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浅谈建筑设计中绿色建筑设计理念运用

2020-12-20赵雪晶太原理工大学建筑设计研究院

门窗 2020年4期
关键词:单体建筑设计绿色

赵雪晶 太原理工大学建筑设计研究院

1 引言

要积极有效地落实与应用绿色建筑设计理念,不是纸上谈兵,设计从业人员应系统地从现代化、功能化、多元化和绿色化的角度看待建筑设计内容,丰富建筑功能,实现资源及能源的循环科学利用,进而营造健康、舒适的生存空间,提高人民的生活质量。

2 绿色建筑设计理念

绿色建筑设计理念中包含三部分内容:能源节约、与自然有机融合和全寿命周期管控。

2.1 能源节约

能源节约要求在材料选择上,以环保型材料为主,这样一方面是为降低材料浪费造成的资金损耗,另一方面也可避免能源消耗问题的产生,减少建筑内部系统运行产生的有害物质。同时在能源节约的带动下,选用低耗能技术,改善建筑内部空间环境。

2.2 回归自然

回归自然,即与自然有机融合,这是建筑内外部环境的融合,也是建筑与周边环境的融合,前者是通过绿色装饰材料的应用,使内部空间更为绿色环保;后者是利用工艺技术手段,减少对外界环境的破坏和污染,做到建筑与环境的协调发展,营造绿色、健康、优美的空间环境。

2.3 全寿命周期管控

全寿命周期管控要求在设计过程中,考虑到建筑的使用寿命及对周边环境带来的影响,以科学手段预防和控制不良问题的产生,满足绿色建筑的建设要求。

3 绿色建筑设计理念在总平面设计中的整合与应用

3.1 节地设计

我国是一个多山多沙漠的国家,可被利用的土地资源相对较少,人均土地占有率较低,再加上我国作为农业大国,大部分土地会用作耕地来保障国民经济的发展,土地数量进一步减少,建筑行业要想得到良好发展,科学开发和利用土地资源成为首要工作。不过在建筑设计环节,土地面积已经是经过审批的,设计人员要做的是在有限资源内开展土地资源的科学规划。为此,在建筑项目设计中,设计人员应先对现场地形地质情况加以掌握,利用自然地形结构规划建筑,保护现有的自然资源,缩减工作量,达到最终的建设目标。例如在一坡地场地,地下车库可结合地形做半地下车库,如此既解决了建成后小区地面的高程统一问题,又降低了地下室的土方开挖量。在此也建议政府相关部门在制定用地规划指标时,在当地经济条件可接受的范围内,尽量增加容积率,节约用地。

3.2 节能设计

节能设计的目的是利用建筑所在区域的现有资源,来满足建筑通风、采光的要求。在绿色建筑设计中,设计师可以根据当地气候变化特征对建筑的朝向、布局、建筑间的间距加以调节,将自然光、自然风引入到建筑内部,增强自然采光和通风效果,降低暖通空调的使用率。如厦门,夏季风向以西南风为主,但厦门夏季温度较高,建筑会产生大量的制冷能耗,如果在建筑设计上,将建筑朝向加以调整,以风向偏西15度为宜,这样就可以使自然风倒灌入建筑内,起到通风降温的作用,降低能源损耗。

3.3 节水设计

节水设计要求在建筑设计中,除设置蓄水池和去污池外,还需建立完善的中水处理系统,对雨水实施收集和处理,减少水资源浪费。处理后的水源可用于绿化灌溉、洗车、冲厕等方面,符合绿色建筑设计要求。

3.4 舒适度的掌控

在总平面规划中,应考虑到建筑后期使用的舒适度情况,这样才能提升建筑建设价值,解决人们生活中的问题。舒适度的提升自然需要对建筑所在区域周边自然环境及气候因素加以科学利用,以自然的方式加强建筑内部的通风、采光、取暖效果。设计中可以朝向变化和内部空间实行科学划分,加大自然风和光源的引入,突显建筑自然特征。或者也可利用单体布局规划方式,控制热岛效应带来的影响。构建专业模型,模拟建筑所在区域风环境变化特征,经过设计人员的多方面对照和分析,确定最终的单体布局。此外,需重点注意设计顺序,很多设计人员是在总平面布局完成后,开展绿色建筑设计处理的,这可能会存在较大改动,造成时间、资源的浪费。所以不能将绿色建筑设计作为最后补充性质的工作,建议绿色建筑设计相关工作在建筑设计中全程参与,整体考虑,只有这样才能创造出舒适、健康、环保和高效的居住空间,达到可持续发展的要求。

4 绿色建筑设计理念在建筑单体设计中的整合与应用

4.1 自然通风

上文提到过,要想保证建筑舒适性,应做好单体布局优化,而单体布局优化需要完成自然通风和自然采光工作。自然通风的设计要求在单体设计中充分考虑建筑区域的气候和风向变化,确定建筑朝向,实现自然风的科学引入。同时,结合总平面图对单体建筑的通风路径实施优化处理,改善自然通风效果。

4.2 采光与遮阳

在设计中会存在一定的矛盾性,即既希望自然光照射进来,又需要阻挡过多光源进入带来的不舒适感,且如果两者不能做好协调,则会增大能源的损耗,难以达到绿色建筑设计的要求。鉴于此,在设计工作中,设计人员需从多面、多角度展开分析和探讨,通过多次模拟实验找出有效的融合措施,达到采光和减少能源浪费的目的。通常情况下,会使用断热铝合金型材料和Low-E中空玻璃作为建筑物的玻璃外窗,并根据建筑的朝向采用不同的遮阳技术,以规避太阳对建筑物的直射,延长建筑的使用年限。

4.3 门窗节能设计

门窗是采光和通风的重要设施,应当加大对其重视力度,优化设计水平,发挥门窗优势作用。门窗具有安装便捷、传热系数低的特征。在设计过程中,可结合建筑采光和通风的需求,对门窗面积加以把控,降低能源损耗。此外,门窗设计过程中还需应用到空气隔热技术,以此减少室内的热量消耗,满足绿色建设设计的各项需求。最后在门窗设计阶段,工作人员要对当地的实际气候情况加以详细分析,在此基础上尝试制冷与制暖系统的有效结合,让自然资源的作用得到最大限度的发挥,获得良好的节能减排效果。

4.4 墙体设计

建筑行业的快速发展,带动了关联产业的进步,越来越多的墙体材料被应用在建筑工程建设中。为满足绿色建筑设计要求,在墙体材料选择上,除要注重性能的保障外,还应将节能、环保性能作为考量依据,选择保温隔热效果好的墙体材料,以提升建筑设计水平。如在墙体设计中,可使用加气混凝土作为填充材料,优化墙体自身的隔热性能,避免能源损耗。或者在建筑工程施工中,可利用外墙铺设隔热板的模式,起到良好的能耗节约效果,增强建筑物的美观性,借此来满足人们的各项居住需求。设计人员应高度融合绿色建筑设计理念,为人们提供舒适、健康、环保的建筑空间。

4.5 单体外立面设计

单体外立面设计要想达到节能环保目标,就需结合地区气候变化特征采取科学的设计方式。如北方地区,四季温度变化较为分明,且冬季温度相对较低,建筑对采暖的需求量较大,所以在单体外立面设计时,需充分考虑建筑物的体形系数,以此加强建筑保温效果,降低热能损耗。

另外,在设计过程中,要对单体外立面实施保温隔热处理,抑制内部热能的扩散,营造舒适的空间环境。而在南方地区,通常夏季温度较高,湿度较大,空调系统运转效率较高,这时就需要通过增加自然通风效果的方式来保障内部空间舒适性,降低系统运行能耗。且对于南方地区建筑较为密集的区域,可采取调整建筑颜色的方式,以此缩减外墙的导热系数,降低内部空间温度,达到调节降耗的目标。对于一些特殊性或景观性建筑,可在单体外立面上安装折射材料,将过多光源消散或折射出去,以免直接照射造成内部温度上升,增强空间的舒适性。

5 结语

如今,绿色建筑设计已经成为整个建筑设计过程中的核心理念,这也是推动建筑行业更好地适应社会发展的关键。在对建筑进行绿色设计的过程中,设计人员应做到具体问题具体分析,并根据结构特征及设计要求进行科学布置和规划,加强建筑实用性、环保性与美观性,以此为当代大众构建健康、舒适的生活空间,加快节能环保型城市的前行。

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