浅谈可持续建筑设计的原则与方法

浅谈可持续建筑设计的原则与方法 摘要：可持续建筑的设计就是要实现建筑行业的良性循环，用生态设计的理念实现人与自然环境的融合，保护资源，节约能源，实现建筑生态的优化组合。从这个方面考虑，可持续建筑的设计理念包括节约能源、环境保护和材料运用。

关键词：可持续建筑，设计 Abstract: sustainable building design is to realize the virtuous cycle of the construction industry, with the concept of ecological design realize the integration of man and nature environment, protect resources, saving energy, realize the optimum combination of ecological building. From this into consideration, sustainable architecture design concept including save energy, environmental protection and material use.

Keywords: sustainable architecture, design

建筑业的各项活动(包括各类建筑物和环境设施的选址、规划、设计、施工、运营、改建、拆除，以及所用建筑材料、构件和设备的生产、运输、安装等)既要考虑当前的需要，又要考虑未来的需要，不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益，也不以牺牲当代其它人的利益为代价来满足本地人的利益；既要达到发展经济和改善人们生活的目的，又要使对环境的负面影响最小。

1可持续建筑设计理念 可持续建筑的设计就是要实现建筑行业的良性循环，用生态设计的理念实现人与自然环境的融合，保护资源，节约能源，实现建筑生态的优化组合。从这个方面考虑，可持续建筑的设计理念包括节约能源、环境保护和材料运用。

1.1节约能源 建筑设计要保证建筑活动通过节约能源来实现对自然环境的保护。目前采用的利用太阳能，采用的节能的建筑维护结构以及减少采暖和空调的使用，就是可持续建筑设计的节约能源理念的体现。

1.2保护环境 可持续建筑设计讲求的是回归自然环境，实现对周围环境的保护，并实现对内部环境的有效整合，保证建筑设计提供更为舒适健康的生活环境。在外部建筑设计方面要考虑到周围环境和建筑物的融合，充分利用环境提供的天然可再 生能源，实现对生态环境的有效利用和可持续性的环保作用。 1.3运用环保材料 可持续建筑设计理念强调使用绿色环保材料。绿色环保材料是指天然的、未经污染且只进行了简单加工的装饰材料。或者是经过加工、合成等技术手段来控制有毒、有害物质的释放，因其毒性轻微，对人类健康不构成危险的装饰材料。绿色环保材料的应用能够保证对人类自身健康不构成危害，同时也能够保证建筑材料的回收利用，避免对土地、水源等自然资源造成影响。另外，绿色材料的应用也需要有较为先进环保的设计施工技术作为支持，将绿色材料的价值通过施工工艺体现出来。

2可持续建筑设计原则和特点 2.1充分考虑到居住环境的气候条件 可持续建筑设计要遵循居住环境的气候特点，例如：处于北方的建筑物，最大的问题就是空间采暖问题，为了更好的利用周边环境增加空间采暖的效果，设计人员在每一步都很注重环境与能源利用之间的关系。设计人员先设计出建筑平面的几何形式，再考虑建筑维护体系的保温隔热的能力和建筑阳面所获得的太阳辐射热增益对采暖的作用，最终选取了能够获得充分日照和所有房间都可以有阳面的扇形平面，并通过缩小能耗较高的北立面的尺寸获得能耗最低的设计方案。

2.2运用环保节能材料和高新施工技术 可持续建筑设计要考虑到运用环保节能材料，环保节能材料能够减少污染，避免对人体造成危害，例如：新型材料槽孔木吸音板就能够吸音降噪，具有出色的降噪吸音性能，对中、高频吸音效果尤佳。这种设计既能够体现出天然槽木纹理，古朴自然，又能够体现明快亮丽的现代风格，提供良好的视觉享受。同时，环保节能材料能够提供无污染的可循环的材料，保证建筑材料能够循环使用，避免引起不必要的环境污染。另外，我国建筑能耗已接近全社会终端能耗的30%，因而建筑能耗的降低就成为全社会共同关注的话题。因此可持续建筑设计要考虑到节能观念，要引进先进环保材料的施工工艺，在规划、设计、施工过程都要使用节能节材技术。例如：室外景观灯采用太阳能光伏系统，它可将太阳能转化为电能；公共住宅统一安装太阳能热水器；对屋面和场地雨水进行收集和再利用，将雨水积蓄用于景观和绿化灌溉。

2.3追求自然、建筑和人三者之间的和谐统一 可持续建筑设计原则在某种程度上与“天人合一、自然和谐”的中国传统文化理念相吻合，这一设计原则要求将可持续建筑设计的应用贯穿于建筑物的规 划、设计、建造、使用以及维护的全过程，覆盖建筑物的整个生命周期，甚至在建筑物废弃后的循环再利用也要注入绿色的理念。全过程是基础，节能环保是关键，可持续建筑的核心内容是尽量使用再生资源，减少能源、资源的消耗和对环境的破坏，采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理，实现资源的高效循环利用。并且对室内空气中各种化学污染物质的含量进行控制，保证室内通风、日照条件良好。同时为了实现“天人合一”的设计原则，要利用植物的自我清洁的能力，采用立体绿化技术，提高三维立体绿化量，将生态性的因素融入到建筑之中。例如：将屋面布置成空中花园，种植各种耐旱常绿的草坪花卉。这一做法不但可以通过吸收和反射日光，降低热增益，同时植被本身吸收的热量传递给建筑，可以降低能耗。总之，和谐统一的可持续建筑设计要考量到建筑物周边的各种环境因素，保证对自然环境的利用和保护，同时要保证建筑物本身进行有特点的文化艺术设计，实现环保和美观的双向设计典范。而任何建筑物都是为了人的生活而建筑的，必须要考虑到保证使用者遮风挡雨、享受环境的建筑设计目的，保证建筑设计能够成为人们生活理想的组成部分。和谐统一的建筑设计是作为整体环境的一个有机而和谐的部分出现的，这是一个长期渐进的建筑目标。

3可持续建筑案例分析 由于建筑能耗占全球总能耗的40%左右，建筑的可持续化发展势在必行。后勤工程学院绿色建筑示范楼就是在这样一个大的时代背景推动下的产物。

该项目建设用地位于重庆市大学城后勤工程学院新校区西南角，用地面积13837.8m2，南临大学城主干道，东靠校园环道与城市干道的连接道，西、北面为一小山体，高约20m，建设用地较为平坦、规整，无不良地质条件和周围环境污染现象。该绿色建筑示范楼为一多功能的综合体建筑，主要承担学院外联等多种任务，其功能包括住宿、餐饮、教学、办公、会议、娱乐等，是一幢实用性和功能性较强的示范建筑。

可持续建筑的内涵是本着生态优先的原则，以环保、节能、健康及舒适等为设计理念，由多学科原理共同整合构建，最终实现以最低的环境代价来满足适宜的人居质量。根据这一内涵，该示范楼制定了如下的可持续目标：（1）生态性：补偿场地的生态环境，提升环境的生态潜力；（2）舒适性：保证室内有良好的温度、湿度和照度；（3）健康性：提高室内外空气质量，促进使用者身心健康；（4）低运行能耗：通过利用可再生能源及对建筑进行相关的优化设计，实现建筑运行过程中的化石能源低消耗，建筑节能目标为70%—75%；（5）低运行排放：采用清洁能源及中水回用，实现建筑运行过程中二氧化碳和废水的低排放。

1、结构体系优化 结构体系包括建筑承重结构和围护结构。根据建筑物使用功能的要求及当地建筑结构造型和围护结构选择的一般原则，充分考虑地域的气候特点和构造方式，实现建筑结构体系的最大优化。一是控制窗墙比，在满足自然采光和通风要求的前提下，控制窗墙比，减少因开窗面积过大带来的辐射传热。二是采用高强钢筋的混凝土框架结构，在满足多功能建筑使用要求的前提下，建筑承重结构 采用钢筋混凝土结构。为了尽可能减少钢筋混凝土的用量，设计上选用高标号混凝土（C40）和冷轧带肋的高强度钢筋（HRB400），最大限度的降低对环境的影响和对能源的消耗。

2、水资源利用 水资源循环利用的目标是实现净水（污水处理）、节水（水资源利用）及保水（生态）。一是雨水回收利用系统。建筑屋顶及建筑周边的雨水通过管道收集进入地下室的中水处理池，过滤后用于景观与绿化用水。二是灰水处理系统。建筑内生活污水和厨房油水排入城市污水管道统一处理，其余灰水全部收集，经地下室流离生化中水处理设备处理后，回用于楼内卫生间的冲洗、景观及绿化用水，中水回用率达42%。三是节水器材。示范楼所有卫生洁具均采用节水型卫生设备，其中公共卫生间采用无水小便斗；厨房、洗衣房采用节水型水龙头及节水设备。

3、能源系统平衡 最大限度的利用可再生能源来替代化石能源，在建筑运行过程中实现化石能源低消耗。一是地能的利用，采用土壤源热泵系统作为建筑空调冷热源，主机为两台螺杆式地源热泵机组，闭式循环水地埋管，埋深100m，环路温差为5。C。二是太阳能利用，太阳能集热利用。屋顶铺设有25 m2太阳能集热器，所集热量用于厨房热水供应。三是太阳能光电利用，屋顶铺设有40 m2太阳能光伏电池板，所集电量并入楼内局域网。

后勤工程学院绿色建筑示范楼设计项目为美国自然资源保护委员会NRDC中国资助项目，已于2009年4月获得美国绿色建筑协会LEED-NC注册；2009年6月被国家住房与城乡建设部评为全国百个绿色建筑示范工程项目。