【摘 要】住宅建设与千家万户息息相关,它涉及到每个居民的切身利益。住宅建设又与国家、社会关系密切,它影响着国家发展与社会安定。近年来,住宅建设进入由“数量型”转向“质量型”的开发建设阶段,绿色人居设计更是近年来大家都热衷提倡的重大方向。
【关键词】绿色建筑;绿色住宅设计
1.绿色住宅建筑的概念
绿色住宅建筑是按照生态学的原理设计,以可持续发展战略为指导,在住宅的建设和使用过程中,有效利用、节约资源,使得住宅建筑本身的资源消耗和对环境的污染程度降低到最低限度,为人类营造舒适、优美、洁净的居住空间。简而言之,绿色住宅建筑就是健康舒适、高效清洁、和谐自然的住宅。
2.绿色住宅建筑设计的特点
2.1节约资源保护环境
我国的资源国情:资源总量大,资源类型齐,人均资源占有少;开发利用不合理是实际存在的状况,从总体来看,我国生态环境恶化的趋势初步得到遏制,部分地区有所改善,但目前为止环境形势依然严峻,不容乐观;保护环境是不可忽视的大事,在建筑设计中要注重对资源的合理使用,达到节约资源的目的。
2.2加长建筑材料的使用寿命
现阶段许多住宅建筑花费大量金钱建设但是却得不到有效的利用。绿色生态设计有4个阶段:修理、精炼、重新设计、再思考。日本政府通过绿色生态设计使资源的利用率提高4倍甚至10倍,有效地减少了资源和能源的浪费,降低了生态环境的干扰。建筑材料的可靠性、高耐久性也是提高效率的有效方法,因为材料的再使用或者再处理均需要再次消耗能源,因此,延长建筑材料的使用寿命也是十分必要的。
2.3遵循生态平衡规律
生态平衡又称为“自然平衡”。即指生态系统中,在一定时间内,生产者和分解者之间都保持着一种相对平衡状态;也就是生态系统的能量流动和物质循环较长期地保存稳定,这种平衡状态叫做生态平衡。生态系统处于平衡状态时,系统中的有机体种类数量大、生物量和生产力也最大。人们使用绿色生态的环保材料,经过回收利用,既不影响动植物生长又不危害人类健康。
3.绿色住宅建筑设计的措施
3.1因地制宜,绿色环保
在建筑设计中,要合理利用土地。结合地理形式的建筑,例如客家土楼、陕北窑洞等,这些建筑蕴含着我国传统建筑的精华,闪现着环保和谐的光芒。它们最大的利用了当地的自然资源,居住效果冬暖夏凉,保温保湿。当然各地有各地的特点,绿色生态住宅应该挖掘本地因素,将传统建筑优势和现代科技相结合。在做好建筑设计的同时,进一步提高绿地面积比例,搞好沿街绿化、楼间绿化、楼旁绿化,改善小气候,营造良好的生态系统。
3.2合理利用绿色植物
将电脑控制技术同住宅建筑构造技术相结合,把生态建筑同绿色生态体系移植到住宅建筑内部,从而利用内部植物环境为住宅建筑内部提高一定气候调节作用,改变住宅内部生态环境。此外,利用绿化植物,注重人和植物、建筑物和植物的关系,实现各种物体之间的共生共荣,打造人和自然和谐统一的空间环境。
3.3外围护结构的保温隔热设计
绿色生态建筑的主要部分就在于外围护结构的能耗,外围护结构的节能是保证生态建筑节能的重要措施。最需要注意的就是建筑的保温隔热,对于其材料的选用我们也要多加考虑,要结合当地气候条件与地势来选用不同种类的保温隔热材料。具体来说,我们常常将保温能力高的材料用于一些在北方气候寒冷地区的建筑,这些建筑的结构中我们通常都是采用具有隔热功能的保温材料,大大减少了外界的冷空气对建筑内的影响。同时,国内在建筑设计过程中引进并采用了很多国外先进的技术,复合墙体就是其中一个较好的突破,将保温材料融入到墙体之中,既增强了墙体的承重能力,也使建筑的保温效果更加明显。
3.4减少空气的热交换,降低能量损失
住宅建筑要保持空气在建筑中具有适当的密封度,外墙不能自由开启,内庭要封闭,确保空气的有序流动。此外,利用地源热交换系统,夏季时将进入建筑的气体进行冷却,冬季时将进入建筑的空气进行加热,利用土壤一年四季具有稳定温度的特点,冬季作为热泵供暖热源,将高于环境温度的地热能供给到建筑室内采暖,夏季将土壤作为自然空调的冷源,将建筑室内热能抽取释放到环境温度的土壤中,利用土壤环境温度均衡的特点,减少建筑周围空气的热交换,降低能量损失。同时,还可以对热量排放进行再利用,通过空调热回收系统将排出建筑室外的热空气进行回收,实现建筑供暖的目的。
3.5进行节能设计,利用自然资源
在建筑设计中,要统筹考虑节地、节水、节材、节能,最大限度地运用被动式能源系统。加强对风能的利用,保持良好的通风条件,减少空调的开机使用,促进优质空气的循环更新。建筑最主要的面不要朝向主风向,减少热负荷;设计好住宅采光,尽可能的利用太阳光,减少电耗。窗口的采光需要科学设计,也可以科学设置屋顶天窗,实现内部采光;利用好再生能源,全年日照在2500h以上的地区,安装太阳能设备,提供热水或者电能;做好雨水收集系统,利用收集的雨水来冲刷、灌浇花草;充分利用节能电器,减少对能源的消耗。基于上述节能设计,我们要提高建筑的科技含量。
4.贵安新区生态文明创新园示范建筑设计分析
结合贵安新区的生态建筑设计进行分析,要求与我国绿色建筑评价标准ESGB的内容相同。
图一:室内自然采光分析
4.1视觉舒适度
建筑全部安装了LED节能灯具。围护结构采用双层玻璃结构的形式,既保证了保温隔热性能,又满足了自然采光需求。同时,彩色薄膜发电玻璃天窗也提供了足够日照。双层窗间设置有可调节百页,用来控制眩光。室内照明分区尽可能细化,房间内走廊、休息区、工作台都设置独立的电气控制开关,从而实现行为节能。
4.2室内空气质量
建筑主要通过可开启窗户以及天窗进行自然通风。风貌形式的天窗在夏季起到拔风作用,促进自然通风换热。同时,建筑安装的地道风新风系统结合去湿消毒设备,对供应建筑的新风进行处理,有效延长过渡季。建筑主要公共空间以及办公空间均装有CO2浓度感应器和PM2.5感应器等,并连接到智能楼宇控制系统。
图二:自然通风+地道风系统分析
4.3能耗实时监控设计
项目共设置了10个计量设备,其中两个用于室内照明与插座(每层各1);一个用于走廊和应急照明;一个用于室外景观照明;一个用于新风机组电耗;一个用于地暖系统电耗;三个预留其他机电设备电耗;一个用于光伏发电量。并通过计量设备上的标识和数据输出,使得建筑使用者实时了解建筑能耗情况。
5结语
综上所述,绿色住宅建筑设计要在现代住宅建筑的基础上,从更加宏观的环境与资源角度去关注人类生活,将住宅与环境资源及人类活动更加紧密地融为一体。以“健康环保,以人为本”为设计理念的绿色生态建筑,无疑是值得肯定和赞赏的,从某种程度上也代表着未来建筑设计的发展方向。
参考文献:
[1]董位,王建国.可持续发展的城市与建筑设计[M].南京,东南大学出版社,2014.
[2]曹伟.生态建筑,生态建材,发展战略[J].新建筑,2015.5.
论文作者:韩冰
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/2
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