绿色建筑的设计要点及发展趋势探索

2021-08-10合肥工业大学设计院集团有限公司安徽合肥230000

安徽建筑 2021年7期

张烨（合肥工业大学设计院（集团）有限公司，安徽合肥 230000）

1 绿色建筑的发展背景

1.1 绿色建筑的含义及发展历程

绿色建筑是指，在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，构建一个健康、舒适高效，与自然和谐共生的建筑空间，是可持续化发展的建设手段。

上世纪60年代，美国建筑师保罗·索勒瑞提出了生态建筑理念，标志着绿色建筑思潮的诞生。我国于2004年9月启动“全国绿色建筑创新奖”，这也成为了中国绿色建筑全面发展的标志。绿色建筑可以在兼顾建筑质量以及功能、美观的前提下，更好地实现资源集约、节约利用，是建筑发展必然走向的阶段。

1.2 绿色建筑设计特点

1.2.1 节能环保

节能是绿色建筑的核心理念，相比较于传统建筑，绿色建筑更加关注太阳能、风能等自然资源的应用，注重建筑保温和水资源循环利用。

环保是绿色建筑的重要内容，建筑的节能是环保的体现，建筑材料的来源和处理同样是环保的体现。绿色建筑相比较于传统建筑，在建筑材料的回收利用层面会重点关注，这样可以减少建筑垃圾的产生，对环境保护和室内空气环保都具有积极的意义。

1.2.2 适宜性与地域性

绿色建筑在设计过程中需要结合当地的特定条件，合理地规划设计建筑方案，确保方案的可行性和适宜性。由于地域空间的特异性存在较大差距，因此在这个设计过程中的具体方案也会呈现一定的地域特征。

1.2.3 健康舒适

建筑是为人而服务，科技的进步也在不断地提升建筑的舒适性，例如恒定地保持室内温度、湿度以及采光。此外，在室内材料方面也要做到环保，尽量采用环保材质，最大限度地降低室内空气中氨、甲醛、苯等挥发性有机物浓度。

2 绿色建筑设计在发展中的问题

2.1 研发成本大

绿色建筑设计在发展中需要消耗大量资源，并对资源的利用率有着严格的要求。绿色建筑设计师须要使用较少的材料来完成较多的建筑。在设计过程中需要注意节能减排和有限的建设项目资金，关注成本的问题。

2.2 相关规定不完善

自然资源的过度使用造成现在资源短缺的现象，节能减排成为我国现阶段急需解决的战略性问题，绿色建筑在整个建筑设计中要求最大限度地节约资源，并且保护环境、减少污染。相关规定应当进行合理完善，对建筑施工进行有效地控制、指导和规范。

2.3 环保意识不够

传统的建筑设计很容易造成环境污染。很多设计人员对于环保的意识还不够充分，在设计理念上往往只重视人的健康，忽略了对于环境的无污染。盲目地把节能作为施工的主要目标，忽视了对于资源的合理利用，造成资源的利用效率低下。

3 绿色建筑在实际项目中的运用

3.1 绿色建筑设计步骤

3.1.1 绿色建筑等级确定

按照具体项目的基本概况，确定建筑的使用性质和功能类型，按照相关规范标准和预估分数，确定绿色建筑等级，分为一星级、二星级和三星级3个等级。

3.1.2 软件模型计算

将建筑初步方案导入绿色节能软件中进行分析，调整参数并生成报告，精准把控节能、风环境、采光、声环境等计算结果，并将结果反馈于建筑方案设计中，做出适当的调整，保证建筑方案落实的科学、合理性。

3.1.3 各专业配合设计

由于绿色建筑是一个复杂而系统的工程，从室外环境到室内装修到水电暖气都涉及了诸多专业与学科，需要不同的专业人才相互配合，需要协调好控制项、一般项、成本、可操作性等关键问题。

3.1.4 整合设计

在以上三个步骤顺利完后，即整合为最终的绿色建筑设计专篇。

3.2 项目概况

如图1所示，本文所选的实际案例为安徽省胸科医院肥西院区项目设计，项目位于合肥市肥西县，北至下派河路，东至蓬莱路，南至深圳路，西至妙道山路。总用地面积约17hm²（265亩），总建筑面积约22.68万m²，其中地上建筑面积158000m²，地下防空及停车场面积68800m²。总床位数1500床，绿地率36%，容积率0.87。

图1 效果图

3.3 绿色建筑设计内容

3.3.1 种植屋面

本方案在屋面防水层上覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料，并种植植物，起到隔热作用的屋面。

3.3.2 场地生态雨水设计

本方案结合雨水生态设施、透水铺装、调蓄池以及场地回用等手段，使场地年径流量控制率达到70%。

3.3.3 室内环境分析

设置能源管理平台，对建筑各部分能耗、用水、室内外环境进行监测、计量、数据反馈等。通过细致的数据与强大的数据分析平台，对能耗历史数据进行分析及建模，预测下一阶段的用能情况，为管理者提供决策数据支持。

3.3.4 室内空气品质监测

对人流密集区域和人流量变化大的区域设置CO2、PM10探测器进行数据采集和分析,实现室内污染物超浓度报警，并与新风联动。对地库设置CO感应器，并与排风联动，实现地库通风的节能。

3.3.5 充分利用自然能源

整合、采用太阳能集热、太阳能光伏发电、光导管、雨水回收再利用、海绵城市系统、屋顶花园保温蓄热系统等低碳高效的绿色生态技术与设计，降低医院能耗，使医院实现良性的可持续发展。

3.3.6 风环境

图2为过渡季风向为NE的情况下建筑外窗压力分布图。可以看出：目标建筑群50%以上区域门窗内外风压大于0.5Pa，有利于室内自然通风。由此可得：

图2 风环境分析

自然通风：夏季室外平均风速条件下，大部分建筑前后压差基本大于2Pa。有利于实现室内自然通风。

行人舒适性：通过夏季最多风向的平均风速进行模拟，本项目周边人行区域的风速均小于5m/s，且风速放大系数小于2，符合行人舒适性要求。

3.3.7 光环境

图3为本项目在夏至日和冬至日的太阳热辐射分析图，此图表示建筑用地范围内全年日平均辐射分布，红色的辐射区域太阳辐射相对较弱，黄色的太阳辐射区域相对较强。

图3 光环境分析

由此可知，本方案在建筑初设计阶段，门窗的面积及方位布置合理，即人工自然口分布合理，可得到较好的自然采光，有利于自然通风，带走热量，减少夏季的供冷负荷。对于太阳的热辐射问题，可根据日光的变化规律，考虑从最简单的遮阳板到智能控制，即能随实际情况即时调整的复杂设施，以减少太阳的直射光辐射所导致的热增益。

3.3.8 声环境

由图4可知，本项目日间建筑面受声强度最大值为50dB(妙道山路侧)，最低受声强度42dB(蓬莱路侧)，夜间建筑面受声强度最大值为39dB(妙道山路侧)，最低受声强度31dB(蓬莱路侧)。分析模拟结果可知，本项目建筑表面噪声在临近主要通行道路(下派河路和妙道山路)一侧50dB，触及1类声环境功能区标准限值的要求，基本满足《声环境质量标准》（GB3096-2008）中1类声环境功能区标准限值；而项目场地内部及远离道路区域，由于医院、总务、综合楼等办公功能区的建筑体遮挡，噪声仅41dB以下，满足《声环境质量标准》（GB 3096-2008）中0类声环境功能区标准限值。

图4 声环境分析

4 绿色建筑设计的发展趋势

4.1 优化技术，培养人才

绿色建筑设计秉持可持续发展理念，其核心思想也是以人为本。想要绿色建筑设计能够进一步地发展并且得到充分的利用，就需要加大专业人才的培养力度，运用科学技术不断地对绿色建筑的设计理念进行创新与发展，只有将保护生态文明顺应时代发展方向进行融合，才能进一步为人们生活工作提供便利的同时，保护好地球资源。

4.2 健全整体的规章制度

想要确保绿色建筑能够有序地进行下去，就必须健全其整体的规章制度，在设计施工的过程中严格地按照规章制度进行施工。严格规范地对建筑材料进行筛选，从建筑根源上选择绿色环保的材料，减少建筑施工中的有害垃圾的产生，降低施工对于环境的损害，才能保证建筑物在各方面都能够达到绿色的标准，有效地实现国家可持续发展的战略目标。