绿色建筑技术在建筑设计中的优化与组合分析

 摘要：当前，伴随我国社会经济的快速发展，科技水平的不断前进，使得生态条件恶化、资源匮乏等问题越发显著地影响了我国生产力水平以及人类生活质量的提升。而加大对绿色建筑的发展，目前已成为建筑行业前进的目标与方向。然而我国的绿色建筑设计仍有一些问题存在，如以往在开展绿色建筑设计时指导S-作相对落后，且设计者之间缺少有效的配合，难以明确自身职责等。因此，文中结合一些建筑设计中绿色建筑技术的优化结合工程实例展开分析，以促进我国建筑事业的不断发展。

  关键词：建筑设计；绿色建筑技术；优化；结合

 

  绿色建筑理念包括：资源节约，以人为本，环境保护，高效运用能源，注重发展可持续性，这是21世纪发展建筑行业的重要目标之一。因此，正确解决建筑设计和技术间的关联，并在使用特性需要、室内条件以及在建筑设计间找寻平衡点，从而可以在寻求美观的基础上，保证室内环境的舒适性和合理性，这符合绿色建筑的有关需要，同时也保证了在建筑整个生命周期之内资源的有效运用。当前，好的建筑必然是绿色理念、建筑技术与历史、文化、艺术的完美统一体，所以，在进行绿色建筑设计时，怎样实现绿色标准，做到建筑性能与形式的有效结合，并保证所选用技术的最佳经济性，此为设计工作的关键内容，同时也是公司的核心竞争力的必然体现。

  在进行绿色建筑设计时，其主要包含对现场的绿色规划、室内环境设计、资源使用与节能、节约材料和水资源等过程。设计时，绿色建筑观念主要表现于规划时要全盘考虑，且要与当地的建筑气候特性相适应而进行被动化的设计。其具体内容有，适宜的光照、围护结构的热工性能较好、遮阳装置、通风合理、废水的处理与对雨水的运用、运用可再生性资源、选择绿色建材，以及保证室内声环境、热环境和空气质量的舒适、较好等。如何将上述的设计策略化为设计方案，从而在施工图纸上得到实现，是必须处理的关键问题。这里，首先必须要和计算机分析模拟方法相结合，从而采取整体设计思路开展设计。在工程初期，可成立由多个专业有关人员构成的设计队伍，并设定出明确目标——绿色建筑设计，且各相关人员都应将该目标当作标准，以对各专业间的矛盾与问题进行调节。仅有各个专业的全力协作，并参与到整个过程，方可确保绿色建筑设计目标的真正

满足。

  2．1对建筑在规划时的优化设计

  在规划期间，通过对现场资源气候等特征的研究，并结合软件模拟分析手段，在选取朝向与平面布置方面对建筑的声、热、风、光等实施优化。一旦建筑设计工程获得报规，便无法再对其实施整改。若规划时期定案太过仓促，将可能会引起先天的缺憾。a为四川西南交大归谷社区计算日照强度的图示，利用对总平面的计算和设计优化，来调整建筑结构的空间布局与体型，优化结构的阴影布置，确保阳光可以充分进入每个建筑之内，以收到最佳光照效果。并且对建筑模拟通风效果，以得到最好的布置形式，且对室内外的空间布局进行优化，产生穿堂风，保证建筑结构的通风状况良好。b是此项目室外风环境的CFD风环境模拟图。

  2．2绿色建筑的气候适应性和优化设计

  在对各种传统绿色建筑深入研究的条件下，经过研究不同气候地区的结构设计作品，认识到地域性结构的发展和创新均会涉及建筑的根本特性，比如性能和空间、构造方式和结构、资金投入、室内外环境、地域特色等，表现出经济、安全、美观、舒适等特性。建筑的外在美观为在与地貌、地形、气候等自然特征相适应基础上，根据当地文化、传统、审美和风俗等需求，作用在房屋结构上，是地域性结构对外界最为直接的表现形式；建筑性能在符合生活和工作要求的基础之上，以满足人们对宗教、文化、生活、工作习性等的需要；环境为人工环境给人们带来的最为直观的表达，环境质量情况将会对人们健康产生直接的影响，也将致使能源使用方面出现差别；经济性将影响技术和建材的选用衡量准则，对于经济不发达区域，该限制作用将起到决定性效果；此外，和自然协调发展是当前每个建筑均需要面临和处理的重要问题，尊重环境，注重发展的可持续性是建筑行业亟待解决的关键难题。经过分析不同结构的性能、适应气候特性和文化等，可得绿色建筑最明显的一种特征即为建筑气候的适应性。图2为遵义科技馆的效果图，该地区处在中亚高原润湿季风地带，气候较温和、冬夏均不存在严寒和酷暑。然而其位于山区，海拔上存在很大高差，降雨、气流和气候等均属于山地气候类型。科技馆地处海拔超过1．5 km的山地位置，将石作造型，选择半覆土式结构类型，用厚重的实体来归于自然，从西到东，从南到北不断延伸到土里，总体量由屋面至松林的过渡较为自然，整体性强。通过地下土的恒温特性和热稳定特性，表现了建筑不同的地域性质，满足创新条件。建筑设计根据被动优先原理，选择围护结构来遮蔽阳光和隔热，以强化通风、充分使用阳光等方案技术，降低建筑耗能，提升建筑的室内的舒适性。外部围护构造主要采用非透明型实体围护形式，以降低夏天强光辐射使建筑内热度过大而增大空调耗

能，并能达到科技馆内照明与采光对于科技、艺术创作的性能需要。半覆土式建筑类型可对现场内地质形貌等做到尽可能的保护，防止过大的填方、开挖工作的实施。对现场内水体系与现存植物应充分利用，包含林、竹、树木等。并和给排水相结合来进行积蓄雨水方法的布设，确定好蓄水位置与形式，且积蓄雨水也可当作水系景观，并达到绿色建筑性能对节约水的需要。

  本节内容以重庆绿色建筑示范中心为例，分析了绿色建筑设计中绿色建筑技术的优化结合。一般来说，绿色建筑技术会注重设计的整体化，选择传统的围护结构进行优化结合，透水砖、太阳能，采取绿色再生型混凝土、3R材料，综合选用多类节能型门窗，智能化外部遮阳体系，湿、温度单独控制体系，土壤热源泵机，独立型新风除湿体系，干型风机管盘，污雨水集中处理体系，水体景观修复体系，以及楼梯降噪、隔声通风窗等多种绿色技术。

  3．1被动型通风太阳能技术

  拔风井的外部选择传统的平面玻璃，且拔风井的内部选择蓄热型材配合绝热隔层，这样不仅防止热量向建筑内传导，同时也可以向夜晚通风热压供给能源。南向有更多日光照进，对井中空气增热，强化其拔风功效。采取网络方法研究，并配合CFD分析法进行验证，该措施拔风性能可达到室内的通风需要。
  3．2可再生能源利用系统
  合理使用太阳能和地热等可再生、品质低的资源，研究与该地带相适合的光电供能措施。配置2个地道风，且每道宽为1．5 m，埋深为5 m，长为50 m，高为2 m，把地道风经过滤并冷却后在每层的卫生间中使用，达到制冷与换风的需求。在会议厅的建筑表面布置了太阳能板，夏天日均可产电能22 kw／h，年每日平均约为14 kw／h，供楼梯室和车库的光照用电。由于重庆处于全年总光照量很低的区域，所以，太阳能发电体系打算选择聚光太阳能构件，并且结合设计太阳能热水和光伏发电体系。太阳能发电提倡办公的绿色化，在地下车库、1层的会议厅和顶层的办公室内均采取光电照明体系，并针对重庆太阳照射状况与该建筑的造型观念，来选用太阳能灯，以完成工作区内采光的全自然化。