可持续的生态建筑设计
2017-08-17鄢冉
鄢冉
摘要:在我国,建筑能耗对能源消费总量的比重的占已从上世纪70年代的10%增加到目前的26.7%,接近30%,建筑能耗占能源消费的世界平均水平。如果再加上住房建造环节的间接能源消耗,建筑总能耗已占全社会总能耗的46.7%,因此,建筑节能是重中之重。可持续发展的生态建筑是实现建筑节能的重要途径之一。
关键词:可持续;生态建筑;设计
引言
建筑不仅是城市建设中的重要内容,同时也关系到人们的日常生活,尤其是民用建筑,更是与人们的生活有分割不开的关系。因此,探讨建筑的可持续发展,推动建筑向生态化方向发展,对城市经济建筑有着重要意义。
一、可持续的生态建筑
城市规划学、建筑学、景观建筑学学科开始了可持续人类聚居环境建设的思考,为了城市、建筑、景观环境的“可持续”化发展。人类是自然的一部分,许多有识之士逐渐认识到,其与自然支持的环境休戚相关。在城市发展和建设过程中,把生态问题与经济和社会发展同等重要的地位,并且优先考虑;同时,对有限资源的合理利用的总体考虑,进一步高瞻远瞩,这是今天的发展应该“满足当代人的需要,满足其需要的能力的发展,而不是削弱子孙后代的能力”的基本内涵。
二、生态建筑设计要点
2.1环境设计
室外风环境的预测可能不足或缺乏有效的技术手段,当建筑师在建筑区的规划,在功能布局过于集中是比较常见的,更多地关注于漂亮的设计和建筑的空间平面化,很少考虑气流高水平的影响,对建筑物的人高密度。事实上,在规划设计时只考虑盛行风的简单设置障碍的方法显然是不够的。良好的室外风环境,不仅意味着应该在炎热夏季有利于室内自然通风在,还冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况。
2.2绿化水景设计和防止住区热岛现象
建筑周围的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和区建筑周围的辐射系统有关。受建筑密度,建筑材料设计,建筑布局,绿色空间和水设施和其他因素的比例,室外温度是可能发生的“热岛”现象。
特别值得指出的是,生态不等于简单地提高绿化率,如果小区绿化使用唯一的大型绿色无论林地,水的特点和自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥林地在室外热环境的巨大的作用,而且也投入了大量的錢在绿色的灌溉土地上,是得不偿失。如何提高系统的绿色设计的室外环境,除了避免上述错误,也要做好两个方面的工作:①合理的选择和搭配绿色植物和水的功能,配合整个地区热环境的设计,除了视觉美感,还应充分发挥植物的作用,在改善区域水的微气候。②设计要以人为本,如果在绿色设计最终是唯一的“可以远观而谢绝入内”都是不可取的。
2.3日照、遮阳与采光
太阳辐射是影响室内热环境的重要因素,也是影响用户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于形状设计围护结构设计,特别是建筑凹凸形状变化(墙壁和窗户)根据实际太阳辐射热量的减少的问题。因此,相互遮荫是指由于太阳辐射热的建筑布局及影响建筑实际接受辐射。自然光有利于人类健康和提高工作效率。在中国北方的冬季有自然采光的严格要求。仔细考虑遮挡和自遮挡热环境的采光和建筑所需的小区规划及单体设计。
2.4外围护结构布置
这里主要指外墙与围护结构布局的外窗,这一概念形状系数并不能完全反映外围护结构复杂的建筑热环境的影响。事实上,对于不同的方位角和外部的墙壁和窗户的倾向,由于不同的当地主导风向的渗透,对流换热系数的外表面也很不同,太阳辐射的接受和随时间变化千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件进行模拟分析,才能得到一个比较合理的方案。
2.5 噪声和污染的防止和控制
建筑规划应设计有效的防噪音系统,如地区和主要交通要道,隔离,防止主要交通要道响声的影响。污染控制问题也需要关注,建筑内的空气质量不好,必然与室外空气污染,并通过建立有效的绿色组织,有效的空气流动的周围,提高室内空气质量。在设计的早期阶段,技术人员应深入现场调查和测试,监测噪声或地方标准的污染。如果不能满足要求,必须采取相应的补救措施。如果房间噪声超过标准,可以考虑使用双层玻璃交错的设计,这样不仅可以有效地降低噪声,而且不影响自然通风。
三、可持续的生态建筑设计策略
3.1 利用可再生能源,采用被动式能源
随着工业社会的不断发展,不可再生能源慢慢接近枯竭,已经供不上现代社会的发展,除了高效利用石化能源外,我们还要积极开发利用可再生能源。
建筑设计选择生态策略时,我们主张有利于实现生态—经济双赢,被动式策略(相变蓄热体、自然通风、保温隔热墙体、阳光房等)优先,主动式策略(空调系统、太阳能电池板等)优化。
3.1.1 太阳能
太阳不仅给生活带来生机,也蕴含着巨大的能量。太阳能是无污染的,也是最丰富的能源,不仅对节能有利,而且也改善了室内环境气氛和卫生条件,人们会感到舒适和满意。
太阳能热利用和光的利用主要包括两个方面的利用。太阳能热水器太阳能利用是最基本的一种装置,具有明显的经济效益,提供热水的太阳能板提供电力和另外连接作为集热设施电气太阳能温室采光,利用屋顶太阳能热水器型多功能,还形成休息、娱乐、养花、养鱼等的多功能空间图。
3.1.2 风能
风带来的季节性变化。微风吹来,清风拂面,呼吸自然气息曾几何时竟已渐渐远离人们。对避风、防风与通风、引风的考虑,是在建筑节能措施的重要组成部分。建筑设计时不仅考虑穿堂风,还利用通风影响交通厅热效应。室外设置提供风力发电风车。
3.2 针对气候条件,利用地方性适宜技术
我国气候多样,在可持续设计中,应根据建筑所在气候区的特点,采取因地制宜的生态策略,构建生物气候缓冲层,伴随生态经济优化的过程凸显地方特色。屋顶出檐深远,不仅有利于遮挡阳光,且排水顺畅。墙面向下内倾,建筑一般采用木构架底层架空防潮湿,同时也减少墙面接受的辐射量,而且加强通风。
3.3 重视建筑材料的利用,注意循环利用
建筑材料是建筑的重要组成部分,科学的进步,使我们有了更多选择材料的机会。在可持续建筑的前提下,我们选择材料要注意材料的可持续性。中国幅员辽阔,材料的种类也数不胜数,我们在选择时,注意要因地制宜,因材致用,结合节能和地方性。
四、结束语
关于生态建筑,国外已经开始投入到实践中,并有好多取得了很好的成效,至于我国在设计和技术上均落后于发达国家,更要积极探索,利用现有的技术条件去创造新的有本国风格的生态建筑。
参考文献:
[1]陈俊.探讨绿色生态建筑设计的可持续发展[J].建材与装饰,2017,(10):88-89.
[2]胡飞.可持续发展的生态建筑设计理念分析[J].住宅与房地产,2016,(24):50.