低碳生态城市中绿色建筑的设计研究
摘要：社会的进步和人们生活条件的日益提高，使得人们越来越重视整个社会可持续发展，绿色生态建筑及其设计已经成为我国及世界许多国家建筑设计的一个新的理念，并已逐渐成为建筑领域的―个新的热点和一种发展趋势。本文探讨了低碳生态城市中绿色建筑的设计策略。
关键词：低碳生态；绿色；生态建筑；建筑设计；策略
中图分类号：S891 文献标识码： A
生态建筑是既要利用自然条件与设计手段创造良好的生态环境，同时又要控制和减少人类对于自然资源的使用，实现向自然索取与回报之间的平衡。研究生态建筑的目的就在于处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间小环境，同时又要保护好周围的大环境（ 自然环境） 。具体来说，小环境的创造包括： 健康宜人的温度、湿度，清洁的空气，好的光环境、声环境以及具有长效多适的灵活开敞的空间等等。对大环境的保护主要反映在两方面，即对自然界的索取要少，对自然环境的负面影响要小。因此，高科技与生态的结合，代表了新世纪建筑发展的必然趋势。
一、低碳生态城市的概念
低碳城市是以低碳经济为发展模式、以低碳生活为理念，减少温室气体排放，最终建设成为的资源节约型、环境友好型社会和良性的可持续的能源生态体系。与低碳城市概念几乎同时出现的是生态城市概念，生态城市是人类自工业革命以来对城市发展与建设模式的重新选择，它强调保护和重建城市所在地区的自然属性。低碳城市关注节约能源，生态城市关注保护资源，两者各有侧重又紧密联系。低碳生态城市就是以低碳化和生态化的结合，使城市成为自然生态系统中的组成部分，发展循环经济，提高全社会生态意识，实现社会系统与自然生态系统的融合。低碳生态城市是目标和结果，要达到这个目标，实现这个结果，规划是关键。规划的层面和角度是多元的，其中区域规划、交通规划、景观规划、能源规划和资源规划是主要组成部分。
二、绿色生态建筑设计的基本原则
1、节能和利用再生资源
建筑节能主要是通过先进可靠的技术措施和合理化的设计，减少能源消耗，提高能源的使用效率，并充分利用可再生的自然资源，包括太阳能、风能、水利能、地热能、海洋能、生物能等非化石能源，减少对于不可再生资源的消耗。
2、讲究生态和谐
建设绿色生态建筑，其次要做到生态和谐。也就是要注重研究建筑物旁边的植被、微生物、动物和人之间的关系，强调各种物体之间的共生共荣，强调人与自然的和谐统一。这些都可以通过植被的多样性、自然水资源的保护和利用、化学污染的降低来体现，这样就营造建筑旁边的环境质量。
3、整体及环境优化原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统，设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重，主要表现在保持当地文脉，保护历史人文景观，重视建筑场地对地形、地势的利用，加强建筑对当地技术、材料的利用，加强绿化，减少环境污染，用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
三、低碳生态城市中绿色生态建筑设计的策略
1、基地环境的整体规划
建筑规划设计从整体角度把握人类生态系统的结构，以生态为基础进行整体规划和生态规划，合理利用土地，有效协调经济、社会和生态之间的关系。根据自然的本质属性，组织各功能分区，使建筑群的能流、物流畅通无阻； 从建筑物朝向、间距、形体、绿化配置、能源的循环利用等方面考虑，建筑规划要走中小型化、花园化、智能化为一体的道路，提高绿地面积比例，降低能耗量； 建筑整体规划应体现建造场地、植被的一体化； 减少对资源的干扰和污染； 建筑及装饰材料的选择应考虑对能源消耗和对空气、水污染的影响； 全方位考虑建筑绿化，沿街绿化、楼间绿化、楼旁绿化、绿化建筑，形成多品种、多层次、立体的、广泛绿化环境，改善建筑小气候，使人类贴近自然。在生态的建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分，与城市建筑大系统相联系，使建筑内部难以消化的废物成为其它元素的资源。
2、因地制宜地选用材料
生态建筑的物质基础是生态材料， 生态建筑材料又称“健康建材”“环保建材”或“绿色建材”， 指健康、环保、安全的建筑材料。生态建材是在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料， 分为天然建材和人工材料。生态建筑在材料的选择上没有统一的标准， 生态建筑不是完全利用高新材料建成的建筑物，要充分了解新型材料的性能，合理的使用和处置。建筑设计中一方面积极采用现有的对环境和健康有益的新材料， 以减少对环境的污染； 另一方面适度使用现有地方资源来满足地方需要， 减少对外来特殊材料的选用， 应该更多地使用木材、竹材、石材等天然节能型材料。
3、建筑维护结构的的节能设计
（1）建筑的外墙保温隔热系统
建筑外墙材料的保温隔热的能力直接影响到人的体表感觉。墙体的保温隔热主要是在外墙中置入保温隔热材料来调控整个墙体的传热系数。按保温隔热材料的位置主要分为外墙外保温， 外墙内保温及外墙夹芯保温三种形式。目前国际市场上的保温材料种类多样，常用的有EPS板、XPS板、聚氨酯、胶粉聚苯颗粒、膨胀玻化微珠、微晶无机保温砂浆矿棉等。这些保温隔热材料各有所长，不能单纯说哪种更优，而要结合当地材料种类、实际气候、施工技术条件和造价因地制宜地选用。
（2）玻璃门窗、玻璃幕墙的设计
4、屋顶的绿色生态
（1）屋顶是最适合接收太阳光的平面， 光伏太阳能板可在平整的屋顶上大面积铺设
（2）风能的应用主要体现在高层建筑上高层建筑随建筑高度的增加风压逐渐加大， 利用这些风和气流可以推动涡轮机叶片，由发电机将风和气流转换成电能。目前欧洲已开始研究该技术， 并取得了一些初步的成果。
（3）屋顶的有组织排水系统也是一个雨水收集系统
雨水的吸收及再利用在一些发达国家已经非常普遍， 如日本的高层建筑一般都设计有中水循环系统， 也就是将可以利用的排水与收集起来的雨水， 经处理后作为水源再次加以利用。
5、可再生能源的循环利用
建筑外表面应考虑围护结构的热效率； 设计规模恰当有效的供热、通风和空调系统； 充分有效地利用各种可选择的再生能源，形成与建筑空间使用配套的能源综合开发利用系统，建筑生活垃圾综合处理； 从节能出发做好照明、器具设备和电气负荷的最优化设计； 考虑建筑空间的建筑材料中易挥发的有机成分，尽量减少微生物生长的机会，提供新鲜的空气，创造易于接近日光和公共适宜的环境，同时要考虑室内空间维修和清洁材料挥发的化学成分对人体的影响； 建筑构造使用可循环或带有可循环材料（ 如钢材、铝材等） 的产品，考虑建筑构件和建筑设备的再利用，尽可能减少建筑垃圾； 为建筑物主人使用可循环设施提供方便，通过中水的再利用和节水装置，使生活污水排放量降到最低； 建筑屋顶、地面、门窗要进行隔热处理； 广泛应用建筑采暖节能、制冷节能、通风节能、照明节能等建筑节能技术。
综上所述，绿色生态建筑的理念就是最求降低环境负荷，与环境相融合，且有利于居住者健康， 其目的在于减少耗能、节约用水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提高生产力、有益于子孙后代。实现绿色生态建筑，必须反映出不同区域的状态和重点，以及需要根据不同区域的特点建立不同的模型去执行。最终目标也是节约能源，科学有效地利用资源。