建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)優(yōu)化與對策研究

劉海

（甘肅省建材科研設(shè)計院有限責任公司西安分公司，西安 710000）

1 引言

綠色建筑技術(shù)是我國21 世紀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要布局，通過取締和優(yōu)化傳統(tǒng)建筑建設(shè)中的高能耗和高污染施工技術(shù)，使建筑施工技術(shù)逐漸向自然、綠色、科學和低耗方向發(fā)展。其整體理念是，將傳統(tǒng)建設(shè)中單一的建筑功能實現(xiàn)，轉(zhuǎn)化為建筑和人文環(huán)境的統(tǒng)一融合。從長遠角度來看，綠色建筑技術(shù)符合我國可持續(xù)發(fā)展的根本理念。

2 建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)優(yōu)化的主要內(nèi)容

2.1 綠色建筑技術(shù)的深度優(yōu)化

綠色建筑設(shè)計深度優(yōu)化的主要內(nèi)容是，在綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷提升其技術(shù)科技含量，使其具有更好的綠色環(huán)保性能。深度優(yōu)化，追求“更節(jié)能、更低耗、更綠色、更環(huán)?！薄Ｒ虼?，要重點加強對于技術(shù)的研究，對于新材料的研發(fā)和應(yīng)用，注重節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)性能的全面提升。

綠色建筑技術(shù)在深度優(yōu)化上主要聚焦在3 個方面：（1）要研究新技術(shù)、開發(fā)更高效的能源，降低傳統(tǒng)能源消耗，比如，加大風能、太陽能的設(shè)計投入；（2）要注重降耗設(shè)計，在綠色建筑設(shè)計理念下，要優(yōu)化技術(shù)，降低能源損耗，提升能源轉(zhuǎn)化率；（3）要注重循環(huán)設(shè)計，加強資源的循環(huán)利用，以達到提升建筑內(nèi)循環(huán)效果，降低對周邊環(huán)境的影響，提升環(huán)境友好度。整體來看，綠色建筑技術(shù)的深度優(yōu)化對新材料、新技術(shù)的要求較高，這需要多個行業(yè)共同發(fā)展進步才能實現(xiàn)，因此這將是一個長期的優(yōu)化方向[1]。

2.2 綠色建筑技術(shù)的廣度優(yōu)化

綠色建筑技術(shù)的廣度優(yōu)化追求的是，通過設(shè)計優(yōu)化在更多領(lǐng)域中實現(xiàn)更多項目的節(jié)能設(shè)計。在廣度優(yōu)化方面存在較多成功案例，比如，在建筑設(shè)計最初階段，就考慮到該建筑更需要注重保暖設(shè)計，于是在框架構(gòu)建上，采用了內(nèi)含保溫層的整體框架設(shè)計，為后續(xù)保暖設(shè)備建設(shè)預(yù)留了更多空間，變相為綠色建筑設(shè)計做出了貢獻。又比如，在大風建設(shè)區(qū)域進行節(jié)能設(shè)計時，設(shè)計人員先在設(shè)計前通過CFD 模擬仿真技術(shù)對建筑通風環(huán)境進行了模擬優(yōu)化，這樣可以根據(jù)需求更好地優(yōu)化建筑門窗大小，同時調(diào)整內(nèi)部各房間的連通情況，在有效保證取暖的同時又能夠保障內(nèi)部空氣流通，提升了內(nèi)部居住安全系數(shù)。

2.3 綠色建筑技術(shù)的適應(yīng)性優(yōu)化

我國地大物博，氣候環(huán)境多樣，在某地區(qū)較為適用的綠色建筑技術(shù)遷移到另一區(qū)域時往往會出現(xiàn)不適用現(xiàn)象，這就是建設(shè)技術(shù)適應(yīng)性不足的體現(xiàn)。比如，在南方小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)中可采用多通風設(shè)計，但是如果在污染較重的城市，尤其是工業(yè)區(qū)附近的住宅中采用多通風設(shè)計則可能會大幅降低空氣質(zhì)量，使其綠色性能直線下降。值得注意的是，適應(yīng)性不足也有可能出現(xiàn)在同一地區(qū)的高低層建筑中，如在低層應(yīng)用效果較好的綠色建筑技術(shù)在應(yīng)用到高層時可能出現(xiàn)較大問題，所以在進行綠色建筑技術(shù)優(yōu)化時，要結(jié)合具體建設(shè)場景進行實況優(yōu)化，盡量利用環(huán)境優(yōu)勢以最低成本打造最優(yōu)環(huán)境[2]。

另外，在綠色建筑技術(shù)中如果融入較多地域性設(shè)計理念，將其應(yīng)用到其他場景中，可能還會出現(xiàn)文化沖突和審美沖突。因此，對于跨地區(qū)大型建筑設(shè)計企業(yè)而言，相關(guān)設(shè)計人員不僅需要過硬的設(shè)計實力，還需要具備一定的地域文化認知能力，能夠結(jié)合本地居民需求展開設(shè)計，這樣才能避免出現(xiàn)設(shè)計方案適應(yīng)性不足的問題。

2.4 綠色建筑技術(shù)的成本優(yōu)化

綠色建筑技術(shù)需要的材料包含了多種復合材料，并且在施工技術(shù)上講究現(xiàn)代化工藝，這會導致建設(shè)成本會顯著提升，不符合大部分建設(shè)需求。因此，在綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化上，還需要注重成本優(yōu)化，以降低綠色建筑技術(shù)成本，提升其親民性[3]。

當下一個較好的成本優(yōu)化方向是，就地取材，自然取材?？紤]到人工合成材料，如常見的油漆、黏合劑、涂料和膠水可能會污染環(huán)境，因此，返璞歸真直接去自然界中選用木材或石材作為建筑材料，可在保證綠色的同時實現(xiàn)成本管控。但選取自然界的材料存在較大局限，所以在綠色建筑技術(shù)施工中可多將天然材料應(yīng)用于裝飾、涂料和內(nèi)部裝修方面，有條件的還可以通過配套安裝綠植的方式，以低成本手段實現(xiàn)高質(zhì)量綠化設(shè)計效果。

3 綠色建筑技術(shù)優(yōu)化設(shè)計的主要對策

3.1 提升綠色建筑模式下的布局優(yōu)化

綠色建筑的創(chuàng)新方向很多，節(jié)能設(shè)計、減排設(shè)計、循環(huán)設(shè)計和新能源利用設(shè)計以及綠化建設(shè)都是典型的綠色建筑創(chuàng)新方向。如今我國在綠色建筑技術(shù)上雖然取得了較大突破，但整體綠化度并不高，因此，加強建筑創(chuàng)新仍然很有必要。比如，最經(jīng)典的綠色建筑設(shè)計中，通過在陽臺屋頂安置綠化植物，并優(yōu)化建筑外壁，為爬山虎的生長提供條件，能夠提升建筑整體綠化度。除了創(chuàng)新建筑本身性能外，創(chuàng)新建筑布局也是一個較為有效的優(yōu)化方向。當下，我國在綠色建筑實踐中出現(xiàn)了較為盲目的照搬照抄現(xiàn)象，但其中的失敗案例同樣累積了較為豐富的經(jīng)驗。因此，在新布局中，應(yīng)充分學習借鑒以往布局設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合本地的日照、風向和周邊建筑等因素展開合理布局。比如，為了充分利用日照和風能，可采用交錯布局的方式，在建筑規(guī)劃時，合理降低前排建筑高度，提升后排建筑高度，實現(xiàn)更好的采光設(shè)計[4]。

3.2 新建筑材料的研究和應(yīng)用技術(shù)

綠色建筑技術(shù)和材料領(lǐng)域的發(fā)展有著密切關(guān)系，優(yōu)質(zhì)的綠色建筑材料應(yīng)具有健康、環(huán)保、安全及優(yōu)質(zhì)4 個基本條件。目前，在國家的大力推動下，我國新材料領(lǐng)域研究進展迅速，許多優(yōu)質(zhì)建筑材料應(yīng)運而生，可適用于多個場合下的不同場景需求。比如，對于常見的墻體材料，就有納米技術(shù)高剛性磚塊、生物化學優(yōu)質(zhì)保溫磚塊、功能性稀土磚塊、低成本空心磚，還有氣凝膠墻體材料結(jié)構(gòu)等多種建設(shè)材料，這些材料都可在特定環(huán)境下充分發(fā)揮其價值和功能。

當然，除了材料科學領(lǐng)域研發(fā)新材料外，建筑行業(yè)內(nèi)部也可根據(jù)自身需求研究新的綠色材料施工技術(shù)，進行多種材料組合，揚長避短，提升建筑性能。在綠色建筑技術(shù)方面，完全可以根據(jù)需求自由對墻體組合狀態(tài)進行適當取舍，比如，在北方綠色建筑設(shè)計中，考慮到北方冬季氣溫較低，可適當加厚保溫層設(shè)計，其他層的材料可適當削減，如果是外墻裝飾，則要考慮抗裂設(shè)計，選擇較好的防裂材料進行優(yōu)化。此外在材料選擇中，基于成本優(yōu)化，在能使用天然材料情況下，可盡量選擇低成本天然材料降低成本，在保障質(zhì)量的同時實現(xiàn)成本管控[5]。

3.3 能源優(yōu)化利用和新能源的開發(fā)技術(shù)

綠色建筑的新能源開發(fā)利用是基于開源角度提出的一個設(shè)計理念，該方式可有效降低建筑對傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放問題，進而完成綠色建筑建設(shè)目標。當下，較為熱門的新能源主要有太陽能、風能和地熱能，沿海建筑也可利用潮汐能。由于這些能源因素對環(huán)境要求較高，因此，在具體選擇上可從成本角度出發(fā)，考慮安裝一種或幾種。

在太陽能利用上，適合安裝太陽能設(shè)備作為建筑能源的地方需要有充足日照。在安裝設(shè)計太陽能裝置時，要考慮朝向問題。當前，我國城市地區(qū)普遍存在玻璃幕墻，因此，可做好建筑的聯(lián)動設(shè)計，安裝玻璃幕墻加太陽能能源裝置的聯(lián)合裝置，能保證在有效消除光污染的同時，進一步提升太陽能裝置的能源效率。在風能利用上，要做好前期風力測試工作，并采取相應(yīng)措施進行降噪處理。

如今，我國在光伏領(lǐng)域和風能發(fā)電設(shè)備方面給予了重點投資，相關(guān)設(shè)備效率不斷增加，設(shè)備成本也在進一步降低，這為現(xiàn)代建筑中普及使用新能源設(shè)備提供了更多可能。存在條件的建筑可同時安裝更多、更大的新能源設(shè)備。該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員更需緊跟時代步伐，做好對于這些技術(shù)的前沿觀察研究，并積極思考其在綠色建筑技術(shù)中的融合應(yīng)用[6]。

3.4 綠色建筑和智能建筑的融合技術(shù)

在綠色建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上加強對于智能建筑的研究，注重綠色建筑和智能建筑的融合開發(fā)建設(shè)，是創(chuàng)建現(xiàn)代綠色智能建筑的重要方向。以智能化提升綠色化理論的可行性在于，智能化建筑能夠更好地實現(xiàn)建筑內(nèi)部的監(jiān)管協(xié)調(diào)，提升內(nèi)部資源的優(yōu)化配置，從而達到更好的節(jié)能減排效果，這符合綠色建設(shè)設(shè)計的大目標[7]。

在綠色建筑技術(shù)和智能建設(shè)技術(shù)融合中，首先要加強綠色施工技術(shù)的信息化建設(shè)，比如，在給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、園林景觀系統(tǒng)等方面，要加強智能化控制建設(shè)，將人工控制閥門升級為電腦自動控制閥門，綠色建筑技術(shù)中要加強物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用普及，將常規(guī)信息之間的傳遞轉(zhuǎn)化為電信號的傳輸和控制，打造出更完善智能的建筑控制體系。在中央智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析下，可通過智能監(jiān)測完成環(huán)境調(diào)控、燈光控制、安防應(yīng)急、家居遠程控制等智能操作，在有效提升資源利用率，降低碳排放的同時，提升系統(tǒng)安全指數(shù)。未來，智能綠色建筑還可以考慮接入多類節(jié)能型門窗、智能化外部遮陽體系、建筑外墻反射裝置、雨水中水處理系統(tǒng)，以實現(xiàn)更強大的自動化節(jié)能環(huán)?？刂颇繕?。

4 結(jié)語

綜上所述，綠色建筑技術(shù)在我國發(fā)展建設(shè)中存在十分廣闊的前景，在技術(shù)領(lǐng)域也有很大的進步空間。如今國家對該領(lǐng)域進行重點扶持，所以相關(guān)技術(shù)人員要不斷創(chuàng)新，敢于實踐，總結(jié)經(jīng)驗，這不僅對行業(yè)發(fā)展進步具有積極的推動意義，對于企業(yè)自身而言，也能更好地占領(lǐng)市場先機，獲取更多生存機會。