楊偉梅

（廣東誠實(shí)建設(shè)工程設(shè)計(jì)有限公司，廣東 梅州 514021）

0 引言

綠色建筑技術(shù)指圍繞建筑全生命周期，基于綠色環(huán)保理念與技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)能源資源節(jié)約與減少環(huán)境污染目標(biāo)，為大眾提供舒適、健康、高效、環(huán)保的居住使用空間。將綠色建筑理念引入建筑設(shè)計(jì)中，能夠助力傳統(tǒng)建筑行業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)建筑使用價(jià)值、達(dá)成節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，推動可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效落實(shí)。

1 綠色建筑技術(shù)的核心理念分析

1.1 選用節(jié)能環(huán)保材料

綠色建筑技術(shù)是綠色建筑理念與先進(jìn)技術(shù)手段的集合體，要求建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)密切結(jié)合區(qū)域周圍環(huán)境狀況，保障建筑工程與單位區(qū)域范圍內(nèi)的自然社會環(huán)境構(gòu)成綠色、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展體系。在建筑選材環(huán)節(jié)，應(yīng)在考慮材料用途、性能的同時(shí)綜合分析材料的應(yīng)用利弊，優(yōu)先選取節(jié)能環(huán)保型建筑材料，采用具備能源轉(zhuǎn)化性的材料作為建筑結(jié)構(gòu)材料，選取具備氣候調(diào)節(jié)作用的材料作為外層材料，借助建筑材料起到調(diào)節(jié)、優(yōu)化建筑室內(nèi)外環(huán)境的作用，并且針對材料的隔熱、保溫等性能進(jìn)行綜合評價(jià)，切忌選用有毒材料、減少不可再生材料的使用，保證利用綠色環(huán)保材料提高建筑品質(zhì)與建筑工程綜合價(jià)值。

1.2 適應(yīng)地域氣候條件

在綠色環(huán)保理念的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)秉持“因地制宜”原則進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，通過實(shí)地考察掌握區(qū)域的自然環(huán)境與社會環(huán)境信息，借助科學(xué)選址保障建筑的居住質(zhì)量。由于我國幅員遼闊，受緯度、氣流、地形等多重因素的影響導(dǎo)致不同地區(qū)的氣候條件存在顯著差異，例如南方地區(qū)夏季普遍潮濕、高溫、多雨，對此要求設(shè)計(jì)人員在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到氣候條件，采用大挑檐、坡屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)方案優(yōu)化建筑物的遮陽與排水效果，并通過在屋頂增設(shè)太陽能熱水器等裝置起到節(jié)約能耗作用[1]。

1.3 可再生能源利用

綠色建筑技術(shù)通常具有清潔環(huán)保、可再生、可循環(huán)利用等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑物內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需遵循能源、資源再利用原則，例如基于空氣動力學(xué)曲線進(jìn)行建筑外形優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)成良好的自然通風(fēng)效果，減少夏季使用空調(diào)帶來的能耗；在建筑屋頂鋪設(shè)太陽能板，將太陽能轉(zhuǎn)化為生活能源；采用集中空調(diào)冷凝回收裝置進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保與資源高效利用目標(biāo)。

2 依托技術(shù)手段與設(shè)計(jì)理念優(yōu)化打造綠色建筑的具體路徑

2.1 優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃方案

2.1.1 選址設(shè)計(jì)與實(shí)地考察

基于綠色建筑理念進(jìn)行建筑總體設(shè)計(jì)規(guī)劃的編制，設(shè)計(jì)人員可引入BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑選址設(shè)計(jì)，綜合利用Revit 等軟件模塊進(jìn)行3D 建模與數(shù)據(jù)分析，完成建筑物BIM 模型的建立，并依托BIM 的可視化、模擬性等優(yōu)勢提升建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效率。具體來說，設(shè)計(jì)人員可將前期調(diào)查資料與以往工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到BIM 模型中，在模型內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對區(qū)域范圍內(nèi)自然、社會環(huán)境的模擬，配合實(shí)地考察獲取到當(dāng)?shù)卣鎸?shí)的氣候條件、光照、降水等信息，利用BIM 模型實(shí)現(xiàn)對區(qū)域概況的大體掌握與了解，便于選取最佳擬建場址、為后續(xù)工程施工建設(shè)創(chuàng)設(shè)良好的前提條件。例如將光照數(shù)據(jù)輸入BIM 模型中，可實(shí)現(xiàn)對擬建場址光照情況的綜合分析（如圖1 所示），為照明系統(tǒng)的布置提供重要參考信息，并且可實(shí)現(xiàn)對自然光的充分利用；將水文地質(zhì)數(shù)據(jù)輸入到BIM 模型中，可用于分析建筑物在擬建區(qū)域是否會出現(xiàn)局部沉降問題，并在設(shè)計(jì)方案中添加相應(yīng)的預(yù)防性措施，有效起到防范建筑病害、減少工程損失等作用。

2.1.2 建筑內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)

在建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)上，利用BIM 模型可實(shí)現(xiàn)對建筑能耗的統(tǒng)計(jì)分析，便于設(shè)計(jì)人員結(jié)合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整，規(guī)避不必要能耗浪費(fèi)問題；利用BIM 技術(shù)針對建筑物內(nèi)部管線布局進(jìn)行可視化模擬與碰撞檢查，有助于及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的不合理問題，防止在后續(xù)管道、設(shè)備、構(gòu)筑物施工環(huán)節(jié)引發(fā)安裝沖突問題；利用BIM 模型分析室內(nèi)環(huán)境的采光條件，可供設(shè)計(jì)人員在指定節(jié)點(diǎn)增加天井、反光板等元素的設(shè)計(jì)，借此有效增強(qiáng)室內(nèi)采光效果、提高采光強(qiáng)度。

圖1 建筑日照分析

2.2 綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 節(jié)地與建筑形態(tài)設(shè)計(jì)

將綠色建筑技術(shù)應(yīng)用于建筑室外環(huán)境設(shè)計(jì)上，可基于CAD軟件、BIM 模型與地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行場地范圍內(nèi)建筑物數(shù)量、布局、密度、朝向等參數(shù)的精確化設(shè)計(jì)，在節(jié)約土地資源的同時(shí)提高建筑的空間使用率，并配合屋頂、墻面綠化工程的設(shè)計(jì)進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)域綠化面積，營造良好的生態(tài)結(jié)構(gòu)與生活環(huán)境。在建筑形態(tài)設(shè)計(jì)上，可基于能源利用原則進(jìn)行建筑物形態(tài)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，例如選用“子彈頭”的曲線形態(tài)作為建筑外形，可發(fā)揮對建筑周圍氣體的引導(dǎo)作用，配合建筑邊緣的鋸齒形輪廓將氣體導(dǎo)向窗扇位置，并利用上下樓層的風(fēng)壓差驅(qū)動自然風(fēng)逐步流向室內(nèi)，有效節(jié)約空調(diào)能耗；再如結(jié)合室外風(fēng)環(huán)境特點(diǎn)，通過調(diào)整建筑物結(jié)構(gòu)布局形成穿堂風(fēng)，提升建筑的通風(fēng)效果，如圖2 所示[2]。

圖2 室外風(fēng)環(huán)境CFD 模擬

2.2.2 門窗與幕墻設(shè)計(jì)

在建筑門窗設(shè)計(jì)上，通常門窗能耗約為外墻能耗的6 倍，對此設(shè)計(jì)人員需合理調(diào)節(jié)窗墻比，基于少框架、多玻璃、小開啟、大固定原則進(jìn)行窗型的設(shè)計(jì)，選用密封性能、彈性、粘接性能良好的材料，保障門窗具備良好的氣密性，并優(yōu)先選用鋁合金、鋁塑復(fù)合板、玻璃鋼、中空玻璃等環(huán)保材料。在建筑幕墻設(shè)計(jì)上，可選用中空雙層玻璃優(yōu)化幕墻的保溫效果，并采用擋板式、水平式等裝置進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì)，兼顧建筑外形的美觀性。

2.2.3 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，可采用熱能回收技術(shù)、變頻技術(shù)進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用換熱器加快傳熱速度、提升空調(diào)熱回收效果；采用內(nèi)外分區(qū)形式設(shè)計(jì)變風(fēng)量低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，借此有效調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度、優(yōu)化節(jié)能效果。

2.2.4 水資源循環(huán)利用

為實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約與循環(huán)利用目標(biāo)，可增設(shè)雨水收集裝置進(jìn)行屋面雨水的收集，經(jīng)由凈化處理后作為綠化用水灌溉植物，有效發(fā)揮水資源的利用價(jià)值；同時(shí)選用節(jié)水型坐便器、沖洗閥等器具，實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)。

2.3 應(yīng)用案例與效果評價(jià)

以某建筑工程項(xiàng)目為例，該建筑占地面積為523.73m2，容積率為0.38，建筑年總能耗為59851kWh。設(shè)計(jì)人員基于《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019）進(jìn)行建筑總體規(guī)劃設(shè)計(jì)，選用300 厚擠塑板依照每層100 厚的標(biāo)準(zhǔn)分三層進(jìn)行錯縫鋪設(shè)，完成屋面保溫層的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)傳熱系數(shù)為0.1W/（m2·k）；在外墻設(shè)計(jì)上，選用200 厚砌塊與140 厚石墨聚苯板進(jìn)行外保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；在門窗設(shè)計(jì)上，選取三層Low-E 玻璃、內(nèi)充氬氣、加設(shè)金屬間隔條，并填充發(fā)泡聚乙烯保溫砂漿，整窗傳熱系數(shù)為0.8W（m2·k）、氣密性達(dá)到8 級；此外，還采用雙源熱泵、箱變水箱采暖系統(tǒng)，配合太陽能板、節(jié)水灌溉裝置等進(jìn)行屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，可有效節(jié)約建筑使用能耗、提升建筑物性能與質(zhì)量，獲得良好的節(jié)能效果與價(jià)值效益。

3 結(jié)論

在生態(tài)文明戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，建筑設(shè)計(jì)行業(yè)應(yīng)徹底扭轉(zhuǎn)以往高污染、高能耗的生產(chǎn)作業(yè)方式，基于《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑物總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新編制，引入綠色建筑技術(shù)進(jìn)行建筑工程中各分項(xiàng)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，更好地提高建筑節(jié)能效率與環(huán)保價(jià)值，助力建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。