講解綠色建筑設(shè)計(jì)的概念及設(shè)計(jì)方法和策略

　　該文章結(jié)合具體工程項(xiàng)目，針對(duì)綠色建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，提出綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)整合建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、建筑物理等專業(yè)，在項(xiàng)目初期就結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)分析，實(shí)施“整體設(shè)計(jì)”。在每個(gè)專業(yè)之間尋找結(jié)合點(diǎn)和平衡點(diǎn)，滿足建筑創(chuàng)作、建筑功能、生態(tài)屬性等要求，采用的具體綠色技術(shù)措施做到綠色目標(biāo)與資金投入的最優(yōu)化。

　　1、概述

　　節(jié)約能源，有效利用資源和保護(hù)環(huán)境，注重以人為本，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑理念是21世紀(jì)建筑學(xué)發(fā)展的方向。如何正確處理好建筑技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，在使用功能要求、室內(nèi)環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)之間尋求平衡點(diǎn)，在追求建筑美觀的同時(shí)，得到適宜的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，滿足綠色建筑的相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)在建筑的全生命周期內(nèi)資源高效利用。今天的優(yōu)秀建筑作品一定是建筑技術(shù)、綠色理念與藝術(shù)、文化、歷史屬性完美的結(jié)合。因此，在綠色建筑設(shè)計(jì)中如何做到達(dá)到綠色目標(biāo)，建筑的形式與功能的統(tǒng)一，并使技術(shù)選擇經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，是設(shè)計(jì)的重要工作內(nèi)容，也是企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。

　　2、綠色建筑的設(shè)計(jì)方法和策略

　　綠色建筑設(shè)計(jì)包括場(chǎng)地與綠色規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)與室內(nèi)環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水和節(jié)材五部分內(nèi)容。設(shè)計(jì)中相應(yīng)體現(xiàn)在綠色建筑理念在在規(guī)劃階段的通盤整體考慮、適應(yīng)當(dāng)?shù)亟ㄖ夂蛐缘谋粍?dòng)設(shè)計(jì)策略。具體包括，合理的日照與遮陽(yáng)設(shè)施、良好圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)、合理的通風(fēng)和可再生能源的利用、污水處理及雨水中水利用、綠色材料用選用、良好的室內(nèi)熱舒適環(huán)境、聲環(huán)境、空氣質(zhì)量等等。

　　如何實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)策略轉(zhuǎn)化到建筑設(shè)計(jì)，“不顯山露水”地落實(shí)到施工圖上，是要解決的關(guān)鍵問題。其中最關(guān)鍵是要結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬分析手段采用“整體設(shè)計(jì)方法”。在項(xiàng)目初期建立一個(gè)由各個(gè)專業(yè)組成設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，定一個(gè)確定的目標(biāo)——設(shè)計(jì)綠色建筑。各成員均以此目標(biāo)作為準(zhǔn)繩，來進(jìn)行協(xié)調(diào)專業(yè)之間的沖突和矛盾。只有各專業(yè)的通力合作和全程積極參與才能真正實(shí)現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計(jì)。

　　3、綠色建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)過程

　　(1)綠色建筑的規(guī)劃階段的設(shè)計(jì)優(yōu)化

　　在規(guī)劃階段，分析場(chǎng)地中的氣候資源特點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬的方法，從空間布局和朝向選擇上對(duì)建筑的熱、聲、光、風(fēng)場(chǎng)等進(jìn)行優(yōu)化。建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目一旦通過報(bào)規(guī)，是很難進(jìn)行修改調(diào)整。如果前期倉(cāng)促定案，會(huì)造成先天不足，是很大的缺憾。圖1 是成都西南交通大學(xué)歸谷低碳小區(qū)日照強(qiáng)度計(jì)算圖，通過總平面設(shè)計(jì)的優(yōu)化分析，對(duì)建筑物平面布置和體型的調(diào)整，優(yōu)化建筑的陰影分布，保證充足的日光進(jìn)入每一棟建筑內(nèi)，日照效果達(dá)到最好。對(duì)建筑物進(jìn)行通風(fēng)模擬，以確定最佳的布局方式，并優(yōu)化室內(nèi)外空間布局，形成穿堂風(fēng)，使建筑物達(dá)到最好的通風(fēng)條件。圖2 為該項(xiàng)目的室外風(fēng)環(huán)境CFD 模擬風(fēng)場(chǎng)。

　　(2)建筑氣候適應(yīng)性與設(shè)計(jì)優(yōu)化

　　在深入分析不同經(jīng)典綠色建筑的基礎(chǔ)上，通過對(duì)不同氣候區(qū)建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作的研究，發(fā)現(xiàn)地域建筑的創(chuàng)新與發(fā)展都涉及到建筑基本屬性。如功能與空間、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造形式、室內(nèi)外物理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)投入、地域風(fēng)格等，反映出安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、美觀等性能特征在建筑創(chuàng)作中的主導(dǎo)地位。建筑外觀是在順應(yīng)氣候、地形、地貌等自然條件，按照人的傳統(tǒng)、文化、習(xí)俗和審美等的要求，作用于建筑，是地域建筑給外界的最直觀的表達(dá)方式;建筑的功能是在滿足工作與生活需求這一共性的基礎(chǔ)上，對(duì)文化、宗教信仰、工作與生活習(xí)慣等個(gè)性特征的滿足;環(huán)境問題是人工環(huán)境帶給人體最直觀的感受，它的好壞直接影響人體健康，也會(huì)導(dǎo)致資源、能源利用的差異;經(jīng)濟(jì)性決定了選取材料和技術(shù)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，這一制約因素發(fā)揮著決定性作用;除此以外，與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是目前以及很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)任何建筑都必須面對(duì)和解決的難題之一，尊重自然，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的建筑產(chǎn)業(yè)是當(dāng)務(wù)之急。通過對(duì)不同建筑的功能、文化、氣候適應(yīng)性研究，認(rèn)為綠色建筑最顯著特點(diǎn)之一是建筑的氣候適應(yīng)性。

　　(3)建筑形態(tài)設(shè)計(jì)與節(jié)能設(shè)計(jì)

　　綠色建筑設(shè)計(jì)與一般設(shè)計(jì)的根本性區(qū)別在于采用量化分析的方法代替感性認(rèn)識(shí)，可以說沒有定量化的分析就沒有理性綠色建筑的誕生。采用計(jì)算模擬分析手段來推敲設(shè)計(jì)策略對(duì)建筑能耗的影響，進(jìn)而優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)。

　　(4)采光遮陽(yáng)與建筑設(shè)計(jì)

　　由于建筑進(jìn)深大，側(cè)窗采光造成內(nèi)部采光不好，均勻性差，根據(jù)成都冬季日照率低和夏季太陽(yáng)輻射特點(diǎn)，為保證大部區(qū)域白天不需人工照明，設(shè)置采光通風(fēng)遮陽(yáng)天窗，以及玻璃幕墻頂部通風(fēng)遮陽(yáng)措施，保證了候車廳深部空間日間自然采光滿足亮度和均勻度要求，并在候車廳不同部位的環(huán)境平均輻射溫度控制在27℃以下，使侯車大廳處于舒適性范圍，同時(shí)降低空調(diào)能耗。由此，在西側(cè)玻璃幕墻和天窗應(yīng)采取遮陽(yáng)措施。下圖給出了采用傾角為10°的百葉遮陽(yáng)措施后外進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射特征曲線圖，由圖可看出，采用百葉遮陽(yáng)后，可以大幅消減對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射，從而改善夏季室內(nèi)的熱舒適度，降低了空調(diào)能耗。

　　綠色建筑設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以可持續(xù)的綠色建筑設(shè)計(jì)理念為共同基本出發(fā)點(diǎn)，協(xié)同合作的整體設(shè)計(jì)過程。通過采用高技術(shù)的分析優(yōu)化設(shè)計(jì)手段達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)措施的目的，從而實(shí)現(xiàn)在提供優(yōu)良環(huán)境的同時(shí)，便于維護(hù)和長(zhǎng)久使用，綠色技術(shù)體系中更加注重對(duì)成本的控制、簡(jiǎn)單技術(shù)措施的鼓勵(lì)。

　　綠色建筑設(shè)計(jì)要探究各專業(yè)技術(shù)之間的合理性，研究建筑空間功能使用的好壞、生態(tài)氣候、節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展上的貢獻(xiàn)。在今天許多綠色建筑中過高地追求高新技術(shù)、昂貴的設(shè)備和材料、表面化的綠化造型感覺，在造價(jià)嚴(yán)重偏高、能耗暴增等問題上偏離了綠色建筑的精神。出現(xiàn)了很多奇奇怪怪的建筑，帶來高能耗的同時(shí)，偏離了建筑的使用功能和室內(nèi)健康舒適的環(huán)境。綠色建筑理念，應(yīng)更加注重建筑與綠色技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，從設(shè)計(jì)的初期出發(fā)，采用高技術(shù)的手段對(duì)綠色建筑進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到綠色建筑低成本、簡(jiǎn)單技術(shù)和高收益的綠色建筑。