绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用

杨拥军

一、绿色建筑设计理念概述及应用优势

1.绿色建筑设计理念概述

绿色建筑发展周期并不长，概念仍相对比较模糊，绿色建筑设计主要考量周边地形、环境、气候等因素，优选高效节能技术，使各类能源得到充分利用。同时，还要兼顾外观设计，注重与周围环境的协调性，实现人、自然、建筑的统一。绿色建筑设计施工要求比较高，应优选对环境污染小，并且对人体无害的加气混凝土制品、低辐射镀膜玻璃、高强钢等绿色材料，并对建筑材料的蓄热保温性能进行考量。除此之外，绿色建筑设计还要兼顾环保性和舒适度，并凸显其文化内涵。

2.绿色建筑设计理念应用优势

（1）提高资源利用率。绿色建筑设计过程中，倾向于就近取材，在当地购买高密度纤维板、刨花板的绿色节能材料。将绿色节能材料应用到墙体设计中，能够达到良好的承重、绝热、吸声、光线隔断效果很大程度上提高了建筑工程的节能、保温性能，资源利用率也非常高。（2）实现建筑行业可持续发展。在建筑设计中，采用遮阳系统、绿色照明系统等还能够避免不必要的建筑能源消耗问题，资源利用率高，有助于实现建筑行业可持续发展，提高市场竞争力。（3）缓解城乡资源环境压力。当前，绿色建筑设计理念尚未得到普及，城乡建筑工程中，无论土地资源，还是可再生能源利用率都不高，投入高、消耗多、收益低。

3.绿色建筑设计原则

设计工作中，一定要循环利用建筑资源，提高资源利用率，还要全面深入考虑环境污染问题，使建筑施工运营效率得到明显提高，达到良好的环境保护及能源节约效果。

二、绿色建筑设计理念在建筑设计中的表现

其一，改进传统建筑生产工艺。以往建筑施工工艺会对环境产生污染，建材浪费、资源破坏等问题比较常见。绿色建筑设计理念具备可持续发展性，除了追求建筑工程设计质量和品质之外，还讲求低碳、环保。该背景下，设计单位往往倾向于依托设计理念和工艺改造，实现绿色建筑工程设计目标。其二，改良建筑材料。传统建筑材料因不具备环保性和节能性，无法满足绿色建筑设计要求，逐渐被新型材料所替代。以混凝土为例，它是建筑工程设计及施工过程中不可或缺的材料，但其会对空气和环境产生污染。因而，使用无污染的改良混凝土对其进行替代，不仅不会影响环境，还有助于建筑工程强度及性能提高。其三，充分利用建筑结构选型，依据建筑形式、建筑结构体系，对通风、采光等细节问题进行综合考量，集约使用土地，避免出现土地资源浪费的情况。

三、绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用

经过短短几年的推广应用，绿色建筑在我区已大面积推广应用。2018年上半年，内蒙古共有572个项目按照绿色建筑要求设计建造，建筑面积638.18万m2，其中有4个项目，19.82万m2取得绿色建筑评价标识，涵盖公共建筑、居住建筑、设计标识、运行标识。包头市绿色建筑面积超150万m2，位居全区第一，呼和浩特市、呼伦贝尔市、赤峰市绿色建筑面积均超过80万m2。

1.建筑材料的节能降耗

设计单位要结合绿色建筑要求，选择低消耗、低毒或无毒建材。在建筑设计中应用PVC管道、免烧砖等绿色建筑材料，成本相对比较高，但能够减少不必要的能源消耗。运输过程中，一定要注意成本控制和能耗问题，在其应用过程中，还要对建筑工程的结构、使用功能等进行考量，确保其具备较高的绿色性能指标。例如，在建筑设计中应用粉煤灰烧结空心砖、粘土烧结空心砖等，因其具有一定的孔洞率，热导率比传统粘土实心砖低，保温性能和隔热性能兼备，使室内环境更加舒适。或者，选择轻质、高强、保温、隔热、隔声新型墙体材料，减少能源消耗。使用经过资源化和高性能化的矿渣、粉煤灰、沸石等水泥组分材料。

2.合理利用各类资源

绿色建筑设计实施过程复杂，需要考量和兼顾诸多重要内容。除了考虑建筑材料的节能降耗之外，还要对本地自然资源、可再生资源等进行充分利用，将太阳能应用到建筑照明、供热方面。太阳能光电玻璃、太阳能光电板等在绿色建筑设计中比较常用，将太阳能转化为电能或热能，将不可再生能源消耗降到最低。除此之外，设计实践中，还要结合整体工程情况，考量门窗、朝向等问题，最大限度利用自然光源进行室内照明，适当辅以人工光源，降低建筑能耗。建筑绿色设计中一定要保持自然通风，并采用风力发电、制热等绿色节能设备。设计单位还要考虑建筑材料能否回收利用及旧施工材料二次利用问题，使其满足绿色建筑设计要求。该过程中，还要科学改进、优化施工过程，减少不必要的能源消耗，科学控制施工成本。以废弃混凝土再利用为例，通过破碎、筛选、清洗，生成新的混凝土原材料，应用到混凝土配筋或轻薄砖块中，达到良好的绿色设计施工效果。再比如，被动式太阳房把自然通风、采光、太阳能辐射和室内非供暖热源和建筑围护结构高效节能技术结合起来，建造低能耗房屋建筑。该建筑形式使室内环境更加舒适，建筑使用能耗也明显降低，节能率达85%以上。

3.绿色建筑节能设计

墙体作为建筑外围结构非常关键，在绿色建筑设计过程中，要对其进行合理设置，使其具备较强的隔热保温性能。具体而言，采用玻璃棉板、聚氨酯发泡等保温材料进行墙体设计，使外墙隔热性和保温性能兼备，通过这种方式，对室内热循环情况加以改善。把通风间层设置在墙体内部，使其与室外连通，依托风压或者热压原理，把空气层中的一些热量带走，使传输到室内的热量明显减少，始终保持室内散热通风。选用浅色装饰材料，减少墙体热量吸收。与屋面、外墙等围护结构相比，窗户传热系数相对比较大。门窗、室内外热交换过程中，会出现大量热损耗。绿色建筑设计过程中，选用真空、低辐射玻璃进行门窗设计，使门窗热损耗明显降低。同时，还可以将水泥聚苯板、水泥珍珠岩等应用到屋顶设计中，科学控制太阳能辐射吸收问题。例如，塑料门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗、木塑复合门窗、多功能镀膜玻璃等节能门窗经常被应用到绿色建筑设计中。屋顶多采用架空屋面、种植屋面、反射屋面等节能设计方法。

4.有效降低环境负荷

绿色建筑设计工作中，一定要关注自然环境问题，避免因设计不当，破坏外部自然环境，通过减少建筑垃圾和固、液体污染物，使环境承受较小负荷，达到良好的环境保护效果。建筑工程设计中，对生态水泥、绿化混凝土等加以应用，减少环境影响，避免产生过多建筑垃圾。该过程中，还要通过优选施工方法，减少能源消耗及不良环境问题。

5.绿色建筑节地设计

因城市空间有限，绿色建筑设计理念已经在城市得到了推广应用。在绿色建筑中，节地设计指的是保持原有绿化面积的前提下，节约用地，使土地面积得到最大程度的利用。在城市中，最常见的建筑节地设计方法是设计多层或高层建筑，通过提高建筑容积率，对建筑工程密度进行控制，同时，还可以利用地下空间，设置地下停车场等。城市建筑设计一定要遵循可持续发展理念，既要确保绿化面积完整，还要增加住宅区的生态环境面积。设计单位还要充分发挥当地自然环境优势，保护区域生态环境，将地方性材料应用到绿色建筑设计中，实现建筑工程与自然环境、生态环境的和谐统一。例如，充分利用地下或半地下空间，建设停车库，为小区80%车辆提供停车位。或者，将健身娱乐场所建在地下空间内。

6.全面贯彻绿色设计理念

绿色设计理念要始终贯穿在建筑工程设计始终。设计单位可对建筑体系和建筑元件实施多样性设计，使其在整个建筑工程结构中相互依存。无论是建筑工程设计初期，还是中期建设及后期完工都要对绿色设计理念进行全面应用。除此之外，还要综合评估最初设计方案，以此为背景，通过数据形式，对建筑寿命全周期各个阶段的污染物、资源、能源等进行收集和处理，使每个建筑设计环节都包含绿色设计理念。

四、绿色建筑设计案例

内蒙古包头市现有已完工装配式建筑和在建项目一共126万m2。其中，万郡大都城项目是该市第一个钢结构住宅小区，这个项目总面积97万m2，分别采用钢框架——钢支撑、钢管束混凝土剪力墙结构、BIM建筑信息化管理模型等。此类装配式建筑采用预制部品部件在工地装配而成。无论墙板、楼梯，还是阳台、楼板等均在工厂加工完成后，运送到建筑施工现场，在现场进行连接装配。相较于传统建筑形式，该类绿色建筑设计更加标准，采用工业化的生产方式和装配化施工方式及一体化装修和信息管理方法。后期维修费用低，节水率可达50%，砂浆用量减少60%，降低施工能耗20%及各类木材、建筑垃圾等。施工周期短，外墙集成，免抹灰。此项目是自治区绿色建筑示范的优秀典型。

据了解，在南方一些城市绿色建筑风潮更加广泛，例如昆明市花桥金融园占地面积6.84万平方米，建筑面积9.60万平方米，其中地下建筑面积2.58万平方米，绿地率35%，建筑密度21.6%，容积率1.1。该建筑采用土建、装修一体化设计方法，在土建施工图设计阶段便介入装修设计，避免因二次装修生成大量建筑垃圾，减少材料浪费问题；最大限度开发地下空间，采用下沉式庭院、采光边庭、通风井等达到良好的地下采光、通风效果，使室内空气质量得到明显改善；同时，还采用了围护结构节能保温技术、复层绿化和屋顶绿化方法、硬质透水铺装、一体化外遮阳，建筑内部均采用节水器具和细管径直管T4荧光灯、节能筒灯等节能设备。总之，在建筑设计的方方面面体现绿色建筑的设计理念。

五、结语

综上所述，绿色建筑设计工作专业性强，对设计单位提出了很高的要求。设计单位要结合整体建筑工程情况，明确绿色建筑设计理念及应用优势，优选节能降耗类建筑材料，合理利用太阳能、风能等可再生资源，有效降低环境负荷，将绿色设计理念贯穿于建筑工程设计始终，减少环境污染、资源浪费问题，为人们营造良好、舒适的居住环境。