綠色建筑設(shè)計在民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用分析

引言：近年來，隨著全民素質(zhì)的不斷提升，對于低碳理念和綠色環(huán)保的認(rèn)知得到充分加強。在高質(zhì)量生活需求下，為營造良好的宜居環(huán)境，應(yīng)當(dāng)積極推動綠色建筑的設(shè)計發(fā)展，有效利用現(xiàn)代技術(shù)和手段，改善建筑高能耗的現(xiàn)狀，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。由此相關(guān)人員需要充分了解低碳綠色建筑的設(shè)計優(yōu)勢，明確具體要求，采取科學(xué)合理的策略，促進(jìn)低碳理念與綠色建筑相融合，保證設(shè)計成果具有優(yōu)越性，符合當(dāng)前時代發(fā)展主題，滿足社會大眾對生態(tài)環(huán)境的要求，充分踐行低碳生活，提高生態(tài)保護(hù)力度。1.綠色建筑設(shè)計理念概述1.1現(xiàn)代建筑設(shè)計理念隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們對于建筑物的功能性提出了更高的要求，與此同時建筑設(shè)計還需要滿足人們的審美需求。智能化、以人為本、綠色化是當(dāng)前建筑設(shè)計的重要理念，需要滿足大眾需求，為人們提供舒適的工作與生活環(huán)境。其中，綠色建筑設(shè)計理念是提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的體現(xiàn)，滿足當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，建筑師進(jìn)行建筑設(shè)計需要遵循綠色建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)合理利用自然資源，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。1.2優(yōu)勢綠色建筑是一種具有優(yōu)越環(huán)保性能的建筑型式，結(jié)合當(dāng)前的低碳理念發(fā)展落實背景，開展優(yōu)化設(shè)計具有較為顯著的優(yōu)勢。具體如下：（1）有利于滿足綠色環(huán)保要求。在環(huán)境問題日益提出的背景下，綠色環(huán)保意識逐漸提升，對建筑等高耗能項目提出了更高的要求，保證其符合低碳理念。而綠色建筑作為一種新型建筑，相比于傳統(tǒng)建筑而言，具有豐富化和多元化的建筑模式，而且對資源利用效率較高，減少浪費損失。（2）有利于減少資源消耗。綠色建筑則能夠依據(jù)低碳理念，優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，在保障建筑使用功能的同時，考慮對周邊環(huán)境的影響，以此改進(jìn)設(shè)計施工方案，優(yōu)化配置各項建筑資源，減少浪費和消耗等，并重視對污染物、垃圾等物質(zhì)的處理，實現(xiàn)建設(shè)過程低污染、低排放等目的，保證建筑設(shè)計的實效得到進(jìn)一步提升，降低資源消耗量。（3）有利于降低人體危害。綠色建筑在設(shè)計中，堅持以“人”為中心，遵循健康無害化的原則，使用低毒或無毒材料，促使建筑環(huán)境具有安全性。比如采用高環(huán)保、高性能綠色建材，有利于避免裝修過度而導(dǎo)致室內(nèi)外氣體含量超標(biāo)，誘發(fā)人們的呼吸道疾病等。通過融合低碳理念和綠色環(huán)保設(shè)計思想，有助于將空氣質(zhì)量作為重要的指標(biāo)，防范建筑風(fēng)險，保證人體健康[1]。2.建造綠色建筑的必要性綠色建筑的設(shè)計要充分認(rèn)識自然環(huán)境及其固有的客觀規(guī)律，在合理的前提下，盡可能地減少對資源的使用，從而達(dá)到節(jié)約能源、增加使用效益、防止建設(shè)過程中產(chǎn)生的環(huán)境問題，達(dá)到建筑綠色和環(huán)保的目的。因此，必須重視人力資本的消耗和利用。可以說，要實現(xiàn)“綠色”建筑，不僅需要建筑師不斷提高環(huán)境質(zhì)量，更要實現(xiàn)“人與自然”的和諧統(tǒng)一。當(dāng)代社會面臨著各種物資短缺的嚴(yán)重問題，在沒有找到新的可再生能源之前，要緩解能源短缺，就必須節(jié)約能源和促進(jìn)能源循環(huán)，而綠色建筑的概念就是對此進(jìn)行了很好的實踐。隨著人口的激增，城市中的建筑也急劇增加，植物資源的過度利用以及某些區(qū)域的居民素質(zhì)低下，嚴(yán)重?fù)p害了生態(tài)環(huán)境，各種惡劣的氣候條件不斷發(fā)生，使人們的生存質(zhì)量大大下降，綠色建筑的許多理念在處理城市環(huán)境惡化、改善人類生活舒適方面具有重要意義。此外，隨著時間的推移，人們逐漸認(rèn)識到建筑物的造價并不只是制造中所需的物料和人力，而是在運用期間所需的能耗及維護(hù)的開支。所以，在建筑早期就有必要建設(shè)節(jié)能設(shè)施，使用優(yōu)質(zhì)耐用的建筑原料，這將極大地降低今后的開支。3.綠色建筑設(shè)計在民用建筑設(shè)計中的應(yīng)用3.1因地制宜，強化整體設(shè)計在綠化建筑的設(shè)計理念中要具有全面統(tǒng)籌與整體融合意識，強調(diào)建筑本身與周圍環(huán)境融為一體，從全局利益出發(fā)綜合考量建筑物所在地的總體環(huán)境，并在建筑設(shè)計和施工過程中盡可能減少對周圍環(huán)境的破壞；而在建筑布置的設(shè)計上，要充分考慮使用者的應(yīng)用要求、環(huán)境需要、節(jié)能要求，并加以科學(xué)合理的資源配置，達(dá)到總體的優(yōu)化布置。首先，在綠色建筑設(shè)計的影響下，建筑必須因地制宜，從建筑構(gòu)件的設(shè)計、建筑材料的選用以及施工技能的使用等方面進(jìn)行優(yōu)化，并注重少污染、低能耗、少影響；其次，在建筑工程中，充分運用最新的科技、材料和設(shè)備，優(yōu)化施工工藝，以降低施工過程對周圍環(huán)境所產(chǎn)生的危害，從而使建筑過程能夠和周圍環(huán)境有機(jī)融合；最后，在建筑中，要充分考慮周圍的地貌、土質(zhì)、水文、自然環(huán)境等，科學(xué)合理使用資源，減少過量開采，從而防止資源在建筑和施工過程中對周圍環(huán)境產(chǎn)生損害，同時建筑風(fēng)格也要和所在區(qū)域的地理位置、人文風(fēng)情、經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀等因素相匹配[2]。3.2綠色建筑材料使用設(shè)計人員要充分認(rèn)識到建筑材料對建筑環(huán)保性的影響,并且在追求建筑經(jīng)濟(jì)、美觀、實用的同時,合理利用各種低碳、環(huán)保的建筑材料,因地制宜,減少建筑材料的損耗。首先,設(shè)計人員要做好建筑區(qū)域周邊環(huán)境調(diào)研工作,盡可能應(yīng)用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧线M(jìn)行施工,避免因材料運輸產(chǎn)生不必要的成本和能源損耗。為避免建筑耐久性不足導(dǎo)致后期維護(hù)消耗較多的資源,設(shè)計人員需要合理應(yīng)用高強度混凝土、鋁合金等耐久性較強的材料,并通過復(fù)合加工的方式來確保所應(yīng)用的建筑材料與建筑所處環(huán)境相適應(yīng),避免建筑材料出現(xiàn)快速腐蝕、老化等問題。其次,建筑企業(yè)可以在施工階段回收可利用的材料,從而在實現(xiàn)對廢料有效處理的同時,減少不必要的支出。常見的可回收材料包括復(fù)合金屬、木塑材料等。建筑企業(yè)也可以合理引進(jìn)硅酸鹽保溫材料等兼具防水、防火、吸熱等多功能的新型材料。再次,傳統(tǒng)建筑施工所應(yīng)用的油漆等材料往往含有有毒有害物質(zhì),設(shè)計人員需要避免在設(shè)計方案中使用此類材料,而應(yīng)合理應(yīng)用綠色材料[3]。最后,設(shè)計人員在選用建筑材料時,不僅需要考慮材料本身的綠色環(huán)保特性,還需要考慮此類材料應(yīng)用后所帶來的能源節(jié)約效果。例如,建筑外窗作為直接接觸外界環(huán)境的建筑材料,其冷熱交換性能對建筑內(nèi)部的溫度變化具有較大的影響,設(shè)計人員需要在外窗材料選型時,綜合考慮外窗的透光、隔熱和保溫等效果,積極應(yīng)用復(fù)合玻璃等材料,有效增強建筑的保溫隔熱效果和光污染防治效果。此外,在進(jìn)行建筑外窗設(shè)計時,設(shè)計人員也可以選擇雙層玻璃,并在玻璃夾層中充入具有隔熱效果的惰性氣體,在空隙中填充密封性良好的泡沫塑料,從而有效增強窗戶的密封、隔熱、保溫效果。3.3多元化利用綠色建筑技術(shù)在建筑中，必須通過多元化運用綠色建筑技術(shù)，以進(jìn)一步實現(xiàn)綠色發(fā)展理念，并確定節(jié)能與環(huán)保目標(biāo)。為提升綠色建筑設(shè)計品質(zhì)，必須引入與清潔再生能源利用技術(shù)和其他建筑科技的親和模式及策略。比如利用太陽光等可再生能源，就可以大大減少能耗與環(huán)境污染。而在建筑中運用太陽光墻體科技，就必須按照樓層標(biāo)高，適當(dāng)設(shè)置太陽光墻體面積。利用太陽光墻體科技就能為建筑物提供大量的新鮮空氣，抑制超臨界二氧化碳危害，從而提升建筑環(huán)?？萍寄芰?，進(jìn)而減少污染[4]。此外，利用新型太陽能墻體科技還有助于維持建筑室內(nèi)外氣溫的穩(wěn)定，從而改善建筑物保溫功能，進(jìn)而減少能耗。除此以外，生物能源科技、地?zé)岚l(fā)電科技等，也都可以運用在建筑中。在建筑工程中，通過使用地?zé)岚l(fā)電建設(shè)資源循環(huán)系統(tǒng)，不但有利于保證能源需求，而且還有利于避免浪費電能。通過使用生物能源科技，既有利于降低垃圾污染，也有助于循環(huán)利用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約環(huán)保的目標(biāo)。3.4完善排水系統(tǒng)設(shè)計排水系統(tǒng)設(shè)計是建筑工程設(shè)計的重點內(nèi)容，如果房屋排水系統(tǒng)設(shè)計出現(xiàn)問題，那么生活污水的排放則會受到阻礙，甚至?xí)?dǎo)致不同類型污水的混合排放，加大了后期污水處理的難度。為了避免污水的二次污染，必須要完善排水系統(tǒng)設(shè)計，優(yōu)化房屋建筑的排水性能，避免二次污染。首先，創(chuàng)新供水方式，提高污水排放的機(jī)械化水平。不同廢水分類集中處理，對于一些污染程度并不嚴(yán)重的廢水進(jìn)行二次處理后可以循環(huán)利用，節(jié)約水資源。過去，傳統(tǒng)的排水設(shè)計需要借助輸水管道將污水輸送到污水處理廠，進(jìn)而才能實現(xiàn)污水的處理。如今，綠色建筑設(shè)計理念在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)一步提高了回收系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)水平，在保障排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)至上提高了污水傳輸處理的效率，同時也推動回收系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)。3.5設(shè)計低碳型外墻保溫層保溫設(shè)計是直接關(guān)系到建筑能源消耗程度的重要內(nèi)容，通常情況下，綠色建筑設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)考慮采用適當(dāng)?shù)某休d材料，并關(guān)注其保溫性能，促使建筑性能得到良好保障。綜合現(xiàn)階段對于建筑保溫層的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)側(cè)重提升保溫層的耐久性，降低建筑物的導(dǎo)熱系數(shù)，以此優(yōu)化建筑整體性能。比如對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，應(yīng)合理選擇保溫材料，一般可選擇珍珠巖砂漿等，有利于提升保溫作用，滿足綠色建筑以及低碳理念的要求。同時應(yīng)當(dāng)改善傳統(tǒng)的單一性保溫材料使用現(xiàn)狀，減少對建筑使用的不良影響，應(yīng)當(dāng)按照建筑特點以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件，科學(xué)選擇保溫材料，進(jìn)一步提升綠色建筑設(shè)計實效，穩(wěn)定資源消耗，避免出現(xiàn)熱損失等問題?？稍O(shè)計零碳建筑保溫隔熱系統(tǒng)，有利于滿足各地建筑物全面的供暖和供冷需求，減少碳排放量。3.6合理利用資源要素如果建筑在設(shè)計時統(tǒng)籌考慮，將各種不同的材料進(jìn)行有效開發(fā)，就可以大大提高資源的使用效果，減少建設(shè)過程中對社會資源的巨大消耗。首先，在當(dāng)代建筑中，風(fēng)能是一個重要的研究課題，在建筑結(jié)構(gòu)、朝向、形體以及整體建筑的布置上可以保證建筑具有良好的迎風(fēng)能力；城市高層建筑通風(fēng)好，有利于身體健康。另外，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，應(yīng)大力開發(fā)風(fēng)力發(fā)電和發(fā)熱，進(jìn)一步促進(jìn)這種資源的開發(fā)。其次，太陽能是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色能源，它日益成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯闹饕茉?，在設(shè)計時必須與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相聯(lián)系，使其優(yōu)點最大化；在光熱和光電領(lǐng)域，由于科技進(jìn)步其轉(zhuǎn)化效率和安全性得到了進(jìn)一步改善。在發(fā)展環(huán)保型住宅時，應(yīng)盡量增加對綠色建筑材料的利用，并加強對可再生資源的利用率；木材、紙張和纖維等可再生能源既可以減少投資費用，又可以減少對其他資源的占用，對于社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在設(shè)計時，還須考慮對舊建材的二次使用。很多老建筑材料都是表面粗糙，質(zhì)量仍然合格，可以安心使用，如鋼材、磚塊、木制品等這些老的原料，經(jīng)過處理之后可以減少對環(huán)境的破壞和資源的消耗，同時還可以節(jié)省大量的資金成本。3.7充分把握周邊環(huán)境，真正適應(yīng)自然環(huán)境、區(qū)域氣候和城市空間采用室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計/管理共享池，實現(xiàn)人與自然的和諧共生，有效減少建筑中的能源和材料浪費。在做好相關(guān)研究的情況下，要充分地把握周邊環(huán)境，真正適應(yīng)自然環(huán)境、區(qū)域氣候和城市空間，從而達(dá)到真正優(yōu)化建筑設(shè)計的目的。從適應(yīng)自然環(huán)境的角度出發(fā)，建筑設(shè)計應(yīng)充分融入自然景觀的整體空間規(guī)劃，在條件允許的情況下，營造良好的開放活動空間過渡，為鋼筋、玻璃等組成的現(xiàn)代建筑注入更多的自然活力。在適應(yīng)區(qū)域氣候方面，要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻膶嶋H情況，合理優(yōu)化建筑造型設(shè)計，盡量減少建筑與外部氣候直接接觸的表面積。特別是在夏季炎熱高溫或冬季寒冷低溫的情況下，更應(yīng)注意這一點，以保持建筑空間內(nèi)部穩(wěn)定舒適的空氣環(huán)境，減少能源消耗，整個建筑空間內(nèi)部的不利外部氣候因素更少。此外，在設(shè)計綠色建筑時，應(yīng)根據(jù)氣候變化設(shè)計合理的復(fù)合屋頂系統(tǒng)，同時考慮照明、通風(fēng)和維護(hù)功能。在條件允許的情況下，設(shè)計適應(yīng)氣候變化的復(fù)合幕墻系統(tǒng)，通過雙層玻璃幕墻和復(fù)合幕墻系統(tǒng)進(jìn)一步加強對室內(nèi)溫度和空氣質(zhì)量的有效調(diào)節(jié)。從適應(yīng)城市空間的角度來看，建筑設(shè)計需要對建筑周圍的空間環(huán)境進(jìn)行綜合分析，考慮社會環(huán)境對建筑內(nèi)部照明和通風(fēng)的影響，并注意建筑表面與周圍綠色環(huán)境的聯(lián)系，形成統(tǒng)一優(yōu)美的綠色景觀。在充分考慮室內(nèi)外環(huán)境的情況下，綠色建筑設(shè)計需要考慮形狀設(shè)計、平面功能、通風(fēng)設(shè)計和遮陽設(shè)計。形狀設(shè)計的關(guān)鍵是合理確定建筑物的形狀系數(shù)，降低形狀系數(shù)以節(jié)約能源。平面功能的設(shè)計需要基于空間屬性和區(qū)域的劃分，以及居住需求的建筑空間的合理劃分，特別是功能空間的合理設(shè)計，盡可能為人們提供良好的居住和居住體驗。通風(fēng)設(shè)計應(yīng)考慮機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)。應(yīng)通過合理布局住宅平面、適當(dāng)優(yōu)化住宅開口、住宅組件、中庭和樓梯間的通風(fēng)等，有效地增強和改善自然通風(fēng)。至于遮陽設(shè)計，需要充分考慮夏季的室內(nèi)舒適性，借助窗戶、墻壁、屋頂?shù)冗M(jìn)行遮陽，從而在建筑物內(nèi)形成良好的空氣環(huán)境。4.建筑設(shè)計優(yōu)化與綠色建筑技術(shù)的結(jié)合（1）綠色建筑技術(shù)是通過多種技術(shù)和手段相結(jié)合，來實現(xiàn)建筑環(huán)境和建筑品質(zhì)的提升，及，對人類生存環(huán)境的保護(hù)，在一定程度上能夠促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。綠色建筑技術(shù)以其可持續(xù)發(fā)展的理念促進(jìn)了城市的發(fā)展。此外，在綠色建筑的設(shè)計中，采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和材料，還能保證建筑物使用年限的延長與安全問題的有效解決。（2）建筑設(shè)計的目的是使建筑物滿足人們生活需求，同時也可以通過對建筑物設(shè)計來有效控制建筑成本。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們對建筑的質(zhì)量和設(shè)計的要求越來越高。綠色建筑技術(shù)作為一種綠色建筑類型，以其綠色環(huán)保特點作為基礎(chǔ)，為人們提供一個非常舒適的居住環(huán)境。在建筑設(shè)計過程中，應(yīng)用綠色建筑技術(shù)與傳統(tǒng)建設(shè)方案相比具有明顯優(yōu)勢。在建筑物設(shè)計過程中，進(jìn)行有效的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用，能夠有效控制建筑成本，并提高使用效率。（3）我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，所以對于資源的利用和環(huán)境的保護(hù)問題已經(jīng)越來越受到人們的重視。建筑設(shè)計行業(yè)作為綠色建筑技術(shù)與新材料應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一，是在建筑節(jié)能方面具有較高實踐價值和技術(shù)水平。通過對綠色建筑技術(shù)的研究，能夠有效提高建筑材料的使用率、能源效率和環(huán)境質(zhì)量，從而增強建筑行業(yè)發(fā)展能力和發(fā)展?jié)摿?。隨著綠色建筑行業(yè)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)還存在著一些問題[5]。（4）提高建筑的氣候適應(yīng)性，在對我國不同建筑設(shè)計類型、經(jīng)典建筑和綠色建筑類型特點的理論研究和實踐進(jìn)行長期系統(tǒng)全面調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，通過對近年來世界各地不同地區(qū)和氣候的建筑設(shè)計形式和環(huán)境節(jié)能減排行為的動態(tài)綜合比較研究，發(fā)現(xiàn)中國任何特定地區(qū)建筑形態(tài)之間的環(huán)境再創(chuàng)新的演化機(jī)制和建筑協(xié)調(diào)發(fā)展模式，都將直接影響中國建筑的基本環(huán)境技術(shù)屬性。例如，功能空間、結(jié)構(gòu)形式特征和建筑外部空間結(jié)構(gòu)的形式、室內(nèi)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)外部空間物理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)因素及其輸入、區(qū)域風(fēng)格特征等，反映或呈現(xiàn)了建筑安全性、經(jīng)濟(jì)