中小学校绿色建筑设计与应用状况分析

摘 要：绿色建筑设计理念为建筑行业节能减耗的发展提供了方向，在中小学绿色建筑设计中融入此理念，可以实现节能减耗的效果，既有利于落实节能减耗的要求，还可以带给学校师生高品质的生活空间，对建筑可持续发展有着积极的促进作用。中小学绿色建筑设计也需要根据传统建筑设计理念，对其优化创新，以满足社会可持续发展要求。基于此，针对中小学绿色建筑设计与应用状况进行重点分析。

关键词：中小学；绿色建筑设计；应用状况分析

中图分类号：TU244.2；TU-023 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2024）07-0103-03

1 中小学绿色建筑设计的研究现状

学校建筑设计过程中引入绿色建筑理念，能够有效减少能源消耗，提升空间利用率，同时还能够降低对周边环境造成的影响。然而，由于绿色建筑理念的不成熟，中小学绿色建筑设计中还存在一些问题，如缺乏对绿色建筑理念应用的原则和目标的深入分析，缺乏对绿色建筑理念应用技术的有效把握，缺乏绿色建筑理念应用的制度保障等。因此，相关设计人员必须高度重视绿色建筑理念的应用，并采取有效措施加以解决。

节能技术在中小学绿色建筑领域虽取得了一定的进展，但由于一些相对较新的节能技术仍处于发展阶段，可能没有经过充分的验证和测试，在性能和可靠性方面仍存在不确定性。在具体的应用中，可能会出现结果不符合预期，与设计要求存在巨大差距的问题。

随着人们对节能、减碳、环保材料的研究和开发的日益重视，相关材料在建筑行业也得到了广泛的应用，但在中小学绿色建筑设计中并没有得到充分体现[1]。

2 中小学绿色建筑设计原则

2.1 低碳环保原则

学校绿色建筑设计的核心是低碳环保。因此，在绿色建筑设计中，必须注意周边环境与建筑工程之间的协调与互动[2]。不仅要明确施工所对应的环境污染等级，还必须考虑建筑项目建成后正式应用中的绿色节能效果。因此，本文从低碳循环经济的角度，对绿色建筑设计进行研究和分析。

考虑到低碳环保的理念，绿色建筑设计应注重建筑的耐久性，明确建筑达到使用寿命后拆除所造成的污染，以延长建筑的使用寿命，提高其整体抗风险能力，增强其环保能力，将绿色设计理念充分融入学校绿色建筑工程建设的全过程。

2.2 地域特色的原则

学校绿色建筑设计过程中将当地的设计理念融入建筑，使用当地的材料，灵活运用当地的文化装饰，可以创造出具有独特地方特色的建筑，对区域文化建设的发展产生积极的影响。在此基础上，根据当地文化和地域特色设计和实施材料，可以有效地加强成本控制。

从生态和环境保护的角度出发，在学校绿色建筑设计中引入绿色生态技术有利于提高资源利用效率。在充分融入学校绿色建筑设计理念的基础上，推动建设项目全面升级优化，促进建设项目与生态环境无缝融合，充分激发地域文化的独特魅力。

2.3 全寿命周期设计原则

中小学绿色建筑设计一直是全球环境保护的重要课题。为了更好地保护生态环境和人民健康，许多国家采取了积极措施，包括制定政府政策，建立学校绿色建筑评价标准，推广可再生能源

在绿色建筑设计中，全生命周期设计是一个重要的考虑因素。全生命周期设计是指在学校绿色建筑的整个生命周期中，从选址、设计到施工、使用、竣工，必须综合考虑环境影响和资源利用。

3 中小学绿色建筑设计的策略

3.1 利用BIM技术创建建筑信息模型

BIM模型可以提供直观的可视化效果，帮助设计团队更好地理解和评估中小学绿色建筑设计方案。此外，BIM技术还能进行能源模拟和分析，以预测建筑的能耗和性能[3]。利用BIM技术可以收集并整合学校绿色建筑设计所需的各种数据，例如建筑造型、结构材料性能、能源需求和室内环境要求等。这些数据可以被系统化地转化为数字化的建筑模型，以供设计团队共享和使用。

可根据中小学校绿色建筑设计项目的要求和团队的需求，选择适用的BIM软件来创建、修改和管理建筑信息模型。这些软件可提供各种功能，如协同设计、能耗模拟等。BIM技术可与能源模拟软件相结合，对学校建筑进行能源分析与评价。通过对建筑能耗进行预测，识别潜在的节能措施，优化建筑能源系统的设计。根据能源模拟结果，设计团队可以制定相应的能源优化策略，对中小学校建筑的采暖、通风、照明等能源系统进行优化，调整材料和设备的选择，采取有效的能源管理策略。

3.2 科学规划学校建筑整体布局

中小学绿色建筑设计中，最突出的特点就是个性化，在设计时，既要考虑到学校的发展历史，也要充分考虑到地方校园的发展特点，并将各种因素融合到绿色建筑的设计之中，从而使学校建筑的设计效果得到全面提升。在这一阶段，设计师需要把重点放在校园周围的环境和人文要素上，使学校建筑的个性优势得到最大程度的发挥。

在中小学绿色建筑设计中，将个性化理念融合进去，一方面可以将学校的办学理念展现出来，另一方面还可以将学校的办学特点也展现出来，进而可以满足学校多样化的发展需要。中小学绿色建筑的架构是基础教学和学习需求的起点，建立在更有效地利用学校建筑空间的基础上。合理的布局设计至关重要，学校建筑整体布局需要进行严格的功能区域划分。

3.3 合理选用学校绿色建筑材料

学校绿色建筑材料选择过程中可选用可再生材料、回收材料和经济耐用材料，以减少对有限资源的依赖。学校绿色建筑还注重材料的生命周期分析，考虑到材料的生产、运输、施工和废物处理等各个方面，以减少对环境的不利影响。

设计人员在绿色建筑设计的理念支持下，要将更多新型环保材料运用到建筑设计中，引进新能源、新技术，体现出绿色能源、绿色建筑物的价值。从绿色建筑设计的原则出发，采用可再生、绿色、节能、环保的材料，如低活性材料、低挥发性材料、无放射性材料等，在选择材料时要考虑材料的应用是否会释放毒性。

以环保地板为例，在选择此类材料时，可采用竹地板。竹地板以竹代木，可避免甲醛等物质对人体的危害。竹地板坚固耐用，兼具有原木地板的自然美感和陶砖的坚固耐用两大优势。植草铺装砖是各种多孔铺装产品中常用的材料，由再生高密度聚乙烯制成，具有显著的绿色环保性。

在使用环保管道时，可以选择无污染的塑料金属复合管。该管道内外两层采用高密度聚乙烯材料，以铝为中间材料，结合了金属和塑料的性能，集中了不同材料性能的优点，不生锈，污染风险最小。在环保涂料材料的应用中，设计师应加强对不同类型材料性能的了解，如具有一定防潮防火性能的生物乳胶漆。

根据建筑工程的设计和使用需求，选择合适的建筑材料，有利于创造更高的环境效益，提高学校绿色建筑设计水平，优化建筑的绿色环保性能。设计师应尽可能选择可再生能源，如光伏板、地源热泵、太阳能热水器等综合材料和方法，对学校建筑进行绿色设计。

4 中小学绿色建筑应用状况分析

4.1 项目概况

东莞某国际学校项目位于东莞市松山湖科技产业园区，西南北三面临15～25 m宽的市政道路，东临42 m宽规划路[4]。项目设计为中学51班（每班26生）与小学36班（每班26生）的国际学校。场地内设置了教学楼、宿舍楼、综合楼、体育场及办公楼等建筑，总建筑面积约12.6万 m2。

在规划设计中，总体布局结合项目用地形态及周围状况，追求功能分区合理、明确，注重建筑朝向、间距，在满足日照、消防的要求下，创建宜人的建筑空间。合理利用建筑朝向、通风、采光、建筑材料、废物的利用及当地地理气候和基地小气候的分析，以达到最佳的生态节能设计。东莞某国际学校如图1所示。

4.2 中小学绿色建筑设计应用状况

中小学绿色建筑设计的核心在于低碳环保，因此在建筑设计中，必须注重周围环境和建筑工程的协调性与交互性，不仅要明确建筑施工对应的环境污染层级，还须考虑建筑的耐久性，明确建筑在达到应用寿命期限后实施拆除所造成的污染情况，应延长建筑的使用寿命，提高中小学绿色建筑的整体抗风险能力，增强其环保性，并将绿色设计理念全面融入中小学绿色建筑建设的全过程中。

绿色建筑理念运用到中小学绿色建筑设计中，不仅可以促进中小学绿色建筑资源的节约，还能有效降低工程建设成本，为企业带来良好的经济效益和社会效益。本项目从规划设计节点就开始考虑绿色节能设计，建筑基本为本地区最适宜的南北朝向，打造既有围合又局部开放的多重庭院，导引自然风穿过庭院，提供舒适且高度集约的校园活动空间。

教学楼屋顶设置生物园，作为学生的实验园区，也以其良好的绝热能力减小建筑内部的温度波动，由此减少能耗，提高舒适度，还能有效保护屋顶，延长建筑物寿命，营造视觉舒适美观的环境。教学楼通过串联空中平台、架空活动空间及外廊增强自然通风，在一年中的大部分时间里，建筑都可以通过打开的窗户实现自然通风。课室均采用较大面积玻璃窗，结合竖向构件遮阳，增加了采光面又能有效阻挡热辐射。宿舍均采用了太阳能集热板供应热水，减少化石能源的使用，起到低碳环保的作用。

5 中小学绿色建筑设计的挑战与解决方案

5.1 中小学绿色建筑设计技术难题

中小学绿色建筑的规划与设计阶段，绿色设计是降低能耗和减少碳排放的重要手段[5]。然而，在实际操作中，绿色设计的落实并不到位，由于一些绿色设计方案会增加建设和运营成本。因此，建筑企业在设计时更关注经济利益，导致在设计中无法充分应用可行的节能减碳技术和策略。多关注于建筑物本身的围护结构，为了节约能源而仅在外围护系统上加强设计。

中小学绿色建筑的节能减排工作是一项系统性、复杂性的工作，不仅要体现在原有学校结构效果，还要结合学校耗能系统等实际情况，进行有针对性的绿色建筑设计，从而达到预期的节能减碳效果。

5.2 中小学绿色建筑设计解决方案

绿色建筑设计在建筑材料选择、能源利用、水资源管理、室内环境质量等方面提供了一系列的方法和指导原则，实现环保性能和可持续性的提升。中小学绿色建筑设计中选址与布局设计旨在最大限度地减少对环境的负面影响，应结合中小学绿色建筑的功能需求，充分利用场地的自然环境、气候条件与地理特征等因素，做好整体布局工作。例如，通过合理的朝向、增强对流等措施减少空调的使用；在场地周边设置绿化屏障，降低噪声，减少烟尘侵害。中小学绿色建筑的外形和空间结构对节能减碳效果有着重要影响，设计时对此展开深入分析，尽量降低建筑的体形系数，即减少围护面积和体积与使用空间的比例，以此降低建筑的散热和传导损失。

6 结束语

中小学校建筑是重要的教育基础设施之一，直接关系到学生和教师的学习和工作效率以及校园环境的品质。针对中小学特点，通过科学合理的运用绿色建筑理念，整体持续改进设计模型，并且在不同细节中融入了绿色建筑创新理念。这样就能够加强设计方案优化，并且满足了中小学校绿色建筑设计的多元化要求。为了进一步实现学校建筑的建设目标，在学校建筑建设的过程中，必须渗透绿色施工管理理念，并展开不断的技术创新、管理创新，为建筑工程行业的可持续发展提供良好的保障。

参考文献

[1] 谢丽阳.绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用分析[J].建筑与装饰，2023（4）：29-31.

[2] 茅航波.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析及研究[J].建筑与装饰，2022（7）：58-59.

[3] 李雪蕾，杜闯.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析[J].工程技术（全文版），2023（3）：144-145.

[4] 刘亚朋.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析[J].住宅与房地产，2023（5）：79-81.

[5] 史春燕.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析及研究[J].绿色环保建材，2023（2）：57-58.