绿色思维在绿色建筑设计中的应用

摘要：本文从绿色建筑设计过程入手，提出绿色建筑设计过程中应该始终贯穿绿色思维的概念，并且通过成功案例进行阐述，为当代绿色建筑发展提供了相关的设计思路。

关键词：绿色建筑；绿色思维；空间设计；技术策略

1 绿色方案构思

我国正处在城市建设的高速发展阶段，工程建设量巨大，能源消耗和浪费均较为严重。在设计过程中树立生态节能的绿色思维，不但可以保护环境、节约能源，更可丰富建筑设计学科理论与方法。绿色思维是指在建筑设计的初期阶段，就以生态节能及与环境的和谐共生的原则作为建筑设计的出发点，并贯穿整个建筑设计的全过程的设计思路。绿色建筑的方案构思主要有以下两个方面：

1.1 合理、充分的利用自然界的可再生资源，如太阳能、风能等无污染可再生资源。充分利用这些资源，不仅可以在日常使用中保护环境避免二次污染，更可以有效延缓甚至避免对不可再生能源的过度开发。绿色思维正是需要建筑师从建筑本身来考虑与绿色能源利用结合的问题。对于这一命题，国内外均进行了一些尝试，并取得了一定得成果。

1.2 建筑是地域环境的产物，充分利用当地气候环境，不仅可以体现建筑的地域文化，还可以节省能源，这也已经成为当今建筑设计的趋势。

2 绿色形体、空间设计

2.1 体形系数

建筑形体和平面形状特征是绿色建筑设计中的重要控制对象，对其进行合理规整是达到建筑节能目的的有效途径。体形是建筑作为实物存在必不可少的直接形象和形状，所包容的空间是功能的载体，除满足一定文化背景的美学需要之外，其丰富的内涵也令建筑师神往，然而建筑平面的形体选择所产生的节能效应却常常被人们忽视。

体形系数是目前常用的体形控制指标之一，其物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需要的建筑维护结构的面积。从节能的原理来讲，是用尽量小的建筑外表面积来围合建筑物室内单位体积所需要的建筑维护结构的面积，体型系数越小意味着外墙面积越小，能量的流失途径越少，越具节能意义。

2.2 空间形态的绿色综合分析

空间形态是建筑物平面所构成的形状特征。它取决于多项因素：功能要求、技术条件、城市景观、设计灵感等。建筑空间形态控制就是研究空间形状对建筑节能的影响，那么由于热桥、传热方式的变化，其传热就越快，从该点出发，圆形空间由于没有实质意义上的角部而具有最佳节能的特征。

影响建筑空间形状节能效果的因素是复杂的，往往是多种因素的平衡。因此建筑师在建筑设计中要从主要的节能方面做起，兼顾其他方面，并尽可能的达到最大节能效果和最好的环境品质。例如英国来彻斯特的蒙特福德大学机械馆设计中，建筑师将庞大的建筑分成一系列小体块，这样既在尺度上与周围古老的街区相协调，又能形成一种有节奏的韵律感。而且更为重要的是，小的体量使得自然通风成为可能，位于指状分支部分的实验室、办公室进深较小，可以利用风压直接通风；而位于中央部分的报告厅、大厅则更多的依靠“烟筒效应”进行自然通风。风压和热压的综合作用，使整栋建筑仅依靠自然通风就可满足正常生产生活需要。

3 绿色技术策略

绿色建筑的技术方面主要分为冬季绿色采暖和夏季绿色致凉。

（一）绿色采暖技术

绿色建筑采暖就是在不破坏环境的前提下降低采集能量的造价，并充分循环利用其热量。绿色采暖的过程可以分为以下几个方面：能量的绿色采集、能量的绿色贮存、能量的绿色释放。

1.1 能量的绿色采集

能量采集时建筑节能的保证，也是最有效的办法。（1）被动式太阳能建筑集热方式。半个多世纪以来，被动式太阳能在建筑实践中积累了丰富的经验。重视与建筑完美结合，发掘建筑本身的技术因素而达到建筑节能，在采热方面，有trombe墙(被誉为会呼吸的皮肤)，附加日光间等措施。（2）加强间接日照。阳光所提供的能量主要通过窗进入室内，但也可以间接的通过室外地面、构筑物反射进入室内。节能建筑应有效地组织阳光进入室内的途径，尽可能地增加阳光反射已吸纳更多的能量。以上采集能力的方式是以绿色思维为依托，利用建筑设计本身的规律获取能量的最有效最绿色的方式。

1.2 能量的绿色贮存

绿色建筑设计的难点和关键是将白天日照丰富是过剩的能量贮存在相应的物体之内 ，待夜间室内气温下降时、室内无补充热源时通过辐射释放贮存起来的能量。因此贮存物体成了能量贮存的关键。（1）室内蓄热。利用室内构配件进行热量贮存，通过合理选用高热熔材料，正确设定其相应的位置达到贮热的目的；（2）相变材料蓄热。利用结晶相变材料贮存热量是未来的发展方向，其高效的热量辐射可以大大改善室内环境;(3) 图层蓄热。泥土是很好的热贮存体，但要处理好土层周边的防水隔热，保证土层散热的单向性，真正达到改善室内条件的目的。

1.3 能量的绿色释放

建筑采集的能量一部分被利用，另一部分则通过技术措施贮存起来。到夜间，一旦失去热能的补充。被贮存起来的能量释放并保持室温的稳定。

（二）绿色致凉技术

绿色建筑的夏季致凉方式是采用被动式致凉方式，通过对室外微气候的改造和组织，运用建筑设计方法和建筑密切结合的技术措施，创造夏季凉快的室内舒适环境。夏季质量的绿色设计有以下几个方面：通风致凉、夜间辐射、遮阳。

2.1 通风致凉

夜间自然通风致凉是最有效的方式之一，其原理是夜间室外凉爽的气流向室外合理流动，经过时室内气温下降。具体设计中主要包括：（1）洞口朝向：应使建筑洞口正确地朝向当地夏季主导风向，并应通过窗扇形式的合理应用以利于将风引入室内；（2）洞口面积比例：以同风而论，洞口越大越好，因此应有合理的洞口面积比例，达到同分的最好效果；（3）穿堂风：穿堂风是指风流通过整个建筑室内空间的能力，需考虑洞口的面积比例，更需考虑洞口相应位置，保证室外凉爽气流进入室内后能扩撒到室内平面，并在人体高度范围内获得通过，再由下侧洞口排出。

2.2 夜间辐射

室内气温受白天太阳辐射的影响升幅较大，到夜间室外气温下降后，室外温度下降大于室内温度。按辐射传热原理，室内向室外又热辐射过程，尤其作为已降温后的天空，可大大大增加室内向外的辐射量。夜间天空辐射对夜间降温有较大作用，为了达到夜间天空辐射降温的目的，要求尽量减少建筑外强洞口与室外空间、尤其是天空的阻挡；在遮阳设计中还应探讨遮阳与夜间辐射的矛盾。

2.3 遮阳

遮阳是为达到白天少得热的有效措施，除受太阳辐射影响最严重的洞口设遮阳外，在适当墙面位置也须设定一定的遮阳措施，以减少墙体的太阳辐射，降低吸热量，达到降温目的。

4 结束语

绿色建筑并不仅仅局限在“节能”和“低能耗”上，他的最终目的在于如何充分利用能源，提高生活质量，并达到可持续行，而这一切的实现将依靠建筑本身的手段，而不是附加上的高科技术措施，如果建筑失去了生活，它将变的过分理性，冷漠和令人厌倦。绿色思维正是希望建筑师从方案构思阶段就具备用绿色思维来提高生活的意识，并将这一思想贯穿于建筑设计的整个过程中，进而赋予建筑以生命和活力。

参考文献

[1]仇保兴. 从绿色建筑到低碳生态城[J]. 城市发展研究, 2009,16(7)

[2]王竹,贺勇,魏秦, 等. 关于绿色建筑评价的思考[J]. 浙江大学学报(工学版), 2002,36(6)