绿色建筑设计理念在住宅环境方面的分析应用

文／邢洪茂 武汉天华华中建筑设计有限公司 湖北武汉 430000

引言：

随着经济发展与环境保护的矛盾日益尖锐，过去建筑业简单粗放的发展模式已不能满足社会可持续发展的需要。高效节能的绿色建筑将是未来建筑业的新发展和趋势。如何实现生态与经济的协调与优化，已成为现阶段绿色建设亟待解决的问题。建筑需要经历一个从概念到实现的复杂过程，包括规划、建筑、设备、结构、景观和环境。且建筑项目的一次性，使建筑设计阶段在整个建筑项目中尤为重要，它是建筑项目的开端，决定建筑项目的属性。因此，如何在项目设计阶段实现生态与经济的协调和优化，节约能源、保护环境，最大极限地削减人类使用建筑材料，减少对地球资源和环境的担负，实现“环保、节能、健康”显得尤为重要。

“绿色建筑”就是最大限度地节约土地、水资源、材料和能源等各方面的资源，保护环境，减少对环境的影响，为人们提供高效、舒适、健康的使用空间，促进建筑与自然的和谐共处。绿色建筑又称生态建筑，需要最大限度地节约资源，减少建筑对周围环境的影响，提高建筑的绿色性，更好地保护环境，促进建筑和自然的发展。绿色建筑评价指标体系分为六类指标，即节能与能源利用、室内环境质量、节约用地与室外环境、运营管理、材料节约与材料资源利用、节水与水资源利用。结合评价标准，绿色建筑应该符合几方面的要求：首先，应用新的节能技术。在施工中应用多样化的新节能技术，减少能源的消耗。其次，保护生态环境。通常绿色建筑中都会应用最新的节能技术，能够有效地减少能耗，减少对环境的负面影响，降低施工中CO2 的排放量，有利于环保。最后，符合人们的多元化要求。当前人们对建筑提出了更高的要求，绿色建筑除了要符合健康需求之外，还需要符合高效、舒适的要求，给人们提供更好的居住环境。

1、绿色建筑设计理念的应用原则

1.1 节约能耗

在绿色环保设计理念下进行建筑规划设计，提高建筑工程的环保水平，遵循低能耗原则，了解建设项目建设和开发中的能源和资金消耗，在保证施工质量的前提下，通过合理优化资源，以最低成本完成施工任务。协调结构和功能需求，分析建筑材料在工程中的应用方法，选择具备节能特性的建筑材料，提高材料的可回收率，使工程对资源的损耗浪费得到有效控制。铝、钢等材料均为回收率较高的材料，可以在工程设计中合理应用相应材料，可以降低工程废弃物的产生量，达到减少能源消耗的目的。

1.2 以人为本

绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的应用需要遵循以人为本的原则。住宅建筑是为人们的生活提供服务的建筑。因此，在这一设计理念下，我们应该遵循以人为本的原则，开展环保节能工作，为人们提供舒适健康的生活环境，这是这一理念建设的出发点和落脚点。只有满足人们的需求，实现环保及节能的目标，才能体现出绿色建筑设计的价值。

1.3 因地制宜

中国幅员辽阔，资源丰富，气候环境多样。当一个地区更适用的绿色建筑技术转移到另一个地区时，往往显得不适用，这是建筑技术缺乏适应性的体现。例如，南方的小城镇可以采用多通风设计，但如果在污染严重的城市，特别是工业区附近的房屋中采用多通风设计，可能会大大降低空气质量，使其绿色性能急剧下降。值得注意的是，同一地区的高层和低层建筑也可能缺乏适应性。例如，在低层建筑中具有良好应用效果的绿色建筑技术在高层建筑中应用时可能存在重大问题。因此，在优化绿色建筑技术时，必须结合具体施工场景进行现场优化，充分利用环境优势，以最低成本创造最佳环境。另外，在绿色建筑技术中如果融入较多地域性设计理念，将其应用到其他场景中，可能还会出现文化冲突和审美冲突。因此，对于跨地区大型建筑设计企业而言，相关设计人员不仅需要过硬的设计实力，还需要具备一定的地域文化认知能力，能够结合本地居民需求展开设计，这样才能避免出现设计方案适应性不足的问题。

1.4 和谐统一

为了满足人们的生活需求，建设项目的数量不断增加，而每个项目的建设过程都是对自然的改造。为了促进建筑业与生态环境的和谐发展，在实际施工中应尽量选用石头、竹子、树皮等天然材料制成的物品。同时，要综合分析当地的气候、地理优势，合理增加采暖、发电等设施。这样可以充分利用大自然赋予人类的可再生资源，能够降低对人体的伤害，而且有利于减少不可再生资源的消耗，促进人和自然的和谐统一。

2、绿色建筑设计理念在住宅环境方面的应用

2.1 基础设计

在基础设计时，相关建筑设计人员应根据建筑工地的实际情况和绿色建筑的特点科学合理地设计基础。由于地基在建筑工程中占有很大的比重，相关设计人员应从多个方面进行基础设计，对各种方案进行比较分析，采用结构设计方案，以较少的消耗成本，在一定程度上减少建筑物对生态环境的影响。除此之外，应根据建筑物设计的特征，设计人员应满足地基的基础标准，优先选择天然地基以及预制桩的地基基础设计方式，这种方式，不仅能充分发挥出桩基承载的优势，而且符合绿色建筑设计理念的需求。

2.2 布局设计

在规划设计阶段，必须综合考虑建筑物的总体布局。建筑不仅仅是一个独立的个体，包括构成现场的建筑群。建筑群的布局受到许多因素的影响和制约，例如场地特征、交通组织、总体分区和气候条件。一般来说，建筑群的布局分为行列式、周边式、混合式和自由式，其中行列式布局分为倾斜式、交错式和平行式。在实际实施过程中，合理控制日照间隔有利于通风条件和朝向的改善，合理的工程布局可以改善建筑群空间。光线可以有效防止风影效果的出现；周边布局往往沿场地周边或主街布置，使建筑群形成开放空间，达到更好的防风效果，节约土地。然而，这种布局会影响大多数建筑的采光效果；混合形式结合了周边形式和行列式的特点，可以充分发挥周边形式和行列式的优势；自由风格充分结合了建筑的地理环境和通风，融入了阳光等自然元素。建筑布局更加灵活，绿化景观更加多样化。

2.3 结构设计

在建筑结构设计过程中，设计师应不断优化建筑内部空间，促进内部气体的高效循环，实现建筑设计和结构设计的不断优化。例如，建筑物内部空间的供暖和制冷与能源消耗密不可分。因此，在建筑结构设计过程中，设计师应通过提高建筑结构质量来降低能耗。对于建筑的不同区域，尤其是建筑造型设计，设计师应给予足够的重视，并在设计前做好充分的准备，以保证建筑设计的质量。由于建筑物的体型系数呈现不固定的状态，所以在环保效果方面也有所不同。其中，一体化的结构设计理念应用范围较广，在建筑设计中较为常见，其通过提高建筑结构性能与降低材料消耗二者之间的融合，实现低碳绿色理念下建筑设计方案的优化目的。

2.4 材料应用

建筑施工与建筑设计密切相关。我们要高度重视绿色建筑工程的用材，按照绿色建筑的要求选择建筑材料，创造绿色工程。在建筑设计方面，明确施工要求，选用绿色环保的原材料。选材时注意材料供应商，检查对方资质，调查对方在市场上的信誉，检查对方提供的材料样品，确保材料不存在质量问题，满足施工质量要求。选用的建筑材料必须具有环保特性，在施工中使用这些材料不会产生有毒有害物质。在建筑材料选择方面应该从材料质量特性与成本等方面考量，通过横向对比，从多类环保型材料中选择经济效益最高的一款。在建筑外围所用的材料必须拥有自动调温的功能，使用此类材料可以将室内与室外的温度控制在相对平衡的水平。开展绿色建筑设计时，需要清楚材料具备的化学性质，在施工前检测材料性质，在工程中禁止使用带有毒性的建筑材料。

2.5 围护设计

在绿色建筑设计方面，应该注意围护结构。对于位于北方的建设项目，要重视墙体保温设计，通过绿色建筑技术提高墙体的保温和保密性，选择保温性能优良的材料完成墙体施工。此外，如果建筑的特殊部位出现裂缝，不仅会降低建筑结构的可靠性，还会导致热损失问题。因此，我们需要注意特殊零件的材料选择和技术应用。在屋面节能设计方面，可选择将保温铺装层倒置，采用防水卷材，提高屋面防水效果；选择正铺保温屋面的方式，该方式应用的保温材料可以抵抗风雪天气对屋面的袭击，还可以提升屋面在温度控制方面的效果。选择正铺保温屋面，应该在后期关注结构层养护工作，为消除水分对建筑形成的影响，还可以在屋面结构层添加隔气间层。

2.6 景观设计

在住宅建筑设计实践中，为了充分体现绿色建筑设计理念的作用，有必要在建筑周边实施景观设计。首先，合理选择植被类型。在植被选择上，应尽量选择抗病虫性强、易清洗、色彩丰富、无毒、维护成本低的植被品种。例如，选择一些当地植物可以有效地适应环境，种植当地植物可以提高植被的存活率，减少病虫害的影响，降低后续维护的成本。其次，屋顶绿化的应用。屋面种植也是当下常用的屋面设计方法（图1）。在该处种植植物，通过植物蒸发等作用，达到调节围护结构温度的作用。使用植物调节围护结构的温度，一方面可以提高调温效果，另一方面可以获得良好的生态效益。基于栽种相应的植被，能够吸收CO2 以及SO2 等有害气体，吸附灰尘，净化环境。因此，在选择植物时，应该选择具有热阻以及热惰性的植物培植基质材料，降低综合温度。

图1 屋面种植

2.7 环境设计

建筑设计的主要目的是提高人们的舒适度和生活环境的满意度。积极将绿色建筑的优势应用于建筑环境的绿化设计，进一步提高住宅建筑的产品质量和环保意义。目前，“阳台绿化景观”在中国更受欢迎。这种方法既能满足绿色建筑的理念，又能保证建筑的高效节能，在一定程度上满足人们对自然环境的追求和向往。该设计的主要方式是对阳台和阁楼进行科学合理的绿色设计，提高空间结构的利用率，借助各种技术手段模拟自然景观，建立绿色阁楼是实现自然环境绿化的基础，并借助相关的空间优势体现环境保护价值的根本目的。想要实现在绿化环境中开展绿色建筑新型的设计理念，首先，应对施工区域的周边环境以及地理位置进行详细的调查，保证新型的建筑设计更加符合当地环境的特征；其次，针对周边自然能源的优势，加强对于自然能源的科学合理的运用，避免对部分不可再生资源的浪费，在节约资源的同时，进一步提升人们的生活水平。

2.8 室内设计

目前，很多室内设计都没有考虑水循环设计，造成日常用水的浪费。城市规划逐渐意识到雨水和污水分流的重要性。因此，在室内设计中，如何进行水资源循环设计是一个非常重要的问题。为了最大限度地节约用水，实现水资源的循环利用，在室内设计中可以采用电子感应水龙头、卫生间和水池的组合设计，如洗手池和马桶的组合设计，水流经过洗手、洗脸后，会自动流入马桶水箱，在马桶需要冲水时，可利用之前洗水池的水资源（见图2）。类似的设计有很多，但普及率非常低，大部分都是用于商场和室外空间，住宅设计中并不会普遍使用。如果在住宅内部多使用此类设计，可以节省更多水资源。因此，在满足基本设计要求的情况下，应多采用节水型设计，最大限度地提高水资源的利用率。

图2 洗手池组合式设计

3、绿色建筑设计理念在住宅环境方面的应用策略

3.1 注重关系协调

在绿色建筑设计中，应考虑建筑施工过程中各部分主体之间的协作关系。在绿色建筑项目建设和实施的全过程中，不同阶段的协同效应影响着项目建设的效率。这些问题可以通过协调和优化建筑设计方案来解决。因此，在设计阶段，充分考虑项目的可执行性和经济效益以及各方的合作关系。包括开发者和政府之间的关系，开发者和当地居民之间的关系，设计和施工单位、建材供应商、设备制造商、未来住户以及其他技术顾问之间的关系。

3.2 增加绿化范围

所谓绿色建筑设计，就是将绿色融入建筑，确保建筑及其周围环境充满绿色。设计师可以通过扩大地面绿化面积的方式来美化建筑周围的环境，大量的绿色植物还可以加速水分蒸发、光合作用、释放新鲜氧气、净化城市空气，从而改善人们的生活环境，提高生活舒适度。不仅如此，大面积的绿化还能够吸收路面散发的热量，缓解空气干燥程度，为城市打造舒适优美环境。在建筑设计中加大绿化面积，能够使建筑同周围绿化形成微气候，净化城市的整体环境。

3.3 应用BIM 技术

设计师需要根据建筑模型细化设计方案，绿色建筑的设计方向需要进一步深化。在初步设计阶段，应建立基于BIM 技术的建筑模型设计协作平台，以确保整体设计工作的专业性和系统性。对于设计者来说，不仅要考虑绿色建筑的性能，还要考虑各种性能对生态环境的可能影响：（1）模拟和优化风环境。目前工程领域通常使用Phoenix 等软件，根据模拟结果为建筑自然通风系统的设计和优化提供数据支持；（2）进行建筑热工分析，通过Ecotect 等软件对环境温度等参数进行模拟分析，综合提升建筑的隔热、保温能力，减少建筑能耗；（3）进行建筑采光分析，分别从自然光、人工照明以及可视度的方向进行模拟，通过朝向、开窗位置与大小的调整提高自然光的利用率，节约能源，或是采取设置遮阳板等措施解决光照分布不均的问题，营造适宜的学习、工作和生活场所；（4）进行声学模拟，通过SoundPLAN 等软件对建筑的隔声、消声功能进行评估，以便于设计师优化室内声学环境，指导隔声材料的采购，避免不必要的浪费。

结语：

综上所述，绿色建筑设计理念不仅可以减少和提高资源和能源的消耗，还可以更好地改善人们生活的环境空间。在现代建筑中推广绿色建筑设计理念，可以充分缓解地球上的能源和资源危机，充分让可持续发展理念深入人心，让人们充分理解绿色和生态，这也在一定程度上促进了当地经济的快速发展和自然环境保护的共同进步。在进行环境艺术设计时应该十分自然的联想到绿色建筑的设计理念，运用绿色环保理念对建筑设计方面进行优化改良，提高设计效果，充分结合使用功能和艺术审美两个方面，设计出更具人性化的建筑作品。