绿色技术在建筑设计中的应用

2021-04-01徐德武

工程建设与设计 2021年19期

徐德武

（中建二局第二建筑工程有限公司，广东深圳518052）

1 引言

近年来，伴随着我国资源节约型社会建设的推进，绿色技术给城市的规划与发展提供了新的方向。绿色技术在建筑设计中的应用，可以有效地降低项目建设对于环境带来的影响，推动建筑行业的可持续发展，因此，未来在建筑行业现代化的发展趋势下，各个工程企业都要加强绿色技术的应用研究，实现绿色技术与建筑设计的结合，保证建筑工程项目绿色设计目标的顺利进行。

2 建筑设计中新技术的应用

2.1 绿色节能技术

近年来，绿色化和节能化已成为人们的首要追求，正是因为建筑行业的绿色化发展趋势，使得在很多的工程项目实施中，太阳能、风能和地热能等清洁能源越发引起了人们的关注，为推进建筑施工建设的绿色环保性，工程企业在参与工程项目的过程中，就应该从设计阶段开始，开展绿色化设计。在开展建筑工程设计时，应遵循因地制宜的原则，结合工程现场的自然地理条件，实现对自然资源、环境等条件的科学应用，将太阳能、风能和地热能等可利用资源直接用于设计和施工的各个环节，减少在工程建设中传统能源资源的消耗，减少不必要的资源浪费，实现绿色建筑的节能减排[1]。在设计阶段，出于对太阳能资源利用方面的考虑，工程人员需要进行建筑总体的科学规划与布局，从建筑物朝向、楼群布局和楼间距的控制和优化出发，保证建筑物的日照、采光效果良好。同时要加强对自然通风的考虑，由专业的设计人员对工程地理位置、施工环境等加以全面分析，通过科学的检测方法和技术，给予建筑设计以通风节能优化。此外，除了要考虑能源的节约、自然资源的利用，还需要尽量实现对土地资源的合理利用。

2.2 生态技术

伴随着我国建筑行业的可持续发展，建筑总体的设计方案应兼具经济性、环保性和安全性，生态技术也成为建筑设计中的关键性技术，专业设计人员在开展建筑设计时，要尽可能减小工程设计与施工对周边环境所造成的不利影响，采取恰当的优化措施，使生态环境实现自我修复，对资源合理利用。生态技术在建筑设计应用中，要求设计人员结合建筑工程的具体特点，有效实现对地理环境和周边建筑的利用，在保持原有环境和景观等的基础上，实现对新建筑元素的应用。同时，生态技术下的建筑设计，同样要加强对当地历史文化和风土人情等的全面考虑，保证设计方案可以与人们已有的生活习惯相适应，使建筑主体能够保持一定的地域特色与风格，保持人与自然、建筑之间的和谐性。

2.3 数字化技术

近年来，我国的信息化发展迅猛，计算机技术在很多行业都得到了极为有效的应用，在很多的建筑设计中，数字化技术已被应用于其中，不仅实现了对设计细节的全面优化，还能够有效达到成本控制的目标。首先，数字化技术在建筑设计工作中发挥的是网络功能，这一技术特点完全克服了传统集群团队工作模式的巨大限制，设计工作开展时的数据资源共享目标得以全面实现。比如，BIM技术在建筑设计中的应用，完全能够实现对建筑规划、设计、施工和竣工验收等一系列流程的管控，设计方案的优化特征十分突出，尤其是BIM技术中的碰撞检测，使其能够自动对不同专业的交叉情况加以模拟，达到了对建筑设计与施工的有效动态化管理[2]。其次，数字技术与网络技术的应用，实现了对生活和办公环境的全面整合，在很大程度上使设计工作能够保持高效、便捷地沟通。

2.3.1 虚拟现实技术——VR

VR技术本质上是虚拟现实技术，是伴随着计算机信息技术的出现而衍生出来的新技术。具体的技术应用中，采用的是三维方式，集合了传感技术和交互技术。VR技术在建筑设计中的应用，使得最终的设计方案能够实现三维图形动画效果，实现对工程现场环境的全面模拟，形成多维空间。随着当下技术的不断发展，我国的VR技术发展十分迅猛，很多的建筑设计任务，都采用了VR技术来进行相应的设计工作，未来的发展潜力巨大。

2.3.2 增强现实技术——AR

AR技术与VR技术的发展有着直接的关系，从发展历程来看，VR技术是AR技术出现和发展的基础。AR技术的基本原理相对简单，就是通过摄像机的使用来实现对现实场景或者现实物体的有效拍摄，将拍摄出来的视频作为基础，开展对应的计算和分析，对视频中每时每刻所产生的视频都能够加以全面计算，具有动态性特征，实现了虚拟世界与现实世界的良性互动，构建完整的空间维度。在建筑设计领域，AR技术是通过对计算机技术的应用，来实现对建筑内外部环境与空间的虚拟布置，随后将这些整合起来的虚拟信息叠加于现实中，达到增强建筑设计的目标。AR技术不仅可以直接将虚拟物体应用于实际环境内，还使得虚拟对象能够在现实环境下直观、动态地展示出来。因此，AR技术的这一特征使得虚拟与现实能够更好地结合起来，给人以更为真实的建筑设计体现和感受，使得总体的建筑设计方案能够更符合人们的生活习惯，在建筑设计与实际使用之间形成一定的交流与互动。

3 绿色技术在建筑设计中的实际应用

3.1 建筑布局设计

在建筑工程项目实践中，建筑设计都是前期性的工作，经由科学的工程设计所得出的设计方案，是后续施工建设的重要参考。因此，为达到对建筑设计的全面优化，需要进行建筑的科学布局。布局是建筑设计的重点工作，设计人员应综合多方面的因素来进行建筑的整体布局，将工程环境与当地的环境资源充分整合起来，全面实现布局优化。建筑设计布局中，要保障设计前期的现场环境和地理条件的考察，以全面了解关于工程的全部信息，除此之外，更要进行建筑所处环境内的天气变化、温度条件等的分析。

3.2 降低能源消耗

建筑工程中所涉及的工程材料种类繁多且数量庞大，因此，设计工作开展时，尤其要注重各个环节的材料选择。当前的建筑设计，在达到建筑各方面功能的基础上，应尽可能选用环保性材料，以减少传统材料的使用。

3.3 建筑总体规划

建筑设计中的总体规划，可以在很大程度上给后续的施工工作提供重要的指导。在建筑总体方案的确定上，专业的设计人员应遵循精细化设计标准，从多个角度来实现科学规划。绿色建筑设计中，为达到绿色设计的目标，应该保持建筑设计与环境的全面协调。从常规的建筑施工来看，项目施工任务结束后，现场往往会产生大量的建筑废料，给工程现场环境造成巨大的污染和破坏，如果能够在设计方案中考虑建筑废料的处理，就可以在很大程度上实现有效的环境保护。比如，在设计阶段提前考虑对混凝土、木材等基本材料的回收，来实现这些材料在建筑中的二次循环和利用[3]。对于建筑工程中无法直接被回收和利用的材料，需由专业的人员来做好材料分类和处理。随着人们对绿色建筑设计要求的提高，设计中需适当增加建筑周边的绿色面积，以呈现良好的绿化效果。如在建筑外墙、阳台等特殊位置，可直接采用绿化面积延伸的方式，通过一些攀缘植物的设置，不仅可以起到良好的装饰作用，还可以实现空气净化。

建筑工程施工中的水资源消耗也十分巨大，在开展建筑设计施工时，同样需将节水作为重点考虑的方面。建筑设计的初期阶段，设计人员要对工程现场周边的水资源分布等情况加以全面调查，有效节约和利用水资源。后续的工程施工建设中，专业的施工人员和管理人员都需要结合总体的设计与施工要求，做好对水暖项目的监督和管控，在最大程度上降低水资源的消耗。传统的建筑工程施工中，由于缺乏节水理念，水暖安装中的水资源消耗量非常大。针对这一情况，应当进行节水设计，结合建筑工程总体的设计和施工要求，做好水暖施工的细节优化，设计对应的水循环系统。比如，在工程现场可直接进行雨水回用设施的设计，经由雨水回收装置来实现对区域内雨水资源的科学处理，经处理以后的雨水可直接用于室外绿化浇灌、道路冲洗[4]。此外，建筑周边往往存在一定的景观设计，植物灌溉节水方面，要改变传统大水漫灌的方式，而应采用喷灌或者微灌的方式，尽可能选用内壁光滑且阻力小的给水管材，通过放大管径的方式来减小灌溉过程中的管道阻力损失。

3.4 环境绿化设计

绿化设计是建筑设计中的关键性工作。为达到这一设计目标，应适当增加绿化面积，结合建筑的总体规划，开展社区或者花园的绿化设计。在整个的设计工作进行中，专业设计人员应选取对应的绿色植物，并保障植物配置的科学性与合理性，使得绿色植物能够与整体的建筑结构高效结合起来，保持良好的融合性与协调性。植物的科学配置，不仅可以使绿化设计的目标得以实现，更能够呈现良好的视觉效果，保持不同绿化设计要素之间的高速协调与配合。

3.5 充分利用自然因素

自然资源是建筑工程设计与施工中可利用的资源，在绿色建筑设计中，专业的设计人员要加强对自然资源的科学应用，以建筑结构作为设计前提，保障建筑的采光和通风效果，实现对自然光源和风能资源的利用。具体的设计中，需在客厅和阳台等特殊位置开展有针对性的设计，通过自然资源的引入来缩短空调、照明装置和设施的使用时间，达到节能的目标[5]。此外，建筑的保温隔热设计也尤为重要，在整个的设计工作进行中，专业的设计人员需进行外保温和夹心保温的优化，以实现对建筑能耗的全面控制。门窗、玻璃等是建筑中能耗较高的部位，在开展门窗、玻璃等的节能设计时，应通过节能材料的使用和节能设计，来实现总体的节能目标。