中国本土绿色建筑被动式设计策略研究论文_张俨

张俨

星河地产集团有限公司 518000

摘要:近年来,低碳环保成为现代建筑发展的主流趋向,绿色建筑成为热点并逐步推广。绿色建筑的建设与推广,既需要对可再生资源的优化利用,对绿色建筑施工技术的创新应用,更需要科学应用被动式设计策略,优化其层级框架系统,融入本土化设计思路,针对本土绿色建筑深挖行之有效的被动式策略,这是目前乃至今后很长一段时间中国建筑师推广绿色建筑的必由之径。

关键词:绿色建筑;被动式设计;策略

相关研究表明,中国建筑业资源能耗约占社会总能耗的三分之一左右,较之发达国家,我国建筑每平方能耗是其他发达国家能耗的3倍以上。在不可再生资源日益短缺,环境污染日益严重的今天,作为三大能耗产业的建筑行业,应紧随十九大关于“坚持绿色发展,做好环保产业,加强生态文化建设,大力建设美丽中国”的号角,着力推广绿色建筑。而绿色建筑的深化发展,不仅是可再生能源与绿色施工技术的简单堆砌,更需要设计师的创造性设计,而被动式设计策略是引动设计师设计思维,激发设计师设计灵感的助推剂。据此,文章针对中国本土绿色建筑的发展,提出被动式设计策略,以推动中国本土绿色建筑的蓬勃发展。

1绿色建筑被动式设计策略概述

绿色建筑设计包含主动式与被动式两种。主动式策略基于化石等不可再生资源进行建筑设计,维持空调照明等系统的运转,抑或将太阳能、风能进行转换,利用机械设备应用太能设备。相对于主动式策略,被动式策略更为符合绿色建筑理念,其推崇的是“前空调系统时代”,即采取利用蓄热材料、自然通风、选择适宜朝向等策略减少能源消耗,换言之,被动式策略通过调节客观因素,被动应用可再生资源,实现资源的高效、节能化、高效化利用。现代无论各行各业都愈发提倡可持续发展,而可持续发展的前提是资源、能源的永续利用,在此背景下,绿色节能成为社会主流趋向。绿色建筑成为建筑行业的新型力量,且愈发受到社会各界的推崇。而在绿色建筑的设计与建造中,倘若一味的采取主动式策略,可能会在一定程度上保障了建筑环境的舒适性,但这种以能源、资源消耗为代价的设计建造方式并非长久之计,同时,这种设计建筑方式造价高,有些地区无法支撑高昂的建造代价。因此,我国在绿色建筑的发展上,为保证其持续发展,必须从本土地域特点出发,因地制宜,降低资源、能源的消耗,减少建造成本,发展绿色低碳建筑。对于,采取主动式设计策略俨然不符合我国绿色建筑发展要求。我国本土化绿色建筑的发展,应立足本土,因地制宜,结合本土经济、自然等综合环境状况开发设计策略,综合来看,被动式设计策略最契合当前绿色建筑的可持续化发展需求。

在绿色建筑被动式设计策略上,截至目前,我国已有诸多成功案例,譬如,台湾成功大学林宪德教授组建绿色建筑设计团队,建造了绿色建筑魔法学校,工程完成后,林教授借助工程模拟,对建筑能耗及节能贡献率进行了统计分析,分析结果如图1所示。

图1 台湾成功大学魔法学校节能对策效益分析图

从图1 可见,该工程中所采取的节能策略主要包括建筑设计节能、通风设计节能、设备减量节能、可再生能力节能等方面,其中前两方面可完全归诸于设计师的创造性设计,而后两方面则是被建筑设计影响的层面。从分析图可见,建筑设计中,建筑设计师赋予建筑绿色节能贡献率有着直接性的掌控作用,其贡献度占比极高,见图2。

图2 由建设设计师的创造性设计而产生的节能贡献率

综上,在绿色建筑设计中,建筑设计师通过创新建筑设计理念,整合绿色建筑设计知识,优化建筑设计方法,采用适宜的被动式设计策略,联合工程师,可进一步提升绿色建筑节能贡献率。

2 绿色建筑被动式设计策略开发之径

2.1加强建筑资源的检测控制

中国本土绿色建筑在应用被动式设计策略时,应结合本土特点,发挥地域资源优势,以资源优化推动被动式策略的发展。对此,首先应加强对建筑资源供应的把关与控制,完善资源供应结构,控制资源质量,如,太阳能采暖功能的设计与运用,需要从被动式设计原理出发,从资源供应角度、太阳能光传播板的应用等方面进行分析设计,对太阳能进行科学化被动式设计。

2.2完善建筑细节

被动式设计策略为本土绿色建筑奠定了科学的理论应用基础,从被动式策略出发,本土绿色建筑在设计上需要立足于本土,开拓设计理念,把握建筑细节,使建筑结构层次感更加明了清晰,提高设计质量与效率。如,基于被动式设计策略在对建筑内部空间的制冷与保暖效果进行设计时,可利用对建筑内外部结构的改变而实现,这正是被动式设计所提倡的通过通风、光能等可再生资源的应用,细化建筑空间的利用价值,使建筑设计切实契合于绿色建筑发展要求。

2.3提高设计效率

实施被动化设计策略,创新了建筑设计的思维,拓展了设计渠道,提高了设计效率。应用被动式设计可融不同设计理念于建筑设计其中,优化整合施工流程,

使施工活动更为有序。如,施工设计以绿色建筑资源应用为基础,立足于工程环境,在设计中结合被动式的资源分配,提高资源利用效率。在施工方案上开展层次划分,被动式设计有了更为多元化的设计思路与发展空间。在被动式设计策略的推动下绿色建筑资源利用率切实提升,本土建筑资源得到更为充分的利用,建筑的绿色节能效果更为突出。

2.4应用现代科技

如前所述,应用被动式设计策略提高了社会资源利用率,推动了绿色建筑发展进程,同时为现代科技的推广应用提供了有利的环境。传统建筑设计以单一化分析原理开展规划设计,而被动式设计策略则课对社会资源进行多元化利用,从材料设计、能源供应设计、风向设计等诸多不同角度

(下转第158页)展开,使绿色建筑设计渠道更为多样化,涵盖的设计因素更为广泛,提高资源利用率的同时,提升了绿色建筑规划水平。为建筑领域资源循环利用提供了利好空间,节能降耗落实与建筑建设始终。如,被动式设计策略驱动下,在绿色建筑设计中以自动检测技术对建筑空间进行智能化分析,使建筑空间更为直观的展现于设计者面前,使设计更为科学化、客观化,推动了我国本土绿色建筑的健康有序发展。

3中国本土绿色建筑被动式设计策略实践应用

近年来,被动式设计策略被愈来愈广泛的应用于中国本土绿色建筑之中,且实践应用效果斐然。以某农宅被动式设计为例,分析被动设计的应用情况与设计效果。项目建设之初,建筑设计人员百年走访不同地区弄找建设情况,基于实地考察、模拟等形式分析现代农宅建设趋向,模拟建构典型农宅模型,然后从建筑学角度出发,从社会、建筑、建筑表现案方面引出建筑被动式设计影响因素。其中社会因素主要指住户状况,建筑因素主要指建筑实地环境,建筑表现主要指宜居度。在该建筑结构设计上,设计人员结合本土环境与气候条件,利用专业知识开展被动式设计,在设计上利用通风、遮阳等基本的被动式设计策略进行“夏季散热、冬季保暖”的设计,优化建筑围护结构,充分利用自然采光,从而以被动式设计提高了建筑内外环境的宜居度与舒适度,真正打造了节能化绿色建筑。

4结语

在绿色建筑的快速发展背景下,建筑设计师在设计中,应结合建筑本土特点,充分调动自身主动能动性与创造创新能力,采用被动式设计策略,从国情与实际出发,合理配置资源的应用,秉持因地制宜原则,创新应用绿色建筑资源,以被动式设计策略开拓本土绿色建筑设计思路,提高绿色建筑设计水平。

参考文献:

[1]许超,宋文博.我国被动式建筑发展现状及其对策[J].吉林建筑大学学报,2018,35(03):82-84+88.

[2]郭妍.被动式建筑设计基础理论与方法研究分析[J].居舍,2018(05):145.

[3]李思萌,郎冰.基于自然通风的被动式建筑设计策略探讨——以青岛某被动式建筑师工作室为例[J].建筑节能,2018,46(01):57-61.

论文作者:张俨

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/27

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