浅析绿色建筑的设计原则及要点
关键词：绿色建筑，节能设计，可持续发展，建筑一体化
1绿色建筑的内涵与定义
1.1内涵
绿色建筑是在城市建设过程中实现可持续理念的方法，它需要有明确的设计理念、具体的技术支持和可操作的评估体系。在不同机构、不同角度上，绿色建筑概念的侧重不同。
美国绿色建筑协会制订了可实施操作的《绿色建筑评估体系》（LEED），并认为绿色建筑追求的是如何实现从建筑材料的生产、运输、建筑、施工到运行和拆除的全生命周期，建筑对环境造成的危害最小，同时让使用者和居住者有舒适的居住质量。
维基百科将绿色建筑描述为：通过在设计、建造、使用、维护和拆除等全生命周期各阶段进行更仔细与全面的考虑，以提高建筑在土地、能源、水、材料等方面的利用效率，同时减少建筑对人们健康以及周边环境的负面影响为目的的实践活动。
我们国家针对我国资源相对短缺的基本国情，提出“节能省地型住宅和公共建筑”为绿色建筑的目标，以解决我国工业化和城镇化的快速发展时期资源消耗过多、资源日益短缺的问题。这是具有中国特色的可持续建筑理念，以节能、节地、节水、节材实现建筑的可持续发展。
1.2定义
以符合自然生态系统客观规律并与之和谐共存为前提，充分利用客观生态系统环境条件、资源，尊重文化，集成适宜的建筑功能与技术系统，坚持本地化原则，具有资源消耗最小及使用效率最大化能力，具备安全、健康、宜居功能并对生态系统扰动最小的可持续、可再生及可循环的全生命周期建筑即为绿色建筑。
绿色建筑不是某一类型建筑。通过对绿色文化、哲学和概念的分析，我们了解绿色建筑既是一种生活方式，也是一种理念。它并不一定特指哪类建筑，而是涵盖所有类型的建筑，包括居住、生产、生活及公共活动空间。从单一的绿色建筑来看，它的绿色内涵是一系列的，包括文化、生态、环保等。
2绿色建筑设计原则
绿色建筑历经数十年的实践，逐渐形成了一些重要的设计思想、原则、方法。从本质上讲，绿色建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的建筑发展观。在实践中的绿色建筑设计应当遵循以下原则：
2.1和谐原则：
建筑作为人类行为的一种影响存在结果，由于其空间选择、建造过程和使用拆除的全寿命过程存在着消耗、扰动以及影响的实际作用，其体系和谐、系统和谐、关系和谐便成为绿色建筑特别强调的重要和谐原则。
2.2适地原则：
任何一个区域规划、城市建设或者单体建筑项目,都必须建立在对特定地方条件的分析和评价的基础上,其中包括地域气候特征、地理因素、地方文化与风俗、建筑机理特征、有利于环境持续性的各种能源分布,如地方建筑材料的利用强度和持久性,以及当地的各种限制条件等等。
2.3节约原则：
重点突出“节能省地”原则。省地就要从规划阶段入手解决，合理分配生产、生活、绿化、景观、交通等各种用地之间的比例关系，提高土地使用率。节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然资源,包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等,减少对于不可再生资源的使用。在建筑设计中结合不同的气候特点,依据太阳的运行规律和风的形成规律,利用太阳光和通风等节能措施达到减少能耗的目的。
2.4舒适原则：
舒适要求与资源占用及能量消耗在建筑建造、使用维护管理中一直是一个矛盾体。在绿色建筑中强调舒适原则不是以牺牲建筑的舒适度为前提，而是以满足人类居所舒适要求为设定条件，应用材料的蓄热和绝热性能,提高维护结构的保温和隔热性能,利用太阳能冬季取暖,夏季降温,通过遮阳设施来防止夏季过热,最终提高室内环境的舒适性。
2.5经济原则：
绿色建筑的建造、使用、维护是一个复杂的技术系统问题，更是一个社会组织体系问题。高投入、高技术的极致绿色建筑虽然可以反映出人类科学技术发展的高端水平，但是并非只有高技术才能够实现绿色建筑的功能、效率与品质，适宜的技术与地方化材料及地域特点的建造经验同样是绿色建筑的发展途径。
3绿色建筑的设计要点
绿色建筑的设计从最初被误解为仅仅是一个建筑区域的绿化、美化设计，到现在大家都认同的多系统设计，历经了十余年的时间，建设者、设计者、使用者的认知水平均已提高，建筑材料、建筑技术、配套产品也是日新月异。
建筑节能设计早已列入施工图审查范畴，众多的强制性规范条文已能保证建筑物达到国家规定的节能标准，我们广大的设计人员不应只是仅仅满足于规范的最低标准，而是要多多关注前沿科技信息，掌握新材料，新技术，在绿色设计中大胆尝试，勇于创新。
绿色建筑的设计过程涉及专业众多，重点涉及到的有规划、建筑、给排水、电气、暖通等专业，是一个全系统的设计。在这个系统中，当规划选址确定后，绿色建筑设计的成败优劣，建筑专业就扮演着举足轻重的角色。通过学习及工作实践，个人认为，在建筑设计过程中，有如下环节是需要重点关注和控制的。
3.1水系统
绿色建筑要实现节水目标，就需要提高水资源利用率，即将废水、雨水回用，将水环境系统由原来的“供给——排放”模式进行技术改进，增添必要的贮存和处理设施，形成“供给——排放——贮存——处理——回用”的水资源循环利用模式。
小区建筑规划需要考虑自来水、污水、雨水，还有可能包括直饮水、市政再生水、地下水和地表水的引入、输送、排放和处理等。雨水的收集、利用、排放与绿色建筑规划密切相关。如建筑区域屋面、绿地、道路等的占地面积与其表面铺装材料直接影响雨水径流量与下渗量，若以增加雨水下渗量为目的则势必要选择透水性较好的路面、广场等铺装材料，改善绿地基质，增加其蓄水量。屋面绿化也会蓄留部分降雨，减少屋面雨水的径流量，径流系数可从0.9降到0.3左右。
污水与雨水一般尽量靠重力输送水流，因此污水管线的设计需要与场地高程设计配合。绿地有蓄积雨水增加雨水下渗量、截留雨水污染物的作用。因此，绿色建筑中绿地地势应尽量设计低于道路、广场等，以便于更好地发挥绿地功能和综合效益。
建筑物外的污水与雨水管线还需要与场地道路规划相统一，以便于管道的开挖与日后维修。道路与停车场雨水径流水质较差，雨水收集时需要考虑合适的截污措施——如低势绿地、生态滞留系统等。
3.2风环境
创造良好的通风对流环境，建立自然空气循环系统，这是绿色设计原则的一个重要体现。
这里，优化自然通风的设计常常被我们忽视。特别是住宅小区，开发商为了获得更高的经济利益，往往追求较高的建筑密度和容积率，而对楼间距只要满足规范要求的最小日照间距即可。
对通风要求较高的建筑要尽量保证每栋建筑物都有一定的迎风面。建筑背后的风影区约为建筑高度的3倍，这一数值要远远大于日照间距，如果仅仅考虑日照间距而将建筑摆在同一行，不错动，就会使后排建筑没有直接的迎风面，这样对后排建筑的通风非常不利。但如一味追求风影间距，又与节地的原则相矛盾，这是一对矛盾，在设计过程中要做合理的取舍。
在冬冷夏热地区解决好建筑物的自然通风问题，对降低空调电耗有着实际的意义。通过建筑形体设计、朝向、建筑群的布局等，根据当地风玫瑰来取得最大的自然通风。建筑物的高度、长度和深度对自然通风有很大的影响，亦可利用树木的合理布置来加强建筑的自然通风。一个简单的矩形体，使其长向的门窗尽可能朝向夏季的主导风向，则通风效果较好，当建筑平面为“凹”形或“L”形时，应尽可能使其凹口部分面向夏季主导风向；建筑平面进深不宜过大，这样有利于穿堂风的形成。一般情况下，平面进深不超过楼层净高的5倍时可获得较好的通风效果；单侧通风的建筑，进深最好不超过净高的2.5倍。
一字型建筑有利于自然通风，体形系数最小，各种节能指标均容易满足，将主要使用房间布置在夏季迎风面，背风面则布置辅助用房。内廊式的建筑进深较大，节约用地，但只有一侧房间朝向好，不易组织室内穿堂风，不利于散热。门窗相对设置可使通风线路短而直，减少气流迂回路程和阻力，保证风速。内廊式建筑如走廊较长，可在中间适当部位开设通风口或利用楼梯间做出风口，可以形成穿堂风，从而改善通风效果。
3.3太阳能技术的应用
太阳能技术在建筑中的应用主要涉及到光电、光热两个方面。光电技术即主要以光伏电池提供电能为主，除建筑物自用外，还可将电能上传至国家电网。这里主要谈谈建筑物对光热技术的应用。
多年前的家用太阳能热水器已被市场接受，居民自发安装使用的热情很高，使用效果良好。太阳能光热技术的应用自此有了良好的市场前景和群众基础。但早期产品的热效率不高和安装的不规范、杂乱无章、安全隐患多等问题就向我们提出了一个新的话题——建筑一体化。
建筑一体化强调太阳能产品与建筑工程设计应统一规划、同步设计、同步施工、与建筑工程同时投入使用。其优点在于在规划阶段即可通过日照有效时数计算，将建筑物屋面、墙面等可安装集热器的部位布置在可获得最大日照的区域，同时避免因集热器的安装对后排建筑的日照遮挡。
目前国内市场上普及的是全玻璃太阳能集热真空管，而国外成熟的集热器是平板集热器。平板集热器具有寿命长、稳定性高、可回收的优点，但由于平板集热器教真空管集热器成本稍高，某些价格低廉的平板集热器性能确实不好，使得其发展滞后，但是平板集热器在太阳能行业的发展必将是势不可挡的。
国标GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中将太阳能热水系统按供热水范围分为：集中供热水、集中—分散供热水、分散供热水三种系统；按系统运行方式分为：自然循环系统、强制循环系统、直流式三种系统。在设计之初即应与甲方及生产商密切配合，选择适用、可靠、有效地系统方式进行一体化设计。
现在的太阳能热水产品已在向建筑构件化方向发展，逐步解决小高层、高层建筑因所安装屋面面积有限的矛盾；集热器与贮水箱的分离使得集热器在建筑立面的窗间墙、阳台栏板、外置空调机遮挡百叶处的安装成为现实。
在规划、建筑方案之初就必须与给排水、电气等专业密切配合，准确计算出建筑物所需的集热器面积，合理确定建筑物的体型及屋面形式，为光热、光电集热构件的安装提供合理安全的初始条件，使其融入建筑，成为建筑物的构成元素，而不是一个有碍观瞻的建筑附属物。
4结语
其实国际上对于“绿色建筑”的说法由来已久，只是国内近段时间关注度提高了。真正意义上的“绿色建筑”涵盖了很多循环系统，具有“全生命周期”概念，是一个非常庞大的建筑系统。所以，“绿色建筑”的提法从工程的角度应该是比较谨慎的。现阶段如果在建筑设计业内，将一个项目定义为“节能建筑”是相对容易接受和比较容易付诸实施的。因为建筑设计仅仅是整个实践环节的一部分，在实施的过程中与外界的配合会更多，也会更困难。我们应该调整一直以来习惯的设计方法，而将节能理念放在设计的最初阶段。在项目之初的方案阶段，就请设备工程师参与进来，一同去研究这个建筑怎么去做节能，以便在项目的最初阶段就已经有了节能的目标，确立基本的节能技术措施。
全面实施绿色建筑的路还很长，需要我们每个建筑师去潜心学习、研究，为实现节能目标而共同努力。
参考文献
[1]饶戎.绿色建筑[M].中国计划出版社，2008.
