摘 要：綠色建筑設(shè)計(jì)理念為建筑行業(yè)節(jié)能減耗的發(fā)展提供了方向，在中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中融入此理念，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的效果，既有利于落實(shí)節(jié)能減耗的要求，還可以帶給學(xué)校師生高品質(zhì)的生活空間，對(duì)建筑可持續(xù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)也需要根據(jù)傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)理念，對(duì)其優(yōu)化創(chuàng)新，以滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求?；诖?，針對(duì)中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)與應(yīng)用狀況進(jìn)行重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：中小學(xué)；綠色建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用狀況分析

中圖分類號(hào)：TU244.2；TU-023 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-6903（2024）07-0103-03

1 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀

學(xué)校建筑設(shè)計(jì)過程中引入綠色建筑理念，能夠有效減少能源消耗，提升空間利用率，同時(shí)還能夠降低對(duì)周邊環(huán)境造成的影響。然而，由于綠色建筑理念的不成熟，中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中還存在一些問題，如缺乏對(duì)綠色建筑理念應(yīng)用的原則和目標(biāo)的深入分析，缺乏對(duì)綠色建筑理念應(yīng)用技術(shù)的有效把握，缺乏綠色建筑理念應(yīng)用的制度保障等。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須高度重視綠色建筑理念的應(yīng)用，并采取有效措施加以解決。

節(jié)能技術(shù)在中小學(xué)綠色建筑領(lǐng)域雖取得了一定的進(jìn)展，但由于一些相對(duì)較新的節(jié)能技術(shù)仍處于發(fā)展階段，可能沒有經(jīng)過充分的驗(yàn)證和測(cè)試，在性能和可靠性方面仍存在不確定性。在具體的應(yīng)用中，可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)果不符合預(yù)期，與設(shè)計(jì)要求存在巨大差距的問題。

隨著人們對(duì)節(jié)能、減碳、環(huán)保材料的研究和開發(fā)的日益重視，相關(guān)材料在建筑行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用，但在中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中并沒有得到充分體現(xiàn)[1]。

2 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 低碳環(huán)保原則

學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)的核心是低碳環(huán)保。因此，在綠色建筑設(shè)計(jì)中，必須注意周邊環(huán)境與建筑工程之間的協(xié)調(diào)與互動(dòng)[2]。不僅要明確施工所對(duì)應(yīng)的環(huán)境污染等級(jí)，還必須考慮建筑項(xiàng)目建成后正式應(yīng)用中的綠色節(jié)能效果。因此，本文從低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度，對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和分析。

考慮到低碳環(huán)保的理念，綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注重建筑的耐久性，明確建筑達(dá)到使用壽命后拆除所造成的污染，以延長(zhǎng)建筑的使用壽命，提高其整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力，增強(qiáng)其環(huán)保能力，將綠色設(shè)計(jì)理念充分融入學(xué)校綠色建筑工程建設(shè)的全過程。

2.2 地域特色的原則

學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)過程中將當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)理念融入建筑，使用當(dāng)?shù)氐牟牧希`活運(yùn)用當(dāng)?shù)氐奈幕b飾，可以創(chuàng)造出具有獨(dú)特地方特色的建筑，對(duì)區(qū)域文化建設(shè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)?shù)匚幕偷赜蛱厣O(shè)計(jì)和實(shí)施材料，可以有效地加強(qiáng)成本控制。

從生態(tài)和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，在學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)中引入綠色生態(tài)技術(shù)有利于提高資源利用效率。在充分融入學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，推動(dòng)建設(shè)項(xiàng)目全面升級(jí)優(yōu)化，促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目與生態(tài)環(huán)境無縫融合，充分激發(fā)地域文化的獨(dú)特魅力。

2.3 全壽命周期設(shè)計(jì)原則

中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)一直是全球環(huán)境保護(hù)的重要課題。為了更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人民健康，許多國(guó)家采取了積極措施，包括制定政府政策，建立學(xué)校綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，推廣可再生能源

在綠色建筑設(shè)計(jì)中，全生命周期設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的考慮因素。全生命周期設(shè)計(jì)是指在學(xué)校綠色建筑的整個(gè)生命周期中，從選址、設(shè)計(jì)到施工、使用、竣工，必須綜合考慮環(huán)境影響和資源利用。

3 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)的策略

3.1 利用BIM技術(shù)創(chuàng)建建筑信息模型

BIM模型可以提供直觀的可視化效果，幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更好地理解和評(píng)估中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)方案。此外，BIM技術(shù)還能進(jìn)行能源模擬和分析，以預(yù)測(cè)建筑的能耗和性能[3]。利用BIM技術(shù)可以收集并整合學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)所需的各種數(shù)據(jù)，例如建筑造型、結(jié)構(gòu)材料性能、能源需求和室內(nèi)環(huán)境要求等。這些數(shù)據(jù)可以被系統(tǒng)化地轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的建筑模型，以供設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共享和使用。

可根據(jù)中小學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的要求和團(tuán)隊(duì)的需求，選擇適用的BIM軟件來創(chuàng)建、修改和管理建筑信息模型。這些軟件可提供各種功能，如協(xié)同設(shè)計(jì)、能耗模擬等。BIM技術(shù)可與能源模擬軟件相結(jié)合，對(duì)學(xué)校建筑進(jìn)行能源分析與評(píng)價(jià)。通過對(duì)建筑能耗進(jìn)行預(yù)測(cè)，識(shí)別潛在的節(jié)能措施，優(yōu)化建筑能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)能源模擬結(jié)果，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以制定相應(yīng)的能源優(yōu)化策略，對(duì)中小學(xué)校建筑的采暖、通風(fēng)、照明等能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整材料和設(shè)備的選擇，采取有效的能源管理策略。

3.2 科學(xué)規(guī)劃學(xué)校建筑整體布局

中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中，最突出的特點(diǎn)就是個(gè)性化，在設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮到學(xué)校的發(fā)展歷史，也要充分考慮到地方校園的發(fā)展特點(diǎn)，并將各種因素融合到綠色建筑的設(shè)計(jì)之中，從而使學(xué)校建筑的設(shè)計(jì)效果得到全面提升。在這一階段，設(shè)計(jì)師需要把重點(diǎn)放在校園周圍的環(huán)境和人文要素上，使學(xué)校建筑的個(gè)性優(yōu)勢(shì)得到最大程度的發(fā)揮。

在中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中，將個(gè)性化理念融合進(jìn)去，一方面可以將學(xué)校的辦學(xué)理念展現(xiàn)出來，另一方面還可以將學(xué)校的辦學(xué)特點(diǎn)也展現(xiàn)出來，進(jìn)而可以滿足學(xué)校多樣化的發(fā)展需要。中小學(xué)綠色建筑的架構(gòu)是基礎(chǔ)教學(xué)和學(xué)習(xí)需求的起點(diǎn)，建立在更有效地利用學(xué)校建筑空間的基礎(chǔ)上。合理的布局設(shè)計(jì)至關(guān)重要，學(xué)校建筑整體布局需要進(jìn)行嚴(yán)格的功能區(qū)域劃分。

3.3 合理選用學(xué)校綠色建筑材料

學(xué)校綠色建筑材料選擇過程中可選用可再生材料、回收材料和經(jīng)濟(jì)耐用材料，以減少對(duì)有限資源的依賴。學(xué)校綠色建筑還注重材料的生命周期分析，考慮到材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和廢物處理等各個(gè)方面，以減少對(duì)環(huán)境的不利影響。

設(shè)計(jì)人員在綠色建筑設(shè)計(jì)的理念支持下，要將更多新型環(huán)保材料運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，引進(jìn)新能源、新技術(shù)，體現(xiàn)出綠色能源、綠色建筑物的價(jià)值。從綠色建筑設(shè)計(jì)的原則出發(fā)，采用可再生、綠色、節(jié)能、環(huán)保的材料，如低活性材料、低揮發(fā)性材料、無放射性材料等，在選擇材料時(shí)要考慮材料的應(yīng)用是否會(huì)釋放毒性。

以環(huán)保地板為例，在選擇此類材料時(shí)，可采用竹地板。竹地板以竹代木，可避免甲醛等物質(zhì)對(duì)人體的危害。竹地板堅(jiān)固耐用，兼具有原木地板的自然美感和陶磚的堅(jiān)固耐用兩大優(yōu)勢(shì)。植草鋪裝磚是各種多孔鋪裝產(chǎn)品中常用的材料，由再生高密度聚乙烯制成，具有顯著的綠色環(huán)保性。

在使用環(huán)保管道時(shí)，可以選擇無污染的塑料金屬?gòu)?fù)合管。該管道內(nèi)外兩層采用高密度聚乙烯材料，以鋁為中間材料，結(jié)合了金屬和塑料的性能，集中了不同材料性能的優(yōu)點(diǎn)，不生銹，污染風(fēng)險(xiǎn)最小。在環(huán)保涂料材料的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不同類型材料性能的了解，如具有一定防潮防火性能的生物乳膠漆。

根據(jù)建筑工程的設(shè)計(jì)和使用需求，選擇合適的建筑材料，有利于創(chuàng)造更高的環(huán)境效益，提高學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化建筑的綠色環(huán)保性能。設(shè)計(jì)師應(yīng)盡可能選擇可再生能源，如光伏板、地源熱泵、太陽能熱水器等綜合材料和方法，對(duì)學(xué)校建筑進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)。

4 中小學(xué)綠色建筑應(yīng)用狀況分析

4.1 項(xiàng)目概況

東莞某國(guó)際學(xué)校項(xiàng)目位于東莞市松山湖科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)，西南北三面臨15～25 m寬的市政道路，東臨42 m寬規(guī)劃路[4]。項(xiàng)目設(shè)計(jì)為中學(xué)51班（每班26生）與小學(xué)36班（每班26生）的國(guó)際學(xué)校。場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置了教學(xué)樓、宿舍樓、綜合樓、體育場(chǎng)及辦公樓等建筑，總建筑面積約12.6萬 m2。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，總體布局結(jié)合項(xiàng)目用地形態(tài)及周圍狀況，追求功能分區(qū)合理、明確，注重建筑朝向、間距，在滿足日照、消防的要求下，創(chuàng)建宜人的建筑空間。合理利用建筑朝向、通風(fēng)、采光、建筑材料、廢物的利用及當(dāng)?shù)氐乩須夂蚝突匦夂虻姆治?，以達(dá)到最佳的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)。東莞某國(guó)際學(xué)校如圖1所示。

4.2 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用狀況

中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)的核心在于低碳環(huán)保，因此在建筑設(shè)計(jì)中，必須注重周圍環(huán)境和建筑工程的協(xié)調(diào)性與交互性，不僅要明確建筑施工對(duì)應(yīng)的環(huán)境污染層級(jí)，還須考慮建筑的耐久性，明確建筑在達(dá)到應(yīng)用壽命期限后實(shí)施拆除所造成的污染情況，應(yīng)延長(zhǎng)建筑的使用壽命，提高中小學(xué)綠色建筑的整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力，增強(qiáng)其環(huán)保性，并將綠色設(shè)計(jì)理念全面融入中小學(xué)綠色建筑建設(shè)的全過程中。

綠色建筑理念運(yùn)用到中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中，不僅可以促進(jìn)中小學(xué)綠色建筑資源的節(jié)約，還能有效降低工程建設(shè)成本，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本項(xiàng)目從規(guī)劃設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)就開始考慮綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，建筑基本為本地區(qū)最適宜的南北朝向，打造既有圍合又局部開放的多重庭院，導(dǎo)引自然風(fēng)穿過庭院，提供舒適且高度集約的校園活動(dòng)空間。

教學(xué)樓屋頂設(shè)置生物園，作為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)園區(qū)，也以其良好的絕熱能力減小建筑內(nèi)部的溫度波動(dòng)，由此減少能耗，提高舒適度，還能有效保護(hù)屋頂，延長(zhǎng)建筑物壽命，營(yíng)造視覺舒適美觀的環(huán)境。教學(xué)樓通過串聯(lián)空中平臺(tái)、架空活動(dòng)空間及外廊增強(qiáng)自然通風(fēng)，在一年中的大部分時(shí)間里，建筑都可以通過打開的窗戶實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。課室均采用較大面積玻璃窗，結(jié)合豎向構(gòu)件遮陽，增加了采光面又能有效阻擋熱輻射。宿舍均采用了太陽能集熱板供應(yīng)熱水，減少化石能源的使用，起到低碳環(huán)保的作用。

5 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)與解決方案

5.1 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)難題

中小學(xué)綠色建筑的規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，綠色設(shè)計(jì)是降低能耗和減少碳排放的重要手段[5]。然而，在實(shí)際操作中，綠色設(shè)計(jì)的落實(shí)并不到位，由于一些綠色設(shè)計(jì)方案會(huì)增加建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。因此，建筑企業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)更關(guān)注經(jīng)濟(jì)利益，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中無法充分應(yīng)用可行的節(jié)能減碳技術(shù)和策略。多關(guān)注于建筑物本身的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，為了節(jié)約能源而僅在外圍護(hù)系統(tǒng)上加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

中小學(xué)綠色建筑的節(jié)能減排工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工作，不僅要體現(xiàn)在原有學(xué)校結(jié)構(gòu)效果，還要結(jié)合學(xué)校耗能系統(tǒng)等實(shí)際情況，進(jìn)行有針對(duì)性的綠色建筑設(shè)計(jì)，從而達(dá)到預(yù)期的節(jié)能減碳效果。

5.2 中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)解決方案

綠色建筑設(shè)計(jì)在建筑材料選擇、能源利用、水資源管理、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等方面提供了一系列的方法和指導(dǎo)原則，實(shí)現(xiàn)環(huán)保性能和可持續(xù)性的提升。中小學(xué)綠色建筑設(shè)計(jì)中選址與布局設(shè)計(jì)旨在最大限度地減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，應(yīng)結(jié)合中小學(xué)綠色建筑的功能需求，充分利用場(chǎng)地的自然環(huán)境、氣候條件與地理特征等因素，做好整體布局工作。例如，通過合理的朝向、增強(qiáng)對(duì)流等措施減少空調(diào)的使用；在場(chǎng)地周邊設(shè)置綠化屏障，降低噪聲，減少煙塵侵害。中小學(xué)綠色建筑的外形和空間結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)能減碳效果有著重要影響，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此展開深入分析，盡量降低建筑的體形系數(shù)，即減少圍護(hù)面積和體積與使用空間的比例，以此降低建筑的散熱和傳導(dǎo)損失。

6 結(jié)束語

中小學(xué)校建筑是重要的教育基礎(chǔ)設(shè)施之一，直接關(guān)系到學(xué)生和教師的學(xué)習(xí)和工作效率以及校園環(huán)境的品質(zhì)。針對(duì)中小學(xué)特點(diǎn)，通過科學(xué)合理的運(yùn)用綠色建筑理念，整體持續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)模型，并且在不同細(xì)節(jié)中融入了綠色建筑創(chuàng)新理念。這樣就能夠加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，并且滿足了中小學(xué)校綠色建筑設(shè)計(jì)的多元化要求。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)學(xué)校建筑的建設(shè)目標(biāo)，在學(xué)校建筑建設(shè)的過程中，必須滲透綠色施工管理理念，并展開不斷的技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，為建筑工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供良好的保障。

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