绿色智能建筑对建筑学的设计要求运用

文／方瑛 江西省建筑设计研究总院集团有限公司 江西南昌 330000

引言：

随着人们对环境保护意识的提高，绿色智能建筑已经成为了建筑学中越来越重要的一个领域。绿色智能建筑理念是建筑行业快速发展提出的一种全新理念，信息技术的不断优化以及改进，被广泛应用到社会各领域中，对生产力改革起到重要推进作用，社会性资源重要类型之一就是信息资源，建筑数量逐渐增加的同时，多种能源消耗量大幅度增加，作为一种能够节约能源、减少碳排放、提高建筑品质的新型建筑形式，在建筑设计过程中，绿色智能建筑不仅满足人们对于高品质生活的需求，也为建筑学设计提出更高的要求。

1.绿色智能建筑对建筑学设计要求

1.1 规模要求

在建筑工程规模方面上，绿色智能建筑理念要求不能单纯追求更高经济效益，需要基于当前企业实际情况，并结合生态效益与社会效益，寻找到各方之间的平衡点，促使社会各方协调、统一共同发展。在实践中尽管不同行业对建筑行业提出不同要求，但在规模效益上要做到清晰与明确。通常情况下，占地面积在2 万m2 以上的建筑物，更具有实用性以及经济性，也能在规模设计方面，最大化提升经济效益、社会效益以及生态效益[1]。

1.2 区位要求

在现代建筑设计过程中，区位设计是其中重要组成部分，主要是选择具有较强适宜性、科学性、合理性的区位，并且也是提升建筑物整体设计效果的关键所在，相比于传统建筑，绿色智能建筑理念对区位提出更高的要求，要求建筑物内部以及周边的基础设备齐全、完善，主要包含卫生医疗、公共交通、安保设施、市政及卫生医疗等方面，从而满足对隔音降噪、绿化要求。同时结合拟建地区特点以及地理方位特征，充分发挥周边各类设施价值，为人们打造安全、舒适、环保居住环境。

1.3 投资要求

建筑行业快速发展的同时，建筑企业运营阶段投资力度逐渐加大，而应用绿色智能建筑设计理念主要是，在确保建筑工程施工质量同时，实现节能减耗目的，促使建筑物具有科学性、合理性以及环保性。据相关调查研究发现，与传统建筑相比，运用绿色智能建筑理念会比起初期投入成本上涨10%左右，但因为在建设过程中运用多种类型节能环保施工技术以及施工材料，极大降低了建筑物后期运行维护成本，从而在确保建筑物环保性能的同时，满足现代居民个性化、多元化需求[2]。

2.绿色智能建筑对建筑学设计要点分析

2.1 注重环境保护

建筑师在设计建筑的过程中必须考虑到能源的节约和环境的保护，采用可再生能源、回收利用、降低能耗等技术手段，以减少对环境的污染和破坏，实现可持续发展。例如，通过采用节能材料、利用自然光等方式来降低能源消耗，减少二氧化碳的排放等。此外，设计师还需要考虑建筑物周围的环境，选择合适的植被来增加建筑物的生态可持续性[3]。

2.2 健康和舒适

建筑师在设计建筑时必须考虑到人类的身体和心理健康，采用健康材料、保证室内空气质量、提高采光和通风等手段，为人们提供一个舒适、健康、安全的生活和工作环境。

2.3 智能化与科技化

绿色智能建筑要求建筑学设计更加注重智能化设计，设计师需要考虑如何利用最新的智能技术来提升建筑物的效率和舒适性。此外，设计师还需要考虑如何将智能技术与人性化需求相结合，以便提供更加舒适和便利的室内环境。

2.4 艺术性

绿色智能建筑不仅是一种功能性的建筑形式，也是一种艺术形式，建筑师在设计建筑时必须注重美学和艺术性，采用合适的色彩、造型、材料等手段，打造出一个美丽、舒适、健康的建筑环境[4]。

2.5 人性化

设计师需要考虑人们在建筑物内活动的舒适性和健康性。例如，设计室内空间时需要考虑光线、声音、温度、湿度等因素的影响，以便提供一个舒适的居住、工作和学习环境。此外，设计师还需要考虑人们的安全性和便利性，包括楼梯、电梯、紧急出口等的位置和设计。

3.绿色智能建筑下建筑设计运用主要路径

人们环境保护意识逐渐提高，绿色智能建筑设计越来越受到重视。绿色智能建筑设计是一种基于可持续发展理念，结合智能化技术的建筑设计理念。它将节能、环保、健康等概念贯穿于建筑设计的全过程，旨在实现建筑的可持续发展。绿色智能建筑设计的核心理念是“节约能源，保护环境，提高舒适度”。通过运用先进的智能化技术，实现对建筑的能源、光能源、水资源的高效利用，减少对环境的污染。

3.1 绿色智能建筑设计原则

（1）能源利用效率。这一方面需要从建筑的结构、选材、设备等多个方面入手，将建筑的能源利用效率提高到最大化。例如，运用太阳能、地热能等可再生能源，通过建筑的外墙、屋顶等部位设置太阳能板，实现对建筑的供能。此外，还可以采用节能型照明设备、节水型卫生设备等措施，降低建筑的能源消耗。（2）环保性。这一方面需要从建筑的选材、建造过程、建筑运营等角度入手。在建筑运营过程中，应加强对建筑的维护管理，确保建筑的环保性能得到持续改进。（3）舒适性。这一方面需要从建筑的设计、装修、设备等多个方面入手，实现建筑的人性化设计。例如，可通过采光设计、通风设计、温控设计等，提高建筑的舒适度。还可以采用智能化设备，如智能门锁、智能照明等，提高建筑的安全性和舒适性。

3.2 设计建筑总体方案

绿色智能建筑设计，一般被应用在空间较大的建筑物中，主要有框架结构、钢结构以及框架结构等三种结构形式。从整体角度进行分析，具有较强美观性、整洁性、舒适性；从整体布局进行分析，无论是针对布线设计还是功能用房设计，都预留有足够空间，可设置有专门配线间以及管理空间等。基于绿色智能建筑理念设计的建筑结构，一般具有空间宽大、开敞等特点，根据建筑实际情况，利用框架、框剪以及钢等结构，在视觉感官上可为使用者带来良好居住体验[5]。

3.3 建筑外结构设计

对设计建筑外围结构时，需严格遵循相关规定进行设计，并在设计过程中，测算出实际节能效率，确保符合国家节能标准。在此期间若建筑结构需要大面积玻璃墙，那么在设计过程中，尽量避免玻璃墙位于建筑物北向与西向。同时为了实现建筑外墙保温、隔热功能，在采暖、非采暖空间的隔墙内，设置相应规格的保温层；在设计屋面保温以及隔热过程中，应合理应用遮阳以及屋顶绿化技术；在设计地下车库过程中，一般在地下室顶板位置处，设置相应规格的保温层。

3.4 建筑室内环境设计

（1）建筑物遮阳。在建筑物应用绿色智能建筑理念时，需要深入分析玻璃传热等自身性能，针对建筑结构北向、南向外窗采用玻璃幕墙或者玻璃采光顶部时，应合理进行外遮阳设计，如增设可调控式外遮阳等工艺。在设计期间，强化与周边环境的有机结合，促使整体设计具有合理性、统一性，通常情况下，可将高大乔木栽种在建筑西向以及南向，实现植物遮阳目的[6]。

（2）为确保建筑物安全性、舒适性，需使用电脑技术来创作模型.并评估太阳辐射的影响。特别是针对住房来说，需要根据当地气象局的相关资料，确定太阳辐射的强度。此外，还需根据《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2013）进行采光节能设计。为提高建筑物自然通风和采光，可安装屋顶天窗、天井和中庭提高通风和采光。还可通过多种手段，提升地下空间的通风和采光，如，将地下室重新布置为半地下室，使其可以通过开窗进行通风和采光。

（3）为提升通风效率，在设计建筑物立面时，应尽可能设计夏季风风向口。在设计建筑物的剖面、平面布局以及门窗的位置时，也需要考虑到夏季的天然通风情况，以便更好地适应夏季的变化。当外界的环境温度低于28℃时，应该尝试使用自然通气，减少室内外热量，但在夏季，由于室内外的温差较高，需要采取措施来阻止大量的热风流入居室。此外，在安装窗户期间，也需要遵守《民用建筑通用规范》（GB55031-2022）要求，以便让通气更加顺畅。为确保良好的通风效果。在选位置时，应尽可能选择环境清新、无噪音、无粉尘地点，尤其是针对较大的楼宇，应该根据实际情况，评估风力及风压的大小，以确保安全的通气。

（4）为减少噪音，需考虑环境因素对建筑设计的影响，如确定单体建筑对噪声的敏感度，若噪声较小，则可将其安装在小区内部，但应尽量避免与交通流线相连。此外，若建筑物与城市主干道距离较近，需加固窗户、墙壁，并采用加厚玻璃、加设隔音网等有效措施，减少来自交通工具的噪音。为降低空气中的噪音，应采取措施来降低空气中的噪音，如消音降震等技术。在民用建筑设计过程中，应根据《建筑环境通用规范》（GB55016-2021）的标准确保空气质量，为实现这一目标，可采用阻尼板和浮筑楼板，降低民用建筑中噪音。对于拥有更多的室内空间和更多的人的大型建筑物来说，应当将吸音屋的覆盖率提升至75%以上。

4.绿色智能建筑设计—以某中学为例

以某中学为例，分析应用绿色智能建筑设计理念作为主要策略，并依据建筑区位、中学建筑规模初步选择建筑布局。不仅如此，针对进一步设计建筑群体布局以及实现绿色智能建筑目标，还需要深入研究绿色建筑技术研究方法以及工具，如下图1 所示，为绿色智能建筑设计流程图。

图1 绿色智能建筑设计流程

4.1 优化调整绿色智能建筑设计

合理应用多类型绿色智能建筑技术，一方面有助于实现降低建筑能耗、减少碳排，保护环境目的；另一方面，也可创造出具有舒适性、环保性、安全性、智能型建筑，满足使用者多样化需求。基于使用建筑技术对不同施工环境影响程度不同，需要对建筑进行模拟，然后通过模拟结果，优化调整绿色智能建筑设计，从而实现设计要求。如表1 所示

表1 某中学建筑环境标准要求分析

基于上述建筑标准要求以及主要影响因素，绿色智能建筑需要进行热环境、风环境、节能、声环境、能耗等方面进行设计分析与研究，并依据相关数据及参数构建数据模型，以便得到最佳设计方案。

某中学教学楼主要采用口字型“口”形态布置，在降低建筑体型系数的同时，提升建筑物外表面积，从而为布置建筑物平面带来更多选择。在平面设计中，设计师在南北向布置普通教室，将配套用房以及办公室放置在东西侧。该种设计方式，可以在满足教室采光的同时，增加了交通的便利，减少了风对教室和内庭的影响。如下图2 所示，为某中学教学楼平面图。

图2 教学楼平面图

4.2 维护体系节能设计

该中学的为甲类节能建筑类型，建筑物主要结构为钢筋混凝土剪力墙结构，而针对外墙则采用外墙保温体系。该项目维护结构施工材料主要厚度如表2 所示：

表2 建筑维护结构各部位用料量

4.3 透明幕墙、外门窗节能设计

为实现教学楼合理利用自然光，降低照明能耗，在教学楼走廊单侧设置房间，保证教室两侧均能通风。同时在教学室内走廊一侧位置，设置高窗，同时进一步提升室内阳光利用率，一般由室内照明强度确定高窗尺寸、材料以及高度。

该建筑工程热水系统均采用太阳能供热方式。在具体实践过程中主要是在教学楼建筑物屋顶位置处布置太阳能板，通过白天收集太阳能，逐渐代替其他能源，实现集中加热处理水资源目的，从而在降低能耗同时，充分发挥绿色智能建筑设计理念实际作用。

结语：

绿色智能建筑对建筑学的设计提出更高的要求，建筑师需要在环境保护、人类健康和舒适、智能化和科技化、美学和艺术性等方面进行全面考虑，充分发挥自己的创造力和想象力，为人们打造出更好的建筑环境，推动建筑学的进步和发展。