張俊山

Analysis of Design Features and Construction Measures of Green Buildings

ZHANG Jun-shan

摘要：在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，社會經(jīng)濟快速發(fā)展、人們生活質(zhì)量提升，但同時也出現(xiàn)了各種各樣的環(huán)境問題，在這種背景下人們開始追尋更好的生活方式，慢慢地加大了對環(huán)境保護的關(guān)注和重視。隨著節(jié)能環(huán)保理念的深入人心，在建筑領(lǐng)域出現(xiàn)了許多綠色建筑物，綠色建筑的存在其主要目的是為了打造舒適、安全和健康的居住環(huán)境，實現(xiàn)人和建筑、和自然會環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。鑒于此，本文將在分析綠色建筑含義和設(shè)計施工理念的基礎(chǔ)上，談?wù)勗趯嶋H工程中應(yīng)該采取怎樣的措施優(yōu)化綠色建筑設(shè)計和施工，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

Abstract： In the development of modern society， the social economy has a rapid development and the people's quality of life is improving， but a variety of environmental problems have emerged， in this context， people began to pursue a better lifestyle， slowly add great attention to environmental protection. With the deepening of the concept of energy conservation and environmental protection， many green buildings have emerged in the construction field. The main purpose of green buildings is to create a comfortable， safe and healthy living environment， and to achieve coordinated development of people， buildings and the natural environment. In view of this， this paper analyzes the meaning of green building and the design and construction concept， and explores the measures should be taken in the actual project to optimize the design and construction of green buildings and achieve the goal of energy saving and environmental protection.

關(guān)鍵詞：綠色建筑;設(shè)計;節(jié)能環(huán)保;施工措施

Key words： green building;design;energy saving and environmental protection;construction measures

中圖分類號：TU201.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0111-04

1? 綠色建筑設(shè)計概述

1.1 綠色建筑設(shè)計內(nèi)涵

綠色建筑指的是將環(huán)境和建筑結(jié)合起來，在建筑設(shè)計和施工中考慮當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境因素，盡量采取措施來降低建筑施工對環(huán)境造成的影響，嚴(yán)格控制好建筑的消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的生態(tài)建筑。

1.2 綠色建筑設(shè)計優(yōu)勢和特點

和普通建筑相比，綠色建筑具有以下顯著特點;第一建筑形式和建筑設(shè)計思路上有很大的不同，綠色建筑設(shè)計可在很大程度上降低建筑施工中對于材料的使用，減少在正式投入使用后的能源消耗，從而達到提高資源利用率、降低環(huán)境污染的目的。所以綠色建筑設(shè)計體現(xiàn)的是以人為本、人與自然和諧相處的宗旨，通過打造舒適安全的生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)節(jié)能、生態(tài)和建筑功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。另外，綠色建筑也是一種對當(dāng)?shù)氐赜颦h(huán)境和人文歷史環(huán)境的保護和利用，比如使用當(dāng)?shù)仫L(fēng)格特色的建筑材料，遵循就地取材的原則不但可降低材料運輸費用，而且使建筑體現(xiàn)出地域性獨特風(fēng)格，適合當(dāng)?shù)厝藗兊木幼　?/p>

2? 綠色建筑設(shè)計和施工理念

綠色建筑設(shè)計和施工其實質(zhì)是從節(jié)能環(huán)保的角度，既要實現(xiàn)對能源資源的節(jié)約，又要保證施工不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，所以要求盡量使用環(huán)保型節(jié)能材料，同時要考慮材料設(shè)備運輸成本，盡量使就地取材，選擇生產(chǎn)能耗較低和回收率較高的材料，這樣可避免在運輸中產(chǎn)生能耗損失和污染，同時也降低了施工成本。但是同時要以施工安全和施工質(zhì)量為前提條件。

第一，為避免減少材料生產(chǎn)和運輸中產(chǎn)生能耗損失和污染，盡量就地取材，生產(chǎn)節(jié)約環(huán)保型的材料。在建筑設(shè)計時就要注意使用時的節(jié)能，又要考慮減少材料本身的能源消耗。既要滿足建筑功能和結(jié)構(gòu)安全性要求，又要選擇生產(chǎn)能耗較低且回收率高、取材方便的材料。第二，要求進行合理的設(shè)計以實現(xiàn)建筑設(shè)計和施工材料節(jié)約的目標(biāo)。在建筑設(shè)計中應(yīng)在滿足結(jié)構(gòu)需求的基礎(chǔ)上盡量從材料節(jié)約的角度進行優(yōu)化設(shè)計，可結(jié)合以往經(jīng)驗和精確的計算使鋼筋滿足最小配筋率要求，同時盡量減少對鋼筋的使用，或在水泥中加入添加劑一是為減少對水泥的使用，二是為減少水泥水化熱的產(chǎn)生。此外還可以在建筑體形設(shè)計上實現(xiàn)節(jié)能，比如進行平面布局，對建筑的形狀、進深、體形系數(shù)、表面積系數(shù)、長寬比、朝向等進行合理設(shè)計，對建筑墻體、門窗、屋頂屋面、管道、外圍護結(jié)構(gòu)等進行合理設(shè)計，以提高資源的利用率，實現(xiàn)對建筑材料節(jié)約使用的目標(biāo)，同時又能滿足工程質(zhì)量要求。第三，關(guān)于建筑材料的選擇，環(huán)保節(jié)約型材料的特點是無毒無害或低毒低排放，無毒無害指的是純天然的材料，本身沒有經(jīng)過污染只是經(jīng)過了簡單的加工的裝飾材料，最常見的有石膏、砂石、木材。低毒低排放的材料指的是經(jīng)過加工合成的可以控制有毒有害物質(zhì)排放的、毒性較少且對人體沒有傷害的材料，常見的有符合國家檢測標(biāo)準(zhǔn)的膠合板、纖維板等。環(huán)保裝飾材料包括環(huán)保型地材、環(huán)保型墻材、環(huán)保型墻飾和環(huán)保型漆料、環(huán)保型照明材料等。這些材料一般都具有高效、安全優(yōu)質(zhì)，能達到資源節(jié)約和環(huán)境保護的目標(biāo)。此外還包括可再生自然資源，主要有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等，這些資源可被用在空調(diào)系統(tǒng)、太陽能熱水器的設(shè)計中。

3? 綠色建筑設(shè)計和施工的有效對策分析

3.1 進行科學(xué)的方案設(shè)計

在進行建筑工程施工前，首先要確定科學(xué)合理的施工方案，而在方案制定前首先要對工程現(xiàn)場進行實地勘察，了解工程施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)和氣候條件，同時還要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用竦男枨螅热鐚ι钯|(zhì)量、對居住舒適度安全性的要求等。在深入現(xiàn)場考察和分析的基礎(chǔ)上還要考慮工程施工是否會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，考慮工程的能耗。在綜合分析這些因素的基礎(chǔ)上科學(xué)選址，展開論證后明確設(shè)計規(guī)劃的要點和內(nèi)容，然后對建筑的朝向、形狀、規(guī)格、層數(shù)等參數(shù)進行確定。

3.2 以制度和法律法規(guī)為保障

為實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，除了要進行工程方案的科學(xué)設(shè)計外，還必須要有制度和法律法規(guī)為基礎(chǔ)保障，這樣綠色建筑工程施工才能有明確的工程規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并以此來約束施工行為。當(dāng)前我國在綠色節(jié)能建筑施工方面的法律法規(guī)還不夠完善，只有部分地區(qū)對綠色建筑工程標(biāo)準(zhǔn)進行了確定但是在全國范圍內(nèi)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，在實際施工中依然會遇到很多困難。所以我國要加快對綠色建筑施工法律法規(guī)的建設(shè)進程，并出臺具體的控制策略，使綠色建筑施工標(biāo)準(zhǔn)化和合理化。此外，作為第三方的監(jiān)理機構(gòu)也要承擔(dān)起對綠色建筑的監(jiān)理職責(zé)，重視對建筑施工的監(jiān)督和管理，尤其要做好對材料進場和使用的檢查，對現(xiàn)場施工提供專業(yè)的指導(dǎo)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)在綠色建筑設(shè)計和施工中存在任何問題都要及時給以糾正，避免問題擴大而影響整體工程。同時，政府單位應(yīng)和其他部門一起研究能夠保證施工安全和經(jīng)濟性的制度政策，采用相應(yīng)的行政手段、經(jīng)濟方法和法律手段等完善施工操作，保證項目能高效完成。

3.3 在實際施工中合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)

在建筑工程的綠色設(shè)計中，主要內(nèi)容包括建筑的朝向設(shè)計、層數(shù)設(shè)計、陽臺設(shè)計、圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計等，同時還要加強對水資源、自然風(fēng)、太陽能、綠色景觀等的應(yīng)用。第一，在朝向設(shè)計時要重點考慮建筑的地理位置，使建筑物盡量朝向太陽光，這樣可提高對太陽資源的利用率從而節(jié)省許多能耗。建筑設(shè)計時關(guān)于樓層樓高和樓距還要具有明顯的高低差異，具有豐富的戶型格局，這樣可以使房間的日照時間更加合理。設(shè)計人員要從綠色環(huán)保的角度出發(fā)合理控制好各樓宇間的距離和朝向。第二，綠色建筑要實現(xiàn)對自然風(fēng)的利用，滿足冬暖夏涼的需求，在設(shè)計時重點考慮當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)的風(fēng)向變化，合理控制樓宇間距、做好合理的規(guī)劃布局，從而減少對夏季自然風(fēng)的阻擋，又能避免冬季自然風(fēng)直吹建筑。保證建筑內(nèi)部實現(xiàn)自然對流，保證有良好的通風(fēng)條件，利用自然風(fēng)資源來降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。第三，在外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計上要注意利用保溫技術(shù)，在陽臺設(shè)計時一般采用挑出陽臺的方式，不但可增加建筑面積而且還形成了遮陽區(qū)域，起到生態(tài)平衡的作用。第四，在綠色設(shè)計時也要注意對排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃，使給排水系統(tǒng)也滿足節(jié)能減排要求，比如采用中水回收系統(tǒng)、雨水收集器等實現(xiàn)對水資源的循環(huán)利用，實現(xiàn)綠色節(jié)能的目標(biāo)。第五，綠色建筑設(shè)計中重要的綠色元素之一是綠色景觀，綠色景觀可調(diào)節(jié)碳氧平衡，可降低空氣污染，還能吸收一定的噪音，改善室內(nèi)外環(huán)境。所以在綠色建筑設(shè)計時還要因地制宜采取立體化綠化模式，充分利用當(dāng)?shù)鼐G色景觀。

3.4 加快培養(yǎng)高素質(zhì)的建筑設(shè)計和施工人才

在綠色建筑設(shè)計和施工中，設(shè)計人員和施工人員的能力將直接影響工程綠色節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。所以要重視對工作人員能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，提升他們的專業(yè)水平以滿足綠色工程所需、設(shè)計人員應(yīng)在實踐中豐富設(shè)計理論、提升設(shè)計技術(shù)，全面考慮施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件和人文條件，從多角度出發(fā)對施工方案進行設(shè)計優(yōu)化。施工人員則要加強專業(yè)知識學(xué)習(xí)，研究更先進的施工技術(shù)，同時要保證工程施工的合理和規(guī)范，嚴(yán)格按照施工方案開展施工，不可隨意變更參數(shù)。為保證資源的充分利用、保證工程的質(zhì)量可采取有效的節(jié)能措施，加大對新型材料的應(yīng)用。此外應(yīng)加強設(shè)計人員和施工人員的合作，這樣才能建造出既有質(zhì)量又符合綠色節(jié)能要求的建筑。要求設(shè)計人員在設(shè)計時做好全面的實地考察，并和施工人員做好技術(shù)交流了解施工具體技術(shù)和方法，這樣才能保證設(shè)計方案更加科學(xué)合理。而施工人員在施工時也要和設(shè)計人員保持聯(lián)系，在遇到問題時及時和設(shè)計人員溝通，自己不可隨意變更設(shè)計圖紙，要求對設(shè)計不合理的地方進行詳細說明充分尊重設(shè)計人員的意圖，在和設(shè)計人員的討論研究下才能對設(shè)計參數(shù)做出合理的修改，從而保證工程高效完成。

圖2? 綠色建筑設(shè)計方案技術(shù)路線圖

4? 綠色建筑設(shè)計和施工的具體應(yīng)用

4.1 在供配電系統(tǒng)中的綠色節(jié)能設(shè)計

在供配電系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)從整體角度對用電設(shè)備功率、布局、負荷容量等進行設(shè)置，然后選擇合適的供配電節(jié)能設(shè)施。作為供配電系統(tǒng)中能源消耗最大的設(shè)備，必須做好對變壓器的節(jié)能設(shè)計，根據(jù)實際需要分配變壓器負載，要求變壓器應(yīng)和驅(qū)動負載能力相符。即變壓器在相同的變電站中應(yīng)采取并聯(lián)工作模式，并結(jié)合自身負載情況及時調(diào)整使用量。另外，在供配電系統(tǒng)中能量消耗較大的另一個方面是線路的損耗，由于輸電過程中可能會遇到各種不確定情況，在線路上電能的損失十分常見，為盡量減少電能損失應(yīng)采取節(jié)能線路設(shè)計，在材料上盡量選擇可以減少熱量和電阻的，同時還要保保證電能的輸送。比如常見的銅芯材料作為輸電線路時在輸配電時產(chǎn)生的能耗較大，因此可用替代材料如銅鋁復(fù)合材料作為導(dǎo)線材料，這樣不但可減少能源的消耗而且還能提高線路電能運輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

4.2 在電梯、通風(fēng)和供水系統(tǒng)中的綠色節(jié)能設(shè)計

關(guān)于電梯系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的要點如下：第一根據(jù)工程實際要求選擇合適規(guī)格和數(shù)量的電梯，減少機房電梯數(shù)量。第二，將電梯系統(tǒng)和消防警報系統(tǒng)結(jié)合起來實現(xiàn)對電梯系統(tǒng)運行的實時監(jiān)控，這樣既能提高電梯系統(tǒng)的運行效率，減少電能的損耗，又能實時掌握電梯運行情況及時發(fā)現(xiàn)故障問題并發(fā)出警報、及時采取措施加以解決。在通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時，既要滿足電力需求，又能選擇高效產(chǎn)品作為通風(fēng)設(shè)備。比如空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置要先對建筑工程整體進行數(shù)據(jù)分析，對建筑空間進行評估后再選擇合適的空調(diào)，盡量在保證通風(fēng)制暖制冷等功能的基礎(chǔ)上又能減少空調(diào)的數(shù)量，盡量減少空調(diào)系統(tǒng)電能嚴(yán)重損耗的問題。在設(shè)計供水系統(tǒng)時應(yīng)優(yōu)先選擇無負壓供水設(shè)備，同時達到節(jié)能環(huán)保和凈化水質(zhì)的效果。供水系統(tǒng)在節(jié)能設(shè)計時盡量選擇節(jié)水型設(shè)備，優(yōu)化供水管道設(shè)計，完善熱水系統(tǒng)設(shè)計，可在很大程度上避免水資源的浪費。

4.3 在照明系統(tǒng)中的綠色節(jié)能設(shè)計

照明系統(tǒng)設(shè)計是建筑工程設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，照明設(shè)備也是建筑的重要組成，但照明系統(tǒng)也是電能消耗量較大的一環(huán)。在綠色建筑設(shè)計施工中，要從節(jié)能照明的角度，盡量加強對自然光的利用，采用智能設(shè)計手段。首先可充分利用聲感、光感設(shè)備實現(xiàn)對自然光強度、大小的辨別，實現(xiàn)對聲音分貝的感應(yīng)，從而對照明設(shè)備的開與關(guān)進行自動化控制，最終可減少電能的損耗。其次，在照明設(shè)備安裝時要注意設(shè)備的設(shè)計優(yōu)化，選擇高效的照明設(shè)備以保證照明系統(tǒng)的使用效率。此外，我國每一個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況不同、自然氣候條件不同，所以建筑風(fēng)格也有很大的差異，所以在進行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況確定合理的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)照明需求選擇合適的照明值。在設(shè)計前要深入了解當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蚝徒ㄖL(fēng)格，同時要嚴(yán)格按照國家對照明系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求，確定合理的設(shè)計方案，然后根據(jù)房屋朝向、形狀等設(shè)置合適的照明系統(tǒng)。為實現(xiàn)對自然光的高效利用，建筑墻面、地面最好采用淺色系的材料，這樣太陽光照射進來后可使整個房間室內(nèi)的照度變高。又如可以將空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)結(jié)合起來，既能實現(xiàn)各自的功能，又能采用多光源形式滿足特殊高照度要求。在廠區(qū)、教室等進行室內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計時，如果同一建筑內(nèi)要求有不同的色光、照度等，則要結(jié)合實際情況進行分區(qū)設(shè)計。

4.4 在外圍護結(jié)構(gòu)中的綠色節(jié)能設(shè)計

第一，作為建筑物重要的外圍護結(jié)構(gòu)，墻體節(jié)能設(shè)計也是節(jié)能建筑設(shè)計的重點。在墻體節(jié)能設(shè)計中首先要做好墻體保溫措施，選擇強度好、質(zhì)地輕、透氣性好、抗老化性能和耐腐蝕性能耗的墻體保溫隔熱材料，比如選擇巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料以及復(fù)合墻體，可降低外墻傳熱系數(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)中還可以采用夾心墻填充材料或者采用外墻外保溫等方式來提高外墻的保溫節(jié)能作用。第二，在門窗節(jié)能設(shè)計上，盡量增加窗玻璃的層數(shù)，在窗戶上貼上透明的聚酯膜，安裝門窗密封條，采用低輻射的玻璃材料和絕熱性能耗的塑料窗等。這些措施可以有效改善門窗絕熱性能，阻擋室外空氣的熱傳導(dǎo)。第三在屋面節(jié)能設(shè)計上，首先選擇高效保溫的材料，設(shè)置架空型保溫屋面或者倒置型保溫屋面等節(jié)能屋面。在保溫材料選擇時尤其要注意屋面板和防水層之間的材料，要求不但要求滿足設(shè)計和施工技術(shù)要求，而且要對各項性能參數(shù)進行嚴(yán)格檢查。另外也要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱侠磉x擇施工技術(shù)，比如在我國南方地區(qū)，屋面可采用遮陽隔熱技術(shù)實現(xiàn)建筑節(jié)能。

總之，在綠色建筑設(shè)計和施工時要注意，第一多利用當(dāng)?shù)氐目稍偕Y源，包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，減少對不可再生能源如電能、水源的使用，可達到節(jié)能降耗的目標(biāo)。第二多使用高效且無污染的節(jié)能環(huán)保材料，推廣新型節(jié)能節(jié)水設(shè)施，比如節(jié)水閥門、節(jié)水管道等，可減少對水資源的浪費，實現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)。第三注意做好防水防漏設(shè)計，選擇高效保溫材料可在冬季減少室內(nèi)熱量的散發(fā)，在夏天又能增加空氣的流通。

5? 結(jié)語

綜上所述，本文對綠色建筑設(shè)計和施工進行了深入的探討分析，考慮到當(dāng)前人們對環(huán)境保護提出了更高的要求，在綠色建筑將成為未來建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向。但是目前綠色建筑還處于初級發(fā)展階段，在設(shè)計和施工上都有許多需要進一步改進和完善的地方。因此，要求設(shè)計人員和施工人員緊密配合，結(jié)合工程實際合理設(shè)計綠色建筑施工方案，并加強對新型技術(shù)和施工材料的利用，在實際施工中要多鼓勵采用不同的生態(tài)技術(shù)和自然資源，打造節(jié)能環(huán)保的綠色建筑，這樣可保證節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實現(xiàn)，同時又能提高人們的生活質(zhì)量。

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作者簡介：張俊山（1973-），男，河南?？h人，本科，副高，研究方向為建筑。