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關鍵詞：可持續建筑，設計
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
中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：
建筑業的各項活動(包括各類建筑物和環境設施的選址、規劃、設計、施工、運營、改建、拆除，以及所用建筑材料、構件和設備的生產、運輸、安裝等)既要考慮當前的需要，又要考慮未來的需要，不以犧牲后代人的利益為代價來滿足當代人的利益，也不以犧牲當代其它人的利益為代價來滿足本地人的利益；既要達到發展經濟和改善人們生活的目的，又要使對環境的負面影響最小。
1可持續建筑設計理念
可持續建筑的設計就是要實現建筑行業的良性循環，用生態設計的理念實現人與自然環境的融合，保護資源，節約能源，實現建筑生態的優化組合。從這個方面考慮，可持續建筑的設計理念包括節約能源、環境保護和材料運用。
1.1節約能源
建筑設計要保證建筑活動通過節約能源來實現對自然環境的保護。目前采用的利用太陽能，采用的節能的建筑維護結構以及減少采暖和空調的使用，就是可持續建筑設計的節約能源理念的體現。
1.2保護環境
可持續建筑設計講求的是回歸自然環境，實現對周圍環境的保護，并實現對內部環境的有效整合，保證建筑設計提供更為舒適健康的生活環境。在外部建筑設計方面要考慮到周圍環境和建筑物的融合，充分利用環境提供的天然可再生能源，實現對生態環境的有效利用和可持續性的環保作用。
1.3運用環保材料
可持續建筑設計理念強調使用綠色環保材料。綠色環保材料是指天然的、未經污染且只進行了簡單加工的裝飾材料。或者是經過加工、合成等技術手段來控制有毒、有害物質的釋放，因其毒性輕微，對人類健康不構成危險的裝飾材料。綠色環保材料的應用能夠保證對人類自身健康不構成危害，同時也能夠保證建筑材料的回收利用，避免對土地、水源等自然資源造成影響。另外，綠色材料的應用也需要有較為先進環保的設計施工技術作為支持，將綠色材料的價值通過施工工藝體現出來。
2可持續建筑設計原則和特點
2.1充分考慮到居住環境的氣候條件
可持續建筑設計要遵循居住環境的氣候特點，例如：處于北方的建筑物，最大的問題就是空間采暖問題，為了更好的利用周邊環境增加空間采暖的效果，設計人員在每一步都很注重環境與能源利用之間的關系。設計人員先設計出建筑平面的幾何形式，再考慮建筑維護體系的保溫隔熱的能力和建筑陽面所獲得的太陽輻射熱增益對采暖的作用，最終選取了能夠獲得充分日照和所有房間都可以有陽面的扇形平面，并通過縮小能耗較高的北立面的尺寸獲得能耗最低的設計方案。
2.2運用環保節能材料和高新施工技術
可持續建筑設計要考慮到運用環保節能材料，環保節能材料能夠減少污染，避免對人體造成危害，例如：新型材料槽孔木吸音板就能夠吸音降噪，具有出色的降噪吸音性能，對中、高頻吸音效果尤佳。這種設計既能夠體現出天然槽木紋理，古樸自然，又能夠體現明快亮麗的現代風格，提供良好的視覺享受。同時，環保節能材料能夠提供無污染的可循環的材料，保證建筑材料能夠循環使用，避免引起不必要的環境污染。另外，我國建筑能耗已接近全社會終端能耗的30%，因而建筑能耗的降低就成為全社會共同關注的話題。因此可持續建筑設計要考慮到節能觀念，要引進先進環保材料的施工工藝，在規劃、設計、施工過程都要使用節能節材技術。例如：室外景觀燈采用太陽能光伏系統，它可將太陽能轉化為電能；公共住宅統一安裝太陽能熱水器；對屋面和場地雨水進行收集和再利用，將雨水積蓄用于景觀和綠化灌溉。
2.3追求自然、建筑和人三者之間的和諧統一
可持續建筑設計原則在某種程度上與“天人合一、自然和諧”的中國傳統文化理念相吻合，這一設計原則要求將可持續建筑設計的應用貫穿于建筑物的規劃、設計、建造、使用以及維護的全過程，覆蓋建筑物的整個生命周期，甚至在建筑物廢棄后的循環再利用也要注入綠色的理念。全過程是基礎，節能環保是關鍵，可持續建筑的核心內容是盡量使用再生資源，減少能源、資源的消耗和對環境的破壞，采用生態技術實現廢物的無害化和資源化處理，實現資源的高效循環利用。并且對室內空氣中各種化學污染物質的含量進行控制，保證室內通風、日照條件良好。同時為了實現“天人合一”的設計原則，要利用植物的自我清潔的能力，采用立體綠化技術，提高三維立體綠化量，將生態性的因素融入到建筑之中。例如：將屋面布置成空中花園，種植各種耐旱常綠的草坪花卉。這一做法不但可以通過吸收和反射日光，降低熱增益，同時植被本身吸收的熱量傳遞給建筑，可以降低能耗。總之，和諧統一的可持續建筑設計要考量到建筑物周邊的各種環境因素，保證對自然環境的利用和保護，同時要保證建筑物本身進行有特點的文化藝術設計，實現環保和美觀的雙向設計典范。而任何建筑物都是為了人的生活而建筑的，必須要考慮到保證使用者遮風擋雨、享受環境的建筑設計目的，保證建筑設計能夠成為人們生活理想的組成部分。和諧統一的建筑設計是作為整體環境的一個有機而和諧的部分出現的，這是一個長期漸進的建筑目標。
3可持續建筑案例分析
由于建筑能耗占全球總能耗的40%左右，建筑的可持續化發展勢在必行。后勤工程學院綠色建筑示范樓就是在這樣一個大的時代背景推動下的產物。
該項目建設用地位于重慶市大學城后勤工程學院新校區西南角，用地面積13837.8m2，南臨大學城主干道，東靠校園環道與城市干道的連接道，西、北面為一小山體，高約20m，建設用地較為平坦、規整，無不良地質條件和周圍環境污染現象。該綠色建筑示范樓為一多功能的綜合體建筑，主要承擔學院外聯等多種任務，其功能包括住宿、餐飲、教學、辦公、會議、娛樂等，是一幢實用性和功能性較強的示范建筑。
可持續建筑的內涵是本著生態優先的原則，以環保、節能、健康及舒適等為設計理念，由多學科原理共同整合構建，最終實現以最低的環境代價來滿足適宜的人居質量。根據這一內涵，該示范樓制定了如下的可持續目標：（1）生態性：補償場地的生態環境，提升環境的生態潛力；（2）舒適性：保證室內有良好的溫度、濕度和照度；（3）健康性：提高室內外空氣質量，促進使用者身心健康；（4）低運行能耗：通過利用可再生能源及對建筑進行相關的優化設計，實現建筑運行過程中的化石能源低消耗，建筑節能目標為70%—75%；（5）低運行排放：采用清潔能源及中水回用，實現建筑運行過程中二氧化碳和廢水的低排放。
1、結構體系優化
結構體系包括建筑承重結構和圍護結構。根據建筑物使用功能的要求及當地建筑結構造型和圍護結構選擇的一般原則，充分考慮地域的氣候特點和構造方式，實現建筑結構體系的最大優化。一是控制窗墻比，在滿足自然采光和通風要求的前提下，控制窗墻比，減少因開窗面積過大帶來的輻射傳熱。二是采用高強鋼筋的混凝土框架結構，在滿足多功能建筑使用要求的前提下，建筑承重結構采用鋼筋混凝土結構。為了盡可能減少鋼筋混凝土的用量，設計上選用高標號混凝土（C40）和冷軋帶肋的高強度鋼筋（HRB400），最大限度的降低對環境的影響和對能源的消耗。
2、水資源利用
水資源循環利用的目標是實現凈水（污水處理）、節水（水資源利用）及保水（生態）。一是雨水回收利用系統。建筑屋頂及建筑周邊的雨水通過管道收集進入地下室的中水處理池，過濾后用于景觀與綠化用水。二是灰水處理系統。建筑內生活污水和廚房油水排入城市污水管道統一處理，其余灰水全部收集，經地下室流離生化中水處理設備處理后，回用于樓內衛生間的沖洗、景觀及綠化用水，中水回用率達42%。三是節水器材。示范樓所有衛生潔具均采用節水型衛生設備，其中公共衛生間采用無水小便斗；廚房、洗衣房采用節水型水龍頭及節水設備。
3、能源系統平衡
關鍵詞：建筑設計；可持續建筑；平面設計；空間設計
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A 文章編號：
引言
可持續建筑在設計過程中，必須針對其各個構成要素，確定相應的設計原則和設計目標。同時，這些構成要素又是設計者要具體操作的對象。在綠色建筑設計體系中，目標及原則的分析和把握具有重要的實踐意義。這里以生態要素為主要對象，扼要闡述其設計目標和原則。事實上，很少有建筑能對具所有的方面做出深入的響應，而絕大多數的綠色建筑都是根據其所在地域的經濟條住、氣候特征、文化傳統等具體因素對不同的方面有所強調和側重。
可持續建筑設計考慮因素
在所有的建筑中，居住建筑大約占50％一60％。所以如何提高居住建筑的環境性能、降低其能耗也就成為居住建筑設計的要點。在最初設計時、布局的密度、位置、方位等因素，很大程度上決定了能量的消耗量。同時，提高保溫標準、減少不必要的空氣流動、提高采暖空調設備效率以及通過建造溫室和加大朝南的窗戶面積來采集被動式太陽能也對能源消耗有較大影響。因此，建筑師和工程師的最初決定，對隨后是否有改善機會具有至關重要的作用。對住宅中的能量消耗有顯著影響的因素有：
①建筑形式(緊湊的開發形式具有很多優點)；②建筑圍護結構(使用熱容量大的材料以及高效的保溫反來吸收太陽能輻射，并延緩夜間溫度的降低)；③建筑方位(布局時，增加采集陽光的面積，減少頂風的面積)；④微氣候(布局時，和用綠化設計來增加遮陽的效果)；⑤交通(選擇建房地點時，考慮減少開車出行的需要．并增加公共交通站點的密度)。結合工程實踐經驗，對于可持續住宅設計應采用緊湊的結構，以使相鄰的墻壁、地板和屋頂可以最大限度共享；提高凈空的高度，以增加四周表面的相對面積；為陽光照射和和用太陽能留出空間；考慮自我遮蔽的分布形式；和用屋頂空間來調節室內環境；栽種樹木來遮擋夏季的陽光；提供高效的保溫層，來節省能雖和提高舒適程度；安裝低能耗的照明系統；為用戶提供調節個性化環境的設施；為以后提高保溫標難創造機會；
按這些指導原則修建出來的慶屋，其特征和形式都與當今建筑師設計的大多數建筑迥然不同。在過去十年間，各國政府盡管改善了保溫標準和采暖空調系統，但郊區房產的迅猛增長，以及不重視開發現個城市地區由的“閑置土地”，使二氧化碳排放量有所增長。這是因為在郊區修建的建筑，絕大部分都是獨市或者半獨立的住宅，分散的布局，使人們出行時寧愿開車，而不愿坐公共汽車或者火車。盡管設汁和施工的技術都有所提高，但能源消耗的增長幅度，還是高于預期水平。因此，住宅建筑選址應該注重閑置土地的和用，盡量使用交通、市政管網較為齊全的熟化土地。此外，為了達到節約能源的目的，這些房屋需要以緊湊的形式修建——樓層高度適中，比鄰修建以便共享墻暖和層頂等設施。
可持續建筑設計
3.1平面設計
良好的建筑平面設計能有效地改善建筑熱環境與自然通風的狀況。平面設計的重點要體現在體形控制、平面分區兩個方面。
（1）平面和體形控制。1）減小體型系數和于抵御冷熱極端氣候。在惡劣的氣候條件下，小的體型系數能將暴露于外界氣候中的界面盡可能控制到最少，這無論對于減少冬季火熱還是減少夏季得熱都是有和的。而對于高度一定的建筑(比如在發展少國家中建設量最大的多層住宅，高度一般多在6層左右)，其平面形式也就幾乎成了影響建筑體型系數的唯一因素。這也能使我們對體型系數的探討集中到建筑平面上來，簡化了問題的難度。在常見的平面形式中，圓形平面可以擁有最小的外表面積，其次是方形。從平面形狀來看，凹多邊形平面與凸多邊形平固相比都會具有較大的體型系數，所以，開敞天井和內天井對體形控制都是水和的。不論是開敞天井或內天井，其主要目的無非是為了加強自然采光和自然通風。然而同時又不可避免地導致外界面增加，體型系數擴大，此時通過建立可應變的玻璃界面調節體系可以在極端氣候下封閉天井。這樣在滿足自然采光的同時隔絕熱交換．可以降低熱工能耗。2）通過體形平衡得熱與失熱。盡管大陸性氣候冬季氣溫很低，但大部分地區太陽日照輻射還比較強，特別是建筑的某些朝向的外界面在向外散失熱量的同時也接受太陽輻射，包括南向的和東兩方向的外界面，其可稱為“受熱界面”。如果從冬季和用太陽能的角度出發，適當調整受熱界面的性能，可以做到受熱外界面吸收的日照輻射熱量大于其向外散失的熱量。這部分“盈余的”熱量能夠補償建筑其他外界面的熱損失。這樣，受熱外界面特別是南向外界面的面積越大，補償給建筑的熱量就越多，對節能就越和。因而，此時建筑的體形不是以外界面越少越好來評價，而是應以南向外界面足夠大，同時其他方向外界面盡可能少為標準來評價，用建筑南向外界面與外界面總面積之比來進行比較，更能說明建筑體形對太陽能的和用情況。當然，南向外界面的擴大又會導致建筑夏季得熱增加，因此合理的確定南向外界面積與建筑南向遮陽是做到通過體形平衡得熱與失熱的必要因素。
3.2空間設計
（1）內部空間。內部空間的設計極大地影響薦建筑能耗和室內環境。合理的內部中間設計可以改善建筑的得熱量和失熱量以及自然通風。
（2）外部空間(室外空間)。在外部主間設計中，庭院和中庭是改善建筑熱環境和自然通風的最重要因素。庭院和中庭是由建筑圍成，沒有頂，是中國傳統民居的重要堅特征，是在當地的氣候和社會結構的基礎上形成的。庭院在中國傳統民居中非常常見，從華北到華南都有分布，唯一的區別是庭院的大小不同。帶有庭院的建筑，在不同的地方是有區別的。華北地區，由于太陽高度低，庭院朝向南面，這樣就能獲取充足的陽光和日光。中部地區，建筑群更加集中，因此庭院尺寸就比北方的小很多。華南地區，由于溫暖的冬季而處自然通風比陽光更加重要，因此。其建筑群是中國最為集中的，庭院的尺寸比其他地方的都小，庭院縮短為中庭。中國的庭院除了大小和形式不同外，所有的庭院都融入了氣候的因素。
由于庭院對自然的適應，建筑能夠適應氣候的變化尤其是極端氣候。以下幾點體現了建筑的適應能力。
（1）氣候的過渡。進入建筑庭院的氣候可以作為一種資源。庭院中的空氣運動與自然界的不同，除非庭院是外部空間。由于受到庭院周圍垂直立面的約束，庭院中的空氣溫度受到空氣盆積積效的影響呈垂直分布。冬季，空氣溫度由下而上升高，而夏季則相反。這樣，庭院成為建筑與外間氣候之間的緩沖帶，建筑室內空間在極端氣候以外的任何時候都能保持舒適。此外，夏季由于庭院四周的屋檐會形成陰影，陰影會使空氣溫度降低。
（2）可調節的熱緩沖帶。通過調整建筑群的關系和建筑立面的設汁產生熱緩沖層，形成室內環境和自然環境之間的緩沖帶。緩沖帶在一定程度上防止了極端氣候的不利影響，建筑熱性能也可以隨之得到調整。空氣將集中在庭院中，能夠減弱外部氣流對室內環境的不利影響。空氣溫度和氣流比較穩定，這有利于冬季的熱量儲存。夏季，庭院的熱壓能夠改善自然通風，有利于建筑的被動冷卻。
在一定范圍內，庭院寬度與高度的尺寸反比例是煙囪效應或熱壓通風的最重要影響因素。當尺寸較小并日高寬比較大時效果更佳。這種庭院有時被稱為中庭。但這會降低太陽輻射和自然采光的效果。因此，應當根據當地氣候和陽光條件來設計庭院的尺寸和比例，包括日光和通風也應考慮。
結語
可持續建筑力求達到建筑壽命周期的資源有效利用，文章系統地分析了可持續建筑的設計思路，提出從建筑建筑布局、建筑平面設計等途徑來實現可持續性，探索以設計手法協調建筑與環境途徑。
參考文獻：
朱唯; 袁春學. 可持續建筑與設計方法探討[J]. 西北建筑工程學院學報(自然科學版). 2009(22)：30-31.
關鍵詞：可持續建筑 建筑設計 應用 思考
中圖分類號：TU241 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0057-02
在新的發展時期，資源能源日趨緊張，水資源日益減少，人地關系矛盾越來越突出，環境問題成為人們心頭之痛。在此情況下，建筑行業必須思考新的發展思路，在建筑設計上，要充分考慮各種因素，降低資源能源浪費，促進能源循環利用，提升建筑的環保功能，保障建筑的舒適性和安全性。因此，建筑設計必須實現可持續發展。可持續建筑設計的應用思考，主要應從以下幾點進行考慮。
1 增加建筑物的能量來源
在以往的建筑設計中，建筑物的能量來源比較單一，通常依靠電力帶動各類用電設備，提供能量。單一的電力設備過多使用也是對資源能源的大量損耗，另外，一些電力設備在使用過程中可能會產生對大氣環境或者對人體不利的氣體或顆粒。新的建筑設計要求建筑能夠利用大自然當中的綠色能源來解決人們日常生活中需要用到的能量，以此來擴大能量來源途徑，改善生活環境。而自然的綠色能源，主要指的是太陽能和風能。
1.1 太陽能及其應用
太陽能是常見的可再生能源，也是目前為止，人類利用最廣的一種綠色能源。在綠色建筑的設計當中，太陽能常常被予以應用。另外，在全球范圍內，我國的太陽能資源十分豐富，綠色建筑中應用太陽能源十分有利。綠色建筑的設計當中，太陽能設備通常分為兩種，一種是吸收太陽能的裝置；一種是轉換太陽能的裝置。吸收裝置利用自身材質和結構，完成對太陽能的吸收和保存，而轉換裝置主要是將直接吸收的太陽能轉換成其他能源，便于人類進行利用。吸收裝置主要設計如下。
第一，吸收裝置一般置于建筑物的頂層，通過面對太陽照射獲得能量。由于我國位于北半球，我國的大部分區域太陽能裝置一般是面向南面，以獲得更多的太陽能量。目前，太陽能接收裝置已經逐漸應用于我國的民用居住建筑當中，為人類生活提供部分所需能量。
第二，太陽能的吸收裝置還需要其他分部件，如蓄熱裝置。蓄熱裝置的設計是在吸收裝置的基礎上，將能量有效儲存下來，如果是陰天或者天黑之后，用蓄積的能量進行繼續補給。建筑物的室內也通常分布集熱裝置，比如集熱墻就可以很好地儲存熱量。在建筑物的外部，也可以利用卵石構成蓄熱裝置平臺。卵石本身具有較好的蓄熱性，能夠較長時間維持熱量，減慢熱量的散失。
太陽能的轉換裝置，是光能與熱量或者電能之間的轉換，這種裝置的設計通常由多個裝置組成。在建筑物的樓頂需要安裝太陽能集熱板或者熱水器，進而傳達給室內的熱水器裝置，以此獲得熱水來源或者其他能量來源。這種轉換形式在我國目前已經應用較為成熟、廣泛。許多家庭都安裝了熱水器用來給日常生活提供熱水或者暖氣。但是，這種形式也存在一定的限制性，比如太陽能電池板的應用有限制，獲得的電能不能完全滿足人們的生活所需，較多應用于對電量要求較小的裝置。
1.2 風能及其應用
風能也是一種主要的清潔可再生能源，隨著人們對清潔能源的不斷重視，風能的應用比例越來越大。我國當前的沿海和內陸一些地區都有諸多風能轉換設備。由于在技術層面的不成熟以及條件的限制，在綠色建筑的設計方面，風能仍然處于探索階段。在綠色建筑設計中，風能的應用主要是在通風換氣和風力發電方面。
以往的風力能源利用，主要在沿海地區或者風力較大的內陸地區，在我國的城市當中應用較少。而隨著不斷地研究發現，城市中仍然可以有效利用風能，比如在高層建筑頂上或者兩個高層建筑之間仍然存在大量的風力能源。高層建筑與高層建筑之間，會存在較大的風壓差，形成較快的風速，這種原理形同于峽谷之間的風能。在這個原理下，設計人員可以根據建筑之間的具體數據設計風力發電裝置。在設計發電裝置之前，需要先建立一個模型，進行精確評估，確認裝置的合理性和精確性，繼而設計出完整的風力發電裝置，為建筑提供一部分所需能源。我國的風能資源也十分豐富，在一些地區，可以直接在建筑屋頂上安裝風力發電機，通過屋頂風力進行發電。在我國城市中，出現了清潔能源的綜合利用，將風能與太陽能進行結合，以太陽能為主，風能為輔，為人類活動提供源源不斷的能源。由于風力發電裝置自身存在一定的限制性，故目前在普通居民區當中難以得到有效利用。
2 減少建筑內部的熱量耗散
建筑的可持續設計，除了在資源能源利用上進行優化設計，另一項重要的設計措施是減少建筑內部的熱量消耗。一方面，建筑物通過不斷利用新能源增加所需能源來源；另一方面，建筑物可以通過多種技術或措施減少能量的消耗。這也是可持續建筑設計的重要理念之一。比如，建筑物可以通過一些的保溫設備來防止熱量的快速耗散，減少能源的使用量。
綠色建筑設計中，建筑的保溫效果是重要的設計方面。建筑物可以通過良好的保溫效果，來降低熱量的流失，減少太陽能的輻射，降低熱量的傳遞。維持良好的保溫效果，通常需要選擇較好的保溫材料。主要的保溫材料一般都是復合材料。保溫設備可以分為三大類，即內保溫和外保溫，以及夾心保溫。通常在建筑物的頂部也可以進行相應的設計措施，來降低熱量的耗散。如將屋面進行改善，提升屋面熱工性能，將屋面設計為通風型或者架空型等。
3 加強資源循環利用
資源能源的循環利用，是綠色建筑設計的重要措施。資源能源的循環利用主要是對建筑物在平時所產生的廢棄資源進行回收利用，以減少資源能源的損耗，降低資源能源利用成本。在人類生活中，所產生的建筑物廢棄資源主要是水資源。對污水的有效循環利用，直接影響資源能源循環利用效果。在以往的建筑設計中，生活中產生的污水通常不直接進行加工處理，而是通過下水道流入河中，或者由下水道通往污水處理廠。而污水集中處理一般含有各種成分的污水，處理起來十分麻煩，水資源浪費巨大。
而通過在綠色建筑設計中，直接融入污水處理設施，將排水管道進行重新設計和布局，對廢棄水進行分類收集，以提升污水處理效果，提升污水處理效率，也同時節約了大量的污水處理成本。除此之外，在建筑設計中，可以設置雨水收集系統，將收集的雨水與生活中排放的污水匯集到一起進行集中處理，提升水資源利用程度。一般而言，生活中的污水污染程度不高，與雨水可以歸為一類進行凈化處理，實現水資源循環利用。
4 結語
隨著人類的快速發展和資源能源的日益緊張，人類能源的增長需求與緊張的資源能源形成矛盾。要解決好這對矛盾，走可持續發展道路是必然要求。以可持續發展理念進行建筑設計，是建筑行業未來發展趨勢。在建筑設計中，只有進行清潔能源的有效利用，并通過有效措施減少建筑能量的損耗，加強資源能源，特別是水資源的循環利用，才能實現建筑設計行業的可持續發展。
參考文獻
[1] 呂波.可持續建筑的節能技術經濟評價[D].合肥工業大學，2014.
[2] 林亞星.BIM在綠色建筑評價中的應用研究[D].西南交通大學，2016.