建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探究

杨志雄

（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430000）

0 引言

建筑工程设计期间，引进利用绿色节能设计理念，还要遵循节能环保、以人为本、系统性以及全局性等设计原则，综合考量工程所在区域的地质条件、环境因素以及人文因素等，结合工程设计需要进行科学设计，合理应用绿色设计的方法及实用性技术，确保设计方案的切实可行性与科学合理性，处处体现对节能环保的设计追求[1]。

1 绿色建筑设计概述

1.1 概念

随着经济建设的不断进步，人类逐渐意识到环境保护的重要性。国家发展战略与世界接轨，也在大力推行绿色经济和可持续发展，建筑行业作为经济建设的核心产业，推行绿色发展已经势在必行。建筑工程的绿色设计就是目前这种行业及大环境背景下的产物。在建筑工程的设计方案中引进利用绿色环保理念、技术应用以及施工方法，是对建筑工程传统设计的一种颠覆，绿色设计有利于建筑工程提升资源利用率，做到物尽其用，促进节能降耗，建筑工程有望实现一体化的设计及功能应用。高层建筑的设计施工引进绿色环保理念，要求设计阶段以整体的眼光去看待工程，把这个整体完美融入区域自然环境，实现和谐共存，促进建筑设计提升质量和水平。举例来说，提前估测建筑的采光条件，对建筑所处环境及通风条件进行细致分析，在实现建筑成效绿色环保的同时，满足用户的居住舒适感体验要求，实现建筑工程与低碳经济的有机结合[2]。高层建筑设计须致力于采光质量提升，优化完善自然通风设计，以绿色建筑设计为居民打造高质量生活环境。

1.2 绿色建筑设计应用的意义

国内目前在设计建造高层房建工程时，一些工程仍然停留在传统落后的设计理念下，没有科学引进绿色建筑设计。举例来说，高层房建工程在资源利用上存在效率低下的问题，很多建材出现严重浪费，有的严重破坏区域生态环境，给当地居民的正常生活造成恶劣影响，设计成效既不低碳环保，又不健康舒适。目前全球的经济建设趋势是全面转向绿色低碳方向，建筑工程开展绿色设计是大势所趋。设计人员自身还须强化环保理念，积极落实绿色设计。建筑工程的绿色节能设计，不但可以促进建材达到最高利用率，而且大幅降低环境污染，为周边居民营造舒适宜居的生活环境。国家层面已经就碳达峰以及碳中和制定了战略目标，建筑行业也要积极响应国家号召，坚持走绿色设计的发展道路，促进行业的可持续发展[3-4]。

2 高层建筑的绿色设计应用

较之建筑工程的传统设计模式，绿色建筑设计在部分功能需求和设计标准上比较特殊，要求设计方案必须体现出对和谐生态的贯彻与追求，实现节能降耗。设计人员一定要秉持整体性设计，确保设计方案的科学合理性。例如，设计期间要对温湿度等因素的动态变化进行综合考量，结合工程特点对现有资源加以最大化利用，杜绝资源浪费。

2.1 合理选址

设计高层房建工程期间，首要问题就是为工程选择一个合理的位置。建筑选址是一种多方因素的综合考量，它的科学合理性直接决定其功能应用的最终成效。设计人员要提前进行实地走访，倾听群众呼声，可以局部应用老旧基址，保证城市用地的合理规划。同时，还要周密分析选址可能带来的环境影响，如果选址方案出现谬误，极有可能危害当地的生态环境。而且建筑工程的施工用地最好摒弃填砂造地等做法，要综合考量工程建设对环境潜在的负面影响，还要综合分析当地的气候条件，保证设计成效舒适宜居。

2.2 平面及形状设计

高层建筑的绿色设计需要充分结合工程特点。建筑工程的多元化发展趋势。带来的是日趋多元的外形及功能应用需要，设计期间要对外形美观度以及合理的功能应用进行综合考量，兼顾绿色环保要求，结合散热比等数据进行设计。高层建筑比普通建筑拥有更大的表面积，散热就更加容易和快速，这种功能特质可以合理利用到设计方案之中，优化完善高层建筑的外形以及整体构造设计。举例来说，高层建筑在设计电梯时，可布置在背对阳光的阴面，让阳光照不到电梯，自然也不会因不能快速散热而损坏电梯，这种有效防护措施可以使电梯达到更多服务年限。

2.3 朝向设计

建筑的朝向是设计过程的重要注意事项，要求设计人员结合绿色设计理念，对朝向选择的节能降耗及绿色环保性能进行综合考量。设计人员要确保工程选址的科学合理性，结合地理、环境以及设计需要选定合理朝向，保证建筑物达到良好的采光条件。而且采光条件还与邻近建筑物有关。设计人员要让本工程与其他邻近构筑物达到最佳间距。特别是针对高层建筑来说，设计方案很难满足全部楼层的合理采光，所以设计期间必须对阳光进行科学追光，户型设计最好南北通透。同时，建筑采光不仅与工程选址和朝向密切相关，而且室内设计也是重要影响因素。建筑工程的室内设计要尽量讲求科学合理性，实施多元化的内部布局，满足室内采光需要。

2.4 保温节能技术应用

高层房建工程的绿色设计，要求设计人员对现有资料及设计需要进行全面研究，对包括散热比和体形系数等在内的技术参数进行精准测算，给出科学合理的平面布局设计。建筑物的表面积越大，其散热量也会越高。具体到高层建筑，它的表面积要比普通建筑大上很多，所以产生可巨大的散热量，因此设计期间就要对包括机房、管线以及电梯等在内的长期运行设施进行合理规划，最好选择背阴面安置，防止运行期间产生过多热量而损坏。高层房建工程在进行围护结构设计期间，设计人员须全面考量工程所在区域的气候特点，在绿色设计理念指导下，确保围护结构设计达到节能降耗成效。要为围护结构设计有很轻的自重，较低传热系数，良好的防火性能以及经久耐用的建材，尽量减少不利因素给围护结构带来的负面影响，保证围护结构更长的使用年限。

2.5 节能门窗技术

门窗是建筑物的重要组成部分，它们的设计成效与建筑的节能环保性能密不可分。门窗是室内居民与外界环境接触和交流的通道，其功能应用对建筑整体性能举足轻重。如果门窗设计没有达到质量性能标准，其损坏率非常高，频繁更换不仅让人不胜其烦，而且也是一种资源浪费。要求设计人员的门窗设计必须兼顾多方因素，重点考虑气压以及风力等影响因素，而且还要注意门窗不能在环境影响下发出刺耳噪声，破坏居民对室内安静环境的需求。所以门窗设计还须加入隔音、抗压以及防风规划。同时，光污染也是房建工程需要规避的问题，要实现对光污染的有效防范，还须在门窗施工设计中选择适用类型的玻璃，既消除光污染危害，同时保证室内采光，把人工光源屏蔽在室外。而且门窗设计与室内采光有直接关系，自然界的四季变化会带来不同的温度及光照条件，门窗的所在位置，设计高度都对室内采光有重要影响，要求设计人员必须对上述因素进行综合考量，结合自然界的动态变化对窗户进行对应性设计，结合行业前沿的先进科技，确保门窗设计的科学合理性。

2.6 水资源利用

高层房建工程的设计方案要对水资源进行科学应用。这个设计要素非常关键，它直接影响建筑的功能应用。如果利用绿色设计理念设计高层建筑，给排水系统设计是一个必须合理解决的问题。要为高层建筑设计出节能环保的给排水系统，需要对包括雨水在内的自然资源进行合理应用，把雨水回收系统安置在尽量靠近建筑的合适位置，对雨水进行回收和循环利用，减少水资源的过度消耗。举例来说，回收的雨水可以用作绿化灌溉，达到循环利用的设计成效。

2.7 墙体设计

高层建筑采取绿色环保设计理念，要加强墙体的低碳设计。高层房建工程的墙体结构由内外两个主要部分组成，无论内墙还是外墙。其作用和地位都同等重要。在建筑整体的安全稳定性方面，外墙起着不可估量的作用。原因在于外墙在整个建筑中属于主体框架，它的安全稳定性不够，建筑的整体质量都无法保障。而内墙对居民的居住体验有直接影响，设计人员在设计期间还须科学处理内外墙体的微妙平衡。高层建筑中能耗最大的是外墙结构，它的能耗量在建筑总能耗中占比高达25%，建筑的绿色设计还须对外墙加以重点关注。外墙设计期间要提升节能环保性能，把外墙面积压缩到合理限度，要求设计人员对建筑美学和数学知识加以充分利用，合理控制外墙面积。举例来说，建筑外观可以设计为圆形或者椭圆形，提升外观美观度，而且让建筑风格突出特立独行的特色而且外墙面积得到有效压缩，实现了节能降耗设计目的。同时外墙设计还须严格落实结构设计标准，以设计规范达标为前提，尽量在施工选材上遵循绿色环保理念。而且还可为内墙与外墙加装中间保温层，这种布设方式是利用外墙保护保温层，而且保证室内保温，达成冬暖夏凉的目标追求。

3 绿色建筑设计原则

3.1 环保节能

高层房建工程应用绿色节能设计，首要设计原则是节能环保。在这种原则指导下，遵循绿色设计理念，可促进建筑工程的绿色设计提升质量，降低施工成本，实现资源利用率的最大化，同时对生态环境做到最大限度的保护，有积极的现实意义和社会效益。举例来说，建筑设计布局中可以把包括机房、管线以及电梯等设施设置于建筑的背阴面，或者为建筑加设空中庭院，利用自然风通风，节能环保成效非常理想[5]。

3.2 以人为本

建筑工程开展绿色设计，设计人员须对区域居民在建筑功能应用方面的共性及个性需要进行综合考量，绿色建筑有区别于普通建筑的设计风格、功能应用、材料选购以及技术应用方式，需要设计人员密切关注。例如，设计人员要进行换位思考，站在业主的视域下开展绿色设计，不但要保证设计质量，而且要在实用性上大做文章，不仅满足节能环保的设计要求，还为业主打造舒适宜居的居住空间，而且还兼顾到高层建筑居民的个性化追求目标，促进低碳经济的全面发展。举例来说，某住宅小区全部是高层建筑，它采取了绿色环保的设计方式，设计方案突出以人为本追求，借助具体的量化指标对居民的满意度进行调查评估，取得了良好成效[6]。

3.3 系统性

绿色设计理念应用于高层房建工程设计，有助于工程设计方案从整体上提升节能环保成效。要求设计人员的设计过程严格遵守系统性设计原则，在高层建筑设计中有机引进绿色环保设计，提高设计质量，让绿色设计充分展现实用性，以保障工程整体质量为前提，促进高层房建工程实现绿色环保的可持续发展。以某住宅小区为例，它的热水供应选择了利用太阳能对冷水进行预热，到达某种温度条件再实施电加热，非常节能环保。同时，太阳能除了可以为生活提供热水，还可以为建筑提供照明能源。

3.4 全局性

高层房建工程开展绿色节能设计，设计人员要全面评估建筑的整体系统，对所处环境进行实地考察，站在全局角度研究分析工程实施绿色节能设计的可行性，以及对区域生态环境的潜在影响，在此基础上对设计方案的最终成效进行预判。这种设计方式可以达到高质量设计，对工程的区域生态环境可以进行有效保护，使绿色建筑实现与区域生态环境的有机融合，构建和谐宜居的住宅环境。同时，高层房建工程的绿色设计，在布置区域绿化方面也要加强绿色设计，打造立体化的绿化布局，对建筑的区域热环境进行优化，实现节能环保目标。

4 结语

综上所述，时代发展的每个阶段，都会有不同的价值取向和发展理念。当今建筑行业为了适应时代发展需要，不断推行绿色节能建筑的开发设计，这是时代发展的大势所趋。也是建筑用户的合理需求。建筑工程的设计方案引进利用绿色节能设计理念，需要进行合理选址，在平面设计、外形设计、墙体设计、门窗设计以及朝向设计等方面体现对绿色环保的设计追求，同时对水资源以及保温节能技术等进行科学利用，提高设计质量，充分发挥绿色建筑设计的应用优势和价值，促进建筑行业的可持续发展。