装配式建筑工程知识分享：绿色住宅建筑的设计原则和方法分析

1.　绿色建筑的内涵

根据我国GB/T50378 —2006《绿色建筑评价标准》中的定义，绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑;根据自然环境，综合运用生态学、建筑学的基本原理和现代化科技手段，对建筑与其它相关因素的关系，进行合理安排组织，使物质能源在建筑系统内有序循环、转化，并与自然、建筑和人三者之间高度和谐统一，创造出舒适、健康的人居环境。

2.　绿色建筑的特征

根据生态学原理，绿色建筑要尽可能将其融入周围环境中，使建筑这个人造物成为大自然整体的一个有机部分。绿色建筑具有以下特征：从建筑与自然关系的角度看，绿色建筑与自然生态环境融为一体，参与到自然生态系统的物质能量循环中去，对周围的环境不产生或少产生不良影响;从建筑利用能源的角度来看，绿色建筑具有节能和低能耗等优点;从建筑所使用材料的角度看，绿色建筑所采用的是可再生材料，或者是可降解材料，能进行循利用;从建筑设计的角度看，绿色建筑是一种开放式的设计，建筑内部与外部采取有效的连通方式，能对气候的变化自动进行自适应调节;从建筑物排放废物的角度看，绿色建筑能够使各种资源进行循环利用，少排放甚至达到零排放污染物;从可持续发展的角度看，绿色建筑全面节约资源，使用中以最小的生态破坏和资源消耗为代价，是一种可持续发展模式。

3.　绿色建筑的设计原则

( 1 )生态化原则

绿色建筑首先要遵循的是生态原则，即节约能源、资源，无害化、无污染、可循环。

( 2 )以人为本原则

人是社会的主体，不能以降低生活质量，牺牲人的健康和舒适性为代价。

( 3 )因地制宜原则

绿色建筑强调要因地制宜，不能照搬肓从。例如：对于独立式、建筑密度小，分布范围广的建筑而言，利用太阳能发电、供热(水)、供暖都较为可行;而对于密集型的高层建筑来说，就是将建筑物所有的外表面都装上太阳能集热板或光电板，也不足以提供该楼所需的能源，因此，多采用现成的城市热网。

( 4 )整体设计原则

绿色建筑还强调整体设计思想，结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析，切勿盲目照搬所谓的先进生态技术，也不能仅仅着眼于局部而不顾整体。例如，热带地区如果使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义。对于寒冷地区，如果窗户的热性能很差，用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果(因热量会通过窗户而迅速散失)。由此可见，整体设计的优劣，将直接影响绿色建筑的性能和成本。

4.　绿色住宅建筑的设计要点

国外将绿色住宅设计分为五方面内容：选址、节能、节水、材料综合利用、室内空气品质，其中节能比重最大。我国与外国情况大同小异。

4.1住宅区总体规划布局

①掌握当地的地理环境、自然气候的类型与特征，优化选址;②合理确定住宅区的规模、密度、间距、高度、绿化等基本参数;③合理确定住宅的总体布局、建筑形态、方位朝向，使之与自然气候、地形地貌、河湖水面及自然植被等相适应;④小区集中供热;⑤利用太阳能。

4.2住宅单体空间组合及造型

住宅各功能空间的平面布置、空间组合、外部造型、门窗大小、位置朝向、墙面质感色彩等，应与当地气候相适应，趋利避害。这是满足室内日照、采光、通风隔热和保温、调节湿度等小气候设计的关键。其基本原则是：在寒冷地区的冬季，促使太阳辐射热进入室内，抑制辐射、对流和传导所造成的室内热损失;在炎热地区的夏季，阻止过多的太阳辐射热和室外高温进入室内，利用自然通风促使热量向外散发并除湿。

4.3住宅围护材料选择及构造

4.3.1 为改善外墙保温性能，可采取如下措施：用导热系数小的轻质保温材料做外墙，如加气混凝土、轻骨料混凝土等预制板或砌块墙体;承重—保温复合外墙，承重层常用粘土砖或钢筋混凝土，保温层用岩棉、玻璃棉、聚苯板、再生聚苯板、珍珠岩、石膏珍珠岩等;围护墙中设封闭的空气间层。

为提高隔热性能，可采取如下措施：墙体外表面粘贴或涂抹对太阳辐射热吸收率低的材料，如石灰粉刷、浅色面砖等;采用上下有通风口的带空气间层的外墙体，利用空气对流带走墙体中的热量;外墙中设隔热材料。

4.3.2 屋面保温做法：干铺焦渣、加气混凝土块、水泥蛭石、膨胀珍珠岩、岩棉、聚苯板等，例如：以铺膨胀珍珠岩并与其上部架空混凝土预制板之间形成空气间层，这种保温构造效果较好;在屋面堆土或砾石，并进行屋面绿化;或用带吊顶棚的坡屋顶。

屋面隔热做法：平屋顶架设通风间层隔热;反射隔热，即以表面光滑、颜色浅亮的材料反射日光，以减少屋面吸收的辐射热;设带通风孔的坡屋顶;屋面绿化兼设喷灌降温，这类生态建筑方法值得推广。

4.3.3 窗户的节能方法：控制窗的面积，即控制窗墙或窗地的面积比，在满足基本采光和通风的前提下，应尽量缩小窗墙或窗地的面积比;改进窗户的材料和构造。

冬季保温、节约采暖能耗可采用：在接缝处设橡胶或泡沫塑料密封条;采用双层玻璃窗、中空玻璃保温窗，或在窗扇边框上贴透明保温薄膜(如聚脂薄膜)，使之与玻璃间形成一定间距的密闭空气层，此法简便经济;为避免窗户夜间散热，可在窗户内侧设保温窗板或保温窗帘;户门及阳台门的夹板内填充岩棉毡或在钢门板上贴聚苯板。

为减少炎热地区夏季窗户接受的热辐射量，可采用：在普通玻璃上粘贴热反射膜;悬挂外表面涂有热反射膜的遮阳窗帘;用吸热玻璃代替普通玻璃;设各种遮阳板。

5.　绿色住宅的设计要求

5.1能源系统

绿色住宅的能源系统设计，重点应放在建筑节能、常规能源系统优化和绿色能源(如太阳能、风能、地热能)的利用三方面。

建筑节能方面，首先应注意维护结构的保温隔热，使建筑节能满足国家标准要求。研究表明，设计体形系数小以及使用保温隔热层的建筑，可大大降低建筑的能耗，在寒冷地区的住宅建筑体形系数要控制在0 .3 以下。

常规能源系统设计必须优化，避免因多种能源结构形式的重复建设而造成浪费，应充分利用绿色能源，但绿色能源的利用要因地制宜，选择适合本地特点，且性能好的技术与产品。太阳能是绿色能源中最重要的一种，是取之不尽，用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是资源丰富、洁净、安全、廉价。目前在住宅建筑中太阳能的利用主要有三个方面：太阳能热水器、太阳能空调和太阳能电池。

5.2水环境系统

水环境系统的设计应体现在节水、水的循环利用与水环境集成三个方面。在节水方面应重点加强节水器具的使用;在水的循环利用方面，重点应放在中水、雨水收集利用系统等方面;景观用水系统应专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。水环境系统最终应符合两个基本要求：①小区的整体节水量应达到国家标准;②各类水质必须达到国家标准。在住宅小区，可根据用途设置两套供水系统。A 系统专供饮用水，这必须是符合饮用水标准的洁净水。B 系统专供使用水，这个系统将洗菜、洗衣、洗澡水以及屋面雨水、地面雨水引入蓄水池内，进行过滤、净化、去污等物理、化学处理，再输入住户的“使用水管”，供擦地、洗车、绿化、水景、冲厕等使用。这个系统的水循环使用，可节省大量的用水。

5.3声、光、热环境系统

在声环境系统中，重点应放在室内外噪声源的控制上，使住宅噪声等级符合国家标准。在光环境系统中，重点应放在自然采光和节能灯具的使用上，应尽量利用自然光进行室内采光，并防止光污染。在热环境系统中，应对环境温度自动控制，使用采暖、空调、生活热水三联供的热环境技术，并结合地区实际情况，合理利用太阳能、风能或地热能等绿色能源，作为小区采暖和空调的热、冷源。

装配式建筑作为一种新兴的建筑施工方法，其很多优点都是传统建筑无法比拟的。以上内容就是“装配式建筑工程知识分享：绿色住宅建筑的设计原则和方法分析”，更多精彩内容可继续关注环球网校!点击下方免费下载，可领取装配式精华考点/课程讲义。