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浅析生态建筑设计与节能建筑设计的异同

2023-06-30高震

智能建筑与工程机械 2023年2期
关键词:节能建筑生态建筑建筑设计

高震

摘 要:阐明“节能建筑”与“生态建筑”的概念,分析异同之处,其中两者的共同之处都是以节能为基础,不同之处则是两者的侧重点不同。“生态建筑”更加侧重生态环保可持续性,“节能建筑”更加侧重系统性节能。通过以上分析,希望设计者从事“节能建筑”与“生态建筑”设计时,在面对不同条件、不同要求时有一定侧重倾向。

关键词:生态建筑;建筑设计;节能建筑

中图分类号:TU210.5                              文献标识码:A                                文章编号:2096-6903(2023)02-0101-03

0 引言

截止到2021年末,我国城市城区人口已达到5.59亿人,同比增长4.03%,我国城市建成区面积达6.24万km2,同比增长2.80%。

面对资源浪费问题我国采取了积极应对措施。20世纪80年代颁布了 JGJ26-86《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,21世纪初将生态建筑的概念引入我国,随后编制一系列的指导政策和标准,如:《温和地区居住建筑节能设计标准》、《近零能耗建筑技术标准》等[1]。由此可见,我国为了应对全球能源、资源、环境危机,一直做着不懈努力,而节能建筑、生态建筑的研究也在不断扩充、发展。

1 生态建筑及节能建筑概念

1.1 生态建筑的概念

构建生态建筑需要使建筑和自然和谐统一,做到可持续性发展。但这并不意味着在建筑内,需要对花草树木等诸多元素进行体现,也不应当将各项花草树木的数量,作为生态建筑在实际构建过程当中衡量的标准。生态建筑合理地利用自然资源,通过建筑结构设计确保建筑内外一体化,使人们获得更加舒适可靠的居住空间。

生态建筑设计理念中有3方面的要求需要落实[2]:①需要遵循可持续性发展的要求。在建造生态建筑以使人们居住环境得到提升的要求予以满足的同时,需要对环境可能产生各类负面影响进行详细分析,对节能环保的功能进行详细分析。②生态建筑在建设中,要充分体现建筑设计以人为本的理念,应用回归自然等理念。建筑物的建设需要体现出为人而建,需要对人的需求予以满足,以人的舒适度作为考量的标准之一,确保建筑能够真正发挥作用。③从建筑环境规划角度树立生态建筑观念,使建筑与整体自然环境相适应。

建筑的产生及演变受经济条件、自然环境以及文化、经济、社会等诸多因素影响。在观察各类建筑群时,可以发现传统建筑形式在建设中会体现出对环境的适应性。

在规划过程中,建筑设计需要将生态学原理作为重要指导,以环境科学对复合生态系统开展详细分析,并对生态系统内的各类关系进行协调,对系统结构进行不断优化,改善功能,保证自然平衡,使得各项资源得到综合性的保护,使人与自然能够真正做到协调性发展[3]。

1.2 节能建筑的概念

節能建筑是在建筑设计过程中,对朝向、间距进行合理规划后,对各类资源进行有效应用。比如,通过风能、太阳能等节能设置,应用各类清洁能源,由此使资源消耗量大幅度降低。

节能建筑对环境有着极为严格的要求,各个地区的自然环境会对节能建筑的实际类型产生影响。比如,部分地区全年平均光照时长较长,则此地区在节能建筑建设中可考虑对太阳能进行应用。而部分地区风能较为充足,则可考虑对风能进行应用。但节能建筑在实际建设过程中,同样要节约土地资源,合理使用建筑材料,对建筑与环境的关系进行考量,以防在建筑设计中违背节能环保的初衷。

2 生态建筑与节能建筑的相同之处

2.1 政策鼓励支持

1994 年,国务院发表了《中国 21 世纪人口、环境与发展白皮书》,首次提出将促进科技发展与人类建筑的可持续发展作为追求的目标。

1998年,颁布《中华人民共和国节约能源法》,对节能环保工作提出了较为明确的要求,后续也陆续地推出了各种类型的生态建筑及节能建筑的法律法规。两种建筑形式在同样的规定之下得到了进一步的发展[4]。

2013 年,发展改革委、住房城乡建设部颁布了《绿色建筑行动方案》,指出开展绿色建筑行动,以绿色、循环、低碳理念指导城乡建设,提高建筑的安全性、舒适性和健康性,对于生态生态建筑建设的推广发展工作提高到国家层面。

2016年颁布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出总体改善生态环境,实现生产方式和生活方式绿色化提出总体改善生态环境,实现生产方式和生活方式绿色化及低碳化的指导思想。

2019年,住房和城乡建设部发布公告,批准新版《绿色建筑评价标准》为国家标准,在原先的定义上更加强调绿色建筑居住主体的感受,在一定程度上指明了现阶段绿色建筑的发展方向。

自2006年形成绿色建筑认证体系——“中国绿色建筑三星认证”,至今全国累计有近1.4万个建筑项目获得绿色建筑评价标识。

2.2 二者均以节能作为基础

节能建筑强调对于自然界中的相关能源进行应用,以此使节能减排的效果大幅提升。生态建筑主要在于使建筑及自然环境更加和谐统一。从节能减排层面进行分析,二者具有着高度的相似性:一方面,对新能源和太阳能进行综合性的应用,通过使用各类主动式建筑设备,对于诸多清洁能源进行合理应用,降低电器使用率,达成节能减排。另一方面,在建筑设计中适宜当地气候条件因地制宜,依据功能需求选择合理的规划布局、平面形式、立体造型,做到被动式节能。在建设施工、建材选择上就地取材合理利用资源,降低资源消耗,尽可能利用可再生资源以达到节约资源的效果。

3 生态建筑以及节能建筑的差异

3.1 针对的重点具有一定的差异

生态建筑的重点侧重于环保,生态建筑也可称为绿色建筑或可持续性发展建筑。生态建筑在实际构建的过程中,以节能为基础,保证人类社会与自然环境之间的平衡和谐发展,体现出生态系统良性循环的特点。可持续理念包含可持续性社会、经济以及可持续技术等诸多角度的内容,由此使得建筑人以及环境形成整体。在生态建筑中,同样需要重视建筑需要融入到环境之内,并以此适应环境,不可对环境进行改变,使环境适应相应的建筑[5]。

节能建筑在实际构建过程中,会将节能作为实际的重点进行研究。节能建筑模式会根据建筑的朝向、分区以及间距等诸多特点,对于风能、太阳能等各种类型的自然能源进行有效利用,并且在此过程中结合各类设备,确保自然能源能够以更加高效的方式得到利用。

节能建筑在实际构建过程中,会存在以下6个较为明显的特征:①使得资源消耗量大幅度减少。此类建筑在实际构建过程中,会进一步增加对自然资源的使用,使得其他资源消耗量大幅度的降低。②建筑材料自身的性能及品质更为优秀。节能建筑在实际构建过程中,若想使其节能的基本功能得以实现,需要更具耐久性能、更高強度且更为优异的环保防水施工材料。③节能建筑在实际构建过程中,其自身综合性能相对较高。④节能建筑在构建中会对环境产生极小的污染。主要原因在于节能建筑在施工过程中,应用的各类材料污染性与普通建筑材料相比较低,并且在建筑过程中进一步使用各类清洁能源,使节能减排的效果得到有效的提升。⑤节能建筑使用寿命会大幅度的延长。⑥节能建筑在施工过程中所用的各类材料主要为环保节能型材料,因此各种施工材料在使用过程当中均可以做到回收与再利用。

3.2 兴起及发展过程存在一定差异

在实际构建过程中,节能建筑出现的时间相对较长。生态建筑在实际构建过程中出现时间相对较晚,生态建筑发展也存在一定的滞后性。

在改革开放初期,我国经济处于复苏阶段,此时建筑行业虽然得到了一定程度的发展,但由于社会条件产生的制约,发展较为缓慢。

在改革开放10年后,经济情况得到了一定程度的改善,建筑行业取得了诸多进步,同时对各类较为优异的节能建筑理念进行应用,而相应的理念也在建筑中得到了切实的落实。

在改革开放20年后,建筑行业在发展中提出生态建筑相关概念,生态建筑将节能建筑作为基础,获得了更为广阔的发展及成长空间。

另外,生态建筑在发展过程中,与我国的可持续性发展理念高度贴合,其目前的发展已经超过了优先发展的节能建筑,成为我国建筑行业内极为重要的技术之一。

3.3 总体要求存在一定的差异

生态建筑的特点主要可从以下3个方面体现:①对位置进行合理的选择。在对生态建筑进行建设过程中,需要对环境进行综合性的考察,对于植被、风向进行应用,以此确定建筑内部空间的设置、朝向等诸多内容,使自然环境能够获得更加合理的应用。此类建筑能够在夏季起到更为突出的节电作用。②对建筑材料存在一定的要求。生态建筑构建过程中需要尽可能选择耗材相对较少且不会对环境产生污染的各种建材,需要对二次利用的实际需求予以满足。③生态建筑建设更加重视高循环,因此需要选择可再生资源,并在实际建设中进一步对风能、太阳能等诸多清洁能源进行使用。

节能建筑具有的特点,具体可从以下3个角度概括:①对建筑设计存在要求。建筑在设计过程中,需要做到坐北朝南,以此确保建筑内部的光照时间得到延长,尽可能降低采暖能源消耗,这在北方具有着更加明显的作用。②建筑墙体需要起到更为优异的板面效果。墙体厚度需要得到充分的保证,并且墙体需要在外包裹相应的保温层,使节能效果得到大幅度的强化。③对节水同样具有一定要求,会在各类用水位置对接水设施进行安装,使用各种节水设备,以此对水资源进行合理的控制。

3.4 实施策略差异

为生态建筑提高可再生资源的利用率,实现建筑的低耗能设计,要尽量利用太阳能、风等清洁能源,可以利用主动式节能设备对建筑进行采暖、制冷、供电,满足人们生活所需,既生态环保又经济有效,如地源热泵技术、太阳能光电系统、能源回收系统、风力发电系统等。节能幕墙系统是一种先进的生态节能技术,通过合理的设置使室内达到比较舒适的物理环境。具体可根据当地建筑气候分区进行设计,如采取双层幕墙,可以有效调节冬夏的室温。通过建筑绿化来实现建筑的自我调节,如对建筑墙体和屋顶进行绿化,通过绿植的蒸腾作用对建筑室内进行降温,达到减少空调能源消耗的效果,同时可以美化周围环境、净化空气,调节建筑周围小气候。

节能建筑注重节能材料的选择和应用。如建筑维护结构上采用聚氨酯保温建筑墙体,其导热系数是EPS板的一半,可有效保持室内温度。如运用节能玻璃,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。将水资源的循环利用,如雨水回收系统,以及中水回收系统,来满足日常植物浇灌、洗车等生活用水需求,充分利用水资源,提高水资源的利用率。加强采光通风设计,通过合理的建筑布局,使室内主要空间冬季得到更好的日照和夏季良好的通风。也可采取反射光板实现室内难以采光区域的照明,保障基本室内光线照明,从而减少人工照明达到节电的效果。

4 结语

生态建筑设计以及节能设计理念在应用过程中,能够使人与自然达到和谐统一,能够使人们的居住质量有所提升,使当前现代社会发展获得重要的基础设施保障。另外,两种建设模式在实际构建过程中能够保护环境,与可持续发展的理念具有高度切合性。建筑企业在发展中需要结合二者的异同之处,对相应的建筑模式进行合理应用,通过更加科学的方式开展建筑设计,使建筑行业得到高质量发展。

参考文献

[1] GB/T 51350-2019,近零能耗建筑技术标准[S].

[2] 张泰永.新型城市住宅建筑节能与生态环境的关系研究[J].环境科学与管理,2021,46(7):35-39.

[3] 王文蒨.浅论生态节能环保理念在居民小区建筑设计中的运用[J].中外建筑,2019(6):53-55.

[4] 伍文军.茶生态视域下建筑暖通空调节能优化策略研究与分析[J].福建茶叶,2021,43(1):41-43.

[5] 代春泉,邢光雪,韩飞.无源式建筑外窗节能机理及其工程应用研究——以中德生态园被动房体验中心为例[J].建筑经济,2019,40(8):111-115.

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