绿色建筑理念在建筑施工图设计中的应用
2021-01-18张静
张 静
(华林中创建筑规划设计有限公司,山西 太原 030027)
1 概述
我国绿色建筑经历了10余年的发展,全社会对绿色建筑的理念、认识和需求逐步提高,绿色建筑蓬勃开展。然而由于建筑科技发展迅速,绿色建筑在向注重运行实效方向发展的过程中遇到了新的问题和挑战,而建筑施工图作为建筑落地的关键性设计,对建筑最终实施起了决定性作用。在此前提下,为了推进绿色建筑的发展和实践,建筑施工图设计人员需将绿色建筑设计思想贯穿于设计、施工,再到运行使用及最终的拆除的全寿命期内。此外,随着GB/T 50378—2019绿色建筑评价标准的实施,建筑设计人员应将绿色建筑理念贯穿于施工图设计中,逐步探索施工图纸设计阶段对建筑绿色性能评价的优化,从而对建筑施工及后期运行全过程进行综合引导和优化,满足新时代绿色建筑高质量发展的需要。
2 安全耐久
建筑的安全耐久一般包括建筑本体安全、防护措施安全、建筑部品耐久等方面。
2.1 建筑本体安全
在施工图设计阶段,设计人员首先要根据项目勘察报告、环评报告、相关检测报告等文件确保项目场地安全;其次,建筑的主体结构设计、外墙、屋面、门窗、外保温等围护结构设计需满足相关规范要求。如:一些项目中涉及到百叶遮阳,需与窗户统一设计施工。再次,内部非结构构件、设备及附属设施设计时,需预先考虑安全性能。如:吊顶龙骨连接须牢固、拼缝严密无松动;玻璃接缝处须打玻璃胶,在与硬物连接处应加胶垫等。 最后,建筑外门窗安全和抗震性能安全也需深入设计。
2.2 防护措施安全
在装修设计时需考虑建筑室内外地面防滑,防滑等级不低于现行行业标准《建筑地面工程防滑技术规程》;在人员安全防护设计时,需设置安全防护栏杆、绿化缓冲区、隔离带或玻璃雨棚等防高空坠物。在安全防护产品和配件的选择上,需根据实际情况选择安全等级较高的产品。如:对于大流量、门窗开合频繁的民用建筑的公共区域,施工图纸上应明确其延时闭门器的相关设计参数,从而为建设单位在施工采购阶段提供设计依据。此外,在建筑应急疏散及引导标识系统设计时,设计人员应根据GB 50016—2014建筑设计防火规范(2018年版)中5.5安全疏散和避难的相关条款进行合理设计,保证安全出口和疏散门的位置、数量、宽度及疏散楼梯间的形式满足人员安全疏散的需求。
2.3 建筑部品耐久
建筑部品一般包括管线、管材及管件等设施。在施工图设计时,需根据项目绿色建筑评价要求进行综合管线设计,如土建设计预留水、暖、电管井,集中布置设备主管线,尽可能采取建筑结构与设备管线分离,提高材料耐久性,从而保证绿色建筑性能的实现。
3 健康舒适
健康舒适主要涵盖建筑隔声降噪设计、室内防结露防潮设计。
3.1 建筑隔声降噪设计
在建筑构造做法方面,隔声降噪常采用以下手段:提高外窗隔声性能,如采用Low-E中空玻璃,内充惰性气体;对空调、通风等设备基础采用隔声减震措施,如在设备基础和楼板之间增加减震器;对电梯机房维护结构采取贴隔声材料(如:岩棉)的构造做法;施工图设计时,考虑同层排水,保持建筑结构完整,改善传统排水方式产生的流水噪声等。
3.2 室内防结露设计
根据GB/T 50378—2019绿色建筑评价标准“围护结构的内表面在室内设计温、湿度条件下无结露现象”的要求,在施工图设计时,需用专门节能软件对热桥节点(包括外墙—屋面、外墙—楼板、门窗上下口、门窗左右口、外墙—内墙等)进行设计计算并设计相关构造做法,避免结露产生。
4 生活便利
在生活便利方面,施工图阶段侧重于将方案阶段确定的出行设施、无障碍设施、智慧运行等要求实现,并尽可能优化方案设计,为项目完全落地打好基础。
4.1 出行设施优化
对于一般民用建筑,主要考虑:1)地下车库柱网排布优化,车库出入口位置、数量需满足使用及消防要求。如柱跨多采用8.1 m,6.6 m等;疏散坡道的净宽度,单车道不应小于3.0 m,双车道不应小于5.5 m。2)最大化合理布置车位数,并考虑一定数量的无障碍车位和充电桩车位。根据GB 50763无障碍设计规范,对于居住区,总停车位应设置不少于0.5%的无障碍机动车停车位;根据《电动汽车充电基础设施和发展指南(2015—2020)》的要求,“绿色建筑配建停车场(库)应具备电动汽车充电设施或安装条件。电动汽车充电基础设施建设,应纳入工程建设预算范围、随工程统一设计与施工完成直接建设或做好预留”。
4.2 无障碍设施优化
根据GB 50763无障碍设计规范的要求,施工图阶段需重点考虑建筑主要出入口室外平台宽度(坡道入口的净宽度不应小于1.5 m)是否布置合理;无障碍电梯设施和配件是否预留充分;公共卫生间的无障碍设计是否方便各种人士及乘轮椅者到达进入和使用,包括无障碍厕位的门净宽不应小于0.8 m并应向外开启等要求;此外,设计时也应将坡道、台阶等处设置安全抓杆或扶手,建筑公共区域设置圆角,最大化实现绿色建筑中无障碍设计的相关要求。
4.3 智慧运行优化设计
为了实现智慧家居,远程监控,能源监控等弱电系统的功能,在施工图深化阶段建筑设计人员需同设备专业设计人员密切配合,预估用电负荷及电管井尺寸并留有余地。根据房间功能布局优化弱电系统设计方案,避免后期管线穿墙、外漏,从而避免进入原有设计误区(即土建完工后才开始弱电设计内容),真正实现土建装修一体化设计。
5 资源节约
在资源节约方面,施工图阶段主要从建筑平面优化、节能设计深化、绿色建材利用等方面进行设计。
5.1 建筑平面优化
建筑平面方案一般在方案阶段已经确定,但从资源节约方面有很多可以优化的部分,如根据平面功能,将管井位置、尺寸合理设计,尽可能减少管线路径距离;外立面造型处理时避免大量装饰性构件,尽可能减少不必要的混凝土浇筑量;取消不必要的形体扭曲,优化体型系数;对于住宅,考虑南北通透,减小西向窗洞尺寸,避免西晒等。
5.2 节能设计深化
根据节能相关政策和法规,平时设计时遇到的民用建筑大多数都需要节能设计,这就需要设计人员熟悉规范及软件,做到建模准确,工程构造设置合理,对屋顶、外墙、外门窗等节能薄弱环节进行反复计算,同时对保温材料的参数、厚度、设置部位等进行规定。并应根据当地所处气候分区合理进行节能设计,万不可生搬乱套其他工程的节能参数,从而影响绿色建筑性能。
5.3 绿色建材利用
在进行施工材料选用时,设计人员需根据《绿色建材评价标识管理办法》《促进绿色建材生产和应用行动方案》等文件,选用可再循环材料、可再利用材料及利废建材,并根据相关规定合理计算用量比例,如采用预拌混凝土、预拌砂浆等,从而减少资源消耗及环境污染,产生良好的经济、社会和环境效益。
6 环境宜居
环境宜居在施工图阶段主要针对室外吸烟区设计、海绵城市设计等内容,由于上述内容在方案阶段应有初步方案,故施工图阶段需在此基础上合理深化设计。
6.1 室外吸烟区设计
根据GB/T 50378—2019绿色建筑评价标准“5.1.1建筑室内和建筑主出入口处应禁止吸烟,并应在醒目位置设置禁烟标志”,需在室外设置吸烟区。根据方案阶段提供的吸烟区的大概位置,设计人员需明确吸烟区的范围,避免人员密集区、建筑出入口、开启外窗、新风口、室外活动场地等区域,如遇到新风口等设备竖井需避让,可采取竖井风口移动或吸烟区移动等措施。其次,室外吸烟区应与总图景观设计相结合,合理配置带烟头收集的垃圾桶和座椅。
6.2 海绵城市设计
海绵城市设计是防止降水导致场地积水或内涝的重要手段之一,根据《关于推进海绵城市建设的指导意见》等文件,设计人员在进行场地竖向设计时需将海绵城市的设计要求同时考虑,总图施工图需根据年径流总量控制率对应的设计控制雨量来确定雨水设施规模和最终设计方案,得到设计控制雨量的相关数据,从而得到下凹绿地面积、透水铺装面积、雨水模块容积等海绵设施的设计指标,进而将总图景观设计与海绵城市相结合,创造环境宜居的绿色建筑。
7 提高创新
在提高创新部分,主要考虑提高绿容率和采用BIM技术来达到绿色建筑的优化设计。
7.1 提高绿容率
“绿容率是指场地内各类植被叶面积总量与场地面积的比值”,绿容率作为绿地率的有效补充,代表着较好的生态效益。在施工图设计阶段,设计人员需合理配置叶面积指数较高的树种,提倡立体绿化,不能仅从植物景观方面考虑植物配置,更要结合绿容率的合理数值优化植物选择配置,对草地面积、灌木面积、乔木株数进行比选,鼓励合理提高绿容率。
7.2 采用BIM技术
BIM技术在施工图阶段的应用主要进行专业协调和施工图细化设计,在专业协调应用方面,主要对设计模型进行管线碰撞检查,找到管线碰撞部位并进行优化,对不满足净高要求的局部空间,合理对管线进行细化设计,从而避免因设计失误产生的延误工期。在施工图细化设计方面,由于BIM是三维可视化模型且每个构件都带有自己的相关属性,故模型精细化设计可将材料用量、工程造价等直观的表示出来,在BIM模型深化时,设计人员可将建设成本控制与设计图纸优化同时进行,避免了设计图纸与造价不符或图纸二次深化设计的传统设计方法。
8 结语
随着绿色建筑的发展,我国将逐步建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,构建市场导向的绿色技术创新体系,推进资源全面节约和循环利用,满足人民日益增长的美好生活需要。绿色建筑发展经历10余年,现阶段需要解决从高速发展到高质量发展的诉求。在高质量发展的实施过程中,将会不可避免的出现各种复杂问题,这就要求设计人员在施工图设计期间对绿色建筑相关内容进行深化设计,提升绿色建筑的实际使用性能,从而推动绿色建筑全面迈入高质量发展阶段。