绿色建筑的应用及设计研究

2017-05-30刘振邦

科技风 2017年25期

摘要：随着社会经济的发展，人们对不同功能的建筑物的需求量也不断增大。由于人们日益增长的需要，建筑功能的不断变化，空间呈现出更多的可能性，而这些变化的产生导致能源资源消耗的不断增长，以及给自然环境带来很大的压力。这两者之间形成的矛盾，绿色建筑发展应运而生，成为建筑发展的大趋势之一。本文通过对绿色建筑的基本概念的综述，并结合国内外著名的绿色建筑设计案例，提出了设计绿色建筑的参考建议。

关键词：绿色建筑；应用；设计；综述

随着我国经济的持续增长，城市化进程不断加深，我国各城镇的建筑数量呈现爆发式的增长，但是现代建筑的能源和材料消耗大、环境污染严重问题使得人们的建设发展与环境保护产生了矛盾，所以现代建筑已不能适应未来社会发展的要求[1]。因此，发展功能多样化、更加绿色舒适的环境友好型绿色建筑成为建筑发展的大趋势。

1 绿色建筑綜述

绿色建筑的重要意义在于在其设计、建造和使用的整个过程中保证能源和资源的最优化利用，并且在为人们提供自然、和谐、舒适的活动空间的同时将对环境的影响降到最低。绿色建筑倡导遵循自然生态的客观规律，与自然相融合，借助自然生态系统本身具有的客观环境条件、自然资源等进行设计。为了最大限度的降低资源的消耗量，绿色建筑必须遵循本地化的原则，与当地的资源特色、人文气候等相适应，体现出更具地方特色的建筑功能。

1.1 设计思路

由建筑所构成的独特的环境体系与其周围的环境相互影响、相互作用。建筑室内环境的控制和调节方式主要分为主动调节和被动调节两种方式。主动调节是指通过利用空调等设备对室内环境进行调节，此方式需要消耗大量能源，因此不符合绿色建筑的设计原则。而被动调节则是最大限度的利用自然环境的绿色潜能实现室内环境的调节[2]。被动调节措施主要包括以下措施：

体形系数的控制反映了建筑的体型复杂程度与维护结构散热面积之间的关系。体型系数越大对建筑保温越不利；通过降低体型系数，有利于减少能耗。建筑的延展面积影响体型系数大小，可通过对建筑外形的凹凸变化的调整实现对体型系数的调整。同时，窗墙的面积比例也对建筑的能耗产生影响，合适的窗墙面积比在满足需要的同时也能够有效减少能量的散失。

建筑的遮阳措施可以有效调节建筑内环境的微气候，该措施尤其适用于夏热地区的建筑设计应用。通常一栋建筑的窗口、屋面和墙面等可以进行遮阳设计，也可通过绿化方法遮阳。而对窗口进行遮阳设计是最有效的调控手段。

自然通风可以有效改善建筑室内的空气质量和环境温度舒适度，并且该方式不需要消耗能量，符合绿色建筑的设计要求。改善建筑自然通风的方式一般可通过调整室内局部空气密度或者温度，使得室内空气形成密度差或热压，从而促进室内空气的流动，达到自然换气效果。

绿化也是改善建筑内微气候的重要方法，通过一定比例的室内绿化，可以有效改善室内空气的温度、湿度，促进室内空气循环，降低辐射和噪声污染；而且室内绿化植物可以通过其吸附吸收等作用，降低空气中可能存在的污染物质和细微颗粒物，达到净化空气的效果；部分植物也具有独特的香味，大大提升了室内环境舒适度。绿化调节的主要形式有：垂直绿化、屋顶绿化、墙体绿化、挑台绿化、攀援绿化、立体绿化、室内绿化等。

1.2 国内外案例分析

1.2.1 国外设计案例

如图1所示，该建筑为美国太阳能研究所。

如图所示的建筑设计，为了增大日光的入射深度，建筑采用了退台式的体型设计，使得入射深度的最大值可达27.4m，充分的利用日光照明，降低了能耗。建筑屋顶安装了太阳能光电板，并设置了排风口。建筑位于半沙漠地带，其太阳能吸热壁在白天可以起到良好的隔热效果，而到夜间则可利用白天贮存的能量为建筑提供热能。实验室有部分埋入山体，以减少热传导，节约供暖或制冷的能源消耗。建筑沿着山坡的等高线配置，尽量减少施工土方量和对山体的破坏，这也是保护环境的处理方法之一。在本建筑设计中遵循本地化原则，因地制宜，全部采用本地植物作为绿化植物。作为美国能源部的研究机构，太阳能研究所在环保节能方面做出了表率，自该建筑投入使用以来，年能耗的支出降低了近20万美元。

1.2.2 国内设计案例

图2所示为厦门欣贺设计中心（MAD）。

建筑首层挑高，并架空，建筑占地缩减到1/3。地面以向城市，增大了城市绿地面积。底层架空和建筑中庭形成自然通风，夏天将冷空气带到各层，冬天可闭合的中庭天窗变成了阳光四季庭。建筑外表皮悬挂了曲面的遮阳膜，有效的调节太阳的直射，不仅是室内采光充足，而且避免了阳光直射。室内大面积的绿化，有利于调节空气湿度和净化空气，降低噪音污染，对工作生产也有很大的促进。建筑立面采用特制的半透明遮阳膜，设计透光率40%，即降低了太阳辐射又给办公空间提供了充分柔和的自然光，楼顶采用太阳能发电板装置，可满足办公楼日常办公所需部分电量。

2 绿色建筑设计要点

综上所述，从节约能源和资源、保护环境等角度出发，总结了绿色建筑的设计要点如下：

（1）绿色建筑的设计应当与自然环境和谐发展，尊重自然，保护生态环境，尽量在建筑的整个生命周期中把对环境所造成的影响降到最低。

（2）以节约自然资源和能源为设计原则，充分利用自然资源和能源，提高利用率，避免一切浪费。

（3）绿色建筑的设计应当以人为本，在选择建设材料时应考虑建材的环保性和可重复利用性，避免或者尽量减少建材的生产和使用过程中造成的环境污染问题以及对人体健康的直接影响；另外，绿色建筑在设计时应充分考虑太阳能、风能等清洁能源有效利用的可能性。

（4）绿色建筑在设计时应当考虑其功能的灵活性和对社会发展的适应性。

（5）绿色建筑在设计时应注意建筑的生态内涵，并应当具备一定的审美意识，使得建筑设计能够将建筑技术和艺术表达融合在一起，创造出功能丰富、自然舒适、绿色健康的建筑。

3 结语

绿色建筑必然遵循资源节约、环境友好、地域性等方向发展，未来建筑在减少资源的浪费和保护环境的同时最大限度的与自然相结合，使得建筑更加适合人们生活和工作所需，这符合我国可持续发展要求。

参考文献：

[1]刘兆新.我国绿色建筑发展现状挑战及政策建议[J].建筑工程技术与设计，2016（13）.

[2]刘凯英，田慧峰.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计流程优化[J].施工技术，2014，43（4）：60-62.