唐岱
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綠色建筑設(shè)計(jì)的基本概念包含兩方面內(nèi)容。一方面是節(jié)能降耗,盡可能采用有利于減低能源消耗的新技術(shù),新材料,在規(guī)劃設(shè)計(jì)中科學(xué)合理地利用自然因素,以實(shí)現(xiàn)高效的資源利用,降低建筑能耗。另一方面是綠色環(huán)保,在建筑全壽命周期控制其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,減少廢水、廢氣、固態(tài)廢物的排放,有效解決相關(guān)生態(tài)環(huán)境的問題[1]。
在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑物所處的生態(tài)環(huán)境,注重對(duì)建筑物周圍的植被、樹木以及水資源等與人關(guān)系的分析,使建筑與環(huán)境相融合,真正做到人與自然、建筑與自然、建設(shè)與發(fā)展和諧共生,同步發(fā)展。同時(shí),良好的建筑生態(tài)環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的居住品質(zhì)也有著非常大的提升。
居住者對(duì)于建筑的基本要求是安全和舒適,要以人為本,切勿過于追求節(jié)能減排,而忽略了建筑本身的安全舒適性,保證使用者的生活質(zhì)量。另外,也要考慮使用者的安全健康,要保證室內(nèi)空氣質(zhì)量、熱環(huán)境、噪音和電磁場(chǎng)輻射等因素對(duì)人的影響。
綠色建筑設(shè)計(jì)需從實(shí)際情況出發(fā),切勿盲目的參考國(guó)外綠色建筑設(shè)計(jì)案例,使得成本超出預(yù)算,這也違背了綠色建筑的初衷。綠色建筑設(shè)計(jì)勢(shì)必會(huì)增加部分工程成本,但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,也會(huì)得到不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益,這需要在綠色建筑設(shè)計(jì)初期詳細(xì)核算。
建筑形態(tài)也對(duì)建筑節(jié)能產(chǎn)生重要影響,設(shè)計(jì)中通過調(diào)節(jié)平面的形狀、規(guī)劃布局、體形系數(shù)、朝向等因素,能夠得到不同的建筑節(jié)能效果。合理設(shè)計(jì)建筑的細(xì)部,如墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區(qū)及有效遮陽,提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,也對(duì)建筑節(jié)能有著重大意義。
在建筑設(shè)計(jì)過程中,不僅要注重使用過程中的節(jié)能,還應(yīng)考慮蘊(yùn)含在建筑材料本身中的能源消耗量。在滿足建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)安全的前提下,應(yīng)盡可能地選用生產(chǎn)能耗低的建筑材料,以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料,實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)。再者,應(yīng)減少建筑材料生產(chǎn)運(yùn)輸過程中的能耗,應(yīng)盡可能選用地方性的材料[2]。
綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土地情況、環(huán)境條件等狀況來確定,利用并保護(hù)原有地形環(huán)境,合理控制挖填土方量,確保生態(tài)環(huán)境的平衡。在設(shè)計(jì)中,可以先研究其微氣候特征,根據(jù)建筑需求,通過合理的室外環(huán)境來改編微氣候特征,創(chuàng)造宜居節(jié)能的建筑環(huán)境??梢酝ㄟ^種植樹木來遮擋風(fēng)沙、過濾空氣等,也可設(shè)置水景,利用水來平衡空氣濕度等。建筑規(guī)劃布局中,先根據(jù)日照和太陽入射角確定一個(gè)大致的朝向范圍,再參考當(dāng)?shù)氐南募局鲗?dǎo)風(fēng)向,使建筑群達(dá)到整體通風(fēng)的效果。
綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到周邊環(huán)境中可以利用的因素,如利用周邊的樹木、竹林進(jìn)行墻體材料的選擇;利用周邊地理環(huán)境中的水勢(shì)能源進(jìn)行發(fā)電等。將地域中可利用的資源,需要提高的質(zhì)量,可以使用的地理位置都做好妥善的安排,并根據(jù)實(shí)際使用情況減免不適用的設(shè)施建筑,降低施工和使用難度,提高利用效率。
(1)建筑的體型系數(shù)與建筑的熱工性能息息相關(guān)。建筑體型系數(shù)與單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外墻面積的大小成正比。通常來說,曲面建筑的熱耗小于二直面建筑,在相同體積時(shí)分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大,具體操作時(shí),我們可以考慮減少建筑外墻面積、控制層高,減少體形凹凸變化,盡量采用規(guī)則平面形式。對(duì)于體育場(chǎng)、影院等大型公共建筑,其內(nèi)部的發(fā)熱量要高于外部,則宜采用較大的體型系數(shù)來設(shè)計(jì),散熱效果好。
(2)外墻設(shè)計(jì)要滿足自然采光通風(fēng)要求,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用明廳、明臥、明衛(wèi)、明廚的設(shè)計(jì)。外墻保溫節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料,僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言,通過使用絕熱維護(hù)材料,可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50~80%。采用良好的外墻材料,利用更好的隔熱磚代替黏土礫,節(jié)省土地資源。采用鍍膜窗戶,其導(dǎo)熱系數(shù)較小,能夠改善室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定性。加強(qiáng)門窗的氣密性,減少熱交換。使用各種輕便可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)備抵御冬季太陽的直接輻射,同時(shí)冬季能夠調(diào)節(jié)便于來光。
(3)室內(nèi)采光選取采光性能最高的建筑朝向,多利用庭院、中庭的采光作用;采用自然光調(diào)控設(shè)施,如采用反光板、反光鏡、集光裝置等,改善室內(nèi)的自然光分布。設(shè)置室內(nèi)溫度和濕度調(diào)控系統(tǒng),使室內(nèi)的熱舒適度能得到有效的調(diào)控:根據(jù)使用要求合理設(shè)計(jì)溫度可調(diào)區(qū)域的大小,滿足不同個(gè)體對(duì)熱舒適性的要求。采用動(dòng)靜分區(qū)的布局,建筑外墻需要采取有效的隔聲、減噪措施,保證室內(nèi)的隔聲性能。新型的玻璃產(chǎn)品能有效地改善室內(nèi)的光環(huán)境和熱環(huán)境,降低噪音的滲入量。合理設(shè)置風(fēng)口位置,并采取一定的措施防止、結(jié)露和滋生霉菌。
(1)室外綠化。夏季地面的輻射熱反射到外墻和窗戶的熱量約占總熱量的一半,為了降低反射熱,應(yīng)該多增加室外灌木和草坪,爭(zhēng)取減少熱反射量。對(duì)于冬季寒冷的地方,適宜種植落葉性植物。
(2)建筑外墻綠化。例如種植常春藤和野葡萄等自攀緣性植物,可以進(jìn)一步減少輻射量,對(duì)建筑物立面裝飾性也很好。
(3)陽臺(tái)與屋頂綠化。陽臺(tái)綠化不僅能使室內(nèi)獲得良好的景觀,而且也豐富了建筑立面造型并美化城市景觀。要根據(jù)具體情況選擇不同品種的植物,如喜陽還是喜陰。陽臺(tái)綠化需考慮植物高度,不能影響通風(fēng)采光。屋頂綠化具有蓄水,減少廢水排放,還可以達(dá)到保溫隔熱的作用。
合理利用清潔再生資源在綠色建筑設(shè)計(jì)中非常重要,例如太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬荣Y源。太陽能是當(dāng)前最流行的一種清潔型能源,前期投入相對(duì)小,利用率較高,在世界各國(guó)都有廣泛應(yīng)用,利用太陽能和地?zé)崮墚a(chǎn)生的熱水作為日常生活用熱水,利用太陽能光電系統(tǒng)來支持日常生活用電。雨水回收系統(tǒng),可以將雨水根據(jù)需求進(jìn)行收集,經(jīng)過一定處理達(dá)到符合設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到節(jié)能減排,綠色環(huán)保,節(jié)約自來水資源。此外,還有江水源、水蓄冷、透水混凝土等技術(shù),在上海世博中心項(xiàng)目中,通過這些節(jié)能環(huán)保新技術(shù)的應(yīng)用,節(jié)約的電量可供一萬居民生活一年。
綠色建筑的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。我們要用科學(xué)合理的綠色建筑設(shè)計(jì)方法,把建筑有機(jī)地結(jié)合到自然環(huán)境中去,成為環(huán)境的過濾器和調(diào)節(jié)器,達(dá)到人與自然、建筑與環(huán)境的和諧共存,營(yíng)造出健康、安全、舒適的生活環(huán)境。