摘要:随着社会的发展,人民生活水平的不断提高,对生活方式和生活环境提出了更高的要求。目前人类面临资源过度消耗、气候变暖、环境污染和生态被破坏等问题的威胁,在这种社会背景下“绿色建筑理念”诞生了,得到了社会各界的广泛关注。
关键词:绿色建筑;节能环保;设计方法
引言
随着国家经济能力的提升,人们生活水平的不断提高,对建筑的设计有了更多的要求;而另一面,全球资源短缺,污染严重,建筑能耗的问题逐渐突出,因此,绿色建筑的方案设计成为了主流的发展趋势。
1绿色建筑具备的特征
绿色建筑的建设理念是尽可能的将使用者、建筑物与自然环境有机的融合为一体。绿色建筑与传统的建筑形式相比,具有以下特征:(1)绿色建筑与自然环境更为和谐。绿色建筑在建筑的设计形式、使用功能、还有材料选择上,更侧重于保护自然环境以及生态圈。(2)绿色建筑相对于普通建筑,具有更舒适的室外环境和室内环境,在项目的品质上有更大的提升。(3)绿色建筑的后期运营费用与传统建筑相比有很大的降低,能更快地回收初期投资费用。
2设计原则
2.1绿色建筑强调对生态环境的保护
绿色建筑有别于传统建筑的最基本因素就是对生态环境具有保护作用。在绿色建筑的建设期间就实现对生态环境的保护,将绿色从建设起点出发。因而,保护生态环境的原则是绿色建筑设计时所要遵循的最重要的原则。
2.2绿色建筑秉承以人为本设计原则
住宅建筑的实质就是要为人们提供一个舒适安静的生活空间,满足人们对于居住的相关需求,因而绿色建筑在进行设计时,也要秉承以人为本的设计原则,设计出更符合人们需要的住宅建筑。
2.3绿色建筑要遵循因地制宜的设计原则
任何形式的建筑在进行设计时,都需要遵循因地制宜的设计原则,绿色建筑同样也要遵循,在进行绿色建筑设计时,要结合当地的实际环境情况来进行设计,根据当地环境的实际情况以及周边的气候特点,选择更为适宜的设计方案来建设。
3绿色建筑的设计方法
3.1绿色建筑设计中的风能利用
绿色建筑可以利用自然风,来形成和建筑体内部的空气流动;除此之外,在风力足够的地区,也可以通过风能进行发电,作为建筑内部能量的来源之一。结合外界环境的特点,可以集中布置发电设备,也可以分散布置。其中,集中式布置系统可以将一个建筑群或者一个居民小区作为整体供电单位,在合理的位置安装风力发电机组,一方面能够为城市增添景观,另一方面也实现了绿色能源的供给。上海市的金茂大厦等建筑均装有风力发电设备,国外的此类设计模式也很常见,例如位于美国夏威夷群岛的P.E.I建筑,充分利用了该地区风能充沛的特点,将总输出功率10kW的风力发电机组设立在地势较高处,能够给该建筑提供相当比例的能源。利用风能发电的模式之一,是首先将风能纳入到电网,然后对建筑进行供电,这种方式需要外加的电网;另一种方式则是直接将风能转化为电能,引入到建筑体的能源系统之中。后者的效率更高,值得推广使用。
3.2绿色建筑设计中地热利用
地热也是在很多地区存在的自然能源,已经有不少地区利用地热建造了发电厂。地热同样可以适用于绿色建筑的设计,在具有地热资源的地区,其建筑的供热部分完全可以通过地热来实现。绿色建筑尽可能通过使用清洁的能源来实现环保节能,因此,以地热进行供热系统的设计,是非常合理的一个选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合实践经验,笔者建议将区域之内的热能资源系统进行集中化设计,将收集的地热资源为整体建筑供暖。以一整套设备进行供暖的控制与调节,从而提升对于能源的利用以及设计的经济性。
3.3绿色建筑设计中遮阳
在正午或者炎热的季节,建筑的遮阳设计,可以节约大量的电能。太阳的热辐射,首先通过房屋的窗户作用在建筑体之内,也可以通过对建筑外墙的照射逐渐传导进室内。由此可知,建筑物的墙壁、屋顶以及窗户,是与遮阳密切相关的元素。目前最为常见的建筑外墙设计材料是玻璃,在很多大型建筑的外墙部分,均有大面积的玻璃幕墙。这些幕墙虽然能够对建筑的美观起到作用,但不容忽视的是,其带来的温室效应能够在炎热的季节对建筑内部温度带来较大影响,因为为了保持舒适温度,空调耗电量会急剧提升,违背了绿色建筑的初衷。因此,建筑的遮阳首先应该尽可能避免阳光直射入房屋,同时减少阳光对于建筑外墙围护结构的照射。只有选取了合理的遮阳模式,才能在建筑体的内部维持一个舒适的环境,减少空调等电器的使用,节约能源。
3.4绿色建筑设计中保温与隔热
在绿色建筑的设计中,为了实现保温,应该尽量将建筑物的位置设计在避风向阳的地方,使建筑的大部分房间能够有尽可能多的日光照射时间。在设计绿色建筑形体的时候,应该综合各类因素来平衡建筑的艺术目标与节能目标之间的关系,找到最合适的切入点,实现二者的均衡。为了使建筑物在冬季降低热量的散失,一般可以选择立方体外形,而为了能够尽可能吸收太阳热量,建筑外形应该在南部方向有较大的面积。而在夏季,为了实现隔热,绿色建筑应该主要利用自然遮阳与自然通风的方式,在建筑结构的设计上,使用平、剖面设计,从而引入尽可能多的自然通风。一些有益于隔热的元素,包括屋檐、外廊等,均可在设计时引入。
3.5绿色建筑设计中通风
很多因素会对建筑通风造成影响,包括建筑所在地理位置的气流以及建筑群的彼此空间关系等。而对于建筑本身,则对通风效应影响最大的因素主要来自风压与热压。其中,高压通风的管理是:当风力作用在建筑物之上,会以环绕的方式经过该区域,随后在远离建筑物时恢复到常态,风速的大小则随着建筑物高度的增长而提升。在气流撞击效应的影响下,会在建筑物的迎风面形成滞留区,这个区域的压力一般比大气压要高,而当建筑物外部的气流经过时,会在建筑背面形成弯曲气流,这个区域的压力比大气压低,由此可知,在压力差的作用下,会造成空气的加速流动。如果能对这个规律进行良好的利用,就能够在自然的条件之下实现建筑物的通风。为了使外部的气流与建筑物内部的通风需求相一致,就应该对建筑物的外形进行合理的设计,也要注意对于窗户朝向的设计、窗户密度的设计、窗户开口的设计等,最终达到的目标是以尽可能低的通风量来满足建筑物内部的通风需求。此外,还有一些通风方式也能够起到不错的效果,例如热压通风,假若建筑体的内部和外部存在较大的温差,则会在排风口间形成与高度差有关的热压,从而实现通风;有一些建筑采用的是风压和热压结合的通风,也能起到不错的效果。
3.7绿色建筑设计中的自然采光
自然采光也是绿色建筑的一大特色,充分使用天然光,能够节约能源,具有环保的效果。通常的自然采光可以划分为两个类别,一是以侧窗进行采光,二是以低窗进行采光。除此之外,也有一些建筑使用了建筑的反射光,通过灵活的布局,同样可以实现理想的采光效果。
结语
在将来建筑的设计上,绿色建筑将是主流方向,是可持续发展战略在建筑上的具体体现,在保护生态环境、对能源的节约使用上有着巨大的积极作用,让人们的生活与自然环境更加和谐。通过对绿色建筑的设计原则以及方法的相关描述,希望大家对绿色建筑能有更好的认识。
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论文作者:史清华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签:建筑论文; 地热论文; 建筑物论文; 建筑设计论文; 风能论文; 采光论文; 自然论文; 《基层建设》2017年第20期论文;