【摘要】在建筑全寿命周期内,应最大限度地节约资源,保护环境,减少污染,为人们提供健康、适用和与自然和谐共生的建筑。文章对绿色建筑设计策略以及发展方向进行了探讨。
【关键词】绿色；建筑；设计；策略；发展
引言
可持续发展之路已成为全球发展的共同认知,与其他任何的人工产品相比,建筑对于自然资源的消耗与环境污染需要承担大部分的责任。
1 绿色建筑的设计概述
1.1 绿色建筑设计特点
绿色建筑是一种新的建筑设计理念,它要求建筑从设计施工到投入使用后,在其正常的生命周期内,设计合理,施工规范,维护成本低,维护周期短。既可以满足人们最基本的生活需求,为居民创造出健康、舒适、安全、生态的生活工作空间,也可以做到资源的最大化利用,最大限度地节约资源能源,同时,大幅度地降低各种消耗,保护生态环境,减少各种建筑施工污染。绿色建筑要求实用性和生态性结合,促进人与自然的和谐相处,这种建筑设计理念不仅仅可以很大程度的提高人们的生活质量,又可以促进绿色环保节能的进程,日渐成为我国建筑行业发展的趋势。绿色建筑设计是一个复杂的系统工程,包含多方面的内容,涉及到很多学科的知识。绿色建筑设计时需要将建筑整个寿命周期的问题进行全面考虑,不仅要为用户提供良好的生产、生活环境,还要使得建筑的投资和运行成本得到有效地控制。
1.2 现代绿色建筑设计的重要意义
1.2.1 节约资源。改革开放三十多年以来,我国的城市建设取得了令人瞩目的成就,与此同时,也消耗了很多资源,污染了生存环境。根据资料统计,我国消耗了世界百分之六十的水泥,各类资源利用率远远低于发达国家,在我国存在着严重的资源浪费现象。随着现代绿色建筑设计理念的提出,在建筑设计和建筑材料的选择上,要综合考虑资源的合理利用,减少浪费,降低资源浪费率,提高资源利用率。现代绿色建筑设计能大大节约资源,实现社会发展经济化,资源利用最大化。
1.2.2 节约能源。传统的房屋建筑为了创造舒适的环境,主要利用电力来调节室内温度,在恶劣天气的情况下,居民用电负荷较大,在能源上造成了很大的浪费。现代绿色建筑主要以开发利用太阳能为主,利用太阳能、地热等进行供电、供暖,设计要采用先进的技术,围护结构采用新型保温隔热材料,在夏天有效利用自然风减少了采暖和空调的使用,这样才能从很大程度上节约能源,减少能源消耗。
（3）保护环境,维护生态平衡。传统的建筑在设计过程中,为了达到经济效益最大化,常常忽略了环境因素,在建筑建设过程中,对环境造成了危害,打破了生态平衡。现代绿色建筑设计,则考虑到环境因素,在建筑设计上,注意建筑与环境的和谐相处,使用天然无害的建筑材料,对人体和环境不会造成伤害。现代绿色建筑设计在很大程度上回归自然,保护环境,维护生态平衡。
2 绿色建筑在规划设计中的技术要点
2.1 节地与室外环境的创造
2.1.1 建筑场地选择注意保护自然生态环境,合理运用原始场地上的自然生态条件,重视建筑和自然生态环境的和谐。
2.1.2 注重土地的集约化运用,最大限度地运用土地,诸如开发运用地下资源,增加建筑面积的使用率。
2.1.3 运用园林绿化与建筑外部设计达到降低热岛效应,减轻环境负荷。
2.1.4 利用生态绿地、墙体绿和屋顶绿化等个方面的绿化形式,把植物合理的实施布置,形成不同层次的综合生态框架,从而达到遮阳、减少损耗的效果,以及保持水土、调节气候、降低污染和隔绝噪声的目的。
2.2 节能与能源利用
2.2.1 减少耗能。建筑布局要利于自然通风,建筑平面进深要适宜,有助于形成穿堂风。通常状况下,平面进深为不超楼层净高的5倍,窗户开启面积最低不小于地板面积的5%；建筑要充分利用自然阳光,窗户的数目与面积必须依照建筑形象标准、自然阳光、通风以及损耗方面融合思考,通常情况下,窗户的面积最佳为室内空间的20%上下,对于中庭的配置就采光而言有特别的效果,中庭的模式与造型对于自然阳光有着巨大的影响,在设计中就要把其透明程度加之宽度、高度的比例等方面纳入；减少建筑耗能的另一适宜有效的方式则是设计最佳的围护构造,主要是提高围护结构的保温隔热性能及提高围护结构的封密性等。
2.2.2 提高使用清洁能源利用率。对于场地的自然资源要合理利用,研究循环使用能源,比如太阳能、水能、风能、地热能加之通过热泵等自然资源。使用清洁性能高的能源是绿色建筑设计的重要目标之一,而太阳能则是最基本的。如今已有不同的方法能够使太阳能转换成电或热能,利用太阳能在建筑设计时,要把太阳能设备与建筑立面处理好。
2.3 节水和水资源运用
2.3.1 增强用水效率。依据高质量与高使用率以及低质量与低使用率为基准,生活、景观、绿化用水等要依据用水水质标准分别支配、梯级处理循环使用,运用节水形式、节水装置以及设备,还有节水景观与绿化灌溉设置方式有效节水。
2.3.2 雨污水综合利用。把雨水、污水分流,雨水收集与污水处理后中水回用,可以减少城市供水量降低消耗。
2.4 节材与材料资源
2.4.1 节材。运用高效能、低材耗、耐久性良好的新型建筑材料,选择能够循环、回收以及再生的材料,降低不可再生资源的利用。
2.4.2 使用绿色建材。选择高性能、高耐久性与当地的材料,选择能降解、环境污染小的材料。对于材料的择选是较为麻烦的方面,实际上无论什么材料都对环境存在不同程度的危害,那么设计人员就要把材料的化学、物理特性以及社会经济效益等融合在一起考虑。
2.5 室内环境质量
2.5.1 光环境。良好的建筑朝向及启用天井、庭院、中庭天然光线能创造室内舒适的环境。运用自然光照调控设备比如：反光板、反光镜、集光设施等装备,使室内的光线照射均匀。还可以采用普通照明与各种照明融合,并运用有效的节能的光源、灯具达到室内空间照明舒适。
2.5.2 热环境。提高建筑外围护结构的热工性能,防止由于外围护结构层面温度不稳定、太阳辐射热等导致的不适状况。采用设计合理的空调及通风系统,对温度、湿度进行有效调控,将有效提高室内的热舒适程度,满足不同程度热舒适性的需求。
2.5.3 声环境。实行动静分区的原则对建筑实施平面规划与空间归类,有效降低安静房间的噪声影响。合理择选建筑围护材料,使用有效的隔声、减噪策略,使室内噪声级与隔声性能可以达到《民用建筑隔声设计规范》的标准。
2.5.4 室内空气品质。与建筑设计融合增强自然通风,合理规划风口方位,定向组织气流,使用有效策略以防串气、泛味,同时使用有效策略以防结露与滋生霉菌。
3 现代绿色建筑设计策略
3.1 建筑平面设计
合理的朝向设计造就建筑向阳光中索取能源,建筑通常南向平行布置,并保证冬季日照间距。建筑的体形系数直接影响建筑耗能程度,体形系数越大,单位建筑空间的散热面积就越大,随之损耗也就越高。而相同体积时分散的布置形式则比集中布置的建筑热耗高,以节能的方面来看应优先选择高层与中高层建筑。在实际设计中降低建筑外墙面积、控制层高,体型尽量少凹凸,尽可能选择规则平面,尽可能把不使用窗户采光的功能区划分在建筑物的北面,把相似功能区域规整在同一区域。
3.2 因地制宜地选用材料
生态建筑应选择生态建筑材料,生态建筑材料又称健康建材、环保建材或绿色建材,所指的是健康、环保、安全的建筑用料。建筑生态用料是在原料选用、应用过程以及利用后的再生循环使用等节点中,对地球环境负荷甚微以及对人类身体健康无损的用料,主要是天然建材与人工材料。生态建筑在材料的运用中无任何统一的准则,生态建筑并不是所有使用的材料都是高效新型材料,新的不完全是完美,关键必须熟悉材料的运用效果。建筑设计中一是积极运用现今的对环境与健康无害的新型用料,达到降低对环境危害的效果；二是适度利用现今实地能源,降低对外来特殊用料的择选,应该多数运用木材、竹材、石材等生态节能型用料。
3.3 自然通风设计策略
建筑物规划合理与否,直接影响着建筑环境质量。在自然通风设计中,务必全方位掌握周边空气流动情况,保障空气优质、通风合理,保证建筑物内部的空气品质与热舒适程度,达到室内环境健康舒适。
3.4 光照设计对策
夏天影响室内热环境的主要因素是阳光直射和辐射,设计时应根据实际的地理气候状况,仔细计算建筑的光照及遮阳。直面建筑的热耗比曲面建筑大,在体积相同时,集中布局的建筑热耗比分散布局的建筑热耗小很多,实际的设计工作中,要控制建筑物的层高,减少体形的凹凸程度,尽量选用统一的平面方式。
3.5 建筑材料的可循环利用
据统计数据显示,人类生产生活过程中会产生巨大的浪费,尤其在工业生产过程中,大约只有40%左右的资源可以得到有效的利用,其余非但没有被有效的利用,而且还造成了环境污染和生态破坏。由此可见,我们在建筑资源的再利用上还存在着较大的潜力和空间。目前尚没有一个完全的方式来解决建筑过程中的能耗问题,未来建筑设计中应当充分的考虑到建筑结构的全生命周期,在其生命周期中应多与生态环境相协调,并在此基础上多考虑建筑材料的重复利用,充分有效地利用各种可选择的再生能源,形成与建筑空间使用配套的能源综合开发利用系统,如建筑生活垃圾综合处理,建筑构造使用可循环或带有可循环材料（如钢材、铝材等）的产品,考虑建筑构件和建筑设备的再利用,尽可能减少建筑垃圾,通过中水的再利用和节水装置,使生活污水排放量降到最低。
4 现代绿色建筑设计发展
4.1 尽可能地节约资源
总平面规划和与建筑设计中要降低耗能,把通风、日照、采光完全融合,提高围护结构热工性能,降低采暖与空调的利用率,设计选择使用高效节能空调、采暖、照明等设备,依照实际气候条件与资源条件,合理使用太阳能、地热能、风能等循环利用资源。
4.2 充分利用可再生能源
建筑设计、建造以及使用建筑材料时,都要思考能源的合理使用与规划,达到降低资源的利用率,实现资源可再生使用。现今能够使用先进技术,把太阳能、风能、地热能、电梯下降产生的势能加之人活动产生的热能等方面全部整合,将建筑造就成一种能源的发生器,以达到节能减排的效果。依照实际气候与自然资源配备,完全发挥太阳能、地热能等循环使用。
4.3 注重营造健康环保的室内环境
建筑设计要考虑室内声、光、热、空气品质等方面环境控制品质标准,建筑内部不采用对人体危害性的建筑与装修材料,增强居住舒适性和健康性。让室内空气新鲜,温、湿度适宜,让使用者感到心情舒畅,身心健康。
4.4 绿色建筑设计的系统化方向
城市的建设,并不是由一个个相对孤立的建筑构成的,而是由相互关联的一组建筑组成。但现阶段我国城市的建筑,却大都是每个建筑自立门户,相互孤立,这样的建筑,会给城市造成混乱,这就要求绿色建筑的设计,要有其系统性,要构建一个连贯的、相互关联的建筑群体,而不是各个相对孤立的建筑。建筑首先应该是城市的一部分,与城市公共空间相连接。其次是要有合理的功能布局和好的建造质量,根本不用刻意去引人注目,做到了这些,起码就向完美走出了第一步。一旦有机会进入一个建筑,进而使用一个建筑,对它的认识就不会仅仅停留在外形上。只有综合利用各种措施,使各种节能减耗手段充分的结合成为一个整体,才会更好的体现出绿色建筑的特点。绿色建筑的规划设计是一个完整的科学体系，这个体系是多专业跨学科的、保证自然系统安全和人类社会可持续发展的交叉学科体系。
结束语
绿色建筑作为建筑发展的未来趋势,对我国应对气候变化、促进经济结构调整、转变城镇发展方式有着重要的意义。目前我国正处于城市化快速发展的重要机遇时期,因此我们应及时抓住这一历史性机遇,努力推广绿色建筑,实现建筑的经济效益与社会效益的统一,促进我国建筑节能减排和环境保护工作的进一步发展。
注：原文发表在2014年5月下旬《城市建筑》
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