李 萍 景德鎮(zhèn)市建筑設(shè)計院有限公司

1 前言

建筑行業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)加強對綠色建筑設(shè)計的重視，相關(guān)設(shè)計院應(yīng)通過恰當(dāng)?shù)墓こ淘O(shè)計技術(shù)實現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計，從而使工程設(shè)計和施工過程中的成本得到控制，進一步提高與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)效果。設(shè)計人員應(yīng)提高綠色意識，在制定方案的過程中，選擇恰當(dāng)?shù)墓?jié)能材料，全面提高建筑的建設(shè)效果。

2 綠色建筑設(shè)計的實際意義

加強綠色建筑設(shè)計優(yōu)化具有重要意義，一方面，通過綠色技術(shù)優(yōu)化能夠有效降低環(huán)境污染。城市化發(fā)展使得工程建筑數(shù)量在不斷增加，在建筑施工的過程中，不良的建筑技術(shù)以及材料的使用會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染與破壞，不利于維護生態(tài)平衡效果。在建筑設(shè)計過程中，設(shè)計人員未考慮建筑技術(shù)對環(huán)境的影響，導(dǎo)致實際建設(shè)中出現(xiàn)大量的廢棄物和污染物，對環(huán)境造成較為明顯的不良影響，不符合目前的建筑設(shè)計與施工要求。

另一方面，在綠色建筑設(shè)計優(yōu)化的基礎(chǔ)上，能夠有效提高能源節(jié)約效果，減少能源浪費情況。利用綠色建筑設(shè)計技術(shù)，對建筑設(shè)計過程中需要的材料進行多方面考慮與分析，通過合理回收施工材料，減少廢棄材料的產(chǎn)生，降低對能源的消耗，進一步實現(xiàn)節(jié)約環(huán)保效果。

3 綠色建筑設(shè)計的具體要求

3.1 設(shè)計原則

在建筑設(shè)計過程中，為提高綠色建筑設(shè)計優(yōu)化效果，應(yīng)堅持相關(guān)原則，有效落實綠色建筑設(shè)計。

①節(jié)約環(huán)保原則。在設(shè)計時應(yīng)綜合全局，對整體工程的成本消耗情況進行分析和計算，加強對各類型成本的控制和管理。比如應(yīng)選擇具有可回收再利用特點的材料，提高材料的實際利用效率，提高環(huán)保效果的同時減少廢棄材料對環(huán)境的破壞。

②堅持以人為本原則。其一，應(yīng)以用戶的需求為本展開設(shè)計，確保建筑居住舒適度良好的情況下，提高綠色設(shè)計效果。其二，應(yīng)以施工人員的實際作業(yè)情況為本展開綠色設(shè)計。選擇綠色無污染的建筑材料和技術(shù)手段，有效減少不良影響，提高建筑設(shè)計效果。

3.2 設(shè)計要求

為提高綠色建筑設(shè)計優(yōu)化效果，要按照相應(yīng)的設(shè)計要求優(yōu)化建筑工程設(shè)計方案。首先，充分結(jié)合不同區(qū)域的地理環(huán)境特點開展設(shè)計，在提高建筑功能效果的同時，強化節(jié)能效果。如對冬季較為寒冷的北方區(qū)域進行建筑設(shè)計時，應(yīng)提高建筑的保溫設(shè)計效果，減少建筑熱量逸散，有效提高建筑節(jié)能效果。其次，明確設(shè)計目標(biāo)。建筑設(shè)計的過程中，綠色設(shè)計優(yōu)化措施種類較多，需明確建筑綠化的目標(biāo)，在其基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的綠化設(shè)計，提高環(huán)保節(jié)能設(shè)計的針對性。最后，加強對施工材料的管理。在綠色設(shè)計時要選擇綠色建筑材料，減少施工過程中對環(huán)境的危害，提高建筑材料質(zhì)量，確保符合建筑要求。

4 建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計優(yōu)化措施

4.1 加強碳排放量的計算管理

在建筑全生命周期中，包括建筑材料采購和運輸過程中，均存在一定的碳排放情況。在建筑施工以及建筑使用過程中，消耗能源的同時進行碳排放，對環(huán)境造成較大破壞，并且存在資源浪費現(xiàn)象。因此，在建筑綠色設(shè)計優(yōu)化的過程中，應(yīng)控制建筑工程的碳排放量，提高環(huán)保效果。為提高對碳排放量的計算準(zhǔn)確性，按照不同階段進行分類，計算和預(yù)估不同建筑階段中的碳排放量，便于優(yōu)化和調(diào)整工程，提高整體施工過程中的節(jié)約環(huán)保效果。

在建材管理的過程中，使用公式（1）進行計算：

其中：Em為建材管理過程中的碳排放量，單位為kg；a、b、c均為固定數(shù)值，根據(jù)建筑用途不同而存在一定差異，具體計算時可進行查找；s為建筑樓層；A為建筑面積。

在建筑施工階段，碳排放量計算見公式（2）：

其中：Ec為施工過程中產(chǎn)生的碳排放量，單位為kg；Ba為施工工藝量；γa為第一類建材碳排放量。

在對建筑使用過程中的碳排放量進行計算時，使用公式（3）：

其中：EO為建筑使用階段產(chǎn)生碳排放量，單位為kg；Boi為第i類能源消耗量；Bsi為第i類產(chǎn)生的能源節(jié)約量；γi為碳排放因子；Y為建筑使用壽命。

在對建筑碳排放量計算的過程中，主要通過估算法和計算法展開計算，其中估算法需要利用以往工程實例進行估算，通過參考結(jié)果估算，了解建筑的基本排放量，但具體的可信度不強。在精算的過程中，需利用碳排放因子等相關(guān)測試數(shù)據(jù)，檢測難度較大，但整體計算可信度較高。在計算的過程中，通過查閱文獻的方式總結(jié)和分析普通建筑材料的碳排放因子，如：鋼材可取值為1.451kg（CO2/kg）；42.5 的水泥可取值為0.792kg（CO2/kg）；C40 混凝土取值為415.5kg（CO2/kg）。

通過對建筑碳排放量的計算，能夠更好地優(yōu)化建筑綠色設(shè)計，評價和計算建筑的全生命周期，深度了解碳排放情況，從而對建筑展開設(shè)計調(diào)整，減少碳排放情況，提高節(jié)能環(huán)保效果。

4.2 建筑框-剪結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

通過優(yōu)化設(shè)計建筑剪力墻結(jié)構(gòu)，調(diào)整框-剪結(jié)構(gòu)排列方式，有效提高抗震性能并減少碳排放量，提高建筑安全性的同時，有效實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果。在框-剪結(jié)構(gòu)中，主要由框架結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)承受豎向荷載，剪力墻結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)承擔(dān)水平荷載，在二者的有機結(jié)合下，有效抵抗建筑物產(chǎn)生的荷載情況，降低在力的作用下出現(xiàn)的變形情況，提高整體框架的剛度和穩(wěn)定度。

為提高框-剪結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應(yīng)合理布置剪力墻。將剪力墻均勻的布置在建筑墻體結(jié)構(gòu)中，若存在突出的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)在該處加強剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)置。為提高對不同方向荷載的抵抗能力，強化剪力墻的抗扭矩能力，可將剪力墻橫縱相連，提高實際抵抗能力。

此外，在剪力墻中若出現(xiàn)洞口，應(yīng)確保所有洞口保持對齊狀態(tài)，一旦出現(xiàn)洞口錯開情況，會直接影響剪力墻的抗扭矩能力，從而影響整體建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。在對剪力墻間距開展設(shè)計的過程中，可按照抗震設(shè)防要求進行調(diào)整，具體見表1。

表1 不同建筑抗震設(shè)防度情況下建筑剪力墻間距

在框-剪結(jié)構(gòu)中，為保障其抗震性能以及整體的經(jīng)濟環(huán)保效果，在剪力墻設(shè)置的過程中要注意以下幾點。

首先確定剪力墻的數(shù)量，通過檢查和分析建筑底層結(jié)構(gòu)的截面面積與整體建筑樓層面積之比，得到該建筑中剪力墻的最佳數(shù)量范圍。

其次按照剪力墻的數(shù)量情況，調(diào)整和優(yōu)化位移限制，保證其抗震效果的同時提高墻體剛度。

最后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的自振周期作用情況，驗證和最終明確剪力墻數(shù)量。為提高框架結(jié)構(gòu)體系的環(huán)保節(jié)能效果，對其設(shè)計的過程中，需考慮碳排放量情況，減少排放的碳總量。設(shè)計人員應(yīng)綜合性分析關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的框架組成材料，以及墻體結(jié)構(gòu)尺寸和鋼筋混凝土占比等，充分考慮建筑周期比以及位移情況和減重比等，最終得到恰當(dāng)?shù)目?剪結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

4.3 建筑形態(tài)中的綠色優(yōu)化措施

建筑設(shè)計過程中，通過調(diào)整建筑形態(tài)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，提高綠色建筑設(shè)計優(yōu)化效果。設(shè)計人員需分析建筑的整體空間布局情況，結(jié)合建筑物中不同的結(jié)構(gòu)功能及特點進行調(diào)整，使建筑結(jié)構(gòu)保持與環(huán)境協(xié)調(diào)并具有較強的統(tǒng)一性，通過對建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。在對建筑優(yōu)化設(shè)計時，需要考慮生態(tài)與經(jīng)濟方面的影響因素，避免對生態(tài)平衡造成影響，從而對我國經(jīng)濟發(fā)展起到有效的推動作用。

在建筑設(shè)計時，為減少建筑運行過程中的能耗情況，可嘗試通過合理的建筑遮陽設(shè)計減少空調(diào)能耗，提高建筑節(jié)能環(huán)保效果。目前常見的建筑質(zhì)量形式有以下三種。

其一，水平遮陽。在該類型遮陽設(shè)計過程中，使用相應(yīng)的遮光材料在窗口的平行上方展開設(shè)置，對太陽高度角較大的陽光能夠有效遮擋，通過對遮光板大小及角度的控制能夠調(diào)整設(shè)置窗口內(nèi)的陽光。設(shè)計過程中可以通過建筑所在區(qū)域的氣候特點等因素進行調(diào)整，滿足建筑物對陽光的需求，同時控制陽光攝入量，使室內(nèi)溫度保持在恰當(dāng)范圍內(nèi)，從而有效減少空調(diào)運行過程中產(chǎn)生的能量消耗。

其二，垂直遮陽。這種方式能夠有效阻擋窗口斜側(cè)面射來的陽光，但對正上方投射的陽光無遮擋作用。因此在選擇該方式的過程中，主要核算建筑的整體位置和角度，根據(jù)實際建筑窗口接收到的陽光射入角度展開詳細(xì)分析，選擇恰當(dāng)?shù)恼陉柗绞剑刂脐柟馍淙肓?，有效實現(xiàn)節(jié)能減排目的。

其三，綜合遮陽。該遮陽方式是將水平遮陽與垂直遮陽進行有效綜合，結(jié)合建筑的具體窗口情況以及室內(nèi)溫度調(diào)整需求加以合理設(shè)置。在建筑綠色優(yōu)化過程中，應(yīng)靈活采用綜合遮陽方式，調(diào)整遮陽板安裝方式和遮陽角度，進一步減少室內(nèi)空調(diào)運行過程中的能源消耗，達(dá)到節(jié)約能源，保護環(huán)境的目標(biāo)。

4.4 綠色建筑材料的設(shè)計應(yīng)用

建筑材料選擇作為建筑設(shè)計中的重要部分，其與綠色建筑技術(shù)有著重要的聯(lián)系，通過結(jié)合建筑不同需求，選擇恰當(dāng)?shù)木G色建筑材料，不僅能夠有效提高節(jié)約環(huán)保效果，同時能夠加強對建筑成本的有效控制，進一步提升整體建筑設(shè)計效果。

為提高綠色建筑設(shè)計效果，應(yīng)就地取材，部分人工合成的建筑及裝修材料中化學(xué)成分較多，對環(huán)境的污染較為嚴(yán)重，如常見的油漆和膠水等，對空氣和土壤均會產(chǎn)生一定的不良影響。因此，在實際的建筑設(shè)計過程中，可嘗試通過就地取材，使用自然資源的方式開展設(shè)計和建筑施工，如加強對廢棄土石的應(yīng)用，或選擇速成木材，使整體建筑風(fēng)格更加清新自然，同時減少對環(huán)境的污染排放，提高環(huán)境保護效果。

另外，加強對新材料的研發(fā)與利用，通過研發(fā)新型高性能材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)高能耗材料施工建設(shè)，大幅度減少建筑能耗，同時具有較強且多樣化的功能，有效改善建筑內(nèi)部環(huán)境，減少對生態(tài)環(huán)境的污染與破壞。新型綠色建筑材料種類較多，分別具有不同的作用。以綠色墻體材料為例，常見的有礦渣復(fù)合板材、氣凝膠裝飾板材等，充分利用固體廢料和工業(yè)廢渣等代替天然不可再生材料，有效節(jié)約自然資源，通過節(jié)能方式制成板材或空心磚以及裝飾材料。覆蓋類型的新型板材具有較為優(yōu)異的使用性能，同時節(jié)能環(huán)保效果優(yōu)異，且有較強的使用效果。

4.5 建筑設(shè)計中的綠色能源開發(fā)應(yīng)用

在建筑設(shè)計過程中，通過加強能源優(yōu)化利用與開發(fā)效果，有利于提高對資源的節(jié)約利用，減少對環(huán)境的污染，進一步提高建筑綠色設(shè)計優(yōu)化效果。相關(guān)設(shè)計人員可加強對不同類型能源的進一步開發(fā)利用，結(jié)合建筑的實際需求進行調(diào)整，確保其符合綠色建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。如加強對太陽能光伏的利用效率，充分利用建筑玻璃幕墻與太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置有效結(jié)合，將直射到玻璃幕墻中的陽光進行儲存，有效控制室內(nèi)陽光射入量，減少空調(diào)系統(tǒng)運行過程中的能源消耗。同時利用光電轉(zhuǎn)化裝置，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為建筑正常運行提供相應(yīng)的電能，有效提高建筑對能源的利用率。

在對綠色能源開發(fā)的過程中，可以通過利用樓頂空間，設(shè)計節(jié)能屋頂，使屋頂具有保溫隔熱的效果，減少空調(diào)運行過程中的能源消耗。如利用屋頂空間中間種植區(qū)域，通過種植綠色植物，不僅能夠控制室內(nèi)溫度，使室溫在較正常情況下降低2°～3°，還能增加城市綠化面積，提高建筑與生態(tài)環(huán)境的和諧效果。城市中房頂面積約占整體面積的20%左右，實施屋頂綠化能夠有效改善城市環(huán)境?；蚶梦蓓斂臻g設(shè)置雨水儲存凈化裝置，收集和處理雨水，將其作為中水在建筑清潔等方面使用，加強對水資源的節(jié)約應(yīng)用，使建筑節(jié)能環(huán)保效果更加顯著。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)充分結(jié)合綠色設(shè)計技術(shù)，與整體工程設(shè)計進行合理的優(yōu)化與調(diào)整，通過控制碳排放量，優(yōu)化框-剪結(jié)構(gòu)等方式提高建筑的整體穩(wěn)定性與環(huán)保性，同時靈活利用建筑形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)整方式，減少對能源的消耗，充分開發(fā)新建筑材料和能源利用方式，有效實現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保效果，不斷促進我國建筑水平的升級與發(fā)展，提高對環(huán)境的保護力度。