绿色建筑技术优化策略

摘要：绿色建筑技术主要通过高效合理地运用自然资源，实现人与自然和谐共生以及资源节约、保护环境、减少污染等目的。绿色建筑设计是建筑节能技术的发展与进化，是现代建筑绿色健康与传统建筑设计的有机融合，促使建筑内外部资源能够被合理地应用。文章主要阐述建筑设计中绿色建筑技术的主要作用，总结绿色建筑技术在规划设计、建筑形态等方面的应用，以期促进建筑行业向可持续性方向发展。

关键词：建筑设计；绿色建筑；可持续性

1建筑设计中应用绿色建筑技术的重要性

能源消耗量大和资源浪费严重的情况愈发突出，建筑与工业、交通运输耗能成为我国能源消耗的三大“耗能大户”[1]。建筑设计必须秉持绿色健康、低碳环保理念，在环保、节能等方面进行全方面深入分析，优化建筑布局和建筑结构，设计更优方案，达到节能减排的目标，促进建筑行业向可持续性方向发展[2]。践行绿色建筑理念有利于保证国家能源安全，保护环境，提高人民群众的生活质量。坚持低碳可持续型发展社会理念，结合建筑行业发展趋势，将绿色建筑技术合理应用至建筑设计，优化建筑工程的通风、保温、隔热设计，实现节约建筑材料，降低施工成本，优化建筑结构布局，能够有效提升整个建筑工程的施工效率，助力实现“双碳”目标。

2建筑设计中绿色建筑技术的优化策略

2.1规划阶段设计

建筑规划阶段的绿色建筑设计，需要相关人员充分利用大数据技术，获得项目的地理环境、自然资源等资料，进行综合评估，将其作为建筑设计规划的重要支撑[3]。设计前应全面了解建筑所在地的地质条件、气候变化、日照时间、水文地理、风向频率等环境因素，根据实际情况确定建筑的最佳位置和朝向，从经济性和功能性着手，合理划分整个建筑内外部的各个区域，应因地制宜，选用当地的可再生、可回收、可循环优质绿色建筑材料。传统建筑施工过程的能源消耗使用量较大，如施工中的水泥、石灰等材料，需践行绿色建筑理念，重视绿色建材的合理应用，有效降低建筑工程的施工成本，实现绿色建筑设计目标。建筑工艺方面，应大力推广运用建筑环保新技术，如3D打印、装配式临时道路、装配式建筑、钢结构建筑、保温装饰（或者结构保温）一体化、虹吸式排水等先进工艺，采用建筑工业化的生产与施工结合方式以及智慧化工地、互联网大数据等科学先进的施工组织和管理技术，加快绿色环保节能技术更新换代，全面践行绿色建筑理念[4]。材料选用方面，优化与组合施工工艺，优先选用高效保温隔热外墙体系、高效门窗系统与构造技术、热桥阻断构造技术、整体厨卫等整体模块，选取预制轻钢龙骨内隔墙、纸蜂窝石膏板隔断墙等可循环和可重复利用材料，限制使用纸面石膏板、加气混凝土、混凝土砌块、实心砖等重污染材料，尽量就地取材，减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费，减少建筑垃圾的产生。热源利用方面，在冷热源系统规划设计中，利用地源热泵可再生能源技术，使用地球表面的浅层地热资源作为供能，通过土壤、地下水等的运转产生新的能量，合理组合干盘管、毛细管网、溶液除湿系统，进行科学合理排布和能量交换，保证整个系统的功能分布到每一个房间，充分利用现有资源。某恒温恒湿系统使用循环地源热泵系统的技术，利用地表浅层地下土壤中的热能，与室内进行热量交换。土壤中的热量可再生，且温度恒定，能够保证运行效果稳定，运行费用较低，符合国家节能环保政策。某住宅项目推广的空气源热泵技术，使用基于逆卡诺循环的蒸气压缩制冷循环工作机组。机组由压缩机、冷凝器、节流阀、冷凝器以及制冷剂、控制系统和其他附件组成。制冷剂在系统内循环，由压缩机提供循环动力，节流阀使液态制冷剂压力降低至冷源侧所需蒸发压力，通过冷凝器和蒸发器与外面的空气、水等介质进行能量交换，实现供热方式转换。万科总部大楼屋顶使用光伏发电技术，通过配置太阳能电池组件与普通建筑材料，形成新型建筑材料，如光伏瓦、光伏玻璃等，白天通过接受和储存装置转化太阳能，夜幕降临时采用光控和声控方式建立联动触发照明机制，通过能量传递和转化，达到能源被转化利用的目的，保证能源合理应用。

2.2建筑形态

利用虚拟现实技术的三维空间展现能力，以BIM模型为载体，融合物联网的实时运行数据，将各种零碎、分散、割裂的信息数据引入楼宇的日常运维管理功能中，创造基于BIM模型的虚拟现实建筑空间与设备运维管理。同时提供设施、设备、管线的三维空间位置，能够快速定位故障，缩短维修周期；直观而全面的信息记录用于建筑运维的全过程管理，为统计、分析和数据挖掘等功能创造条件，为建筑设计的“绿色探索”注入力量[5]。建筑施工工程突发问题时，可以利用系统修正功能进行设计变更，在减少建筑设计的人力、时间和财力消耗的同时，保证建筑工程设计符合节能要求。伦敦瑞士再保险总部大楼高179.8m，50层，螺旋式外观。大楼设计采用自然条件采光和通风，配备由电脑控制的百叶窗，楼外安装天气传感系统，可以监测气温、风速和光照强度，必要时自动开启窗户，引入新鲜空气。依据LEED评级标准，在可持续的场地规划、保护和节约水资源、高效的能源利用和可更新能源的利用、材料和资源问题、室内环境质量等5个方面，建筑设计等级达“黄金级”。

2.3气候适应设计

建筑设计采用绿色建筑技术时，应保证整个建筑工程具有较高的合理性和舒适性，满足人们在不同时间、条件、环境下的使用要求。建筑设计人员需要在设计前充分利用网络平台大数据查询建筑物所在地的历年气候变化情况，或向专业人员了解当地不同季节气候特点。惠州市位于广东省东南部、珠江三角洲东北，横贯北回归线。台风、季风气候加快了惠州地区的风速，风向具有一定的季节性，且相对稳定，平均风速为2.3m/s。可以利用夏季以偏南季风为主的风向特征，依靠自然通风减少建筑能耗，综合考虑风能发电的应用前景。碧桂园森林城市所在地接近赤道，受太阳直射的影响，终年高温多雨，属于典型的热带气候。森林城市进行建筑设计时，依据多维度绿化生态理念，将绿色植物与建筑物进行组合，错落排布阳台，充分利用地面以外的垂直空间和屋顶空间，搭建垂直绿化系统。大面积绿植能够净化空气，调节室内气候。为了降低建筑物使用期能耗，需要采取优化建筑总平面合理布局、主要功能房间靠窗布置、增大窗户可开启面积等措施，满足日照、采光、通风要求，东西向少开窗，外窗比例应适当，墙面可以考虑植栽隔热。夏热冬暖地区应加强外遮阳设计，增强降温效果，利用节能玻璃调节日照强度，保证室内环境具有充足的光线，室内温度处于适宜的状态。使用变频调节控制技术控制室内窗户开关，保证室内空气流通，减少空调等降温设备的使用频率。中国金茂采用高效节能外窗系统和LOW-E玻璃系统，向双中空玻璃里面氩气，内表面镀LOW-E膜，能够有效提升外窗的保温隔热性能，减少室外阳光中紫外线的影响，通过外窗隔热系统降低能量传导，实现冬暖夏凉、舒适环保。

2.4建筑节能设计

我国地域广阔，气候条件差异较大，对建筑保温的要求存在一定差异。北方寒冷地区需要在建筑设计中设置双层窗户，减少冬季采暖能耗，提高建筑物保温性能；南方潮湿地区的建筑设计中，需要合理安排建筑物位置与朝向，保证窗户位置的合理性，提升建筑内部通风效果。建筑设计过程中，工作人员应全面分析建筑围护结构的面积和布局，合理设置门窗位置，保证各项设计符合室内采光要求，切实增强建筑物保温性能。使室内环境温度保持为18~25℃，相对湿度为40%~70%，避免人体健康受到危害。建筑配套设计过程中，应该有效控制建筑物自身散热能耗。在门窗和墙体设计中应用环保型材料，保证建筑物的环保性和安全性。可以使用热反射外墙涂层，室外热量和能量辐射进入纳米热反射涂层时，92%的非可见光会被反射，能够实现室内外环境具有温差，达到冬暖夏凉的效果。应充分重视楼顶屋面空间的开发利用，提升建筑空间的利用率。近几年，在“双碳”政策推动、产业政策引导和市场需求驱动的三重动力推动下，国内光伏产业实现快速发展，BIPV领域的产品集成质量具有很大提高，价格持续降低，取得巨大进步。技术水平提升、成本控制优势、巨大产能、政策扶持是中国光伏产业引领世界的主要原因。我国已将光伏产业列为国家战略性新兴产业之一，越来越多的建筑会采用建筑光伏一体化技术，光伏建材需求量具有广阔市场需求，“零碳建筑”变革即将到来。

3结语

在现代建筑行业快速发展的背景下，将绿色建筑技术合理应用至建筑设计，保证建筑设计的规范性与合理性，能够在一定限度上改善居住环境，提高生活品质。现代建筑设计必须全面落实绿色可持续性发展理念，有效提升整个建筑物的整体生态性能，以此推动建筑行业向可持续性方向发展。

参考文献

[1]谢极,刘英洲.能源管理要抓重点用能大户:我国能源利用状况分析[J].中国经贸导刊,2000(6):1.

[2]牛美英,渠基磊,牛晓波.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究[J].中小企业管理与科技,2021(34):191-193.

[3]王志辉.绿色建筑技术在建筑工程中的应用及发展趋势[J].建材发展导向,2021,19(20):113-115.

[4]张维佳.绿色建筑设计与绿色节能建筑的关系分析[J].城市住宅,2021,28(9):253-254.

[5]贾濛,景泉,刘畅.“双碳”目标下的西南地区绿色建筑设计策略、技术及应用——以第十二届中国国际园林博览会建筑为例[J].当代建筑,2021(9):55-60.

作者：张庆勇 单位：中国金茂控股集团有限公司