绿色建筑设计在民用住宅建筑设计中的应用

栗艺元

保定市建筑设计院有限公司

1 绿色建筑技术应用的意义

改革开放以来，中国经济以惊人的速度发展，人民生活水平和综合国力大大提高。而建筑业作为我国经济发展的重要支柱产业之一，为我国经济的发展做出了巨大贡献。但同时建筑业也一直是一个资源消耗高、环境污染大的行业。据调查研究，人类从自然界获得的材料和原材料有一半以上用于建筑及相关工程建设，全球能源约50%用于建筑建设。此外，建筑垃圾在人类活动产生的垃圾总量中所占比例较高，随着建筑面积的不断扩大，耕地面积急剧减少，自然环境遭到破坏。建筑对人们生活环境和自然环境的影响是显而易见的。并且伴随我国一些建筑设计不科学、不合理，以及使用高能耗的建筑材料，从而造成建筑造价高，维修费用高，功能不全等问题，推进绿色建筑设计势在必行。

在所有民用建筑中，住宅建设量大面广，且关系到广大城市居民的切身利益。据2019年全国建筑业发展统计分析，我国建筑业房屋竣工面积构成情况中，住宅竣工面积占比最大，为67.3%（见图1）。同时，住宅建筑要求投入大量资金、土地和建材等资源，因此，如何根据我国国情合理的使用有限的资金和资源，满足广大人民对住房的要求，提高城市住宅功能质量，需要建筑师在加快绿色建筑设计在民用住宅建筑设计中的应用中寻找答案。

图1 2019年全国建筑业房屋竣工面积构成

2 绿色建筑的设计原则

2.1 系统规划的设计原则

我国的民用建筑的数量在逐渐地增加同时规模也在扩大，民用建筑的设计越来越具有科学性。因此，在民用建筑设计的过程中要合理运用绿色建筑的理念进行对建筑的整体规划。民用建筑在进行设计前，设计人员要结合建筑建设得的具体情况以及气候条件等合理规划，对建筑的结构进行合理的设计。同时，结合信息技术的不断发展，可以使用3D建模技术制作民用建筑模型，从而模拟建筑的使用情况，从而找出建筑设计中的不足之处并合理地进行调整。模型周边的环境也要与实际建设现场周边的环境保持一致，从而使模拟效果更加真实。民用建筑的施工比较复杂，施工单位管理者应该根据不同工种合理分配施工内容，保证施工能够顺利进行。民用建筑从设计到建设都要融入绿色建筑的理念，要通过科学合理的方式保证建筑施工质量的同时降低建筑的建设成本。

2.2 节约为主的设计原则

我国的能源储备量比较大，但是我国的人口数量众多，人均能源的占有量比较低。因此，民用建筑建设的过程中要对资源合理的分配，提高能源的利用率。民用建筑在设计的过程红中，设计师要结合民用建筑的结构以及后期使用的实际情况，将建设使用的各种资源进行合理的分配，要将资源的利用率最大化，从而有效地为企业节约成本。设计师要科学全面的考虑建筑后期使用的功能性，以及充分利用建筑的地势优势，将资源的使用量降低。民用建筑的设计要实现节约为主的目的，通过建设节约型民用建筑从而使得我国的建筑物能耗降低。

2.3 人与自然和谐相处的设计原则

民用建筑除了要遵循节约的设计原则，在设计的过程中也要贯彻人与自然和谐相处的原则。设计师应该结合住户的实际对于建筑的需求以及当地的自然气候条件，对房屋的内外结构进行合理的设计。首先，民用建筑的外观在设计的过程中要避免使用过分张扬的颜色，要根据周边环境选择与环境融合的颜色。建筑的结构也要结合自然气候条件，将建筑与自然景观和谐相处。其次民用建筑内部的设计要实现对自然资源的利用，门窗的大小位置要满足室内的采光以及取暖的需要，同时室内的设计要给人舒适的感觉。因此，民用建筑的设计要坚持人与自然和谐相处的原则。建筑既要满足人们居住的舒适性以及功能性，还要实现对环境保护的目的，不能产生破坏环境的问题，要促进现代社会的可持续发展。

3 民用住宅建筑设计中的节能分析思路

3.1 全面性思路

在进行民用住宅建筑设计的过程中设计人员要以全面性思路分析考虑建筑的节能性，设计人员要将民用住宅建筑的每一个方面都进行充分的考虑，通过科学合理的手段将节能理念真正落实到设计中，使得民用住宅建筑在使用的过程中将节能理念体现得更加充分。全面性思路能够使设计人员在工作的过程中不放过对每一个细节的设计，同时还能够将各种节能措施考虑到设计中，协调各种节能因素从而使民用住宅建筑的节能设计更加科学合理。

3.2 全寿命周期思路

民用住宅建筑在设计的过程中，设计人员要结合民用住宅建筑使用的实际情况，考虑建筑的全寿命周期。全寿命周期是指建筑工程从建筑的设计阶段开始直到建筑投入使用后所有的功能都没法正常使用，建筑宣布报废为止。因此，在对民用住宅建筑进行设计时设计人员不能仅在设计阶段考虑建筑的节能措施，也要考虑建筑投入使用后节能措施的作用。民用住宅建筑的节能性设计必须做到全寿命周期内都要进行，设计人员要有远见，将各种节能措施合理的运用到设计中。全寿命周期的思路可以使单位的利益得到可靠的保障，同时可以满足民用住宅建筑后期使用的节能水平的不断提升。

3.3 精细化思路

民用住宅建筑在设计的过程中设计人员要在设计中贯彻精细化思路，建筑设计方案在制定的过程中要将各项内容进行细化，要保证设计方案中的所有内容都具有合理性，各项设计都要按照建筑签订的合同以及各项质量标准进行，保证民用住宅建筑设计方案在法律限制条件内。设计人员在进行民用住宅建筑设计时要充分运用精细化思路，将每个细节进行考虑分析，不断的优化建筑中的细节部分。简单的举例说明，门窗是建筑的重要部分，在进行民用住在建筑设计的过程中设计人员要结合建筑所处的地理位置合理设计门窗的大小尺寸以及门窗的安装位置。保证建筑室内采光充足的情况下，要将门窗与墙壁的连接处处理好，避免出现资源的不合理的浪费。此外，设计师要合理建筑室内的保温结构，避免能源的浪费。

4 绿色建筑设计在民用住宅建筑设计中的应用

4.1 门窗绿色建筑设计

我国地域辽阔，不同地域温度差异较大，因此建筑门窗在设计中结合了保温的功能至关重要，尤其是在我国的东北地区，建筑物门窗的保温功能在该地区发挥着重要作用，它直接影响着人们的日常生活起居，因此门窗的保温功能作为衡量门窗好坏的一项重要指标。我国有关门窗的保温材料市场，能够供选择的材料主要有玻璃材料或者铝合金等，这些材料会根据不同的需求而展现出不同的作用。因此在实际的设计过程中，应根据建筑物的实际情况来选择门窗的材料，以此来达到保温作用。在对建筑门窗进行设计时，要结合居住建筑的节能设计，选用满足建筑节能要求的节能型门窗，使之符合绿色建筑的设计理念，确保门窗设计的节能保温效果。

4.2 建筑室内外环境的绿色建筑设计

在进行建筑室内设计的过程中要充分考虑室内采光的需要，要根据建筑所处地地理位置合理确定建筑的朝向。通常情况下普通光照与局部光照要相互结合使用。建筑室内安装的灯具等要尽量选择节能型的，尽量减少电能的损耗。建筑室外的保温要进行合理设计，保证室内的能够损失量最小。同时，民用建筑的墙体材料要选择隔音效果好的环保材料，降低对周边居民的噪声污染。此外，民用建筑的出口在设计的过程中要进行合理的设计，保证风口设计的合理性。根据风向做好风口的设计。

4.3 屋面的绿色建筑设计

该方面的设计主要包含如下几种形式：（1）正铺保温屋面；可使室内环境更加舒适，保温材料也不会受到外部环境的侵蚀影响，保证内部的环境效果。在该条件之下，很多建筑都设置了隔气间层，能够消除水分所产生的影响。（2）倒铺保温屋面；将保温材料直接铺设到防水卷材上，可以更好地发挥出卷材的防水作用，使得内部空间的节能效果得到提升。（3）通风降温屋面。屋面下部位置上设置顶棚空气间层，将其直接布置到结构层的位置上，利用架空的方式来形成通风通道，可以使得建筑散热效果满足运行的需要。（4）种植屋面。通过植物的种植来起到蒸腾作用以及遮蔽处理，从而可以有效保证内部空间的温度处于合适的范围内，可以更好地促进生态效果的提高。

4.4 开发和利用中水

中水是在建筑给排水系统中产生的生活排水，属于一种可以二次利用的水资源，对于中水进行开发利用的工作就可以做好绿色建筑中给排水节能节水的工作。实际的生活中，中水的处理需要进行根据净化处理的标准进行处理，将中水转化为可以二次利用的生活用水或者农田绿化浇灌用水，实现中水的开发和利用的工作。为了实现此功能，就需要在实际的绿色建筑中给排水工程设计阶段出发，进行全局性的中水开发与利用的工作。

4.5 绿色建筑设计理念在建筑景观设计中的应用

民用建筑在设计的过程中为了使人们居住得更加舒适需要在室外进行景观的设计。景观设计不仅可以对环境起到美化的作用，同时还会增加人们居住的舒适性。因此，景观的设计要结合人们生活的实际需要以及环境的特点进行设计。民用建筑的景观设计要结合建筑结构的特点进行，使得景观种植与自然环境能够和谐的发展。

4.6 地源热泵设计

我国虽是能源大国，但是我国人口基数比较大，对于能源的需求量在不断地增加。因此，民用住在建筑在设计时设计师要考虑对可再生能源的作用。我国现在开发利用比较多的可再生的清洁能源有风能、太阳能等。民用住宅建筑的设计过程中可以充分利用太阳能。通过合理的技术手段，将太阳能转化为热能，为建筑在后期使用提供源源不断的热水。同时，太阳能可以通过科学技术手段转化为电能，从而供给建筑使用。

地源热泵设计作为一种新的设计方案，可以有效地提高能源利用率，地源热泵工程可以储存和释放热能来调节建筑温度。鉴于室内外空气温差大，可保证局部温度稳定。地源热泵可以储存太阳温度，白天获取太阳能，晚上在低温下释放热量，实现建筑内的温度平衡。地源热泵设计可以有效缓解南方建筑不供暖的问题，也可以减少北方建筑的供热损失。据调查，采用地源热泵设计方案的建筑能耗比普通建筑低20%，空调利用率低15%。结合绿色建筑材料（提高隔热性能），降低地源热泵的热损失，延长使用寿命，保证节能效益。与地源热泵技术类似，太阳能热水技术是一种建筑给水系统的节能技术。利用太阳能为建筑供水系统提供实时热能，提高供水初始水温，降低热水器使用频率和电能损耗。

地热能泵的新设计方案在绿色建筑设计过程中也起着非常重要的作用。它可以大大提高有效能利用率，开展地热能有效利用工作，有利于热能的储存和释放，调节建筑物的温度，地热能泵白天储存太阳的温度和热量，而夜间低温放热时，内部建筑的温度基本处于平衡状态。该设计方案特别适用于南方冬季不供暖，提高能源利用率。也可用于北方，减少部分采暖能耗，有效保证能源的解决。新能源的使用已经融入我们的生活。我国建筑屋顶大多采用太阳能发电设备覆盖，提高了太阳能资源的利用效果，特别是太阳能资源具有来源广、设备简单的特点。光伏一体化建筑的开发利用已成为建筑节能研究的新热点。在工作中，可以采用墙体、屋顶、门窗等新材料，以及合理的光伏发电和输电设备，使建筑的能源供应链更加清洁，在一定程度上提高了太阳能的利用率，使建筑更加经济。此外，风能，也是新能源开发利用中非常重要的一环。设备简单，安装效率高。它还可以使风能和太阳能发电装置得到综合利用，缓解了原有单一模式。

5 结束语

总而言之，民用住宅建筑在设计的过程中要充分运用绿色环保设计理念。结合建筑建设地理位置的主要特点，科学合理的设计建筑的整体结构。同时，民用建筑在设计的过程中要实现对资源的合理利用，全面提升能源的利用率。随着科学技术的不断发展，人们对于建筑功能性以及舒适性要求越来越高，在满足人们居住需求的同时，设计师要将绿色建筑理念融入建筑的设计中。此外，绿色建筑设计最大化呈现出一种现代化的建筑时尚气息与简约美观的绿色建筑造型，这种追求可持续发展的设计理念对于建筑工程的实践具有积极的推动意义。