绿色建筑设计理念在住宅、环境方面的应用分析

张昀琪

(山西工程职业学院，山西 太原 030009)

在经济技术与建筑技术快速发展的趋势下，住宅小区的数量不断增多。随着人们对居住环境与生活活动环境要求的不断提升，越来越多的建筑企业在房地产投资项目中，更加注重住宅的环保性与节能性[1]。然而，仍然有部分建筑企业对绿色建筑设计理念的重视程度较低，在建筑项目开发与实施中，不仅对资源造成大量浪费，也对住宅环境与生态环境产生了一定程度的污染[2]。本文以某住宅小区建设项目为例，基于绿色建筑设计理念，提出了全新的住宅、环境设计方案，为房屋建筑的可持续发展提供保障。

绿色建筑设计在广义方面，指的是对环境与生态系统无公害、无污染的设计，从环保、舒适、节能的理念出发，使居民生活与居住的舒适度实现最优化[3]。当前，建筑技术不断快速发展，在提高人们居住质量的同时，也产生了一些不利影响。其中，建筑施工及材料选取不当造成的环境污染问题较为严重。建筑建设、施工、使用材料等方面出现偏差，均会对环境造成一定程度的污染，不利于生态系统的稳定发展，对人类的可持续发展也形成了一定的制约[4]。因此，在住宅、环境设计中，采用绿色建筑设计理念至关重要。

绿色建筑设计理念与传统的建筑设计理念存在一定的差异，具有独特的评价标准与设计目标。其以实现建筑资源节约、减少施工污染、提高居住环境安全为主要目标，为居民提供安全、健康的生活空间建筑[5]。绿色建筑具有多能转换的特征，在能源利用方面具有较大的优势，能有效地将立体绿化与自然环境相结合，在节约资源的同时，兼顾建筑设计的美感，创造出适用性较高的可持续建筑[6]。绿色建筑设计理念在住宅、环境设计中，一方面能够实现资源节约的目标，节省施工成本；
另一方面，降低了施工对生态环境产生的污染，为居民提供最优的居住环境[7]。基于绿色建筑设计理念建设的建筑物，在一定年限内，其建筑物的资源损耗量较低，环境破坏程度较小，对现代化建筑行业的发展具有促进作用[8]。

绿色建筑设计理念作为一项新型理念，在具体的应用过程中，需要严格把控设计风险，主要体现在具体的设计环节方面。例如，应当对建筑施工中的能源损耗情况以及环境污染指标做出评估，根据评估等级结果，预先制定对应的解决方案以控制风险。把控设计风险能够提高住宅、环境建设的质量，避免对居民生活及生态环境造成影响。建筑施工中，应当从全局视角出发，科学合理地安排施工进度与顺序，避免由于重复施工产生的能源损耗。绿色建筑设计理念在应用过程中还应当综合考虑环境变化规律，在落实环保设计、能源节约的基础上，实现建筑行业经济效益与生态效益的协同发展。

2.1 住宅结构布局设计

住宅的结构布局作为建筑设计的重要组成部分，对建筑整体的环境、绿化、楼体结构具有较大影响。依据绿色建筑设计理念，本文在设计住宅小区的整体结构布局时，从自然环境与建筑形体之间的关系出发，首先设计建筑形体的尺寸。利用传感器，采集住宅小区所处位置的主导风向信息，获取住宅小区主导风向对建筑形体的影响，使住宅小区具有适宜的通风环境。根据通风环境的实际情况，设计建筑中部区域的形体尺寸与结构，减少建筑形体的凹凸变化。在住宅布局结构设计中，相邻的楼栋之间应当设置连廊、廊道，如图1所示。

图1 建筑楼栋连廊示意图

如图1所示，楼栋之间的连廊一方面能够增进建筑出入口与空间的衔接，发生危险时，可以作为消防通道，提高居民的安全性，另一方面连廊能够在雨雪等不利天气时，作为步行系统，为居民生活提供功能性出入口。

2.2 住宅室外活动环境设计

基于上述住宅、环境建筑整体结构布局设计结束后，针对居民的生活活动需求，对住宅室外活动环境进行全方位设计。首先，室外活动场地位置的选取至关重要，应当充分考虑居民活动的安全性与舒适性，保证活动环境对于阳光与通风的需求。另外，本文认为，应当将室外活动场地设置在小区的中心位置，广泛吸引居民的注意，提高住宅小区内居民参与室外活动的兴趣。本文设计的住宅室外活动场地与设施结构，如图2所示。

图2 室外活动场地及设施示意图

如图2所示，将室外活动场地设置在距离道路较远的位置，基于老年人、儿童等不同角度，综合考虑小区内的整体风格与建筑内外一体化设计，安装养老设施、儿童设施以及健身器材等，满足不同年龄段居民活动的需求。

设计人员应当与施工单位共同对住宅小区的地质特征进行深层次调查，判断住宅小区的地质是否符合绿色建筑的设计理念。在室外活动环境的设计方面，设计合理的活动场地布局，提高室外环境资源的利用率，对原地形进行优化改造，以减少施工成本与能源的损耗。结合室外环境现有资源，例如河流、蓄水池等，在此基础上进行优化设计，将其改造为小区的生态草沟、生态净水池等，在提高小区室外环境美观度的同时，也响应了绿色建筑设计理念的环保要求。

2.3 建筑遮阳设计

夏季的阳光普遍较强烈，过度的日照时间与强度对居民的身体健康具有不利影响。基于此，本文结合绿色建筑设计理念，对建筑的外部遮阳结构进行了设计。在建筑的南向窗口安装水平遮阳构件，通过加深楼体屋檐的方式，阻挡太阳强度较大的日照，在东西方面的窗口位置可以安装垂直遮阳构件，阻挡“西晒”的阳光。除了南向窗口与东西向窗口外，本文对建筑空间的其他外围遮阳结构也进行了相应的设计，对应类型与具体的适用位置见表1。

表1 建筑空间外围遮阳结构类型

针对不同的建筑空间外围结构与朝向位置，采用的遮阳结构类型也不同。建筑空间外围遮阳结构类除了表1中所列的以外，还有遮阳板、遮阳帘、建筑形体自遮阳与屋顶遮阳等方式。遮阳板适用于光照强度较大的情况下，能够自动调节光照强度，但其耐久性较差，在使用过程中需要避免强风天气；
遮阳帘可用于遮挡光照，也可用于挡风遮雨，实用性相对较强；
建筑形体自遮阳方式应用范围具有较大的限制性，需要考虑建筑结构的形体系数，与建筑的空间功能相结合；
屋顶遮阳的方式能够有效减少屋内吸收的热量，主要采用绿化作为遮阳的一部分，适用于屋面活动区域。

综上所述，针对不同的建筑结构与光照位置，应当选取对应的遮阳结构类型，以有效地降低强度过大的太阳光对人体产生的影响。

2.4 住宅环境交通规划设计

基于绿色建筑设计理念，在住宅环境交通规划设计方面，本文认为应当充分将住宅小区周边的环境融合到设计中，共同设计建筑项目的整体规划。结合住宅周边的道路交通状况，充分考虑不同年龄段居民的居住需求，首先，针对住宅周边环境的道路交通进行规划设计。从老年人的角度考虑，多数老年人在行动与反应方面存在迟缓的现象，在住宅环境的交通规划中，应当设立老年人专属的步行路线，在小区及周边道路内设置人车分流的形式，车辆与行人之间互不干扰，避免行驶车辆对老年人造成伤害。部分老年人的视力会出现一定程度的下降，在交通规划设计中，应采用差异性较大的颜色种类，区分人行道与车行道，为老年人辨识道路提供方便。在车行道的位置设置明显的提醒标识，以满足适老化的设计需求。

从所有的居住用户角度出发，在住宅环境人行道路材质选择方面，基于绿色建筑设计理念，应当选择平整防滑、渗水性强、具有较大弹性的绿色铺地材料，避免居民在行走过程中出现滑倒的情况。在住宅小区内道路高差较大的情况下，应当采用集中处理的方式，改善道路高差，提高住宅、环境的舒适度。

为了进一步对本文提出的基于绿色建筑设计理念的住宅、环境设计的实际应用效果做出分析，本次实验以某住宅小区设计项目为研究对象，进行实验分析。该住宅小区设计项目的结构图如图3所示。

图3 某住宅小区总平面规划图

如图3所示，该住宅小区规划用地面积为2.25 hm2，周边配套设施较为完善，在小区内布置了公园、活动中心、游泳池、篮球场等，生活便捷，交通便利，住宅小区的整体区域位置优越。该住宅小区设计项目所处地区的温差较大，在夏季通常为高温、低湿天气，冬季空气干燥、气温与相对湿度均较低。为了保证住宅居住环境的舒适性，本次实验首先对该住宅小区的环境与气候进行了全方位分析，掌握了项目的具体信息；
接下来，选取适宜的技术，对住宅的建筑空间布局进行设计。综合上述气候因素，基于保温隔热原则，确定住宅建筑的最佳朝向，将太阳能采暖与自然通风合理地应用到住宅环境设计中。住宅建筑朝向明确后，运用BIM技术建立住宅的布局模型。基于BIM与CFD计算分析软件，对建筑主体的遮挡影响进行全方位分析，按照绿色建筑设计标准与国家规范的日照时数标准，对住宅建筑的布局进行不断调整，最终确定具体的建筑布局设计方案。以环保性与节约性为主要设计目标，设计住宅建筑的整体造型。结合建筑的整体空间规划，设计住宅的窗墙比例。为了避免住宅小区接收过量的热辐射量，本次实验在开窗位置与形式方面进行合理调整，使住宅室内达到最适宜人体的热环境。建筑的整体造型设计应当充分考虑建筑的日照时数与热辐射量，在实现环保、节约目标的同时，为居民提供最舒适的环境。在住宅项目设计建筑材料选取中，以绿色环保建材为选取的核心，尽量选用耐久性能良好、低碳、能够自动降解的建筑材料，降低材料使用后对大气与环境造成的污染，减少建筑废料的产生。另外，住宅建筑外墙的导热性能是否良好，对绿色建筑设计也具有一定的影响，本次住宅项目设计中，采用高热容保护结构提高住宅外墙的导热性能，具有较高的热舒适度。

为了验证本文提出的基于绿色建筑设计理念的住宅、环境设计在居住舒适度方面的可行性，设置本文提出的住宅、环境设计为实验组，传统的设计方法为对照组，分别选取项目中不同楼栋的不同户型，将住宅功能区的采光达标面积作为评价指标，对比采光达标面积比例，结果见表2。

表2 住宅功能区采光达标面积比例对比结果

由表2可知，在该项目不同楼栋不同户型情况下，按照本文提出的基于绿色建筑设计理念的住宅、环境设计方法，住宅功能区的采光达标面积比例均在96%以上，与传统设计方法相比优势显著，在满足绿色建筑设计的同时，住宅、环境整体的舒适度也得到了提升。

综上所述，本文将绿色建筑设计理念与住宅、环境的设计相结合，从节约资源、减少环境污染的角度出发，设计出舒适度较高、适宜人们居住的绿色建筑。本文提出的设计方案，能改善传统建筑设计中能源消耗量大、施工污染严重的不足，一方面实现了降低能耗、节约能源、建设健康舒适居住环境的目标，另一方面促进了人与自然的可持续发展，推动了绿色建筑与可持续发展理念的落实。