浅析绿色建筑设计的理念及方法探讨论文

来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文发布时间：2012-03-23 11:24:26浏览：次

　　摘要：目前,“绿色建筑”已成为21世纪建筑发展的主流,越来越受到人们的重视。本文建筑设计论文主要对绿色建筑设计的标理念、原则、方法进行探讨。
　　关键词：绿色建筑，设计，理念，原则
　　发展是人类社会永恒的主题。自从20世纪90年代联合国在环保大会上提出“可持续发展”口号后，“可持续发展”战略越来越受到人们的关注，在社会发展中得到了广泛的宣传和应用，在建筑领域也掀起了一股“绿色建筑”热潮。所谓“绿色建筑”就是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境，以生态学的科学原理指导建筑实践，创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境，它是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。
　　一、绿色建筑设计理念
　　1、绿色建筑设计应该从中国国情出发。
　　建筑行业资源消耗巨大，建筑物在建造和使用过程中，需要消耗大量的自然资源，同时增加环境负荷。我国的消费增长速度惊人，资源再生率也远低于发达国家。我国各地区在气候、地理环境、自然资源、经济社会发展水平与民俗方面都存在巨大差异。而我国正处于工业化和城镇化的加速发展阶段，现有建筑面积400多亿平方米，预计在今后30年内，还要建设400亿平方米的新建筑，因此在我国发展绿色建筑，是一项意义重大而又紧迫的任务。
　　2、以低耗为核心发展中国绿色建筑。
　　绿色建筑的本质是在建筑活动的全生命周期内，在减少资源的消耗和提高资源的利用效率的前提下，建设健康环保的人居环境"为此，我们可以从两方面着手：一方面以示范城市和示范项目为代表，在经济许可的范围内，鼓励采取新技术!新设备！新材料和新工艺，在减少资源使用的同时提高资源的使用效率；另一方面，要迅速在最大份额的中低端市场推行以减少使用！合理使用资源为主要策略的低成本路线，即现阶段中国绿色建筑应以低耗为核心。
　　3、坚持适当技术原则，强调“整体设计”思想。
　　适当技术原则的内涵，所谓适当技术就是尽量采用符合当地产业，设备、材料和劳动水准的技术，因地制宜，积极适应建筑物所在地的环境条件，保持当地的文脉和传统。如某科技大学在陕北黄土高原所发展的现代窑洞住宅设计，利用最简单的玻璃温室、浮力通风、太阳能热水和天窗采光等技术，不但使窑洞居住环境大为改观，甚至使采暖能源节约了60%以上。
　　所谓整体设计，就是要从全球环境和资源出发，应用经济可行的各种技术和建筑材料，构筑建筑全寿命周期的绿色建筑体系。如何在设计之中应用高技术和优质的材料，就是要应用寿命周期评价方法予以权衡，现在欧美应用的高技术绿色设计方法往往和智能建筑设计相结合，智能建筑是使用户发挥最高效率、低保养成本和最有效的管理建筑本身的资源，这与绿色设计的理念是一致的。
　　二绿色建筑设计的原则
　　绿色建筑在设计过程中，必须针对其各个构成要素，确定相应的设计原则和设计目标。同时，这些构成要素又是设计人要具体操作的对象。在绿色建筑设计体系中，对设计原则的分析和把握具有重要的实践意义。这里以生态要素为主要对象，扼要阐述其设计原则。
　　1整体及环境优化原则
　　建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统，设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重，主要表现在保持当地文脉，保护历史人文景观，重视建筑场地对地形、地势的利用，加强建筑对当地技术、材料的利用，加强绿化，减少环境污染，用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
　　2简单高效发展的原则
　　绿色建筑应体现对能源的节省，尽可能利用可再生能源，如太阳能、风能等，加大智能化设计，广泛利用电子通讯和信息技术，要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系，做到近期规划与长远规划结合，为扩建和建造留有余地。
　　3健康舒适的原则
　　绿色建筑应保证建筑的适用性，体现对用户即人的关心，增强用户与自然环境沟通，让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境，增加建筑的采光系数，保证室内一定的温、湿度，创造良好的视觉环境及声环境，建立立体绿化系统净化环境等。
　　三、绿色建筑设计方法
　　1整体环境的设计
　　所谓整体环境设计，不是针对某一个建筑，而是建立在一定区域范围内，从城市总体规划要求出发，从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性，进行综合分析、整体设计。整体环境设计的方法有：
　　(1)引入绿色建筑理论。城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合，在加快建设的同时，创造性地保护和利用已有条件。一方面，改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置；另一方面，让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
　　(2)加强环境绿化。随着社会的发展，人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性，绿化不单是可以创造空间，还可以美化环境，创造良好的生活氛围。
　　用绿化覆盖地面，由于大量水分蒸发，往往可以造成比较凉爽、舒适的环境；高大的乔木在地面上形成了较大树荫，减少路面吸热，同时可以净化空气，提高空间的氧含量。因此，在人居环境住宅区的设计中，一定要注意绿化环境设计，创造出良好的微气候，应该将绿化量化标准引入设计规范。当前，环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。
　　①小区周围环境的绿化。尽量减少硬质铺地，扩大草坪面积，并尽可能多种植高大乔木。因为乔木的绿化效果要比同面积的草坪高几倍。目前，多数住宅小区常采用水泥砖铺地，这对小区环境很不利，应尽量采用具有渗透性的生态铺地，如格状铺地砖，方格中可以种草等。
　　②立体绿化。引入“土地空间化”的概念，包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物，避免阳光直射墙面，降低外墙表面温度，保证室内温度的稳定性。
　　(3)从整体出发，通过借景、组景、分景、添景多种手法，使住区内外环境协调。例如：滨临城市河道的住区宜充分利用自然水资源，设置亲水景点；临近公园或其他类型景点资源的住区，应考虑设计景点视线通廊，促成内外景点的交融；毗邻历史古迹保护区的住区应尊重历史，让珍贵的历史文脉溶于当今的景点设计元素中，使其具有鲜明的个性，并为保护区的开发建设创造更高的经济价值。
　　2建筑单体的设计方法
　　(1)建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比，它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑，在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大，具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高，减少体形凹凸变化，尽量采用规则平面形式。
　　(2)外墙设计要满足自然采光、自然通风要求，减少对电器设备的依赖，设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计，外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。①采用良好的外墙材料，利用更好的隔热砖代替粘土砖，节省土地资源，如上海现代房地产实业有限公司成功研制了以秸杆稻草为原料的绿色建材—————稻草板，并在上海青浦县推广使用，它与传统的粘土砖相比，不仅具有色彩丰富、重量轻、体积小、保温、隔热、隔音等多项优良性能，而且在环保上解决了秸杆焚烧的问题；其次它自然降解，不会给环境带来任何污染。②采用选择性镀膜窗户，其导热系数较小，能够改善室内环境的热稳定性。③加强门窗的气密性，减少热交换。④使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射，同时冬季能够调节便于采光。
　　(3)采用弹性设计方案，提高房屋的适用性、可变性，具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。①楼梯的可生长性，包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑，周边环境的生长预留地等。②预留管道空间，包括水电、通讯的发展空间。③家具系统的可变化性。
　　(4)建筑节能设计。要节约利用不可再生能源，如煤、石油、天燃气等，积极开发可再生的新能源，如太阳能、风能、水能等无污染能源。建筑材料尽可能利用可降解、可再生的材料，严格做到建材无污染、无辐射。
　　(5)建筑智能设计。目前，大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用，出现了智能化建筑，可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量，保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率，智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
　　四、绿色建筑的评价
　　建立绿色建筑体系是一个高度复杂的系统工程。要实现这一工程，不仅需要环境工程师和建筑师运用可持续发展的设计方法和手段，还需要决策者、管理机构、社区组织、业主和使用者都具备环境意识，共同参与营建的全过程。这种多层次合作关系的介入，需要在整个程序中确立一个明确的建筑环境评价结果，形成共识，使其贯彻始终。因此，绿色建筑体系迫切需要现代科学评价方法作为实施运作的技术支撑。目前常用的方法有：生命周期评价法、美国的环境评估工程、法国的ESCALE法等等。
　　人工环境的营造对生态环境的作用可以从不同层面划分为全球的、地区的、社区的以及室内的环境影响。此外，评价还涉及到其他一些重要方面的因素，如社会经济、历史文化、物理环境的影响(如噪声和气候)以及意识形态的内容(如景观、审美)等，而这些因素可能很难确定评价指标或者很难用一种清晰的因果关系来表达。绿色建筑评价是针对这一复杂系统的决策思维、规划设计、实施建设、管理使用等全过程的系统化、模型化和数量化，是一种定性问题的定量化分析，定性与定量相结合的决策方法。作为一种操作工具，它应对考虑环境设计的使用者提供帮助，从营造的每一阶段所采取的行动和列出一系列的指标信息而组织的。为此，首先应明确以下几个问题：对所研究的问题要有明确的认识，弄清问题的范围所包含的各因素之间的关系；需要明白研究是在怎样的一种前提下进行的，并且初始阶段所做的相关选择也必须弄清楚。评价方法的选择牵联着其他一些基本决定，如研究目标、边界、范围的设定。特别是在开始阶段，应抓住系统中的关键因素进行评判，从大的方面着手，忽略不重要的细节。否则将增加评价体系的复杂性，而不易把握其实质。
　　五、结束语
　　大力发展绿色建筑已经成为世界各国所面临的重要课题，也是我国建筑业发展的一项重要任务。它离不开全民的参与，通过我们共同的智慧、经验、勤勉和努力，我国的建设事业一定会走上一条环境和谐、资源节约、可持续发展的光明大道。
　　六、总结：
　　绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间，同时实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。其内涵既通过高新技术的研发和先进适用技术的综合集成，极大地减少建筑对不可再生资源的消耗和对生态环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活环境。
　　绿色建筑已经成为一个世界性的课题，国外从80年代就已开始研究，目前已有较成体系的设计方法、评估方法，各种新技术、新材料层出不穷。一些发达国家还组织起来，共同探索实现建筑可持续发展的道路，如：加拿大的“绿色建筑挑战”(GREENBUILDINGCHA-LLENGE)行动，采用新技术、新材料、新工艺，实行综合优化设计，使建筑在满足使用需要的基础上所消耗的资源、能源最少。日本颁布了《住宅建设计划法》，提出“重新组织大城市居住空间(环境)”的要求，满足21世纪人们对居住环境的需求，适应住房需求变化。欧盟国家推动“焦耳2”行动计划，因应可持续发展的要求，通过在多个欧盟国家，选择典型的具有示范性的绿色建筑设计项目，进行绿色建筑技术示范的行动计划。其目的是验证各种绿色技术，例如太阳能利用技术、地热能和水能利用技术在绿色建筑设计和实践中的应用。德国在90年代开始推行适应生态环境的住区政策，以切实贯彻可持续发展的战略。法国在80年代进行了包括改善居住区环境为主要内容的大规模住区改造工作。瑞典实施了“百万套住宅计划”，在居住区建设与生态环境协调方面取得了令人瞩目的成就。
　　城市生态建筑在国际上有着广泛的影响，不少发达国家根据各自的特点进行了实践示范。比较典型的有英国BRE的环境样板楼、法国巴黎的联合国教科文组织(UNESC0)的办公楼、Integer示范房屋、美国匹兹堡的CCI中心、英国新国会大厦、德国柏林的新议会大厦、法兰克福商业银行、澳大利亚悉尼的奥林匹克村、丹麦KAB咨询所设计的斯科特帕肯低能耗建筑等。这些绿色生态建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。
　　围绕推广绿色建筑的目标，国外近年来发展了一些绿色建筑评估体系，并且有相应的标准和模拟软件来评价。例如美国LEED绿色建筑评估体系、德国的LNB、英国的BREEM评估体系、澳大利亚的NABERS、加拿大的GBTools，挪威的EcoProfile、法国的ESCALE等。此外，日本和台湾省也相继推出了针对绿色建筑设计的评价体系。此外，在这些评估体系中都制定了定量的分级体系。例如美国的LEED，英国的BREEM评估体系、加拿大的GBToo1s都要求用建筑能耗模拟预测程序DOE—2对被评估建筑的能耗状况进行详细的模拟计算和预测；加拿大的GBToo1s和台湾的绿建筑评估手册则要求对园区的二氧化碳排放和吸收平衡、水的平衡以及建筑材料采掘、制造及运输过程中对资源的利用及对环境对影响进行全面的定量计算，再依据其结果进行评估。对于难以定量预测的内容，则采用定性分析、分级打分的方法。这些评估体系的制定及推广应用对以上国家或地区在城市建设中倡导“绿色”概念，引导建造者在建设过程中注重绿色和可持续发展起了重要的作用。
　　未来我国建筑节能关键技术展望和建议：
　　建筑节能并不意味限制发展，正确的建筑节能观，应该以提高建筑物的能量利用效率，同时尽量降低建筑物的固有能耗，用最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标，走可持续发展的道路。
　　建筑节能工作应该同时从两个角度同时展开。一方面是降低房间的冷、热负荷，通过合理的建筑设计及采用新型的节能建筑材料解决减少房间负荷(围护结构传热、新风得热及房间内人员、灯光、设备等的得热量)的问题；另一方面通过提高建筑耗能系统(冷／热源、输配系统和末端设备)的效率降低为满足冷、热负荷的要求而消耗的能量。
　　从新建建筑和既有建筑角度看，因为根据世界银行的预测，到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的，而既有建筑的节能改造工作的开展相对比较困难，所以近期应该优先考虑新建建筑的节能，包括建筑节能标准的制定和实施、建筑物和建筑设备的新技术开发和应用等。
　　从建筑类型看，民用建筑应该更侧重于新建建筑的建筑物本体的节能技术和优化设计，兼顾发展建筑设备新技术；商业建筑和公共建筑则更应该侧重于空调和采暖系统及照明设备方面的新技术和优化控制技术，对新建商业建筑的空调采暖系统技术更新和对既有商业建筑的系统节能改造技术应该同时推动。
　　此外，在对建筑节能技术的研发、应用加大支持力度的同时，应该从节能体制方面推动建筑节能工作，如建立基于市场的建筑节能机制、强化贯彻实施建筑节能标准、推动供热／冷计量收费制度、制定建筑节能经济激励措施等。
　　“绿色建筑关键技术研究”项目从3个方面开展研究：
　　第一：“绿色建筑的规划设计导则和评估体系研究”，结合中国的自然资源与环境条件、社会与经济发展的国情，研究确定绿色建筑的概念，界定绿色建筑的范畴，建立绿色建筑评估体系，制定绿色建筑规划与设计导则。针对我国社会主义管理体制的特点，探讨政策控制和市场机制结合，引导和推广绿色建筑的途径。
　　第二：“绿色建筑的结构体系评价方法研究”，主要进行五方面的深入研究：建筑结构体系全生命周期技术经济分析；建筑结构绿色评价体系研究；提高建筑结构体系绿色性能的技术手段研究；绿色建筑结构选型技术导则研究；钢结构（含公共建筑与住宅两类）推广应用的制约因素和成套关键技术的研究。
　　第三：“技术与分析评价方法研究”，围绕建筑材料在绿色建筑中应用的关键技术展开，主要研究工作分为绿色建材及建筑部品评价分析技术建筑废弃物、再生利用技术和产品的研发、新型环境协调产品的研究开发三部分。其次又包括一些小内容：绿色建材技术及分析评价方法的研究、绿色建材分析评价技术的研究、建筑部品分析评价技术的研究、绿色建材及建筑部品基础数据库和评价软件的编制、建筑垃圾再生集料及其配制新混凝土的研究、建筑垃圾再生及其应用技术的研究、建筑垃圾再生产品在新型建筑材料中应用研究中、室内湿度调节及抗菌防霉功能建筑材料关键技术的研究、产生负离子功能品关键技术的研究、高效净化空气材料和技术的研究。
　　现在，各国也纷纷将绿色建筑纳入到城乡可持续发展政策的体系之中，让资源使用减半，造福人类。如洛杉矶研究中心即是世界第一座全面生物化节能办公中心，其99%的能源由太阳能供应；又如阿姆斯特丹的国际荷兰集团银行办公大楼，它的能源使用效率是普通高楼的10倍，提供了良好的工作环境，更以生态绿化闻名。这些都是城市为求可持续发展建立绿色建筑的最佳典范。同时，我国现今天灾频频，应大力扶持绿色建筑，抵抗天灾，可持续发展，造福百姓。
　　随着现代社会步人了低碳时代，绿色建筑和可持续发展的观念顺应了时代的要求，已逐渐深植人心。毕竟，地球只有一个，这样类似的口号我们常可听见，但如果我们不去行动，赚再多的钱也只是枉然。地球的可持续发展掌握在你我的手上，让我们每一个人发挥自身的“蝴蝶效应”一起为地球贡献一份心力。我相信，我们的未来会是更加美好的。
　　