摘 要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對不同功能的建筑物的需求量也不斷增大。由于人們?nèi)找嬖鲩L的需要,建筑功能的不斷變化,空間呈現(xiàn)出更多的可能性,而這些變化的產(chǎn)生導(dǎo)致能源資源消耗的不斷增長,以及給自然環(huán)境帶來很大的壓力。這兩者之間形成的矛盾,綠色建筑發(fā)展應(yīng)運而生,成為建筑發(fā)展的大趨勢之一。本文通過對綠色建筑的基本概念的綜述,并結(jié)合國內(nèi)外著名的綠色建筑設(shè)計案例,提出了設(shè)計綠色建筑的參考建議。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;應(yīng)用;設(shè)計;綜述
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長,城市化進程不斷加深,我國各城鎮(zhèn)的建筑數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長,但是現(xiàn)代建筑的能源和材料消耗大、環(huán)境污染嚴重問題使得人們的建設(shè)發(fā)展與環(huán)境保護產(chǎn)生了矛盾,所以現(xiàn)代建筑已不能適應(yīng)未來社會發(fā)展的要求[1]。因此,發(fā)展功能多樣化、更加綠色舒適的環(huán)境友好型綠色建筑成為建筑發(fā)展的大趨勢。
1 綠色建筑綜述
綠色建筑的重要意義在于在其設(shè)計、建造和使用的整個過程中保證能源和資源的最優(yōu)化利用,并且在為人們提供自然、和諧、舒適的活動空間的同時將對環(huán)境的影響降到最低。綠色建筑倡導(dǎo)遵循自然生態(tài)的客觀規(guī)律,與自然相融合,借助自然生態(tài)系統(tǒng)本身具有的客觀環(huán)境條件、自然資源等進行設(shè)計。為了最大限度的降低資源的消耗量,綠色建筑必須遵循本地化的原則,與當(dāng)?shù)氐馁Y源特色、人文氣候等相適應(yīng),體現(xiàn)出更具地方特色的建筑功能。
1.1 設(shè)計思路
由建筑所構(gòu)成的獨特的環(huán)境體系與其周圍的環(huán)境相互影響、相互作用。建筑室內(nèi)環(huán)境的控制和調(diào)節(jié)方式主要分為主動調(diào)節(jié)和被動調(diào)節(jié)兩種方式。主動調(diào)節(jié)是指通過利用空調(diào)等設(shè)備對室內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié),此方式需要消耗大量能源,因此不符合綠色建筑的設(shè)計原則。而被動調(diào)節(jié)則是最大限度的利用自然環(huán)境的綠色潛能實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)[2]。被動調(diào)節(jié)措施主要包括以下措施:
體形系數(shù)的控制反映了建筑的體型復(fù)雜程度與維護結(jié)構(gòu)散熱面積之間的關(guān)系。體型系數(shù)越大對建筑保溫越不利;通過降低體型系數(shù),有利于減少能耗。建筑的延展面積影響體型系數(shù)大小,可通過對建筑外形的凹凸變化的調(diào)整實現(xiàn)對體型系數(shù)的調(diào)整。同時,窗墻的面積比例也對建筑的能耗產(chǎn)生影響,合適的窗墻面積比在滿足需要的同時也能夠有效減少能量的散失。
建筑的遮陽措施可以有效調(diào)節(jié)建筑內(nèi)環(huán)境的微氣候,該措施尤其適用于夏熱地區(qū)的建筑設(shè)計應(yīng)用。通常一棟建筑的窗口、屋面和墻面等可以進行遮陽設(shè)計,也可通過綠化方法遮陽。而對窗口進行遮陽設(shè)計是最有效的調(diào)控手段。
自然通風(fēng)可以有效改善建筑室內(nèi)的空氣質(zhì)量和環(huán)境溫度舒適度,并且該方式不需要消耗能量,符合綠色建筑的設(shè)計要求。改善建筑自然通風(fēng)的方式一般可通過調(diào)整室內(nèi)局部空氣密度或者溫度,使得室內(nèi)空氣形成密度差或熱壓,從而促進室內(nèi)空氣的流動,達到自然換氣效果。
綠化也是改善建筑內(nèi)微氣候的重要方法,通過一定比例的室內(nèi)綠化,可以有效改善室內(nèi)空氣的溫度、濕度,促進室內(nèi)空氣循環(huán),降低輻射和噪聲污染;而且室內(nèi)綠化植物可以通過其吸附吸收等作用,降低空氣中可能存在的污染物質(zhì)和細微顆粒物,達到凈化空氣的效果;部分植物也具有獨特的香味,大大提升了室內(nèi)環(huán)境舒適度。綠化調(diào)節(jié)的主要形式有:垂直綠化、屋頂綠化、墻體綠化、挑臺綠化、攀援綠化、立體綠化、室內(nèi)綠化等。
1.2 國內(nèi)外案例分析
1.2.1 國外設(shè)計案例
如圖1所示,該建筑為美國太陽能研究所。
如圖所示的建筑設(shè)計,為了增大日光的入射深度,建筑采用了退臺式的體型設(shè)計,使得入射深度的最大值可達27.4m,充分的利用日光照明,降低了能耗。建筑屋頂安裝了太陽能光電板,并設(shè)置了排風(fēng)口。建筑位于半沙漠地帶,其太陽能吸熱壁在白天可以起到良好的隔熱效果,而到夜間則可利用白天貯存的能量為建筑提供熱能。實驗室有部分埋入山體,以減少熱傳導(dǎo),節(jié)約供暖或制冷的能源消耗。建筑沿著山坡的等高線配置,盡量減少施工土方量和對山體的破壞,這也是保護環(huán)境的處理方法之一。在本建筑設(shè)計中遵循本地化原則,因地制宜,全部采用本地植物作為綠化植物。作為美國能源部的研究機構(gòu),太陽能研究所在環(huán)保節(jié)能方面做出了表率,自該建筑投入使用以來,年能耗的支出降低了近20萬美元。
1.2.2 國內(nèi)設(shè)計案例
圖2所示為廈門欣賀設(shè)計中心(MAD)。
建筑首層挑高,并架空,建筑占地縮減到1/3。地面以向城市,增大了城市綠地面積。底層架空和建筑中庭形成自然通風(fēng),夏天將冷空氣帶到各層,冬天可閉合的中庭天窗變成了陽光四季庭。建筑外表皮懸掛了曲面的遮陽膜,有效的調(diào)節(jié)太陽的直射,不僅是室內(nèi)采光充足,而且避免了陽光直射。室內(nèi)大面積的綠化,有利于調(diào)節(jié)空氣濕度和凈化空氣,降低噪音污染,對工作生產(chǎn)也有很大的促進。建筑立面采用特制的半透明遮陽膜,設(shè)計透光率40%,即降低了太陽輻射又給辦公空間提供了充分柔和的自然光,樓頂采用太陽能發(fā)電板裝置,可滿足辦公樓日常辦公所需部分電量。
2 綠色建筑設(shè)計要點
綜上所述,從節(jié)約能源和資源、保護環(huán)境等角度出發(fā),總結(jié)了綠色建筑的設(shè)計要點如下:
(1)綠色建筑的設(shè)計應(yīng)當(dāng)與自然環(huán)境和諧發(fā)展,尊重自然,保護生態(tài)環(huán)境,盡量在建筑的整個生命周期中把對環(huán)境所造成的影響降到最低。
(2)以節(jié)約自然資源和能源為設(shè)計原則,充分利用自然資源和能源,提高利用率,避免一切浪費。
(3)綠色建筑的設(shè)計應(yīng)當(dāng)以人為本,在選擇建設(shè)材料時應(yīng)考慮建材的環(huán)保性和可重復(fù)利用性,避免或者盡量減少建材的生產(chǎn)和使用過程中造成的環(huán)境污染問題以及對人體健康的直接影響;另外,綠色建筑在設(shè)計時應(yīng)充分考慮太陽能、風(fēng)能等清潔能源有效利用的可能性。
(4)綠色建筑在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮其功能的靈活性和對社會發(fā)展的適應(yīng)性。
(5)綠色建筑在設(shè)計時應(yīng)注意建筑的生態(tài)內(nèi)涵,并應(yīng)當(dāng)具備一定的審美意識,使得建筑設(shè)計能夠?qū)⒔ㄖ夹g(shù)和藝術(shù)表達融合在一起,創(chuàng)造出功能豐富、自然舒適、綠色健康的建筑。
3 結(jié)語
綠色建筑必然遵循資源節(jié)約、環(huán)境友好、地域性等方向發(fā)展,未來建筑在減少資源的浪費和保護環(huán)境的同時最大限度的與自然相結(jié)合,使得建筑更加適合人們生活和工作所需,這符合我國可持續(xù)發(fā)展要求。
參考文獻:
[1]劉兆新.我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀挑戰(zhàn)及政策建議[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(13).
[2]劉凱英,田慧峰.基于《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》的綠色建筑設(shè)計流程優(yōu)化[J].施工技術(shù),2014,43(4):60-62.
作者簡介:劉振邦(1979-),男,漢族,四川三臺人,本科,工程師,從事建筑設(shè)計方面的工作。