建筑设计中的绿色建筑技术的应用与优化措施

陈晶晶

上海拓维建筑设计有限公司 上海 201913

近年来，我国建筑业持续快速发展，规模不断扩大，结构日趋优化，技术显著提高，实力明显提升，对经济社会发展作出了较为突出的贡献。但是，建筑业是一个能耗极大的行业，在发展过程中存在严重的环境污染和能源浪费现象。在此背景下，在建筑设计中应积极应用绿色建筑技术，以尽可能减少建筑带来的环境污染。

1 绿色施工技术的重要意义分析

1.1 降低建筑工程施工成本

绿色施工技术的实施，首先要解决的问题就是降低资源的浪费。在保证工程质量的前提下，采用先进的施工技术，减少建筑材料的消耗，保证工程的工程造价。建设工程需要大量的水资源、能源等，而这些都是建设工程的主要费用。在建筑节能技术、水资源回收、再利用等方面，可有效地节约投资，从而提高工程的经济效益。绿色建筑技术能够减少工程造价，提高建筑工程的利润空间。这是推进现代化建设和发展的道路。所以，要做到科学的应用绿色建筑技术，从整体上进行工程造价的控制。随着施工企业的不断发展，要提高建设项目的经济效益，就必须进行工程造价的优化，而采用绿色施工技术是降低造价的关键。

1.2 减少对环境的污染

在工程建设中，由施工现场以及周围环境会对生态环境产生一定的污染，引起严重的生态问题。而绿色建筑技术的应用，可以有效地控制建筑的污染，建筑污水处理技术、扬尘治理技术是控制建筑污染的重要措施之一。利用净化设备将建筑废弃物过滤后排出，从而降低了对周围土壤、水源等环境的污染。通过对建筑现场扬尘的治理，降低现场扬尘对周边环境的污染，降低对建筑设备的影响。因此，绿色建筑技术在保证环境质量和减少建筑污染方面起着十分重要的作用。为了提高建筑技术的环保性的有效方式，应加大对绿色建筑技术的推广力度，以促进建筑节能。

1.3 促进施工技术创新

施工技术水平对工程质量、效益有很大的影响。传统的施工技术不但没有效率，还造成了大量的资源浪费，严重地影响着周围的环境。因此，建筑行业一直在不断的创新建筑技术。通过将多种信息技术相结合，使建筑技术不断创新，逐渐走向绿色化发展。绿色建筑技术创新的突破将深刻地影响到建筑行业的发展。所以，要加强对绿色建筑技术的创新与运用，使之与建筑技术有机地融合在一起，才能有效地提升建筑技术，促进现代建筑技术工业的发展。

2 绿色建筑施工技术应用实践

绿色建筑施工技术也是多方面的。绿色建筑是指在施工过程中，始终遵循绿色建筑的理念，遵循绿色、经济、适用等原则，在建设的各个环节实行更为精细的管理，推行绿色施工。

2.1 选择合适施工方案

在绿色建筑中，选择施工计划是其中最为重要的一个方面，对生态环境的作用最大。在绿色施工中，目前的施工方法包括：升降脚手架施工技术、自流密实混凝土施工、钢筋模板施工、生活用水循环利用等。相对于传统的固定于建筑外部的脚手架，这种吊装技术只需要简单地搭上多个楼层，再按照进度进行上下移动，既节约了大量的原材料，又能循环利用，增加了项目的安全。而采用钢筋混凝土模板取代了木模，不仅节约了大量的原料，而且可以重复使用，成型的质量也远超一般的木材。在目前的标准结构中，钢筋混凝土的施工更加实用，便于拆除，减少建筑废弃物[1]。

2.2 开展绿色施工教育

由于我国建筑业在发展过程中管理比较粗放，同时工程建设人员总体文化素质普遍偏低，许多人并不了解绿色建筑和绿色施工理念。在实际建设中，不容易关注环境保护措施。这一点在中小型的建筑企业中就表现得尤为突出，很多人都不知道绿色施工建筑，造成了大量的资源浪费，还有建筑垃圾、噪声的问题，建筑现场的粉尘污染。所以，在开展绿色建筑建设前，有关人员要开展相应的培训。这包括了绿色建筑的概念、有关的法律、法规、建筑的特殊要求、绿色建筑的施工技术等。这一类的培训将会涵盖建筑工程的每一个员工，根据工作性质，以及不同的工作岗位，进行不同的教学，这样才能让工人对绿色建筑的概念有更多的了解，从而提高环保意识。

2.3 细致规划施工区域

在建筑中，最大限度地降低对环境的破坏，是建筑的一项基本技术。在项目建设中，如何选取合适的场地。而在城市之中，因为土地的限制，因此在修建的过程中，占据的空间也会相应地缩减。而在郊外这种，占地就很大了，肯定会对周边产生一些干扰。无论哪种情形，施工单位都会把建筑废料倒出来，由于施工材料的运送路径未作细致的计划，造成大量的破坏。因此，在修建的时候，一定要把所有的用地都详细地计划好，比如施工现场，人员的住所，设施的进出，还有建筑的废物处理等等。同时还要重视建筑工艺、建筑材料对土壤的破坏。

2.4 节水绿色施工技术

（1）加强施工水回收利用在建筑施工现场上设置降水井，可将降水井中的地下水循环利用；在路基和桩基建设过程中，会产生大量的淤泥，这些淤泥经过恰当的处理后，可以被应用到其他的建筑中；在混凝土养护过程中，通常采用浇筑降温的方式来控制混凝土温度，避免因温差应力而造成的质量问题。为了降低混凝土失水分散失、收集养护所使用的水，在基坑底部铺设沟槽，可有效地收集养护水，从而提高利用效率。

（2）设置施工污水沉淀池。在建筑工程设置污水沉淀槽，将基坑排水、雨水等导入沉淀槽，沉淀槽内设置格栅、过滤器，将基坑排水从沉淀槽中分离出来，再利用聚合电解质、生石灰等辅助性的凝固液，从而净化污水。

（3）提高水资源利用率。施工过程中，经常需要进行大量的湿法施工，导致水资源的大量使用，因此必须采用科学的方法来节约用水。为此，在建筑现场上设置了水资源利用统计表，对水资源利用进行了数据分析，从而制定出了合理的用水量，并对各工序的用水量进行了严格的监控，从而达到了整体的最佳效果。

3 建筑设计中绿色建筑技术的优化措施

3.1 科学合理地应用环保建材

建材是构建建筑物最关键的一个要素，能否充分体现建材的环保性，直接关系到建筑物能否真正体现绿色建筑特色。在设计过程中，必须尽可能多地应用环保建材，提高环保建材的应用率。比如，在建筑物构建过程中，可以应用更多的塑料金属复合管等绿色环保型建材，并结合绿色环保建筑技术的充分应用，提高建筑物质量。

3.2 设计应用被动型太阳能通风技术

在进行绿色建筑的规划时，采用能效的技术。在设计时，通过自然采光、自然通风、建筑物维护、蓄热等方式来改善室内的能耗和改善室内的空气品质。当被动式节电技术很难取得良好的效果，可以通过采用积极的节电技术来提高房间的热舒适性。采用太阳通风技术，在拔风井外面设置平玻璃窗，在内层采用虚热性材料，达到内外热的有效交流，保证了室内的通风条件。

3.3 构建可再生能源应用体系

当前，随着我国建筑节能与资源的日益增长，对节能环保的建设提出了更高的要求。就可更新能源而言，目前可供人类使用的能源有太阳能、风能、地表地热等。在建筑的光电功能系统中，要考虑到其特殊的电力要求，并密切联系其自身特点，采取适当的措施，以提高其适时、自适应能力。通过这种方法，可以在建筑物的表面上进行太阳能电池板的设计，使照明时间得到充分的使用，同时也能够在一定程度上达到电池的释放效果。在空间较少时，也可以采用聚光式太阳能组件，依托于所需的光电装置或太阳能装置，来增加对太阳能的最大使用，以节省能源[2]。

3.4 运用先进技术，充分应用智能系统

目前，建筑技术在不断发展，尤其是一些智能系统也同样应用到了现代建筑中。不论是供电、供气，还是供暖或供水，都在逐渐引入智能系统。目前，互联网中的通信智能系统技术为实现绿色建筑，体现现代建筑的节能环保提供了技术保障。因此，需要不断创新绿色建筑，运用先进技术，充分应用智能化系统，打造一个良好的室内空间环境，体现节能环保的理念。

4 工程实例

某工程处于城市的中心区域，施工场域总面积约12984m2，建筑施工高度是101m，建筑总面积约为115000m2，该建筑地表部分共有22层，地底部分为2层。鉴于建筑施工场域呈现为不规则形态，展示出南北长、东西短的形状，同时，因施工场域处于城市中心商业区域，在施工时，将绿色节能工艺加入施工环节，在施工过程中贯穿安全节能、绿色环保的工程理念，以此减少建筑施工的损耗，降低对周围城市环境的影响。

4.1 墙体保温的绿色节能技术运用

该建筑工程因受到地形地貌的影响，建筑整体结构展现出不规则状态，将建筑外形设定为弧形，窗户和墙体比例约为0.3～0.4。墙体为该建筑结构的关键部位之一，也是该建筑施工过程中减少能耗的关键所在。因此，在开展墙体施工作业时，应将以下绿色节能工艺引入施工环节。（1）针对窗间墙，该工程使用最新研究的火山灰混凝土材质，此材质的导热系数为0.45，可较好地发挥保温作用。同时，为了更好地提升建筑物外层墙体的保温作用，该工程在操作时，还使用了密度和导热系数都较小的充气混凝土板，以及沥青混合高分子聚合物开展建筑表层保温作业，以减少建筑施工过程中所需能耗，整体提升建筑内部的保温功效。（2）针对墙外层，引入了玻璃幕墙的施工方式，该方式在提高整体建筑的外形观赏性的同时，还拥有高强度和高安全性的玻璃材质，在施工中更好地实现了绿色节能，如图1所示。

图1 玻璃幕墙图

4.2 照明系统的绿色节能技术运用

在整个建筑工程中，增加了墙面与窗口的比值，并设置了圆弧的形式，这样可以将周围的自然光照充分吸收，从而提高了工程后的室内光照，减少了照明的时间和能耗，与以前相比减少了1/5左右。所有的灯具都采用了最先进的节能材质，尤其是在走廊、车库等经常使用的地方，大部分灯具都采用了可持续的能量，例如太阳能发电。采用全自动灯光操纵控制，采用分时、红外线和声音控制等方式进行灯光调节，减少了装置的能耗，提高了灯具寿命和节能，如图2所示。

图2 太阳能照明系统

4.3 水循环系统的绿色节能技术运用

本项目在实施过程中，抛弃了以往的一种单一的排水管系统，而是采用了一种新型的高效循环节流系统，可以对废水进行有效的循环再利用，并能将污水与生活废水进行有效的分离，从而达到对水资源的高效循环。此外，为提高供水效率，避免再造成水资源的浪费。另外，对于施工场地的降雨，在系统内部建立降雨收集系统，将降雨聚集在集水区进行过滤、纯化，并进行二次使用，并将经处理的雨水用于灌溉植物、清洁车辆等，既能有效地使用降水量，又能有效地利用降水量[3]。

4.4 室内环境的绿色节能技术运用

（1）建构恒温系统：所谓恒温系统，即在该工程施工的过程中，摒弃传统的供暖技术，在楼层内铺置毛细管网，在夏季高温时刻，将冷水灌注到毛细管网中，冬季则灌注热水，借此有效控制建筑内部的温度。使用热辐射的理念，在极大地提升住房环境舒适度的同时，有效减少对空调等大型能耗设备的运用，极大减少室内的所需能耗。

（2）全置换新风系统：该工程引入全置换新风系统，为室内生活供给24h的清新空气。该系统的特征主要为湿度适宜、运行效果佳、能耗小等，可达到高效板式全热回收的优势，热回收率高达60%，将空调的能耗降低了30%。鉴于CO2的质量较高，为提升地表的含氧量，该工程在地表建构新风体系，该措施不仅保持了室内空气稳定，以免生成乱流和涡流，而且可以将室内温度控制在适宜温度，通过屋顶通风口排出混浊空气。

4.5 对施工垃圾进行优化处置

建筑工程建设过程中产生了许多施工垃圾，其中建筑垃圾有两种类型：施工单位需开展垃圾分类作业，将可回收垃圾进行二次利用。所以，建筑企业要做好垃圾的分类工作，把可再生的垃圾再循环，要运到特定的地方进行处置。为了保证绿色环保施工，必须区分建筑材料的性质及种类，优先选用环保节能环保材料，通过选购、储存、使用和管理等方法，以减少施工垃圾的产生，如图3所示。

图3 建筑垃圾再利用

5 结束语

综上所述，采用绿色施工技术，可以降低工程造价，增加工程效益，对建筑物及其周围的生态环境进行有效地保护。绿色建筑技术对施工人员的素质有很高的要求，要求熟练运用科学的技术，并根据实际情况进行合理的设计，从而达到节约能源和环境保护的目的。