物立面设计时，要注重应用自然光漫反射因素，根据建筑物所处地理位置的不同，应用不同的设计。在设计寒冷地区的建筑物时，要尽可能提升建筑物立面设计的采光性能；在设计炎热地区的建筑物时，要尽可能提升建筑物立面设计的遮阳性能。 注重建筑物立面设计的实用性与可变性。在绿色建筑设计理论的指导下，建筑物立面的采光设计十分重要。建筑物立面采光设计的性能越强，建筑物日间的照明能耗水平就越低。好的采光能够起到补充照明的作用，大幅降低后期建筑物在投入使用后的运营成本。因此，设计人员可以在设计的过程中应用自然光漫射、反射的原理，在建筑物表面应用光学辅助构件，对建筑的空间进行优化，提升建筑内部空间的自然光漫反射效果。例如，在设计大型购物中心时，可以在建筑物的表面设置棱镜百叶窗、漫反射板，提升日间建筑物的采光能力。除此之外，还可以在建筑物的中心位置设置采光中庭，提升建筑物内部的采光量，提升建筑物的生态性能。见图2。

图2 建筑物的中庭采光设计

除此之外，在炎热地区的建筑物立面设计中，立面遮阳系统也同样重要。通过自然光的漫反射一方面能够降低正午阳光的直射，另一方面能够让室内的温度和光线变得更加温和宜人。上述内容都是设计人员在设计建筑物立面时应该考虑的问题。

3.4 利用建筑物立面设计改善建筑风环境

建筑外立面和第五立面是建筑通风的重要来源。合理的建筑物立面设计能够提升建筑内部的空气流动效率。以办公楼的设计为例，在建筑立面设计大量面积较大，通风性能较强的窗面，并在建筑的第五立面设计相应的气窗，能够提升建筑的穿堂风效应，有效改善建筑物室内的空气质量。除此之外，还可以根据建筑物不同季节的风向，对建筑的空气对流加以控制。例如，在北京的某大厦设计中，在西侧的外立面设计了架空墙面，该架空墙面在冬季可以有效预防寒冷的西北风贯通，在夏季为建筑物内部带来良好的空气对流。合理的建筑物立面设计能够有效优化建筑物内部的风环境，提升被动式建筑的舒适度和生态性能。但这种设计大多只适用于气候温和的地区，在极端寒冷或极端炎热的地区，自然通风的效果相对较差，无法只应用自然通风提升建筑物的生态性能，仍需要利用机械送风和暖通设备提升建筑物的居住体验。

3.5 利用建筑物水体调节建筑物的微气候

水体是建筑物立面设计的重要组成部分之一，在绿色建筑设计理论的指导下，其能够有效提升建筑物的降温性能，降低建筑物的能耗。水体有着比热容高、蒸发性强、流动性强的特点，在建筑物的屋顶花园、架空层、立面挑台都可以应用建筑物水体。建筑物水体一方面能够提升建筑内部环境的热量散发速度，另一方面能够提升建筑物的品质感与美观度。例如某高端酒店在立面挑台位置设置了专门的景观水池，架空层设置了专门的游泳池。一方面满足了游客的生活品质需求，另一方面提升了散发建筑物内部的热量，使建筑物的中庭温度能够始终保持稳定，使近水面的冷空气能够从建筑物中庭的中上部位置传递到室内空间，为室内提供舒适的居住体验。

3.6 利用绿色建筑材料优化建筑物的能耗

不同的建筑材料对建筑物立面设计的效果会产生不同的影响。以陶板为例，陶板在制作的过程中会受到空气的影响产生孔洞，且陶板的热传导性能相对较差，有着加工便捷的特点。因此陶板被广泛地应用于立面保温方面。将陶板应用于格栅上，一方面能够提升建筑物的遮阳性能，另一方面能够提升建筑物的通风性能，实现绿色建筑物立面设计。除此之外，风能、太阳能也可以应用在建筑物立面设计中，但现阶段相关技术发展还处于起步阶段，其应用成本还相对较高。设计人员应根据建筑物的设计情况，选择相应的建筑材料，要避免为了应用新材料而应用新材料的现象，一切设计都应该从建筑物设计的实用性出发进行设计。

4 结束语

文章首先阐述了绿色建筑设计理念在建筑物立面设计中的应用优势，其次探究了影响建筑物立面设计的具体因素，最后就绿色建筑设计理论下的建筑物立面设计进行了讨论。绿色建筑是建筑行业未来重要的发展方向，只有重视绿色建筑设计理论在建筑物立面设计的应用，才能够进一步提升建筑物立面设计的科学性与合理性，推动整个建筑行业的健康可持续发展。