摘要:在可持续发展战略指引下,低碳节能的绿色建筑成为建筑行业的风向标与主流发展趋向。绿色建筑技术作为发展绿色建筑的重要手段,如何实现其与建筑设计的优化结合,是当前绿色建筑发展领域的重要议题。本文针对绿色建筑技术在建筑设计中的优化结合进行分析探讨,为绿色建筑的推广与发展提供有益的理论参考。
关键词:建筑设计;绿色建筑技术;优化结合
在节能环保、绿色低碳的社会发展潮流之下,绿色建筑发展势头迅猛。但高效的绿色建筑设计需要保障各专业的协调配合,资源的高效与节能化利用,提高空间使用功能的基础上,实现节能环保,持续发展。但是纵观时下绿色建筑的设计与建造,过分追求高科技、盲目使用设备材料,追求表面化绿化建筑造型等问题凸显,导致建筑资源浪费、造价高昂、能耗偏高,建筑使用功能浮夸化、室内舒适性能暂时化,与可持续发展理念、绿色节能理念相背离。对此,需要进一步明确绿色建筑技术与建筑设计的优化结合之径,实现二者的有机融合,确保绿色建筑在给人们提供舒适的居住环境的同时,实现低碳节能、绿色环保、经济高效的目的。
1 绿色建筑技术概述
绿色建筑指从设计到建筑到最后投入使用的整个生命周期内容,利用对建筑结构的设计,及其与周围环境的协调,将光能、风能等可再生资源应用于其中,最大程度上实现节能降耗与环境保护。而建筑施工技术并非是对传统建筑技术的简单升级,而是基于发展的眼光、可持续理念开发的新型建筑技术,这种建筑技术这种围绕绿色环保、低碳节能展开,常见的绿色建筑技术如下:
1.1节能环保技术
构建绿色建筑,应以节能为基础,提高建筑设计、施工与施工的节能效果,对此则要改变传统的资源能源消耗方式,同时更要建筑物使用过程中的能耗。对此,可采取节能环保技术,即通过科学布置建筑外围结构构造一个保温隔热层,利用节能型材料,提高节能性能。
1.2地源热泵技术
地源热泵技术的实施是提高建筑物节能性能的有效措施。此技术就是通过处理地热能源,将其应用于建筑物设计之中,如,在暖通系统设计上,利用地热减少电能消耗,实现节能降耗。
1.3太阳能技术
应用太阳能技术,开发太阳能资源,将其引入建筑设计之中,是构建绿色建筑的有效之径,成为绿色建筑的重点。利用太阳能技术不仅可以采暖、采光,还可以利用光伏发电为建筑物提供电力资源,减少电能消耗,实用价值与节能价值极高。
1.4应用绿色植被
建筑设计中将绿色植被引入其中可以更好的实现绿色建筑,强化建筑绿化效果,提高建筑内部环境的宜居性与舒适性,凸显绿色建筑的环保价值。例如,有效植被可以吸附环境中的有毒有害物质,净化空气,巧用此类植物将在很大程度上提升建筑的绿色环保效果。
2绿色建筑技术与建筑设计的优化结合
伴随着社会经济的飞速发展,人们对居住与工作环境要求逐渐提高,宜居性、舒适性、环保性成为建筑设计的重点。对此,建筑设计师应紧随社会发展趋势,把握人们需求,优化建筑设计,结合绿色建筑技术要点,实现二者的有机结合、协调发展,优势整合。
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2.1规划阶段的优化结合
建筑工程设计始于前期的准备与规划阶段,为提高建筑工程设计水平,必须从这一阶段着手,在此阶段中将绿色建筑技术融入其中,提高绿色建筑设计的针对性与科学性,为后期设计奠定基础。第一,前期规划中,应做好对施工现场地质、水文、通风、光线等环境的实地综合考察,确定地下管线的排布。第二,分析建筑工程相关资料,将绿色建筑技术融入其中,实现能源利用与建筑技术的协调配合与良性循环,减少不必要资源的投入,减少资源浪费。第三,根据本土气候条件,合理配合绿色建筑布局,使其符合冬暖夏凉的要求,提高对风能、光能、土地等能源资源的利用率。第四,应用绿色建筑技术,对屋顶、墙体等施以绿化配置。
譬如,凯布朗利博物馆在绿化建造上,在垂直绿化方面下足了功夫,通过建构“流动式”植物灌溉系统,在天台、屋顶、墙壁等区域配置绿化区域,设计者还发明了金属桁架与聚酰胺毛毡等绿化种植系统。在绿色建筑技术的应用上,选用再生骨料混凝土等低耗能、高效率、无污染的节能环保型材料。建筑规划设计中,对其的影响因素较多,因此,需要对设计图纸进行相应的优化,使得建筑设计符合实际情况相关要求,防止建筑受到不良因素的影响。
2.2气候适用性设计优化结合
建筑设计在进行绿化设计时,需要充分考虑到工程所在地的环境,根据外部环境对建筑材料及参数进行调整。外部环境中气候是主要影响因素。如,东北严寒地区,在绿化建筑设计上在对建筑形态科学规划的基础上,更要考虑到窗墙比,在植物种类上选择石竹等常绿植株。近年来,伴随着工业化的发展,工业废气废水排放、汽车尾气排放、垃圾燃烧等造成穹顶之下生态环境污染严重愈发严重,对此,绿色建筑是减少建筑扬尘的污染问题的重要举措,绿色建筑通过应用低能耗、无污染型建材,由此不仅可提高建筑节能环保性能,更可应对不同气候条件下的不良影响。时下,被动式节能技术作为绿色建筑技术的一种,被愈发广泛地应用于建筑设计之中,通过对自然资源的被动式利用,优化建筑围护结构,利用自然采光与通风优化建筑设计,从而有效提高建筑的节能效果与舒适性能,减少采暖、采光过程中对电能等不可再生资源能源的使用。
2.3 节能优化设计
绿色建筑技术结合建筑设计可实现节能优化设计,而节能设计既需要节流,还需要开源,双管齐下方可达到最佳的绿色建筑设计效果。首先,在节流上,可从建筑形态设计方面着手,即在保证建筑美观的基础上,合理应用绿色建筑技术,节约土地、巧设空间布局,节约能源资源。四川双流国际机场T2航站楼正是以圆柱穹顶打造建筑形态,以透明材料作为屋顶,虚实结构构建起建筑外壁,实现良好的维护作用。西侧水平结构优化了西向热工性能。其次,在开源上,利用绿色建筑技术开发应用太阳能、风能等资源。例如,在水资源的利用上,通过设置热水循环供应系统,雨水收集利用技术,可以提高水资源利用率,减少浪费。如,水立方利用30000m2屋顶进行雨水收集,雨水收集率为100%,可供给百户人家一年用水量。绿色建筑技术与建筑节能技术的结合,借助模拟手段分析建筑能耗,实现绿色建筑的优化设计。
3 实例分析
某框架剪力墙结构的建筑,面积为20万m2,总层数为17层。初级设计阶段,基于绿色评估手段,结合专家论证,对工程项目开展绿色规划设计。第一,充分利用地热资源。通过对建筑场地实地环境的勘察,借助地下水热能,利用热泵技术开展水热交换,将地下冷热能量进行提取,切实有效地为建筑供暖供冷。本工程通过设置地埋管,利用地源热泵技术取能不取水,此类资源清洁、可再生,并且耗费仅为中央空调系统的二分之一左右,节能降耗、节约成本效果突出。第二,设置外遮阳装置,利用被动式技术,在该地区建筑物采取遮阳装置,降低空调负荷,减少能源消耗的基础上,优化了室内舒适度。在外幕墙窗设计上,不仅以中空 Low-E镀膜玻璃为遮挡物,更将电动铝合金遮阳百页设置于中空玻璃外,从而确保建筑物兼具外遮阳与天然采光功能,此方式不仅美观,更不会如传统遮阳构件般易发生坠落事件,在节能的基础上兼具安全性能。
4结语
面对当前社会环境污染的愈益严重,能源资源的不断减少,现代建筑设计应充分利用绿色建筑技术,因地制宜、因人为本,从规划设计初期开始,对绿色建筑技术与建筑设计进行优化结合,减少能源资源的消耗,降低建筑成本,切实提高建筑的节能性与宜居性。
参考文献
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论文作者:张俨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/4
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