綠色建筑設(shè)計(jì)理念及方法

綠色建筑對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著特殊重要的意義。本文在梳理綠色建筑設(shè)計(jì)及節(jié)能理念的基礎(chǔ)上，闡述了在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)包含的技術(shù)要點(diǎn)，以營造良好的人居環(huán)境。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；設(shè)計(jì)理念；設(shè)計(jì)方法

綠色建筑是我國實(shí)施21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。綠色建筑在發(fā)展原則上堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，在理念上貫徹綠色平衡，在整體設(shè)計(jì)上講究科學(xué)，集成綠化配置、通風(fēng)和采光的設(shè)計(jì)上都強(qiáng)調(diào)自然化，對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用低耗能材料，在太陽能利用、地?zé)崂?、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)的使用上，充分展示人文與建筑、環(huán)境及科技的和諧統(tǒng)一。

1 綠色建筑設(shè)計(jì)的核心

綠色建筑核心內(nèi)容是盡量減少能源、資源消耗，減少對(duì)環(huán)境的破壞，并盡可能采用有利于提高居住品質(zhì)的新技術(shù)、新材料。要有合理的選址與規(guī)劃，盡量保護(hù)原有的生態(tài)系統(tǒng)，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，并且充分考慮自然通風(fēng)、日照、交通等因素。要實(shí)現(xiàn)資源的高效循環(huán)利用，盡量使用再生資源。盡可能采取太陽能、風(fēng)能、地?zé)?、生物能等自然能源。盡量減少廢水、廢氣、固體廢物的排放，采用生態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢物的無害化和資源化處理。控制室內(nèi)空氣中各種化學(xué)污染物質(zhì)的含量，保證室內(nèi)通風(fēng)、日照條件良好。

2 綠色建筑的設(shè)計(jì)理念

（1）節(jié)能能源。

充分利用太陽能，采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖和空調(diào)，減少采暖和空調(diào)的使用。根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng)，使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向。建筑采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局。

（2）節(jié)約資源。

在建筑設(shè)計(jì)、建造和建筑材料的選擇中，均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用，力求使資源可再生利用。節(jié)約水資源，包括綠化的節(jié)約用水。

（3）回歸自然。

綠色建筑外部要強(qiáng)調(diào)與周邊環(huán)境相融合，和諧一致、動(dòng)靜互補(bǔ)，做到保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。建筑內(nèi)部不使用對(duì)人體有害的建筑材料和裝修材料。室內(nèi)空氣清新，溫、濕度適當(dāng)，使居住者感覺良好，身心健康。綠色建筑的建造特點(diǎn)包括：對(duì)建筑的地理?xiàng)l件有明確的要求，土壤中不存在有毒、有害物質(zhì)，地溫適宜，地下水純凈，地磁適中。綠色建筑應(yīng)盡量采用天然材料。建筑中采用的木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等，要經(jīng)過檢驗(yàn)處理，確保對(duì)人體無害。綠色建筑還要根據(jù)地理?xiàng)l件，設(shè)置太陽能采暖、熱水、發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電裝置，以充分利用天然可再生能源。

3 綠色建筑設(shè)計(jì)方法要點(diǎn)

（1）重視節(jié)地設(shè)計(jì)

珍惜和合理利用每寸土地，是我國的一項(xiàng)基本國策。國務(wù)院有關(guān)文件指出，各級(jí)人民政府、地方行政公署要全面規(guī)劃，切實(shí)保護(hù)，合理開發(fā)和利用土地資源。國家建設(shè)和鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）村建設(shè)用地，必須全面規(guī)劃，合理布局，節(jié)約用地，盡量利用荒地、劣地、坡地，不占或少占耕地。節(jié)約用地，從建筑的角度上講，是建房活動(dòng)中最大限度少占地表面積，并使綠化面積少損失、不損失。節(jié)約建筑用地，并不是不用地，不搞建設(shè)項(xiàng)目，而是要提高土地利用率。在城市中節(jié)地的技術(shù)措施主要是：建造多層、高層建筑，以提高建筑容積率，同時(shí)降低建筑密度；利用地下空間，增加城市容量，改善城市環(huán)境；城市居住區(qū)，提高住宅用地的集約度，為今后的持續(xù)發(fā)展留有余地，增加綠地面積，改善住區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

（2）綠色建筑整體設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接影響綠色建筑的性能及成本。建筑設(shè)計(jì)必須結(jié)合氣候、文化、經(jīng)濟(jì)等諸多因素進(jìn)行綜合分析。整體設(shè)計(jì)時(shí)，切勿盲目照搬所謂的先進(jìn)綠色技術(shù)，也不能僅僅著眼于一個(gè)局部而不顧整體。

1）現(xiàn)在建筑選址設(shè)計(jì)階段的可操作范圍很有限，綠色建筑理念更多的是根據(jù)場(chǎng)地周邊的地形地貌，因地制宜地通過區(qū)域總平面布置、朝向設(shè)置、區(qū)域景觀營造等來實(shí)現(xiàn)。

2）建設(shè)區(qū)域總平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能利用并保護(hù)原有地形地貌，減少場(chǎng)地平整的工程量，減少對(duì)原有生態(tài)環(huán)境和景觀的破壞；同時(shí)應(yīng)盡量將建筑體量、角度、間距、道路走向等因素合理組合，以充分利用自然通風(fēng)和日照。

3）在規(guī)劃建筑朝向時(shí)，可以先根據(jù)日照和太陽入射角確定建筑朝向范圍后，再根據(jù)夏季主導(dǎo)風(fēng)向，從考慮建筑群整體通風(fēng)效果的角度確定具體朝向。

4）為達(dá)到有良好日照和建筑間距的最優(yōu)組合，建筑群可采取交叉錯(cuò)排行列式，利用斜向日照和山墻空間日照等。從建筑群體的豎向布局來說，前排建筑可以采用斜屋面或把較低的建筑布置在較高建筑的陽面方向；也可以進(jìn)行退層處理，或合理降低層高。

5）在規(guī)劃設(shè)計(jì)和后期的建筑單體設(shè)計(jì)中，可結(jié)合實(shí)際情況(如地形地貌、地下水位的高低等)，合理規(guī)劃并設(shè)計(jì)地下空間，用于車庫、設(shè)備用房、倉儲(chǔ)等。

6）在配套設(shè)施規(guī)劃建設(shè)時(shí)，在服從地區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃的條件下，應(yīng)根據(jù)建設(shè)區(qū)域周邊配套設(shè)施的現(xiàn)狀和需求，統(tǒng)一配建教育、商業(yè)服務(wù)等公用設(shè)施。配套公共服務(wù)設(shè)施相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)集中設(shè)置并強(qiáng)調(diào)公用，既可節(jié)約土地，也可避免重復(fù)建設(shè)，提高使用率。

7）交通組織規(guī)劃時(shí)應(yīng)注意建筑和住宅小區(qū)主要出入口的設(shè)置，做到人車分流，方便建筑使用者選擇公共交通工具出行。

（3）綠色建筑單體設(shè)計(jì)

1）建筑的體型系數(shù)即建筑物表面積與建筑的體積比，它與建筑的熱工性能密不可分。曲面建筑的熱耗小于直面建筑，在相同體積時(shí)分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大，具體設(shè)計(jì)時(shí)減少建筑外墻面積、控制層高，減少體形凹凸變化，盡量采用規(guī)則平面形式。

2）外墻設(shè)計(jì)要滿足自然采光、自然通風(fēng)要求，減少對(duì)電器設(shè)備的依賴，設(shè)計(jì)時(shí)采用明廳、明臥、明衛(wèi)、明廚的設(shè)計(jì)，外墻設(shè)計(jì)要努力提高室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定。①采用良好的外墻材料，利用更好的隔熱磚代替粘土磚，節(jié)省土地資源。②采用選擇性鍍膜窗戶，其導(dǎo)熱系數(shù)較小，能夠改善室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定性。③加強(qiáng)門窗的氣密性，減少熱交換。④使用各種輕便可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)備抵卸夏季太陽的直接輻射，同時(shí)冬季能夠調(diào)節(jié)便于采光。

3）采用彈性設(shè)計(jì)方案，提高房屋的適用性、可變性，具體表在建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備等靈活性要求上。①樓梯的可生長性，包括基礎(chǔ)的預(yù)留量、樓段板承重的預(yù)先考慮，周邊環(huán)境的生長預(yù)留地等。②預(yù)留管道空間，包括水電、通訊的發(fā)展空間。③家具系統(tǒng)的可變化性。

（4）綠色建筑節(jié)約能源設(shè)計(jì)

綠色建筑是一個(gè)能積極地與環(huán)境相互作用的、智能的、可調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此，它要求建筑外層的材料和結(jié)構(gòu)，一方面作為能源轉(zhuǎn)換的界面，需要收集、轉(zhuǎn)換自然能源，并且防止能源的流失；另一方面，外層必須具備調(diào)節(jié)氣候的能力，以消除、減緩，甚至改變氣候的波動(dòng)，使室內(nèi)氣候趨于穩(wěn)定，而實(shí)現(xiàn)這一理想，在很大程度上必須有賴于未來高新技術(shù)在建筑中的廣泛運(yùn)用。

1）綠色建筑合理使用建筑材料、就地取材（主要是木材），盡量使用對(duì)人體健康影響較小的建筑材料，包括無放射、低揮發(fā)、低活性材料；另外，對(duì)油漆、膠水、粘合劑、地板磚、地毯、木板和絕緣物的選擇，除了要考慮性能優(yōu)良外，還開始強(qiáng)調(diào)沒有毒性物質(zhì)的釋放。

2）注重對(duì)外墻保溫節(jié)能材料的使用。

外墻保溫節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料，僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言，通過使用絕熱維護(hù)材料，可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50%～80%。

3）綠色建筑主張?zhí)柲艿瓤稍偕茉吹睦谩?

例如:利用空調(diào)冷凝熱作為生活熱水的輔助熱源，利用太陽能和地?zé)崮墚a(chǎn)生的熱水作為日常生活用熱水。利用太陽能光電系統(tǒng)來支持日常生活用電。在混凝土中埋設(shè)光導(dǎo)纖維，可以經(jīng)常地監(jiān)視構(gòu)件在荷載作用下的受力狀況，自我修復(fù)混凝土可得到實(shí)際應(yīng)用。建筑物表面材料，通過多功能的組織進(jìn)行呼吸，可凈化建筑物內(nèi)部的空氣，并降低溫度。形狀記憶合金材料可用于百頁窗的調(diào)整或空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)口的開關(guān)，自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽光亮。建筑物表面的太陽能電池可提供采暖和照明所需要的能源。

（5）室外環(huán)境綠化設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用綠化這一有效的生態(tài)因子，為居民創(chuàng)造出高質(zhì)量生活環(huán)境。

1）建筑四周綠化。

在夏季，地面受到的輻射熱反射到外墻和窗戶的熱量約占總熱量的一半，為了降低這部分從地面來的反射熱，適宜在建筑物室外種植灌木和草坪，盡量減少反射到房間的熱量。對(duì)于冬季寒冷的地方，適宜種植落葉性植物。

2）建筑立面綠化。

通過種植攀緣性植物使墻面綠化，如常春藤和野葡萄屬于自攀緣性植物，不需要其他輔助支持物，常春藤可以生長30m高的墻面，野葡萄可以長到15m左右，可減少熱輻射，對(duì)建筑物裝飾性也很好，可以使高大的建筑物更具有特色。

3）陽臺(tái)與屋頂綠化。

陽臺(tái)室內(nèi)與室外自然接觸的媒介，陽臺(tái)綠化不僅能使室內(nèi)獲得良好的景觀，而且也豐富了建筑立面造型并美化城市景觀。陽臺(tái)有凹、凸及半凹半凸三種形式，形成不同的日照及通風(fēng)情況，產(chǎn)生不同的小氣候。要根據(jù)具體情況選擇喜陽還是喜陰，喜潮濕還是抗干旱的不同品種的植物。陽臺(tái)綠化注意植物的高度，不要影響通風(fēng)和采光。屋頂綠化給居民的升華環(huán)境以綠色情趣的享受，它對(duì)人們心理的作用比其他物質(zhì)享受更為深遠(yuǎn)。此外屋頂綠化具有蓄水，減少廢水排放，還可以保溫隔熱、隔聲等作用。

（6）室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)

1）光環(huán)境。

設(shè)計(jì)采光性能最佳的建筑朝向，發(fā)揮天井、庭院、中庭的采光作用，使天然光線能照亮人員經(jīng)常停留的室內(nèi)空間；采用自然光調(diào)控設(shè)施，如采用反光板、反光鏡、集光裝置等，改善室內(nèi)的自然光分布；采用一般照明和局部照明相結(jié)合；采用高效、節(jié)能的光源、燈具和電器附件。

2）熱環(huán)境。

優(yōu)化建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，防止因外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度過高或過低、透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱等引起的不舒適感；設(shè)置室內(nèi)溫度和濕度調(diào)控系統(tǒng)，使室內(nèi)的熱舒適度能得到有效的調(diào)控；根據(jù)使用要求合理設(shè)計(jì)溫度可調(diào)區(qū)域的大小，滿足不同個(gè)體對(duì)熱舒適性的要求。

3）聲環(huán)境。

采取動(dòng)靜分區(qū)的原則進(jìn)行建筑的平面布置和空間劃分，減少對(duì)有安靜要求房間的噪聲干擾；合理選用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，采取有效的隔聲、減噪措施，保證室內(nèi)噪聲級(jí)和隔聲性能符合《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

4）室內(nèi)空氣品質(zhì)。

結(jié)合建筑設(shè)計(jì)提高自然通風(fēng)效率；合理設(shè)置風(fēng)口位置，有效組織氣流，采取有效措施防止串氣、泛味；采取有效措施防止結(jié)露和滋生霉菌。

（7）地域人文環(huán)境設(shè)計(jì)

使建筑融入歷史與地域的人文環(huán)境包括以下幾個(gè)方面:對(duì)古建筑的妥善保存，對(duì)傳統(tǒng)街區(qū)景觀的繼承和發(fā)展；繼承地方傳統(tǒng)的施工技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)；繼承保護(hù)城市與地域的景觀特色，并創(chuàng)造積極的城市新景觀；保持居民原有的生活方式并使居民參與建筑設(shè)計(jì)與街區(qū)更新。

綠色建筑的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。不同地區(qū)綠色建筑的設(shè)計(jì)宜遵循因地制宜、從傳統(tǒng)建筑文化吸取精髓的理念，體現(xiàn)健康、自然的生活態(tài)度。以規(guī)劃、設(shè)計(jì)、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境，使建筑有效地成為環(huán)境的過濾器和調(diào)節(jié)器，創(chuàng)造出健康舒適的生活環(huán)境。