现代建筑设计中对绿色建筑设计理念的应用与实践

王 悦

天津市寰筑宇通建筑设计有限公司 天津 300000

自工业化时代的到来，再到城市化建设在全球范围内的兴起，人们的物质生产、生活条件确实发生了很大的改变，生产力和生活水平越来越高。但与此同时，伴随而来的是严重的自然生态环境问题，能源被过度消耗，环境污染严重，危及到了人类社会的可持续发展，引起了人类的深刻反思和警戒[1]。在这样的背景下，国内外各行各业都开始朝向绿色、生态、环保的方向转型，如在建筑设计领域当中，便出现了绿色建筑设计理念。就现代建筑设计来说，应当将绿色建筑设计理念的应用作为一项关键课题，积极加强研究、探讨与实践，一方面要客观、深入的认识到绿色建筑设计理念的含义和重要性，准确把握绿色建筑设计理念的基本原则，另一方面更要科学、合理的设计手段，切实的体现出绿色建筑设计理念，实现人类建筑需求与自然生态环境的和谐与统一。

1 绿色建筑设计理念的含义和重要性

1.1 绿色建筑设计理念的含义

传统的建筑设计，主要考虑的是建筑的实用功能以及其外在的造型和美观等，很少会考虑到建筑与自然生态环境之间的关系，这就在一定程度上造成了建筑建设、使用与自然生态环境之间的矛盾。尤其是在城市化的建设进程下，建筑数量、密度增加，建筑废料、建筑能耗更是大增，再加之对周围原生环境的改变与破坏，以及建筑污染物排放等等，都给自然生态环境带来了巨大的压力[2]。绿色建筑设计理念与传统建筑设计的最大不同，在于其兼顾人们对建筑的功能和美观需求，以及绿色自然的生态环保需求。其目标是在建筑的全寿命期内，减少建筑建设、使用对资源、能源的消耗，最大限度维持原生环境，降低建筑环境污染，使建筑能够最大限度实现人与自然和谐共生。

1.2 绿色建筑设计理念的重要性

1.2.1 优化建筑能源的分配和使用

建筑是能耗大户，其对能源的消耗已经占到整个社会能源消耗的近一半，而我国现阶段的主要能源依然为煤炭火力发电，所以建筑能耗无疑对我国的自然资源带来了很大的压力，并且间接增加了环境污染[3]。绿色建筑设计理念相当重视对建筑能耗的控制，主张通过对照明、隔热、保温以及通风等条件的改进和优化，来降低建筑对能源的消耗，同时倡导使用可再生、无污染能源，以优化建筑能源的分配和使用，进而减轻我国自然资源压力及环境污染。

1.2.2 促进可回收材料的建筑利用

工业革命之后，建筑材料也突飞猛进的发展，为建筑的设计和建设施工提供了更多的可能性，但不可忽视的一个问题是，各种传统的建筑材料在建设过程中很容易产生各种废料，这些废料难以处理，于是便成为了对自然生态环境的污染物。绿色建筑设计理念主张使用绿色建材，这些绿色建材很多是可回收材料加工而成，或是在加工过程中对能耗与污染进行了严格的控制，这就在很大程度上避免了各种废料对环境造成的污染。而且绿色建材具有更理想的综合性能，有助于减少和控制建筑能耗。

1.2.3 最大限度保护周围原生环境

建筑和属于是人造物，目的是满足人类的活动需求，而人类的一切活动又都会改变原生的自然生环境条件。尤其是在城市建筑的设计中，既往通常都会对周围原生环境进行彻底的改造，这虽然满足了建筑设计的需求，但是却破坏了区域生态[4]。绿色建筑设计理念主张建筑和人类活动与自然和谐共处，尽量减少对原生环境的改造，而是由建筑和人去主动的融入与适应周围原生环境，这不仅可以降低建筑的建设成本，同时还能够最大限度保护周围原生环境，改善区域生态。

1.2.4 减少建筑环境污染物的排放

现代建筑除了能耗高之外，污染排放量也相当巨大，这对自然生态环境造成了直接的污染，如各种垃圾、废气、废水等等，这些污染物一旦被排放到外部自然环境中，便会造成长期性的环境污染问题，难以彻底治理。绿色建筑设计理念主张通过各种技术手段，减少建筑污染物的产生，或是对建筑污染物进行现场治理、循环利用，从而达到减少建筑环境污染物排放的效果和目的。

2 绿色建筑设计理念的基本原则

2.1 因地制宜

绿色建筑设计理念的基本原则之一，是要做到因地制宜，如要根据所在地的气候、地形、地貌以及周围原生环境乃至地方文化等，对建筑进行设计。使建筑能够从各方面，有机融入地方自然和人文环境，避免对原生环境的过度改造。

2.2 节能减排

绿色建筑设计理念的第二个原则，是要在考虑建筑功能、空间等方面的需求的同时，兼顾对建筑能耗的控制，如通过对自然条件的利用，或是对可再生、无污染能源的利用等，来降低能源消耗。同时通过对废弃物的治理、重复利用等，来减少污染排放。

2.3 以人为本

绿色建筑设计理念的第三个原则，是要做大以人为本，虽然前文大量的论述了绿色建筑设计理念对自然生态环境的关照，但事实上绿色建筑设计理念也同样注重人的主体地位，致力于满足人对建筑的功能和审美等需求，为人的生活提供便捷，提高人居环境质量，使人能够与自然和谐共处。

3 绿色建筑设计理念在现代建筑设计中的应用与实践

3.1 基于绿色建筑设计理念的规划布局和整体设计

为了在现代建筑设计中，充分的应用和体现绿色建筑设计理念，首先是应当从宏观角度出发，对建筑的规划布局和整体设计进行优化。如在对建筑进行规划布局时，应争取对夏季主导风向的利用，尽量防止冬季主导风向的影响，同时还要在光照、防晒、通风、保温等方面，控制好布局，尽量为建筑创造良好的布局条件；再者，需要在设计中控制好建筑的体形系数，及建筑物跟室外大气接触的面积F0(M2)和包围体积V0(M3)的比值，系数越小，在相同条件下，其能耗也就更低。而在对建筑进行整体设计时，则需要考虑建筑的选址、朝向以及外部环境等因素，这些因素都会对建筑今后的能耗产生影响。建筑设计选址方面，应当对地形、地质条件、气候条件等作出综合的考量，一方面要尽量减少对自然环境的破坏，另一方面要尽量确保建筑建成后的自然舒适性[5]。在朝向的设计上，最好能够做到冬季最大限度接受阳光，减少冷风，夏季通风良好，少受日照。当然，在实际的设计中这样的效果难以完全达到，这就需要根据实际情况，选择一个平衡点；外部环境设计方面，应当重视的是建筑周围的微气候环境特征，适当的增加绿化，或是建设人工湖，这都可以改善建筑周围的气候条件。通过以上的措施，能够为建筑创造一个更舒适的环境条件，避免今后长时间使用过多的能耗来改善环境条件，达到节能的目的。

3.2 基于绿色建筑设计理念的围护结构设计

在现代建筑的设计中，围护结构是非常关键和重要的组成部分，其对建筑的能耗具有相当大的影响，如墙体、屋顶以及门窗等，都是设计时需要考虑的重点。为了应用和体现绿色建筑设计理念，在墙体的设计方面，可以应用复合墙体节能技术，其原理是采用岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、聚苯乙烯和聚乙烯塑料新型高效保温材料及复合墙体，降低墙体传热系数。通常分为两种内保温技术和外保温技术。外墙外保温技术广泛应用于保温节能技术的建筑，与内保温相比，具有明显的优势和效果更为明显，与外部绝缘层是位于外的主要结构，保护和减少了建筑结构的热桥的主要结构，增加建筑的有效空间，提高居住的舒适度。外门窗不仅太阳辐射的得热部件，还是主要的失热部件，传热系数约为墙体的三倍到四倍，因此，合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。外门窗的设计除了要满足自然通风外，设计中应强调的是，世界之窗的四个角落是不同的，不同的功能窗是不同的。设置窗口位置，应提高窗户、门窗配件的密封性能，提高窗框的保温性能，减少窗框的外露面积，具有良好的隔热玻璃。在屋顶的设计上，需要对所用材料的性能进行全面考量，如材料的防水性、耐腐蚀性、导热系数等等。当前沥青珍珠岩板是一种较为理想的屋顶建筑材料，其具有较好的保温、隔温性能。不过在实际的设计中，应当根据实际情况，多增设一层保温层，以进一步增强和确保屋顶的保温、隔温性能[6]。

3.3 基于绿色建筑设计理念的绿化设计

绿化已经成为了现代建筑设计中不可或缺的重要组成部分，其能够改善人居环境条件，改善人们的生活居住水平。不过，既往的建筑绿化设计缺少有机性，和周围的自然环境没有生态上的关联，往往是改造了原生环境之后，再进行人为的设计与建设、施工，呈碎片化的分布，而且并不一定能够适应和融入地方区域生态。在绿色建筑设计理念下，现代建筑的绿化设计应当尽量依附于原生环境，如可以将原生的植物、水体、湿地等保留起来，对其稍加修整、改造，即可成为建筑绿化。这一来是可以使得人居环境最大限度的回归自然，二来是可以降低绿化建设成本，更重要的是，原生环境绿化与地方生态完全有机融合，是区域生态的关键一环，将其保留、利用起来，对保护地方动植物物种多样性意义重大。至于绿化用水，可以考虑对建筑废水进行现场处理，去除污染物之后再用于植物灌溉，还可以利用湿地，来对经过处理的废水进行再次自然净化[7]。

3.4 基于绿色建筑设计理念的建筑能源设计

在绿色建筑设计理念下，对建筑能源的设计必须要达到节能减排的要求。通过建筑规划布局和整体设计的优化，以及对建筑围护结构设计的改进，能够在一定程度上减少建筑能源消耗，不过建筑对能源的消耗依然巨大。在这样的情况下，便需要考虑增加建筑对无污染、可再生能源的使用。太阳能是最适宜的一种自然能源，为此在建筑的设计过程当中，可以将对太阳能的使用考虑进去，做出整体的规划，使太阳能可以和建筑真正的融为一体，渗透进建筑能耗体系。如可以利用太阳能来直接发电，通过光伏电池板吸收太阳能，然后将之转换为电能，用于建筑楼道、通道的照明。也可以借助太阳能设置建筑热水供应系统，满足建筑日常的热水使用需求，尽量减少由于水资源加热所致的能源消耗。除此之外，风能、地热能、垃圾燃烧发电等，也均可作为设计考虑，根据地方的实际条件进行合理应用。

3.5 基于绿色建筑设计理念的建筑材料设计

最后，在基于绿色建筑设计理念的现代建筑设计中，应对建筑材料进行科学、合理的选择。在经济性、实用性满足客观条件的情况下，应优先选择绿色建筑材料[8]。在前文当中已经介绍过，绿色建筑材料多由回收的废料制成，而且生产过程也较为环保，综合性能理想。目前较为常用的绿色建筑材料包括绿色墙体材料、绿色玻璃材料、绿色生态水泥材料、绿色管道材料等等。如绿色生态水泥材料是以水沟、地沟污泥以及垃圾焚烧灰等作为主要原料，烧结成粉末而形成的水硬性胶凝材料，这就在很大程度上减少了环境污染，并且其作为建筑材料的属性非常优异，具有很高的强度，完全满足现代建筑的设计、建设要求。

4 结论

在现代建筑设计中，绿色建筑设计理念具有突出的重要性，其能帮助优化建筑能源的分配和使用、促进可回收材料的建筑利用、最大限度保护周围原生环境、减少建筑环境污染物的排放。在基于绿色建筑设计理念的建筑设计实践中，应遵循因地制宜、节能减排、以人为本的基本原则。并重点从建筑规划布局和整体设计、围护结构设计、绿化设计、建筑能源设计、建筑材料设计等方面，来体现绿色建筑设计理念。实现人类建筑需求与自然生态环境的和谐与统一，保障与促进建筑行业，乃至人类社会的可持续发展。