绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用研究

2022-06-08吴峣

城市建设理论研究（电子版） 2022年4期

吴峣

上海市上海普垠建筑工程有限公司上海 201100

我国社会经济发展的过程中建筑行业发挥着重要的作用，但是，建筑行业飞速发展的过程中也暴露出很多的问题，其中环境污染较为现象突出和严重。基于此，建筑设计的过程中应该根据实际情况将绿色设计理念应用到建筑设计中，绿色建筑设计理念的规范应用有效减少了环境污染问题，并且最大限度提高了建筑施工资源的利用率，对建筑整体质量的提升也有很大的帮助[1]。

1 概述绿色建筑设计技术

随着科学技术的不断发展，建筑设计水平的提升，人们逐步认识到了绿色建筑设计技术应用的优势，该技术的应用范围越来越广泛，还有利于实现建筑持续稳定发展的目标。

近年来，我国开始大力提倡绿色可持续发展，环保事业的发展力度比较大，在这一背景下要求建筑设计的过程中必须加大对绿色建筑设计技术的应用力度，从而推动建筑行业持续稳定的发展，最大限度提高建筑工程的质量，促进社会健康和谐发展。

2 绿色建筑技术的优势分析

2.1 促进资源的充分有效利用

近年来我国科学技术发展的速度比较快，绿色建筑技术已经成了当前建筑行业的先进技术。建筑设计是通过规范合理的应用绿色技术，确保建筑的美观程度和实用性，同时有效提高了资源的利用率。结合当前建筑施工建设过程中资源利用率比较低的现象，设计人员制定合理的资源利用的举措，提高建筑设计的总体水平。过去建筑设计与施工中使用的施工材料都不是环保材料，而且建筑施工的能源物质也都是外部供给的，建筑运转过程中消耗的能源物质相对较多，并且还会给生态环境带来很大的污染。绿色建筑设计的理念下要求设计人员应该加大对节能环保材料的利用，并根据建筑结构的特点科学合理的利用节能环保能源物质。现阶段大部分建筑设计时设计人员会将收集雨水的设备至于其中，及时收集雨水，并且通过雨水过滤设备实现对雨水的净化目的，净化后的雨水可以被二次应用于建筑施工建设中。绿色建筑设计背景下，设计人员可以提高对风能和太阳能的利用，这样可以减少对不可再生能源的利用。此外，绿色建筑节能设计的过程中设计人员应该做好墙体隔热设计，最大限度减少能源的消耗量。随着人们对节能建筑设计技术的研究，建筑的节能环保性能在逐步提升，这对绿色建筑的持续发展有很大的帮助。

2.2 降低因材料而产生的环境污染

建筑工程施工建设时会产生大量的建筑垃圾以及尘土等，不仅导致生态环境遭受了严重的污染，还会给周边居民的正常生活带来严重的影响。而绿色建筑技术的应用，可以有效改善这一问题。在建筑施工过程中，会有大量的污水排除，利用绿色技术将污水进行二次利用，这样既能更充分的利用水资源，还能更好地保护环境，降低污水对环境的破坏力。在绿色建筑施工过程中，建筑施工单位需要考虑多方面的问题。其中，建造材料就是非常关键的考虑要素。绿色建筑必须要使用环保性高的材料，很多建筑单位会选择使用合成材料，合成材料的实用性、性价比非常高，这对于建筑工程施工成本的控制具有很大的帮助。过去建筑施工建设的原材料中含有大量甲醛等污染环境的物质，而绿色建筑设计技术应用时可以有效提高施工材料的环保性能，减少对环境的污染，避免有毒有害物质用于建筑施工中[2]。

3 绿色建筑设计的原则分析

3.1 地域性

我国地域辽阔不同地区自然环境以及地形地貌存在很大的差异，绿色建筑设计理念的背景下，设计人员应该考虑到地域性的原则。设计人员应该对建筑周边自然环境进行全面综合的分析，然后结合地形地貌特点，对建筑的结构进行调整，提高建筑设计的合理性和科学性。

3.2 节约性

设计人员应该抓住节能设计的要点，严格遵循节约性的原则。建筑整体规划的过程中设计人员应该对生产、生活等占地面积比例进行分析，然后根据实际情况科学合理的分配土地资源，最大限度提高土地资源的利用率。节能技术的背景下设计人员还需要使用多样化的蓄热方式实现对建筑室内温度调节的目的，提高不同能源的利用率，尤其是可再生能源物质，优化能源利用结构，从而减少不可再生资源的使用量，提高对生态环境保护的目的。做好建筑施工现场环境与气候的全面分析，结合当地气候变化的具体情况做好风能和太阳能的利用，充分发挥风能和太阳能利用的最大作用，改善建筑工程能源利用结构。

3.3 舒适性

绿色建筑设计的理念下要求设计人员应该遵循舒适性的基本原则。设计人员应该全面分析建筑使用者对建筑舒适程度的要求，并且将绿色设计技术应用其中。同时，设计人员在对建筑进行设计时应该考虑建筑的通风效果和保温效果，最大限度提高建筑居住的舒适性。满足使用者居住的舒适性要求设计人员应该科学合理的利用节能环保施工材料，并且改变建筑空间结构，实现建筑居住冬暖夏凉的目标[3]。

4 在建筑设计中绿色建筑技术的应用研究

本文以某大型商业建筑为例展开介绍。工程总用地面积59117.5㎡，总建筑面积162687.6㎡，地上总建筑面积124844.9㎡。其中：商业106591.7㎡，停车楼：18253.2㎡；地下总建筑面积37842.7m2。综合容积率2.1。

在实际的建筑设计过程中，应用了绿色设计理念。

图1 安徽省铜陵市某商业购物中心

4.1 绿色建筑设计理念的准备工作分析

在本次绿色建筑设计过程中，为了提升绿色建筑设计效果，完成了设计理念的综合应用分析，以下是对其设计准备工作进行研究。第一、绿色建筑设计理念的要求下，设计人员应该综合分析设计理念，并且从建筑整体结构出发，科学合理的应用绿色节能设计理念。管理人员应该提高应用管理力度，为建筑整体设计效果的提升提供帮助。第二、设计单位应该做好相应的准备工作，结合建筑合同内容要求，准备优秀的设计团队，并且提高对节能设计技术的应用力度，进一步提高建筑工程设计的合理性与科学性。

4.2 室外风环境模拟

在场地景观设计时考虑在冬季迎风侧风压较大区域通过种植一些高大乔木，结合景观设置一些构筑物改善局部区域的风环境。

使得在冬季风场下，满足“建筑物周围人行区的风速小于5m/s，且室外风速放大系数不应大于2”的规定。

在过渡季节和夏季风场下，场地内人活动区不出现漩涡或无风区，50%以上可开启外窗室内外表面的风压差大于0.5Pa。

通过模拟计算，该项目场地内风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。

图2 冬季风速云图（1.5m高度处）

图3 夏季风速云图（1.5m高度处）

4.3 室内自然通风模拟（以商业购物中心为例）

下图分别为购物中心在过渡季距室内标高1.2m处的风速及空气龄的分布情况。由室内风速矢量图可知，室内平均风速为0.08m/s，室内空气龄平均值为437s，室内主要功能区域空气流通顺畅，空气洁净度等级较高。

经模拟分析可知，本项目室内自然通风效果良好，室内空气流通顺畅，空气洁净度等级较高。

图4 购物中心室内风速云图（距地1.2m处）

4.4 采光设计

绿色建筑设计的过程中设计人员应该加大对采光设计的重视力度，设计的过程中设计人员应该综合利用自然光源，提高建筑室内居住的舒适性。因此，设计人员应该深刻认识到绿色建筑设计理念应用的重要性，将节能设计应用到采光设计方面，提高建筑整体的节能效果。此外，制定建筑结构优化方案，尤其是加大对采光设计的重视力度，调整建筑内部结构，并且合理划分建筑室内空间，提高建筑空间利用率的同时提高对自然光源的利用率[4]。

通过对本项目停车楼的模拟分析结果可知，室内主要功能区域自然采光效果较好，大部分主要功能房间均可满足《建筑采光设计标准》GB50033-2013中的要求；部分区域需采取照明措施来满足正常的光环境质量要求，并提倡采用高效节能灯具。

同时，提高采光效果有如下建议：

1.墙面宜采用白日系的浅色，白色墙有良好的反光度，能很大程度改善室内的采光效果。

2.屋顶设计时为了避免灯光效果受到影响尽量不采用吊顶，不用吊顶还可以释放屋顶的空间，提高对自然光源的利用率。

3.灯光及装饰

第一、多使用玻璃作为隔断，玻璃做隔断可以借到外面的光。第二、选择装饰品是可以选择带反射感的装饰品，例如，金属、玻璃等，选择时还可以选择使用花瓶等表面光滑的装饰品，或者亚克力这种通透感较强的材质。

4.5 建筑水资源循环设计

建筑工程施工建设的过程中会消耗大量的水资源，因此建筑设计时应该加大对水资源循环设计的重视。绿色建筑设计的理念下，设计人员应该根据建筑周边环境以及建筑使用水资源的情况，科学合理的设置水资源循环利用系统和节水器等。同时，设计人员可以根据实际情况在建筑中安装废水处理装置，加大对废水的处理力度，实现水资源循环利用的目的，提高水资源的利用率，减少水资源的浪费。

《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014中第4.2.14条要求合理规划地表与屋面雨水径流，对场地雨水实施外排总量控制，并在设计时根据年径流总量控制率对应的设计控制雨量来确定雨水设施规模和最终方案。本项目中设计场地年径流总量控制率为65%，主要设计采用雨水回收系统来控制，雨水回收池容积设计为69立方米，节约用水的同时，抑制了径流的外排，实现了海绵城市的效果。

4.6 在建筑设计中增加对可再生能源的使用

建筑绿色设计理念的要求下设计人员应该提高对可再生能源的利用，综合分析建筑周边环境特点，减少对不可再生能源的利用。常见的可再生能源包括风能、太阳能、地热能等。这些能源使用时可以源源不断的供应，并且使用时不会产生污染生态环境的物质。因此建筑设计时设计人员应该加大对可再生能源的利用重视力度。就目前的情况看，我国风能应用技术和太阳能应用技术相对程度，必须加大力度推广使用这些技术，不断提高能源的利用率[5]。

本项目可再生能源应用方面，采用的是太阳能光伏发电系统。采用40片260Wp晶硅电池组件，放置在屋面上，光伏系统设计容量为10KWp。太阳能光伏发电具有以下突出的优势：第一、太阳能取之不尽，使用时不用担心太阳能枯竭。第二、太阳能使用时不会给周边生态环境造成污染，使用的安全性更高。第三、太阳能使用时受地域限制很小。第四、太阳能利用时不需要使用输电线路等，供电具有便捷性。第五、太阳能设备的安装架设比较简单，建设成本比较低。