浅谈绿色建筑及其设计应用

陈晓兰

（广州市设计院　广东　广州　510620）

浅谈绿色建筑及其设计应用

陈晓兰

（广州市设计院广东广州510620）

本文概述了绿色建筑提出的时代背景及国内外发展状况，并介绍了绿色建筑的内涵。又分析了在优先解决住宅数量的国情现状下绿色建筑在中国发展的现状及特点。最后总结了目前在设计实践中常见的几种绿色建筑设计手法。

绿色建筑；烟囱效应；遮阳构件；天窗设计；被动式太阳房

1　绿色建筑概念的提出及其内涵

随着全球性能源及环境问题的日益严重，人们对于居住建筑内外环境的关注使得“绿色建筑”成为了当今热门的话题。1990年世界首个绿色建筑标准在英国发布；1992年“联合国环境与发展大会”使可持续发展思想得到推广，绿色建筑逐渐成为发展方向；其后包括美国在内的多个发达国家和地区纷纷推出自己的绿色建筑标准。而在中国，2004年“全国绿色建筑创新奖”的启动标志着我国的绿色建筑发展进入了全面发展阶段；2005年，发布《建设部关于推进节能省地型建筑发展的指导意见》；2006年，我国正式颁布了《绿色建筑评价标准》。从因地制宜的角度出发，考虑到气候条件、生态环境和经济发展水平的差异化，不同国家和不同地区有不同的绿色建筑评定及执行标准。我国对绿色建筑的定义是：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

2　绿色建筑在中国的发展状况

绿色建筑在我国的现状仍处于概念方案设计阶段，造成这一现状主要有两方面原因：①我国经济发展不均衡.完整的绿色建筑体系对建筑材料、建筑设备要求很高，但我国绝大部分地区依然处于建设过程中追求成本压缩，无论是政策补贴还是实际的资金回报，都没达到“养得起”的阶段，所以未来很长时间内，我国绿色建筑行业还是“项目申报达到部分绿色建筑要求”这样的模式。②我国绿色建筑科研人员缺乏。绿色建筑研究要求有足够规模的设备，例如专业的电脑设备、软件、模拟实验室，但全国具有这类条件的单位太少；建筑学教育水平在我国参差不齐，有能力开设课程、达到教育水平的学校和老师也并不多。无论是教育源头还是就业终端，客观因素始终限制着行业发展，再加上绿色建筑不能纸上谈兵，必须要足够多的项目积累和总结经验，才能够持续发展，所以我国绿色建筑的路还很长。

随着国家大力提倡绿色节能建筑，各地市也纷纷出台自己的绿色建筑行动方案，掌握着实际操作权的开发商们已接受绿色建筑的概念。并逐步把它纳入自己的发展战略和指导思路之中。国内部分开发建设单位已经要求所有新建项目为绿色建筑，此外还纷纷组建了自己的绿色建筑研究中心；一些传统的科研院所和设计强院，也都组建了绿色建筑研究中心或绿色建筑团队。作为建筑师，更应主动学习绿色建筑的相关知识，在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，充分考虑如何实现“节能、节地、节水、节材和环境保护”的目标。

3　常见绿色建筑设计手法举例

3.1乡土建筑设计——材料、传统的适应性

“适应”一方面是说它们适应了某些地方的气候和环境条件而存在，不能盲目照搬，具有强烈地方性，另一方面是在农村城市化进程中，人们广泛自发主动地放弃传统生活方式和有生态特点的建筑形式而很快大量地适应新的生活水平和新的建筑形式。对于人们为何一有条件就会放弃专业为员认为可惜的建筑形式开展新的适应，也是值得我们探讨的。

哈桑·法斯是20世纪50、60年代埃及的一位以埃及等发展中国家为主要地域，基于传统技艺和泥土建筑材料，主要设计民宅的建筑师。在环境意识不断提高的最近十几、二十年，西方国家才表现出对他的认识和兴趣。然而他的实践大都存在于不发达地区。在New Baris的市场设计中，沙漠高温对将其设为定居点的意图来说是一个很大的挑战，包括怎样储存易腐烂的新鲜农产品。法斯通过在阴影下建市场储存库和运用自然通风，使其温度降低15℃。同时，深陷的拱门和有透雕的拱形屋顶窗既实用又美观。风从成排的风挡进入，在复合体内循环，最后进入储藏易腐烂食品的地下室。

3.2应用烟囱效应的通风设计

在法国国立高级中学这所拥有900名学生的学校中，设计师诺曼·福斯特采用了具有生态学意义的自然通风通道。这是阿拉伯等国建筑的传统做法，利用“烟囱效应”（利用热空气向上的原理，吸入新鲜清新空气）进行的自然通风（图1）。

图1

3.3立面设计——遮阳与可调节构件

杜塞尔多夫建筑专科学校位于道路一侧，建筑仅此一幢楼，在德国是极普通的一个建筑，其窗口上部的遮阳格栅，不经意地成了建筑整体的一个组成部分。而北欧五国使馆在德国柏林众多大型建筑的丛林之中，集中在一起，以一个整体的面貌示人，调节空气和光线的活动格栅成了其统一的外部形象。

3.4天窗自然采光

位于德国柏林的伊比利亚——美国研究所，主要研究伊比利亚（即西班牙、葡萄牙）与美国的历史、文化和艺术，一楼入口右转即为公共的图书、阅览大厅。

在眩目的柏林市中心区，众多大师的大作品几乎要把这一建筑淹没了（其正对面就是密斯的国立美术馆），但是其对环境的关注，对自然能源的利用，从采光和通风屋顶的设计中充分体现出来。

3.5利用太阳高度角进行的设计

德国Moingen青年会馆是一个形似飞盘的建筑。冬季太阳高度角低的时候光线透过侧面的玻璃充分照进室内；夏季正午的太阳高度角大，大部分太阳光都被不透明的顶盖所反射，有效隔离直射光和热辐射。

位于卫城脚下的希腊雅典卫城新博物馆（图2），在重点考虑建筑的形式和功能的同时，通过综合地研究自然冷却和光照系统，使参观者和艺术藏品的环境条件臻于完善。

图2

3.6被动式太阳房

在伦敦联排房原型的设计中，玻璃房形成了一个有效的过渡空间。冬季通过玻璃房吸收的太阳热能在室内自循环，夏季顶窗和侧窗开启后形成风的对流，带走热空气。

3.7新材料、新技术的应用

Huppe日光系统，主要由遮阳层和防眩光层构成，不仅可以反射太阳直射光线，使漫射光进入室内，而且可以使光线反射到室内的更深处（图3）。

图3

在沙特阿拉伯麦加某清真寺设计中提出需要一种可以调整的遮阴棚，但是不能依托现有的建筑结构，因此必须独立于现有的建筑群。设计师设计了一个综合太阳能电池，放在其遮阳伞中，所以伞的开合等机械用电可以自行解决。

3.8计算机模拟辅助设计

德国柏林波茨坦广场是欧洲最大的高质量的办公楼项目之一，自然通风和高效利用日光是其特色之一。计算机模拟在改变窗户位置的条件下，尽可能地完善自然通风系统；计算机流体力学（CFD）也被用来提高上述系统的性能；计算机软件还可以模拟日光在室内空间的分布，从而使设计师可以改进自己的设计。

3.9保护节约型设计

格尔森基尔欣Nordstern公园始建于1866年的德国鲁尔区格尔森基尔欣Nordstern煤矿于1990年倒闭。政府于1991年举办设计竞赛，欲将工业废弃地变成约100hm2的联邦园林展展园，要求被工业污染的地段改建后能适合居住、工作，成为休闲绿地，原有工业设施要保留、利用，环境设计必须符合生态学要求。

设计师首先更新被污染的表层土壤，由此塑造出大地艺术般的地形，直线的道路强化了地形，在公园最低的地方，保留了500m2的被污染的黑色土壤，表现基地原有的面貌。高50m的采掘塔成为登高瞭望塔，工业设施大多成为公园的标志物。公园的建造彻底改善了当地的生态环境，部分“生态恢复”的过程也设计成为供游人观赏的对象，各种活动和儿童游戏穿插于人造的“自然环境”中。

4　结语

绿色建筑的推广是一个漫长、综合的历程。试想一个孤立的、自身很完美的绿色建筑，坐落在交通拥挤的嘈杂路畔、密若森林的楼群之中，拥挤不堪、卫生很差、垃圾成堆的环境将使其难以独善其身，绿色进程需要在城市范围内逐步推进，需要整体系统地逐步改进。在“试验性”设计与实践方面有时会出现高科技的技术和材料研究和应用，虽然其费用和成本较高，但从人类利用自然能源的长远目的和利益的角度讲，其实践和试验的意义又是不容置疑的。一些目前看是试验性和高费用的材料和技术，可能在不久的将来就成为常规的材料和设计手段。

[1]宋中英.绿色建筑——学校建筑发展的新趋势[J].江西教育科研，2006，11：46～48.

[2]耿国彪.李晓林——绿色建筑的黑白前途[J].绿色中国，2008，10：32～33.

[3]周曦，李湛东.生态设计新论：对生态设计的反思和再认识[M].东南大学出版社，2003.

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1673-0038（2015）10-0009-02

2015-2-19