(沈陽理工大學 藝術設計學院,遼寧 沈陽 110159)
在現(xiàn)代設計演進史中,丹麥、挪威、瑞典等北歐五國無論是在設計理念、設計技術層面、亦或是在施工裝配層面均高屋建瓴,其不但是現(xiàn)代主義設計的搖籃,亦是人情化設計的先驅(qū)、共生理念的先導、綠色建筑的先行者,芬蘭現(xiàn)代建筑師阿爾瓦·阿爾托(Alvar Aalto,1898-1976)在功能主義瀕臨泛濫之時率先提出人情化建筑理論,瑞典在可持續(xù)發(fā)展城市建設理念逐步完備之時將其集大成,率先建立生態(tài)城理論,而在當今全球資源能源供應安全不穩(wěn)定、氣候變暖、各國大力倡導節(jié)能減排的大環(huán)境下,丹麥則又率先建構了綠色建筑理念,其大力推動了低能耗建筑之發(fā)展,最大限度的保護了環(huán)境,減少了污染。
綠色建筑(Green building)又稱可持續(xù)建筑、生態(tài)建筑,以節(jié)能減排、保護環(huán)境、回歸自然、人與自然和諧共生、可循環(huán)、可持續(xù)為目的,即四節(jié)(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材)一環(huán)保。在建筑整個生命周期(從規(guī)劃到設計,從建造、運營到維護、改造及拆除)中,綠色建筑要實現(xiàn)資源之有效利用、低碳,即要將“綠色”的概念貫穿于整個項目過程之始終。綠色建筑技術以BIM、人工智能、大數(shù)據(jù)技術為重要支撐,以生物可降解材料、綠色保溫材料、太陽能、智能電器、冷頂、低能耗房屋和零能建筑設計、電致變色智能玻璃、節(jié)水技術、可持續(xù)室內(nèi)環(huán)境技術、自供電建筑等的應用為具體實現(xiàn)手段,其涵蓋了從自然科學到人文社會科學的不同層次。綠色建筑技術可以有效地提高建設項目的質(zhì)量、改善人居環(huán)境、降低碳排放、實現(xiàn)環(huán)境保護、保持自然的生態(tài)平衡、達到與自然和諧一致及動靜互補,其亦是綠色城市化進程的有效手段。
在化石資源短缺、能源運輸成本上升、環(huán)境健康問題、水環(huán)境問題、糧食安全問題引起廣泛關注的背景下,各國政府意識到過度依賴單一能源的風險,其增加了對太陽能的研究與關注,在建筑領域,建筑學家也積極探索建筑節(jié)能的途徑與措施,保羅·索勒瑞(Paul sollery)與20世紀60年代首先提出了“建筑生態(tài)學”(Arology)的概念與生態(tài)城市理論,這一可持續(xù)發(fā)展思想其后不斷發(fā)展。20世紀70年代,帶有強烈的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略色彩的綠色建筑(生態(tài)、可持續(xù)建筑)理念逐漸融入建筑設計中,并逐步成為未來建筑設計的主導理論,至80年代,綠色節(jié)能環(huán)保技術及其建筑體系日臻完善,至90年代其最終走入正軌,當前,許多國家將綠色建筑納入未來城市發(fā)展戰(zhàn)略,并發(fā)展了不同類型的綠色建筑評估系統(tǒng),這為綠色建筑實踐及其推廣做出了重要貢獻。
在綠色建筑技術的實際應用中,首先應合理選擇,不盲目堆砌技術,因地制宜,節(jié)能為本,其在建筑領域的應用首先應合理應用門窗施工技術,當前,我國95%以上的實際建筑均為高耗能建筑,而高耗能建筑中,門窗耗能及其帶來的熱損失占據(jù)耗能的一半以上。因此,為了實現(xiàn)建筑的綠色節(jié)能,有必要加強對熱損失的有效控制,積極運用鋁合金節(jié)能門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗以提高門窗的保溫性能、提高門窗的氣密性。但在門窗施工技術的實際應用中,亦應注意以下幾點、因樓制宜:
(1)固定式、推拉式和平開式為市場上主要的門窗類型,鋁塑復合門窗、鋁合金節(jié)能門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗為市場上主要的新型環(huán)保門窗,分析和了解不同類型窗戶的節(jié)能、特點和成本及門窗的傳熱系數(shù)、門窗的氣密性、窗墻比系數(shù)與朝向可以達到事半功倍的節(jié)能效果[1]。
(2)在滿足建筑適宜的采光通風的基礎上,在分析不同地域太陽輻射強度與光照率的基礎上選取科學合理的窗墻比例和朝向,也能達到一定的節(jié)能效果。
(3)合理選用綠色節(jié)能材料,如GGG石墨EPS隔聲保溫復合板、斷熱鋁材、聚氨酯泡沫等[2]。
照明施工是綠色建筑工程的重點,其應做好以下工作:
(1)在實際應用中,應考慮當?shù)貧夂驐l件、太陽輻射強度與光照率,結(jié)合實際情況,采取適宜的窗墻比,在確保室內(nèi)能夠有良好的自然光照明的同時降低采暖和空調(diào)之能耗,即找到能耗與光舒適度間的平衡點以達到節(jié)能環(huán)保的效果[3]。
(2)太陽能具有綠色環(huán)保、可再生和無污染的特點,太陽光可以創(chuàng)造人造光無法創(chuàng)造的自然環(huán)境,如將太陽能光伏組件用于建筑可以創(chuàng)造低能耗、高舒適度的人居環(huán)境,滿足人們的照明需求。
照明節(jié)能技術在我國具有良好的應用前景,因此,應加強對照明節(jié)能技術的研究,深入挖掘和探索其技術優(yōu)勢和技術特點。推動照明節(jié)能技術在未來的施工中得到全面普及,為建筑業(yè)更好的發(fā)展奠定基礎。
綠色建筑是一項綜合性系統(tǒng)工程,墻體保溫節(jié)能技術是降低能耗的關鍵一環(huán),墻體保溫節(jié)能技術大致分為4種類型,即外墻內(nèi)外保溫、外墻夾心保溫與墻體自保溫[4]。4大保溫節(jié)能技術的應用可以減少外墻維護結(jié)構散熱,保證建筑室內(nèi)溫度適宜,為人們創(chuàng)造良好的工作環(huán)境和生活環(huán)境,最大限度地彌補傳統(tǒng)墻體保溫的不足(在傳統(tǒng)的墻體施工中,為了達到保溫效果,會進行保溫材料涂敷,或者在建筑外墻進行抹灰施工,這種方法可以節(jié)省室內(nèi)空間,但容易受到外部環(huán)境等因素的影響,導致墻體開裂、老化和滲水等問題)[5],減少外部因素對墻體的影響。
20世紀90年代,我國相繼頒布了推動綠色建筑發(fā)展的若干綱要與法規(guī),其后自2004年起,為了充分保證綠色建筑技術的發(fā)展,住房和城鄉(xiāng)建設部、國家科技部和建設部幾乎每年都會更新、完善有關綠色建筑評價標準的文件與政策,至今我國已進入綠色建筑規(guī)?;l(fā)展時代,但在綠色建筑工程管理中,其亦存在一定問題,如環(huán)保意識不足,綠色建筑難以完全推行;對于綠色建筑工程缺乏準確的評估等。
在確保更科學和更環(huán)保建設工程發(fā)展的過程中,首先要做的是建構全民節(jié)能意識,其次是提高綠色建筑技術的應用系統(tǒng),最后應加快技術進步,整合技術資源、完善監(jiān)管體系、注重過程監(jiān)督。在此期間,我們需要國家法律法規(guī)的支持,如一系列財稅政策支持、建筑節(jié)能支出項目、建筑節(jié)能改造專項基金等,也就是說,我們需要在法律范圍內(nèi)完善綠色建筑技術的應用體系,并在政策發(fā)揮好引導和規(guī)范作用之時積極貫徹可持續(xù)發(fā)展的理念。同時,有必要建立一個完美的綠色建筑技術產(chǎn)業(yè)鏈,提高上游和下游產(chǎn)業(yè)的標準化,不斷創(chuàng)新技術、工藝、材料,不斷優(yōu)化BIM、產(chǎn)業(yè)化、海綿城市、結(jié)構優(yōu)化相關技術,從而形成一套完整的綠色建筑技術應用系統(tǒng)。同時,開發(fā)商、房屋產(chǎn)權單位也應該參與其中,并積極引入外資參與以促進綠色建筑技術的科學發(fā)展,實現(xiàn)人、建筑與自然地協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
可再生資源及建筑材料的選擇和應用是綠色建筑技術的一個重要方面,也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。在建設項目中應用清潔生產(chǎn)技術生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性??稍偕牧希ㄈ缋w維強化石膏板、復合地板等)可以有效地減少不可再生資源的消耗、有效地減少環(huán)境污染、調(diào)節(jié)人體機能[6]。但綠色建筑技術不是技術的堆砌,在新觀念、新技術、新建材不斷涌現(xiàn)的今天,我們更缺乏的是技術的整合,這即要求我們不斷完善有關技術標準、實施資質(zhì)認證制度,因地制宜,提高能源使用效率以全面保護人類生存環(huán)境,實現(xiàn)科學發(fā)展的目標。
綠色建筑理念自上世紀60至70年代興起以來已發(fā)展近60余載,其是建筑界在全球資源能源緊缺、能源需求與供應矛盾不可調(diào)和的背景下所作出的一次嘗試與創(chuàng)新,與綠色建筑理念同時代的、具有可持續(xù)發(fā)展色彩的建筑及城市規(guī)劃理論還有建筑生態(tài)學、共生城市等,其均是為實現(xiàn)資源節(jié)約、人與自然和諧共生、建筑與自然的和諧共生。至21世紀以來,全球資源能源緊缺的問題較上世紀更為嚴峻,這亦使環(huán)境友好、可再生資源利用率高、能效比和能源利用率高的綠色建筑的興起成為了建筑及城市發(fā)展的必然選擇,其不但可節(jié)約能源與資源,減少碳排放、減少環(huán)境污染、保護生態(tài)環(huán)境,亦是建筑業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式的迫切需要,是提供舒適生活環(huán)境的需要。