摘要:近年来,绿色建筑设计理念在我国获得大力推广应用。绿色住宅方兴未艾,发展渐趋成熟,因此本文对绿色建筑设计理念及其在高层住宅设计中的应用进行了分析,以便为绿色建筑发展添砖加瓦。
关键词:绿色建筑设计理念;高层住宅设计;应用
随着全球范围内资源紧张、环境恶化形势的加剧,可持续发展理念得到广泛传播和认可。建筑是能耗大户,其消耗的能源占社会总能耗的近1/3,而且我国建筑能耗水平远高于发达国家。因此,我国政府加快了绿色建筑的实施步伐,2006年发布《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006),提出了绿色建筑“四节一环保”(节能、节地、节水、节材和环境保护)的总目标,2014年又发布了内容更广泛、要求更严格的《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014),并在2015年1月1日起全面施行,成为指导绿色建筑设计的重要文件。住宅建筑尤其是高层住宅建筑在节能降耗、环境保护中发挥着关键的作用,因而本文对绿色建筑设计理念在高层住宅设计中的应用进行了分析。
1 绿色建筑设计理念解析
1.1 整体出发,环境优先
绿色建筑设计始于对场地自然环境与地域环境的关注,为了维持对环境的友好性,应结合当地气候特征、地形地貌、城市肌理条件,使建筑风格与周边环境相协调[1]。设计从整体出发,因为绿色建筑是一个复杂的系统工程,设计时必须统筹各种资源因素,充分整合和挖掘资源潜力,才能从总体上创造最佳绿色效果。
1.2 节约资源,综合利用
利用被动式建筑节能技术,针对当地气候条件,充分利用太阳能、自然通风等天然资源,提供舒适的室内环境。优化自然通风组织,减少空调制冷、机械通风能耗;扩大室内天然采光面积,降低人工照明能耗;优化场地设计和空间设计[2],减少建筑施工对生态环境的破坏;综合利用资源和建筑材料,提高资源利用率,延长建筑使用寿命。
1.3 以人为本,舒适高效
绿色建筑从使用者需求出发,通过满足其各种需求,创造舒适的建筑空间环境。例如加大室内空间与外部环境的渗透,改善室内温湿度、采光、通风和声环境,形成有利微观环境。再如对居住区进行整体设计,创造舒适的小区微气候环境。上述做法充分体现了以人为本的设计理念。
1.4 完整生命,全程绿色
建筑生命周期是从规划设计、施工建造、运营管理直至寿终拆除的全过程。利用全寿命周期设计,在规划设计阶段充分利用环境要素;在施工建造阶段充分结合当地材料和施工技艺,提高资源利用率;在运营管理阶段提供舒适、安全、低耗的空间环境;在寿终拆除阶段回收利用材料,尽量减少和消除对环境的不利影响。
1.5 手段先进,全面把控
绿色建筑设计应利用BIM手段对整个设计流程进行全面把控,并在各个阶段进行仿真模拟和可视化操作,利用集成设计方法确保业主与设计人员进行无障碍的交流,保证建筑、环境、能源、结构、经济等不同专业之间顺畅交流,严格关注细节和团队成员紧密合作。
2 绿色建筑设计理念在高层住宅设计中的应用
2.1 广东地区发展绿色高层住宅的方向
发展绿色建筑与气候条件、地域特征关系密切,只有充分结合这些因素才能实现资源与环境的可持续发展。我国幅员辽阔,各地气候条件、地域特征千差万别,绿色建筑发展方向必然有所侧重。广东地区夏季炎热漫长,冬季温和,常年多雨、潮湿,太阳辐射强,属于典型的夏热冬暖地区,绿色建筑设计应以自然通风、遮阳、防潮、太阳能利用、水资源利用为主[3]。广东年均风速是1~4m/s,可利用建筑布局改善室外风环境、利用室内自然对流改善室内风环境。夏季遮阳是解决强烈太阳辐射的重要手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用丰富的植物资源加强建筑绿化可改善室外热环境。收集雨水、中水回用、使用节水器具等可低成本利用水资源。太阳能发电、供应热水在广东地区有巨大潜力。广东地区适合采用自保温体系,具有构造简单、技术成熟、省工省料、维护成本低等优点。
2.2 场地规划
场地规划主要解决用地合理性和安全性问题,也是实现土地价值的重要基础。容积率决定土地价值利用率,同时也影响居住舒适性,如何取舍需要建筑师与开发商、当地政府充分地协商,通常高层住宅容积率不高于5。建筑朝向应有利于节能和采光,夏季须避免较强的太阳辐射,冬季获得足够阳光以满足采光需要。通风方面,朝向有利于夏季通风,冬季避免主导风向。建筑布局宜采用行列式,有利于获得较好的朝向。建筑间距应保证充足的日照。
2.3 墙体节能
前面介绍了自保温体系,虽然从保温性能上看不如外墙外保温,但胜在构造简单、维护少、使用安全。目前,自保温体系主要有蒸汽加压混凝土砌块、页岩烧结空心砌块、陶粒自保温砌块、泡沫混凝土砌块等。自保温体系需处理的关键问题包括热桥处理、节点处理、外饰面层等。为避免热桥,可在热桥部位砌筑保温砌块或挂网批无机保温砂浆。另外,构造节点和配套材料也有特定要求。外饰面层采用薄抹灰体系时,须保证墙体砌筑的平整度和关注粉刷层的防裂问题。
2.4 遮阳措施
建筑外遮阳措施分为窗口遮阳、阳台遮阳、屋顶遮阳和绿化遮阳等形式。窗口遮阳又分为构件遮阳和附加构件遮阳两种形式,或按构件方向分为水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳和挡板式遮阳等形式。附加构件遮阳是指后期安装的遮阳措施,例如外百叶遮阳、遮阳篷、篷布遮阳等。内凹阳台影响室内采光,卧室突出采光好,但冬冷夏热,采用凸阳台设计可在夏日遮阳,这称为阳台遮阳。屋顶遮阳是设在屋顶的一种遮阳形式,主要形式有棚架遮阳和连续拱屋顶,作用是屋顶防热。绿化遮阳是在外墙、屋顶上种植,利用绿色植物减少太阳辐射对外墙、屋顶的热效应,降低进入室内的热量。
2.5 通风优化
良好的风场设计可以改善场地局部微气候,也是舒适风环境和建筑节能的重要基础。在建筑布局时,应根据夏季主导风向选择朝向,南北向比较有利于通风,利用绿化和导风墙也可获得不错的效果。采用底层架空,设置中庭、天井、开敞走廊都是有效利用自然通风的措施。室内通风环境的营造需要优化户型设计,通过合理设置门窗以形成良好的“穿堂风”效果。例如小户型保障住房,因为户数多,一般采用板式布局,为了获得良好通风采光宜采用外廊式平面布局,所有居室均南北向,空气对流强,自然通风效果好。
2.6 太阳能利用
夏热冬暖地区太阳辐射年均达到4200MJ/m2以上,具有利用太阳能的巨大潜力。太阳能利用装置包括太阳能集热器和太阳能热水系统。太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置,在设计阶段就应考虑将集热器与建筑进行一体化设计,保证集热器与建筑施工同步进行。太阳能制冷空调也是太阳能利用的一个重要方向,虽然目前技术还不够成熟,但未来可期。光伏发电是成熟技术,在许多地区已得到广泛应用,在广东地区也有良好的应用前景。
3 结语
近年来,我国绿色建筑发展很快,建筑面积已超过4.6亿平方米,但从我国住宅产业技术发展而言,总体上依然较为粗放,要达到高水平仍然有较长的一段路要走。设计作为绿色建筑的先导,承担着重要的历史使命,为了使我国绿色建筑发展的更科学、健康,有赖同仁共同努力和砥砺前行。
参考文献:
[1] 顾晓琴,汪一凡.绿色建筑设计在高层住宅中的应用[J].建筑•建材•装饰,2015(1):77,79.
[2] 王艺霖.高层高密度住宅绿色景观设计初探——以新加坡达士岭公寓为例[J].城市住宅,2015(8):45-48.
[3] 宋兴涛.基于住户评价的绿色高层住宅影响要素及设计研究[D].广州:华南理工大学,2018.
论文作者:曾慧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/28
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