王鎖宏
近年來,綠色建筑設(shè)計理念,在建筑設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用,順應(yīng)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨向,并在建筑行業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。市場競爭局勢越來越激烈,建筑行業(yè)要想自身永葆生機與活力,就必須通過應(yīng)用綠色建筑設(shè)計理念,實現(xiàn)建筑全壽命周期內(nèi)各項資源的高效利用,減少資源浪費與流失,進(jìn)而為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入能量。
綠色建筑是城鄉(xiāng)建設(shè)中實現(xiàn)可持續(xù)理念的方法,它需要創(chuàng)新的設(shè)計理念,運用先進(jìn)的技術(shù)支撐和可操作的評估體系,在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生[1]?,F(xiàn)階段,得益于節(jié)能環(huán)保政策的大力推行,建筑的能耗越來越嚴(yán)重的問題逐漸減少,在建筑生產(chǎn)中,由于高能耗問題的存在,給人們正常的生活造成了極大的影響。而在建筑設(shè)計中,能耗的控制是至關(guān)重要的,這就要將綠色建筑應(yīng)用理念貫穿于建筑設(shè)計的方方面面,以此來推動建筑設(shè)計可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn),順應(yīng)建筑設(shè)計的發(fā)展趨向(具體詳見圖1)。
圖1 綠色建筑應(yīng)用理念
1.2.1 新舊資源的高效利用原則
要想將傳統(tǒng)能源的使用負(fù)擔(dān)降至最低,就要最大限度地利用已有資源,加強能源的開發(fā)與研究,比如太陽能、風(fēng)能和水資源,已經(jīng)成為現(xiàn)代能源中不可缺的組成部分,最大限度地減少對有限資源與環(huán)境的影響。優(yōu)化建筑設(shè)計,既是對新型能源的高效利用,又是對建筑能耗問題得到有效解決。
例如,商洛設(shè)計院辦公樓,把太陽能、屋面花園、樓層花園、雨水收集等技術(shù)應(yīng)用到屋頂設(shè)計等方面,通過“光電轉(zhuǎn)換”原理和“海綿城市”設(shè)計理念,實現(xiàn)由太陽能轉(zhuǎn)化為熱能和電能,給公共盥洗間供熱水,給公共空間夜景照明,采用屋面收集的雨水用于樓層花園的澆灌等,該樓用水、用電分別節(jié)約了30%和20%,節(jié)能效果顯著,發(fā)揮了自然能源優(yōu)勢。
1.2.2 回應(yīng)環(huán)境原則
人類發(fā)展帶來環(huán)境生存壓力,可持續(xù)發(fā)展源于環(huán)境問題,綠色建筑設(shè)計是對環(huán)境問題的回應(yīng)。加強建筑所在區(qū)域的環(huán)境保護(hù),是綠色建筑實施的關(guān)鍵所在,也就是采用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的手段,把建設(shè)的環(huán)境成本、建筑直接經(jīng)濟成本控制在可控制的范圍內(nèi),也就是既要充分利用自然可再生能源及資源,又要對建筑全壽命周期問題進(jìn)行深入分析,對能耗低、環(huán)境污染小的建筑材料加以優(yōu)先選擇,與保護(hù)環(huán)境的目的相契合。在保護(hù)環(huán)境原則中,要不斷減少對環(huán)境壓力,降低對環(huán)境負(fù)荷,減少耗能,回收利用比如風(fēng)能、水能、太陽能等自然能源;充分利用比如地勢、氣候、陽光、空氣、水流等環(huán)境因素,有效解決環(huán)境問題。例如,商洛設(shè)計院辦公樓,使用自然太陽能發(fā)電,供室外場地景觀照明、樓體夜景照明和空中花園、屋頂花園照明;對屋面雨水進(jìn)行回收,用于樓層花園澆灌,保護(hù)了環(huán)境,減少了污染,實現(xiàn)了自然環(huán)境與社會生態(tài)環(huán)境的緊密結(jié)合。
1.2.3 以人為本原則
建筑是人類抵御大自然對人類的傷害和威脅的庇護(hù)所,綠色建筑的目標(biāo)就是通過人類的建設(shè)行為,達(dá)到人與自然和諧共生,滿足人類追求適宜生存居所的需求和愿望[2]。要實現(xiàn)這一目標(biāo),在進(jìn)行建筑設(shè)計時,就要落實好以人為本的原則,決好人與建筑的關(guān)系,實現(xiàn)人“對美好生活向往”,既要滿足人日常出行、生產(chǎn)、生活、安全、健康、舒適等的基本需求,又要滿足人日益增長的精神需求、社會生態(tài)和人文關(guān)懷,更好地把人類的智慧、文明與文化、美學(xué)、哲學(xué)緊密相連。既有歷史性,又有傳承性,更有人文特性。
例如,在報送建設(shè)部陜南商洛特色民居圖集中,為了強調(diào)商洛的地域特點、環(huán)境特征和人文情懷,專題組織認(rèn)真調(diào)研,從民間挖掘了許多具有地域特點的建筑元素,作品采用傳統(tǒng)屋脊、馬頭墻,祥龍、梅花、向日葵、桐籽花等表示吉祥的圖案,采用傳統(tǒng)的粉墻黛瓦、坡屋頂風(fēng)格,以青磚、石材為主,達(dá)到了就地取材、特色鮮明、美觀經(jīng)濟節(jié)能的效果,深受老百姓歡迎。
把綠色建筑設(shè)計理念,運用于場地規(guī)劃中,是實現(xiàn)綠色建筑的前提。規(guī)劃首先要遵守土地資源節(jié)約原則,控制建筑物容積率,其次要想實現(xiàn)對土地資源的高效利用,將建筑的占地面積縮減至最低,確保土地利用率最大提升,結(jié)合建筑的實際場地條件,保證原有地勢形態(tài)的完整性,盡可能減少對場地的過度平整,對周邊生態(tài)環(huán)境的人為破壞,在規(guī)劃指標(biāo)的控制之下,進(jìn)行生態(tài)設(shè)計,科學(xué)選址,科學(xué)設(shè)計。
例如:商州區(qū)中學(xué)項目,充分利用地形的自然特點,適度改造,合理利用高差,不同功能區(qū)根據(jù)場地標(biāo)高分成若干個臺地,而在每個大臺地內(nèi)又結(jié)合功能、空間需要,合理利用高差,形成空間層次豐富的地上、地下、半地下空間,營造出比較理想的規(guī)劃方案(圖2)。
在建筑設(shè)計中,要加強綠色建筑設(shè)計理念的運用,結(jié)合建筑場地的氣候條件,相對溫度、直接太陽輻射、間接太陽輻射、平均風(fēng)速、平均云量、最佳朝向等情況進(jìn)行分析(圖3)。對建筑朝向進(jìn)行設(shè)計研究,并對周邊建筑相互影響因素進(jìn)行充分考量,最大限度地把綠色建筑技術(shù)分析成果應(yīng)用于工程設(shè)計中(具體詳見圖3)。
圖2 商州區(qū)高級中學(xué)被動式太陽能技術(shù)分析
圖3 商州區(qū)高級中學(xué)綠色建筑分析
例如:商州區(qū)中學(xué)項目設(shè)計,結(jié)合場地前期條件分析,進(jìn)行了綠色建筑分析,該場地夏天主要以東南風(fēng)為主的氣候特點,考慮建筑物周邊的陽光照射時間過長,在熱傳遞的影響下,將會增強室內(nèi)溫度,因此,在建筑設(shè)計中,建筑朝向要盡可能選擇東偏南15°的方向為最佳,在吹東南風(fēng)時,可以通過風(fēng)的吹向作為建筑物室內(nèi)溫度降低的必要手段,盡量減少使用空調(diào)時間,達(dá)到建筑節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。
2.3.1 窗節(jié)能設(shè)計
要想充分發(fā)揮出建筑采光和通風(fēng)功能,就必須要高度重視門窗設(shè)計這一問題,由于門窗的安裝是相對簡單的[3],傳熱系數(shù)也比較低,所以在門窗設(shè)計中,要加強節(jié)能門窗的采用,框料要采用塑鋼、斷橋鋁合金等可阻熱框料,玻璃要采用中空玻璃、雙層玻璃等,發(fā)揮獨有的隔音、隔熱等作用。同時要結(jié)合建筑實際所需,注重門窗的樣式和尺寸的合理選用,為室內(nèi)通風(fēng)和采光率的合理化創(chuàng)造條件,既具有良的透光性、裝飾性,又具有良好的隔熱保溫性。達(dá)到夏季能阻止熱量進(jìn)入室內(nèi),冬季能阻止室內(nèi)熱量傳出室外的效果。
2.3.2 采暖空調(diào)的設(shè)計
隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展,綠色建筑逐漸走入人們的生活,這其中暖通設(shè)計中的綠色建筑應(yīng)用更是受到人們的關(guān)注。暖通設(shè)計的空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)以及采暖是建筑工程設(shè)計中的重要組成部分,為了給人們創(chuàng)造更為舒適的室內(nèi)居住及工作環(huán)境,很多建筑均配備了空調(diào)設(shè)備和供暖通風(fēng)設(shè)施,這些設(shè)備對自然環(huán)境構(gòu)成了一定威脅,不僅會排放大量有害氣體及溫室氣體,還消耗大量能源。因此,促進(jìn)建筑節(jié)能,發(fā)展綠色建筑能有效的減緩自然環(huán)境的壓力,在采暖空調(diào)設(shè)計時,要圍繞熱源進(jìn)一步完善供暖系統(tǒng),避免太陽光的直射,以免影響到節(jié)能系統(tǒng)的正常使用。
運用綠色建筑的設(shè)計理念,在進(jìn)行工程建設(shè)中采用各種新型墻保溫材料,在外墻材料的選擇中,要注重節(jié)能環(huán)保理念的滲透。比如,要加強新型加氣混凝土的廣泛應(yīng)用,發(fā)揮出外墻的隔熱和保溫的性能,我國墻體材料發(fā)展總趨勢是高強、輕質(zhì)、保溫、隔熱、防火、無環(huán)境污染,由實心向空心,塊類向板類發(fā)展,由小塊向大塊發(fā)展,由單一材料向復(fù)合綠色發(fā)展,墻體傳熱在建筑外表皮所占比例較大,目前在陜西商洛主要采用外墻外保設(shè)計,采用范圍大,使用壽命長,技術(shù)成成熟,經(jīng)濟效益顯著,通過優(yōu)化墻體設(shè)計,達(dá)到了節(jié)能的效果。
要想將綠色建筑功能的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來,就要合理規(guī)劃建筑格局,充分考慮綠色建筑物之間的各項指[4],比如溫度、濕度、日照、朝向、風(fēng)向等,注重綠色建筑物的安全性與環(huán)保性。要積極推廣使用新型節(jié)能建筑體系的運用,把建筑功能與綠色建筑設(shè)計理念有機結(jié)合,運用技術(shù)手段和評估標(biāo)準(zhǔn)為綠色建筑設(shè)計作質(zhì)量保障。
例如:以商州區(qū)中學(xué)設(shè)計中,通過引用綠色建筑理念,在具體設(shè)計中,在滿足建筑功能需求的情況下,對被動式太陽能技術(shù)分析(具體詳見圖2),和綠色建筑分析(具體詳見圖3)、季節(jié)性植物的選用、屋面綠化、建筑進(jìn)排風(fēng)口的設(shè)計以及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體保溫設(shè)計加以合理化利用,在滿足建筑功能要求的前提下,強化了綠色建筑理念的設(shè)計。
建筑物的正確選址,要結(jié)合建筑的實際要求,從建筑生命周期分析,兼顧建筑系統(tǒng)、景觀、功能、文化需求定位,結(jié)合實施對策,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行合理科學(xué)規(guī)劃,控制占地面積,避免出現(xiàn)資源消耗現(xiàn)象[5],減少各類自然災(zāi)害對周邊生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。要對建筑物的自身情況和施工工序進(jìn)行全面了解,避免對周邊生態(tài)造成不利影響。
在建筑物布局設(shè)計中,綜合考慮整個建筑群的布局,結(jié)合區(qū)域特點、建筑周邊環(huán)境等進(jìn)行充分考慮。對日照間距進(jìn)行合理控制,確保最佳的通風(fēng)條件和朝向,使建筑主體與外圍環(huán)境、室內(nèi)等綜合系統(tǒng)協(xié)調(diào),綜合考慮建筑的資源、能源、風(fēng)、光、聲、水、材料等系統(tǒng),達(dá)到因地制宜和宜人舒適的目標(biāo)。注重歷史地域文化的傳承,充分體現(xiàn)出“鄉(xiāng)愁”,實現(xiàn)綠色家園。
總而言之,加強綠色建筑設(shè)計理念的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,要將建筑設(shè)計推向綠色化、可持續(xù)化發(fā)展的道路,實現(xiàn)綠色環(huán)保理念與建筑設(shè)計的有機融合,彰顯綠色建筑設(shè)計理念的應(yīng)用價值。因此,在實際應(yīng)用過程中,要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,強調(diào)以人為主體,創(chuàng)建理想的建筑,贏得用戶的滿意度,最大限度的實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益取得雙贏。
[1]《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB50378-2014).中國建筑工業(yè)出版社.
[2]饒戎.綠色建筑/《綠色建筑》教材編寫組編著.中國計劃出版社,2018(8):80.
[3]張曉建.建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計理念的運用分析及研究[J].江西建材,2017(05):20~21.
[4]雷永長.淺談綠色建筑設(shè)計理念在建筑設(shè)計中的整合與應(yīng)用[J].建材與裝飾,2015(45):119~120.
[5]呂夢.淺談綠色建筑設(shè)計理念在建筑設(shè)計中的整合與應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(09):131~132.