北京中联环建文建筑设计有限公司 北京 100044
摘要:生态环境平衡发展是城市建设过程中首要遵循的原则,并以城市绿色建筑、人与自然和谐发展、消耗资源合理利用为城市建设基本目标。提高人们生态环境保护意识、绿色建筑意识、节约环保意识,促进建筑以和谐、节约、适用、舒适、经济为设计原则与目标,将绿色建筑意识带入到实际建设中,改善传统建筑施工过程对生态环境造成污染、破坏、资源浪费、成本投入过高等现象,实现经济、社会、生态共同和谐发展的大好局面。鉴于此,文章重点针对建筑设计中绿色建筑设计的要点进行了分析,以供参考。
关键词:建筑设计;绿色建筑设计;要点
1导言
在现代建筑的设计理念中倡导绿色建筑的思想,不但可以有效的提高建筑使用中所拥有的舒适度,而且能够达到节能减排的效果。在建筑的建设中采用无公害的绿色原料,可以有效的降低对环境的污染,并且这样做可以使建筑整个建设的过程的各个细节方面得到很好的改进,从而使产生的建筑垃圾减少,进而能够最大限度的降低对环境的污染,使建筑行业能够持续、稳定的健康发展。
2绿色建筑设计原则
2.1整体设计原则
绿色建筑节能设计应遵循的首要原则便是整体设计原则,设计师要将气候条件、文化精神、经济等各方面因素进行综合考虑,并不能只重视局部而忽略了整体的设计。例如,为了应付绿色建筑节能设计的设计理念,只在建筑中设置极少数量的太阳能光伏玻璃等行为,这种过于形式化的绿色建筑节能设计,无法充分体现节能设计的优势。因此只有注重整体的绿色建筑建筑节能设计,才能促进节能设计更加完善,为人们提供真正的绿色生活环境。
2.2节约能源原则
我国是一个人口基数大、增长速度快的人口大国,因此,在资源人均占有量上一直没有达到世界平均水平,能源需求量也在日益的增长。这样的情况下,就要求建筑工程在建设过程中需要对能源上的使用量进行合理的规划,尽量做到不占用过多的能源,还可以在建造过程中多加入一些节能设计;建筑工程为了达到绿色节能设计理念上提出的严格要求,设计师在设计的过程中就要尽量使用新型材料,并且在建筑功能设计环节上多打造一些新型的节能系统。这样的处理,可以增强建筑的生态环保功能,尽量减少其对周围环境的污染。
2.3坚持对自然环境保护的原则
绿色建筑节能理念,落实应用在建筑设计的过程中,要求建筑设计师对于建筑工程周边地区的地理环境、自然地貌以及水资源分布等条件进行综合性分析,在能够维持景观以及资源的和谐协调基础上,实现最大程度的对于周边环境的控制和稳定,例如对于废弃物进行处理以及对于有害气体的排放进行控制等等。
2.4以人为本原则
人作为社会与建筑使用主体,绿色建筑节能设计的设计核心理念便是要为人们提供健康、舒适、绿色的生活环境。因此,设计师在进行绿色建筑节能设计的过程中,要严格遵循以人为本的原则。设计师要在绿色建筑节能设计中强调环保节能、人的主观居住舒适程度。在设计时,应尽量采用新型的建筑节能施工材料,利用维护结构的保温性能、隔热性能不断提升,增加室内的温度舒适程度。另外,还可以利用地热能等各种新能源取代取暖、降温。
3绿色建筑设计的重要性
3.1能够有效降低能源消耗
在实际的建筑设计中,绿色建筑的理念,要贯穿到整个工程的各个环节中来,并且将如何有效的降低建筑物能源消耗这个命题,设定为绿色建筑设计的关键内容。例如在对建筑的项目进行设计时,相关的工作人员,应该根据施工现场的实际情况,来对所涉及的建筑物走向、体积、整体布局,以及相关建筑材料的使用情况进行综合化的考虑,这样才能够有效的为节省能源目的打下关键的基础。
3.2绿色建筑设计能够推动企业的发展
我国一直坚持着可持续发展的理念,人与自然、人与社会的和谐相处属于一项十分重要的内容。绿色建筑指的是在建筑设计的过程中加入绿色环保的理念,进行相应的节能建设和环保建设。进行绿色建筑设计,不仅是响应国家政策的行动,还有利于建筑企业提高社会的知名度和市场竞争能力。与此同时,使用绿色建筑设计的理念,还是企业降低成本费用,有效提高企业经济效益的一个途径。
3.3有益于人们的生活健康
绿色建筑的营建,在设计工作中,工作人员会根据实际的情况,从人性化的角度出发,尽可能的为使用者提供一个舒适的环境感受。并且提倡绿色化的建筑设计,在施工过程中,还可以杜绝使用污染性较高的材料,这样在对人们的日常生活做出保证的同时,尽量避免一些有害物质对人体产生的侵害。
4建筑设计中绿色建筑设计的要点
4.1充分考虑结构形式对建筑物的影响
建筑结构的设计中,基于绿色建筑的节能原则应选用低耗轻质的结构体系,常见的轻质结构体系主要有:轻钢网架结构、壳结构、格构板式轻型建筑等,同时也包含近年来新出现的例如张拉膜结构、预应力穹顶结构等。从灵活耐久的角度出发,建筑的内部结构应该选择具备可变性。罗杰斯曾说过,一座易于改造的建筑才会拥有更长的使用寿命和更高的使用效率。结构布置可变灵活的建筑,可以适应不同功能的需求,改造和重建的频率大大减少,节约消耗的资源和投资成本。建筑的结构可变性,保证了建筑后续升级改造的余地,这样的结构系统才是可持续的。基于材料和结构系统的性能发挥来说,任何一个结构体系在理论上都是存在一个临界点的。当结构方案超过临界点时,结构支撑体系就会失效,材料就会破坏,结构就会坍塌。而当这个临界点未达到时,就会导致材料性能的浪费系统或构件不能发挥其最大效益。因此,在保证安全性的基础上最大程度地发挥结构效能也是绿色建筑设计中应该抓住的要点之一。
4.2节水与节能
据统计数据显示,我国每建成1平方米的房屋,就大约要释放0.8吨的碳,同时,在建筑使用过程中,照明、采暖、制冷、供水等方面的能源消耗的碳排放量也是相当的大。因此,在低碳节能建筑设计中,对这些方面的设计多加以改变,减少因此而产生的碳排放量。例如,在照明方面,设计过程中,可以利用目前開发的一些新能源,如光电天窗、光电玻璃、光电窗间墙等,其中如光电玻璃,是利用电能是玻璃兼具光亮和通透性,以达到照亮室内的作用,从而,在白天的建筑过程中,可以减少灯光照明的使用,降低电能源的消耗。在采暖和制冷方面,可以采用置换式新风系统、地面辐射采暖等方法来进行采暖和制冷,在设计过程中,也可以通过密封墙体之间的衔接处,来提高室内的温度,以此来减少能源的消耗。在供水方面,可以设计雨水收集器、污水收集器等装备,将雨水和污水进行收集和处理,然后进行循环利用,可以节省很大的水资源。
4.3强调因地制宜的原则
在进行绿色建筑设计的过程中,设计需要强调因地制宜的原则,不能够盲目照搬照抄。一般情况下,各个地区的气候条件存在比较大的差异,对不同的地区进行建筑绿色的设计工作,其策略也存在比较大的差异。在绿色建筑设计的过程中,需要充分联系当地实际的自然因素、气候条件以及地域因素,在建筑的采光、集热、通风以及制冷的过程中最大程度使用自然条件,有效减少在采光、供暖、通风、降温的过程所造成的不必要的污染和能耗消耗。一般来讲,对日照条件比较良好的西北地区,进行绿色建筑的设计工作,需要加强调对太阳能的使用,而对于一些降雨比较多的湿润地区,使用太阳能就没有办法达到很好的效果。还有,对北方比较寒冷的地区来讲,在建筑设计的过程中,需要更加重视建筑自身的保温性能,所以,需要在保温材料方面投入更多的资金,对南方一些气候比较炎热的地区来讲,就需要更多地考虑遮阳板的角度和方位的设计工作,避免因为太阳的辐射而出现眩光的情况。
4.4在设计过程中注重节能技术的使用
绿色建筑在设计的过程中,不仅要重视对节能材料的使用,更要注重对节能技术的使用。材料作为建筑的基础,绿色材料的使用只能说明该建筑已经具备一个绿色建筑的底子。如果在之后的施工与使用中遵循传统建筑的设计方法,那么这还是一个传统的建筑设计。在设计时,可使用太阳能来降低建筑的能耗;通过外墙和通风系统的设计,减少人们对于电器的使用;适当的引进现代智能技术,让建筑具备“自主的节能意识”。如德国的IKAROSHouse,该建筑是由Rosenheim大学应用科学系所建造的,以很好的利用太阳能而闻名(见图1)。该建筑通过太阳能电池板、真空保温板、良好的通风系统和高效的机械系统,大大降低了建筑的能耗。目前,该建筑所产生的能量已经高于其所需求。也就是说,该建筑实现了“负能耗”。
4.5可再生能源的利用
4.5.1风能的应用
在绿色建筑设计过程中,风能的应用方式主要有利用风能压力促进房屋内部通风换气和风能发电两种。因此,在我国的沿海地区,由于气候较为湿热,所以在规划建筑布局时,设计人员需要对建筑物单体的体量和建筑物群体的组合形式进行和科学合理的设计和布局,有效的利用建筑物阳面和阴面之间形成的风压差,促进建筑物内部空气的流动,使建筑内部可以处于气流循环状态,从而让单体建筑能够拥有较为良好的自然换气通风效果。在城市中心和建筑物较为密集的地区,由于空气流通性相对较差,所以,设计师可以在建筑物顶部设计一个捕风装置,通过利用风能的垂直分布特点和空气流动过程中产生的烟囱效应引导气流沿着特定的轨道流动,从而达到改善建筑内部热环境,进而满足居民在舒适度上的要求。与此同时,在对单体建筑进行设计时,设计人员需要收集施工地区的气象资料,到施工现场进行实地调查,了解现场的风环境,以便对建筑物开口的高度和位置进行合理的调整,使得建筑物中有大部分的房间都能够拥有良好的通风换气环境。
4.5.2太阳能的应用
在绿色建筑设计中,太阳能的应用可以被划分为被动式、主动式和太阳能光电这三大技术种类。其中被动式的应用技术主要是通过对建筑物周围和环境和朝向进行合理的布置、对建筑的外部形体和内部空间进行优化处理、合理的选择施工材料和机构类型等来达到收集、存储与合理分配太阳能的建设目的。主动式技术是将太阳能管道、集水器、风机,或者是散热器、存储热量的装置等构成统一的太阳能供热采暖系统,并将其与太阳能制冷剂相组合,在建筑物内形成太阳能制冷供热系统。光电技术主要是半导体具有的光电效应作为应用原理,在建筑物内安装由太阳能电池板、逆变器、充电控制器和蓄电池构成的发电系统,以此来节约电能资源,减少建筑物运行成本,减少环境污染。
4.5.3其他能源的应用
伴随近些年城市化发展速度的提升以及城市人口的扩大,不仅导致城市能源危机问题愈发的严重,城市生活垃圾的污染面积也随之不断的扩大。对此,设计人员可以在不影响建筑物地基稳定性的情况下在建筑物的下方设计一个半封闭式的垃圾存储和焚烧空间,将单体建筑物中每天产生的生活垃圾进行统一焚烧,并将焚烧后产生的热能和电能存储起来,通过管道传输回建筑物内部。此外,海洋能源中的潮汐能和海流能等,可以被应用到一些沿海建筑物内部的发电之用,设计人员可以通过设计地下管道的方式,将白天收集到的海洋能源来维持建筑物内部夜晚基本的供电,从而达到节约电能资源,减少建筑物夜间运行成本,提高建筑企业经济效益的作用。
4.6绿色建筑设计在建筑围护结构墙上的应用
首先,建筑的外墙起到围护结构的作用,是维护结构基础的主要部位。围护结构和砖石结构的外墙是不同的,砖石结构的外墙主要是混凝土结构和剪力墙结构。但是建筑的外墙结构是填充材料的。所以设计师可以把绿色建筑设计应用到建筑的外墙结构设计中,使用较轻的、保温效果好的材料。
其次,建筑的围墙外侧不要选用较轻的保温材料,例如,泡沫板和岩棉板等。一般来说,建筑的使用寿命比较长,质地轻的材料会降低墙体的抗震能力,也不能进行外挂或者是动作比较大的装修,墙体还容易出现裂缝。所以,在进行设计的时候一定要结合工程的实际情况,选择最合适的保温材料,对建筑的结构进行合理的设计,不要出现冷桥的现象。
5结论
总而言之,绿色建筑的出现,可以看成是人类力求与自然和谐相处的体现。因此在其设计中,不仅要体现环保理念,还要具备人文性。在设计要点和设计方式时,应在满足人们对于建筑基本需求的基础上,大量使用绿色技术和材料,降低建筑在施工与后期使用中的能耗,从而实现人与自然的和谐发展。
参考文献:
[1]魏小梅.建筑设计中绿色建筑设计的要点分析[J].建材与装饰,2016,01:103-104.
[2]韩立姣.探析建筑设计中绿色建筑设计的要点[J].四川水泥,2016,08:29.
[3]欧阳泰鸿,邢杰.浅析建筑设计中绿色建筑设计要点[J].建材与装饰,2016,32:82-83.
[4]张冬冬.建筑设计中绿色建筑设计要点分析[J].居业,2016,07:57+59.
论文作者:荣刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/11
标签:建筑论文; 建筑设计论文; 建筑物论文; 结构论文; 过程中论文; 太阳能论文; 节能论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;