綠色建筑設計原理及發展探究

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摘要：在建筑領域,節能減排理念逐漸深入人心,低能耗、可持續發展的生態設計思想也成為業界的共識和追求。在我國,建筑工程中的節能減排工作起步較晚。由于涉及面廣、實施難度大,節能減排工作的開展效果也不甚理想。本文主要研究低碳節能綠色建筑設計,以供相關從業人員借鑒和參考。

關鍵詞：低碳節能；綠色建筑；設計研究

綠色建筑是在可持續發展理念的基礎上提出的一種新型的建筑類型,它是以節約能源、保護環境為目的,以生態平衡、資源高效利用和經濟效益為紐帶,通過對建筑物的科學設計與建造,使人們的生活條件和居住質量得到改善,從而達到社會與自然和諧相處的理想狀態的建筑形態。

1綠色建筑的內涵

1.1綠色建筑基本構成

所謂的碳排放量,就是指在一定的時間內,在室內環境下,以二氧化碳的形式向大氣中釋放的量；而在建筑中,如果不考慮對其進行有效的處理,則會造成嚴重的能源消耗和溫室氣體的污染。所以,我們可以理解為,綠色建筑是指在建筑過程中,通過使用各種材料,采取一系列的措施降低建筑能耗,減少對自然生態環境的影響和破壞。目前,對于建筑領域低碳節能的概念還沒有統一的定義,但人們已經從不同的角度提出了各自的觀點：從廣義上講,建筑領域低碳節能的含義是指在建設項目時,盡可能采用先進且適用的技術與工藝,最大限度地提高資源的利用率,從而實現經濟效益、生態效益和社會效益的最佳結合。而從狹義的層面來講,建筑領域低能耗的內涵則是指在設計建造時,盡量選擇可再生的新能源,并實現這些可再生能源的最優化應用。

1.2綠色建筑生態性

低碳指的是在生產和生活中能耗要少,并通過技術創新,盡可能使用清潔能源,并在降低二氧化碳的濃度和強度下,使其總量達到最大化。建筑行業的發展是以消耗資源與環境為代價的經濟活動,而這種行為會導致嚴重的大氣污染與生態環境惡化,這就要求在建設過程中,建筑企業不能以犧牲生態來換取一時的利益增長。因此,為實現可持續的發展目標,建筑企業需要從源頭治理空氣污染,保護自然生態系統,提高人類的生存質量。我國作為世界上首先實行可持續發展的國家之一,倡導綠色建筑設計理念是順應時代潮流的必要選擇。從國際的角度來看,許多發達國家都已將“綠色”節能的設計思想納入其綠色節能的設計方案中,并將其運用到建筑工程施工中。

1.3綠色建筑可持續性

我國的《綠色建筑評價標準》對建筑的設計、施工和使用過程中產生的環境影響進行了定義,并指出“在建設和運營的整個生命周期內,最大限度地減少溫室氣體排放量,以達到低碳經濟的要求”。從上述規定可以看出,在建筑設計過程中,設計人員應充分考慮建筑的特點,以及在能源消耗的情況下盡量選擇能耗低的建筑材料。從技術層面來講,綠色節能的理念是通過采用先進的科學技術手段來降低建筑物的能耗,從而實現可持續發展的目標；從社會文化方面來講,綠色節能倡導人們健康生活,提高人民的居住品質,促進人與自然的和諧共處,最終形成一個可持續的生態體系；從產品性能上看,綠色節能的概念是指,在保證滿足人體生理需求的前提下,盡可能減輕資源的浪費程度,以最小的投入獲得最高的收益率。

2綠色建筑設計

2.1綠色建筑設計原則

（1）綠色性原則。建筑節能設計應遵循“低消耗、少排放”的原則；在滿足建筑物使用功能的基礎上,最大限度地減少能源的浪費和污染物的產生；在保證室內環境舒適性的前提下,盡量降低對周邊自然環境的影響；通過對自然生態環境的合理利用,實現人與自然的和諧相處。在進行建筑設計時,設計人員應從以下幾個方面入手：首先,在選擇建筑材料時,要盡可能降低原材料的用量,減少浪費；其次,在施工過程中,應盡量采用低碳技術,如混凝土的澆筑、二次揚塵的防治等,從而達到節能的目的；最后,對于建筑工程的后期維護,也可以通過綠色生態的材料來實現。（2）可持續性發展原則。建筑設計不僅要考慮當前的利益,而且要注重長遠的效益和未來的可持續性。建筑設計應以人為本,以人的需求為出發點,并結合當地的氣候、地形等實際情況進行建筑設計,同時要充分尊重地域差異性,避免出現地區的不平衡。此外,建筑設計還要將生態資源的開發作為建筑工程的重要目標。只有這樣,才能有效地保護自然資源,促進社會的可持續發展。因此,綠色建筑設計理念要求我們從全局的角度綜合考量,以國家的整體利益為基準,并兼顧其他方面的因素。

2.2綠色建筑設計內容

從節能環保角度出發,綠色建筑設計要充分考慮建筑的功能和節能的要求,建筑企業要合理利用能源做到環境污染最小化,以達到經濟、社會和生態的協調發展。在材料的選用上,設計人員首先應選擇優質的建筑材料；其次應盡量采用可循環的新型技術,減少資源浪費；最后應保證建筑結構具有較高的抗疲勞性,避免出現裂縫等現象。在能量的消耗上,設計人員應將其控制到最低,主要使用風能、太陽能等。另外,建筑設計還可以通過增加機械的方式來提高效率,從而實現節能；或者運用一些節電措施,比如將電能的一部分投入空調系統,從而節約用電；還可以采取節水的方法來節省水資源。

2.3綠色建筑設計指標

優化建筑行業的節能減排指標,主要可從以下三個方面入手：①降低能源利用率,即在一定時期內,降低單位能耗與該階段實際消耗的能耗比值；②提升空氣質量,即在建設過程中減少廢氣、廢物的排放量；③改善水質狀況,指減少水體的污染物含量。因此,在建筑設計時,設計人員應從用量和標價進行衡量。①用量,指的是建筑設計是否符合國家的規定要求,包括污水的處理達標率、雨水流量的控制等,同時還要考慮對水資源的保護等。②標價,指在設計方案中,某一具體的功能與技術需要滿足的條件與范圍。比如,某項環保措施的實施可能會導致環境的惡化等。所以,設計人員要從長遠出發,綜合考量該方案的可行性和必要性。另外需要注意的是,如果不能實現這一目標,那么就意味著該項目不符合可持續發展的理念和原則。

2.4綠色建筑設計的模型建立

設計人員在設計綠色節能建筑的同時,還要考慮對環境的影響和資源的消耗問題。所以在選擇建筑設計方案時,設計人員首先要綜合考量其能耗和污染程度以及能源的利用率,然后結合實際情況確定設計方案。本文主要從以下幾個方面對綠色建筑設計的節能效果展開分析：①從經濟性的角度出發,以降低能耗為目標,通過對材料的合理使用減少污染物的排放量,從而達到節約成本的目的；②從可持續發展的角度出發,以綠色環保為原則,實現人與自然的和諧相處,提高人們的生活質量,從而促進社會的可持續發展；③從生態性的角度出發,將綠色理念融入建筑工程的建設中,使其與自然環境相協調,并將其作為建筑的一部分,使得生態環境的保護成為建筑設計的一個重要方向。

3綠色建筑發展規劃與建議

基于上述分析,可以看出建筑節能的必要性和重要性,以及建筑能耗的特點和對氣候的影響等。筆者以此提出以下幾點節能規劃與建議。

3.1綠色建筑規劃

在建筑設計過程中,設計人員需要對建筑的周邊環境進行分析,同時還要考慮周圍的氣候條件,如溫度、濕度、風速等,使得建筑達到低能耗的標準要求。設計人員要充分利用太陽能,并將其作為主要的能量來源。建筑朝向問題也是一個重要的影響因素,其中,風口位置的設定需要遵循一個原則：在風口附近通常設有吸頂和吸氣設備來保證風口的舒適度,從而提高空氣的流通性。總之,設計師必須結合實際情況,對建筑的整體布局和結構形式等方面做出科學合理的安排及優化,并且根據當地的具體特點,制定出符合該地區的綠色節能理念。

3.2綠色建筑設計

綠色建筑的設計理念與傳統建筑有所不同,設計人員不僅要追求建筑的美觀度,還要考慮對環境的影響程度。首先,在綠色建筑設計過程中,設計人員要充分了解當地的氣候條件,結合當地的實際情況制訂出合理的設計方案；其次,設計人員還要注重對資源的利用和回收,以避免浪費；最后,設計人員還應關注廢棄物的有效處理方法,減少對自然環境的污染和破壞,實現人與自然的和諧相處。總之,綠色節能的建筑設計是一個綜合的系統工程,涉及方方面面的利益關系。因此,設計人員必須做好以下幾點工作。①根據不同地區的具體特點,選擇合適的材料和技術。②加強建筑工程的環保性,提高能源的使用效率。③通過綠色節能設計降低能耗,促進社會經濟的發展與進步。④采用新材料、新技術,提高能源利用率,降低能耗。⑤加強對建筑物的保溫隔熱性能的研究與設計,減少室內空調的能耗。⑥在建筑設計過程中,設計人員應盡量使用可再生資源,尤其是可循環的建筑材料,以替代不可再生能源。例如,太陽能、風能、水的應用都能有效節約自然資源,這也是實現建筑綠色化的重要途徑。同時,設計人員還應加大對新型節能環保型設備的研發力度,促進我國的建筑行業向著智能化方向發展。⑦在保證建筑工程質量的前提下,盡可能多地運用清潔生產工藝,并通過廢棄物的處理再回收,最大限度地發揮其生態效益。此外,政府部門應積極打造節水型社會,鼓勵人們合理利用水資源,并采取相應的措施來控制水資源的浪費問題。

3.3加強節水減排

由于建筑工程中的水資源消耗量大,在建筑施工過程中,施工企業需要對其進行合理的利用和回收,避免浪費。首先,在設計階段,設計人員要提高節水意識,并制訂相應的方案來解決因水資源不足而造成的不必要的損失；其次,施工人員要嚴格控制用水量,并根據實際情況及時調整用量,保證其與節約用水的目標相符合；最后,管理人員應該做好日常監督工作,確保施工人員能夠按照設計方案的要求完成施工。總之,節能減排是綠色建筑設計的一項重要任務,不僅能提高能源的充分使用率,而且能減少溫室氣體的排放量,促進我國可持續發展戰略得以實現。因此,相關部門有必要加大力度推廣節能環保的建筑材料和技術,以推動低碳經濟的建設進程。同時,企業還需加強對綠色建筑設計的宣傳教育,讓人們認識到綠色節能的重要性和必要性等。

4結語

本文對綠色建筑的發展現狀進行分析,結合低碳理念,深入探討綠色建筑設計的原則、方法和措施,并提出了相應的節能策略。筆者從設計原則和發展角度出發,對綠色建筑進行了系統的闡釋與總結,以期從節能的視角向人們展示綠色建筑巨大的發展潛力。

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作者:李志龍 單位:安徽省城鄉規劃設計研究院有限公司