绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的应用研究

郭静

（太原市建筑设计研究院， 山西 太原 030000）

“十二五” 以来， 我国在建筑节能等方面取得良好的成绩， 建筑节能标准得到了进一步的提高。“十四五” 和2035 年国家发展战略纲要都提出了要加快发展绿色、 低碳、 发展绿色建筑。 在2018 年，我国建筑全过程能耗总量为21.47 亿tce， 占国家总能源消耗的46.5%； 而建筑全过程碳排放总量为49.3 亿tCO2， 占国家总碳排放的51.3%。 从这一点可以看出， 我国对于节能、 低碳、 绿色建筑的重视，在这一“东风” 的推动下， 顺应时代潮流， 大力发展绿色建筑， 推动生态文明建设[1]。

1 绿色建筑设计理念

1.1 绿色建筑设计理念概述

“绿色建筑” 是指在建设该建筑时， 考虑并充分利用当地特有的地理条件和气候条件， 从而达到环保和节约资源的目的。 绿色建筑既能在满足住宅基本功能需求的基础上， 又能极大地提高住宅的居住质量， 达到现代社会人们生活与自然的和谐。 绿色建筑设计理念即是通过多种交叉学科的功能， 使建筑设计师能够达到为居住者提供更好的居住环境。绿色建筑的理念应当是使城市建筑资源得到最合理的分配。 由于建筑产业与其它产业不同， 它所使用的建筑资源大多是不可再生的， 因此， 过度地利用这些资源， 将会造成建筑资源的耗尽， 从而影响到国家的资源和环境保护。 每个城市在进行建筑设计的时候， 都会使用到一定的资源， 如果将建筑资源转移到某个城市， 那么就会造成更大的成本， 因此，总体来说， 一个城市的建筑资源是有限的。 同时，在绿色建筑的设计思想的指引下， 将会优先选择可再生的建材， 以推动绿色建筑的发展。

1.2 实施绿色建筑理念的必要性

1.2.1 促进生态环境可持续发展

国家经济的发展渡过了前期积累的阶段， 人们对于生活水平与质量的追求也开始上升， 同时国家在发展战略层面上也开始注重对于环境的保护， 在此背景下， 人们对于建筑的要求在较以往有了更大的要求。 而绿色建筑的理念就能解决这样的问题。在绿色建筑理念的指导下， 人们对于建筑的功能性、环保性更加注重， 这也促进了对于生态环境的保护和发展。

1.2.2 对节能降耗具有积极意义

在我国， 人口和资源的矛盾十分突出， 从自然资源和不断增加的人口来看， 这一矛盾短时间内不会被解决。 因此在设计绿色建筑时， 由于对于自然资源的合理使用与开发， 这在一定程度上节约了稀有的能源。 特别是在绿色建筑的设计使用中， 合理利用了绿色建材， 这一方面促进了经济和效益的合理利用， 另一方面更能合理有效地开发利用环境资源， 如水、 风、 太阳能等， 以最大限度地利用各种资源， 并改善使用者的生活品质。 从这一点可以看出， 绿色设计思想对建筑设计有着重要的指导作用。

绿色建筑的设计贯穿了建筑项目选址、 具体规划、 材料选用等全过程， 如何降低建筑的能源消耗是建筑设计的重点。 在进行建筑设计工作时， 设计师需要结合建筑场地的实际情况， 综合考虑建筑的位置、 体积、 形状等因素。

1.3 运用绿色建筑理念的原则

1.3.1 坚持节约能源、 降低能耗

在“绿色” 的理念下， 住宅的设计原则应该以遵循持续发展生态环境， 以提高居民的居住环境、条件、 有效地居住为主要目的。 在设计过程中， 要不断地提升资源利用率， 促进资源的循环， 使可再生能源和可生物能源的使用最大化， 而不会以居住环境为代价， 降低建筑的能效。 在设计中， 不单单需要考虑环境、 建筑肌理的绿化， 更要考虑到环境、经济和社会长期发展的需求， 同时要考虑到环境、经济和社会的长远发展， 同时还要考虑到长期的经济利益。

1.3.2 遵循健康舒适的基本原则

在住宅绿色建筑的设计中， 要营造出一种可生态的、 可居住的、 可持续发展的居住环境， 以达到人们的生活品质。 适当的湿度、 充足的光照等是改善居民居住环境的关键。 在住宅建筑的设计中， 增加园林绿化可以增加居住空间的美感， 增加居住人的舒适度。 同时， 将海绵城市与再水系统相结合，在地下室车库顶棚、 房顶上进行了绿化景观设计，不仅可以防止水灾， 而且能有效地对雨水进行收集。集中收集处理过后的雨水， 再根据需要实现二次利用， 如冲洗卫生间、 浇灌绿化设施， 甚至可以借助过滤和净化等相关工序使其达到饮用水安全标准。通过建筑的改造， 以实现良好的水循环、 提高资源利用率、 节约水源、 改善气温、 调节热环境、 缓解热岛效应、 改善居民生活质量、 改善人居生态环境等方面的作用。

1.3.3 经济原则

现代绿色建筑的目标是降低和充分利用非可再生能源， 实现低消耗、 低污染的目标。 在绿色建筑的节能设计工作之中， 要以实现绿色建筑目标作为基础， 严格控制建设造价， 防止资源浪费。 在保证工程质量的前提下， 尽量减少投资， 提高经济效益[2]。

2 绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的应用策略和建议

2.1 构建完善的建筑设计理念

在住宅设计中， 应注重综合使用资源， 充分贯彻环保节能的设计思想， 以降低环境污染为先决条件， 以最大限度地满足人民的日常生活需要。 从这一点可以看出， 传统住宅的建筑设计难以再满足居民更高的现实需要。 顺应时代转变设计观念， 构建更加完备的设计理念。 并应用于实际工作中。 大力利用绿色建筑的相关理念， 充分利用已有的资源，尽量降低能耗， 创造一个舒适的居住环境。 通过不断完善和运用绿色建筑的设计思想， 从整体上提升住宅建筑的设计水准， 使之朝着绿色发展的方向发展。

2.2 科学优化建筑布局

在建筑设计中， 建筑的规划设计是一个非常重要的环节。 建筑物的布置要考虑到许多方面。 首先，在建筑的设计中， 通风与照明是首要的问题。 建筑整体设计中， 自然通风的规划是一个非常关键的环节， 因此， 有关的设计者可以通过合理的设计来完善建筑的通风通道， 使其达到最佳的通风效果。 在进行日光照明与遮光的设计时， 设计师可以利用一些设备， 使建筑的采光与遮阳达到协调， 并使建筑的节能效果得到进一步的发挥。 只有采用科学的方法来解决这些问题， 才能最大程度地达到绿色建筑的设计需求。 由于区域间的光照强度存在着显著的差别， 所以在规划建筑的采光面积和节能要求时要考虑区域差异， 从而使建筑的整体设计更加完美。从整体设计的观点来看， 建筑的整体使用性能和造价都会受其影响， 所以有关部门在进行整体设计时，必须加强对气候、 经济、 人文等方面的认识， 并从一些先进的设计中吸取经验， 从而达到局部和整体的协调。 在设计总平面时， 要结合当地的地形条件等， 最大程度降低对自然环境的负面影响。 建筑体量、 朝向、 间距等参数对建筑整体的设计质量有很大的影响， 所以通过对各因素的综合分析， 可以为下一步的设计工作打下良好的基础。 在进行建筑朝向设计时， 要充分考虑到日落和入射角等因素， 从而合理地规划朝向区域； 同时， 也可以考虑到区域的主要风向。 其次， 在建筑的布局设计中， 应注意降低建筑本身的热负荷， 并尽量减少保温材料的使用。 最后， 建筑周边区域也需要进行合理的规划，充分考虑并利用建筑周边的绿化于建筑物等， 以减少建筑物的热能。 同时， 为了不影响彼此的采光和照明， 必须合理地布置房屋间的间距。

2.3 促进绿色建材的应用

建筑材料是建筑施工的基础， 选择合适的建材是降低建筑能耗、 保护环境、 体现生态价值的主要手段。 我们要始终秉持着绿色的观念， 在选用的材料上要有严格的标准。 建材要达到“绿色” 理念的基础。 在进行住宅建筑的设计工作中， 要充分考虑建筑规范、 材料的利用率、 杜绝非必要的浪费， 进一步确保住宅的品质。 比如， 合理使用硅酸铝等具有良好的防水、 防火性能的材料， 这在一定程度上减少了传统的防火防水材料使用， 与绿色建筑的目标相符。

2.4 应用智能建筑技术

随着科学技术的飞速发展， 应用智能化技术已逐渐占据了人们的生活。 现代建筑技术、 计算机技术以及通讯技术已成为现代建筑技术的核心。 在进行现代绿色建筑的设计时， 也日益趋向于采用智能建筑技术， 为建筑的设计与实现提供便利。 因此，对于智能建筑技术的利用和推广是十分必要的。 在绿色建筑的设计中， 要充分考虑到智能建筑的特性与作用， 使其更加健康、 舒适、 方便、 环保， 并尽可能地降低能耗。 针对居民的需要， 对建筑结构、系统、 服务、 管理三者进行了优化[3]。

2.5 优化绿化设计的布局与应用

将绿色设计融入到建筑设计中， 也是实现绿色建筑设计思想的一个重要体现。 在进行绿化景观设计时， 应先确定建筑的朝向是否合理， 并在保证采光和通风的前提下进行植物设计。 同时， 在建筑景观设计中， 还要考虑到各个区域的气候状况， 从而使园林的设计更符合当地的实际， 提高建筑设计的科学性和合理性。 在某些比较炎热的地方， 可以通过种植植物来降低气温对居住环境的影响； 在部分楼顶和露台区域， 还可以采用绿化配合， 提高其观赏性， 从而达到优化建筑外观的目的。 通过这种方式， 可以使建筑绿化与城市总体景观相融合， 从而促进城市的城市化进程。

2.6 新型节能技术

在绿色住宅建设中， 新型节能技术具有很好的应用前景， 它的技术水平要优于传统建筑技术， 最直接的影响就是减少开发对环境的负面影响， 利用新的节能技术， 减少资源的浪费， 使现有的资源得到最大限度的利用， 从而达到可持续发展的目的。

1） 太阳能建筑一体化， 太阳能建筑一体化是一种无燃料、 无污染的新型绿色建筑， 它能够将太阳能设备与建筑物进行有机结合。 采用太阳能集热器作为屋面的罩面或隔热层， 减少对建筑外观的影响，减少重复投资， 减少建设费用， 是我国建筑业可持续发展的重要途径。 例如， 福建省第一个 “阳光房” 项目宁德金涵小区， 就是将“集热-分户” 的太阳能热水系统应用于一期。 927 户使用的LPC1500型集热器288 个， 集中供热面积1800 m2。 15 年，该项目节约了4995t标准煤， 减少了12487tCO2。

2） 分质供水， 利用自来水作为主要水源， 将生活用水与直饮水进行区分， 并设有与居民直接连通的管道， 将饮用水与生活用水进行分质分流， 以此实现接饮用的效果， 满足高质量水资源高需求使用、低质量水资源低需求使用的效果。 对工业及生活用水进行回收， 能有效地减少废水的处理费用。 分质饮用水无需煮沸即可直接饮用， 节约天然气。

3） 浅层地热利用， 主要采用热泵技术， 将地下较低的热源转换成较高的热源， 实现了供暖和制冷的双重目的。 因地制宜， 广泛应用不同类型的热泵，以满足采暖、 制冷和生活用水的需要。 改善浅层地热的设计和使用， 充分考虑到其资源状况， 兼顾冬季和夏季的均衡， 使对应的设备能够得到合理的配置。 鼓励能源站采用能量托管或契约式的经营方式，以提高运行效率， 实现对能源的有效利用[4]。

4） 推广装配式建筑， 装配式结构是指在工地上将预制件零件直接组装起来的一种结构。 将可再生能源和环保建材应用到组装房屋中， 不仅不会对建筑物本身产生影响， 反而会对其结构产生影响。 建筑与装修的一体化设计与施工， 能有效缩短工程建设时间、 节省大量人力与物料资源、 降低环境污染、改善工程质量和安全。 比如万科的金域提香项目，采用了万科的工业住宅技术， 其中包括预制楼梯、隔板、 叠层楼板等。 解决了渗漏、 开裂等质量问题，提高了结构的精度。

5） BIM技术的应用， BIM能够对绿色建筑的发展进行深刻的分析， 并对其进行高效的管理。 BIM技术可以为这一问题提供一套全面的解决办法， 它能全面掌握各类物料、 设备的信息， 同时进行协作，并在此过程中实现进一步的优化， 实现节能减排的目的。 如常州的九洲花园城， 就利用了BIM技术对建筑进行虚拟指导， 并进行实时更新， 实现了更精细化的管理。

6） 被动式节能建筑， 被动节能技术主要是指充分利用自身的原料、 布局等与气候环境条件等相结合的方式， 再辅以间歇运转的设施， 达到节能且兼备舒适的目的。 有别于将室内与自然环境隔绝的节能技术， 它最大限度地利用现有的条件， 以达到最大程度的符合环境。 它可以最大程度地降低建筑对采暖、 空调、 照明等的要求， 最大限度地利用可再生能源， 在最小的能量消耗下， 营造出一个温馨的室内空间[5]。

3 结语

在住宅建筑的设计中充分利用绿色建筑的设计理念， 达到节能降耗、 创造舒适、 健康的居住环境的目的， 同时还能促进人与自然的和谐发展。 从设计思想、 建筑布局、 风能、 太阳能、 节能材料等方面， 将其与节能技术结合起来， 使其与绿色建筑的设计理念相结合， 从而达到节能、 环保的目的。 在具体的设计中， 要充分利用可再生能源， 通过规划、设计、 环境配置等方式， 营造出适宜居住环境的环境。