建筑学中绿色建筑设计的发展趋势分析

屠晓飞

（浙江省超维建筑设计院，浙江 杭州 310000）

我国在长期发展过程中始终面临能源资源紧张问题。在现代化时期，由于过度开发资源和能源，忽视自然环境保护，环境污染和能源短缺问题日益严重。因此注重绿色建筑的发展，合理开发和利用现有资源，实现人与自然和谐发展也显得越发重要。在建筑设计过程中，我们要正确认识和了解绿色建筑的设计要点，遵循绿色设计的基本原则，全面展现环保理念，落实节能措施，以此确保绿色建筑设计发展的空间广阔性，实现生态环境的长久稳定发展。

1 绿色建筑设计的概念与原则内容

1.1 绿色建筑的概念

在人类发展史上，建筑担负着帮助人类抵御自然危害的重责，帮助人类从自然规律、环境变化中超脱出来；到了现代，我们除了对建筑的本质需求，还需要建筑回归到自然中去，与自然环境和谐共处。

绿色建筑是指建筑与周围环境构建的稳定长久的生态系统，是指节约资源，保护环境，最大限度地减少污染，在建筑的生命周期内为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生，绿色建筑是多学科领域交叉支持，多主体共同管理维护的一个系统[1]。

绿色建筑设计是从设计的本源出发，以经济美观实用为基本方针，既注重使用者的实际使用体验，也考虑与环境的相互共生。

1.2 绿色建筑设计的内容与原则

1.2.1 设计内容

在绿色、生态的基本大方针政策下，要始终秉持绿色建筑的理念，在保证自然环境健康发展的同时，合理应用生态原理，深入探索生态环境的创新化建设路径。绿色建筑设计阶段比较注重保护环境和节约能耗，以此促进建筑设计的和谐稳定发展，维护人与自然的协调性。结合环境和建筑，充分应用自然环境和人工改造方式，全面减少建筑施工、运行行为对生态环境的破坏影响[2]。

1.2.2 设计原则

在设计过程，应充分考虑地域的特殊性，结合当地自然地理气候、人文资源、经济条件等特征，分析、总结和吸收当地传统建筑对资源环境的设计和运行的优势，再通过分析绿色建筑设计内容，可以明确绿色建筑设计宗旨，必须确保生态环境与自然环境系统的有效融合，建立互补互助的关系。在设计绿色建筑时，应当遵循以下原则标准：一是确保建筑施工的低消耗原则。在优化设计绿色建筑时，应当全面降低资源能源的消耗量，将建筑施工建设，控制在满足生态环境保护的范围内。二是可再生使用原则。一般来说，绿色建筑是生态建设的重要组成部分，应确保资源和能源的可持续利用，确保绿色建筑具备自我调节、自我监控的功能作用。在规划设计期间，减少建筑外部环境对自然环境的破坏影响，全面发挥出绿色建筑物的功能和作用，以此实现长久稳定发展目标。

1.2.3 以人为本原则

绿色建筑设计必须遵循以人为本理念，设计活动都应当满足基本功能性、实用性需求。在设计绿色建筑时，首先应当满足人类身体需求，注重建筑的声、光、热工和室内环境等方面，以免影响人类的正常活动。在选择和使用建筑材料时，我们必须减少污染源的排放，寻找新的和可回收的能源和资源来取代不可再生能源，并为环境保护做好充分准备[3]。

2 绿色建筑设计的必要性

2.1 适应国家相关政策

近年来，我国推动有关节约能源、保护生态环境、应对气候变化的相关法律法规，深入践行可持续发展战略，提高能源资源利用效率，推动可再生能源的利用，落实碳达峰、碳中和的决策部署。建筑领域开始广泛推广应用环保型材料，降低建筑碳排放，实现资源能源的二次利用，以此减少材料投入成本，同时营造良好的建筑室内环境，满足经济社会高质量发展的需求。在保证工程建设质量的同时，可以帮助建筑企业减少资源能源浪费，合理利用现有资源，积极融合环境保护理念。在政府部门的支持下，有助于提升建筑企业知名度，进一步加强企业市场竞争力。

2.2 满足市场发展需求

在现代建筑设计期间，合理渗透环保、节能的绿色思想，有助于扩大建筑企业的市场份额，确保建筑企业可以采用新型设计方式加大关注度，吸引消费者注意，以此提升建筑企业的市场占有率，增加企业经济利润。因此，绿色建筑既能够提升居住舒适感，也能够为建筑企业带来可见效益[4]。

3 建筑学中绿色建筑设计的发展趋势

3.1 建筑与周边环境的关系

建筑与环境属于相辅相成关系，在现代生产力发展中，建筑开始转变单一的“庇护”功能，逐渐扩展为生产、运行等多项功能，建筑形式也不断多样化。建筑形成人与自然、人与社会的沟通桥梁。在具备上述功能后，建筑开始具备资源消耗、废物排泄等功能，和周边环境的关系密切。建筑对于周边环境的影响较大，所以必须合理选择建造场地，避免在恶劣环境地区开展建筑行为，合理应用土地资源。在前期规划设计、施工建设等环节，都必须注重周边环境保护，场地内建筑物的布局、形式、高度、体量、色调等应与场地周围环境和城市空间肌理相协调，并与周边自然环境建立有机共生关系。在项目运营期间，也应当注重环境保护功能，保持或提升场地及周边地区的生物多样性指标。采用绿色建筑设计，可以有效实现上述功能，维护生态环境效益[5]。

3.2 优化建筑体型，合理选择绿色材料

在建筑设计中，应优先采用被动式设计方法，减少建筑能耗，提高室内舒适度，建筑极易受到外界自然条件的影响，在设计时必须做好考虑和平衡问题。例如：充分利用天然采光、自然通风，可以改善维护结构的保温隔热性能，但是外窗玻璃面积过大，又不利于建筑节能，并且容易对周边环境造成光反射等危害；遮阳措施会对建筑采光造成影响，但是合理地遮阳措施又有助于提高维护结构的隔热性能。在不同温度地区，由于日照时间与强度不同，受季风影响不同，在满足生产生活的同时，合理选择建筑朝向、体型，优化设计建筑窗墙比，以此满足节能要求。比如北方地区必须对建筑体型系数进行限制，因为体型系数越高，对建筑保温节能效果的影响就越大。对于我国南方地区来说，注重增加自然通风，缩短空调系统的使用时间，以此促进自然通风，此时就无需限制建筑体型系数。建筑外立面设计时，不同气候地区所应用的措施不同，例如南方建筑比较注重太阳辐射热，因此会对东西向窗墙比进行限制。

在基本确定建筑体型后，就要合理地选择建筑材料。例如合理选用高强度钢筋、高强度混凝土、高强度钢材等建筑结构材料，可优化结构设计、减小构件的截面尺寸及材料用量，同时也可减轻结构自重，减小地震作用和地基基础的材料消耗，以达到节材的效果。砌体材料可选用自保温砌体，减少墙身自重，增加保温性能。玻璃外门窗的面积较大时，可以选择断热铝合金型材和中空玻璃等，不仅考虑到了节能的需要，也对建筑的隔声、气密性要求有显著提升。建筑内部装修采用装配式吊顶、装备式内墙、整体式卫浴厨房、管线集成与设备设施等也有利于节约建筑材料。在选用建筑材料时，都应注意材料的有害物质释放量应满足国家相关规定。

3.3 基于节能设备，降低建筑能耗费

在实施“降低建筑能耗”时，需要采取以下方法：合理选择保温隔热材料，减少空调暖风系统负荷。在使用期间还应当减少水资源浪费，可以使用低流量莲蓬头，具备节能性能的马桶和洗衣机。在建筑内部应用节水工具与设备，有助于提升水资源的利用效率。在设计建筑给排水系统时，设计人员应当推广节水型工具与设备。例如选择浮球阀，提升节水效率。同时选择节水型给排水器具、阀门和水龙头。选用节能型电气设备和节能控制措施，例如走廊、楼梯间、大堂、地下停车场等场所的照明系统采用分区、分组、定时、感应等节能措施。道路和景观照明具有深夜调光控制功能。电梯选用节能运行功能。当两台以上电梯成组设置时，配置具有节能运行模式和群控功能的控制系统。根据适用条件和当地资源，合理选择太阳能系统、地源热泵系统、空气源热泵系统等可再生能源系统，减少传统能源系统的环境污染和生态资源消耗。

3.4 采用可再生材料和可循环材料

相比于传统建筑来说，建筑企业必须将现代节能技术应用于具体施工。通过使用新型环保材料，可以将传统的建筑技术逐步转化为智能技术，从而促进建筑的智能化发展。例如，在特定的施工时间，可以使用外墙保温集成板。它不仅具有良好的抗压性和抗冲击性，而且具有良好的隔热效果，因此被广泛应用于智能建筑的施工过程中。新型环保型材料具有以下特性：新型环保型材料具有较强的质量，这样可以有效降低建筑的整体重量；该类材料的实际使用避免了天然资源的大量应用，主要是以废弃物以及固体废渣为主要来源；在生产制造期间，主要使用的是对环境产生污染程度低的材料，并且提升能源的使用率，显著提升了环境质量，促进生态平衡；该类材料的主要设计理念在于保护居住环境。改善和加强生活品质，不会对人体造成较大的危害。

3.5 推广应用BIM 技术

BIM 技术可以支持建设项目全生命周期的信息管理和应用，有助于项目建设各阶段、各专业之间的信息交流与合作，避免重复工作，有利于提高整个项目的质量和效率，降低成本。例如，在建筑节能设计中，可以通过BIM 技术优化建筑自然采光与通风的关系。首先，模拟通风环境。合理利用自然风可以提高建筑节能效果，降低建筑能耗。BIM 技术可用于建立三维模型、绿地和建筑布局，调整和使用绿地和室内外环境，提高自然风的有效利用率，避免涡流和停滞问题，影响自然风的利用。其次，模拟室内照明。因为室内采光设计的步骤比较复杂，涉及很多计算。通过应用BIM 技术，可以实现室内照明模拟，设计师可以向系统输入环境参数，包括建筑日照数据和气候数据。通过数据计算和分析，可以保证窗墙比的合理性，充分利用自然光源，减少能源浪费[6]。

4 绿色建筑设计的应用实践

第一，利用绿色建筑设计，优化建筑材料的使用标准，全面发挥出绿色建筑材料的作用和价值，以此降低环境污染，减少资源能源消耗。因此，我国注重绿色建筑设计推广，以此提升建筑性能，优化配置资源与能源，处理好资源、能源紧缺问题。

第二，建筑施工建设中，注重保护水资源，减少施工期间的水资源浪费。制定标准化的水资源利用规划，减少水资源污染。施工建设期间还应当节约电力能源，制定一套完整的电力能源使用规定，组织施工人员学习电力能源的正确操作知识，同时使施工人员明确节能环保行为对于工程建设的意义。

第三，在绿色建筑设计与施工过程中，施工人员应积极调整和改进各种施工步骤，以确保绿色建筑设计体系的效率。工程管理人员通过归纳总结，优化完善绿色建筑工程的内容[7]。

第四，在绿色建筑的全生命周期过程中，通过设计增加大众对建筑、社区的参与感，引导使用者的绿色意识，在建筑后期的运营维护管理过程中，自发地增加绿色行为，也是绿色建筑的重要组成部分。

5 结语

综上所述，绿色建筑可以满足环境保护工作的要求，同时也可以为节能环保工作提供参考和借鉴。在建筑设计规划过程中，应当立足于实际情况，全面考虑和分析使用者的实际需求。通过分析我国建筑设计现状可知，绿色建筑设计与施工面临的挑战与问题比较多，在具体设计实践中，应当展现出以人为本的理念，加大生态环境的保护力度，为居住者提供健康环保的居住环境，以此促进建筑行业的长久稳定发展。