关于建筑设计中绿色建筑技术优化与结合的分析

李 萍 景德镇市建筑设计院有限公司

1 前言

建筑行业发展过程中，应加强对绿色建筑设计的重视，相关设计院应通过恰当的工程设计技术实现建筑节能设计，从而使工程设计和施工过程中的成本得到控制，进一步提高与环境之间的协调效果。设计人员应提高绿色意识，在制定方案的过程中，选择恰当的节能材料，全面提高建筑的建设效果。

2 绿色建筑设计的实际意义

加强绿色建筑设计优化具有重要意义，一方面，通过绿色技术优化能够有效降低环境污染。城市化发展使得工程建筑数量在不断增加，在建筑施工的过程中，不良的建筑技术以及材料的使用会对环境造成严重的污染与破坏，不利于维护生态平衡效果。在建筑设计过程中，设计人员未考虑建筑技术对环境的影响，导致实际建设中出现大量的废弃物和污染物，对环境造成较为明显的不良影响，不符合目前的建筑设计与施工要求。

另一方面，在绿色建筑设计优化的基础上，能够有效提高能源节约效果，减少能源浪费情况。利用绿色建筑设计技术，对建筑设计过程中需要的材料进行多方面考虑与分析，通过合理回收施工材料，减少废弃材料的产生，降低对能源的消耗，进一步实现节约环保效果。

3 绿色建筑设计的具体要求

3.1 设计原则

在建筑设计过程中，为提高绿色建筑设计优化效果，应坚持相关原则，有效落实绿色建筑设计。

①节约环保原则。在设计时应综合全局，对整体工程的成本消耗情况进行分析和计算，加强对各类型成本的控制和管理。比如应选择具有可回收再利用特点的材料，提高材料的实际利用效率，提高环保效果的同时减少废弃材料对环境的破坏。

②坚持以人为本原则。其一，应以用户的需求为本展开设计，确保建筑居住舒适度良好的情况下，提高绿色设计效果。其二，应以施工人员的实际作业情况为本展开绿色设计。选择绿色无污染的建筑材料和技术手段，有效减少不良影响，提高建筑设计效果。

3.2 设计要求

为提高绿色建筑设计优化效果，要按照相应的设计要求优化建筑工程设计方案。首先，充分结合不同区域的地理环境特点开展设计，在提高建筑功能效果的同时，强化节能效果。如对冬季较为寒冷的北方区域进行建筑设计时，应提高建筑的保温设计效果，减少建筑热量逸散，有效提高建筑节能效果。其次，明确设计目标。建筑设计的过程中，绿色设计优化措施种类较多，需明确建筑绿化的目标，在其基础上制定相应的绿化设计，提高环保节能设计的针对性。最后，加强对施工材料的管理。在绿色设计时要选择绿色建筑材料，减少施工过程中对环境的危害，提高建筑材料质量，确保符合建筑要求。

4 建筑设计中绿色建筑设计优化措施

4.1 加强碳排放量的计算管理

在建筑全生命周期中，包括建筑材料采购和运输过程中，均存在一定的碳排放情况。在建筑施工以及建筑使用过程中，消耗能源的同时进行碳排放，对环境造成较大破坏，并且存在资源浪费现象。因此，在建筑绿色设计优化的过程中，应控制建筑工程的碳排放量，提高环保效果。为提高对碳排放量的计算准确性，按照不同阶段进行分类，计算和预估不同建筑阶段中的碳排放量，便于优化和调整工程，提高整体施工过程中的节约环保效果。

在建材管理的过程中，使用公式（1）进行计算：

其中：Em为建材管理过程中的碳排放量，单位为kg；a、b、c均为固定数值，根据建筑用途不同而存在一定差异，具体计算时可进行查找；s为建筑楼层；A为建筑面积。

在建筑施工阶段，碳排放量计算见公式（2）：

其中：Ec为施工过程中产生的碳排放量，单位为kg；Ba为施工工艺量；γa为第一类建材碳排放量。

在对建筑使用过程中的碳排放量进行计算时，使用公式（3）：

其中：EO为建筑使用阶段产生碳排放量，单位为kg；Boi为第i类能源消耗量；Bsi为第i类产生的能源节约量；γi为碳排放因子；Y为建筑使用寿命。

在对建筑碳排放量计算的过程中，主要通过估算法和计算法展开计算，其中估算法需要利用以往工程实例进行估算，通过参考结果估算，了解建筑的基本排放量，但具体的可信度不强。在精算的过程中，需利用碳排放因子等相关测试数据，检测难度较大，但整体计算可信度较高。在计算的过程中，通过查阅文献的方式总结和分析普通建筑材料的碳排放因子，如：钢材可取值为1.451kg（CO2/kg）；42.5 的水泥可取值为0.792kg（CO2/kg）；C40 混凝土取值为415.5kg（CO2/kg）。

通过对建筑碳排放量的计算，能够更好地优化建筑绿色设计，评价和计算建筑的全生命周期，深度了解碳排放情况，从而对建筑展开设计调整，减少碳排放情况，提高节能环保效果。

4.2 建筑框-剪结构设计优化

通过优化设计建筑剪力墙结构，调整框-剪结构排列方式，有效提高抗震性能并减少碳排放量，提高建筑安全性的同时，有效实现节能环保效果。在框-剪结构中，主要由框架结构负责承受竖向荷载，剪力墙结构负责承担水平荷载，在二者的有机结合下，有效抵抗建筑物产生的荷载情况，降低在力的作用下出现的变形情况，提高整体框架的刚度和稳定度。

为提高框-剪结构的稳定性，应合理布置剪力墙。将剪力墙均匀的布置在建筑墙体结构中，若存在突出的建筑结构，应在该处加强剪力墙结构设置。为提高对不同方向荷载的抵抗能力，强化剪力墙的抗扭矩能力，可将剪力墙横纵相连，提高实际抵抗能力。

此外，在剪力墙中若出现洞口，应确保所有洞口保持对齐状态，一旦出现洞口错开情况，会直接影响剪力墙的抗扭矩能力，从而影响整体建筑结构的抗震效果。在对剪力墙间距开展设计的过程中，可按照抗震设防要求进行调整，具体见表1。

表1 不同建筑抗震设防度情况下建筑剪力墙间距

在框-剪结构中，为保障其抗震性能以及整体的经济环保效果，在剪力墙设置的过程中要注意以下几点。

首先确定剪力墙的数量，通过检查和分析建筑底层结构的截面面积与整体建筑楼层面积之比，得到该建筑中剪力墙的最佳数量范围。

其次按照剪力墙的数量情况，调整和优化位移限制，保证其抗震效果的同时提高墙体刚度。

最后根据建筑结构的自振周期作用情况，验证和最终明确剪力墙数量。为提高框架结构体系的环保节能效果，对其设计的过程中，需考虑碳排放量情况，减少排放的碳总量。设计人员应综合性分析关键结构的框架组成材料，以及墙体结构尺寸和钢筋混凝土占比等，充分考虑建筑周期比以及位移情况和减重比等，最终得到恰当的框-剪结构设计方案。

4.3 建筑形态中的绿色优化措施

建筑设计过程中，通过调整建筑形态实现节能环保，提高绿色建筑设计优化效果。设计人员需分析建筑的整体空间布局情况，结合建筑物中不同的结构功能及特点进行调整，使建筑结构保持与环境协调并具有较强的统一性，通过对建筑结构的合理设计，实现节能环保。在对建筑优化设计时，需要考虑生态与经济方面的影响因素，避免对生态平衡造成影响，从而对我国经济发展起到有效的推动作用。

在建筑设计时，为减少建筑运行过程中的能耗情况，可尝试通过合理的建筑遮阳设计减少空调能耗，提高建筑节能环保效果。目前常见的建筑质量形式有以下三种。

其一，水平遮阳。在该类型遮阳设计过程中，使用相应的遮光材料在窗口的平行上方展开设置，对太阳高度角较大的阳光能够有效遮挡，通过对遮光板大小及角度的控制能够调整设置窗口内的阳光。设计过程中可以通过建筑所在区域的气候特点等因素进行调整，满足建筑物对阳光的需求，同时控制阳光摄入量，使室内温度保持在恰当范围内，从而有效减少空调运行过程中产生的能量消耗。

其二，垂直遮阳。这种方式能够有效阻挡窗口斜侧面射来的阳光，但对正上方投射的阳光无遮挡作用。因此在选择该方式的过程中，主要核算建筑的整体位置和角度，根据实际建筑窗口接收到的阳光射入角度展开详细分析，选择恰当的遮阳方式，控制阳光射入量，有效实现节能减排目的。

其三，综合遮阳。该遮阳方式是将水平遮阳与垂直遮阳进行有效综合，结合建筑的具体窗口情况以及室内温度调整需求加以合理设置。在建筑绿色优化过程中，应灵活采用综合遮阳方式，调整遮阳板安装方式和遮阳角度，进一步减少室内空调运行过程中的能源消耗，达到节约能源，保护环境的目标。

4.4 绿色建筑材料的设计应用

建筑材料选择作为建筑设计中的重要部分，其与绿色建筑技术有着重要的联系，通过结合建筑不同需求，选择恰当的绿色建筑材料，不仅能够有效提高节约环保效果，同时能够加强对建筑成本的有效控制，进一步提升整体建筑设计效果。

为提高绿色建筑设计效果，应就地取材，部分人工合成的建筑及装修材料中化学成分较多，对环境的污染较为严重，如常见的油漆和胶水等，对空气和土壤均会产生一定的不良影响。因此，在实际的建筑设计过程中，可尝试通过就地取材，使用自然资源的方式开展设计和建筑施工，如加强对废弃土石的应用，或选择速成木材，使整体建筑风格更加清新自然，同时减少对环境的污染排放，提高环境保护效果。

另外，加强对新材料的研发与利用，通过研发新型高性能材料，代替传统高能耗材料施工建设，大幅度减少建筑能耗，同时具有较强且多样化的功能，有效改善建筑内部环境，减少对生态环境的污染与破坏。新型绿色建筑材料种类较多，分别具有不同的作用。以绿色墙体材料为例，常见的有矿渣复合板材、气凝胶装饰板材等，充分利用固体废料和工业废渣等代替天然不可再生材料，有效节约自然资源，通过节能方式制成板材或空心砖以及装饰材料。覆盖类型的新型板材具有较为优异的使用性能，同时节能环保效果优异，且有较强的使用效果。

4.5 建筑设计中的绿色能源开发应用

在建筑设计过程中，通过加强能源优化利用与开发效果，有利于提高对资源的节约利用，减少对环境的污染，进一步提高建筑绿色设计优化效果。相关设计人员可加强对不同类型能源的进一步开发利用，结合建筑的实际需求进行调整，确保其符合绿色建筑设计标准要求。如加强对太阳能光伏的利用效率，充分利用建筑玻璃幕墙与太阳能光电转化装置有效结合，将直射到玻璃幕墙中的阳光进行储存，有效控制室内阳光射入量，减少空调系统运行过程中的能源消耗。同时利用光电转化装置，将太阳能转化为电能，为建筑正常运行提供相应的电能，有效提高建筑对能源的利用率。

在对绿色能源开发的过程中，可以通过利用楼顶空间，设计节能屋顶，使屋顶具有保温隔热的效果，减少空调运行过程中的能源消耗。如利用屋顶空间中间种植区域，通过种植绿色植物，不仅能够控制室内温度，使室温在较正常情况下降低2°～3°，还能增加城市绿化面积，提高建筑与生态环境的和谐效果。城市中房顶面积约占整体面积的20%左右，实施屋顶绿化能够有效改善城市环境。或利用屋顶空间设置雨水储存净化装置，收集和处理雨水，将其作为中水在建筑清洁等方面使用，加强对水资源的节约应用，使建筑节能环保效果更加显著。

5 结束语

综上所述，建筑设计过程中，设计人员应充分结合绿色设计技术，与整体工程设计进行合理的优化与调整，通过控制碳排放量，优化框-剪结构等方式提高建筑的整体稳定性与环保性，同时灵活利用建筑形态结构调整方式，减少对能源的消耗，充分开发新建筑材料和能源利用方式，有效实现建筑节能环保效果，不断促进我国建筑水平的升级与发展，提高对环境的保护力度。