绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与运用

文／彭娣丽 湖北佰仕得建筑规划设计有限公司 湖北武汉 430070

引言：

在“十四五”战略规划设计中，我国将生态文明建设作为该阶段的建设目标，提出了“碳达峰”“碳中和”的相关概念，在该目标下，加强对污染的监管和治理，从源头上做好低碳绿色建设，成了政府部门和大众群体的一致共识。在污染行业排名中，建筑行业作为仅次于能源和化工的污染大户，成为重要的整治对象。因此，无论是从可持续发展角度还是民生建设需求角度来看，做好绿色建筑的升级转型都很有时代的必要性。

1、绿色建筑设计理念相关内容

1.1 绿色建筑设计理念概述

随着社会发展和人们生活质量的提高，人们的环保意识逐渐增强，“绿色”发展理念深入人心，这也是人类和谐发展的重要体现。近年来，国家陆续出台了一系列环境保护、绿色发展的方针政策，高能耗、高污染的社会生产产业逐渐变革，特别是作为国民经济支出产业的建筑行业，更是将节能减耗作为未来发展的重要趋势。绿色建筑设计就是在建筑设计中融入节能环保理念。建筑行业通过绿色建筑设计极大地降低了能源消耗和环境污染问题，推动了整个行业的绿色发展，响应了国家的政策要求。

1.2 绿色建筑设计理念的意义

绿色建筑设计理念是将建筑工程理念与周围环境相结合，在保证建筑工程完整性的前提下尽量减少相关能源损耗，减少由于项目工程施工带来的环境污染、土地损坏、植被破坏等不利于自然生态环境发展的因素。在此背景下，对周边环境、居民住宅区域、城市建设区域开展基于绿色建筑设计理念下的保护措施。使项目工程的开展符合生态环境要求，减少资源浪费，运用科学技术使建筑施工符合自然环境、人文、经济发展要求。对于绿色建筑设计理念，首先要考虑资源利用，减少资源浪费现象产生。为保障在建筑设计工程建设过程中的资源合理性，需对相关项目建设部门的人力、物力、财力等资源进行控制，以满足工程建设需求为标准，适当减少相关建设资源的运用，使建筑工程在整体质量及成本方面得到改善，以此提升建筑工程的整体水平、资源运用质量、企业资源标准。基于绿色建筑设计理念，使企业项目部门资源需求与自然资源之间具有协调性，降低建筑工程施工成本。这样一来，可以增加优质资源的利用率，避免自然资源产生浪费，同时有效提升资源使用效果，使建筑工程设计中的社会价值、经济价值、发展价值得以体现，使建筑工程设计工作具有科学化、现代化、节能化、先进化、规范化的特点。其次，绿色建筑设计理念在保障资源不被浪费的前提下开展环境保护工作。随着时代的不断发展，经济建设的不断完善，更多人选择在城市中生活工作，使工程的建设力度也随之增加。为改善人们的居住情况，相关企业拓宽了工程建设范围，在城市中居民人数较多，经济发展趋势较强的地区开展建筑设计工作。建筑项目工程的开展是需要大量的建筑物资及建筑场地的，所以在建筑工程实施的材料选择、工地规划、设备运用等各个环节都会对自然环境造成威胁。建筑材料的使用、工程的实施会对环境造成污染，工程建设区域会对当地植被土壤等环境进行破坏，机械设备的运用在一定程度上也会威胁生物的生长发育，从而增加环境保护工作的难度。鉴于此，应秉承绿色建筑设计理念，规范建筑过程各种材料及设备的运用，让建筑工程施工部门充分考虑工程开展时间、建筑实施形式、工程运用材料及设备，并结合当地环境状况，将建筑工程破坏程度降到最低。这样一来，既降低了环境保护工作的难度，使绿色建筑设计理念起到相应作用，又为当地环境带来正面影响。

1.3 绿色建筑设计理念应用原则

1.3.1 低碳环保

低碳环保本就是绿色设计的核心要点，在低碳环保的理念下，建筑的设计要注重建筑和环境的交互协调性。在低碳环保理念下，绿色建筑设计不仅要考量建筑建设中的环境污染层级，还要兼顾建筑在完成施工后，在后续的投入使用阶段中的绿色环保性。总之，在低碳环保理念下的绿色建筑设计应注重持久性，甚至要考虑建筑在抵达使用寿命后的拆除工作中的污染情况，因此从该角度来看，提升建筑的使用寿命，增加其抗风险能力，这也是提升建筑的绿色环保性能，这也意味着建筑的低碳环保绿色设计理念应当贯穿于建筑的整个使用寿命。

1.3.2 以人为本

在建筑工程设计期间，遵循以人为本的原则推进绿色设计工作，结合用户的具体要求，立足工程项目的实际情况设计建筑方案，提高用户对建筑的满意度与舒适度。分析施工在资源方面的使用量，在环境保护与资源可持续发展的层面思考资源利用方式，推动建筑企业可持续发展。在施工中选择无公害绿色环保的材料，将有害物质的释放量控制在较低水平。在绿色建筑设计阶段，以大众对建筑在居住方面的要求作为考量点，有目的、有针对地调整设计方案，为大众推出优质的建筑产品，提升居民的生活品质。

1.3.3 因地制宜

在建筑设计阶段需要清楚我国不同地区气候存在的差异，按照工程所在地气候特征设计施工方案。设计北方地区建筑时，应该提高施工湿度并且关注建筑保温工作，设计南方区域建筑工程时，由于该区域拥有高温、降雨量多等特点，所以在绿色建筑设计阶段，需要考虑到降温等情况引发的问题，调整设计方案，确保建筑拥有良好的排水能力。在建筑工程设计方面，遵循因地制宜的原则，可以使建筑设计更加合理、环保。

2、当前建筑设计领域存在的问题

2.1 建筑设计方案信息化程度不足

随着信息化时代的到来，信息技术极大地改变了人们的生产生活方式。在建筑设计领域也是如此，但部分从业者只将信息技术看作是一种便捷的画图工具，这种观点极大地限制了建筑设计的信息化发展。（1）建筑行业内的信息交流不完善，建筑是多领域、多周期的行业，现在不同领域间（如暖通和电器）和不同周期间（如设计和施工）的信息交流不完善，导致很多现有数据不准确或者缺失。BIM 技术对于提高建筑行业信息化程度有着非常大的意义，但是还有待发展。（2）建筑设计行业重要数据的缺失，由于建筑在设计时往往没有考虑维护和监控需要的数据，导致虽然现在智能建筑数据很多，但经常重要数据缺失（如中央空调的各种数据等）。（3）建筑行业内缺乏理想的数据结构，BACnet 在实际应用方面差强人意。

2.2 建筑成本难以控制

建筑施工过程中成本一般包括人工费、材料费、管理费、税金等。其中材料费主要是指建材的购买与运输的费用，随着我国碳中和政策的实施，常规建筑材料的购买成本会上升，在建筑行业日益成熟的背景下，建筑成本的增加不利于企业的经营。常规的钢筋混凝土建筑通常由于设计方案的独特性导致其核算成本上升，不同配比的钢筋混凝土在材料的购买、建筑物结构强度以及施工难度等方面均有所不同，不同的建筑在建造的过程中成本难以控制。

3、绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与运用

3.1 建筑选址及现场设计

在建筑设计过程中，建筑选址和现场设计都是非常重要的环节，其设计结果直接关系到建筑整体的性能和外观效果，因此建筑设计者要对此引起足够的重视。绿色建筑设计理念强调建筑工程和周围环境的协调统一，尽最大可能降低建筑建设对自然生态环境造成的影响。在保证建筑施工质量的前提下，也要将周围环境因素以及施工条件等因素考虑进去，从而制定出最佳的设计方案。对此，设计人员在建筑选址和现场设计时要以绿色设计理念为指导，将当地地理条件和环境因素对建筑工程建设的影响考虑进去。建筑选址最好选择基础设施比较完善、交通比较便利的位置，一方面保证住户的生活便利，另一方面也为施工和将来人们生活出行提供方便。与此同时，还要求设计人员科学分析并结合实际场地，做好工程施工的方案规划。为保证建筑节能的效果，必须合理利用自然资源，如阳光和风等，以此全面提高绿色建筑设计的质量。

3.2 建筑平面布局设计

建筑平面布局设计直接关系到将来住户的居住体验，因此要特别注意建筑平面布局设计的合理性。建筑平面布局设计中比较关键的因素是保证建筑的采光，最大限度保证自然光的利用率，减少室内照明的使用，减少电能的消耗。另外，在建筑平面设计时多利用自然光还可以起到杀菌和防潮的作用。具体要遵循以下几项原则：一是严格把控建筑的体型系数，保证建筑散热面积和体型系数之间的关系，在保证建筑质量以及其他建筑要求的前提下最大可能地增加建筑的采光面积；二是在建筑平面布局的朝向问题上，设计人员要保证建筑朝向发挥的主导作用，保证建筑空间内最大限度的接受自然光源的照射，但要避免太阳光直射。

3.3 建筑配套设施设计

建筑配套设施设计也是建筑设计中的重要组成部分，完善的配套设施是建筑绿色设计理念的重要体现，设计人员也要格外注意。待建筑选址和现场设计以及建筑平面布局设计均用绿色建筑设计理念完成设计后，还需要采用绿色的配套系统保证建筑的绿色环保功能。如新的通风换气系统采用节能环保型通风管道和换气机组件等，可以保证室内外空气的交换，并对吸进室内的空气完成净化过程，极大地改善了建筑空间内的空气环境。新风系统在保证室内外空气交换的同时，考虑到室外空气受温度和湿度等因素的影响，避免对室内居住环境造成影响，还还需要借助新风系统对空气进行湿度和温度的调节，这一过程会消耗大量的能源，因此也要考虑空气处理系统的使用时间。

3.4 合理利用再生资源

在建筑节能设计阶段，为达到节能降耗的目的，提高资源的利用率，必须合理利用再生资源。（1）风力资源。在建筑工程日益发展的当下，高层建筑的通风问题被予以更多重视，传统的空调设计方式存在能源浪费、环境污染等问题，不适应现代建筑的发展趋势。绿色建筑理念下，在考虑到建筑朝向、间距等问题的基础上，风能作为一种清洁型能源，被广泛应用在高层、超高层建筑中，以此为基础的自然空气循环系统逐渐代替了传统的空调设计，不仅保证建筑高质量通风，提高再生资源的利用率，还有效减少了传统空调带来的弊端，满足人们对通风对流环境的需求，减少对生态环境的破坏，真正达到节能减排的目的。（2）水资源。水资源作为人们赖以生存的重要资源，贯穿于建筑工程整个施工过程中，但受外在因素的影响，水资源浪费、污染情况较为显著，与可持续发展理念相悖，在绿色建筑理念下，提高水资源利用率、减少水资源浪费，成为当前绿色建筑设计中的核心目标。工程中为达到节能的目的，可以采用收集雨水进行循环二次利用的方式达到减少水资源浪费的情况。在工程实施阶段，将水资源的循环利用纳入到绿色建筑规划体系中，可以设置相应的污水回收池，对排放的污水进行统一处理，完善水资源的回收系统，以达到降低能源消耗，保证水资源合理利用的目的。（3）太阳能资源。太阳能作为取之不尽、用之不竭的可再生能源，在绿色建筑节能设计中占据重要的位置。在工程中，可以将其用于热水系统，如闷晒式热水器、管板式热水器，目前已被广泛应用在绿色建筑设计中。利用光伏电池板可以将太阳能转化为电能，不仅可以实现供电、供暖、供水，还能有效避免对其他资源的过度开发，减少对空气的污染。据调查，应用太阳能供电、供暖，节能率可以达到45%以上，具有显著的节能效果。

3.5 有效应用节能技术

为保证建筑规划节能设计工作的完善性，实现其最大的应用价值，在设计过程中，需确保节能技术应用的有效性，发挥出建筑外围护结构的隔热和散热效应。在对屋顶进行设计时，应注意保暖隔热，在绿色建筑设计理念下，采用在屋顶中增加隔热层和保温层的方式，利用绝热挤塑聚苯乙烯板、高聚物改性沥青防水卷材等绿色材料，在实现隔热保暖目标的基础上，减少对环境的污染，保证各项节能指标满足设计要求。另外，在屋顶设置架空的通风层或建立阁楼，可以增加房间内的空气流动，达到通风、散热的目的，还能减少空调等设备的使用，减少能源消耗。对建筑墙体进行节能设计时，一般采用外墙保温一体化设计以达到保暖保温的作用，主要是由保温层、抹面层、固定材料以及饰面层构成，墙体作为阻隔内外热量流通的不良导体，内保温和外保温是其主要的保温方式。在设计过程中要严格控制施工材料，利用新型的节能材料，可以避免室内外温差波动大对墙体造成损坏，一般外墙所采用的材料是具有闭孔结构的硬质泡沫塑料板材挤塑聚苯板XPS、节能型聚氨酯板（PU）、聚苯乙烯泡沫塑料板材模塑聚苯板、胶粉EPS 颗粒保温浆料以及抹面胶浆等材料，各材料的性能要求，相较于传统的施工材料，不仅能达到绿色环保的效果，符合建筑节能设计要求，还具有保温、防火、防潮的作用，能有效减少成本投入，保障工程的经济效益。在工程中以闭孔结构的硬质泡沫塑料板材挤塑聚苯板XPS 为主，有效实现节能环保的目的。在对内墙进行保温设计时，主要选用常规的保温材料进行铺设，但相较于外保温的方式，其保温效果较差，在施工过程中要考虑到位。对门窗进行节能设计时，为达到保暖的效果，传统的工程设计中多采用减少门窗的设计方式，虽然在一定程度上达到保温的效果，但对通风和采光造成了极大的影响。工程中主要从绿色建筑材料方面着手，选择优质的密闭材料，根据工程的建筑朝向和风力、风向等因素，在东面、西面等朝向的窗户以安装中透光Low-E 玻璃的方式进行设计，在南面、北面朝向的窗户以安装高透光Low-E 玻璃为主。在对门窗位置进行设计时，应根据风向进行合理布局，使其形成穿堂风，提高室内换气散热效率，保证室内空气的正常流动，以达到降低能源消耗，满足通风、采光的需求。

3.6 将绿色建筑设计和景观结构有效融合

随着人们生活水平的提升，对建筑物的要求越来越高，除了保证工程质量外，还要注意提高整体的艺术性和美观感。在绿色建筑设计工作中，相关部门要去现场进行实际考察，利用地形地势来创造景观，这样更有特色。同时，将建筑设计和景观结构有效联系起来，能够让建筑物和周围环境更加协调统一，让人们在室外活动时可以欣赏到美景。另外，在实际设计中要合理布置周围的道路和植物，根据道路的特征来布置景观，要优先使用墙壁、土坡等原有条件来进行创造，使绿化空间呈现出立体感和多维度。这样一来，能够加大垂直绿化的占比，增加绿化面积，起到净化空气、美化环境的效果，给人们良好的居住体验，还可以增加建筑的特色与价值。此外，在设计建筑物附近的绿化带时，要从提高人们居住环境质量的角度出发。绿化带具有隔绝噪音的效果，还能够阻挡外部环境的污染源。比如，在铺设室内区域时要优先使用具有良好透水性的材料，这样可以提高基地的保水性，使基地水和地下水保持平衡。道路两边可以种上行道树，如果铺设不透水硬质地面，要尽量选择栽种高大的乔灌木，这样可以遮挡阳光。在选择地面铺设材料时，尽量使用反射率高的，这样可以减小吸光率，避免地面温度过高。

结语：

总之，绿色建筑要远比普通建筑复杂，也繁琐得多，所以其对规划设计师的要求更高，对绿色建筑的开发环境、以及各种建筑因素协调发展的要求更高，这就需要我们从一个综合、整合和融合的理念出发，不断创新绿色建筑的发展理念和管理方法，不断改进绿色建筑的发展模式，最终为绿色建筑行业健康、良性和可持续发展提供动力和支持。