绿色设计在建筑工程中的应用研究

孙红军

（郑州工业应用技术学院建筑工程学院，河南 新郑 451150）

0 引言

随着社会的不断发展，人们全方位开发、利用地球资源，导致生存环境的污染越来越严重，有识之士及政府部门已开始着手治理环境污染，其中对建筑工程施工过程中的环境保护和治理及绿色建筑设计的要求更加严格，“绿色”悄然根植于我们心中，建筑工程的设计理念也随之由经济、实用改变为安全、环保、适用、美观，绿色设计的重要性被设计人员普遍认可。

1 绿色设计的概念

绿色设计是人们在深刻认识人文与自然环境的基础上对期望实现的绿色目标而进行的策划及富有创意的综合性智力活动，它是由多个学科交融而成体系，是应对环境危机而形成的理念，体现在产品的策划、生产、流通、使用及回收再利用等各个环节。

绿色设计的灵魂是资源节约、环境相融、保护地球，最终实现生态文明及可持续发展。

2 建筑工程绿色设计的理念及原则

2.1 建筑工程绿色设计的理念

建筑工程绿色设计，通过工程合理选址与科学规划、建筑物功能完善、新型绿色材料选用、建筑构造节能环保、涉及的施工过程及方法高效安全环保等方面的策划与创意，实现人与自然相融及生态文明、可持续发展的目标。

2.2 建筑工程绿色设计的原则

2.2.1 系统性原则

在建筑工程设计中，应将建筑物更好地融入周围环境之中，使其共同构成一个和谐相融的系统。在这一过程中，要注重建筑物与外界环境的关联耦合及共存作用，还要分析建筑物全生命周期的各种影响因素。

2.2.2 高效性原则

在建筑工程绿色设计过程中，应全面考虑建筑工程全生命周期中资源与能源的综合利用，采取针对性的措施提升资源与能源的利用效率，降低建筑工程土地资源、工程所需物资资源及水资源的消耗量。

2.2.3 经济性原则

在建筑工程绿色设计中，设计师应对建筑物全生命周期的运行费用进行精确的估算，对设计方案投入与产出进行科学评估。另外，通过进行工程项目设计多方案对比优选及技术措施的优化，在确保施工质量的前提下，促进施工工艺与技术创新，实现节约成本的目标。

2.2.4 人类健康重要性原则

人类健康在绿色设计中占据非常重要的地位，建筑工程绿色设计中应注重对人类健康的保护，尽量减少人类生活对非自然因素的依赖，采用自然采光、自然通风，通过保温措施减少人工采暖或制冷；不使用有辐射性或产生有害气体的建筑材料；用开阔、合理的结构布局及精选环保材料的绿色设计保护用户的身心健康。

3 绿色设计在建筑工程中的应用要点

3.1 建筑物合理选址规划、节约土地、与周围环境和谐相融

从建筑物选址开始就按绿色设计理念执行，选址必须符合长期规划要求，不应占用优质耕地、防汛河道、历史文物用地等重要场地。尽可能建设高层建筑，集约化利用土地，最大化合理开发地下空间，以充分节约土地资源。要考虑与周边建筑、环境的功能相融洽，如老年公寓不能和学校相邻建设；危险品加工厂必须建在远离人口密集区且周边无重要设施的地方；药厂、化肥厂等有刺激气味的建筑应在入口聚集区的下风口选址。还应考虑民族风俗、宗教信仰等人文环境的影响，以免建筑物建成后与周边居民产生矛盾。

3.2 建筑物功能完善

绿色设计力求做到建筑物的功能完善，建筑物的作用是服务人类，其功能如通风、采光、保温、隔声、防水、安全疏散及其他需要使用的专业功能需设计到位，满足居住者的正常使用需求，发挥其服务人类的最大作用。一个功能不完善或不能满足正常使用需求的建筑设计绝对谈不上绿色设计。

3.3 合理选用新型、绿色建材

所谓绿色建材，是指绿色设计中采用的能耗低、无污染、无安全隐患、能够重复循环利用的建筑材料。在目前建设工程项目中，新型材料的应用随着科技进步逐渐受到广泛关注和认可，并在应用中取得了良好的成效。高性能混凝土及高强钢筋的综合利用，极大降低了工程成本；加气混凝土是当前使用较为广泛的一种绿色节能建材，具有较好的保温性能，可有效提高建筑物的整体节能性能。此外，模网混凝土也是较常见的新型节能材料，可减少资源浪费，降低对周围环境的污染。采用EPS无机复合保温板代替聚苯乙烯泡沫板，可有效降低建筑物因保温材料引发火灾的概率，保温性能高，安全性能更好。人造改性土软瓷砖，代替原石材或瓷砖装饰面层材料，效果多样化，且解决了多层、高层建筑外墙瓷砖易脱落伤人的安全隐患。矿渣水泥、矿渣多孔砖及蒸压粉煤灰砖等利废建材。建筑结构中预制钢构件的应用，施工快捷，建筑物寿命到期后，经过正常维护保养的钢材能够循环利用。另外，绿色设计中禁止使用有害材料，如具有辐射性的石材及产生苯、甲醛等有害气体的劣质胶合板、再生木浆板、塑料板等装饰材料。通过选用绿色建材，建筑物的安全性能更高，综合性能更佳。

3.4 建筑节能环保构造、设施设计

3.4.1 建筑物节能构造设计

建筑物尽量按南北向设计，通透布局，以获得良好的自然采光、通风效果。照明节能设计采取分区控制方式，充分利用天然光源；使用智能控制照明系统，对建筑公共楼梯、地下车库、办公区域等场所进行综合控制，可结合使用需求，按照不同场所功能，实施调光、定时、感应等控制方式，能够有效节约电力资源。

3.4.2 节能材料、设施利用设计

采用断桥铝合金门窗使建筑物的保温、隔声效果更佳；双银镀膜玻璃、智能透光玻璃及智能遮光墙设计，使建筑物夏季隔热、冬季吸热，保温效果较好；建筑物内部照明及外部景观亮化广泛采用节能灯具，目前新型LED节能灯具已普及使用；停车场采用智能立体车库设计，尽可能增加停车数量，有效节约停车位占用的建筑面积；雨水回收利用设施设计，可在地下室建雨水回收处理机房及蓄水池，场地内的雨水经过收集，在处理机房经过滤后可直接用于场地内的绿化浇洒、道路冲洗、地库冲洗及消防用水。通过这些节能材料或节能设施的广泛使用，可有效地提高建筑物的节能、节材效果。

3.4.3 新能源设施利用设计

在屋面或墙面做太阳能光伏发电、水加热设施设计；地下结构采用纤维导光棒设计，改善地下室的自然采光照明功能；在进深较大房间的外墙开窗处设置天然光调节装置，使天然光发生镜面反射、漫反射，反射到天花板的天然光通过预设反光板再次反射到远窗处，提高其功能区域的自然采光效果；在风能资源丰富地区，建筑物屋顶或小区广场设计小型风能发电装置。地热能设施利用的设计，热水用热采取热回收式地源热泵机组供给，夏季在大型空调设备制冷时对其冷凝热量进行回收，冬季通过利用地源热泵提供建筑物的取暖能源；建筑物排风热回收技术的设计，于办公室、开敞办公区、会议室等房间采用风机盘管加新风系统装置，收集排风的冷（热）量来预处理新风，在节能的同时还可实现新风量的平衡。水蓄冷技术的设计，合理利用峰谷电价差，将楼内消防水池作为水蓄冷池，在夜间低谷电时段，冷水机组直接对消防水池进行蓄冷，在白天峰值负荷时段，消防水池通过板式换热器释冷，与常规冷水机组并联，联合供冷，可有效节能。

3.5 绿色施工

建筑工程绿色设计还应结合建筑工程的后续绿色施工方法设计合理的结构形式，以提高建筑物的综合节能、环保效益，比如采用新型全拼装结构或部分构件预制拼装的设计，可极大缩短施工工期，且工厂化预制更能保证构件施工质量，降低现场长期高空作业的安全管理风险，降低现场施工浇筑混凝土对环境的污染程度，减少现场混凝土构件的模板周转成本、混凝土养护成本。

4 结语

简述建筑工程绿色设计的原则及工程全过程中的应用要点，打破传统绿色建筑局部应用绿色技术的设计思维，将工程项目前期规划及中期绿色施工也纳入建筑工程绿色设计中，建筑设计需要全程贯穿这一理念，最大程度利用再生资源，优化建筑结构，使用新型材料，展现绿色设计的价值。