張宇峰
上海大境建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司 上海 200070
城市化建設(shè)的推進(jìn)和建筑產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,建筑產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)市場的支柱性產(chǎn)業(yè)。綠色建筑設(shè)計理念的融入和加強(qiáng)可以起到低碳環(huán)保和節(jié)能減排的作用,在實施綠色建筑設(shè)計理念的過程,也是對傳統(tǒng)設(shè)計模式進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化的過程。
綠色建筑設(shè)計指的是,在建筑物建造的過程中,讓自然環(huán)境與建筑物進(jìn)行緊密融合,并通過采用各種設(shè)計方法,減少建筑物對自然環(huán)境的污染[1]。同時,需要綜合考慮到建筑物本身對于資源的消耗情況,合理地對資源消耗進(jìn)行控制,在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)之上,提升建筑物的節(jié)能和環(huán)保的作用。綠色建筑通過在全生命周期內(nèi),提供給人們健康、舒適、自然的居住體驗和生活空間,加強(qiáng)了建筑、自然和人之間的聯(lián)系,優(yōu)化了建筑的性能。
在高層民用建筑當(dāng)中融入綠色建筑設(shè)計的理念,對于經(jīng)濟(jì)性和社會效益都有較大的益處。在高層建筑當(dāng)中融入綠色建筑設(shè)計理念,是實現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,也是我國保護(hù)生態(tài)環(huán)境和綠色發(fā)展的戰(zhàn)略實施路徑。首先,綠色建筑理念的貫徹和落實,不僅能夠很好地改善環(huán)境污染的問題,也能夠起到節(jié)能減排的作用,有效維護(hù)和提升高層建筑的周邊環(huán)境以及環(huán)境質(zhì)量,相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計,能夠更好的降低高層建筑的能源消耗,從保護(hù)環(huán)境和生態(tài)的維度出發(fā),發(fā)揮資源效用和使用率的最大化。綠色建筑的設(shè)計和應(yīng)用,也能夠最大限度地減少碳排放問題,催使產(chǎn)業(yè)發(fā)生升級以及迭代。
首先,是對于成本的控制。建筑工程設(shè)計需要從經(jīng)濟(jì)性和社會效益兩個維度,進(jìn)行設(shè)計上的規(guī)劃和思考,讓工程在設(shè)計之初除了要保證工程的質(zhì)量,也要盡可能地控制建設(shè)成本以及以后維護(hù)成本的支出。將綠色建筑設(shè)計中的可再生清潔能源如光伏發(fā)電、雨水回收、地?zé)岬热谌虢ㄖO(shè)計當(dāng)中,可以很好地起到節(jié)省能源消耗和節(jié)約成本的作用,利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
其次,是提升使用人群的生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的高層建筑在設(shè)計中受到傳統(tǒng)理念的影響。讓設(shè)計的重點側(cè)重于建筑風(fēng)格的美觀展示而不側(cè)重建筑本身的低碳節(jié)能。在材料的選擇上,也是更側(cè)重于材料的裝飾性,對于材料本身的環(huán)保性考慮較少,建筑產(chǎn)業(yè)也就成為了碳排放大戶。而綠色建筑設(shè)計理念的融入,讓人們對于環(huán)保、生態(tài)有了新的認(rèn)識,從而更著重選擇可再生低碳環(huán)保的材料,能夠很好的從建筑建設(shè)源頭就開始進(jìn)行節(jié)能減排。
第三,是對于能耗的合理控制。在傳統(tǒng)的高層建筑設(shè)計時,對于資源和能源的損耗較大,從而增加了建筑成本,也不利于可持續(xù)發(fā)展的需求。綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用,將節(jié)能、環(huán)保的技術(shù)和材料的使用與建筑設(shè)計密切相關(guān),通過發(fā)揮綠色環(huán)保材料的作用和效能,對于資源和能源予以科學(xué)合理的管理和控制,既保障建筑的日常使用又能減少建筑能源消耗。在綠色建筑設(shè)計當(dāng)中,可以通過提升建筑保溫隔熱性能、提高設(shè)備能源利用效率和建筑節(jié)能運行管理水平等具體措施,提升建筑的節(jié)能水平,從而起到降低耗能、減少耗材的作用。
當(dāng)設(shè)計人員考慮將綠色建筑設(shè)計理念融入高層建筑設(shè)計當(dāng)中時,需要考慮以下一些原則:首先,要以人為本。設(shè)計人員需要結(jié)合用戶的實際需求,結(jié)合這些需求將綠色建筑設(shè)計理念合理地運用和使用,并在進(jìn)行設(shè)計時,要充分考慮到住戶的使用感受和居住體驗,從而提升綠色建筑的意義和價值;其次,是要做到節(jié)能和環(huán)保,這是維護(hù)高層建筑設(shè)計過程中的重要原則,設(shè)計者應(yīng)充分發(fā)揮綠色建筑節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢;第三,堅持整體性的原則。在進(jìn)行高層建筑的規(guī)劃設(shè)計時,要確保綠色建筑規(guī)劃的系統(tǒng)性和整體性,避免出現(xiàn)有封閉性和單一性的規(guī)劃出現(xiàn);第四,是從相互作用和相互影響的角度考慮[2]。設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計時,要對于周圍的環(huán)境做全面的調(diào)查,充分研究透徹建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系和相互的影響,避免這兩者干擾的情況產(chǎn)生。
選址對于高層民用建筑設(shè)計來說可謂至關(guān)重要的第一步。一方面,綠色建筑設(shè)計要考慮到高層民用建筑的舒適度和適用程度,這其中包含通風(fēng)、采光和節(jié)能等相關(guān)內(nèi)容;另一方面也要考慮到將綠色建筑設(shè)計的作用和功效進(jìn)行合理顯現(xiàn),增強(qiáng)設(shè)計的科學(xué)合理性和實施可行性,便于民用建筑設(shè)計的質(zhì)量提升。
在選址上,要結(jié)合居民和用戶的生活所需、居住環(huán)境和綠化的角度充分考慮。在選址的過程中,要做好現(xiàn)場的勘探和觀察以及調(diào)研工作,結(jié)合既有的資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行工作的分析,并對于建筑建成后,對于居民的生活和環(huán)境所產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效合理的評估,包括對于建筑建成之后綠化面積是否達(dá)標(biāo)的評估,通過整理整合這些分析結(jié)果,確定建筑最佳應(yīng)選地理位置。另外,需要對于建筑區(qū)域的水文氣候和地質(zhì)結(jié)構(gòu)做充分的勘測和調(diào)查。推測出可能影響到的因素,基于這些并結(jié)合高層民用建筑的特點,確定所選區(qū)域是否合理,以此來提升選址的質(zhì)量和綠化意義和價值。第三,也要考慮到能耗。在選址的過程當(dāng)中,需要從綠色、環(huán)保、節(jié)能等方面對于建筑的朝向、氣候、風(fēng)向、光照等進(jìn)行分析,通過充分利用自然生態(tài)資源,可以達(dá)到讓居民感到舒適良好的體驗,也能夠很好地降低能耗,從而將建筑工程綠色、節(jié)能、環(huán)保理念貫徹落實[3]。
對于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在朝向、建筑形態(tài)、通風(fēng)、保溫、陽臺、門窗、排水、綠色景觀、可再生資源等方面。
在朝向上,特別對于高層民用建筑,如果吸收越多的太陽光能源,那么相對應(yīng)的能耗也就越低。因此在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計過程中,要充分考慮到朝向的問題,讓建筑能夠吸納更多的陽光,降低建筑內(nèi)部能源的消耗。也要避免經(jīng)緯度和太陽的輻射對于高層建筑所產(chǎn)生的負(fù)面影響。具體在應(yīng)用時,高層民用建筑應(yīng)具備較為明顯的高低差和多樣的戶型格局,便于房間日照時間在盡可能的范圍內(nèi)達(dá)到最長,另外,設(shè)計者從環(huán)保的角度,也要控制好樓與樓之間的間距,以及把握好每棟建筑的朝向。在采光充分的前提條件下,要盡可能拓展南邊的開窗面積。
在高層建筑整體形態(tài)的規(guī)劃方面,設(shè)計者需要對于建筑基本形態(tài),包括散熱比值等方面進(jìn)行細(xì)致而深入地剖析,高層民用建筑的基本形態(tài)越大,那么損失的熱量可能越多[4]。因此,設(shè)計者應(yīng)結(jié)合項目的地理位置特點,進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)和布局的合理規(guī)劃,因地制宜地考慮建筑空間形態(tài),并結(jié)合建筑的屬性來設(shè)計,如常年氣候相對溫暖的地方可以設(shè)計一些空中庭院,既能增加戶外的休閑空間也可以為建筑增加自然通風(fēng)的可能性。
在通風(fēng)的方面,要通過充分引進(jìn)自然風(fēng)來做好建筑室內(nèi)溫度的調(diào)解,增加內(nèi)部空間的通風(fēng)和舒適程度,讓建筑內(nèi)部空氣流通,提升室內(nèi)的空氣質(zhì)量。通過合理的通風(fēng)設(shè)計,還能夠降低空調(diào)的使用頻率,從另一方降低能耗。在實際應(yīng)用中,要對于建筑所在區(qū)域風(fēng)向的特點、強(qiáng)弱等級和風(fēng)向的變化等因素進(jìn)行充分分析,結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行合理的規(guī)劃和布局,比如對于要避免對于夏季自然風(fēng)的遮擋,以及對于冬季自然風(fēng)直吹的情況做好防護(hù),保證在建筑體的內(nèi)部能夠形成自然風(fēng)對流,讓室內(nèi)的空氣你流通。通過合理的利用自然風(fēng),能夠很大程度上減少能源的消耗,達(dá)到高層建筑節(jié)能減排的作用和效果。
另外,也要充分考慮到室外風(fēng)模擬的環(huán)境,在高層建筑的初期設(shè)計時,要充分考慮到風(fēng)能的設(shè)計,需要結(jié)合高層建筑的實際情況進(jìn)行建筑體的合理規(guī)劃布局,確保在建筑體之間空氣的流通,提升高層建筑的室內(nèi)外空氣質(zhì)量。并且在設(shè)計規(guī)劃時要注意避免因風(fēng)能產(chǎn)生高壓氣帶而對人的身體健康帶來的惡劣影響。
在保溫設(shè)計方面,因是高層建筑,建筑層高越高,受外界氣流和溫度等影響就越大。從提升室內(nèi)住房舒適性的角度出發(fā),需要維護(hù)好建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,盡可能地延長建筑的使用壽命,因此需要加強(qiáng)建筑的保溫,做好保溫設(shè)計工作,比如可以參照氣候變化的特征,采取有針對性的保溫方式,比方對于墻面和屋面采用先進(jìn)的保溫技術(shù),以達(dá)到節(jié)能減排的功效。
在陽臺和外立面的設(shè)計方面,也是需要充分考慮的部分。在高層民用建筑設(shè)計和規(guī)劃時,要能夠達(dá)到節(jié)能效果,陽臺一般采用外陽臺的方式,在近些年,外立面的設(shè)計基本以挑出式的設(shè)計為主,這樣可以很好地進(jìn)行建筑面積的規(guī)劃,并且拓寬建筑的面積,還能夠起到對下層對應(yīng)空間的遮陽效果,這種方式的應(yīng)用能夠很好地平衡高層建筑的內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng),提升建筑的美觀性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定均衡性。
在門窗的設(shè)計方面。門窗的設(shè)計和使用是所有建筑中的重要一環(huán),也有能耗較大的問題產(chǎn)生,門窗密閉性是否足夠非常關(guān)鍵,如果密閉性低會導(dǎo)致熱量的快速消耗和損失,外界的冷氣也會進(jìn)入到室內(nèi),降低整體室內(nèi)溫度,降低居住的舒適程度。因此,尤其在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計時,需要充分考慮到門窗的密閉性,以及防風(fēng)、抗壓、降低噪音、隔離聲音等多個問題,在高層建筑當(dāng)中,墻體的占用面積較大,面對的風(fēng)力和氣壓也較大,對于門窗的降噪、防風(fēng)等級等方面也提出了更高的要求。因此,要避免建筑出現(xiàn)一些危險的情況,減少能源的消耗,對于窗戶的選擇、結(jié)構(gòu)和用料要充分進(jìn)行考慮,融入能夠遮陽和可見光透射等作用,選擇適合于高層建筑的門窗材料,提升居住的舒適度和居住體驗。
在排水設(shè)計方面,目前大部分的高層建筑多是以人工采集或者儲存雨水的方式來進(jìn)行,從而對雨水進(jìn)行回流或者節(jié)流。高層民用建筑融入綠色設(shè)計需要充分考慮到水資源的合理運用,特別是對于雨水的循環(huán)設(shè)計和利用。在設(shè)計的過程當(dāng)中,通過對于排水系統(tǒng)、儲水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、回收雨水系統(tǒng)等的設(shè)置,實現(xiàn)水資源的循環(huán)和再利用,從而很好地避免水資源的浪費[5]。在設(shè)計中水和回收雨水系統(tǒng)時,要通過雨水收集器的使用,通過節(jié)流-存儲-過濾-凈化-輸送的方式,讓水資源得以合理地循環(huán)和再利用,從而實現(xiàn)綠色和節(jié)能的目的。其次,為了進(jìn)一步的節(jié)約和利用好水資源,可將節(jié)約和回流的水資源用于道路的噴灑、消防、沖廁用水等,妥善做好中水的利用工作。
在綠色景觀的設(shè)計上,需要對于綠色景觀進(jìn)行提前的規(guī)劃和布局,通過對綠色景觀的構(gòu)建、多種綠色植被的選取和使用可以起到固土、防風(fēng)防沙、凈化空氣、降噪、平衡碳氧含量的作用。人們呼吸到新鮮的空氣和看到綠色的植被,對于身心健康都頗有益處。并且,設(shè)計者通過綠色景觀的規(guī)劃和設(shè)計,可以營造出小區(qū)內(nèi)和室內(nèi)獨有的建筑風(fēng)格,改善居住環(huán)境以及對于空氣濕度溫度的調(diào)解,設(shè)計者可以因地制宜地采用立體綠化模式,讓綠色植被能夠充分發(fā)揮到最大效用,以此來改善高層建筑的熱環(huán)境,提升高層建筑室內(nèi)外熱環(huán)境質(zhì)量。
要充分發(fā)揮出再生資源設(shè)計的優(yōu)勢。在進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計時,需要充分考慮到建筑的壽命,選擇高質(zhì)量和高壽命的建筑材料,以提升建筑整體質(zhì)量。綠色建筑設(shè)計的目的在于對于綠色材料、能源和技術(shù)的運用,為人們營造出健康舒適的居住和生活空間,設(shè)計者需要將綠色建筑設(shè)計的理念貫穿設(shè)計始終,并結(jié)合建筑所在地域的自然環(huán)境特點和可再生能源的自由儲備狀況,進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,提升可再生資源的利用率,降低能源消耗。在保證高層建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上,要避免不可再生資源的過度浪費。對于建筑材料的選擇,要融合循環(huán)資源的設(shè)計,對于新材料,要降低應(yīng)用頻次,避免整體環(huán)境的破壞。另外,也可以適度選擇可降解的建筑材料,為居民打造綠色的生活空間和環(huán)境。
目前,使用較多的可再生資源多是以太陽能和風(fēng)能為主,以及配合一些新型的節(jié)能材料,從而對于建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。太陽能是目前我國重點研究的可再生、清潔型能源,在落實到設(shè)計的應(yīng)用上面,可以通過對太陽能儲備裝置進(jìn)行安裝,實現(xiàn)太陽能向熱能和電能的轉(zhuǎn)化。憑借著太陽能熱水器裝置的安裝,保證生活中熱水的供應(yīng),通過太陽能路燈,來滿足夜間照明的需求,從而降低能源的消耗。對于可再生資源的有效和合理的應(yīng)用,可以很好地維護(hù)建筑本身的功能,也能夠很好地降低能耗,對于增強(qiáng)建筑的經(jīng)濟(jì)效益起到很好的正向作用[6]。
綜合而言,在進(jìn)行高層民用建筑的設(shè)計時,需要將綠色建筑的設(shè)計理念進(jìn)行有機(jī)融合,在滿足建筑的基本功能需求的基礎(chǔ)上,提升建筑的經(jīng)濟(jì)價值、生態(tài)價值和經(jīng)濟(jì)效益。充分發(fā)揮出綠色建筑設(shè)計的功能優(yōu)勢和特點,為居民和住戶營造出積極良好的生活氛圍和居住體驗,打造出良好的生活居住環(huán)境。此外,綠色建筑所能夠帶來的節(jié)能環(huán)保和對資源的有效利用,在高層建筑中都有著重要意義。因此,在進(jìn)行高層建筑設(shè)計的規(guī)劃時,需要對于建筑體和區(qū)域的各個方面開展深度調(diào)查和研究,通過數(shù)據(jù)、對比分析等方式來剖析和分析出哪些是可采用的方式,哪些方式有利,哪些方式有弊端,并結(jié)合先進(jìn)的建筑技術(shù)和工藝,仔細(xì)分析,并研究出一個科學(xué)合理的方案,為設(shè)計和規(guī)劃出符合現(xiàn)代需求和時代發(fā)展的高層建筑打下并奠定堅實基礎(chǔ)。