城市绿色建筑设计原则与对策

城市绿色建筑设计原则与对策

卢鹏  陈金

天津嘉瑞投资控股有限公司 300012

天津市诚信招标有限公司  300163

摘要：本文重点分析城市绿色建筑的原则和策略。本文首先概述了与绿色建筑设计相关的核心概念，强调了可持续发展理念在城市建设中的重要性。随后，本文深入探讨了绿色建筑所采用的具体策略，包括优化自然采光、使用可再生材料和实施雨水收集系统。本文深入探讨了其中的每一种策略，分析了它们在减少环境影响的重要意义。本文最后分析了这些做法在提高城市环境整体可持续性水平方面的累积效应，旨在为推动绿色建筑的发展做出贡献，并为实现更可持续、更高效、更健康的城市空间提供一些意见。

关键词：城市；绿色建筑；设计原则

一、城市绿色建筑设计的概述

绿色建筑，又称可持续建筑或绿色建筑，是一种深思熟虑的设计和施工方法，旨在最大限度地减少建筑物对环境的影响，其核心是创建节能、节约资源、与自然环境和谐共处的建筑。绿色建筑师会精心挑选可持续、可回收或以环保方式采购的材料，他们设计的建筑会利用自然光和空气，以减少对人工加热、冷却和照明系统的依赖，他们还经常采用太阳能电池板、绿色屋顶和雨水收集系统等创新技术，以进一步减少生态足迹。除了环境效益，绿色建筑还关注居住者的健康和福祉，通过使用无毒材料确保室内环境质量，并提供有助于身心健康的绿色空间。

二、城市绿色建筑设计原则

（一）节能减排原则

近些年来，我国许多城市在绿色建筑中的实施节能减排原则，其重点是在最大限度地减少能源消耗，设计更加节能的建筑，充分利用被动式建筑策略，如最佳朝向、自然通风和热质量，以最小的干预维持舒适的室内温度，它还包括使用先进的隔热材料、高效窗户以及节能照明和电器，以进一步减少能源需求[1]。太阳能、风能和地热能等可再生能源被尽可能地整合在一起，将建筑从能源消费者转变为潜在的能源生产者。节能减排原则还延伸到通过选择低碳建筑材料来减少排放，以及实施绿色基础设施来改善空气质量。通过坚持这些原则，绿色建筑为应对气候变化做出了巨大贡献，同时为促进城市的可持续发展铺平了道路。

（二）自然采光原则

城市绿色建筑中的自然采光原则非常重视利用日光，减少对人工照明的依赖，从而节约能源，提高建筑使用者的舒适度，为此需要仔细考虑建筑物的朝向、窗户位置和内部布局，以便全年最大限度地将自然光引入室内空间。建筑师可以采用天窗、采光层和檐窗等技术，将阳光深入建筑内部，确保自然光甚至可以照射到最偏僻的角落。在建筑内部，使用反光材料和颜色可以进一步加强自然光的扩散，减少白天对人工照明的需求[2]。此外，建筑师可以采用自适应遮阳解决方案和眩光控制，可以调节光照强度，确保为住户提供舒适的视觉环境。自然采光不仅可以通过减少对电气照明的需求来大大降低能耗，还能提升工作效率，创造更健康的室内环境，并将居民与自然的昼夜循环联系起来，从而加强城市绿色建筑中自然与建筑环境之间的共生关系。

三、城市绿色建筑设计的对策

（一）使用可再生材料

在建设城市的过程中，绿色建筑越来越注重利用可再生材料，并将其纳入建筑项目，这样既加强环境管理，又确保经济可行性。建筑师可以选择来自快速可再生资源的建筑材料。竹子、软木和某些速生木材等材料的突出特点是再生速度快，大大减少了使用这些材料对环境的影响。建筑师可以将这些材料优先用于各种用途，从结构部件到室内装饰，因为他们认识到这些材料的强度、耐久性和美观性。通过选择再生速度快于消耗速度的材料，绿色建筑有助于减少森林砍伐和栖息地破坏，确保建筑材料的可持续供应。与此同时，我们还可以在施工过程中采用回收和再循环材料，这不仅减少了对原始资源的需求，还最大限度地减少了送往垃圾填埋场的废物。在绿色建筑项目中，回收的钢材、玻璃和塑料等物品越来越常见，这些材料都是根据其性能特性而选择的，并经过严格的加工处理，以确保其在强度、安全性和美观性方面达到规定的标准。建筑师创造性地将这些材料融入设计中，通常会将其独特的特性作为建筑整体叙事的一个特征加以展示，这不仅通过减少资源消耗和来支持环保目标，还促进了材料使用和设计方面的创新，展示了建筑行业循环经济的潜力。

（二）优化自然光照

在城市绿色建筑领域，优化自然采光不仅是节约能源的措施，也是提高建筑使用者舒适度的策略。设计师可以对建筑围护结构进行重新规划设计，以最大限度地利用阳光，这涉及到窗户、天窗和其他玻璃构件的定位，以便在一天中较凉爽的时段（尤其是冬季）捕捉阳光，同时在较炎热的时段尽量减少阳光照射，以减少热增益。建筑师通常使用先进的模拟工具来预测全年的日照模式，从而设计出既能优化采光又能保持能效的窗户位置和尺寸。在建筑内部使用光反射表面，如地板和墙壁，可以进一步加强自然光的分布，确保光线更深入室内空间。与此同时，设计师还可以采用日光照明技术，使自然光在空间内均匀扩散，消除眩光，减少对人工照明的需求。例如，灯架是一种水平投影，可将日光反射到天花板和建筑物深处，而半透明或磨砂玻璃板则可漫射日光，防止眩光直射，创造出柔和均匀的光质。自动遮阳设备还能适应全天光照条件的变化，在自然光需求和热舒适度之间取得平衡，这些技术不仅能优化自然光的利用，还有助于节约能源，创造更舒适、更高效的室内环境，这些实践展示了技术如何携手高效利用自然资源，体现了城市环境中的绿色建筑原则。

（三）建立雨水收集系统

在城市绿色建筑中，实施雨水收集系统是一项具有多重目的的措施，它可以减轻雨水径流的影响，减少对市政供水系统的需求，并为各种非饮用水提供替代水源。雨水收集系统可以设计并整合绿色屋顶的集水区。绿色屋顶由植被部分或全部覆盖，不仅能吸收雨水，还能延缓径流，减轻雨水管理系统的负担。在这些绿色表面之下，我们可以设计防水卷材、排水层和蓄水层在内的分层系统，以此有效地收集雨水，并将其导入蓄水池。收集到的雨水可用于灌溉、冲洗厕所和冷却塔，大大减少了建筑对经过处理的市政用水的需求。与此同时，我们可以铺设透水路面，加强景观设计，以加强雨水对地下水的自然渗透，为当地含水层补水，并最大限度地减少地表径流。由多孔材料制成的透水路面可以让水通过路面进入下面的土壤，而沼泽地和雨水花园的景观设计则可以收集和过滤雨水，在雨水渗入地下水之前去除污染物，这些系统不仅具有功能性，还可以在美学上与建筑设计融为一体，提供郁郁葱葱的绿色空间，改善空气质量。通过实施这些措施，以确保它们符合当地的法规，并适合该地区特定的气候和水文条件，从而体现出城市的可持续性发展。

四、结语

在不断变化的城市发展格局中，绿色建筑是创新发展的灯塔，它引导建筑与环境相协调，同时提高城市的福祉。通过奉行节约能源、优化自然采光、整合可再生材料和雨水收集系统等原则，绿色建筑不仅能应对气候变化的挑战，还能培育更健康、更有韧性的环境，这些战略植根于对可持续发展理念，凸显了建筑的变革潜力，不仅能创造环境可持续发展的空间，还能创造充满活力的空间。

参考文献：

[1] 李声远.绿色建筑节能设计的原则及要点[J].新材料新装饰, 2022(003):004.

[2] 李冠.绿色建筑技术在建筑设计中的原则与运用[J].居舍, 2023(14):119-121.