绿色理念在现代建筑设计中的应用分析

2023-01-08徐大海

工程与建设 2022年3期

徐大海

(阜阳市建筑勘察设计院，安徽阜阳 236000)

0 引言

绿色建筑的形成是以环保理念为出发点，适应人们对生活环境的绿色需求，为人们创建更加环保的活动空间。在建筑设计中融合绿色思想，打造出绿色建筑结构，是一种以人需求为起点，设计出具有节能减排优势的建筑体系。绿色理念中一般强调自然资源的合理利用，包括光线、自然风等，以此减少能耗。在材料选用时，侧重于零污染、功能性，以较强防水、保温等性能，增强建筑室内的温度调节能力。

1 绿色建筑思想

1.1 绿色设计标准

国内针对绿色建筑，给出了建筑设计的评价方法，以此保障建筑设计融合绿色思想的设计质量[1]。在评价体系中，增设了施工管理内容，以引导建筑行业利用施工管理，积极推进绿色工艺，保障环境生态性，减少能源消耗。绿色设计评价中，含有土地规划评分、节能效益评价等。绿色建筑设计共分为三个层次：一星，不小于50分；二星，不小于60分；三星，不少于80分。结合评分结果，评定绿色建筑的成效，具有一定技术指导性。

1.2 绿色设计的关键内容

在各地区建筑设计融合绿色方法的设计期间，有效整合了自然、社会各类资源，形成了绿色建筑设计体系。绿色建筑中，含有再生能源、环保设备、保温工艺等。

(1)绿色建筑是以能耗低、污染小为设计方向，在设计初期，积极考量建筑周边环境的各类因素，比如环境变化、噪声大小、风向等，关注资源使用的循环性、节约性，保证材料引入的有序性，增加材料运输有效性，合理控制运输费用，最大可能地利用低污染材料，发挥先进科技清洁价值，以增加建筑年限。

(2)在开展绿色建筑前期规划时，单位设计师应以节能发展思想，从长远视角开展设计工作。在设计、施工各个环节中，关注自然资源利用的合理性，保证建材使用的清洁性，提升建筑结构的耐久性。在建设设计环节，积极考量建筑能源节约因素，确保围护体系的稳固性。在施工、后续使用多个环节中，分析能耗量，积极利用水、风、地热等能源，增加再生能源的利用有效性，以降低能耗，获取较高建筑效益。

2 绿色建筑设计的具体类型

2.1 节能设计

2.1.1 节能设计思想

在进行节能设计时，使用设计软件，导入设计资料，形成建筑模型，模拟建筑运行，分析建筑能耗[2]。结合各地区对绿色建筑的具体要求，合理调整建筑设计方案，使其达到最佳绿色设计效果。

(1)以太阳能的实际光照范围，开展建筑外表光照分析，从中获取日照时间范围，优化改进采光不足的建筑空间；结合太阳能的实际分布特点，合理利用能源，最大限度地发挥太阳能使用价值，提升能源利用的有效性。

(2)在太阳能光照区域内，选配适宜区域生存的绿植，借助绿植光合效应，营建清新的建筑环境。

(3)结合室内采光实际状况，合理调整室内空间的划分方式，增强功能区的采光能力，营建优异的视线环境，减少照明能耗。

2.1.2 地源热泵工艺

地源热泵工艺，是节能设计的代表性技术，有助于提升能源的利用合理性。此工艺是借助地表存储的能量，进行有效调用，达到目标区域温度的调节目标。针对温差较大的建筑区域、室外环境温度较低的环境，应加强局部温度的平稳性，提升温度保持的有效性。使用地源热泵工艺，可合理储蓄自然热量，积存夏季的太阳热量，在冬季时节适当放出热量，应对低温环境的建筑寒冷问题。地源热泵工艺的有效融合，是提升南方冬季温度平衡、缓解北方供暖压力的有效方式。在实践中，地源热泵工艺的使用，有效降低煤炭20%能耗量，切实减少空调运转次数，达到节能减排的设计目标。

2.2 节水设计

2.2.1 节水设计思想

节水设计成为建筑融合绿色思想的关键设计内容。在线上平台中，构建用水资料库，准确添加气象、降水各类信息[3]。利用雨水强度资料，获取建筑所在区域的实际降水量的最高值。设计人员利用实际勘测、计算所得资料，掌握区域内的地质特点、环境变化规律，获取区域内的降水量特征，合理设计用水系统，提升节水效果。结合分析结果，设计出符合建筑特点的雨水收集系统，尽可能地回收雨水资源，融合循环工艺，增强水循环再用效果，合理控制路面清洁、绿化区浇灌的各项耗水量，合理控制用水浪费量。

2.2.2 节水设计方法

如果供水配件的供应压力，不小于系统运行压力的最小值，会引起配件输水量超过设定流量的出水现象，超出设计的出水量，可视为超压出流量。此部分出水，加强控制，具有较高的节水性。在实践中发现：卫生器具的类型、配置个数一致时，各层用水量高于最高层的用水量。为保证用水规范，回避超压出水问题，保证供水均衡性，应合理控制水压大小，降低超压出流的可能性。在水系统设计中，给出的规范内容为：高层用水系统，各点静水压最小值应控制在0.45 MPa以内；在较大用水量时，静水压不可超过0.55 MPa；如果入户管水压不小于0.35 MPa，应增设调压装置。一般情况下，入户管设计的水压≥水表损失的压力值+入户管道供水损失的压力值+卫生设施运行压力最小值。在房建项目中，供水压力最小值小于0.05 MPa，假设水表损失的压力值为0.01 MPa，管道输水损失的压力值约为0.01 MPa，则入户管道设计的静压应≥0.07 MPa。

2.3 节材设计

2.3.1 节材设计思想

建材的合理使用，是保证绿色建筑设计质量的关键因素。在采买材料时，采取就近引入方式。一般情况下，材料中具有可循环功能的占比数、性能优异钢筋在整体钢筋数量中的比例，均是绿色设计的关键考察方向。在进行节材设计时，借助线上平台，整合建筑、结构、用水系统各专业素材，形成完整的用材方案，保证材料使用合理，防控施工矛盾、返工各类不利因素，回避材料引入形成的用材浪费问题。

2.3.2 节材设计方法

(1)建筑中主要使用的建材：混凝土，钢筋等。

(2)节材设计理念：合理控制材料消耗量，以简单设计为主，尽量减少装饰材料的使用，合理控制女儿墙高度；标准生产构件，提升构件施工质量。

(3)施工节材：加强材料排版使用，合理控制材耗量；制定节材引入方案：准确核定采购数量，减少建材积压；选用具有耐久性的建材，适当给予建材养护，比如钢模板、木胶合板等；循环利用废旧建材，如某市每年处理建筑垃圾4千万吨，使用钢筋头作为支撑材料，提升废旧材料的循环再用比例。

2.4 节地设计

2.4.1 节地设计方法

在进行建筑设计时，设计人员应有效提升土地的利用层次，积极引入新型节地工艺。在新工艺中，能够有效提升用地节约性，保证土地管理的有效性。在实践中，结合设计单位给出的建筑平面、各角度建筑结构等设计标准，获取建筑土地、周边环境的相互关联，比如间隔长度、建筑高度等。如果建筑周边设有民居建筑，应积极考量日照角度。借助线上平台，合理调整建筑角度，确保各层建筑光照的充足性。结合日间光照的区域、光照持续时间等因素，进行特定区域的日照分析，有效找出日照角度，有效设计建筑土地。针对分析结果，形成设计报告。

在节地设计时，充分结合环境因素，确保绿色建筑设计的规范性。在环境分析时，加强选地规范、风热流通、道路噪声等各类因素的融合，准确设计建筑围护形式，降低噪声影响，提升风热流通能力。借助模拟软件，导入区域环境资料，分析室外环境的具体特点，比如风压分布、风速区间等。结合环境分析结果，在适当的位置增加绿植，增强土地利用效果，改善建筑区内的出行体验，增加风速优控效果。一般情况下，人步行时，区域风速应小于5 m/s。

2.4.2 绿色屋顶

在绿色屋顶设计任务中，设计人员应侧重使用具有防水性的用料，保持导热系数的平稳性。在实际使用防水用料时，将其设计在屋面、防水层的间隔区域。如果选材适宜，能够达到防水、保温的双重功效，提升室内温度的平稳性。在屋顶材料设计完成时，增加绿植设计，积极调整建筑温度，借助植物蒸腾过程，调控夏日建筑表层高温。比如，某地区夏季较热、空气环境含水比例较低，绿色屋顶的设计，能够吸收建筑环境热量，至少降低1 ℃，减少室内6 ℃的空调使用量，以此达到节能减排的设计效果。

2.5 室内空间绿色设计

2.5.1 室内设计方法

建筑室内空间直接决定着用户的居住体验，是提升建筑布局规划合理性、居住环境舒适性的关键设计项目。融合绿色理念后的建筑设计重点包括室内通风性、室内采光区域、室内采光有效时间、噪声影响等。在开展绿色设计时，全面分析室内环境。设计人员运行模拟软件开展绿色设计时，从区域温度、气象条件等视角，合理应对室内通风、采光等各类问题。在设计实践中，以自然风为假设条件，模拟通风效果，准确获取通风不善的建筑区域，采取增设窗户、房间布局等形式，改善区域的通风效果，以提升室内绿色设计质量。在进行噪声控制时，结合噪声传播的特征，选用具有隔音功能的材料，进行门窗设计，以此抵挡噪声影响。

2.5.2 绿色装修设计

在进行室内装饰设计时，设计人员应关注材料的环保性，回避甲醛、乙醛等物质的健康危害问题。以环保、健康为设计出发点，提升内饰用料的绿色设计效果。比如，在使用油漆、大理石等装饰材料时，对其开展成分检测，结合报告内容，判定材料的绿色性。在做内饰用料成分测定时，以钾、镭等成分为主要检测方向，以此保障材料使用的清洁性[4]。

3 绿色建筑设计的实例分析

3.1 项目概述

某项目设计时，占地规格为1.3万m2，建筑整体规格达到8.27万m2，建筑地上层数为20、地下层数为3，项目高度约有100 m。建筑功能分区：第5—20层，用于办公；第2—4层，用于商业服务；第1层用于交通运输；地下区域用于停车。屋顶绿化区约有3 370 m2，建筑室外环境绿化区有834 m2，透水砖路面规格约有2 000 m2。