绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践

杨东英

兰州石化职业技术大学 甘肃 兰州 730000

随着全球环保意识的不断提高，绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践已经成为了一个重要的研究领域。绿色建筑技术不仅可以减少建筑物对环境的影响，还可以提高建筑物的能源利用效率和室内舒适度，从而为人类创造更加健康、舒适和可持续的居住和工作环境。本文将探讨绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践，包括其相关概念、标准和评价体系等。同时，本文还将通过实例分析的方式，探讨绿色建筑技术在实际项目中的应用分类情况。最后，本文将总结绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践的现状和未来发展方向，以期为该领域的研究者和实践者提供有益的参考和指导。

1 绿色建筑的概念

绿色建筑是一种可持续发展的建筑形态，它不仅要满足人们的生活需求，还要兼顾环境保护和生态平衡。绿色建筑强调的是“三位一体”的理念：即经济、社会和环境三个方面的协调发展。在经济方面，绿色建筑要考虑资源的有效利用和成本的控制；在社会方面，绿色建筑要注重人性化设计和社区建设；在环境方面，绿色建筑要重视能源的节约和环境的保护[1]。

2 绿色建筑的标准和评价体系

为推动绿色建筑的发展，各国制定了一系列绿色建筑标准和评价体系，对建筑在环境可持续性方面进行评定。主要的标准和体系包括:

美国LEED绿色建筑评价体系：LEED是美国绿色建筑理事会提出的一套绿色建筑设计、施工和操作的评价体系。它包括建筑设计、建筑材料、能源利用、水资源利用和室内环境质量等指标。LEED已成为美国及全球范围内最广泛采用的绿色建筑评价标准之一[2]。

欧盟BREEAM标准：BREEAM是英国研究建筑环境评估法，用于评估建筑环境可持续性能。它的评价内容涵盖能源、水资源、材料、废弃物、生态等方面。BREEAM是世界上第一个也是欧洲使用最广泛的绿色建筑评价方法[3]。

中国国家绿色建筑标准：国家住房和城乡建设部和国家市场监督管理总局于2019年3年13日发布联合发布了《绿色建筑评价标准》国家标准，它综合考虑建筑节能、节水、节地、材料、室内环境等指标，用于评价建筑项目的可持续性和环境友好度。这些标准和体系对建筑在设计、施工和操作各阶段提出了一系列环境保护的要求。2021年3月住房和城乡建设部绿色建造技术导则（试行）(见表1)，通过对各项指标的评分来判断建筑的绿色程度，指导建筑向可持续发展方向转变。它们的使用对推动建筑行业节能减排与环境保护发挥了重要作用。

表1 主要绿色建筑标准对建筑各阶段的技术要求

综上，主要的绿色建筑标准通过对建筑在设计、施工和操作全生命周期的环境表现进行评价，对其是否达到可持续发展要求作出判断，这对于推动建筑行业的绿色转型具有重要作用。各国可借鉴现有标准，制定具有国情的绿色建筑评价体系，推进本国建筑可持续性发展。

3 绿色建筑技术的应用分类

绿色建筑技术应用的分类可以从多个角度进行划分，本文将从以下几个方面进行详细论述：

3.1 可再生能源在绿色建筑中的应用

可再生能源是指能够在自然界中不断更新、不会耗尽的能源资源，如太阳能、风能、地热能等。在建筑设计中，应充分考虑可再生能源的应用，通过合理的设计和布局，实现能源的最大化利用。例如，可以采用太阳能光伏板、太阳能热水器、地源热泵等技术，以减少对传统化石能源的依赖[4]。

3.2 节能技术在绿色建筑中的应用

节能技术是指在保证建筑物功能需求的前提下，通过科学的设计和施工手段，降低建筑物的能耗，减少对环境的影响。常见的节能技术包括隔热、通风、空调、照明等方面的技术应用。例如，可以采用双层玻璃窗、外墙外保温、集中供暖等方式，以降低建筑物的能耗。

3.3 环保材料在绿色建筑中的应用

环保材料是指对环境友好、无毒害、可回收利用的建筑材料。在绿色建筑中，应尽可能地采用环保材料，如可降解塑料、竹木材料等，以减少对环境的污染和破坏。例如，可以采用回收木材制作家具、使用可降解塑料包装等，以减少对环境的影响。

3.4 绿色建筑的智能化控制技术

智能化控制技术是指通过计算机和网络技术对建筑物内部的各种设备进行自动化控制和管理。在绿色建筑中，应采用智能化控制技术，实现对能源的有效管理和利用。例如，可以采用智能照明系统、智能家居管理系统等方式，以提高建筑物的能效管理水平。

3.5 绿色建筑的室内环境质量控制技术

室内环境质量是指建筑物内部空气、水、声等方面的质量。在绿色建筑中，应采用一系列措施来保证室内环境的质量，如新风系统、净水系统、噪音控制等。例如，可以采用空气净化器、除湿器等方式，以提高室内空气质量。

室内噪音水平与距离之间通常遵循反平方定律，其公式为:

其中:

Lp1和Lp2分别为距离噪音源r1和r2处的噪音级，单位为分贝(dB)。

r1和r2为测量点到噪音源的距离，单位为米(m)。

该公式表示噪音水平与测量点到噪音源距离的平方成反比。也就是说，当距离加倍时，噪音水平会下降20dB。这是因为噪音在空气中的传播遵循球面扩散规律，噪音能量按面积单位减少，而面积又与半径的平方成正比，所以噪音强度与距离的平方成反比。

该公式常用于预测和计算室内噪音在空间不同位置的级值。已知噪音源和某一位置的噪音级，可以推算出其他位置的噪音水平。它也是评价室内噪音环境和噪音控制效果的重要手段。

例如:

已知距离噪音源1m处噪音级为80dB，求3m处的噪音级。

根据公式(1):

Lp2 = 80 - 20log(3/1) = 80 - 20*0.477 = 80 - 9.54 =70.46dB 3m处的噪音级约为70dB。

3.6 绿色建筑的生态景观设计和规划

生态景观设计和规划是指在建筑物周围创造一个生态环境，使建筑物与自然环境融为一体。在绿色建筑中，生态景观设计和规划是一个重要的环节，可以通过植物种植、水体布置等方式来实现。例如，可以采用屋顶花园、雨水收集系统等方式，以提高建筑物的生态环境质量。

3.7 绿色建筑的运营与维护管理技术

绿色建筑的运营与维护管理技术是指对建筑物进行日常维护和管理的技术手段。在绿色建筑中，应采用一系列措施来保证建筑物的安全性和可持续性发展。例如，可以采用智能监控系统、定期检查维护等方式，以确保建筑物的长期运行[5]。

综上所述，绿色建筑技术应用的分类是多方面的，需要根据实际情况进行综合考虑和应用。通过采用可再生能源、节能技术、环保材料、智能化控制技术、室内环境质量控制技术、生态景观设计和规划以及运营与维护管理技术等绿色建筑技术，可以实现绿色建筑的可持续发展和环境保护。

4 绿色建筑技术在建筑设计中的应用策略

绿色建筑技术是指在建筑设计、施工和使用过程中，采用环境友好、资源节约、能源效率高、健康舒适等理念和技术，以减少对自然环境的负面影响，提高建筑的可持续性和生态效益。

系统优化设计：在建筑设计初期，应考虑建筑的环境性能，包括采光、通风、隔热、防水、节能等方面的设计。通过系统工程的角度，选择最优方案以实现建筑环境性能的最大化。例如，采用高效的建筑材料和设备，合理布局和空间组织，以最大限度地降低能耗和排放。

技术匹配应用：不同的绿色技术之间存在匹配关系，如光伏发电与新型蓄电池、节能照明与智能控制系统等。设计时应考虑不同技术的配套应用，发挥协同作用以增强效果。例如，采用太阳能光伏发电和风能发电相结合，可以实现更高效的能源利用。

建筑分类施策：针对不同类型的建筑选择适用的技术和标准。如住宅建筑侧重采光、通风与家用新能源；公共建筑注重高效电力与中水回用；产业建筑侧重节能减排等。分类应用更具针对性。例如，在办公建筑中采用高效空调系统和智能化管理系统，可以实现能耗和碳排放的最小化。

区域化布局：在建筑设计中考虑周边环境因素，选择与周边基础设施相匹配的技术。如与区热站相连的建筑采用地源热泵；工业区建筑可利用工业余热与废弃物等。这种区域化思维更符合生态规划理念。例如，在城市规划中，将商业中心、居住区和绿地等分开布局，可以实现更好的空气质量和生态环境。

经济性考量：在选择绿色技术时兼顾技术经济性，工程投资与运行成本不可过高。可采用新的合同机制来平衡各方权益，也可选择适度的补贴政策以推动新技术应用。例如，在公共建筑中采用节能灯具和智能化控制系统，可以降低能耗成本，提高运营效率[6]。

建筑全生命周期管理：绿色建筑不仅在设计和施工阶段应用新技术，还需要在后续的运维过程中做好管理以保证其环境效益。如采用节能管理系统、循环经济模式等持续优化建筑的绿色表现。例如，在绿色酒店的设计中，采用高效节能的空调系统和太阳能热水系统，以及再生建筑材料等绿色技术，可以实现能源消耗和碳排放的最小化。此外，在酒店运营过程中，还需要进行定期的设备维护和环境监测，确保建筑的绿色性能一直得到保持。

可持续性考虑：绿色建筑不仅要考虑当前的环境效益，还要考虑长期的可持续性发展。因此，在建筑设计中需要考虑建筑的使用寿命、材料可再利用性、水资源利用效率等因素。例如，在设计高层建筑时，可以考虑采用分阶段建设的方式，将建筑物分成多个部分逐步建设，以减少对环境的影响。

创新技术应用：随着科技的发展，越来越多的绿色技术不断涌现。在建筑设计中需要及时关注这些新技术的应用，并尝试将其引入到实践中。例如，近年来兴起的智能建筑概念，可以通过传感器、控制系统等技术实现建筑内部环境的自动化控制，从而提高能源利用效率和舒适度。

绿色建筑技术在建筑设计中的应用策略是多方面的，需要综合考虑建筑类型、区域环境、技术经济性等因素。通过系统地、动态地思考和应用这些技术，可以实现技术的最佳组合，使建筑的环境效益最大化。这需要设计师具有整体性和动态的思维方式，把绿色建筑设计作为一个不断演进的过程来考量。

5 绿色建筑技术的发展前景

新技术的不断涌现和应用。随着科技的发展，越来越多的绿色建筑技术不断涌现，如建筑一体化光伏技术、化学蓄能技术、生物建材等，这些新技术的应用将提高建筑的环境性能，推动行业转型升级。特别是一体化光伏技术，可大幅提高光伏发电效率，这对建筑节能至关重要。

智能化建筑的快速发展。智能建筑是绿色建筑发展的重要方向，其通过智能测控与管理系统实现建筑全生命周期的精细化管理。如建筑能源监测系统、水系统智能控制、智能照明系统等技术的发展为建筑节能减排提供有力支持。这些技术的广泛应用必将大幅提升建筑运营的自动化水平与管理效率。

新商业模式的涌现和应用。如能源合同能力机制、碳排放权交易、绿色技术补贴等新模式的应用可以激励企业和人员参与到绿色建筑的推广中来。这些市场机制的出现也体现出社会各界对环保与低碳的重视，它们有助于把更多的资金和社会资源引入到绿色建筑领域，推动产业发展。

政策支持的加大。各国出台更加全面和长期的支持政策，如绿色建筑促进法、绿色建材推广目录、绿色建筑基金等，这些政策为绿色建筑技术的研发与应用提供政策保障，也向社会各界传递了绿色发展理念，有力促进了产业转型。

综上所述，绿色建筑技术发展前景广阔，新技术的应用、智能化建筑的发展、新商业模式以及政策支持等因素的综合作用将推动绿色建筑迈上新的台阶。各国应加大技术创新与政策扶持力度，着力造就有利于产业发展的生态环境，以加速绿色建筑的普及与广泛应用。未来，绿色建筑必将成为建筑发展的主流方向。

6 结语

绿色建筑技术在建筑设计中的应用与实践是一个非常重要的领域。通过应用绿色建筑技术，我们可以提高建筑物的环境性能、降低碳排放、节约能源和水资源等，从而实现可持续发展的目标。本文对绿色建筑技术在建筑设计中的应用进行了系统的分析和总结，并探讨了其在实践中的一些具体案例。

通过对本文的研究和分析，我们可以发现绿色建筑技术在建筑设计中具有广泛的应用前景。同时，也需要设计师具备全面的专业知识和技能，能够将绿色建筑技术应用到实际项目中去。此外，政策支持和市场需求也是推动绿色建筑技术发展的重要因素。

在未来的发展中，我们需要进一步加强对绿色建筑技术的研究和应用，探索更加高效、节能、环保的建筑设计方法和技术路线，以应对全球气候变化和环境问题的挑战。