生态文明理念下的绿色建筑设计探究.pdf

新材料 新装饰2023 年 11 月 第 5 卷第 21 期2017年10月18日，习近平总书记在党的十九大报告中指出：“必须树立和践行 绿水青山就是金山银山 的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式。”生态环境问题是决定当代中国民生、社会和经济发展的基本问题，关乎着全人类的生存和发展1。老子在 道德经 中说过道法自然，揭示了天地万物与自然的关系；庄子也曾说过，天人和一，天、地、人三者的发展不同，但却相互对应，相互联系，人是自然的一部分，终究要回归自然，顺从于自然。由此可见，中国古代哲学的观念也对应了现代中国生态文明的理念和生态文明的建设。如今，生态文明建设是现代中国特色社会主义建设的必然产物，其思想符合中国现阶段的国家建设和发展需要。国家各个环节的建设和发展项目都需要贯穿生态文明理念，其是国家建设过程中解决人民社会发展需求与自然资源矛盾的利器2。1 生态文明理念下绿色建筑设计的重要性1.1 降低资源浪费、能源消耗过去建筑行业的发展着力于高速的增长，而目前城镇化发展速度趋于平缓，正转向追求建筑行业高质量发展，从量的激增到质的提升，建筑业在城镇化提速的过程中正面临新的挑战。城镇化的发展对城镇空间规划和居民的生活理念也带来了变化3。快速的发展过程中，生态环境、能源与资源会遭遇新的机遇与挑战。新型城镇化不能一味以经济发展为核心，不断消耗资源能源，不能以生态环境的破坏为代价，要坚持以人为本的思想，遵循当代生态文明建设的理念，以绿色低碳为基本原则。在当下的城镇化中坚持绿色建筑设计，逐步在建筑的方方面面贯彻生态文明的原则及要求，从而降低建筑能耗。传统建筑中，人们在设计中更为追求建筑的功能性，而忽略了对建筑资源、能耗等的分析。目前在生态文明理念下，针对各类建筑，相关人员如能通过采用绿色工艺、环保材料，提高建筑的整体效益，就能使建筑在满足功能的前提下减少资源浪费、降低能源消耗，符合当下节能减排的总体要求。1.2 有利于人们的身体健康如何在生态文明理念和生态文明建设的指导下，推动建筑产业发展的变革，做到建筑业与生态文明同步建设，进行产业与环境的协调发展，是现代社会提出的新课题4。绿色建筑设计中最为基本的就是要满足人们的居住需求，为此，相关人员在设计期间除了要达到建筑的实用性、美观性，更需要考虑心理学等各项因素，使绿色建筑满足大部分人的需求，大量使用环保材料，减少室内有害物质的产生，为用户提供舒适、健康的居住环境。2 生态文明理念下绿色建筑设计应遵循的原则2.1 可持续性生态文明理念下的绿色建筑设计必须将可持续原则放在首位，这是绿色建筑必须达到的标准，只有如此，才能保障绿色建筑能满足人们当下及未来的使用需求。可持续性原则，就是要求设计人员在设计绿色建筑时应对建筑内的自身生态循环做出总体规划、分析，以提高建筑工程的稳定性、持久性。2.2 舒适性当前我国经济社会进入了全新的发展阶段，人们建筑节能与环保DOI:10.12203/j.xclxzs.1671-9344.202321021作者简介：胡磊（1986），男，工程师。研究方向：装配式建筑。生态文明理念下的绿色建筑设计探究胡磊1，赖云2（1江西中煤建设集团有限公司，江西 南昌，330000；2江西应用技术职业学院，江西 赣州，341000）摘要院习近平总书记在党的十九大报告中提出了有关生态环境的问题。生态文明建设符合现阶段国家建设与发展的需要，是现代中国特色社会主义建设的必然产物。随着城镇化迅速发展，建筑行业正面临新的挑战。文章从建筑行业面临的新挑战出发，研究生态文明理念下绿色建筑设计的途径，通过传统建筑与绿色建筑对比研究，总结了在生态文明理念下首先要大力发展绿色建筑材料、践行环保理念，其次在建筑施工的过程中，采取多种措施手段并行，努力做到资源保护和生态文明，最后在建筑规划上，要走可持续发展道路，寻求突破与发展。关键词院纤维再生混凝土；绿色建筑设计；力学性能中图分类号院TU398.9文献标志码院A文章编号院1671-9344(2023)21-0071-0471-新材料 新装饰2023 年 11 月 第 5 卷第 21 期建筑节能与环保的生活质量显著提高，对生活环境、工作环境等都有了新的追求。因此，从生态文明理念出发，绿色建筑设计需符合舒适性原则及要求。舒适性就是合理优化建筑环境，使建筑内环境能满足用户需求，为人们提供舒适的室内空间条件5。2.3 节约性原则绿色建筑设计也必须符合节约性原则，即在满足建筑自身能源消耗的前提下，减少不必要的能源消耗，降低建筑对外部能源的依赖性，从而以自身能源生产维持建筑的正常运行。节约性原则是对可持续原则的有效补充，可以更好地迎合生态文明的要求。在具体的设计中，相关人员需结合区域范围内的具体情况，全面渗透节约性设计，在符合建筑工程质量的前提下最大限度地减少不必要的资源、能源消耗，构建高效、节能建筑通风系统、散热系统，并推广使用太阳能等新能源6。2.4 因地制宜原则在不同的地域内，绿色建筑所呈现的形态存在明显差异，质量水平也各有不同。为此，无论哪种规模及类型的绿色建筑设计，设计人员在具体的设计中都应坚持因地制宜原则，以保障建筑形态、类型等能迎合当地经济、社会的发展。具体来说，在前期的规划工作中，设计人员需深入工程现场展开一系列调研，掌握当地的环境条件，特别需要了解当地的气候、地缘属性，采用不同的绿色思维形式，最大化利用光照、风力等自然资源，以增强建筑本身的功能。例如，若某一地区全年日照时间较长，在设计绿色建筑时设计人员就需考虑为建筑安装太阳能设施与装备，用太阳能资源取代传统的煤气、电力等资源，逐步实现能源转型。再如，某一区域内的温度相对较低，在建设建筑墙体时设计人员就需采取措施提高墙体的保温与传热性能，避免室内热量的过度扩散。2.5 以人为本原则绿色建筑设计是生态文明建设下的重点任务，不同的设计理念、方式下都有可能实现建筑的绿色化目标。因此，对同一个建筑来说，其绿色设计有多种方式，为达到最佳的设计效果，设计人员需坚持以人为本的原则，真正让建筑为人类服务，使建筑能满足人们的生产生活需求，设计期间不仅需保障建筑的绿色属性，还需要分析当地的风土人情、历史文化、建筑特色、文脉传承等，并综合建筑的功能要求、使用频率、市场定位、用途等，增强建筑的文化感、现代感、科技感，使设计的建筑能更好地满足人们的居住、心理、审美等追求。3 生态文明理念下的绿色建筑设计要点3.1 合理应用循环热源提取的热泵技术在生态文明理念下的绿色建筑中，热泵技术也具有无可比拟的优势，通过合理应用该技术，不仅能保障良好的节能效果，还能凸显此技术的经济性优势。因为热泵技术诸多方面的优势，在当下引起了广泛关注且在未来有较大的发展空间。以地下水作为水源，从其中获取热量的方式为例，其原理如下：用热泵从地下水中采集、抽取水源，当得到特定热量后再回灌处理7。现阶段的技术条件下，应用效果相对突出，其应用效果取决于多方面因素，如水文条件、场地等，在未来的工作中还需持续进行研究，以增强该技术的适用性，保障其应用效果。3.2 积极应用太阳能能源太阳能为清洁能源，在绿色建筑中具有较大的应用潜力。相关人员可通过太阳能来发热，如利用太阳能暖通节能技术，其空调由热水箱和其他加热装置构成，运行过程中通过调节温度可控制循环系统的运行模式。太阳能暖通节能的过程为：将采集的太阳光转换为热能，经由热传导循环系统导入换热中心，再将其导入采暖系统8。如为阴雨天气，系统将自动转化为燃气状态，自主加热。现阶段，市面上流行的太阳能装置寿命一般为20年，在利用太阳能暖通技术时，一般5年时间可收回成本，之后15年该装置免费使用，与其他装置相比，成本低，热度能满足日常所需。图1为太阳能光伏板屋面，图2为太阳能光伏板装饰立面。图 1太阳能光伏板屋面4 生态文明理念下绿色建筑设计的具体内容4.1 建筑基址的选择生态文明理念下的建筑工程，每一环节都需坚持节能环保设计标准。在各类建筑中都需从选址着手，具体的工作中相关人员需分析各个因素，如地形地貌、水文气候等。设计过程中充分考虑建筑使用者、周围群众、专业人员的意见，选择最佳建设位置，合理利72-新材料 新装饰2023 年 11 月 第 5 卷第 21 期用土地资源，并确保选址符合绿色化要求。另外，因为建筑选址对周围环境有直接影响，因此在选址期间也需考虑这种影响情况，避免因选址不当破坏周围环境9。图 2太阳能光伏板装饰立面4.2 平面布局设计绿色建筑设计人员必须从建筑类型、规模、功能等角度着手，确定建筑形状，保障平面布局的合理性。任何类型及规模的建筑，其在结构、功能方面往往有特殊要求，为达到最佳的建设效果，相关人员需在符合建筑美观性、实用性、环保性的前提下考虑建筑的散热比。许多高层建筑的表面积大，散热快，在设计建筑结构时可利用这一特点，合理确定建筑形状，更改建筑结构。如高层建筑的电梯设计中，可将电梯设置在建筑物中背阳区域，以减小阳光照射，防止电梯自身散热缓慢而带来的安全风险，保证电梯的高效、稳定运行。4.3 朝向设计为保障绿色建筑设计能达到生态文明的标准，在设计过程中也需关注建筑的朝向。相关人员在确定朝向时，特别需要注意环保问题及能源损耗情况，从整体性角度着手，在前期安排专业人员进入现场展开一系列调研，依据建筑物的地理位置来确定朝向，选定朝向时需分析阳光是否可照入建筑物，以利用自然光源。与此同时，相关人员在分析建筑物采光时，还需考虑该建筑物与周围建筑物之间的距离，特别是高层建筑，为保障每一楼层的采光都能达到相应标准，应坚持阳光追逐分析。为此，在选择建筑户型时，一般应按照南北通透型展开设计10。4.4 门窗设计在建筑物的整体结构中，门窗也是需要重点关注的部分，门窗设计是否合理，关乎整个建筑的能源消耗。为此，建筑设计中相关人员需合理设计门窗，转变原有的设计方法，使门窗具有良好的节能性。设计人员需综合诸多因素，如分析风力、气压情况，在风力及气压影响下，门窗可发出一定的噪声，为营造更为安静和安全的室内环境，一般需对门窗实施防风抗压、隔音处理。另外，门窗方面还存在光污染问题，面对这一情况，一般应选择高性能玻璃，使所选择的玻璃不仅不影响室内采光，还能降低光污染。4.5 墙体设计在当下人们对建筑提出节能要求的过程中，有关人员在设计墙体时应从内部与外部两个角度展开节能设计。外墙与建筑物的整体稳定性与安全性有关，且外墙作为建筑的整体大框，一旦其中存在安全风险，就会导致建筑结构性能不佳。而建筑内墙有保温与防风作用，与建筑室内舒适性有关，设计人员在节能设计中必须正确看待内外墙之间的关系。结合建筑的运行情况，外墙的能源损耗相对较大，据有关调查显示，外墙损耗占总损耗的25%。为提高绿色建筑设计水平，设计人员需考虑外墙设计是否达到节能标准，如可适当减小外墙面积。另外，设计人员在设计外墙时也需要考虑美学相关的知识，适当减小外墙面积，增强建筑外形的美观性，如可利用椭圆或者圆形赋予建筑美感与创意性。在设计外墙时相关人员也需要严格遵循相应的设计标准，遵循绿色化标准，合理引入绿色节能材料，在内外墙之间设置保温层，用外墙保护保温层，增强室内空间的保温性。某建筑的墙体节能设计如图3所示。一些建筑中使用了空心砖（图4），同样实现了节能环保。图 3某建筑的墙体节能设计4.6 暖通空调设计4.6.1被动式太阳辐射。建筑工程中的暖通空调设计难度较大，具体设计中可采取被动式太阳辐射方式，其原理为：综合分析当地的气候条件，在恰当的位置面砖或涂料瓷砖粘结剂或弹性腻子抹面胶浆镀锌钢丝网或玻纤网（可加塑料锚钉）抹面胶浆界面剂XPS保温板胶粘剂墙体建筑节能与环保73-新材料 新装饰2023 年 11 月 第 5 卷第 21 期建设建筑，位置应以屋顶太阳板接收的太阳直射最大为参考。暖通空调技术中太阳辐射具有以下特点：能降低照明设备的能源损耗，增加空调系统的日射冷负荷量。依据现有相关研究，被动式太阳辐射在大型建筑、小型建筑中的适用性较强，特别是在一些新建工程、重大改造工程中几乎都用到了该技术，如许多大型的办公楼、仓库、学校等建筑。具体的设计中需注意以下方面。图 4空心砖第一，采用节能型玻璃，针对以供冷为主的区域，可采用单层镀膜玻璃或外层镀膜玻璃，这类玻璃不仅不影响光的透射性，还能在一定程度上遮挡太阳光；以采暖为主的区域，一般应选用内层地敷设镀膜玻璃或双层中冲惰性气体玻璃，能遮挡室内的长波辐射，并提高室内温度。国内当下出现的智能窗，就是通过液晶技术，配合室外阳光的强弱自动调节玻璃透明度，以达到节能效果。第二，通风窗，直接将空调的回风引入到双层玻璃的夹层，带走中间层的热量，吸走室内热量。第三，增设遮阳板，结合太阳能电池和外遮阳板，减少室内的空调能耗，并同步为室内照明提供能源。4.6.2利用自然通风。现阶段的绿色建筑中，自然通风技术受到了较大的关注，在很多建筑都有成功的应用。结合我国的建筑情况，大部分为坐北朝南，这种朝向的设计可最大化利用自然通风。建筑行业在当下的发展条件下，自然通风与新技术的融合取得了一定的发展成效。具体的应用中，自然通风受到诸多因素的影响，如建筑类型、建筑物所在区域内的空气湿度、污染程度等，具体操作中需考虑这些因素。大量的经验表明，自然通风能在季节过渡中保持室内空气的有效流通，在夏季夜间减少建筑围护结构、室内物品的热能消耗，避免空调在次日启动时的负荷干扰。因此，在生态文明理念下的绿色建筑设计中，相关人员需合理引入自然通风技术。4.6.3利用冷辐射吊顶系统。当前市场上出现了较多的高层建筑，在设计建筑时为符合绿色性要求，相关人员需利用冷辐射吊顶系统。一般来说，建筑物外表的玻璃幕墙、室内的很多照明设备往往会引发较大的辐射，很多建筑都存在热量过热问题，这是城市“热岛效应”的直接来源。为减小此类辐射对人体健康的威胁，可引入辐射供冷方式。现阶段，城市内的大型商场等建筑物都成功应用了室内吊顶、辐射板相结合方式，构成了相对完善的冷辐射吊顶系统，此系统对降低辐射非常有效，为人们提供了相对理想的室内空间条件。另外，吊顶空调的节能性显著，为凸显该系统作用，在设计中有关人员需在房间窗户上实施遮阳操作，以预防阳光直射下的热量聚集现象。但在冷辐射吊顶系统应用过程中，一旦周围的环境温度与湿度超出相关标准，为避免出现露水凝结，应适当调节室内的空气流速11-12。5 结语面向经济不断发展、社会不断进步的未来，生态环境与自然将会越来越重要。我们要树立生态优先、绿色发展的导向，尽管城镇化在提速，建筑业在发展，但对生态环境的保护是永恒的话题。绿色建筑势必会得到大力的推广和发展，同时在生态文明思想的促进下，绿色建筑更会不断地变革和改进，实现更科学、更有序、更高质量的发展。参考文献院1 刘希刚.习近平生态文明思想整体性探析J.学术论坛,2018(4):73-80援2 黎明辉,王经北.习近平生态文明思想的真善美特质J.理论导刊,2020(1):4-9援3 刘长滨,吴增玉.加入WTO与中国建筑业J.建筑经济,2000(1):13-19.4 逯瑞林,王同林.建筑业的可持续发展与循环经济初探J.市场研究,2012(8):70-71.5 何继新,纪章然.绿色建筑发展四重逻辑分析:一个文化契合性框架J.城市,2022(8):54-63.6 王贵美.积极推行绿色建筑加强促进节能减排的研究J.环境科学与管理,2021,46(10):25-29.7 薛峰,王清勤,宋晔皓,等.碳中和目标下的绿色建筑J.当代建筑,2021(9):6-15.8 焦舰.碳中和目标下的绿色建筑展望J.当代建筑,2021(9):48-50.9 郑玉洁,王琳,林孝宽,等.生态文明与资源集约:江西高校绿色校园建设历程、问题与路径J.东华理工大学学报(社会科学版),2020,39(6):615-619.10 邢光雪,罗思颖,杨一靖.美丽中国视角下的绿色建筑发展模式研究J.四川建材,2019,45(5):235-236,239.11 梁鑫,陈云利.建筑学中绿色建筑设计的发展趋势分析J.中国建筑装饰装修,2023(13):119-121.12 宋秀刚.绿色建筑设计中智能建筑技术的应用J.智能建筑与智慧城市,2023(5):99-101.建筑节能与环保74-