绿色建筑设计在民用建筑设计中的应用分析

引言：近年来，随着全民素质的不断提升，对于低碳理念和绿色环保的认知得到充分加强。在高质量生活需求下，为营造良好的宜居环境，应当积极推动绿色建筑的设计发展，有效利用现代技术和手段，改善建筑高能耗的现状，从而实现可持续发展。由此相关人员需要充分了解低碳绿色建筑的设计优势，明确具体要求，采取科学合理的策略，促进低碳理念与绿色建筑相融合，保证设计成果具有优越性，符合当前时代发展主题，满足社会大众对生态环境的要求，充分践行低碳生活，提高生态保护力度。1.绿色建筑设计理念概述1.1现代建筑设计理念随着经济发展水平的提高，人们对于建筑物的功能性提出了更高的要求，与此同时建筑设计还需要满足人们的审美需求。智能化、以人为本、绿色化是当前建筑设计的重要理念，需要满足大众需求，为人们提供舒适的工作与生活环境。其中，绿色建筑设计理念是提高经济发展质量的体现，满足当前的可持续发展目标，建筑师进行建筑设计需要遵循绿色建设的标准合理利用自然资源，实现节能环保的目标。1.2优势绿色建筑是一种具有优越环保性能的建筑型式，结合当前的低碳理念发展落实背景，开展优化设计具有较为显著的优势。具体如下：（1）有利于满足绿色环保要求。在环境问题日益提出的背景下，绿色环保意识逐渐提升，对建筑等高耗能项目提出了更高的要求，保证其符合低碳理念。而绿色建筑作为一种新型建筑，相比于传统建筑而言，具有丰富化和多元化的建筑模式，而且对资源利用效率较高，减少浪费损失。（2）有利于减少资源消耗。绿色建筑则能够依据低碳理念，优化设计内容，在保障建筑使用功能的同时，考虑对周边环境的影响，以此改进设计施工方案，优化配置各项建筑资源，减少浪费和消耗等，并重视对污染物、垃圾等物质的处理，实现建设过程低污染、低排放等目的，保证建筑设计的实效得到进一步提升，降低资源消耗量。（3）有利于降低人体危害。绿色建筑在设计中，坚持以“人”为中心，遵循健康无害化的原则，使用低毒或无毒材料，促使建筑环境具有安全性。比如采用高环保、高性能绿色建材，有利于避免装修过度而导致室内外气体含量超标，诱发人们的呼吸道疾病等。通过融合低碳理念和绿色环保设计思想，有助于将空气质量作为重要的指标，防范建筑风险，保证人体健康[1]。2.建造绿色建筑的必要性绿色建筑的设计要充分认识自然环境及其固有的客观规律，在合理的前提下，尽可能地减少对资源的使用，从而达到节约能源、增加使用效益、防止建设过程中产生的环境问题，达到建筑绿色和环保的目的。因此，必须重视人力资本的消耗和利用。可以说，要实现“绿色”建筑，不仅需要建筑师不断提高环境质量，更要实现“人与自然”的和谐统一。当代社会面临着各种物资短缺的严重问题，在没有找到新的可再生能源之前，要缓解能源短缺，就必须节约能源和促进能源循环，而绿色建筑的概念就是对此进行了很好的实践。随着人口的激增，城市中的建筑也急剧增加，植物资源的过度利用以及某些区域的居民素质低下，严重损害了生态环境，各种恶劣的气候条件不断发生，使人们的生存质量大大下降，绿色建筑的许多理念在处理城市环境恶化、改善人类生活舒适方面具有重要意义。此外，随着时间的推移，人们逐渐认识到建筑物的造价并不只是制造中所需的物料和人力，而是在运用期间所需的能耗及维护的开支。所以，在建筑早期就有必要建设节能设施，使用优质耐用的建筑原料，这将极大地降低今后的开支。3.绿色建筑设计在民用建筑设计中的应用3.1因地制宜，强化整体设计在绿化建筑的设计理念中要具有全面统筹与整体融合意识，强调建筑本身与周围环境融为一体，从全局利益出发综合考量建筑物所在地的总体环境，并在建筑设计和施工过程中尽可能减少对周围环境的破坏；而在建筑布置的设计上，要充分考虑使用者的应用要求、环境需要、节能要求，并加以科学合理的资源配置，达到总体的优化布置。首先，在绿色建筑设计的影响下，建筑必须因地制宜，从建筑构件的设计、建筑材料的选用以及施工技能的使用等方面进行优化，并注重少污染、低能耗、少影响；其次，在建筑工程中，充分运用最新的科技、材料和设备，优化施工工艺，以降低施工过程对周围环境所产生的危害，从而使建筑过程能够和周围环境有机融合；最后，在建筑中，要充分考虑周围的地貌、土质、水文、自然环境等，科学合理使用资源，减少过量开采，从而防止资源在建筑和施工过程中对周围环境产生损害，同时建筑风格也要和所在区域的地理位置、人文风情、经济发展现状等因素相匹配[2]。3.2绿色建筑材料使用设计人员要充分认识到建筑材料对建筑环保性的影响,并且在追求建筑经济、美观、实用的同时,合理利用各种低碳、环保的建筑材料,因地制宜,减少建筑材料的损耗。首先,设计人员要做好建筑区域周边环境调研工作,尽可能应用当地的建筑材料进行施工,避免因材料运输产生不必要的成本和能源损耗。为避免建筑耐久性不足导致后期维护消耗较多的资源,设计人员需要合理应用高强度混凝土、铝合金等耐久性较强的材料,并通过复合加工的方式来确保所应用的建筑材料与建筑所处环境相适应,避免建筑材料出现快速腐蚀、老化等问题。其次,建筑企业可以在施工阶段回收可利用的材料,从而在实现对废料有效处理的同时,减少不必要的支出。常见的可回收材料包括复合金属、木塑材料等。建筑企业也可以合理引进硅酸盐保温材料等兼具防水、防火、吸热等多功能的新型材料。再次,传统建筑施工所应用的油漆等材料往往含有有毒有害物质,设计人员需要避免在设计方案中使用此类材料,而应合理应用绿色材料[3]。最后,设计人员在选用建筑材料时,不仅需要考虑材料本身的绿色环保特性,还需要考虑此类材料应用后所带来的能源节约效果。例如,建筑外窗作为直接接触外界环境的建筑材料,其冷热交换性能对建筑内部的温度变化具有较大的影响,设计人员需要在外窗材料选型时,综合考虑外窗的透光、隔热和保温等效果,积极应用复合玻璃等材料,有效增强建筑的保温隔热效果和光污染防治效果。此外,在进行建筑外窗设计时,设计人员也可以选择双层玻璃,并在玻璃夹层中充入具有隔热效果的惰性气体,在空隙中填充密封性良好的泡沫塑料,从而有效增强窗户的密封、隔热、保温效果。3.3多元化利用绿色建筑技术在建筑中，必须通过多元化运用绿色建筑技术，以进一步实现绿色发展理念，并确定节能与环保目标。为提升绿色建筑设计品质，必须引入与清洁再生能源利用技术和其他建筑科技的亲和模式及策略。比如利用太阳光等可再生能源，就可以大大减少能耗与环境污染。而在建筑中运用太阳光墙体科技，就必须按照楼层标高，适当设置太阳光墙体面积。利用太阳光墙体科技就能为建筑物提供大量的新鲜空气，抑制超临界二氧化碳危害，从而提升建筑环保科技能力，进而减少污染[4]。此外，利用新型太阳能墙体科技还有助于维持建筑室内外气温的稳定，从而改善建筑物保温功能，进而减少能耗。除此以外，生物能源科技、地热发电科技等，也都可以运用在建筑中。在建筑工程中，通过使用地热发电建设资源循环系统，不但有利于保证能源需求，而且还有利于避免浪费电能。通过使用生物能源科技，既有利于降低垃圾污染，也有助于循环利用，进而达到节约环保的目标。3.4完善排水系统设计排水系统设计是建筑工程设计的重点内容，如果房屋排水系统设计出现问题，那么生活污水的排放则会受到阻碍，甚至会导致不同类型污水的混合排放，加大了后期污水处理的难度。为了避免污水的二次污染，必须要完善排水系统设计，优化房屋建筑的排水性能，避免二次污染。首先，创新供水方式，提高污水排放的机械化水平。不同废水分类集中处理，对于一些污染程度并不严重的废水进行二次处理后可以循环利用，节约水资源。过去，传统的排水设计需要借助输水管道将污水输送到污水处理厂，进而才能实现污水的处理。如今，绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用进一步提高了回收系统和水循环系统的建设水平，在保障排水系统的基础功能的基础至上提高了污水传输处理的效率，同时也推动回收系统和水循环系统的建设。3.5设计低碳型外墙保温层保温设计是直接关系到建筑能源消耗程度的重要内容，通常情况下，绿色建筑设计中，应当考虑采用适当的承载材料，并关注其保温性能，促使建筑性能得到良好保障。综合现阶段对于建筑保温层的设计，应当侧重提升保温层的耐久性，降低建筑物的导热系数，以此优化建筑整体性能。比如对建筑内部结构设计工作中，应合理选择保温材料，一般可选择珍珠岩砂浆等，有利于提升保温作用，满足绿色建筑以及低碳理念的要求。同时应当改善传统的单一性保温材料使用现状，减少对建筑使用的不良影响，应当按照建筑特点以及当地自然条件，科学选择保温材料，进一步提升绿色建筑设计实效，稳定资源消耗，避免出现热损失等问题。可设计零碳建筑保温隔热系统，有利于满足各地建筑物全面的供暖和供冷需求，减少碳排放量。3.6合理利用资源要素如果建筑在设计时统筹考虑，将各种不同的材料进行有效开发，就可以大大提高资源的使用效果，减少建设过程中对社会资源的巨大消耗。首先，在当代建筑中，风能是一个重要的研究课题，在建筑结构、朝向、形体以及整体建筑的布置上可以保证建筑具有良好的迎风能力；城市高层建筑通风好，有利于身体健康。另外，根据当地的实际情况，应大力开发风力发电和发热，进一步促进这种资源的开发。其次，太阳能是一种可持续发展的绿色能源，它日益成为人们日常生活和工作的主要能源，在设计时必须与当地的自然条件相联系，使其优点最大化；在光热和光电领域，由于科技进步其转化效率和安全性得到了进一步改善。在发展环保型住宅时，应尽量增加对绿色建筑材料的利用，并加强对可再生资源的利用率；木材、纸张和纤维等可再生能源既可以减少投资费用，又可以减少对其他资源的占用，对于社会的可持续发展具有重要意义。在设计时，还须考虑对旧建材的二次使用。很多老建筑材料都是表面粗糙，质量仍然合格，可以安心使用，如钢材、砖块、木制品等这些老的原料，经过处理之后可以减少对环境的破坏和资源的消耗，同时还可以节省大量的资金成本。3.7充分把握周边环境，真正适应自然环境、区域气候和城市空间采用室内外环境适应性设计/管理共享池，实现人与自然的和谐共生，有效减少建筑中的能源和材料浪费。在做好相关研究的情况下，要充分地把握周边环境，真正适应自然环境、区域气候和城市空间，从而达到真正优化建筑设计的目的。从适应自然环境的角度出发，建筑设计应充分融入自然景观的整体空间规划，在条件允许的情况下，营造良好的开放活动空间过渡，为钢筋、玻璃等组成的现代建筑注入更多的自然活力。在适应区域气候方面，要根据当地气候的实际情况，合理优化建筑造型设计，尽量减少建筑与外部气候直接接触的表面积。特别是在夏季炎热高温或冬季寒冷低温的情况下，更应注意这一点，以保持建筑空间内部稳定舒适的空气环境，减少能源消耗，整个建筑空间内部的不利外部气候因素更少。此外，在设计绿色建筑时，应根据气候变化设计合理的复合屋顶系统，同时考虑照明、通风和维护功能。在条件允许的情况下，设计适应气候变化的复合幕墙系统，通过双层玻璃幕墙和复合幕墙系统进一步加强对室内温度和空气质量的有效调节。从适应城市空间的角度来看，建筑设计需要对建筑周围的空间环境进行综合分析，考虑社会环境对建筑内部照明和通风的影响，并注意建筑表面与周围绿色环境的联系，形成统一优美的绿色景观。在充分考虑室内外环境的情况下，绿色建筑设计需要考虑形状设计、平面功能、通风设计和遮阳设计。形状设计的关键是合理确定建筑物的形状系数，降低形状系数以节约能源。平面功能的设计需要基于空间属性和区域的划分，以及居住需求的建筑空间的合理划分，特别是功能空间的合理设计，尽可能为人们提供良好的居住和居住体验。通风设计应考虑机械通风和自然通风。应通过合理布局住宅平面、适当优化住宅开口、住宅组件、中庭和楼梯间的通风等，有效地增强和改善自然通风。至于遮阳设计，需要充分考虑夏季的室内舒适性，借助窗户、墙壁、屋顶等进行遮阳，从而在建筑物内形成良好的空气环境。4.建筑设计优化与绿色建筑技术的结合（1）绿色建筑技术是通过多种技术和手段相结合，来实现建筑环境和建筑品质的提升，及，对人类生存环境的保护，在一定程度上能够促进城市的可持续发展。绿色建筑技术以其可持续发展的理念促进了城市的发展。此外，在绿色建筑的设计中，采用先进的技术设备和材料，还能保证建筑物使用年限的延长与安全问题的有效解决。（2）建筑设计的目的是使建筑物满足人们生活需求，同时也可以通过对建筑物设计来有效控制建筑成本。随着社会经济的不断发展与进步，人们对建筑的质量和设计的要求越来越高。绿色建筑技术作为一种绿色建筑类型，以其绿色环保特点作为基础，为人们提供一个非常舒适的居住环境。在建筑设计过程中，应用绿色建筑技术与传统建设方案相比具有明显优势。在建筑物设计过程中，进行有效的绿色建筑技术应用，能够有效控制建筑成本，并提高使用效率。（3）我国经济发展迅速，所以对于资源的利用和环境的保护问题已经越来越受到人们的重视。建筑设计行业作为绿色建筑技术与新材料应用最广泛的领域之一，是在建筑节能方面具有较高实践价值和技术水平。通过对绿色建筑技术的研究，能够有效提高建筑材料的使用率、能源效率和环境质量，从而增强建筑行业发展能力和发展潜力。随着绿色建筑行业的发展，我国建筑行业还存在着一些问题[5]。（4）提高建筑的气候适应性，在对我国不同建筑设计类型、经典建筑和绿色建筑类型特点的理论研究和实践进行长期系统全面调查分析的基础上，通过对近年来世界各地不同地区和气候的建筑设计形式和环境节能减排行为的动态综合比较研究，发现中国任何特定地区建筑形态之间的环境再创新的演化机制和建筑协调发展模式，都将直接影响中国建筑的基本环境技术属性。例如，功能空间、结构形式特征和建筑外部空间结构的形式、室内结构和室内外部空间物理环境、经济因素及其输入、区域风格特征等，反映或呈现了建筑安全性、经济