崔乃夫

（中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100120）

1 引言

綠色建筑設(shè)計是現(xiàn)代建筑設(shè)計的重要發(fā)展方向， 是響應(yīng)現(xiàn)代建筑節(jié)能、減排、綠色、環(huán)保的重要表征[1]。 在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，深入滲透與應(yīng)用綠色建筑理念，充分運用綠色建筑的設(shè)計方法對現(xiàn)有建筑設(shè)計中涉及的材料、裝修、工藝以及建筑工程中的各子工程，如暖通工程、屋面工程、門窗工程、內(nèi)部水循環(huán)工程等進行節(jié)能設(shè)計與環(huán)保設(shè)計， 可以切實提高現(xiàn)代建筑的設(shè)計效能如保溫性能、隔熱性能、隔音效果等[2]，減少建筑施工與投用對能源的大量消耗以及對周邊環(huán)境的負面干擾。

2 綠色建筑設(shè)計的理念

當(dāng)前資源利用率低、能源總量緊張、生態(tài)系統(tǒng)失衡、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題已成為制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的因素。 綠色建筑設(shè)計理念以建筑設(shè)計為抓手， 通過充分考慮建筑施工與投運后的節(jié)能性、 環(huán)保性以及功能布局的合理性與科學(xué)性等，切實優(yōu)化綠色建筑設(shè)計方案。 在建筑工程中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計理念， 需要從建筑工程的各個分部分項工程以及建筑工程實施的各類施工要素著手，強化綠色、節(jié)能、環(huán)保材料與技術(shù)的滲透式應(yīng)用，提高建筑工程資源與能源的利用率，降低建筑工程施工能耗，減少環(huán)境污染，為住戶提供更加適宜且經(jīng)濟的建筑環(huán)境條件[3]。因此，綠色建筑設(shè)計的核心體現(xiàn)在綠色，即技術(shù)綠色、材料綠色、設(shè)計理念綠色推動建筑綠色，真正達到節(jié)約用地、節(jié)約能源、節(jié)約材料、節(jié)約用水的目的[4]。 相較于傳統(tǒng)建筑設(shè)計的閉合式、隔絕式理念，綠色建筑設(shè)計理念側(cè)重于充分運用外界的自然環(huán)境與氣候條件提高室內(nèi)居住環(huán)境的適宜性，減少室內(nèi)環(huán)境保持的經(jīng)濟成本支出以及能源消耗，切實提高建筑使用的功能性、環(huán)保性、節(jié)能性與舒適性。

3 建筑設(shè)計中的常見問題

在土地資源日趨緊張的現(xiàn)實條件下， 現(xiàn)代建筑的設(shè)計與建設(shè)密集與集約程度較高，建設(shè)規(guī)模也與日俱增，以迎合城市化的飛速發(fā)展以及民眾日益上漲的住房改善性需求。 但是，建筑工程設(shè)計中，功能布局、能源供應(yīng)的綠色環(huán)保性與科學(xué)合理性等常常存在一些問題， 導(dǎo)致綠色建筑設(shè)計理念的滲透與應(yīng)用不夠深入，不利于環(huán)境友好型與生態(tài)友好型社會建設(shè)，具體表現(xiàn)在如下方面。

3.1 建筑布局不合理

當(dāng)前不少建筑， 尤其是大城市中的高層建筑在設(shè)計時更側(cè)重于建筑的功能性與實用性， 而對于建筑的環(huán)保性與舒適性卻關(guān)注較少，導(dǎo)致不少高層建筑在功能布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計、空間關(guān)系等方面存在一定不足， 如兩個相鄰建筑的樓間距過小致使后排建筑的光照度不足；建筑朝向西方甚至北方，不合理的朝向使得住戶的居住舒適度不高， 需要額外利用照明設(shè)備或采暖設(shè)備提高室內(nèi)光照度與溫度；建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)布局不合理，使得建筑室內(nèi)外通風(fēng)不暢， 需額外在室內(nèi)開通空調(diào)或新風(fēng)系統(tǒng)加速室內(nèi)外氣流交換等[5]。不合理的建筑布局不僅會影響住戶的居住體驗，更會增加建筑投運后的能源與資源消耗，不利于生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟成本節(jié)約。

3.2 建筑外墻、屋面、門窗設(shè)計不合理

建筑中內(nèi)外部環(huán)境交互與過渡的結(jié)構(gòu)包括外墻、屋面、門窗等，由于直接接觸室內(nèi)外環(huán)境，外墻、屋面、門窗的材料特性與工藝特性直接關(guān)系到建筑的保溫、隔熱、隔音性能，進而影響建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適度，也影響空調(diào)能耗。 尤其是一些傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方案，在設(shè)計時更側(cè)重于上述結(jié)構(gòu)的完整性，但對環(huán)保、節(jié)能等性能考慮與設(shè)計不足，導(dǎo)致傳統(tǒng)建筑設(shè)計時采用的施工材料不少為非環(huán)保型材料， 窗戶材質(zhì)也采用的非隔音或隔熱型窗戶，外墻未設(shè)計保溫隔熱層等，導(dǎo)致建筑的保溫隔熱與隔音效果較差，影響建筑投運后的實際能耗量。

3.3 施工材料、工藝落后

早期不少建筑采用了落后的施工材料， 導(dǎo)致施工材料應(yīng)用在建筑中后持續(xù)釋放出有毒有害等污染氣體， 不利于居住者的身體健康；一些建筑采用的材料規(guī)格與質(zhì)量不過關(guān)，保溫隔熱性能較差， 導(dǎo)致建筑的實際暖通空調(diào)與新風(fēng)系統(tǒng)的運行能耗增加[6]。 在施工工藝方面，不少建筑工程設(shè)計時未融入綠色設(shè)計理念， 所設(shè)計的施工工藝與施工組織計劃方案不適配當(dāng)前綠色節(jié)能的要求， 施工工藝實施過程中對大型機械設(shè)備的要求較高，大量的柴油燃燒會對空氣環(huán)境帶來污染，同時不少施工工藝實施也會產(chǎn)生大量的廢水廢渣， 污染周邊的水環(huán)境與土壤環(huán)境。

4 綠色建筑設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循的原則

4.1 環(huán)保性原則

環(huán)保性原則是綠色建筑設(shè)計的首要原則，其在對結(jié)構(gòu)、功能布局、暖通工程、屋面工程、門窗工程等進行科學(xué)設(shè)計時，首先要考慮各類施工材料、施工工藝與施工技術(shù)的環(huán)保性，如建筑裝飾裝修材料是否環(huán)保、是否對人體健康無危害、是否對周邊的空氣環(huán)境、水環(huán)境、土壤環(huán)境有污染風(fēng)險與破壞風(fēng)險[7]。通過將綠色設(shè)計理念滲透與應(yīng)用在綠色建筑設(shè)計實踐中， 可以在建筑施工與投運過程中最優(yōu)化利用各類能源與資源， 切實減少建筑施工與投運期間的施工行為、施工材料、機械設(shè)備操作應(yīng)用、機電設(shè)備啟用與運行等對周邊自然環(huán)境產(chǎn)生的影響，真正實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀下人與自然和諧相處。

4.2 合理性原則

綠色建筑設(shè)計在滿足施工材料、施工工藝、施工設(shè)備以及后期建筑投運后建筑本身的節(jié)能、減排、綠色、環(huán)保特性外，還應(yīng)高度重視建筑設(shè)計的最基礎(chǔ)內(nèi)容， 即建筑工程的質(zhì)量符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范與要求、 建筑工程的功能布局符合居住人員的實際使用需求， 不能單純?yōu)榱俗非蠼ㄖ木G色與環(huán)保而無視建筑工程設(shè)計與實施的必要性原則與客觀規(guī)律[8]。 因此，綠色建筑設(shè)計應(yīng)合理、科學(xué)，以免建筑工程施工質(zhì)量不過關(guān)而帶來二次返工或嚴(yán)重的安全隱患。

5 綠色建筑設(shè)計方法

5.1 加強綠色材料應(yīng)用

綠色材料的選型與使用是綠色建筑設(shè)計的重要內(nèi)容。 在開展綠色建筑設(shè)計時，要結(jié)合施工材料的節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟性與功能性等，對照建筑設(shè)計的材料標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，選用實用且環(huán)保的綠色施工材料，切實提高建筑工程的綠色環(huán)保性能。如優(yōu)先選擇對環(huán)境污染小、使用壽命更長的施工材料，減少施工材料使用對建筑環(huán)境帶來的污染， 避免因施工材料壽命過短而反復(fù)更換增加工程實施成本。 綠色建筑設(shè)計時要積極引入新型綠色材料，并將其合理應(yīng)用在門窗、外墻、屋面等建筑內(nèi)外過渡部位，提高建筑對自然資源與能源的利用率，降低因建筑采光不足、保溫隔熱不足而導(dǎo)致的暖通空調(diào)、照明設(shè)備的能耗量。 在綠色材料選用之外，應(yīng)做好對建筑拆除廢舊材料的科學(xué)回收與二次利用， 如建筑工程施工中的廢棄鋼管可充分回收，其他如磚石、木材、保溫材料等在再次處理后同樣可重新投入使用，降低建筑工程的施工成本。

5.2 綠色裝修設(shè)計

建筑裝飾裝修工程是現(xiàn)代建筑設(shè)計中急需開展綠色化改造與設(shè)計的部分。 當(dāng)前因裝飾裝修的材料與工藝環(huán)保性不足而引發(fā)的疾病問題眾多，常見的如油漆、窗簾、大理石等鋪設(shè)或安裝后釋放的甲醛、乙醛等有害氣體，若將釋放有害氣體的材料作為建筑施工材料， 將危及長期居住在相對封閉的建筑室內(nèi)環(huán)境中住戶的生命安全。 因此，在裝修設(shè)計時，應(yīng)對裝修材料與裝修工藝進行綠色化設(shè)計， 同時要嚴(yán)格把控施工材料的規(guī)格參數(shù)，如對油漆、大理石等裝飾材料以及建筑內(nèi)飾用料等進行成分檢測， 量化測定裝飾裝修材料與內(nèi)飾用料的具體成本以及含量， 并對照綠色裝修的有害物質(zhì)成本控制標(biāo)準(zhǔn)進行材料篩選，確保建筑裝飾裝修使用材料的環(huán)保性與清潔性。

5.3 建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑圍護結(jié)構(gòu)綠色設(shè)計是對建筑的外墻圍護進行綠色節(jié)能設(shè)計，提高外墻圍護的保溫隔熱性能，從而減少空調(diào)系統(tǒng)的使用。 建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計分為外墻內(nèi)保溫設(shè)計與外墻外保溫設(shè)計兩種。 其中外墻內(nèi)保溫設(shè)計是在外墻內(nèi)敷設(shè)保溫隔熱材料提高外墻的保溫隔熱性能， 減少建筑投運后的暖通設(shè)備使用。 但此方法會占用室內(nèi)原有的空間，同時建筑內(nèi)墻材料在長期使用后容易出現(xiàn)熱橋效應(yīng)， 增加建筑室內(nèi)二次裝飾裝修的成本。 外墻外保溫設(shè)計是在建筑外墻外部敷設(shè)保溫隔熱材料，由于敷設(shè)在墻壁外側(cè)，墻體不易發(fā)霉，也不易產(chǎn)生熱橋效應(yīng)，是當(dāng)前綠色建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計時的常見舉措。

5.4 建筑節(jié)能設(shè)計

建筑節(jié)能設(shè)計的內(nèi)容眾多，一方面，建筑設(shè)計可充分引入新型建筑施工與生產(chǎn)方式， 如將裝配式建筑應(yīng)用到現(xiàn)代建筑建設(shè)與實施中，通過將建筑進行結(jié)構(gòu)化拆分，在工廠批量化預(yù)制加工裝配式建筑的構(gòu)件后， 將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行吊裝組裝，實現(xiàn)對建筑的建設(shè)與實施，減少混凝土現(xiàn)澆式建筑施工作業(yè)給現(xiàn)場帶來的揚塵污染、水污染與土壤污染，大大縮短施工作業(yè)工期，降低建筑施工作業(yè)的時間成本與經(jīng)濟成本。 一方面，建筑設(shè)計應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度、地形地貌、氣候條件等科學(xué)設(shè)計建筑的朝向、樓間距大小等，確保建筑室內(nèi)外空氣流通、采光充足。 例如，可以在屋頂采用鏤空設(shè)計或大采光鋪面設(shè)計，更好地提高室內(nèi)的光照度，實現(xiàn)太陽能的能源轉(zhuǎn)換。在高層建筑中，可以選用節(jié)能門窗，以免高層風(fēng)力過大而導(dǎo)致建筑室內(nèi)溫度快速流失，提高高層建筑的保溫性能。

5.5 暖通工程綠色設(shè)計

采暖施工涉及熱水采暖、 后加保溫層以及防潮層等施工內(nèi)容。 在對保溫層和防潮層施工時，按照節(jié)能和設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)，對材料厚度、規(guī)格大小進行嚴(yán)格控制，要做到合理運用材料、科學(xué)選擇施工技術(shù)。 此外，要對保溫管道的鋪設(shè)格外重視，不僅要做到相應(yīng)的平整度要求， 還要在鋪設(shè)粘貼等操作過程中，避免出現(xiàn)管道松動的問題，進而導(dǎo)致保溫效果不佳。 再者是防潮層的施工過程，在保證不會出現(xiàn)氣泡、褶皺等情況的同時，還要保證施工可以完全密封、完全規(guī)范地進行，為提升建筑防潮性能打下良好的基礎(chǔ)。 散熱器的安裝工作也不可小覷，要注意墻面和散熱器安裝位置的距離； 要對所需要連接件的安裝拆卸問題進行重點分析。 而在散熱器支撐架的布置方面，要遵循其對稱性原則。 由于布置需要做到緊密且完整，所以要對其做最好的防護措施， 避免出現(xiàn)太過密集導(dǎo)致支架相互接觸失去完整性的情況。 熱水采暖系統(tǒng)中，安全是第一位。 在嚴(yán)格篩選采暖系統(tǒng)節(jié)能性的同時，要對壓力平衡裝置、溫度控制裝置、計量裝置等進行嚴(yán)格把控，這樣工作開展更具合理性，為維護和觀測工作也打下了良好基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

在節(jié)能環(huán)保號召下， 綠色建筑設(shè)計逐漸成為建筑設(shè)計的主流。 設(shè)計單位應(yīng)充分認(rèn)知到早期建筑設(shè)計中的常見問題，并緊密圍繞綠色生態(tài)、 能源節(jié)約與高效率利用等目標(biāo)積極開展綠色建筑設(shè)計。 一方面應(yīng)合理設(shè)計建筑功能布局，提高居住者的居住舒適度；一方面應(yīng)積極采用環(huán)保型材料，在圍護結(jié)構(gòu)、暖通工程等分部分項中應(yīng)用污染小的工藝技術(shù)，實現(xiàn)水、電等能源資源的節(jié)約化利用，充分體現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的經(jīng)濟價值、生態(tài)價值與社會價值。