绿色建筑设计在民用建筑设计中的应用分析

文／张广超 北京首钢建设集团有限公司 北京 100041

引言：

面对全球的能源短缺和环境压力，绿色建筑作为一种实现节能减排、绿色环保、持续发展的重要手段，得到了社会各界的广泛关注和高度评价。尤其是在民用建筑设计领域，绿色建筑设计理念的应用显得尤为重要。因此，当前民用建筑设计要积极针对绿色理念展开深入研究分析，以通过采取先进的工艺方法和技术手段，进一步提高居住舒适度以及人体的健康水平。

1.绿色建筑的概念与核心

绿色建筑，又称为“可持续建筑”或“环保建筑”，是一种将环境保护理念贯穿于建筑物生命周期的全过程（包括建筑规划、设计、施工、运营和拆除）的建筑方式。绿色建筑设计核心理念主要包括以下几个方面：

一是，合理规划和设计。在地理选址上，绿色建筑应考虑到本地的气候、地形、风向、日照等自然环境因素，充分利用自然资源，达到节能、减排效果。并且，在建筑设计中，绿色建筑强调使用可持续或可回收材料、减少建筑废弃物、提高建筑受热性能等。

二是，节能与环保。在建筑的运行过程中，效率的节能设备和系统，以及有效的能源管理是必不可少的。要通过合理的设计，以对建筑进行自然通风、自然采光、太阳能利用等，降低能源消耗，减少温室气体排放。此外，还要尽可能地使用太阳能、风能等可再生能源。

三是，资源的循环利用。在水资源管理上，绿色建筑设计通过构建雨水收集和利用系统，提倡洁净水和生活污水的循环利用，减少对淡水资源的消耗。在建筑材料上，应优先选择可循环利用和可再生的材料。

四是，提高居住舒适度和室内环境质量。绿色建筑强调人与自然的和谐共生，因此在设计中要关注居住者的舒适度和建筑的适用性。即要注重室内环境质量，包括空气质量、光照、湿度、声音环境等，使之营造出良好的健康和舒适的生活环境[1]。

2.绿色建筑设计应用在民用建筑设计应坚持的原则

2.1 高效化原则

高效化原则是指在满足使用功能的前提下，通过合理规划和优化设计，实现资源、能源的高效利用，以达到最优化的综合效果。例如，要通过合理布局和规划使建筑在设计的初期就达成与环境之间良好的配合，减少不必要的能源浪费。再如，合理选择和应用新的材料、设备和技术，通过改进结构形式和加强施工质量管理，实现建筑的高质量和高效率。

2.2 节能原则

节能是绿色建筑设计的核心原则之一，其旨在通过科学的设计方法和手段，尽可能减少能源消耗，减少环境负荷，实现建筑的低碳化、环保性。因此，在节能方面，民用建筑设计应着重从以下几个方面来考虑：

一是合理的建筑布局和形态设计，以降低能源消耗；

二是提升建筑的保温性能，降低冷暖负荷；

三是优化空调系统，提升能效比；

四是利用可再生能源，替代或减少传统能源的使用。

2.3 健康与舒适性原则

在民用建筑设计中，健康与舒适性原则是必须要遵循的。建筑不仅要满足人们的居住需求，同时更要保证人们在其中的身心健康和生活品质。为此，在民用建筑设计中，应注重提供良好的室内环境质量，这包括优良的室内空气质量、适宜的温湿度、良好的采光和视觉环境等。例如，可以通过选择低污染材料和进行有效的通风设计以改善室内空气质量；或者，可以通过合理的建筑结构设计和有效的空调系统规划来调节室温和湿度。并且，民用建筑还应注重用户的感官体验，为用户提供舒适的视听环境，如防止噪声污染，提供充足的自然光照等。

2.4 灵活性原则

灵活性原则在民用建筑设计中是指设计应具有适应性和可变性，以便能够适应不断变化的环境和用户需求。这个原则强调的是建筑设计的“人性化”，符合人们多样的使用需求。因此，民用建筑设计应考虑到用户对空间利用的变动性，让建筑结构和内部布局具有一定的灵活性和可变性。例如，可通过模块化设计，让空间可以根据需要进行配置变换，或者让建筑具有一定的扩展性，为未来可能的功能变动留出空间。同时，灵活性的设计还应考虑到房屋的长期使用需求，比如，在建筑的设计和施工阶段就预留出安装和更新能源设备的空间，以便在将来的运行中更好地适应新的能源技术和市场需求[2]。

3.绿色建筑设计理念在民用建筑设计中的应用

3.1 建筑总体规划设计

首先，在建筑的定位和布局上。对于任何一个建筑项目而言，其定位和布局是十分重要的，将绿色建筑设计理念应用在此环节中，民用建筑则要根据地理、气候、环境等因素确定建筑的位置和形态，从而实现资源的有效利用和环境的保护。一方面，建筑的定位应合理利用自然环境，如光照、热量等。另一方面，建筑应尽可能朝向适合采光和通风的方向，以达到节约能源和提高生活质量的目标。此外，建筑的布局也应考虑到环境因素，避免对自然环境造成破坏。其次，在建筑形态设计上，将绿色建筑设计理念应用在此环节中，民用建筑则要保证建筑形态与环境相协调，既能满足人类生活和活动的需要，又能保持自然环境的完整性。比如，建筑形态可以设计为与周围环境相融合的形式，如采用曲线或低平的形状，以降低对周围环境的冲击。同时，建筑的颜色也应与周围环境协调，尽量使用反射率较高的颜色，以减少热量吸收和能源消耗。此外，在空间规划设计上，空间规划设计是在满足功能需求的基础上，根据建筑的性质和使用需求，进行合理布局和组织的过程。而将绿色建筑设计理念应用在此环节中，民用建筑则需要进一步优化空间利用，节约资源，提高空间舒适度。例如，在室内空间设计中，应考虑充分利用自然光，提高照明效率，减少人工照明对能源的依赖。同时，还要通过合理的空间布局，提高空气流动性，达到自然通风和降低空调依赖的效果。

3.2 环境景观设计

绿色建筑设计理念的引入，使得设计人员在设计民用建筑环境景观时可从更高的角度考察能源、资源的高效利用。首先，设计人员要选择适合当地气候和土壤条件的植物种植，由于我国各地区的气候和土壤条件较为独特，因此在选择植物种植方面，应秉持“本土化”原则，即选择当地的原生植物，以保证这些植物具有良好的适应性，能够较好的抵御病虫害，减少人工干预和化肥的使用，促进生物多样性的保护。另外，设计人员还要利用植物以调节微气候，优化环境，改善空气质量，为居民提供舒适的居住环境。其次，设计人员可设计雨水花园和生态水池，一方面要通过雨水花园和生态水池的设计以有效收集和过滤雨水，减少雨水直接流入市政排水系统，减轻其压力；另一方面还要利用雨水花园和生态水池改进地下水质量，提高城市透水面积，改善城市热岛效应，为居民创造宜人的休闲环境。特别是生态水池的应用，生态水池具有独特的自净化功能，要利用水生植物对水质的净化作用，以真正达到减少污染，保护水资源的目的。最后，设计人员还要考虑将建筑和周边环境的设计融为一体，这样可以有效避免建筑物过于突兀。例如，设计人员可在墙面、屋顶设计绿化，将建筑和周围景观有效的融合在一起，以此提高民用建筑的生态价值[3]。

3.3 建筑材料的选用

绿色建筑设计理念强调环保、能源效率和可持续发展，因此，材料的选择也要符合其发展要求。例如，在地板材料的选择过程中，要首选环保型地板。如可选用竹地板，因为竹子生长周期短、可再生性强，对环境影响小，是优秀的绿色地板材料。或者，还可选用新型的PVC 地板，该材质除了具备耐磨、防滑、易清洁等优点外，其主要原料是聚氯乙烯，该原料可以实现循环利用，能够有效避免资源浪费和环境污染。在墙体材料的选择上，可选择新型节能墙体材料空心砖，以有效降低墙体的热传导系数，实现建筑节能减排的目标。或者，选择绿色墙板，这种墙板由农业废弃物和无机胶凝材料制成，不仅有良好的保温隔热性能，而且还可以实现农业废弃物的循环利用，可以说具有很高的环保价值。总之，民用建筑在材料选用过程中，应根据建筑的实际需要，结合各种材料的环保性、耐用性、美观度和经济性进行综合考虑，从而持续推进绿色建筑的实践，为人类社会的可持续发展做出贡献。

3.4 建筑配套系统设计

在绿色建筑设计理念中，民用建筑的配套系统设计也要注重效率、环保、和舒适度。如暖通空调系统、照明系统、水资源利用系统、电力系统等等。

（1）暖通空调系统：暖通空调系统是建筑能耗的主要部分之一，在该系统设计中，设计人员应该优先考虑自然通风和被动式太阳能设计，以减少机械制冷和供暖需求。当然，设计人员也需要采用高效的设备和定义合适的舒适区间以减少能耗[4]。

（2）照明系统：照明系统设计可以优先考虑自然光照明，通过窗户、天窗、反射材料等方式尽可能地引入自然光。同时，设计人员也需要考虑如何防止过度照明和眩光。而在电灯照明方面，应选择节能性强、使用寿命长的产品，比如选择LED 灯具，同时配合智能照明控制系统降低能耗。

（3）水资源利用系统：设计人员可以考虑采用雨水收集、灰水利用，或者其他类型的再生水系统，以减少对淡水资源的需求。例如，将灰水可以用于冲厕或者灌溉等应用。

（4）电力系统：设计人员要尽可能地利用可再生能源，如太阳能、风能等，来满足建筑的部分或全部电力需求。如果条件允许，还可以考虑使用储能设备，使得可再生能源的利用更加高效和稳定。

总的来说，绿色建筑设计理念下的民用建筑配套系统设计要着眼于全生命周期，包括建设、使用和废弃阶段，全方位地实现节能、环保，提供舒适安全的室内环境，增进人们的生活质量。

3.5 建筑门窗设计

在绿色建筑理念下，民用建筑门窗设计也应以节能、环保、舒适和持续发展为目标。首先，要在窗户材料的选择上，可以采用双层或三层玻璃填充氩气或空气等不导热介质的保温玻璃，窗框选用断热材料，如聚氨酯或PVC。这些材料不仅可以减少室内外热量传导，同时还能够降低暖通空调能耗。或者，还可选择反射率高的玻璃，以有效阻挡太阳辐射，减少夏天空调负荷。其次，对于需要长时间自然光照明的空间，要合理控制透光和视觉舒适性。窗户应设置在光照足够且光线柔和的方向。对于需要保护隐私的空间，可以考虑使用磨砂玻璃或者遮光窗帘。而对于需要享受景观的空间，应设计大面积的落地窗或全透明玻璃。此外，门窗设计还要注意自然通风和声学舒适性，门窗布局要有利于形成有效的自然通风路径，让新鲜空气流动起来，降低室内湿度，提高舒适性。同时，窗户还应具备一定的隔音效果，保证居民生活的宁静。然而，在实践中，这些设计原则都需要与建筑本身的特性、地域气候和用户需求相结合。例如，在四季变化显著的地区，可能需要通过设计改变窗户的透光比和开启面积，以适应不同季节的照明和通风需求；而城市公共建筑可能要更多地考虑到窗户的防护性能和声学隔离效果[5]。

4.未来展望

4.1 深入研究绿色建筑设计理念

随着人类对环保理念的进一步深入理解和发展，绿色建筑设计理念无疑在未来的民用建筑设计中将会有越来越广泛的应用。所以，要充分认识到绿色建筑不仅仅是节能和环保，更是关注人的健康和舒适。未来，设计人员需要在设计中更多地考虑如何通过合理的布局和设备选择，提升室内空气质量和视觉舒适度，同时兼顾噪音控制和热环境优化等多元化需求。并且，绿色建筑还考虑全生命周期的环境影响，包括材料的采集、运输、加工、使用和处置等各个阶段。因此设计人员需要积极推动循环经济的理念，确保建筑的每一个构成部分都能被高效利用或者再生。此外，设计人员未来还要通过科学的评估和模拟，更准确地量化绿色建筑的环境效益，为设计决策提供科学依据。

4.2 掌握绿色建筑设计新材料与新技术

新材料和新技术在未来的民用建筑设计中将发挥重要角色。在新材料方面，例如，生物基材料、自清洁材料和相变储能材料等，这些材料的广泛应用可使建筑具有更高的环保性和能源效率。在新技术方面，例如，构件预制技术能大大减少工地上的资源浪费；热电联产和地热等可再生能源技术，则可以降低建筑的运行能耗。此外，信息技术如互联网、物联网，可以通过智能感应、控制和优化，进一步提高建筑的能效和舒适度。因此，设计人员要充分掌握这些材料和新技术，以保证民用建筑能够真正做到人与自然的和谐共生[6]。

4.3 宣传绿色理念并严格执行标准

要想让绿色建筑设计理念真正得以落实，首要工作就是要通过宣传和教育让更多的人了解并接受这个理念。地方政府需要在各个层面和领域进行宣传，从普通公众到专业设计师，从建筑施工者到政策制定者，要全方位、全链条地推广绿色建筑设计理念，同时还要强化学校教育和社区活动的引导作用。或者，还可以通过绿色建筑示范区和优秀案例的展示，来让大家直观感受到绿色建筑设计理念带来的实际效果和好处。

其次，严格执行绿色建筑设计的标准和规范，是推广绿色建筑设计理念的重要措施。要想在全国尽快推广和实施绿色建筑标准，就要制定严格的施工标准，以适应新的技术发展和环保要求。并且，建立完施工标准后，还要建立与相应的监测和审计系统，对每一个项目从设计到施工，再到使用和维护等各个阶段进行全程跟踪，对不符合绿色建筑标准的行为要实施严厉的处罚。

4.4 提高设计人员责任心

在建筑工程项目设计过程中，提高设计人员的责任心，是实现绿色建筑设计理念的关键。因此，设计人员不仅是技术的执行者，更是理念的传播者。设计人员的绿色责任感将直接影响到绿色建筑设计理念的落地效果。未来，政府及工程企业需要通过相应的教育和培训，提升设计人员对绿色建筑的认知度和技术水平，让设计人员在设计中更好地融入绿色理念，从源头上打造出真正的绿色建筑。同时，为了进一步强化设计人员的践行成效，还要完善评价和激励机制，建立科学的评价体系，要具体涵盖环保、节能、安全等因素，通过荣誉、奖励等形式对设计人员的优秀表现予以表彰。只有建立良好的激励机制，引导设计人员从心底接受绿色建筑理念，才能够将绿色理念真正落实到实际设计中。此外，还要提升设计人员的自我认同感，如果设计人员对自己的工作和角色有明确的认识和高度的自我认同，那设计人员就会主动承担起相应的责任。所以，除了要对设计人员进行理论知识和技能培训以外，同时还要通过教育培训进一步强调设计人员的社会地位和职业尊严，帮助设计人员树立正确的职业观念和道德观念。总之，要想提升民用建筑设计人员的责任心，既需要对设计人员进行专业的教育和指导，同时也需要建立完善的评价和激励机制，以此推动绿色设计理念的全面落实[7]。

结语：

综上所述，在现阶段的建筑设计中，绿色建筑设计理念已经成为了建筑行业发展的主流趋势，该理念的出现不仅可以在一定程度上节约能源、降低成本，同时还能够提升人们的生活质量，保证人们居住环境的健康、安全。因此，在民用建筑中的应用，设计人员要提高对绿色建筑设计理念的重视程度，并将绿色建筑设计理念贯穿民用建筑设计的各个环节当中，以为人们提供一个舒适、健康的居住环境。