浅谈绿色建筑设计与工程技术的应用

摘要：建筑业的发展促进了人们生活品质的提升，但同时也消耗了大量的能源，对生态环境造成了破坏。随着建筑设计理念的转变，绿色建筑逐渐走进人们的视野。在绿色建筑设计理念中，主要倡导施工材料的低毒性、无害性、经济性和绿色性，在降低施工成本的基础上，达到了节约能源，减少环境污染的目的。在绿色建筑设计理念中，倡导低碳节能的思想，不仅体现在建筑材料的应用上，而且在建筑使用的过程中，也降低了能源的消耗，减少了污染物的排放。所以绿色建筑将是建筑行业发展的必然趋势，对于促进建筑业的发展具有重要的作用。

关键词：绿色建筑；设计；工程技术；应用

中图分类号：S611 文献标识码： A

引言

随着经济的发展、社会的进步，整个人类社会越来越重视生活环境质量，人们的生态环保意识也在不断增强，城市化进程的加快推动了建筑业的繁荣发展，建筑绿色施工技术得到了广泛地支持与认可，绿色建筑施工技术能够维护施工环境、保护自然生态环境，减少对环境的污染与破坏，控制工程建设的不良影响，维护建筑工程施工经济性、安全性，为建筑工程施工创造积极的环境效益，未来的建筑工程施工势必要朝着绿色环保方向发展。

一、绿色建筑设计的内容

绿色建筑是指将实现资源最大化的节约目的贯穿在建筑物的建筑和使用期限内，对资源进行合理的配置，将对环境的污染降低到最小化，提供给人们舒适、健康而又高效的居住空间。绿色建筑是一个全方位立体的工程，它同时兼备了节水、节地等多种优点，充分发扬了可持续发展的理念。节能、环保、可循环成为绿色建筑的首要特点，关注舒适化、健康化和人性化成为绿色建筑的首要任务。绿色建筑的基本内容是运用生态学的原理和方法，在人与自然和谐发展的基础上，探寻人与自然环境及建筑之间的关系，以找到创造生态建筑环境的设计方法。绿色建筑强调与自然的和谐共生。作为高能耗的建筑行业来说，应努力摒弃旧的发展模式，将节能环保作为新的发展思路，不断将绿色节能观念赋予到建筑之中。建筑物的最基本功能是满足住户的居住需要和居住安全，在满足这些基本功能的基础上，提高资源和能源的利用率，加大科技投入，充分提高我国能源资源的使用效率，减少对环境的污染，将资源能源得到最大化的利用，由此环境才能被保护，生态平衡才得以改善。建筑从一开始的规划设计到施工建设到管理运营直至最终的拆除的整个过程被称为全寿命周期。绿色建筑应考虑整个全寿命周期，确保在整个全寿命周期内的资源利用率最大化和对环境影响的最小化。

二、绿色建筑的意义

（一）节约能源和资源，减少C02污染

建筑本身是能源消耗大户，对环境也有重大影响。全球有50%的能源用于建筑，同时人类从自然界所获得的50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设旎。建筑引起的空气污染、光污染、电磁污染占据了环境总污染的1/3还多，人类活动产生的垃圾，其中40%为建筑垃圾。我国正大力发展城镇化，对住宅、道路、地下工程、公共设施的需求越来越高，所耗费的能源也越来越多，这与日益匮乏的石油资源、煤资源产生了不可调和的矛盾。我国处在经济快速发展时期，人们对高水平的生活的追求越来越强烈，对建筑的要求越来越高，如果推进建筑节能，将大大缓解地球温室效应所产生的压力，也极大的保护了其他资源。

（二）绿色建筑提供更加舒适的生活环境

对室外环境而言，绿色建筑通过科学的整体设计，集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等高新技术，具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等六大特点。室内环境，本质上决定着人们的舒适度，通过绿色建筑，可以充分利ฏ用一切资源，因地制宜，从规划、设计、环境配置的建筑手法人手，通过各种绿色技术手段合理地提高建筑室内的舒适性，同时保障人的健康生活，给居民提供良好的生活环境质量。

三、绿色建筑设计的原则

在明确清晰了绿色建筑的深刻涵义之后，便要对于此建筑的相关设计展开相应的研究。其中，绿色建筑设计原则关系到绿色建筑的后期建设规范，因此，明确的设计原则是为后期实施方法的制定做好铺垫的必备。

（一）环保、节能的原则

绿色建筑设计讲求的原则之

一、也是最基础的便是“环保、节能原则”。这一原则主要是指在建筑前期的设计中，对物料、建筑物的环境、空间等讲求环保，不能建立在破坏生态环境的基础上；节能便应该对于能耗、水资源等的浪费加以减少。这一原则的确立是映射“绿色建筑”这一理念的最初、最基本的内涵。

（二）可持续性原则

可持续性原则是科学发展观当中的重要核心内容，在绿色建筑设计中也便要认真贯彻落实和遵循。可持续性原则在绿色建筑设计中的具体体现可表现在对于设计中绿色、环保的可持续发展，不能只顾及眼前利益，对于生命周期这一整个过程都应该贯彻这一原则，实现其可续发展。

（三）和谐、统一性原则

绿色建筑设计过程中还应该注意其设计的建筑物及其前期准备和后期建设、配备、装修等都实现与生态环境、人类社会发展的和谐、统一，使得建筑有利于人类，又不建立在违背经济、社会发展和破坏生态环境的基础上，从而实现三者的统一和利益最大化。

四、绿色建筑的整体设计思考

（一）建筑的选址和现场设计

在绿色建筑设计前，就应该先考虑如何选址的问题。选址要结合当地的地形、地貌、风向等，合理布局。建筑应尽量选择向阳的地段，避免选在山谷、凹地处，这样才能有好的日照条件。选择的建筑地址应尽量交通便利，方便人们的出行；选择城镇化的区域，这样才能保证有基本的基础设施，方便人们的生活；对于一些生态敏感区域，尽量避开，以免对其环境造成影响。尽量选择能充分利用自然能源的地段。建筑的地点一旦确定将很难改变，在做好选址工作后，下一步的工作就是规划和设计建筑地点了，建筑地点规划和设计的合理性很重要，它除了要满足建筑物本身和自然的协调，还要达到绿色节能的目的。建筑现场要做到最小化的热岛效应，绿地的面积应尽量的扩大，确保该地的水源不被污染，减少自来水使用量，避免水土流失。当地的生态系统和生物链结构在建筑设计时必须被得到保证不能受到破坏。

（二）建筑的布局设计

建筑的布局是否合理很重要，一个好的建筑能将场地和资源的利用效率达到最大化，能改善建筑物的室内环境，减少建筑物的热排放能。建筑物的布局应做好充分的优化措施：建筑物内部的功能区划分应规划好，不需要安装窗户的功能区尽量放在建筑物的北边，同一地区应尽量布置功能相似的区域，这样是为了方便内部空调和通风系统的设计。尽量利用已有的地形作为围护结构以此来减少资源能源的总消耗量，优化好建筑物的朝ร向，当地的风能和太阳能等都是免费的自然资源，可以充分利用，已达到充分利用自然资源的目的。充分利用好植被，能减少建筑物的热负荷。

（三）建筑物的外形设计

绿色建筑设计很重要的一部分是建筑物的外形设计，建筑物的外形和空间❤热能耗有着很大的关系。建筑物本身的体形系数小，形态规整，能较大的减少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗，提高能源的总体利用率。建筑物的外形设计是否把握得当，对绿色节能的理念至关重要。我们可以将别墅设计的理念适❅当地引入到绿色建筑的设计当中，在别墅的设计当中，屋顶、门窗、阳台、线角与自然极其相容，从而将人类与自然的协调表现的淋漓尽致，绿色环保的理念是实施建筑可持续发展战略的基础。在设计中，应避免采用传统的单一住宅楼的单一行列式形象，利用变化的坡屋面增加阳光，减少雨水的渗漏。对于窗户和阳台的造型设计，可利用大块玻璃补充室内光线，还可利用窗户、窗格的多样变化形式创造一种类似别墅的建筑效果，给人以舒适宜人的感受。对于建筑外墙材质的处理，可适当运用面砖，以此强化建筑外立面的自然性和亲和感。还可根据当地不同季节的日照时间长短变化，运用不同的建筑外立面色彩使太阳能能得到充分的吸收，

（四）建筑物配套设施的设计

建筑物配套设施设计不仅要能体现出健康性和舒适性，更是节能环保设计的关键。建筑物配套设施在设计时首要考虑的是要采用环保材料。新风系统的设计很重要，它是改善建筑物室内环境质量和空气质量的重点。新风量的使用能很好地提高室内空气质量。室内和室外的温差是冬季和夏季都会存在的问题，新风量越大，说明需要处理耗费更多的能源。绿色建筑最大的特色就是节能，所以自然资源的利用对绿色节能很重要。自然界中可利用的自然资源有很多，太阳能的应用最为普遍，它是不需要耗费成本的清洁能源，实现对太阳能的最大限度地利用很重要。太阳能的利用方式目前来说主要为以下几种：一种是被动式太阳能热水系统。它主要是为用户提供热水。另一种是主动式太阳能系统。它需主要是为用户提供热水或是为居室供暖。还有一种是太阳能光伏发电系统，它主要为室内或是市政电网供电。此外还有一些其他的太阳能装置。地热能也是一种很好的自然资源，目前高温地热能主要用于发电或直接用于供暖；低温地热能主要是借助于地源热泵和地道风系统的应用。自然通风很重要，它能改善室内空气质量但没有任何的能源消耗，这种效果要强于空调，因为对环境没有造成污染ฌ。自然通风会受到很多条件的限制，要达到预期的目标，需要配合一些自动控制设备来进行。

（五）绿色建筑应遵循的设计原则和指导思想

绿色设计的基础和关键是生态建筑设计，设计的原则是要始终坚持可持续发展的理念，建筑形象应遵循朴实端庄、流畅简洁、现代开发。从建筑的开始选址到建筑的格局设计，从单体到群体，都要充分利用天然能源，以节省能源，在设计时要充分利用各类环保生态材料和技术。在整个设计中，充分注重建筑生态，在充分考虑减少资源消耗和保护自然环境的前提下，要将建筑的功能和建筑生态环境的持久性作为重点。绿色建筑的设计还应结合当地的文化特点，根据当地的实际环境特点，开发适合当地生态环境的设计。

（六）建筑围护结构的绿色节能设计

1、屋顶水池及绿化的设计。在屋面之上蓄有一定量的水，从而就可以利用水蒸发之后转化成太阳能。其主要的原理就是通过水蒸发与流动可以及时使得所蓄积的热量挥发，从而降低屋面的温度。且蓄水的屋面还可以有效的使混凝土的使用条件得到改善，进而相应的也就避免了由于雨水与暴晒而引起伸缩反应。同时还要适当的种植绿化植物，其可以很好的起到遮阳与同化的作用，与此同时，绿色屋面就会由于植物自身的蒸发与蒸腾而消耗掉热量，最终就会降低空气里面的温度。由此可见，屋顶绿化不仅仅可以有效地改善城市的热岛效应，还会在很大程度上美化市容市貌。

2、设置双层玻璃幕墙。目前，这种双层的玻璃幕墙已经获得业内外的一致好评，其被称为是“可以呼吸的皮肤”，其主要就是利用两层或者是三层的玻璃来作围护结构，在一般情况之下，内层采用的是中空Low-E的玻璃，然而外层则是利用普通的钢化玻璃，这样一来内层和外层之间就会留出来一定的空间，而这个空间也就是我们所说的空气夹层。

五、绿色施工的技术分析

（一）节约材料

在传统的施工中，耗费了大量的钢筋、木材、水泥、砂石等，这些材料是不可再生资源，因此需要在建筑工程的施工中，需要加强宣传和教育，提高施工人员的节约材料和环保的意识。在建筑工程的施工中需要尝试使用环保的施工材料，并且在满足施工图纸要求和施工规范要求的基础上尽可能的节省材料，在施工中合理的利用材料，减少材料的损耗率。施工现场中，对于木材制品和半制品需要尽量的减少在现场制作。制定科学合理的材料使用计划，并且实行旧物回收措施，对于废弃的材料进行清理。

（二）节水措施

在施工现场，冲洗车辆时必须设置相应的排水设置和废水沉淀地，可以对洗车和刷罐水进行回收，用于搅拌砂浆和混泥土的养护，或者可以用于施工现场的降水除尘。在基坑的施工中需要对降水井的水进行二次的利用，可以用于洗车、除尘、降温等，对于混凝土保养中，可以使用木刨削、草袋等保温材料，并且需要依据施工的天气状态进行洒水保湿，其中使用的水，尽量是回收的水。需要在阀门水压试压安装回收装置，对于回收的水可以用于下次的试压。对于管道中的试压水可以直接接入到下段管道中。对于排水管道的试验需要从上游灌水，这样可以减少水资源的浪费。在建筑工程中安装节水的器具，并且定期的检查管道和阀门，防止出现器具损坏而造成水资源的浪费。

（三）保护土地资源

在建筑工程的施工中需求充沛的考虑到现行施工技能对地表环境的破坏以及选用绿色施工技能对地表环境的保护，尽量防止呈现土壤侵蚀和丢失的表象。在工程的施工中，假如呈现裸土，需求使用砂石对裸土的方位栽培速生的草，这样下降土壤侵蚀的状况。在施工中容易呈现地表径流，然后形成土壤丢失的状况，为了削减地表的径流需求在施工现场合理的组织排水系统，并且需求对施工现场的斜度进行安稳，一起需求使用植被进行掩盖。假如施工现场的沉淀池渗漏，需求及时的采纳办法进行处理，需求将施工现场的沉淀物清理洁净，并且需求延聘有天资的单位进行运送。关于施工现场的有毒有害的废弃物需求及时的收回，防止污染土壤。

（四）控制废气的排放，减少施工过程中的大气污染

在建筑工程的施工中，也许会有扬尘和废气的排放，需求采纳操控扬尘的办法。施工现场运用的水泥、石灰、细沙等物料，这些物料在运送和堆放简单发生扬尘，不只形成施工资料的浪费，并且还污染了城市大气环境，因此在施工中需求及时的打扫，并且进行浇水。施工现场如果有锅炉，要运用节能的资料，严格操控废气的排放。施工车辆、机械的废气排放需求契合有关的规则，并且能够采纳办法下降尾气有害气体的排放。例如能够运用清洗燃油和燃料，装置尾气净化器。在施工中需求对现场的车辆、机械进行定时的维修，确保运行状态良好。

结束语

为了提高建筑工程的施工质量，需要让建筑工程的管理者和施工者，树立绿色施工技术的理念，并且在施工中采取绿色建筑技术，减少建筑工程对环境和周围环境的影响。建筑施工单位需要不断进行绿色施工技术的创新，这样才能够促进建筑行业的发展。