李先儉 山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

王 瑩 山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

近年來(lái)，我國(guó)建筑業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)日趨優(yōu)化，技術(shù)顯著提高，實(shí)力明顯提升，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出了較為突出的貢獻(xiàn)[1]。但是，建筑業(yè)是一個(gè)能耗極大的行業(yè)，在發(fā)展過(guò)程中存在嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)現(xiàn)象。在此背景下，在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)積極應(yīng)用綠色建筑技術(shù)，以盡可能減少建筑帶來(lái)的環(huán)境污染。

1 綠色建筑概述

建筑業(yè)是污染與能耗極大的行業(yè)，在生產(chǎn)和發(fā)展過(guò)程中存在嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)現(xiàn)象，這顯然與生態(tài)文明建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求背道而馳。在此背景下，綠色建筑的理念應(yīng)運(yùn)而生。具體來(lái)說(shuō)，綠色建筑就是致力于實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、減少污染、保護(hù)環(huán)境、與自然和諧共生，提供健康、適用、高效使用空間的一種現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理念。

綠色建筑要求建筑全壽命周期內(nèi)，將各種資源、能源的消耗量控制在最低水平，同時(shí)致力于實(shí)現(xiàn)各種污染物質(zhì)如廢氣、廢水、廢渣的排放量最低化，也就是盡可能地實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染的降低、資源消耗的減少。發(fā)展綠色建筑有利于推動(dòng)生態(tài)環(huán)境與建筑行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。傳統(tǒng)粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，雖然推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，但伴隨而來(lái)的資源供需矛盾、環(huán)境污染問(wèn)題卻日益加劇。

當(dāng)今社會(huì)，生態(tài)、環(huán)保理念越來(lái)越深入人心，節(jié)能、減排、綠色、環(huán)保已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展過(guò)程中需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。尤其是黨的十八屆五中全會(huì)提出“綠色發(fā)展”理念后，建筑業(yè)的發(fā)展也必須要以綠色發(fā)展為基本原則。在此背景下，發(fā)展綠色建筑成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)。

2 建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用原則

2.1 以人為本原則

以人為本是科學(xué)發(fā)展觀的核心，以實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展為目標(biāo)，重視人的需要，強(qiáng)調(diào)對(duì)人的充分尊重、理解和支持。建筑是為人提供服務(wù)的，所以在建筑設(shè)計(jì)中必須強(qiáng)調(diào)以人為本原則，既要盡量滿足人的基本需求，包括使用需求、健康需求、安全需求等，又要充分尊重人的個(gè)性，結(jié)合人的個(gè)性特征進(jìn)行設(shè)計(jì)[2]。

2.2 低耗節(jié)能原則

當(dāng)今時(shí)代，隨著能源緊缺問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，如何在行業(yè)發(fā)展的同時(shí)降低能耗、節(jié)約能源成為一項(xiàng)重要研究課題。一些不可再生能源是無(wú)比寶貴的，若人類無(wú)節(jié)制地開采，早晚會(huì)迎來(lái)能源枯竭的一天；一些可再生能源雖然取之不盡，卻也需要花費(fèi)一定的成本。因此在建筑業(yè)發(fā)展中，必須追求低耗節(jié)能，在建筑設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用各種節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料，最大限度地提高能源利用效率、降低能源消耗、減少不必要的能源浪費(fèi)。

2.3 生態(tài)環(huán)保原則

生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)是全人類的共同責(zé)任，只有建設(shè)生態(tài)環(huán)保的建筑，使其與生態(tài)環(huán)境和諧相處，并成為城市生態(tài)構(gòu)成中的一部分，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，才符合科學(xué)發(fā)展觀。生態(tài)環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)還在于順應(yīng)自然，尊重自然界的客觀規(guī)律，尋找親近自然之道，換言之，就是將建筑設(shè)計(jì)與環(huán)境規(guī)劃相結(jié)合。

2.4 舒適宜居原則

無(wú)論在任何類型的建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先滿足人對(duì)居住舒適性的基本要求，確保所設(shè)計(jì)的建筑適合人居住[3]。在現(xiàn)實(shí)生活中，很多因素都會(huì)影響建筑的舒適性，例如空氣質(zhì)量因素、溫度因素、濕度因素、光線因素及環(huán)境因素等。這些因素的共同特點(diǎn)是都屬于人感知的對(duì)象，因此為有效打造舒適宜居的建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素，最大限度保證人們能夠獲得舒適的居住體驗(yàn)。

2.5 經(jīng)濟(jì)適用原則

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市的土地資源日益緊缺，城市中各類建筑的建設(shè)成本越來(lái)越高，因此在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中必須盡量降低成本。在應(yīng)用綠色建筑技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，也要同時(shí)追求建筑的經(jīng)濟(jì)適用，在充分考慮各種經(jīng)濟(jì)影響因素的前提下合理優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)方案，以盡可能降低建筑成本[4]。

3 建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化要點(diǎn)

3.1 節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1.1 門窗節(jié)能

門窗是房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，也需要考慮保溫、隔熱、隔聲、防風(fēng)沙等要求。相關(guān)研究顯示，傳統(tǒng)門窗在建筑中的能耗約占50%，但通過(guò)應(yīng)用有效的門窗節(jié)能技術(shù)可以有效降低其能耗，所以在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)積極應(yīng)用門窗節(jié)能技術(shù)。在實(shí)踐中，可以選用一些節(jié)能性能好且可減少門窗反射率的新型門窗材料，如節(jié)能型玻璃材料、低輻射玻璃材料、鋁等，并結(jié)合科學(xué)調(diào)節(jié)門窗比例、可見光比、遮陽(yáng)系數(shù)、外窗氣密性等措施，達(dá)到既保證室內(nèi)良好的采光效果又不影響建筑保溫效果的目的。

3.1.2 墻體保溫節(jié)能

墻體是建筑主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，墻體保溫效果會(huì)直接影響建筑的節(jié)能性能。因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)充分應(yīng)用墻體保溫節(jié)能技術(shù)。在實(shí)踐中，常用的墻體保溫節(jié)能技術(shù)有外墻保溫技術(shù)、內(nèi)保溫技術(shù)及中間保溫技術(shù)[5]。其中，由于內(nèi)保溫技術(shù)和中間保溫技術(shù)會(huì)對(duì)墻體結(jié)構(gòu)及后續(xù)墻面裝飾施工造成一定的不利影響，正逐漸被淘汰；外墻保溫技術(shù)則屬于一種新型節(jié)能技術(shù)，擁有廣闊的發(fā)展前景。

3.1.3 屋頂保溫節(jié)能

屋頂一方面是建筑主體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，另一方面又是建筑中最易受外界干擾的部分。無(wú)論是遭受光照、雨淋、冰雪堆積、霜凍還是輻射等，均會(huì)使建筑能耗增加。因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)注意應(yīng)用屋頂保溫節(jié)能技術(shù)，以提高屋頂?shù)目垢蓴_能力，降低建筑能耗。在實(shí)踐中，一般選用熱導(dǎo)率低的新型材料鋪設(shè)屋頂，或者在頂面鋪設(shè)太陽(yáng)能板以及在屋頂適當(dāng)種植綠色植被，從而獲得良好的保溫效果。

3.1.4 照明節(jié)能

照明能耗在建筑能耗中占有較大比例，所以在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)用照明節(jié)能技術(shù)具有重要的意義。

第一，根據(jù)實(shí)際建筑照明需求合理選擇照明光源與燈具，確保燈具的質(zhì)量、性能、壽命及實(shí)用性等達(dá)到相關(guān)要求。一般情況下，為有效滿足室內(nèi)光照需求，較低的建筑宜選用熒光燈；為保證室內(nèi)具有良好的照明效果和穩(wěn)定的照明時(shí)間，較高的建筑宜選用金屬鹵化物燈；對(duì)于較高且維護(hù)難度較大的建筑，宜選用無(wú)極熒光燈；對(duì)于需要調(diào)光且具有頻繁開關(guān)燈要求的建筑，宜選用LED 燈。

第二，結(jié)合實(shí)際情況合理采取照明控制方式。例如，在走道、門廳、樓梯間等公共區(qū)域，應(yīng)根據(jù)實(shí)際照明條件，結(jié)合自然采光情況制訂照明控制方案，適當(dāng)降低照度；在自然光比較充足、利用自然光比較方便的區(qū)域，應(yīng)采用先進(jìn)的傳感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)根據(jù)自然光的照度變化來(lái)分組調(diào)節(jié)照度。

3.1.5 暖通系統(tǒng)節(jié)能

建筑中的暖通能耗往往十分巨大，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，只有合理應(yīng)用暖通系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，才能達(dá)到有效降低暖通能耗的目的。第一，地源熱泵技術(shù)。地源熱泵主要將各類水資源和土壤源作為冷熱源，能夠?qū)⒌推肺粺崮苻D(zhuǎn)換為高品位熱能，還能通過(guò)吸收建筑的熱量來(lái)降低溫度。第二，太陽(yáng)能技術(shù)。太陽(yáng)能是一種具有可再生、環(huán)境友好、清潔等優(yōu)勢(shì)的新能源，只需要將太陽(yáng)能收集裝置安裝在光照條件較好的地方，即可有效收集太陽(yáng)能，然后借助能量轉(zhuǎn)換裝置將其轉(zhuǎn)化為熱能。第三，變頻節(jié)能技術(shù)。當(dāng)暖通系統(tǒng)的負(fù)荷不斷增加時(shí)，可以根據(jù)荷載的實(shí)際情況，借助水泵及變頻調(diào)節(jié)設(shè)備等來(lái)適當(dāng)減少負(fù)荷。第四，余熱循環(huán)技術(shù)。借助循環(huán)系統(tǒng)使余熱從某部分傳遞到其他部分，既能降低暖通系統(tǒng)能耗，又能減少暖通系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的空氣污染。第五，合理選擇通風(fēng)系統(tǒng)形式。一般在建筑中面積較大的區(qū)域可優(yōu)先選擇全空氣空調(diào)系統(tǒng)，并設(shè)置變風(fēng)量末端裝置，根據(jù)實(shí)際需求有效調(diào)節(jié)送風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)與制冷機(jī)組的運(yùn)行能耗，達(dá)到良好的節(jié)能效果，還可以結(jié)合實(shí)際情況靈活應(yīng)用單區(qū)、雙風(fēng)道及多區(qū)再熱等通風(fēng)系統(tǒng)形式。第六，充分考慮建筑朝向、形體系數(shù)、保溫性能等各種溫度影響因素，合理應(yīng)用各種新型保溫材料和保溫技術(shù)減少熱量損耗。

3.1.6 節(jié)約材料

在建筑建設(shè)過(guò)程中需要使用大量不同類型的建筑材料，且建筑材料成本在建筑總成本中占較大比例，因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，節(jié)約材料至關(guān)重要。第一，提前評(píng)估建筑材料的使用量，減少不必要的材料浪費(fèi)。第二，選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求、正規(guī)廠家生產(chǎn)、有合格證明的材料，做好質(zhì)量檢查，避免因材料質(zhì)量不合格而引起浪費(fèi)。第三，優(yōu)先選擇綠色材料。

3.1.7 節(jié)約土地資源

在土地資源稀缺的城市中，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化必然包括節(jié)約土地資源。在實(shí)踐中，為有效節(jié)約土地資源，應(yīng)合理開發(fā)土地資源，例如可以采取屋頂綠化、墻面綠化等措施，盡量擴(kuò)大綠化面積。同時(shí)，應(yīng)注重開發(fā)地下空間，例如建設(shè)地下停車場(chǎng)、地下商業(yè)街等。

3.1.8 節(jié)約水資源

水是人類賴以生存的重要資源，所以在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中，必須重視節(jié)約水資源，盡可能提高水資源的利用率，避免水資源浪費(fèi)。

第一，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)、小區(qū)特征等合理調(diào)整整體排水設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化管道布局，提高排水的暢通性及效率。第二，結(jié)合“海綿城市”建設(shè)理念，在小區(qū)各處鋪設(shè)海綿材料，以使雨季過(guò)量的雨水通過(guò)海綿材料滲透至地下儲(chǔ)水系統(tǒng)中，再用于灌溉小區(qū)綠植或者沖洗路面和廁所等。第三，積極應(yīng)用中水資源利用技術(shù)，先集中處理建筑中的生產(chǎn)和生活污水，再實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。第四，積極應(yīng)用真空排水技術(shù)改善室外給排水管網(wǎng)的排水速度受限情況，減少管道堵塞、系統(tǒng)癱瘓等問(wèn)題發(fā)生的概率。第五，積極應(yīng)用雨水回收利用技術(shù)，先借助相關(guān)裝置收集雨水，再進(jìn)行凈化，然后加以運(yùn)用。第六，在小區(qū)中積極應(yīng)用透水路面鋪設(shè)和打造下凹式綠地，建設(shè)“建筑—鋪裝—下沉綠地—滲蓄體系—雨水管網(wǎng)”的循環(huán)排水組織體系，將雨水有效收集起來(lái)進(jìn)行利用，避免雨水被蒸發(fā)浪費(fèi)。

3.2 環(huán)保設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.2.1 水污染控制

在建筑環(huán)保設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)重視水污染控制。在實(shí)踐中，可以將污水運(yùn)輸?shù)轿鬯幚韽S進(jìn)行集中處理，也可以采用凈化裝置對(duì)污水進(jìn)行凈化后再排放，避免直接排放污水造成環(huán)境污染。

3.2.2 粉塵污染控制

開挖、切割等建筑施工作業(yè)會(huì)導(dǎo)致粉塵污染，而且若空氣中的粉塵濃度超標(biāo)，還可能引起爆炸。在實(shí)踐中，應(yīng)優(yōu)先選擇污染較小的裝配式建筑模式，并積極應(yīng)用除塵設(shè)備，將粉塵污染控制在合理范圍內(nèi)。

3.2.3 泥漿污染控制

泥漿污染是建筑建設(shè)期間的常見污染。在建筑環(huán)保設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)設(shè)法有效控制泥漿污染，避免破壞周邊生態(tài)環(huán)境。在實(shí)踐中，可以采用固結(jié)工藝等先進(jìn)工藝來(lái)預(yù)防泥漿外溢，并對(duì)固結(jié)的泥漿進(jìn)行妥善保管、集中處理以及循環(huán)利用。

3.2.4 光污染控制

焊接等建筑施工工藝會(huì)引起光污染，因此在建筑環(huán)保設(shè)計(jì)優(yōu)化中，光污染控制非常重要。在實(shí)踐中，一般可以采取對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行圍擋等措施來(lái)有效控制光污染。

3.3 綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.3.1 小區(qū)總體綠化

綠化設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中必不可少的一項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，在建筑綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)在條件允許范圍內(nèi)盡可能擴(kuò)大小區(qū)中心綠地面積，最大限度提高綠化覆蓋率。在實(shí)踐中，小區(qū)總體綠化設(shè)計(jì)應(yīng)充分體現(xiàn)出布局的層次感與立體感，既要滿足人們的行走需求，又要滿足人們的觀賞需求。在選擇綠化植物的過(guò)程中，宜選擇鄉(xiāng)土植物和環(huán)保型植物作為綠化景觀的主要綠植，因?yàn)樗鼈兙哂谐杀镜汀⒁状婊?、栽植方便等?yōu)勢(shì)。此外，應(yīng)借助一些景觀步道、小品等進(jìn)一步增強(qiáng)綠化景觀的整體藝術(shù)效果。

3.3.2 建筑立面綠化

建筑立面綠化是建筑綠化的關(guān)鍵，在建筑綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)格外重視建筑立面綠化。在實(shí)踐中，可在建筑外墻種植野葡萄、常春藤等植物，構(gòu)建立體空間綠化景觀，以起到裝飾、減少陽(yáng)光直射、降溫的作用。

3.3.3 陽(yáng)臺(tái)綠化

通過(guò)陽(yáng)臺(tái)綠化可以美化建筑立面造型，使室內(nèi)獲得優(yōu)美的景觀，并有利于改善城市景觀，因此陽(yáng)臺(tái)綠化是建筑綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)。陽(yáng)臺(tái)一般可分為半凹半凸、凸、凹3 種形式，不同形式會(huì)產(chǎn)生不同的通風(fēng)、日照情況，并形成不同的小氣候。在實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)陽(yáng)臺(tái)的實(shí)際情況合理選擇植物類型，并合理控制植物的高度，防止其影響室內(nèi)采光和通風(fēng)。

3.3.4 屋頂綠化

屋頂花園的綠化形式，是近幾年誕生的一種新型建筑綠化形式，在建筑綠化設(shè)計(jì)優(yōu)化中，應(yīng)積極應(yīng)用這種形式。在實(shí)踐中，可以在屋頂種植一些低矮植物、花卉，作為觀賞區(qū)使用。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠色建筑技術(shù)的有效應(yīng)用，一方面應(yīng)充分遵循以人為本、低耗節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、舒適宜居、經(jīng)濟(jì)適用以及因地制宜等科學(xué)原則，另一方面應(yīng)采取科學(xué)的措施對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)、環(huán)保設(shè)計(jì)、綠化設(shè)計(jì)等進(jìn)行合理優(yōu)化。