现代建筑设计中对绿色建筑设计理念的应用与实践.docx

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。1.1 绿色建筑设计理念的重要性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。1.1.1 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。1.1.2 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。1.2 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。1.3 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。3.1 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 o3.2 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。3.3 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。3.4 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。