摘要:建筑行业是一项能源消耗量非常大,施工过程产生垃圾较多的一个行业,建筑领域的专家们经过多年的实践及经验摸索,终于找到了一条设计理念节能、施工过程环保、建筑环境健康的绿色途径——绿色建筑。绿色建筑即是生态建筑,秉承可持续发展的理念,遵循“以人为本;资源的节约与再利用;与生态环境相协调与融合”三大主题,形成一个立体、全方位的环保工程,具备了节能、节水、节地、减少环境污染、改善生态环境以及延长建筑物寿命等多重功能,实现真正意义上的绿色、生态、可持续发展。本文论述了绿色建筑的设计要素,提出了绿色建筑设计要点。
关键词:绿色建筑;建筑节能;节能必要性
引言
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。人、建筑、环境和谐共处是建筑永恒的发展主题,随着全球经济社会的发展,一方面人们对生存环境和生活方式的要求越来越高,另一方面,全球环境却在不断恶化,不注重方式的开发会使生态问题日趋严重。在这种形势下,绿色建筑应运而生,可以说,绿色建筑对建筑行业和地产行业而言是个崭新的概念。
1 绿色建筑的设计要素
1.1 可循环理念
绿色建筑的设计核心是可循环,所以在进行绿色建筑设计时,首先要尽可能地避免破坏建筑周围的生态环境,要使建筑的使用者或居住者能够与自然环境和谐共处,并促进它们与自然环境之间的接触与交流。绿色建筑设计中所采用的各种新技术、新手段同样要遵循上述原则,要促使建筑与自然环境之间形成一个良性的循环机制。
1.2 节约水资源
对水资源的节约与可持续利用同样是绿色建筑设计所必须具备的要素之一。在进行绿色建筑整体规划时,就应该制定出建筑节约用水的详细方案,并通过采用先进的水处理设备来促进水的循环利用。例如,建立起雨水收集系统和污水处理系统,将生活污水处理变为中水,用作建筑绿化的灌溉、清洁用水等。
1.3 节约土地资源
土地是人类生存的根本,所以在绿色建筑设计过程中,严禁对土地资源的浪费和侵占,要通过合理的规划和技术手段来最大限度地节约土地资源。例如,为了节约耕地资源,绿色建筑使用环保砖(如砼空心砌块,加气砼砌块)来替代传统的粘土砖。
1.4 节约能源
对节约能源的重视程度是衡量一个绿色建筑是否成功的重要标准之一。绿色建筑在设计时就要充分考虑对各种能源节约与有效利用,例如对太阳能、风能和地热能的利用。可以充分利用太阳光来照明和取暖,利用地下冷热能源来减少对电力的消耗;采用集中供暖系统来提高能源的利用率。
1.5 加强对垃圾的回收利用
设计绿色建筑时要采取科学、合理的措施来有效处理各种垃圾和固体废弃物。例如,生活垃圾要进行合理分类,便于对其处理和回收利用,最终实现垃圾与废弃物处理的环保无公害目标。
1.6 绿色的环境
要做好建筑居住区域的绿化设计,要给建筑的居住者一个具备足够绿地和园林的生活环境,确保它们能够得到净化的空气;要减少建筑玻璃外墙的折射以及建筑外路灯等光源所造成光污染;通过合理设计来降低居住区的噪音水平。
1.7 环保要求
绿色建筑所采用的装修应遵循“健康、低污染、可重复利用、节约资源”的原则。装修和装饰的设计要能够保证房间具有足够的容量来装下大自然的光线与色彩;要尽可能多的采用铁、竹、藤、石等无污染和原始的材料,避免对化学合成材料的使用;要努力创造一个质朴、充分自然情趣的生活空间;要尽可能地利用自然光源,以减少对电能的消耗。
2 绿色建筑整体环境的设计方法
整体环境的设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内结合气候、文化、经济等诸多因素,进行综合分析、整体设计。
2.1 城市规划要引入绿色建筑理论
城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,在加快建设的同时,创造性地保护和利用已有条件。一方面,改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面,让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭,如希腊雅典的迦斯—克拉梅考斯城市更新规划是由建筑师Finikakis和Polyzos设计的,该项目用地靠近雅典卫城及市中心,已成为城市的衰退区,建筑师充分发挥他们的能力,在结合当地有历史文化价值的建筑及空间构架的同时,通过利用可再生能源控制环境污染,建立绿化带等手段,复兴了这个古老街道。
2.2 加强环境绿化
随着交通发展和经济收入的提高,人们在购买住房时,考虑位置、价格已退居其次,而环境因素占居主位,人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性,绿化可以创造空间,美化环境,创造良好的生活氛围。用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境,高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,绿化可以净化空气,提高空间的氧含量,在一个住宅小区中,一定要注意环境绿化,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引入设计规范。当前,环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。
2.2.1 小区周围环境的绿化
尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。因为乔木的绿化效果要比同面积的草坪高几位。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地,如格状铺地砖,方格中可以种草等。
2.2.2 立体绿化
引入“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙面温度,保证室内温度的稳定性。如重庆的“天奇花园”的墙面绿化,在西墙面上设计由柱子和圈梁组成的构架,并设置种植槽和集中喷灌系统。夏季爬山虎覆盖墙面形成一道绿墙,绿墙和墙面之间形成大约300 mm宽的间层,这间层形成了良好的通风竖井,增强了墙面的散热性能,而且绿墙还能避免阳光对墙面的直射。屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”。阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草植物。
3 绿色建筑体系中建筑单体的设计方法
3.1 建筑的体型系数即建筑物表面积与体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体型凹凸变化,采用规则平面形式。
3.2 外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。(1)采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源,如上海现代房地产实业有限公司成功研制了以秸杆稻草为原料的绿色建材——稻草板,并在上海青浦县推广使用,它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、重量轻、体积小、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且在环保上解决了秸杆焚烧的问题,其次它自然降解,不会给环境带来任何污染;(2)采用选择性镀膜窗户,其导热系数在1.5 W/(m2·K)~0.5 W/(m2·K)之间,而普通单、双层窗户则为5.5 W/(m2·K);(3)加强门窗的气密性,减少热交换;(4)使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。
3.3 采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上:
(1)楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等;
(2)预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间;
(3)家具系统的可变化性。任何设计要体现“一二十年不落后,三四十年可改造”的思想。
3.4 满足现代建筑对室内环境的要求
我们这里所说的室内环境主要包括室内舒适与气流环境、建筑声环境和光环境以及最关键的室内空气品质方面。这就要求我们要注意这么几个方面吸声材料、动静分区、低噪声设备的使用和恰当的选用建筑围护结构构件等等。
对于热环境方面的设计我们要求应控制温湿度调控和建筑的内表面温度这两个最为主要的方面,另外像合理设计气流组织方式也是比较的重要的,当然在条件允许的情况下可采用辐射吊顶、辐射地板等等的设备。
对于室内的光环境(在以往的设计中经常容易忽视),我们也有一定的而要求主要是充分考虑住户的视野、和各个房间的采光,以及节能灯具的选择。在采光方面我们可以充分的借鉴传统建筑的庭院、天井的设计原则让室内照明尽量的利用自然光。
3.5 建筑智能设计。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化大楼,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
4 结语
绿色建筑已经成为发展趋势,它涉及到学科很多,比如建筑、材料、环境、能源等,是一项复杂的工程,需要各部门协同合作。建筑的外在美是通过其建筑造型来体现的,但建筑的内在美则是通过其是否节能、环保所体现出来的。只有做到建筑内在美与外在美、形式美与内容美的协调与统一,才能符合可持续发展的科学发展观要求。绿色意识从无到有,从弱到强,绿色建筑理念从理论慢慢成为建筑设计的新亮点,发展迅速,成果显著。但同时也应注意到,在绿色建筑设计的发展过程中,仍存在巨大的发展空间,只有通过不断的努力,才能设计出越来越多的绿色建筑。
参考文献:
[1]吴硕贤.绿色建筑技术要点及推行绿色建筑的建议措施[J].建筑学报,2011
[2]吴向阳.绿色建筑设计的两种方式[J].建筑学报,2007
[3]王有为.实施绿色建筑对环境保护的重要意义[J].中国新技术新产品,2011
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