摘要：随着我国城市化进程不断加快，建筑能耗占总比例呈现上升趋势，而近些年来全球推进绿色发展，其中建筑行业正在努力向环保、节能方向发展。绿色建筑设计的重点是围护结构节能，建筑外立面的构造、材料和形态将直接决定节能性能。所以本文重点从建筑外立面的构件、材料和形态分析建筑外立面设计中存在的问题，首先概述绿色建筑和外立面，然后介绍了建筑外立面节能设计原理，最后从建筑入口、立面门窗、外部墙体和建筑屋顶的设计进行分析。
关键词：绿色建筑；外立面设计；材料；环境
由于大规模的建筑直接影响到环境，且现代化建筑不仅严重浪费能源，还造成了能源紧缺，使生态环境系统严重遭到破坏，所以绿色建筑必定是未来发展主要趋势。但是在绿色建筑外立面设计中，设计师没有对建筑物的功能进行充分考虑，没有考虑到环境与建筑能耗之间的协调性，更没有发挥绿色建筑的作用[1]。所以在设计过程中，必须要全面进行考虑，并在各个环节选择合适的方法，最大程度降低能耗，减少对环境的污染，最终达到可持续发展的目标。
一、概述绿色建筑与外立面
（一）绿色建筑
所谓的绿色建筑一般情况下是指，建筑存在的生命周期内，最大程度节约资源，包括建筑过程中使用的建筑材料，减少对环境的污染，达到保护环境的目的，为人们提供舒适、和谐的生活环境，从而对人们的身体健康提供了基础。绿色建筑不仅能够减少建筑能源的消耗，更是确保在使用过程中也能做到减少能源的消耗。主要方式是根据当地的水文环境和地理环境，利用现代先进的科学技术，并兼顾人们日常生活的基本需求，提供舒适的生活环境[2]。绿色建筑最大的特点就是能够保证人类与自然环境和谐相处，不仅满足了可持续发展，也满足了人们工作和生活的基本需求，绿色建筑必定是未来发展的主要趋势。
绿色建筑设计主要包括三大原则，首先表现在尊重环境和自然，从而实现与环境共生产的目的；然后，表现在对使用者的关心，建筑与人们生活息息相关，建筑也可以直接影响到人们的生活质量和工作效率，所以必须满足人们日常生活和工作的基本需求；最后表现在灵活性，不同的地区有不同的地理位置和自然环境，所以在设计过程中，要预留足够的弹性空间，满足各种需求。
（二）建筑外立面
建筑外立面就是建筑的构成方式和外部形式，能够直接与外部接触的界面。除此之外，还可以理解为内外空间的交界面构件。一般情况下是指除了建筑物的屋顶外，其它可见的外围护部分都属于外立面[3]。但是有的情况比较特殊，比如墙体和屋顶是一个整体，那么这种建筑是“第五立面”，这种屋顶也具备节能作用，更是外立面的重要组成部分之一。
建筑外立面设计有着不同的特征，比如设计方法不同，美学原理不同，构造形式也不同，而对建筑外立面技术评价主要是通过构造、肌理、材料和颜色等等。所以建筑外立面得到广大设计师的关注，有的以民族特色，有的使用雕刻和绘画，都能展现出不同建筑的艺术美。但是随着人们思想的变化和社会的需求，对建筑外立面设计提出了更高的要求，不仅体现生态节能，还要体现个性化。
二、绿色建筑外立面节能设计原理
（一）建筑围护结构和干扰量
建筑外围结构种类较多，且干扰量也较多，一般情况下分为内扰和外扰，外扰是影响建筑节能的主要因素，所以通过建筑外立面能够有效的改善。外扰因素有太阳辐射、空气温度和湿度、风向和风速、室内外温度和湿度等等。无论是空间交换还是热量交换，都会直接影响到室内热湿度，并间接影响到建筑能耗[4]。由于建筑具有蓄热功能，所以外扰因素会经过一系列因素影响到建筑外立面，而外立面也会经过一些因素影响到墙体温度。那么在设计过程中需要考虑到热阻和热容等因素，最大化提高建筑的实用价值。
（二）建筑热工设计分区
由于我国地理位置比较特殊，那么在设计过程必须要根据当地的气候特点，因地制宜进行绿色建筑设计。建筑防热设计和保温设计必须要满足国家的相关设计规范内容，建筑设计必须要兼顾到气候，这样也能最大化发挥节能技术的重要性。
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三、绿色建筑外立面设计
（一）建筑入口
建筑入口是外立面设计的重要元素，不仅具有空间过渡作用，还有建筑识别的作用，另外建筑入口也是外界自然环境直接影响到室内最关键的部位，所以在建筑入口要重点突出绿色节能的目的。比如在人流较多的建筑，应该增加热风幕，这样可以直接阻隔外界对室内的影响。
（二）立面门窗
绿色建筑外立面设计很少考虑到立面门窗因素，从而导致建筑保温隔热效果差，室内热度损失严重。比如夏季太阳光线可以直接通过玻璃射到室内，并增加室内的温度，导致室内空调制冷效果极差；那么到了冬季，由于玻璃没有保温效果，无法阻隔室外冷空气的进入，进一步降低室内的温度。那么在设计过程中，需要全面考虑各种因素，比如材料、密封程度、构造方式以及门窗开启方向等等。
（三）外部墙体
外部墙体是外立面设计的重要内容之一，主要分为两种，幕墙和实墙，也直接决定整个建筑的形象和能耗[5]。那么在设计过程中不仅需要考虑外部形象，还需要考虑到节能性能是否满足需求。
衡量建筑外立面及节能性能的关键指标是建筑体型系数，立面墙体转折凹凸越小，那么建筑体型系数就越小，从而达到节能性能的目的。但是在寒冷的北方和炎热的南方，部分建筑物都没有考虑到建筑体型，大大降低建筑物的节能效果。
（四）建筑屋顶
建筑屋顶被称之为“第五立面”，在设计过程中需要全面考虑到隔热和保温的作用，在北方需要增加保温层，减少屋内温度流失，在南方需要增加隔热层，有效控制室内温度。除此之外，还应该在屋顶增加新能源的利用设施，比如发电能源设备，利用太阳能产出更多的能量，有效减少地球能源的消耗。
四、绿色建筑外立面生态材料的创新
（一）性能优化传统材料
随着人民生活水平不断提高，对生活提出了更高的要求，而建筑物的传统材料对人体具有一定的危害，现阶段必须要对传统建筑材料进行生态改造，确保改造后的建筑材料具有节能、保温、防污防毒等作用，为人类提供健康、舒适和洁净的生存环境[6]。然后将这些材料应用在建筑外立面设计中，不仅能够降低建筑能耗，还能实现一定的经济效益。比如太阳能光伏镀膜玻璃，改造具有遮光、保温、隔热、自洁等功能，可以有效提高光伏电池的转换效率，实现节约能源的目的。
（二）适应地域性气候的材料
由于我国南北跨度较大，每个地域有着不同的自然气候，所以在绿色建筑外立面设计过程中要充分考虑到气候因素，也可以因地制宜选择当地合适的材料作为建筑主要材料，地域性材料能够充分发挥材料的生态特征，更是实现了人与自然和谐相处，也是充分展现当地的建筑特征，增加人们对建筑的归属感和认同感。在绿色建筑外立面设计中使用地域性材料，不仅可以协调当地资源的合理配置，又能满足实际需求，更能适应当地的气候环境。地域性材料的普及更是满足循环利用的原则，如果加入适当的技术，还能提高材料的灵活使用性，增加材料的实用性和耐久性。
结语
在能源紧缺的时代下，房屋建筑必须向低能耗环保方向发展，绿色建筑成为当下的首要选择，实施节能减排建筑工程，推动绿色建筑的快速发展。另外设计师在设计时一定要全面了解低能耗及影响因素，这样才能针对性设计并解决复杂气候环境下建筑能耗的问题。在绿色建筑外立面设计过程中，需要把各种因素考虑到其中，实现建筑与环境、人类和谐相处共同发展，真正意义上体现绿色建筑之美。
参考文献：
[1]阿卜力孜•麦麦提艾力.建筑设计中绿色建筑设计理念的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，（4）：501.
[2]徐彩华.绿色建筑外立面节能技术的创新应用探讨[J].中国科技投资，2018，（12）：37.
[3]王均华，杨丽丽.关于绿色建筑设计理论的建筑立面设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016，（31）：484.
[4]夏燚.论绿色建筑外立面设计相关问题的研究分析[J].建筑工程技术与设计，2017，（13）：1128-1128.
[5]韦峰，高琼旻.河南地区教育建筑外立面绿色化设计研究--以上蔡县第二高级中学建筑设计为例[J].中州建设，2015，（12）：45-46，47.
[6]高雪娇.公共建筑绿色改造方案设计评价研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（9）：1795-1795.
论文作者:章雯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
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