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关键词:绿色建筑;设计策略;案例研究
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
未来20~30年,中国每年大约有1200~1500万人口从农村进入城镇,随之而来的是住房、商业服务等各类建筑的大幅增加。麦肯锡(2009)的报告预测,中国总建筑面积将从2005年的420亿平方米增加到2030年的910亿平方米。建筑是城市发展中主要的碳排放源,同时建筑从生产到报废整个全生命周期过程中的能耗也十分巨大,因此研究低能耗低排放的绿色建筑对于需要与全球共同应对气候变暖、能源危机,正处于发展中的中国来说具有重要的战略意义。发展绿色建筑产业的重要一环在于绿色设计。本文通过分析总结国内外经典绿色建筑案例的设计策略,以期对我国绿色建筑未来发展提供启示与借鉴。
一、绿色建筑的内涵与标准
1、绿色建筑的内涵
绿色建筑是指在建筑物的全生命周期中,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,并能够为人们提供健康、适用和高效的,且与自然和谐共生的建筑(中华人民共和国建设部,2006)。根据美国绿色建筑协会的统计,相对于一般建筑,绿色建筑的CO2排放少33%~39%,能耗降低24%~50%。绿色建筑通过整体科学设计,集成自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、中水利用、地热利用、绿色建材和智能控制等高新技术,可有效降低建筑的能源和资源消耗,降低其对生态环境的破坏,是实现人文、建筑、环境三者和谐统一的重要途径,是实施可持续发展战略的重要组成部分。
2、绿色建筑标准
因国情不同、地区差异,各国对绿色建筑的定义和范畴有所不同。世界各国针对绿色建筑均出台了相应的标准,这些标准是指导国家绿色建筑建设与规划的重要规范。部分发达国家及我国出台的绿色建筑标准如表1所示(Top Energy绿色建筑论坛组织,2007;王静,2010)。
表1 世界各国的绿色建筑评估体系
国内外诸多优秀建筑在绿色建筑设计策略上具备很多值得借鉴之处,这些设计主要包括能源系统设计、自然通风设计、自然采光设计以及建筑物设计等。通过总结分析这些设计策略,可为我国绿色建筑未来发展提供有益借鉴。
1、能源系统设计
据联合国环境规划署可持续建筑和建设促进会(SBCI)的数据,随着建筑建设继续高速发展,尤其在发展中国家,建筑物能耗和温室气体排放的数额还在上升。仅家庭供热、供冷、照明和使用家用电器,就消耗了全球11%的能源(UNEP,2009)。
丹麦的“绿色灯塔”项目与“生命之家”项目分别是迄今为止丹麦第一个按照碳中和理念设计的公共建筑和住宅建筑。其中“绿色灯塔”通过精心的能源、采光等一系列设计,实现了建筑物供热消耗低至22kWh/m2·a,建筑物总体能耗降低了几乎75%。“生命之家”项目在能源设计上充分考虑自然采光和太阳能利用,产生的能源不仅可满足一家四口使用,还有多余能源提供给公共电网(图1),有效实现了能耗、舒适度、视觉美感等各项参数的统筹设计,实现了家居生活质量和住宅周围环境价值的最大化。“绿色灯塔”与“生命之家”项目的能源设计总体原则包括:一是降低能源需求,二是尽量使用可再生能源,三是高效使用化石能源。具体的能源设计策略分析如下(郭成林和赵金彦,2010):
第一,良好保温性能的护结构使建筑整体极具保温隔热性能,建筑整体热量损失降低到最小程度。“绿色灯塔”与“生命之家”项目均采用了与窗户相匹配的多种智能电控室内外遮阳、节能窗、智能电控窗、电控遮阳、隔热窗帘等产品,通过提高外墙、门窗等围护结构的保温系数,大大提高建筑的保温能力。
第二,可再生能源——太阳能的利用。“绿色灯塔”与“生命之家”均在其南向屋顶设计安装了太阳能集热板和光伏电池,分别为“绿色灯塔”提供了35%的建筑物所需总体热能,为“生命之家”提供了65%的建筑物整体能源需求,可满足整栋建筑物照明、通风和维持热泵的运转需求。“生命之家”屋顶上的六块太阳能集热板可产生2000kWh电能,预计项目投入使用30 年以后所生产的剩余能量累计总额,将与生产所使用的所有建材所耗费的能量相等。此外,“生命之家”在屋顶外窗配备了太阳能电池驱动的电控室外防护遮阳卷帘,可降低90% 的太阳照射热量从而提高窗体隔热性能。
第三,可再生能源——地热能的利用。通过热泵循环利用太阳热能及地热能,实现建筑物供热和制冷,为建筑物提供65%的热能,从而保证了季节性储热的优化利用,实现建筑建设对生态环境的最小冲击。
第四,建筑设计中蓄热技术的运用。结合丹麦当地气候条件,设计的热敏地板通过运用季节性蓄热技术,可将夏季储存于地下的过剩太阳能放出供冬季能源短缺时使用,有效弥补了冬季太阳光照有限的不足。
第五,能源监控系统有助于采用最佳策略以提供舒适的室内环境。“生命之家”的能源监控系统通过在建筑的9个分区设置光感、温感、风感、CO2 等若干个探头,通过中央处理中枢电脑和自控系统,采取开关窗、启闭窗帘、启闭电灯等措施,运用最佳策略以改善室内气候。
第六,建筑物开窗设计策略。开窗位置是“生命之家”项目能量设计中考虑的一个关键因素,该建筑的开窗面积相当于楼层面积的40%。窗户的设置数量和位置确保了采光、通风和热能吸收达到最佳状态以确保能源技术和建筑外观的完美结合。
图1 生命之家的能源数据
(数据来源:郭成林,赵金彦. 丹麦的绿色建筑实践. 建筑学报,2010.1)
2、自然通风设计
关键词 绿色建筑 高校建筑学专业 建筑设计实践课
中图分类号:G424 文献标识码:A
Green Design Strategies of College Architecture
Building Design Practice Lesson
WEI Xiao, CUI Lulu
(School of Civil Engineering and Architecture, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074)
Abstract This article aims to explore the strategies of the global green building professionals thought university training. The impact of green building trends to accelerate the cultivation of green building professionals put forward new requirements, college of architecture should be timely relative to teaching and curriculum adjustments and reforms. Architectural practice course is a professional college of architecture core main course; you can strengthen the cultivation of students' overall green concept layout, graphic design, facade and design, choice of materials and energy aspects.
Key words green architecture; college architecture professional; building design practice lesson
1 绿色建筑思潮的兴起
建筑是为了满足人类社会活动的需要,利用物质技术条件,按科学法则和审美要求,并通过对空间的塑造、组织和完善所形成的人为物质环境。它是人类生存与行为的场所。建筑活动的根本目的是为了人类生活和行为发展提供必要的物质环境。在人类文明的发展和人民物质生活日益丰富的同时,也会衍生出一些环境和发展的问题。比如自然资源过度消耗、气候恶化、生态环境受到严重威胁,这些问题对人们的发展产生了大的威胁。绿色建筑作为建筑界应对环境问题的回应,已经成为世界建筑研究与发展的主流和方向,并在发达国家被不断实践与推广。
2 绿色建筑思潮给高校建筑学专业发展带来的影响
我国《绿色建筑评价标准》中,绿色建筑被定义为“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑”。绿色建筑的概念特别关注建筑的“环境”属性,它强调利用一切可行措施来解决生态与环境问题,不局限于生态学的原理与方法,是一种更易为普通大众所理解与接受的概念。
高校建筑学专业是培养具备建筑设计专业知识与技能的摇篮,在推动绿色建筑人才的培养这一需求中承担着重要的角色与任务。绿色建筑的兴起是绿色设计观念在建筑学领域的体现,与传统建筑设计相比,绿色建筑具有两个特征:一是在保证建筑物的性能、质量、寿命、成本要求的同时,优先考虑建筑物的环境属性,从根本上防止污染,节约资源和能源;二是设计时所考虑的时间跨度大,涉及建筑物的整个生命周期,即从建筑的前期策划、设计概念形成、建造施工、建筑物使用直至建筑物报废后对废弃物的处置的全寿命周期环节。
3 高校建筑学专业教学改革的应对策略分析
绿色建筑设计设计的相关学科包括:绿色建筑文化与历史、绿色建筑基础理论、绿色建筑技术基本知识、绿色建筑分析、绿色建筑设计、绿色建筑评价、绿色建筑运营与管理等。它贯穿于建筑物的全寿命周期,只有通过对建筑学专业课程结构的调整与修订,才能将绿色建筑的知识体系融入到建筑学专业长达五年的教学过程之中。图1本文旨在从建筑设计实践课的课程结构调整方面着手去探索高校建筑学专业基于绿色建筑思潮下的教学调整和应对策略。
建筑设计基础、建筑设计、毕业设计是高校建筑学专业最重要的核心主干实践类课程。作为生产实践类课程,它要求学生通过一系列课程设计的实践,了解不同类型建筑自身的特点和使用要求,初步掌握各类建筑设计的一般方法和步骤,学会处理各种流线的关系,学习建筑体型处理技巧和方案设计的表现方法。指导教师在进行设计指导的时候,可以从以下几个方面加以强调,帮助学生在设计过程之中融入绿色建筑的理念、充分考虑绿色设计的要求并逐步掌握绿色设计的技术与手段。
图1 传统高校建筑学专业教学课程构架
3.1 建筑的选址与布局
建筑应选址在远离自然灾害与环境污染的地方,并应考虑使城市在现有的区域以内沿着已有的运输线路集中发展,以此增加公共交通的利用率。通过多功能建筑的开发和保持开发密度来减少土地使用中的分隔状态。为了达到节地的目的,设计过程中应充分考虑地下空间、旧建筑改造、城镇废弃地的利用等手段。在城镇中修建绿地以改善城市的微气候,提高城市空气质量;在开阔地带栽种密集的防护林以保护城市边缘不受不利气候条件的侵蚀。因此,在制定设计任务书的时候,指导教师就应充分考虑绿色设计的要求,根据不同课程设计题目的训练目标,合理地选择基地的地理位置,综合考虑基地周围的环境条件,包括所有场地、场所、场景的特征。
规划布局是建筑节能设计的一个重要方面,老师应指导学生从分析气候条件出发,将规划设计与节能技术、能源利用有效地结合起来,使采暖地区建筑在冬季最大限度地利用日照等自然能采暖,减少热损失;使炎热地区建筑夏季最大限度减少得热和利用自然条件防热。在平面布局的过程中有些学生片面追求构图与形式,指导教师应提醒他们综合考虑建筑布局、建筑朝向与间距、建筑采光与通风等因素。
3.2 平面设计与形体组合
建筑平面形式对建筑能耗的影响很大。通过墙壁、屋顶和地板最大限度的共享,减少建筑结构的热量损失。在保证使用功能的前提下,建筑平面组合应充分体现当地气候特点,炎热地区建筑平面宜舒展开敞以利于加大通风量;采暖地区平面应集中布置,以减少外墙面积有利于节约采暖能耗。许多学生在平面设计的过程中,为了追求形式的丰富感,可能会处理很多凹凸进退转折分割的体形,造成建筑外墙表面积增加,建筑传热耗热量增大。这一过程中,老师应正确引导学生处理好造型与节能之间的关系,既要兼顾造型的美观与创意,又要考虑建筑的节能需求。
设计中建筑的进深不要太大,必要时增设天井,并利用天井来促进以烟囱效应为基础的自然通风。栽种植物来改善建筑四周的微气候。指导教师应帮助学生去理解,天井、空中花园、绿化带等元素的出现,不仅仅是为了满足形式上的需求,而更是承载了一定的技术功能。
3.3 立面设计与材料的选用
在立面与造型设计的过程中,学生常因缺乏对窗地比、建筑遮阳、外门窗节能等概念的理解,为了追求建筑的纯净感、轻盈感、通透感,过度地选择玻璃幕墙作为外墙材料。指导教师应给他们补充这些相关方面的材料与构造知识,有助于他们利用开窗形式、幕墙形式、遮阳构件等技术手段,找到进行立面和造型设计的有效方法。设计过程中,还应考虑到外墙保温层、外墙材料构造方式等因素可能会对立面造型带来的影响。
3.4 材料与能源
虽然建筑学专业学生的课程设计最后图纸深度通常只要求达到方案深度,但老师亦可在设计过程之中,指导学生综合考虑材料与能源的选择。因为材料与能源的选择一定程度要也会影响到建筑的形式与造型。设计过程中应最大限度使用可再生能源,特别是清洁的太阳能和风能。不论结构材料或表皮装饰材料,应选用具有满意的使用性能和优良的环境协调性的材料,或选用能够改善环境的生态环境材料,即在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理环节中对地球环境负荷最小和有利于人类健康的绿色材料。因地理位置因素,我校建筑学专业指导教师可以引导学生尝试就地取材采用地方材料,如重庆地区常见的砾石、条石、鹅卵石等进行立面设计的创作与探索。
4 结语
绿色建筑是一个古老而年轻的课题,从人类凿穴为居开始,人类的修建行为与自然环境就一直处于一种相辅相成的博弈状态。合理地改造自然环境是为人类创造更好的生活环境,而肆意地开发与掠夺必定破坏我们的生存环境,为全人类的发展带来隐患。绿色建筑不是一种新兴的建筑形式,而是一种理念、一种意识,是无论决策者、投资者、设计者、使用者都应该树立与提高的价值观与伦理观。培养绿色建筑人才迫在眉睫,及时修订与调整高校建筑学专业的课程结构与教学方式,亦可成为对此全球思潮的回应。
参考文献
[1] GB/T50378-2006,绿色建筑评价标准[S].
关键词:住宅小区;绿色建筑;设计优化策略
1 绿色建筑设计及意义
推进绿色建筑设计的目的是为人类提供舒适、健康、安全的居住、工作和活动空间,绿色建筑设计要求在建筑的全寿命周期内(物料生产、建筑规划、设计、设计、运营维修及拆除过程中)实现高效率地利用能源和资源(土地、水、材料)和最低限度地影响环境。其含义有二:第一,从效果特征上看建筑设计对于使用者来说,应该是舒适、健康和安全的;第二,从运行特征上看,建筑设计对于社会来说,应该是资源节约和环境友好的。绿色建筑设计是建筑产品生产过程中的重要环节,是建筑施工企业按照设计文件的要求,使用一定的机具和物料,通过一定的工艺过程将图纸上的“建筑”进行物质实现的生产过程。绿色建筑设计实质上是以保持生态环境和节约资源为目标,对工程项目设计采用的技术和管理方案进行优化,并严格实施,确保设计过程安全和高效、产品质量严格受控的方式方法。所以绿色建筑设计不再只是传统设计过程所要求的质量优良、安全保障、设计文明、CI形象等,也不再是被动的去适应传统设计技术的要求,而是要从全过程出发,去统筹规划设计全过程改革传统设计工艺,改进传统管理思路,在保证质量和安全的前提下,努力实现设计过程中降耗、增效和环保效果的最大化。当然与传统设计相比,绿色建筑的建造成本更高,但其能源消耗和对环境的影响更低,可以通过在设计阶段采用被动式的低耗高效技术减少投资增量。可以认为,绿色建筑设计是可持续发展思想在工程设计中应用的主要体现,建筑设计总体框架由设计管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与设计用地保护六个方面组成。
2 住宅小区绿色建筑设计优化策略运用分析
2.1 节地与室外环境-科学的规划设计
实践中我们可以看到,住宅区附近的建筑热环境产生的原因很多,以外部气流的流动为主要,加之住宅区周围辐射系统的影响,住宅区的室外环境可能会出现非常严重的“热岛”效应。该现象通常出现在夏季,一旦发生,不仅会使生活在这里的人出现不适,如果与小区通风不畅的因素叠加,还可能产生光化学烟雾,加重空气的污染。因此,合理的规划与设计,选择屋顶绿化、墙壁垂直绿化和设置水景等绿化方式,对于避免热岛效应的影响,提高居住环境的质量效果非常的明显。
2.2 节材与资源利用-合理使用建筑材料
设计时尽量就地取材,选择本地生产的建筑材料;尽量使用对人体健康影响较小的建筑材料,包括无放射、低挥发、低活性材料;另外,对油漆、胶水、粘合剂、地板砖、地毯、木板和绝缘物的选择,除了要考虑性能优良外,还要强调没有毒性物质的释放,特别注意混凝土外加剂的选择。
2.3 节水与节能-水资源循环利用及可再生能源利用
节水与水资源利用符合绿色建筑最大限度节约资源,保护环境和减少污染的可持续发展理念,是绿色建筑设计的重要组成部分。在保证小区的水系统水质和水量的前提下,设立中水处理及回用系统,水系统将生活废水、冷却水、无达标排放的生产污水等水源经物化或生化处理,达到国家生活用水水质标准,然后再回用于厕所冲洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水及扫除用水等。
可再生能源利用近年已得到大力推广,其设计要点是结合项目所在地的气候条件、资源条件,根据设计项目的使用功能,进行多方案比较评估,选择合理的技术类型。近年来各地根据具体实际条件,出台了可再生能源利用的技术导则及激励政策,可以预见这一领域未来将有更广阔的发展前景。
3 探索与实践-建科苑小区绿色建筑设计
建科苑小区为广西建筑科学研究设计院危旧房改住房项目(见图一),设计目标为二星级绿色建筑。建筑基地为拆除20世纪70~90年代建设的旧建筑后平整的场地,用地局促,设计受周边条件限制较多。在本工程规划设计中,经过充分论证,多方案比较,采用了以下技术手段,顺利通过二星级绿色建筑设计标识评审:(1)应用计算机模拟技术,对室外风环境、室内通风、日照等进行模拟分析,根据模拟分析结果相应调整总平布局及户型设计,使小区室外通风路径顺畅,室内有良好的穿堂风,满足国家规定的日照标准要求;(2)景观植物配置采取本土化措施,所选植物种类均为本地植物,适应本地气候,同时采购、维护成本均较低;(3)地下室顶板设置光导管,将自然光引入地下车库,减少地下室照明耗电;(4)墙面立体绿化与建筑立面一体化设计,既丰富了建筑造型元素,也降低了外墙辐射受热;(5)结合外立面造型设计,利用凹凸有致的构件形成丰富的自遮阳,同时利用外挑阳台立面挑板立体绿化等降低太阳辐射热对室内热环境的影响;(6)通过计算机模拟计算用水量,在屋顶设计太阳能热水系统,为住户集中供应热水,不足部分经过计算及日照模拟分析,在部分阳台外侧设壁挂式太阳能集热板;(7)使用能量回馈型电梯,将电梯轻载上行或下行所发电量经处理后回馈到住宅供电系统,供其他用电设备使用,最高可节电70%;(8)建筑护结构构造采用加气混凝土砌块、热辐射镀膜玻璃窗、外墙热反射涂料、屋顶泡沫玻璃隔热层等材料,经计算可节能60.5%;(9)其他应用的技术如照明节电、智能控制、节水器具等,对降低能耗也有明显效果。这种系统化、集成化适用技术的应用,由于主要是低耗高效的被动式技术,经过精细化的科学设计,成本增量不高,但效果明显,顺利通过二星级设计标识评审,建成以来的运行效果反映较好。
图一 广西建筑科学研究设计院危旧房改住房项目总体鸟瞰图
4 结语
当前,绿色建筑设计发展前景广阔,但由于传统观念的影响,建设单位、社会公众认为实现绿色建筑设计需要投入大量的投资增量,这种观念的误读,是目前推进绿色建筑的主要阻力。对设计者而言,必须尽快改变粗放型的设计模式,因地制宜采用精细化的技术路线,将绿色建筑的设计方法运用融合到住宅小区建项目管理的设计工作中,才能与时俱进,适应绿色建筑的发展趋势。
参考文献
[1] 王勇.室内装饰材料与应用[M].北京:中国电力出版社,2007.
关键词:绿色建筑设计;策略;绿色施工
中图分类号:TU2 文献标识码: A
前言
近年来,随着生态环境的恶化等一系列问题的发生,环境问题已经开始影响到人类的生存与发展,可持续发展战略开始受到人们的关注,人们的环保意识逐渐增强。绿色建筑是一种象征着节能、环保、健康和高效的人居环境,在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源、保护环境和减少污染,为人类营造一个美好的居住、工作环境,与自然和谐共生的建筑。
一、绿色建筑设计理念主要包括以下几个方面:
1、节约能源
绿色建筑,最重要的是减少能源消耗、实现资源的可循环,包括建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局,充分利用太阳能资源,建筑围护结构、屋顶、玻璃门窗及幕墙采用节能设计,通过减小热能损耗来减少采暖和空凋的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。
2、节约资源
在建筑材料的选择中,尽可能考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。开发地底资源,利用水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行空调的冷热转换。
3、回归自然
绿色建筑的外部要强调与周边环境相融合,起到保护自然生态环境的作用。建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料,创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境。
二、推动绿色建筑设计的策略
1、尊重当地环境
绿色建筑设计首先应该保证建筑物的安全性、适用性和耐久性,在此基础上,建筑物还应满足舒适、便利和经济。在进行规划设计的时候,应该结合当地的环境特征,尊重当地环境。规划、设计需要考虑当地的生态、地理、人文环境等因素,了解当地气候、水文、资源、交通等各方面的资料,使得建筑设计与当地自然环境有机结合起来。
2、做好建筑物的整体设计与平面设计
在进行建筑物整体设计的时候,从整体着眼、优化设计,做好对建筑物的整体设计工作。例如,在热带地区使用保温材料和蓄温墙体就没有必要了,而在寒冷地区,使用昂贵的墙体保温材料也不一定会达到保温效果,因为热量会通过门窗洞口等迅速散失,。在这种情况下,建筑节能设计显得尤为重要,包括建筑围护结构保温、屋面保温以及热桥阻断等。我国每年有10亿平方米的民用建筑投入使用,建筑能耗占总能耗的比例已从1978年的10%上升到目前的30%左右,大力发展节能型建筑已成为共识。而伴随对节约能源与保护环境的要求不断提高,建筑围护结构的保温技术也在日益加强,尤其是外墙保温技术得到长足发展,并成为我国一项重要的建筑节能技术。合理的朝向设计能使建筑从阳光中获取大量的能量,住宅往往需要平行布置,并且朝向南面,同时彼此之间要留出足够的间距保证冬季的日照时间。
3、可再生能源的循环利用
建筑外表面应考虑围护结构的热效率,据有关统计资料表明,我国的建筑能耗占总能耗的28%,现有的住宅能达到节能标准的只有百分之零点几,所以要根据国家住宅不同地区的节能规范标准,达到新标准的建筑,以降低原有建筑能耗,建筑外墙、屋顶、地面、门窗要进行隔热处理;建筑构造使用可循环或带有可循环材料(如钢材、铝材等)的产品,考虑建筑构件和建筑设备的再利用,尽可能减少建筑垃圾;广泛应用建筑采暖节能、制冷节能、通风节能、照明节能等建筑节能技术。
4、自然通风设计策略
建筑物布局合理与否,直接决定着住宅区气候的好坏。在建筑选址时,要考虑到除冬夏主导风向、强度等因素外,特定地形引起的地形风以及由周围构筑物引起的风场变化。在自然通风设计时,必须全面了解住宅区的空气流动情况,是确保住宅区气候良好、通风情况合理的根本前提,有效提升建筑物内部的空气质量和热舒适度,住户无需增加任何投资,就能实现居室环境的健康舒适。利用自然通风技术进行节能建筑整体设计。
5、传统遮阳技术
我国北方地处典型的大陆性气候带,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相应的建筑及设备的高成本,要求建筑本身应该对气候的变化做出适应。现代的建筑物,尤其是大型办公建筑,为了最大限度的利用太阳光来改善室内环境,往往会使用大面积的窗户甚至是玻璃幕墙。有研究人员分析,通过玻璃进入室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上,如果采取一定的遮阳措施,通过的热量将明显减少,适当的遮阳设计对减少太阳辐射是十分有效的。为达到遮阳效果,可参照一下设计措施:(1)减小建筑的东西向间距,适当利用传统的院落布局模式进行建筑间、建筑与院落的遮挡。(2)采用整体遮阳,利用巨大的遮阳构件对建筑进行整体遮阳。
6、绿色施工
绿色施工是指工程建设中,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。具体实现方式包括,施工现场现浇混凝土采用预拌混凝土,将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物(包括纸板、金属、混凝土砌块、沥青、现场固定垃圾、塑料、玻璃、石膏以及木制品等)分类处理,并将其中可再利用材料、可再循环材料回收和再利用。建筑材料尽量从距离施工现场较近的地方采购,建筑结构材料合理采用高强度钢和高性能混凝土(满足耐久性设计要求)。
三、现代绿色建筑设计发展
1、重视建筑环境的绿化面积
随着建筑行业的不断发展,人们对于建筑物周围的环境也提出了更高的要求。在当前的绿色建筑的发展过程中,绿色建筑主要包括周围环境绿化以及立体环境绿化两个方面。在实际的操作过程中,周围环境绿化相对较简单,通常都会使用大量的草坪代替传统的硬直铺砖。如果在某些地面必须要使用硬质铺砖,那也需要采用具有加强渗透性的生态型铺砖。
2、注重营造健康环保的室内环境
室内环境是绿色建筑评价指标体系六类评价指标中的组成部分之一,主要考查室内声、光、热、空气品质等环境控制质量,以健康和适用为主要目标。本着健康优先、舒适适度的原则,对项目进行合理设计及评价。建筑设计需满足室内声、光、热、空气品质等环境控制质量要求;严格控制并保证卧室、起居室(厅)、书房、厨房设置外窗的面积,严格控制窗地比指标,保证可开启外窗面积及位置。建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。提高居住舒适性与健康性。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
3、利用可再生绿色能源
节能减排在绿色建筑中的应用主要体现在非自然能源的应用与自然能源的应用这两个大的方面。非自然能源主要包括电能、热能、化学能、生物能等能源,而自然能源主要包括太阳能、风能、水能、地热能等能源。其实二者并没有严格的界限,在一定条件下,二者是可以单向转化或是双向转化的。
4、评估系统规范化
绿色建筑行业的发展离不开完善的制度与体系。推进建筑节能产品能效等级分级认证和能效标识管理制度;推行建筑能耗性能评级和绿色建筑性能评定分级;通过建筑节能评审,对节能效果显著的建筑颁发“绿色建筑之星”标识。建立合理的绿色建筑行业评估体系可以帮助行业在设计、施工、选材与管理方面提供更明确的指导与规定,能够让行业朝着健康的方向发展推进。目前绿色环保的概念与技术非常成熟,很多国家已经有相当完善与健全的体系,我们可以借鉴其他国家的制度结合我国国情加以修改使用。
结束语
随着社会经济的不断发展,人们环境保护意识的不断提高,推行绿色建筑设计及发展已逐步成为建筑领域内的大势所趋。而且绿色建筑是将可持续发展观引入建筑领域的结果,建筑设计是建筑全寿命周期中最重要的阶段之一,它主导了后续建筑活动对环境的影响和资源的消耗。
参考文献
[1]黄奎.刍议绿色生态建筑设计[J].科技资讯,2010
关键词:绿色建筑;内涵;设计方法;设计策略;资源;环境
Abstract: the concept of green building is the earliest rise in last century 9 O s England, and be contemporary architecture area widely recognized by the concept of development. Green building development in China is still at the primary stage, the green building design method is still not perfect, in this paper the scientific connotation of green architecture, design and design strategy is expounded, hope that through the green building career development, construct resources-conservation society for our country and environment friendly society to create favorable conditions.
Keywords: green architecture; Connotation; Design method; Design strategy; Resources; environment
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
在全球一体化的今天,世界各国的能源都面临枯竭的困扰。建筑行业在我国是关系到民生大计的工程,在设计和建筑过程中,对材料、施工、后期的维护过程中考虑到环境因素,去发展绿色建筑。随着我国构建资源节约型社会与环境友好型社会发展理念的提出,我国建筑事业在发展的过程中就积极酝酿着如何构建资源节约型建筑与环境友好型建筑。绿色建筑理念的提出充分的将建筑与资源节约、环境保护等内容紧密的联系在了一起。
1 绿色建筑的设计理念
建筑专家们将绿色建筑的内涵科学的定义为:建筑与资源环境发展相协调,努力减少因建筑对环境与资源所造成的负荷,为人类提供良好的、健康的、舒适的、安全的生活工作环境,通过绿色建筑物的构建实现人与建筑、资源环境的和谐统一,可持续发展。
1.1 节约能源。绿色建筑充分利用太阳能,采用节能建筑的围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
1.2 节约资源。在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。
1.3回归自然。绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。创造舒适和健康的生活环境,建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
1.4 绿色建筑的建造特点:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。(1)绿色建筑应尽量采用天然材料一建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。(2)利用可再生资源:绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。随着全球气候的变暖,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也应运而生。
2 绿色建筑所应遵循的基本设计方法
随着科学技术的不断发展完善,建筑设计所涵盖的内容与所要解决的问题正越来越复杂,为此针对建筑设计这一预见性的工作要随着设计过程而逐步深化和完善。作为一名建筑工作者本人认为,绿色建筑在设计工程中对现场设计、建筑平面设计以及建筑节能设计有清醒的认识和系统的分析考量。
2.1 绿色建筑的现场设计
绿色建筑的现场设计是保障建筑与周围环境相协调的可靠保障,建设地址选好后,设计工作者要亲临现场,对施工现场的地理环境与人文环境进行分析,并在现场设计时尽量避免建筑设计对生态环境的破坏;尽量减少现场热岛效应的发生;尽量减少使用自来水进行浇灌,此外设计时对还要对建筑绿地面积的数量与布局进行合理设计,为减少建筑周围的空气污染、噪声污染创造有利条件。
2.2绿色建筑的平面设计
合理的朝向设计能使建筑从阳光中获取大量的能量,住宅往往需要平行布置,并且朝向南面,同时彼此之间要留出足够的间距保证冬季的日照时间。建筑的体形系数(建筑物表面积与其体积的比值)直接影响建筑能耗的大小,体形系数越大,单位建筑空间的散热面积越大,能耗就越高。在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,从节能的角度宜首选高层和中高层建筑。具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高。建筑层高固定时,对于确定的建筑面积,都有与之相适宜的最佳节能楼层数。减少体型凹凸变化,采用规则平面形式,合理的建筑布局可以充分利用现场的资源来减少建筑耗能以及改善室内环境质量,仔细划分建筑内的使用功能区,使不需要窗户的功能区域尽量安排在建筑物的北面,使具有相似使用
功能的功能区域尽量位于同一区域。
2.3绿色建筑的节能设计
建筑业是耗能重要产业,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上。建筑耗热量主要是通过围护结构的传热耗热量构成,在传热耗热量所占份额中,其中屋顶约占7%-8%,外墙约占23%-34%,门窗约占23%-25%,可以看出,外墙传热耗热量所占比例最大,必须采用高效保温墙体降低其耗热量;其次是窗户,改善建筑门窗的保温陛能和加强窗户的气密性是节能的关键举措。
按照标准进行建筑热工的节能设计和建筑节能设计的综合评价应采用高效保温隔热外墙及屋面体系,选用高效门窗、幕墙系统及高性能的玻璃,以利于建筑的高效与节能。外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨设计雳力提高室内环境的热稳定。
3绿色建筑设计过程中所坚持的基本策略
绿色建筑设计过程中所坚持的基本策略应从我国建筑事业发展的实际情况出发,坚持可持续发展道路,在设计过程中充分体现绿色建筑的优势与特色,应坚持以下相应原则:
3.1 基地策略
基地策略是指对建筑所处地质及周围的环境进行系统分析,对基地所处环境进行合理规划与充分利用,使其与周围的生态环境协调一致,并且能够充分运用周围的各种资源,基地策略作为绿色建筑设计最基本的策略,也是对建筑进行通盘规划的前提。
3.2 采光通风策略
采光是影响人工环境质量的一项重要指标,可以将其分为人工照明和自然采光两种方式。采光的低能耗策略就是在人工照明与自然采光之间形成一种平衡,即尽量减少人工照明,而充分利用自然光。采光策略体现的是绿色建筑在设计时充分考虑运用自然光与自然风进行采光通风的设计策略。通过对自然光和自然风的充分利用,可以降低因人工照明和空调所带来的能耗,为人们营造良好舒适的生产生活空间。采光通风策略以充分的运用自然光与自然风为基本设计原则,努力使建筑充分利用自然界的可再生资源,通过采光同分策略降低各种机械能耗,达到节能环保的设计目的。
3.3 可再生能源的利用策略
以太阳能作为一种可再生能源,太阳能在建筑物中的合理使用既可以起到有效降低能耗的作用又可以减少因其他形式的能耗所产生的二氧化碳的排放量。随着科学技术的日益进步,太阳能产业发展迅速,太阳能发电、太阳能热水器、太阳能制冷空调、太阳能采暖能技术设备被广泛的应用到建筑之中。可再生能源的利用策略就是在房屋的使用中在采暖、通风、采光等各个方面充分的运用太阳能这类的可再生能源替代传统能源,起到节能降耗的作用。同时新能源作为一种清洁能源还可以在在某种程度上起到保护生态环境的作用,为构建人与自然、建筑与自然和谐统一的局面奠定了良好的基础。
3.4水资源的利用策略
雨水的收集和污水的处理回收利用是建筑节水的有效措施,通过低技术的建筑处理及后续工种的配合,收集的雨水可用于浇灌用于景观水景,改善了建筑的生态环境。污水的回收利用是建筑内的洗漱污水经有特殊设备的净化处理后,再用于冲厕,或者浇灌等。人工湿地污水处理系统和雨水收集利用及灌溉技术的应用,使水资源利用最大化。系统可以长期稳定运行,且节省投资运行费用低。
3.5其他策略
在保温隔热的处理上,建筑外墙外保温的处理,玻璃采用LOW-E玻璃等K值小的节能玻璃,可以减少建筑护结构的能量交换,这样在建筑运行中节省了很大的能源消耗, 同时在建筑屋顶处使用人工覆土可以减小屋顶的热损失: 屋顶种植绿色植被既增加了绿化面积又改善了生态环境。
4 绿色生态建筑的实现
发展是人类社会永恒的主题。生态建筑强调建筑与人文、环境及科技的和谐统一,由传统高消耗型发展模式转向高效生态型发展模式是建筑发展的必由之路,也是建筑可持续发展的必然趋势。建立绿色生态建筑体系是一个高度复杂的系统工程。要实现这一工程,不仅需要环境工程师和建筑师运用可持续发展的设计方法和手段,还需要决策者、管理机构、社区组织、业主和使用者都具备环境意识,共同参与营建的全过程。
结束语
进入21世纪,绿色建筑已经成为建筑界发展的趋势之一。随着能源问题的日益突出、环境问题的日益严峻以及科学技术水平的逐步提高,在建筑这一耗能巨大的领域,建筑师可以抓住发展绿色建筑这个契机,将多种建筑设计技术与设计策略结合到一起,创造出新的建筑形态与环境,努力使我国建筑事业向可持续发展的领域迈进。
参考文献
[1]曹丽新.浅谈绿色建筑设计的发展趋势[J].中国新技术新产品,2010,(07).