绿色建筑原理范文

【关键词】建筑结构设计；绿色；设计思路

前言

近年来，城市雾霾、温室效应等影响人类居住的生态危机进一步加剧，这给正在快速发展的城市敲响了警钟，人们对城市未来发展方向也有了更多的思考，此时，提出了绿色建筑这一概念。从绿色建筑的设计风格和方法探讨到绿色建设中生态影响的计算，从各种建筑材料对环境影响的绿色分类到不同绿色建筑评估指标系统的分析，绿色建筑作为第三代建筑思潮正涌动在建筑设计界。相比于此，建筑结构设计对“绿色”的响应就没有那么激烈，这符合了结构设计师的沉稳性格。但面对现今的社会和生态，可持续发展、节能减排的绿色建筑结构是必然的发展趋势，需要更多的人加以关注并投入研究。

一、绿色建筑结构的特点

绿色建筑与其他一般的建筑有明显的不同，主要有节能性、审美和谐性、系统综合性、健康性和环保性五大特性[1]，而绿色建筑结构设计也应符合绿色建筑的这些特点要求，要求结构设计最大程度地辅助绿色建筑本身达到节能减排、环保的目标。绿色建筑结构除了上述绿色建筑特点要求外，还应结合结构设计的两个重要特性，安全性和经济性。经分析，绿色建筑结构相比一般建筑结构应有以下三个特点。

1.节能性

据统计，全球能量的50%用于工业、交通和其它行业，45%用于建筑物的采暖、空调和照明，5%则用于建筑物的构造。可见，与建筑相关的能耗约占全球全部能耗的一半。因此，建筑节能研究在绿色建筑体系营造中占有突出的地位。绿色建筑结构必须具备节能特性。

2.环保性

绿色一词表面意思就是生态环保，不对自然环境产生过多的污染。绿色建筑结构充分利用合理的结构类型、材料，在建筑物建成后，在较长的时期保持环保。

3.经济可持续性

建筑如果过分追求外观，不考虑强制使用高成本的某种结构体系带来的经济问题，那么这样的建筑势必给社会和人民带来过重的负担，违背了绿色建筑的节能环保、经济适用的原则。为支持起绿色建筑的这一目标，绿色建筑结构也具备经济性和可持续性。

二、绿色建筑结构的设计原则

根据建设的实际需要和人们对绿色建筑追求，设计理念随之不断提升，建筑的结构形式是丰富多彩的，高层建筑结构形式更是复杂化、多样化，绿色建筑结构概念更加清晰，结构形式也越发多样，其中绿色高层建筑结构的设计方式也逐步成熟。相比一般建筑结构设计，绿色建筑结构设计应遵循建筑结构整体性原则、合理适中原则、尊重自然原则等。

1.结构整体性原则

绿色建筑设计应把自身当做一个开放的体系与自然界构成一个整体，应追求环境效益最大化，局部利益应当服从整体利益，暂时性利益应当服从长远利益。在绿色建筑结构设计中，应与建筑设计构成一个有机整体，结构充分符合建筑的整体效应。绿色结构可以使绿色建筑达到设计的各项目标。如绿色建筑招商局的南海意酷的屋项实现拔风目标对屋顶结构的要求，又如华南理工大学图书资料的夏式遮阳（由夏昌世先生设计）要求窗体附近结构如何处理等等。

2.合理适中原则

绿色建筑结构遵循合理适中的原则，合理的结构体系，适中的经济成本，这些要求也是对结构具备绿色特性的表现。如果结构体系富余度大，势必造成过多的建设成本，对社会形成了过多的资源浪费，无法达到节能的效果，就谈不上绿色了。所以绿色结构是在保证结构安全性的情况下合理的节省资源消耗，特别是对自然依赖性较强的资源。

3.尊重自然原则

绿色建筑的显著特点就是能够与环境完美的相融合，使二者和谐统一。建筑结构设计中优先考量自然、生态，改变过去人类是自然中心的错误意识，尊重自然法则，维护生态平衡，注重生态环保。建筑结构设计中每一步都应力求做到与环境和谐统一，因为建筑本就取之于自然，所以最终必定会回归到自然中去，这也是第三代建筑思潮的核心。

4.绿色建筑结构设计思路

1.绿色建筑结构选型

结构选型对于绿色建筑的呼应可以发生在更高的层面上以确保建筑在与自然共生条件下的可持续建造性。事实上，一个基于绿色设计的结构体系相比传统建造体系可以极大减轻建筑活动对环境负荷的压力，同时结构选型在建筑生命周期的规划中可以承担非常积极的角色。正确的结构选型能有效地形成环保节能的结构体系，为绿色建筑提供“健康的骨骼”。绿色建筑结构选择正确的选型是关键。

2.选择绿色结构建材

绿色建材是绿色建筑各项功能目标实现的基础支撑，对绿色建材的选用很大程度上决定了建筑的绿色程度。同样选择绿色结构建材形成的结构设计方案更加有效产生绿色效果。绿色结构本身材料应为绿色建材，具有可持续发展的潜力，从而确保建筑可持续发展，同时绿色结构的构成单元具有可代替性，即当结构出现缺陷时，能及时方便有效地更换，因而结构的使用年限得以延长，同时维修的频度和造价大大降低[2]。

3.重点开发钢结构的绿色性

钢结构拥有其他结构类型所不具备的优秀特点，可以成为绿色结构的重要结构类型。力学性能清楚，抗震性能好，钢材延性好，耐久性好，这使得能利用钢材塑性变形耗能，建筑震害少、震害轻；钢结构建筑自重较轻，减轻地基受力。节能、节水、环保、减排、安装简单、建设工期短，运输过程中对环境污染小，易拆除，可重复利用、材料可循环利用等优点，符合了绿色建筑的要求。综上所述，钢结构具有轻、快、好、省的优点，目前是绿色建筑最佳的结构形式，应重点开发钢结构的绿色性。

4.开拓创新，开发新的绿色结构设计软件

当今，科学技术突飞猛进，绿色建筑的兴起，对结构计算的要求也越发复杂，结构设计理论和程序有时达不到设计要求，需要高新科技设计软件来完成设计。由于力学模型比较复杂，难以精密计算结构构件的受力情况，或对绿色建筑结构目标的效果分析无法精确，则绿色结构得不到保证。这就需要重新开发新的设计软件，使结构设计达到进一步完善。

5.工程案例分析

1.绿色结构选型案例分析

法兰克福商业银行，在这个欧洲第一栋生态高层建筑的项目招标书中业主明确提出应创造出“与使用功能的价值同样重要的建筑使用环境”，要求设计师在规定的三角形基地内保证所有银行员工在办公区均能欣赏到大楼中的空中花园。法兰克福银行大楼首创的角筒—错层空腹桁架结构体系，它取消中央核心筒而代之以建筑平面角区处的三个竖向角筒，大楼的整体空间形式因此改成在三角形大楼的每一侧都由每8层办公楼区之间加插一4个层楼净高的空中花园所组成，而大楼三面的空中花园都是按顺时针方向往上盘旋错层相接来设置，每一层的任何位置，办公人员都可以抬头欣赏到绿色花园。这就是绿色建筑结构选型，正是对绿色设计目标的执着追求，史无前例地设计出这样的一种绿色结构体系。现代建筑许多经典高层结构体系出现，但很多都无法达到生态绿色的效果，这值我们在结构选型关注和思考。

2.绿色结构建材案例分析

绿色建筑结构体系主要分为几大类型：一是从节约能源与资源的角度出发，以粉煤灰、矿渣等工业废渣为主要成分的砌体结构；二是以绿色高性能混凝土为主要成分的混凝土结构（包括预应力混凝土结构）；三是高性能钢结构。

以上所提建筑结构的建材目前阶段都是初步探索，或是原有建材上的优化升级，都局限于现有结构体系与理论，没有充分挖掘绿色建材的潜能。特别是绿色高性能混凝土，人们只研究了它的材料性能、工程性能，而没有研究其力学性能。理论上，绿色高性能混凝土结构应有更优的力学性能和耐久性能，相比普通的混凝土有着不同数量级的飞越。绿色高性能结构体系应该作为一种独立的、新型的结构体系加以研究。绿色高性能混凝土结构减少环境污染并提高其抵抗污染的能力，延长建筑的使用年限，是今后发展的核心。

结语

总而言之，绿色建筑结构设计是绿色建筑的重要组成部分，是今后结构设计的必然发展趋势。建筑结构设计者要遵守相关规范下，具有与时俱进的思想，不断探索更新设计理念，开创新的技术，建立绿色建筑结构体系。绿色建筑结构是建筑业可持续发展的又一核心，是绿色建筑的有力保障。

参考文献

绿色建筑原理范文

关键词：绿色建筑设计理念；建筑设计；应用；实践

1.绿色建筑的概念

在建筑设计中，“绿色建筑”所指代的并不仅仅是一般意义上的立体绿化、屋顶花园等绿色化建筑，而是指一所建筑在建设、使用的整个周期内，能够最大限度地实现节能、节地、节水、节材，并且在保护环境、减少污染的基础上，能够为人们提供舒适、健康、高效的使用空间，最终实现建筑与人类、自然和谐共生的效能。

2.发展绿色建筑的意义

发展绿色建筑的积极意义主要表现在以下两方面：

2.1减少能源与资源消耗。降低空气污染

众所周知，建筑行业是能源消耗巨大的行业，对环境造成的影响也是极大的。根据以往数据显示，全球有大约一半的能源由建筑所利用，另外，人类从自然界所获取的一半以上的物质原料也被用于各类建筑及其附属设施的建设。因此，发展绿色建筑有利于节约资源，减少能源与资源的消耗。建筑同样造成严重的空气污染、光污染、垃圾污染等问题，建筑不可避免消耗各类能源、资源如电能，汽油，柴油等，在此过程中都伴随着大量二氧化碳的产生。发展绿色建筑能够在一定程度上减少能源与资源消耗，降低空气污染，实现建筑绿色环保。

2.2提供宜居生活环境，打造舒适生活

绿色建筑能够为人们提供宜居生活环境，为人们打造舒适生活。绿色建筑的环保性与可持续性主要体现在几个方面：建筑本体、建筑内部、建筑外部以及其环境生态功能系统、建构社区健康安全的稳定生态服务与维护系统。绿色建筑的室外环境讲究科学，无论是在绿化配置还是在建筑的通风和采光上都注重利用天然条件，在外部护栏、基础设施等方面采用低耗能材料。为了能够打造便捷、绿色的宜居生活，在建筑设计时，合理进行规划选址，采用科技手段实现太阳能利用、地热利用、中水利用的高效循环。

3.绿色建筑设计理念的原则

在建筑设计中，绿色建筑设计理念是以追求人与建筑、自然和谐发展为目的的，因此，在具体的设计过程中需要遵循以下原则：

（1）节能是绿色建筑在设计过程中优先考虑和遵循的原则。建筑在设计过程中要充分利用天然能源，例如利用先进技术，配备太阳能发电板，采用自然光源进行照明，从而减少电源浪费，通过先进的技术手段提高能源的利用效率，实现节能效果。

（2）节地是绿色建筑在设计过程中不可规避的原则。建筑占用土地是现实存在的事实，而当前我国的土地资源使用量紧缺，因此，绿色建筑在设计过程中要坚持节约用地的原则，最大限度地利用好有限的土地资源，结合建设用地现有条件及周边环境，充分利用好现有的市政配套设施，提高建设用地利用率。

（3）节材是绿色建筑在设计过程中所遵循的必要原则。绿色建筑所需材料与以往建筑所用材料有所区别，绿色建筑为了实现绿色环保，在材料选择上更倾向于高品质材料，这些材料往往具备绿色建筑设计理念所倡导的风格，不仅节省了建筑材料量，而且具有结构强度高、重量轻、更加坚固耐久的特点。因此，绿色建筑在设计过程中尽量选用高品质材料，达到节约材料的目的。

（4）环保是绿色建筑在设计过程中所遵循的初衷。绿色建筑理念的初衷就是在环保的基础上为人们提供舒适健康的生活环境。因此，绿色建筑在设计过程中应遵循环保原则，在材料的选取上要尽可能选择健康环保的建筑材料，避免对人与环境造成破坏。在建筑布局的设计上，也要科学实用，遵循自然规律，实现人与建筑的和谐统一。

4.绿色建筑设计理念在建筑设计中的实践与应用

（1）绿色建筑设计理念在建筑设计中的实践与应用首先体现在建筑选址以及现场设计上。科学有效地选取建筑选址能够增加建筑的整体安全性、合理性和美观性。因此，建筑设计人员在选址过程中结合建筑所在地区的气候状况及地理条件，对建筑进行绿色规划与设计。

（2）G色建筑设计理念在建筑设计中的实践与应用还体现在建筑布局方面的设计上。在对建筑布局进行设计之前，建筑设计师要充分调查了解当地的自然条件及地理环境。具体来讲，绿色建筑的布局设计方面也要考虑以下几点因素：首先，绿色建筑的内部功能区域布局的设计要遵循舒适性与科学性相统一，既要确保功能区的便捷、舒适，还要确保资源有效利用和节约；其次，建筑布局还要考虑外部因素；第三，建筑布局的设计要考虑建筑周边的天然条件。

（3）绿色建筑设计理念在建筑设计中的实践与应用还体现在建筑配套系统的设计上。配套设施的合理设计能够增加绿色建筑室内环境的便捷性和环保性。例如，当前绿色建筑往往配有新风系统，新风系统主要是通过新风管道以及换气机等附件组成的一系列独立的空气处理系统，新风换气机能够将室外新鲜空气通过净化与过滤处理，然后通过管道输送到室内。这样大大提升了绿色建筑物的室内空气质量，建筑内部的湿度及温度达到适宜居住的标准，符合绿色建筑的舒适、环保的要求。

绿色建筑原理范文篇3

关键词：绿色建筑；设计原则；现状；发展方向

引言

在我国35年来高速的城市化与工业化过程中，能源粗放消耗与环境污染问题十分严重。根据统计，我国的能源消耗总量已经超过美国，占世界能源消耗量超过20%，而其中建筑业的能耗达到了社会总能耗的1/3。虽然房地产的泡沫程度较高，但是建筑业的发展势头依然迅猛，其他基础建设领域的发展只会越来越深化。

在建筑业高速发展的背景下，是我国当前60%的城市供水不足，其中超过15%的城市严重缺水，住房平均采暖能耗是发达国家的3倍，大量的资源、能源没有得到有效的利用。另外，空气质量问题日益严峻。面对这种情况，大力发展绿色节能环保建筑是社会与政府当前积极倡导的方向，同时也将是建筑设计发展的必然趋势。

1绿色建筑的设计理念

1.1绿色建筑的概念

我国建筑科学研究院在2006年出台了新的关于绿色建筑的标准：GB/T50378-2006《绿色建筑评价标准》，其中规定，在建筑的全寿命周期内，能够最大限度地节约资源（能源、土地、水资源、材料）、保护环境并减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间且与自然和谐共生的建筑，即定义为绿色建筑。

1.2绿色建筑设计原则

绿色建筑设计，就是以与自然和谐发展为前提，在满足人们的实际情况和需求的基础上，综合考虑建筑物环保、节能、节水、节材等方面，以此为出发点，进行建筑设计。其核心的理念是：节约能源，充分利用太阳能，风能等，并回收利用各种废热等能源；节约资源，主要是节约水资源、建筑材料等；生态化，提倡保护自然环境，与之和谐并共存互补；营造舒适健康的生活环境，从材料、装修、空气质量等方便，为居住者营造更好的生活环境。

在具体的设计上，绿色建筑设计，遵循以下的原则：

（1）整体设计原则。充分考虑气候、人为、经济、自然等多方面因素，节能与环保、生态化、体验感等因素相互权衡，以全面平衡优化的原则进行整体设计。

（2）全寿命周期原则。绿色建筑的工程，并不是在短期内营造出节能生态的噱头，而是考虑到建筑全寿命周期内，对社会、对住户、对环境造成的负面成本最低化的原则。在材料的选用上，要充分考虑可再生与替换维护的低成本与环保原则。

（3）人性化与生态原则。人是建筑使用的主体，建筑设计必须要满足人们的生活需求，不能牺牲人的健康与物质、心理的需求为代价来实现过度的生态与节能需求。同时人的需求也必须在生态容忍的范围之内。

（4）因地制宜原则。不同的地区，气候环境不同；不同的社会背景，人文艺术需求不同。不能够简单地抄袭特定的绿色建筑设计案例，必须考虑到是否适合于当地的条件，生态与人性化的原则必须根据生态与人的不同而变化。

1.3典型的绿色建筑实用技术

（1）能源采集及回收。其中以太阳能利用以及废热回收为代表。太阳采光系统，利用一系列的空间设计，使得日间室内采光达到最优化的阳光利用，并且在生活热水系统上，充分采集太阳能。同时还包含污水热能回收等，能源回收利用系统，大大降低了建筑的系统能耗。另外，还有利用自然风的通风技术。主要是自然通风窗户的细节工程设计，以及热压通风系统等应用。

（2）新材料应用。主要有两大方向，一个方向是为自然能源的采集提供便利的，比如为了满足最优化自然采光的高强度玻璃幕墙，太阳能热、电转换等。另外一个方向是环保与生态方向，主要是采用生产过程低污染，同时对居住者身体不造成危害的新建筑材料。

2绿色建筑的发展现状与存在问题

2.1当前我国绿色建筑发展现状

我国当前绿色建筑领域的高端技术研究已经接近国际领先水平。2004年建成的上海生态示范楼为代表，我国在高端的绿色建筑技术研究上，已经有较大进展。具体的应用技术，包括双层玻璃幕墙、太阳采光系统、温湿独立控制空调系统、真空玻璃等一系列技术都达到了国际领先水平。

但是，相比高端技术的快速发展。当前绿色建筑的市场化与产业化还处于起步阶段。材料的国产化生产与推广应用等基础工程方面，还存在较大的空白，而建筑市场的主流依旧还是粗放与追求单纯的规模与利润的，对于绿色建筑的认知度与认可度，还有待宣传。

2.2当前我国绿色建筑发展中存在的问题

当前，制约绿色建筑发展的主要问题有以下几点：

（1）绿色建筑的实现，对先进技术的依赖性大，推广存在一定难度。绿色建筑的各项技术多由国外的开发，即使在国内研究领域，已经能够追上先进水平的脚步，但是国产化、专利等问题，制约着绿色建筑产业化的推广。

（2）绿色建筑的造价昂贵。以绿色建筑的示范楼为例，一般造价比普通的建筑的造价要高50%左右。因此，当前的市场对于绿色建筑，基本上接受程度不搞。

（3）人们对绿色建筑的认知与认可存在问题。由于绿色建筑给一般大众一种较有距离的感觉，及其高昂的造价。人们往往人为是“贵族建筑”、或者“概念建筑”。因此，在改变大众认知，提高其认可上，还有较长的道路。

2.3绿色建筑设计未来的发展方向

绿色建筑未来发展的方向，主要在于以下几方面：

（1）太阳能、风能等利用技术的提高。主要是太阳能的高效利用与应用领域的拓展，以及自然通风与采光控制，这将更大程度实践生态与节能。

（2）新材料的低价国产化。这依赖于国产工程技术的突破，当前许多新材料应用还停留在国外采购的示范工程上，推广价格昂贵。

（3）智能化建筑自控系统。当前互联网与计算机技术发展迅猛，可见的未来，实现建筑智能化自控，并不是梦想，这将大大提高居住着的体验度。

结语

随着工业化与城市化的快速发展，世界能源形势的紧张化，同时又面对巨大的环保和气候压力，建筑工程的生态与节能将成为一项必须关注的焦点。发展绿色建筑，加大对绿色建筑设计方面发展的投入，将是未来建筑设计领域中的一种趋势。当前，虽然已经有一些建筑设计师开始在局部领域中应用绿色建筑的理念进行建筑设计，但是总的来说，还没有真正地推广开来。绿色建筑理念所倡导的设计原则以及设计要点，往往在实践中需求多方面的协调，才能够真正达到理想效果，这也是未来建筑设计发展中的一个重要课题。

参考文献：

[1]黄献明.绿色建筑的生态经济优化问题研究[M].清华大学建筑学院，2006.

[2]庄健.绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的应用[J].科技创业家，2013（01下）：87.

[3]梁泽明.浅谈绿色建筑设计[J].中国建筑金属结构，2013（12下）：90-91.