绿色建筑设计的要点分析
2022-11-22山西省忻州市建筑设计院
段 萍 山西省忻州市建筑设计院
1 前言
随着城市快速发展,居民对绿色生态的向往日益增长。随着绿色理念的普及以及第四代住房理念的提出,绿色生态小区越来越受居民喜爱。然而,当前绿色生态小区建设仍有很长的路要走。为打造健康舒适、可持续发展的绿色生态小区,本文基于绿色生态和可持续发展理念,阐述绿色建筑理念对生态小区的影响,提出绿色生态小区的实施要点。
2 绿色建筑设计理念内涵概述
绿色建筑是在建筑工程全寿命周期内,最大限度地集约资源,实现节约能耗、节约用地、节约用水、节约建材等目标,切实有效地减少建筑工程建设对环境的污染,保障建筑物与自然环境的和谐共生,实现人与自然、现在与未来之间的利用共享、可持续发展。在很长一段时间里,我国致力于经济发展,在一定程度上忽视了经济发展对生态环境带来的危害,促使社会矛盾日渐凸显。
在我国可持续发展战略的引领下,社会各个领域都开始注重生态环保的重要性,建筑领域也朝着节能降耗、可持续发展方向发展,绿色建筑设计理念应运而生。在传统工程建筑设计环节、施工环节、生产环节都会产生巨大的能源消耗,很难满足当前社会可持续发展战略的需求。传统工程建设会产生大量的灰尘污染,固体废弃物数量庞大,若处理不得当会对土壤、环境带来威胁,并且工程建设还会造成较大的噪声污染。
将绿色建筑设计理念在建筑工程设计环节当中科学合理应用,能够在建筑工程设计的环节,引入绿色建筑施工模式,注重建筑整体的节能环保性能,因地制宜,最大程度上利用自然清洁能源,在环境保护工作的基础上,实现建筑工程的节能降耗,减少污染问题,为人们营造出更优化的生活空间。
3 绿色建筑设计发展的现状
3.1 新型高能效设备应用不合理
在进行绿色建筑设计时,部分设计师没有考虑项目的实际情况,盲目的选择高能效设备,导致使用的设备和项目实际需求不匹配,不但没有起到积极作用,反而造成了设备的使用问题。有些高效能设备由于不适用被长期闲置,有些设备达不到运行工况的要求,更加重了能源的浪费。
3.2 建筑设计中调研工作不够具体
建筑设计调研工作是开展绿色建筑设计工作的基础工作,这种调研工作可以为建筑设计提供有效的参考资源,包括常见的建筑环境状态以及实际的建筑物设计要求等。此间,相关调研部门需要从设计需求的角度,分析实际的建筑调研结果,针对其中出现的问题展开具体的分析,并综合绿色建筑设计的一般要求,优化绿色建筑设计方案。但是实际上,建筑设计中调研工作依旧不够具体,建筑设计部门往往会根据建筑环境的一般特点,综合以往的建筑设计案例,进行整体的修正与参考,这样不仅会丢失绿色建筑设计的细节,也会在建筑运营适应性上存在问题。
现代化的绿色建筑设计过程虽然更加智能化、数据化,但是此种智能化或者数据化的基础依旧为有效的调研数据信息,如果初期的数据调研不细致,就有可能导致绿色建筑设计中的植物培养或者能源消耗控制措施出现问题,后续的数据模型模拟过程也会存在适应性问题。为此,若想优化绿色建筑设计效果,并且提高绿色建筑基础设施的应用适应性,相关管理部门以及设计人员则需要针对建筑设计开展环境调研工作,总结建筑物施工建设的实际工况条件,选择合适的角度优化绿色建筑设计方案,这样才能进一步细化绿色建筑设计要求,促使建筑设计调研工作更加具体。
3.3 设计缺乏综合性考虑
绿色建筑设计过程中,一些设计师的理念没有完全转变,对绿色建筑理念理解不透彻,在设计中缺少主动思考,造成设计不合理的问题。在设计前期对建筑的地域特色不够重视,对气候环境等相关因素缺乏考虑,这就很容易在设计过程中出现质量问题。
3.4 绿色建筑设计流程性不强
在绿色建筑设计要求下,工作人员需要依据建筑设计调研结果选择可能应用的绿色建筑设计措施,并将此类绿色建筑设计措施与实际的建筑设计需求结合起来,将此类建筑设计内容加入建筑设计流程中。然而,实际的绿色建筑设计流程性并不强,工作人员在选用绿色建筑资源时,往往不能将资源的应用与建筑设计各环节对应起来,导致实际的绿色建筑设计工作存在细节性问题。
在布置基础的绿色建筑服务设施时,此类设施的位置以及相关设备的应用形式应符合绿色建筑设计的一般要求,并且也需要综合业主的意见和建议,开展个性化的绿色建筑设计流程。但是由于绿色建筑设计流程性不强,实际的建筑设计方案存在适应性问题,导致绿色建筑设计工作不能与实际的建筑设计需求对应起来,进而无法获得较好的绿色建筑设计效果,实际的绿色环保特性也并不突出。从此角度分析,若要突出绿色建筑设计理念,工作人员除了要做好基本的建筑设计调研工作之外,还应综合实际的建设设计需求优化绿色建筑设计流程,这样才能确保绿色建筑设计的有效性。
4 绿色建筑设计要点
4.1 突出建筑设计环境适应性,降低建筑污染
(1)设计人员需要从自身的建筑设计经验出发,综合绿色建筑设计的一般要求,考虑建筑设计的环境适应性。此间,设计人员可以分析建筑区域气候变化的实际情况,并根据建筑区域季节性的变化选择合适的自然环境设计方案,包括绿色植物的栽培以及相关水利水电设施的布置等。
(2)设计人员需要根据环境调研的结果,从强化建筑物环境适应性的角度分析实际的绿色建筑设计需求,并将这种需求落实到降低环境污染的过程中。此间,设计人员需要从污染源角度分析在建筑物运行中可能存在的污染物,包括生活垃圾以及工业生产垃圾等,并选用分类处理的方式,降低不同类型垃圾对建筑环境的影响。
(3)设计人员需要从可循环利用的角度分析绿色建筑设计要求。
4.2 依托自然资源借势设计
(1)利用自然景观规划布局小区,营造绿色宜居环境小区绿化布局有利于提升居民居住体验。以重庆市为例,在《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》中,对小区植物要求植物种类高于60 种,并增设植物季节性设定,使小区四季有花、有景。基于此,设计师在对小区生态布局时,应控制绿化率不低于35%,绿地绿化率不低于70%。在草地规划中,适当植入喜阴植物,如灌木、草坪等。同时注意地表绿化,方便空气净化并降低地表辐射。借助垂直绿化,通过常青藤、葡萄藤等攀岩植物绿化外墙,提高外墙的隔热性,使温度调节和能源节约兼得。
(2)利用雨水资源规划布局小区水资源循环是绿色生态小区规划建设的关键。雨水能为小区提供部分非饮用水资源,利用渗透、集水、处理、储存、回收、调节等设施处理雨水,使其达到规定水质标准,实现循环利用。设计师可以在小区设置给排水系统,保证水的合理排放。通过雨水收集和处理灌溉和养护路面,节约水资源,改善生态小区环境。还可利用雨水渗入地下,补充地下水源,修复小区生态环境,缓解地面下沉。借助雨水渗透回灌技术,还能丰富地下水源,净化土壤。
(3)因地制宜,利用小区原有地貌进行绿色生态建设绿色生态小区规划设计,让居民感到心情放松、生态更加完善。当前大多生态小区规定绿色植物保存率在98%以上,其中优良率在90%以上。为此,设计师可以根据小区所在的位置进行相应的改善设计,实现以乔木为绿化骨架、多种形式结合的立体种植,使室外空气质量符合国家二级标准。同时,在设计中要减少不必要的资金投入,保证资源的合理利用,为绿色生态的可持续建设提供保障。
4.3 引入新技术落实生态设计理念
随着现代科技的不断更新,技术体系应用也不断深化。因此,在绿色生态小区规划设计中,应注重新技术的应用。一方面,加强生态小区技术管理,落实设计图纸要求。另一方面,需重视施工交底。建筑施工是将图纸设计转为实体的过程,因此实际施工需知行合一,把控生态小区采用的专项技术,避免后期出现问题。
4.4 节能建筑技术设计
当前节能降耗、生态环保理念深入人心,并且成为我国各个领域的发展方向。节能减排的生活不断受到广大群众的追捧,所以在进行绿色建筑设计时,应该强化节能技术的应用,系统性地开展节能技术应用,保障整体建筑的绿色、生态化水平。可以结合绿色建筑工程建设需求,科学合理地应用钢结构框架进行设计,借助装配式钢结构框架确保建筑工程框架施工的生态性与科学性。门窗节能技术设计时,应该在确保整个建筑散热、通风性的同时,结合不同城市的特点,设置科学的门窗施工技术参数。考量门窗开设面积、门窗使用材料、门窗透光率等因素,结合四季变化趋势,充分应用自然光热能源,减少人们对空调、地暖等能源设备的依赖,实现节约降耗的目的。在开展节能建筑外墙设计时,需要选择新型节能外墙保温材料,并对建筑外墙开展高质量处理,使用保温涂料、轻保温板材等材料,引入复合型外墙施工技术手段。
4.5 室内环境设计
(1)人工照明和自然采光。巧妙运用自然光可以为建筑空间节省大量的照明成本,同时也为建筑空间增添了色彩,有效利用这一资源是实现绿色室内设计最经济的途径之一。在设计阶段,通过适当增加窗户的数量和调整窗户的位置来增加光的强度,选择透明玻璃或透明材料装饰也很有效。照明系统可采用智能化控制,该智能控制系统使用声控或光控节能灯具,在最大限度提高照明条件的同时,保护居住环境。
(2)热环境设计。优化建筑外围护结构的热工性能,防止因外围护结构内表面温度过高或过低、透过玻璃进入室内的太阳辐射热等引起的不舒适感。设置室内温度和湿度调控系统,使室内的热舒适度能得到有效的调控。根据使用要求,合理设计温度可调区域的大小,满足不同个体对热舒适性的要求。
(3)室内通风设计。保持室内空气流通是保证人体健康、创造舒适生活环境的重要前提。科学的绿色室内通风设计方案,一般应避免过多降低室内空间高度,不直接影响室内空气循环,避免盲目扩大室内空间。在设计通风系统时应充分考虑经济成本问题,在保证室内空气流通的同时,尽量节约成本,充分体现绿色室内设计的内涵。
4.6 倡导新能源设计应用,优化基础建筑设施
新能源元素在绿色建筑设计中属于关键内容,但是在选用此类新能源元素时,设计人员也需要选用符合新时期绿色建筑设计要求的新能源内容,并且需要选用合适的新能源类型,符合绿色建筑设计的成本预算要求。为此,设计人员需要从水利水电方面思考新能源设计应用办法。电能作为建筑耗能中占比最高的能源,其能源应用成本也比较高,但是这种能源应用成本与实际的能源消耗形式其实关系不大,主要在于能源本身的应用形式。传统的电能应用过程为点对点类型的电能应用,用户可根据自身的用电需求选择实际的用电时机和时间,中间不存在电能的预估和储能环节。为此,设计人员可在电能网络中加入电能控制单元,主要的控制内容包括电能消耗的预估以及电能的储能储备。其中,电能消耗的预估可以有效调节建筑物电能消耗的稳定性,特别是在一些节日中,电能的消耗量较大,为了确保电能消耗的稳定性,设计人员可为控制单元编写电能控制程序,引导其自动化调节电能的用量和分布,精准调用和分配电能资源。从储能的角度分析,电能的存储不仅包括日常电能的节约,还包括太阳能的存储,换言之,设计人员可在建筑物中设计具有太阳能储能功能的基础设施,进而不仅可应用太阳能这类新能源,还可以优化建筑物基础设施建设工作。
5 实例应用
综合上述内容,完成理论方面的设计后,将该设计思路应用到实际高层民用建筑,解决设计阶段存在的实际问题,进一步验证新设计思路的可行性。在应用过程中,选择将能源消耗减小百分比作为主要分析数据,针对该高层民用建筑,按照以往设计思路和本文提出的绿色建筑设计思路进行设计,通过达索系统SIMULIA 中的CST 仿真软件实现对两种设计方案的模拟,并纪录相对应区域内的能源消耗减小百分比,绘制应用结果图。按照本文设计思路对高层民用建筑的设计进行优化,其各个方面的能源消耗减小百分比明显高于传统设计思路下的数值。通过上述试验应用证明,本文设计思路符合绿色建筑设计要求,可大幅度节约能源消耗。
6 结束语
综上所述,人与自然和谐共生的生态小区建设是建筑行业发展的重心,也为未来可持续发展指明了方向。绿色建筑设计与生态小区规划应以绿色环保为基础,构建高质量、舒适的、人们向往的居住环境。规划设计人员应从自然资源利用、人与自然和谐共生、后续管理等方面进行综合思考。在建筑设计中,应贯彻落实循环、节能、环保的原则,依托自然资源借势设计,引入新技术落实生态设计理念。通过一系列有效手段,使绿色建筑设计得到全面实施和优化,保证从“设计-施工-落实-维护”各层面均能实现绿色施工,使生态小区更好地发挥其价值,为人们服务。