民用住宅建筑綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用
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摘要：經(jīng)濟的快速發(fā)展推動了城市化進程，不僅擴大了現(xiàn)代建筑的規(guī)模，而且使人們的生活和工作環(huán)境發(fā)生了巨大的變化。綠色建筑設(shè)計已成為現(xiàn)代建筑設(shè)計的主要發(fā)展趨勢。本文從綠色建筑設(shè)計的意義出發(fā)，分析了綠色建筑設(shè)計在住宅建筑中的具體應(yīng)用。從而達到節(jié)約資源、保護環(huán)境、促進建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。
關(guān)鍵詞：綠色建筑設(shè)計；住宅建筑；應(yīng)用
1綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的意義
改革開放以來，中國經(jīng)濟以驚人的速度發(fā)展，人民生活水平和綜合國力大大提高。而建筑業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大貢獻。但同時建筑業(yè)也一直是一個資源消耗高、環(huán)境污染大的行業(yè)。據(jù)調(diào)查研究，人類從自然界獲得的材料和原材料有一半以上用于建筑及相關(guān)工程建設(shè)，全球能源約50%用于建筑建設(shè)。此外，建筑垃圾在人類活動產(chǎn)生的垃圾總量中所占比例較高，隨著建筑面積的不斷擴大，耕地面積急劇減少，自然環(huán)境遭到破壞。建筑對人們生活環(huán)境和自然環(huán)境的影響是顯而易見的。并且伴隨我國一些建筑設(shè)計不科學、不合理，以及使用高能耗的建筑材料，從而造成建筑造價高，維修費用高，功能不全等問題，推進綠色建筑設(shè)計勢在必行。在所有民用建筑中，住宅建設(shè)量大面廣，且關(guān)系到廣大城市居民的切身利益。據(jù)2019年全國建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計分析，我國建筑業(yè)房屋竣工面積構(gòu)成情況中，住宅竣工面積占比最大，為67.3%（見圖1）。同時，住宅建筑要求投入大量資金、土地和建材等資源，因此，如何根據(jù)我國國情合理的使用有限的資金和資源，滿足廣大人民對住房的要求，提高城市住宅功能質(zhì)量，需要建筑師在加快綠色建筑設(shè)計在民用住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用中尋找答案。12019年全國建筑業(yè)房屋竣工面積構(gòu)成
2綠色建筑的設(shè)計原則
2.1系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計原則
我國的民用建筑的數(shù)量在逐漸地增加同時規(guī)模也在擴大，民用建筑的設(shè)計越來越具有科學性。因此，在民用建筑設(shè)計的過程中要合理運用綠色建筑的理念進行對建筑的整體規(guī)劃。民用建筑在進行設(shè)計前，設(shè)計人員要結(jié)合建筑建設(shè)得的具體情況以及氣候條件等合理規(guī)劃，對建筑的結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計。同時，結(jié)合信息技術(shù)的不斷發(fā)展，可以使用3D建模技術(shù)制作民用建筑模型，從而模擬建筑的使用情況，從而找出建筑設(shè)計中的不足之處并合理地進行調(diào)整。模型周邊的環(huán)境也要與實際建設(shè)現(xiàn)場周邊的環(huán)境保持一致，從而使模擬效果更加真實。民用建筑的施工比較復(fù)雜，施工單位管理者應(yīng)該根據(jù)不同工種合理分配施工內(nèi)容，保證施工能夠順利進行。民用建筑從設(shè)計到建設(shè)都要融入綠色建筑的理念，要通過科學合理的方式保證建筑施工質(zhì)量的同時降低建筑的建設(shè)成本。
2.2節(jié)約為主的設(shè)計原則
我國的能源儲備量比較大，但是我國的人口數(shù)量眾多，人均能源的占有量比較低。因此，民用建筑建設(shè)的過程中要對資源合理的分配，提高能源的利用率。民用建筑在設(shè)計的過程紅中，設(shè)計師要結(jié)合民用建筑的結(jié)構(gòu)以及后期使用的實際情況，將建設(shè)使用的各種資源進行合理的分配，要將資源的利用率最大化，從而有效地為企業(yè)節(jié)約成本。設(shè)計師要科學全面的考慮建筑后期使用的功能性，以及充分利用建筑的地勢優(yōu)勢，將資源的使用量降低。民用建筑的設(shè)計要實現(xiàn)節(jié)約為主的目的，通過建設(shè)節(jié)約型民用建筑從而使得我國的建筑物能耗降低。
2.3人與自然和諧相處的設(shè)計原則
民用建筑除了要遵循節(jié)約的設(shè)計原則，在設(shè)計的過程中也要貫徹人與自然和諧相處的原則。設(shè)計師應(yīng)該結(jié)合住戶的實際對于建筑的需求以及當?shù)氐淖匀粴夂驐l件，對房屋的內(nèi)外結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計。首先，民用建筑的外觀在設(shè)計的過程中要避免使用過分張揚的顏色，要根據(jù)周邊環(huán)境選擇與環(huán)境融合的顏色。建筑的結(jié)構(gòu)也要結(jié)合自然氣候條件，將建筑與自然景觀和諧相處。其次民用建筑內(nèi)部的設(shè)計要實現(xiàn)對自然資源的利用，門窗的大小位置要滿足室內(nèi)的采光以及取暖的需要，同時室內(nèi)的設(shè)計要給人舒適的感覺。因此，民用建筑的設(shè)計要堅持人與自然和諧相處的原則。建筑既要滿足人們居住的舒適性以及功能性，還要實現(xiàn)對環(huán)境保護的目的，不能產(chǎn)生破壞環(huán)境的問題，要促進現(xiàn)代社會的可持續(xù)發(fā)展。
3民用住宅建筑設(shè)計中的節(jié)能分析思路
3.1全面性思路
在進行民用住宅建筑設(shè)計的過程中設(shè)計人員要以全面性思路分析考慮建筑的節(jié)能性，設(shè)計人員要將民用住宅建筑的每一個方面都進行充分的考慮，通過科學合理的手段將節(jié)能理念真正落實到設(shè)計中，使得民用住宅建筑在使用的過程中將節(jié)能理念體現(xiàn)得更加充分。全面性思路能夠使設(shè)計人員在工作的過程中不放過對每一個細節(jié)的設(shè)計，同時還能夠?qū)⒏鞣N節(jié)能措施考慮到設(shè)計中，協(xié)調(diào)各種節(jié)能因素從而使民用住宅建筑的節(jié)能設(shè)計更加科學合理。
3.2全壽命周期思路
民用住宅建筑在設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要結(jié)合民用住宅建筑使用的實際情況，考慮建筑的全壽命周期。全壽命周期是指建筑工程從建筑的設(shè)計階段開始直到建筑投入使用后所有的功能都沒法正常使用，建筑宣布報廢為止。因此，在對民用住宅建筑進行設(shè)計時設(shè)計人員不能僅在設(shè)計階段考慮建筑的節(jié)能措施，也要考慮建筑投入使用后節(jié)能措施的作用。民用住宅建筑的節(jié)能性設(shè)計必須做到全壽命周期內(nèi)都要進行，設(shè)計人員要有遠見，將各種節(jié)能措施合理的運用到設(shè)計中。全壽命周期的思路可以使單位的利益得到可靠的保障，同時可以滿足民用住宅建筑后期使用的節(jié)能水平的不斷提升。
3.3精細化思路
民用住宅建筑在設(shè)計的過程中設(shè)計人員要在設(shè)計中貫徹精細化思路，建筑設(shè)計方案在制定的過程中要將各項內(nèi)容進行細化，要保證設(shè)計方案中的所有內(nèi)容都具有合理性，各項設(shè)計都要按照建筑簽訂的合同以及各項質(zhì)量標準進行，保證民用住宅建筑設(shè)計方案在法律限制條件內(nèi)。設(shè)計人員在進行民用住宅建筑設(shè)計時要充分運用精細化思路，將每個細節(jié)進行考慮分析，不斷的優(yōu)化建筑中的細節(jié)部分。簡單的舉例說明，門窗是建筑的重要部分，在進行民用住在建筑設(shè)計的過程中設(shè)計人員要結(jié)合建筑所處的地理位置合理設(shè)計門窗的大小尺寸以及門窗的安裝位置。保證建筑室內(nèi)采光充足的情況下，要將門窗與墻壁的連接處處理好，避免出現(xiàn)資源的不合理的浪費。此外，設(shè)計師要合理建筑室內(nèi)的保溫結(jié)構(gòu)，避免能源的浪費。
4綠色建筑設(shè)計在民用住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用
4.1門窗綠色建筑設(shè)計
我國地域遼闊，不同地域溫度差異較大，因此建筑門窗在設(shè)計中結(jié)合了保溫的功能至關(guān)重要，尤其是在我國的東北地區(qū)，建筑物門窗的保溫功能在該地區(qū)發(fā)揮著重要作用，它直接影響著人們的日常生活起居，因此門窗的保溫功能作為衡量門窗好壞的一項重要指標。我國有關(guān)門窗的保溫材料市場，能夠供選擇的材料主要有玻璃材料或者鋁合金等，這些材料會根據(jù)不同的需求而展現(xiàn)出不同的作用。因此在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)建筑物的實際情況來選擇門窗的材料，以此來達到保溫作用。在對建筑門窗進行設(shè)計時，要結(jié)合居住建筑的節(jié)能設(shè)計，選用滿足建筑節(jié)能要求的節(jié)能型門窗，使之符合綠色建筑的設(shè)計理念，確保門窗設(shè)計的節(jié)能保溫效果。
4.2建筑室內(nèi)外環(huán)境的綠色建筑設(shè)計
在進行建筑室內(nèi)設(shè)計的過程中要充分考慮室內(nèi)采光的需要，要根據(jù)建筑所處地地理位置合理確定建筑的朝向。通常情況下普通光照與局部光照要相互結(jié)合使用。建筑室內(nèi)安裝的燈具等要盡量選擇節(jié)能型的，盡量減少電能的損耗。建筑室外的保溫要進行合理設(shè)計，保證室內(nèi)的能夠損失量最小。同時，民用建筑的墻體材料要選擇隔音效果好的環(huán)保材料，降低對周邊居民的噪聲污染。此外，民用建筑的出口在設(shè)計的過程中要進行合理的設(shè)計，保證風口設(shè)計的合理性。根據(jù)風向做好風口的設(shè)計。
4.3屋面的綠色建筑設(shè)計
該方面的設(shè)計主要包含如下幾種形式：（1）正鋪保溫屋面；可使室內(nèi)環(huán)境更加舒適，保溫材料也不會受到外部環(huán)境的侵蝕影響，保證內(nèi)部的環(huán)境效果。在該條件之下，很多建筑都設(shè)置了隔氣間層，能夠消除水分所產(chǎn)生的影響。（2）倒鋪保溫屋面；將保溫材料直接鋪設(shè)到防水卷材上，可以更好地發(fā)揮出卷材的防水作用，使得內(nèi)部空間的節(jié)能效果得到提升。（3）通風降溫屋面。屋面下部位置上設(shè)置頂棚空氣間層，將其直接布置到結(jié)構(gòu)層的位置上，利用架空的方式來形成通風通道，可以使得建筑散熱效果滿足運行的需要。（4）種植屋面。通過植物的種植來起到蒸騰作用以及遮蔽處理，從而可以有效保證內(nèi)部空間的溫度處于合適的范圍內(nèi)，可以更好地促進生態(tài)效果的提高。
4.4開發(fā)和利用中水
中水是在建筑給排水系統(tǒng)中產(chǎn)生的生活排水，屬于一種可以二次利用的水資源，對于中水進行開發(fā)利用的工作就可以做好綠色建筑中給排水節(jié)能節(jié)水的工作。實際的生活中，中水的處理需要進行根據(jù)凈化處理的標準進行處理，將中水轉(zhuǎn)化為可以二次利用的生活用水或者農(nóng)田綠化澆灌用水，實現(xiàn)中水的開發(fā)和利用的工作。為了實現(xiàn)此功能，就需要在實際的綠色建筑中給排水工程設(shè)計階段出發(fā)，進行全局性的中水開發(fā)與利用的工作。
4.5綠色建筑設(shè)計理念在建筑景觀設(shè)計中的應(yīng)用
民用建筑在設(shè)計的過程中為了使人們居住得更加舒適需要在室外進行景觀的設(shè)計。景觀設(shè)計不僅可以對環(huán)境起到美化的作用，同時還會增加人們居住的舒適性。因此，景觀的設(shè)計要結(jié)合人們生活的實際需要以及環(huán)境的特點進行設(shè)計。民用建筑的景觀設(shè)計要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的特點進行，使得景觀種植與自然環(huán)境能夠和諧的發(fā)展。
4.6地源熱泵設(shè)計
我國雖是能源大國，但是我國人口基數(shù)比較大，對于能源的需求量在不斷地增加。因此，民用住在建筑在設(shè)計時設(shè)計師要考慮對可再生能源的作用。我國現(xiàn)在開發(fā)利用比較多的可再生的清潔能源有風能、太陽能等。民用住宅建筑的設(shè)計過程中可以充分利用太陽能。通過合理的技術(shù)手段，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，為建筑在后期使用提供源源不斷的熱水。同時，太陽能可以通過科學技術(shù)手段轉(zhuǎn)化為電能，從而供給建筑使用。地源熱泵設(shè)計作為一種新的設(shè)計方案，可以有效地提高能源利用率，地源熱泵工程可以儲存和釋放熱能來調(diào)節(jié)建筑溫度。鑒于室內(nèi)外空氣溫差大，可保證局部溫度穩(wěn)定。地源熱泵可以儲存太陽溫度，白天獲取太陽能，晚上在低溫下釋放熱量，實現(xiàn)建筑內(nèi)的溫度平衡。地源熱泵設(shè)計可以有效緩解南方建筑不供暖的問題，也可以減少北方建筑的供熱損失。據(jù)調(diào)查，采用地源熱泵設(shè)計方案的建筑能耗比普通建筑低20%，空調(diào)利用率低15%。結(jié)合綠色建筑材料（提高隔熱性能），降低地源熱泵的熱損失，延長使用壽命，保證節(jié)能效益。與地源熱泵技術(shù)類似，太陽能熱水技術(shù)是一種建筑給水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)。利用太陽能為建筑供水系統(tǒng)提供實時熱能，提高供水初始水溫，降低熱水器使用頻率和電能損耗。地熱能泵的新設(shè)計方案在綠色建筑設(shè)計過程中也起著非常重要的作用。它可以大大提高有效能利用率，開展地熱能有效利用工作，有利于熱能的儲存和釋放，調(diào)節(jié)建筑物的溫度，地熱能泵白天儲存太陽的溫度和熱量，而夜間低溫放熱時，內(nèi)部建筑的溫度基本處于平衡狀態(tài)。該設(shè)計方案特別適用于南方冬季不供暖，提高能源利用率。也可用于北方，減少部分采暖能耗，有效保證能源的解決。新能源的使用已經(jīng)融入我們的生活。我國建筑屋頂大多采用太陽能發(fā)電設(shè)備覆蓋，提高了太陽能資源的利用效果，特別是太陽能資源具有來源廣、設(shè)備簡單的特點。光伏一體化建筑的開發(fā)利用已成為建筑節(jié)能研究的新熱點。在工作中，可以采用墻體、屋頂、門窗等新材料，以及合理的光伏發(fā)電和輸電設(shè)備，使建筑的能源供應(yīng)鏈更加清潔，在一定程度上提高了太陽能的利用率，使建筑更加經(jīng)濟。此外，風能，也是新能源開發(fā)利用中非常重要的一環(huán)。設(shè)備簡單，安裝效率高。它還可以使風能和太陽能發(fā)電裝置得到綜合利用，緩解了原有單一模式。
5結(jié)束語
總而言之，民用住宅建筑在設(shè)計的過程中要充分運用綠色環(huán)保設(shè)計理念。結(jié)合建筑建設(shè)地理位置的主要特點，科學合理的設(shè)計建筑的整體結(jié)構(gòu)。同時，民用建筑在設(shè)計的過程中要實現(xiàn)對資源的合理利用，全面提升能源的利用率。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于建筑功能性以及舒適性要求越來越高，在滿足人們居住需求的同時，設(shè)計師要將綠色建筑理念融入建筑的設(shè)計中。此外，綠色建筑設(shè)計最大化呈現(xiàn)出一種現(xiàn)代化的建筑時尚氣息與簡約美觀的綠色建筑造型，這種追求可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念對于建筑工程的實踐具有積極的推動意義。
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作者：栗藝元 單位：保定市建筑設(shè)計院有限公司
