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摘要:在建筑设计过程中,优化与结合绿色建筑技术,有利于促进我国建筑行业朝着低成本、低消耗、低碳环保、科技含量高的新型道路发展。将绿色技术与建筑有机的结合起来,能够为人类提供良好生存环境的同时创造可观的经济与社会效益,为人类造福。
关键词:绿色建筑技术;建筑设计;优化与结合
绿色建筑技术是以实现可持续发展的绿色观念为其发展的目标,在很大程度上绿色建筑技术的应用和推广,可以有效的降低传统建筑过程中对环境的污染程度,同时也可以实现与自然环境协调发展的战略目标。因此,对于落实好绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合的工作,从很大程度上来说是非常有必要的。
一、绿色建筑概论
绿色建筑指在建筑的全寿命周期内,新时代环保绿色理念的指导下,以环保为前提,采用绿色技术、绿色施工、新能源运用等方式完成建设的,能最大限度地节约资源的,包括节能、节地、节水、节材等,保护环境和减少污染,并且能为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑物。而绿色建筑技术注重低耗、高效、经济、环保、集成与优化,是人与自然、现在与未来之间的利益共享,是可持续发展的建设手段。绿色建筑设计是指从设计阶段就考虑到上述的方方面面,从建筑方位、走向起就要考虑到建筑修建完成后的季节、温度及光照、通风情况等;再到修建材料选择,再到设备和管理的引进,施工技术以及未来投入使用后的室内节能、风能和太阳能的利用等各个方面都要以可持续发展为前提。
二、绿色建筑技术在建筑设计中优化与结合的具体措施
1建筑规划方面
在绿色建筑的设计过程中,需要先对建筑进行整体规划,从根本上提升建筑设计的合理性。为了进一步提升建筑设计的科学性,需要在规划过程完成后进行设计优化。该过程的工作内容为应用BIM等软件对建筑的周边环境进行模拟与研究,让建筑的布局和朝向等因素能够与当地环境有最佳的适配状态。另外在该过程中,需要结合建筑特点、周边区域面积等因素确定对建筑的施工区域进行规划和布局,保证建筑能够满足相关要求。而在建筑自身结构优化方面,主要结构设计优化内容为建筑的围护系统、遮阳系统、形态设计、内部布局等方面,在这些方面的设计过程中,需要严格按照相关标准进行设计与优化,保证建筑自身有很强的节能效果。
2气候适应性方面
在绿色建筑技术的应用过程中,需要能够让建筑实现对周边区域环境的有效利用,对于树木、天然湖泊资源等,在建筑设计中通常可以进行直接利用,提升建筑应用环境质量。而要达成节能设计,一个重要措施为合理应用自然光照和风力。对于光照研究,可以应用BIM软件进行建模仿真,对于建筑的风力应用,常用软件为CFD,最终实现对自然环境的合理有效利用。例如在瓦努阿图国家会议中心的设计中,通过对建筑区域的环境因素研究,发现该地区处于热带地区,气候为低纬度海洋气候,白昼时太阳直射角度很大,需要进行相应的遮阳设计,同时在建筑施工区域,昼夜风力也发生改变,通过对以上气候信息的探究和了解,最终确定方案为在建筑周边铺设植被,同时设置种植屋面,有效实现了隔热。对风向的研究发现,白昼时风向为海洋吹向陆地,夜间相反,所以该建筑最终采用朝向海洋方向的外挑布局形式,这种方式能够实现对风力的最大程度应用,降低了空调等电气设备的运行时长。
3建筑形态设计方面
公共建筑需要保证外观的新颖性,这类建筑的外观对建筑的节能性能、建设成本等方面往往会造成重大负面影响。要解决这类建筑的在施工和运行过程中可能产生的问题,需要对建筑的形态进行优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以成都双流国际机场为例,该建筑在设计过程中,采用圆形穹顶直接落地的设计模式,并且建筑的玻璃幕墙占据面积极大,这为整个系统的制冷等方面都提出了严峻挑战,所以需要进行形态优化。在优化设计过程中,优化对象为屋盖方案,优化内容为屋盖采光玻璃整体形状,应用DOE2软件对设计人员提出的方案进行建模仿真,探究不同设计方案在建设、运行中的资源损耗,最终选择成本最低的方案进行建设。
4建筑节能设计方面
建筑节能设计可以在形态设计过程中完成,这类建筑的特点通常为没有明显的围护结构,这种结构在大型公共建筑中应用情况较多。但是对于民用建筑来说,需要对建筑的节能方面进行优化,优化对象为围护结构、建筑墙体等。对于建筑的围护结构,主要涉及门窗等,所以在建筑结构的优化过程中,需要对维护结构的面积、布局等内容进行进一步分析,使围护结构既能够提供应有的采光功能,又能够在此基础上降低维护结构的能量损耗,发挥建筑的节能性能。例如在某民用建筑中,发现初始设计方案虽然能够让建筑获得很好的采光效果,但是应用BIM软件分析发现,该设计方案中由于围护系统占据面积过大,降低了建筑的保温隔热能力,所以优化过程中降低了围护系统面积。对于建筑墙体优化来说,优化内容包括外墙和内部墙体,需要保证这些墙体都有很高的隔热性能。
5采光设计方面
对于大型公共建筑来说,应用人造光源进行照明会导致建筑运行中产生大量能耗,为了提升建筑的节能性能,一个重要做法为在建筑穹顶设置采光遮阳天窗。在该天窗的设计和优化过程中,优化内容为对天窗的面积等方面进行合理设计,充分利用太阳辐射进行建筑内部的深度采光。另外在采光系统的设计过程中,还需要设置能够进行遮阳的设备,通过该系统的应用能够将室内光照强度和温度保持稳定。例如在成都火车东站中,就已经应用了这就采光结构,最终让室内环境保持在一个稳定的波动范围内,同时降低了空调等电气设备的电力损耗。
6建筑围护结构与智能化系统
透明玻璃在建筑外围护结构的使用已逐渐成为主流趋势,但就从节能环保角度来考虑,以透明玻璃造就的外围结构尽可以减少使用,虽然在一定程度上能增加室内的采光效果,在冬季也能增加室内的太阳辐射量,但在夏季,由于当下科技技术的限制,透明外围结构的隔热效果不是很理想,因此这一结构的设计应用会对室内空调系统造成巨大的负荷,从而增加了能源损耗。即使在透明外围结构安装遮阳物,造成的能源损耗也是巨大的,因此从节能环保的角度上来考虑,应尽可能的少使用透明外围护结构。另外,随着科技技术的成熟,建筑中的智能化系统依靠通讯网络系统不仅能为人们提供舒适便捷的室内环境,还能有效的节约建筑能源的使用,在生态环境保护方面起着重要作用。
7开发利用可再生资源
在设计绿色建筑过程中,要尽可能的开发利用可再生资源,例如太阳能的利用,这项再生资源的开发利用能有效的降低能源的损耗,同时还减少能源消耗过程中的环境污染问题。太阳能可再生资源的开发利用主要分为以下三个方面:太阳能空调、太阳能热水器以及太阳能电池。除此之外,在可再生资源的开发利用过程中,还包括对浅层地热的使用,这一方面的使用主要存在于空气调节系统、地埋管换热以及地下地表水的换热中。因此,在进行绿色建设设计时,要综合考虑建筑地的土壤状况,选取最合适的节能设备。另外,许多新的可再生资源逐渐被人们开发利用,例如风能、潮汐能等等,随着科技技术的创新与发展,可再生资源的利用技术一定会越加完善,在不久的将来一定会实现绿色建筑。
结束语
绿色建筑技术在建筑工程设计中的优化与结合,其大部分是在同自然环境的优化与结合,在很大程度上依赖于设备与技术的革新,这需要设计师具有高水平、高质量的专业知识。因此,在一定程度上要求建筑行业加强对于绿色建筑设计人才的培养。以此,来达到绿色环保的技术与建筑进行有机结合的设计理念,实现人与自然的和谐相处。
参考文献:
[1]张书娜,赵杰峰,时瑞国。探究绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合[J].居业,2016(12)
[2]徐振锋。建筑工程施工绿色施工技术的应用[J].江西建材,2017(21)
论文作者:陈玉兰
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/27
标签:建筑论文; 过程中论文; 技术论文; 结构论文; 建筑设计论文; 采光论文; 节能论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;