時間:2022-02-22 10:52:34
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當前綠色建筑的設計大多數是依據《綠標》設定建筑的綠色建筑認證目標后,由綠色建筑咨詢顧問制定綠色建筑設計方案,指導項目設計團隊完成設計。在目前這種綠色建筑設計流程中,尚存在一些問題,阻礙了綠色建筑技術與建筑的自然融合。現對幾類典型問題進行分析,以便設計人員和相關咨詢人員對綠色建筑設計流程有更加清晰的認識。
2.1綠色建筑設計指導滯后
一些建設者(甲方)對綠色建筑理念缺乏深入了解,等到了施工圖階段才會考慮聘請綠色建筑咨詢工程師,制定綠色建筑技術方案,對設計方案的修改也只能是以“打補丁”的形式出現,不能從根本上解決技術與建筑的沖突,并且也會增加不必要的成本。例如綠色建筑對室內采光、室內外通風、綜合能耗等有定量要求,如在施工圖階段才進行模擬分析,一旦發現不滿足設計要求,則可能需進行較大改動,甚至返工,造成不必要的浪費[3]。同時,綠色建筑設計不僅僅是對建筑本體設計有要求,建筑與周邊環境的關系也同樣是綠色建筑設計的關注內容,部分關注點在項目前期策劃階段就需考慮,如場址的選擇、場地生態的保護、場地內舊建筑的利用、場地內以及周邊的物理環境、建筑周邊的交通、與周邊建筑的設施共享情況、建筑對周邊環境的影響、地下空間的利用等[4-5]。但因為在項目前期無綠色建筑設計指導人員的介入,此部分因素無法進行合理優化。
2.2設計團隊缺乏良好的溝通與協作
很多綠色建筑技術屬于綜合性技術,需要多專業以及相關的技術廠家配合設計。例如場地內非傳統水源的利用,如果要設計合理的雨水收集回用系統,則需要對場地內的雨水收集量和利用量進行用水平衡分析,這就需要景觀專業給排水專業提供景觀用水數據,同時需要雨水設施廠家給予技術支持。但在傳統的建筑設計建造流程中,景觀專業以及設備廠家的介入往往已經到了施工圖設計后期。這對于綠色建筑技術的合理設計造成了一定影響。
2.3設計團隊對綠色建筑理念模糊,職責不明確
現在很多綠色建筑項目中,設計人員對綠色建筑設計理念理解有限,且并未意識到自己在綠色建筑設計中的職責,而是僅僅將綠色建筑咨詢顧問的要求放入設計圖紙中,缺乏主動設計意識。例如,在最初方案設計時,建筑師多是以建筑美學和功能作為設計目標進行設計,提交綠色建筑咨詢顧問審核,如存在不滿足《綠標》條文的情況,則按照綠色建筑咨詢顧問的建議進行方案調整,并未在方案設計之初將自然資源、氣候、地形等環境因素融入建筑設計中,更缺乏對被動技術的利用意識和對潛在適宜技術的估計。
3綠色建筑設計流程優化
針對綠色建筑設計流程中存在的問題,現從綠色建筑顧問的角度,以《綠標》為基礎,對現有的建筑設計流程進行優化,使其符合綠色建筑設計特點。
3.1項目設計團隊
綠色建筑設計團隊人員更加復雜。在原有人員的基礎上,又增加了綠色建筑咨詢顧問、綠色建筑專項技術廠家等。在不同的設計階段有不同的人員參與到設計團隊中,在充分理解綠色建筑目標的基礎上協調一致,確保項目目標的完整實現[6]。
3.2項目設計流程
項目設計流程包括前期策劃階段、方案設計階段、擴初設計階段、施工圖設計階段。設計團隊的成員應在各自相應的時間參加到設計團隊中,綠色建筑咨詢顧問應當在最初向甲方介紹綠色建筑設計理念時,也將綠色建筑設計的工作流程向其進行介紹,協助項目負責人及時組建團隊開展相應的設計工作。依據綠色建筑的設計理念和要求,建立綠色建筑設計流程,并給出各個階段的主要參與者以及各階段形成的綠色建筑設計成果。1)前期策劃階段組建綠色建筑設計團隊—召開綠色建筑啟動會,進行綠色建筑理念宣講———綠色建筑可行性分析研討會(2次以上):分析場地性質、地區氣候資源、周邊交通、服務設施等因素,探究適宜技術、增量成本。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、規劃師、造價評估師、環境評估工程師。2)方案設計階段綠色建筑方案設計方案研討會(2次以上)—下發各專業綠色建筑方案設計要求—綠色建筑方案設計—審核設計指標(并反復優化)—完成綠色建筑設計方案—報建方案。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、模擬分析師、造價評估師。3)擴初設計階段技術深化落實設計研討會(2次以上)—綠色建筑擴初設計—審核設計圖紙—對設計圖紙進行計算機模擬:室外風環境;室內自然采光;室內自然通風;建筑綜合能耗(優化設計)—完成綠色建筑擴初設計。參與人員包括:甲方、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、設備供應商、模擬分析師、造價評估師。4)施工圖設計階段綠色建筑設計深化—完成綠色建筑施工圖—審核施工圖,如參數有變化,則再次進行相應的算機模擬—綠色建筑施工圖出圖—校對,審核,會簽。參與人員包括:甲方、總承建商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、結構設計、專項技術廠家、模擬分析師、造價評估師。5)施工及驗收階段施工圖交底—綠色施工培訓—施工—調試—竣工驗收。參與人員包括:甲方、總承建商、分包商、綠色建筑咨詢顧問、建筑師、結構設計師、給排水、暖通、電氣工程師、室內設計、景觀設計、監理、調試工程師、設備供應商、專項技術廠家、造價評估師。
3.3綠色建筑設計流程特點
上述綠色建筑設計流程是以《綠標》為基礎,秉承“整體設計方法”的理念,對現有的設計流程進行優化,其將綠色建筑咨詢顧問的工作流程與傳統的建筑設計流程相融合,該設計流程的主要特點如下。
1)綠色建筑咨詢顧問全程指導設計工作
在前期策劃階段,綠色建筑咨詢顧問參與到項目策劃中,并向項目甲方宣傳綠色建筑理念和設計流程,協助甲方在前期組建設計團隊,并召開綠色建筑啟動會,向設計團隊成員宣傳綠色建筑設計理念以及綠色建筑的設計流程,介紹團隊設計人員各自的職責及其介入設計的階段,鼓勵設計人員積極參與到綠色建筑方案的討論中,增強建筑設計師對被動技術的利用意識。
2)定期的會議討論制度保障了設計團隊成員的有效溝通與協作
項目負責人應制定嚴格的例會制度,定期召開設計溝通會及專家研討會,協調各專業的及時溝通。議程要合理,所有人都事先同意,建議一周一次,每次會議要決定下一周的計劃。
3)借助模擬軟件優化設計
每個階段,綠色建筑咨詢顧問都會借助模擬軟件輔助優化設計。方案階段,借助模擬分析軟件開展各設計方案的對比分析,為團隊成員檢驗各種想法,然后整合到一起,不斷地提出意見、反饋、優化方案;擴初設計階段,借助模擬軟件檢驗擴初設計是否達到設計要求;施工圖階段,則借助模擬軟件完成對項目最終設計結果的分析整理。
生態建筑必須滿足高效、清潔的特點。近些年來,我國一直在推進城市化進程,而在這一過程中,城市對住房的需求將逐漸增加在,這一情況勢必會加大對土地資源的需求。普通居民在選購住房之后,一般都要使用很長時間,因此,在對住房進行設計時,就必須加強對一些基本設施的合理設計,例如供熱、供水、供電等等。人們在利用自然資源的過程中,只有切實做到索取與回報兩者間的平衡,方能確保人類社會的可持續發展,方能有效的保護自然生態環境。因此,這就要求城市住宅設計建設時,應當做好高效、清潔。
1.2健康、舒適
生態建筑設計與建設的一大主題就是健康、舒適,在“可持續發展戰略”的指導下,生態建筑的設計與建設旨在追求人、自然以及建筑三者彼此間的統一。換而言之,在“以人為本”的前提下,通過各種人工手段,且結合自然條件,為人們打造一個健康、舒適、美好的居住環境。因此,這就對生態建筑室內、室外的環境提出一定的要求,首先,在室外環境方面,應當打造土壤綠色環境與水環境,且種植各種樹木以遮陽,應當打造良好的休閑環境,以供居民休閑娛樂。其次,在室內環境方面,空氣內各化學污染物的含量應當控制在一定的標準之內,要保持較好的通風與采光,進而滿足人們對居住環境“聲舒適”、“光舒適”、“熱舒適”的要求。
1.3優美、和諧
在生態建筑設計與建設過程中,最為關鍵的就是優美、和諧。人類可持續發展目標的實現,應當構建在和生態自然和諧相處的前提之下,對自然資源的合理開發與利用。融入了綠色生態理念的建筑中,應當能夠切實體會到自然和人之間的和諧共處,體會到自身是生活在一個優美、和諧的環境當中,這是人類發展生態建筑的核心目標。
2綠色生態建筑設計的實現對策
以下筆者將對綠色生態建筑設計的實現加以分析,且提出對策以促使生態建筑設計的最終實現。
2.1建筑外部環境的設計
綠色生態建筑外部環境的設計,具體表現在環境綠化這一方面。首先,建筑在綠化上應當具有一定的創造性思維,將建筑與本地的人文、資源、自然環境等各方面因素有機融合,以實現對現有資源的充分利用。比如從整體角度出發,利用各種手段與方法,例如組景、借景以及分景等,以最終達到內外環境的和諧、統一。其次,必須強調建筑附近環境的綠化。對于硬質鋪地的面積應當盡可能的減少,增加草坪綠化的面積,且多種植一些高大的喬木,以最大限度的增加綠化效果。當前,一些小區普遍使用水泥磚鋪地,這一做法對住宅小區的環境帶來了極大的不良影響,小區應當在條件允許的情況下,盡可能的選用一些擁有滲透性的生態鋪地,以此進一步改善建筑外部的綠化環境。
2.2建筑內部環境的設計
2.2.1能源系統的設計
在綠色生態建筑中,要想加強對資源的有效利用,這就要求建筑在設計過程中,不僅要對常規的能源系統予以改進,同時還應當強化對綠色生態能源的高效利用。這就要求設計人員在建筑設計過程中必須做好三個方面的工作,其一,將建筑設計提升到較高的水平之上;其二,制定科學、合理的新能源改進方針;其三,追求建筑藝術和資源、能源的有機融合。此外,設計人員還應當做到因地制宜,對當地已有的綠色生態資源加以有效利用,例如地熱資源、風能以及太陽能等等。
2.2.2聲光環境系統的設計
就光環境設計而言,在對綠色生態建筑進行設計時,應倡導利用如太陽能等新能源來實現照明供應,以處理一些日常的照明。在室內應盡可能的使用自然光,且大力提倡使用節能型燈具,以降低能源消耗。就聲環境設計而言,在對建筑進行設計時,設計人員應當把臥室安排在與噪聲源相反的方向,亦或者是安裝隔音窗,以降低室內的噪音,進而為人們提供一個舒適的生活空間。
2.2.3智能系統的設計
伴隨著科技水平的不斷提高,一些現代化的技術已經被廣泛應用在建筑中,進而構成了智能化的建筑,人們能依據風力、溫度等狀況,對“智能殼體”的開關與空調量加以有效地調整。綠色生態建筑的發展同樣應當促進智能化的進步,開展智能系統的設計。
2綠色建筑設計理念下的室內設計
室內設計是集技術、藝術與科學為一體的綜合性學科,把綠色建筑設計的理念引入室內設計,需要室內設計師具有社會負責心,本著“以人為本”的原則,樹立科學的設計理念,從傳統室內設計向“綠色室內設計”轉變。主要從以下幾個方面入手。
2.1以室內空間環境的安全性為前提做設計室內設計首先要保證室內空間環境的安全性,要避免危及使用者的人身安全及正常的生態秩序。在保證室內構件安全的前提下,要重點關注室內空氣質量的安全性。控制室內空氣質量主要從以下兩點著手:(1)選擇安全、環保的建筑材料,確保建筑材料中有害物質含量符合國家強制性標準的要求;(2)避免過度裝修導致的空氣污染物濃度超標。環保的建筑材料也含有少量有害物質,所以在室內設計時,要進行室內環境質量預評價,根據設計方案和空間承載量、材料的使用量、室內新風量等因素,對室內空氣質量進行估算,確保甲醛、苯、氨、氡和TVOC五類空氣污染物,符合現行國家標準的規定。
2.2室內空間設計要以降低能耗為基礎,提高室內空間環境的保溫、減噪、自然通風及采光功能室內設計除了要滿足功能性及美觀的需求外,還要充分考慮室內空間建造及使用過程中的節能性。隨著人們對室內環境的舒適度要求提高,建筑的使用能耗隨之增大,為達到舒適度和節能的雙贏,以降低能耗為基礎,提高室內空間環境的保溫、通風、減噪等功能是非常必要。(1)做好建筑的保溫隔熱,既確保室內環境的熱舒適度,又可節能減排。保溫有外墻保溫和內墻保溫兩種方式。通常在設計功能性滿足的情況下,宜采用保溫、裝飾一體化的外墻裝飾材料做外墻保溫處理,可簡化施工程序、減少材料損耗,保溫隔熱效果好。對于室內溫差要求差異較大的房間宜采用內墻保溫隔離,另外不要忽視在頂棚和樓地面也要設置保溫層。(2)降低噪音污染,提高室內居住環境的質量。隨著城市越來越擁擠,噪聲污染問題日益嚴重,嚴重干擾人們的正常生活,控制室內噪聲水平,提高室內環境的質量,也是“綠色建筑”的要求之一。首先做好噪音污染的預控,做好室內的“動、靜”分區,減少相鄰空間的噪聲干擾以及外界噪聲對室內的影響。對于一些會產生噪音的設備用房或人流密集的場所,為減少噪聲干擾,在進行室內的頂棚、樓面、墻面和門窗的裝飾設計時,要兼顧吸聲與隔音效果,宜采用吸聲或隔音效果好的造型及建筑材料。對噪聲敏感的功能空間宜集中布置在遠離噪聲源的地方,不能避開噪聲源時應采用有效的隔聲減振措施。(3)保持室內良好的通風環境,提高入室新風的品質。注重入室新風“量”和“質”的統一。室內通風,一是開啟門窗通風;二是通過暖通空調系統設計進行氣流組織設計,但目前情況下,要完全消除空調設備的污染是很困難的,新風質量是不能保證的。為了確保室內新風的“質”,只能充分利用自然通風。在室內空間布局時,注意避免隔墻及固定家具的布置切斷室內通風路徑,固定裝修及家具等宜與風向平行布置,減少其對風的阻力;在不影響使用功能前提下,可采用鏤空隔斷減少對風的阻隔。當室內分區不利于空氣流通時,宜采用直排式排風扇等機械通風方式加強室內空氣流通,以減少對空調的依賴。(4)充分利用自然采光,創造優質光環境。為了充分利用自然采光照明,進深較大的公共建筑布局盡量不要遮擋采光面,可設置開敞辦公空間區域;對于有特殊私密性要求或封閉空間要求的功能區域,建議采用透光材料加百葉窗簾來營造私密空間,避免大范圍出現暗房間;難解決自然采光和通風的零星空間可做輔助用房。對于室內自然采光條件不好的大空間,可以采用反光板、散光板、采光擱板等設備將自然光反射到室內,再結合人工照明系統協同采光。實驗證明,采光擱板配合側窗能在一年中大多數時間提供充足(大于100lx)均勻的光照。另外,為提高室內自然光的散射,增強照度,室內的頂棚和墻壁的裝修材料反射比要高些,頂棚材料宜為0.70~0.80;墻面材料宜為0.50~0.60。除了加大自然光的利用,最好在電氣系統設計時能考慮安裝照度探測器及人體感應探測器等。實現“人來燈亮,人走燈滅”的節能效果,配合節能型光源及燈具的應用,照明耗能比同規模建筑可減少30%左右。
1.2經濟原則要想建設一個生態效益高的建筑,就必須要利用高科技紀念性技術操作,這就意味著需要投入大量的成本進行建設,但是大投資并不是等同于浪費。用合適的技術和合適的建設材料加上合適的地域條件,再加上施工和設計人員豐富的建筑經驗,就能夠設計出一個高效的建筑物,不但能夠滿足經濟效益,還能夠滿足生態效益。
1.3和諧原則綠色建筑當中最重要的一個原則就是和諧原則,包括的內容有經濟建設的和諧、社會生活的和諧以及環境發展的和諧等等。在建筑的活動當中,不論是選擇何種地質條件、還是選擇怎樣的建筑材料,或是進行怎樣的規劃設計,包括在實際的施工建設工程當中,都需要嚴格的注意以及遵循和諧這一項最基本的原則。
1.4節約原則在完成資源建設的目標之下,對于資源的使用和消耗都不能夠浪費,做到節約資源,充分的利用一切資源,用最少的資金投入創造最大的經濟建設效益。
2綠色建筑設計可持續發展的條件
2.1綠色建筑設計中的技術條件綠色建筑可以使物質、能源形成一個有秩序的循環轉換利用的過程,在這個過程中,可以收獲一種滿足人們對基本生活和生態平衡要求的建筑環境。綠色建筑所使用的技術必須要與生態環保的觀念保持一致,而且技術實施的過程和制造出來的產品也必須要有助于節約資源和能源,與此同時,這些技術和產品的使用,對人類的身心健康發展必須是無害的,最終達到構建可持續發展的人居建筑生態系統的目的。
2.2綠色建筑設計中的社會條件綠色建筑的發展深受社會因素的影響,我國良好的社會發展理念和有中國特色的社會主義共同理想,為綠色建筑的發展提供了社會思想基礎和社會道德基礎。綠色建筑的最終目的是為了盡可能地減少人類建筑活動對自然環境的影響和破壞。在社會發展的進程中,越來越多的普通民眾參與到公共建設的決策當中,生態和建筑的關系受到每一個普通民眾的關注。在今后的城市發展中,勢必要在有限的土地資源中,建立高效、節約的空間體系,這就要求我們必須充分利用當地的環境特點和氣候特征,以實現建筑效益與環境效益的雙豐收。
3綠色建筑設計可持續發展中的問題
3.1對于綠色建筑的研究僅限于理論我國已經發表和出版了很多關于綠色建筑方面的書籍和刊物,同時,也廣泛地宣傳和推廣了綠色建筑的理念和可持續發展的觀念,但是這些都是對綠色建筑方面的理論研究,沒有實踐作依托,是無法支撐綠色建筑的健康發展的。
3.2不合理的綠色建筑經濟效益綠色建筑建設的前期需要大量的資金投入,而且利潤收獲的進程緩慢,投資所帶來的生態設施方面的回報,也是面向社會和普通大眾的,開發商所收獲的利益是非常有限的,在綠色建筑研究方面的回報也是間接而長期的,這些都容易對開發商進行綠色建筑建設的決策產生不良影響。
3.3對綠色建筑概念的理解不夠全面學術界對于綠色建筑概念的理解有綠色建筑、智能建筑、健康建筑等,其中心思想都是在增加建筑使用周期的同時,減少對自然環境的破壞,并且要根據當地的實際情況來進行工程建設。
3.4缺乏環保意識和相關法律法規大力宣傳綠色建筑的理念,提高人們保護環境的意識,使人們逐漸形成可持續發展的生態觀念。同時,政府應該建立健全相關的法律法規,實行一些福利政策和經濟補貼,提高開發商進行綠色建筑決策的可能性。
4綠色建筑設計可持續發展的途徑和發展
4.1實現綠色建筑的途徑我們應該根據綠色建筑可持續發展的原則,建立健全相關的法律法規,大力推廣和宣傳綠色建筑,使其理念深入人心,并能得到全民的支持,從而促進綠色建筑政策的順利實施。采用科學先進的建筑工程施工技術,對合理設計空間與自然的關系有著很重要的作用。科技雖然對綠色建筑無法起到決定性的作用,但是其為綠色建筑的發展提供了更為廣闊的空間,科技和綠色建筑的結合可以很好地協調人類、建筑和自然環境的可持續發展關系。
4.2綠色建筑的未來發展
(1)深入研究生態化的建筑技術。建筑生態化進程是一個從生物化進程向探索技術性進行的轉變過程,在這個過程中,需要我們探索和發現新的生態技術,并把它運用到建筑環境的設計和建設當中去。首先,需要我們充分利用耐久性好、可循環再生的能源,盡量減少能源產生的環境污染;加強節約技術的開發與利用,在提高建筑能源利用率的同時,盡量減少消耗。其次,在材料方面,我國也開始了從物理材料向生態建材的轉換,這種轉換過程可以極大地降低建筑能耗,提高材料的使用效率,并且具有改善室內生態環境和廢物利用的功能。
(2)人類建筑與自然環境的和諧發展。經過多年的發展,綠色建筑雖然還處于起步階段,但是在各國設計師的設計和研究下,已經產生了很多綠色建筑。這些都表明,未來的發展方面有以下兩個方面。一方面是將建筑融入到自然當中,有效地使用資源經濟,盡可能地減少對自然環境和生態平衡的破壞,把建筑變成生態系統和自然環境的一個組成部分,尋找合理的生態模型,為建立和發展新型的建筑設計思想提供實踐支持。另一方面是把自然引入建筑的設計當中,利用先進的科技手段,把室外環境融入室內,達到人與自然的相互融合,實現建筑生態化。
(3)綠色建筑將會成為建筑行業發展的主流。隨著社會的發展和環境的惡化,綠色建筑這一全新理念開始出現并得到逐步的發展。在生活質量提高的同時,人們對生存環境的要求也隨之提高,建筑室內的環境問題越來越受到人們的關注。
2綠色建筑設計的基本原則
(1)共生性原則。
在綠色建筑設計中,本著相互間相互共存的原則,綠色建筑在生態建筑中占有重要位置,是調整生態系統平衡與其他生物間的關系,達到相互依存,共同發展。
(2)反饋性原則。
在企業進行綠色建筑施工時,要做好市場調查研究,把社會和人們對綠色建筑需求信息及時反饋,通過向社會作好傳承和倡導,使社會上更多的人了解綠色建筑,喜歡綠色建筑,也讓綠色建筑走進人們的生活之中,占領廣闊的市場。
(3)整體性原則。
在綠色建筑設計中,必須把握生態系統的和諧統一原則,在細節上要符合綠色建筑的整體要求,生態系統是一個整體,相互依賴互相共存。
(4)可持續性原則
人類的發展離不開生物平衡關系,只有與自然和諧共處,相互促進,才是綠色建筑設計應該遵循的規律。本著可持續性發展的原則,滿足人類與生物共同利益的情況下,為自然資源長足發展提供需要和保障。
3綠色建筑設計的常見方法
3.1綠色建筑設計的前期策劃
第一,綠色建筑設計前,設計師要全面認真的進行思考,把綠色建筑的節能和環保的特性,進行初步設計;第二,定稿后,要做好調查研究,認真采納用戶的反饋意見,分析對綠色建筑施工設計所提要求,呈現出人性化設計;第三,做論證,通過對綠色建筑設計方案整體優化,在廣泛征求群眾意見的基礎上,服從政策,解決階段性出現的各類問題。
3.2綠色建筑方案設計中的重點方面
(1)自然資源。
合理有效地利用自然資源,最大限度地對其進行開發,借助大自然的各方面進行考慮。
(2)成本計算。
在進行建筑設計時,要考慮建筑長期的成本,不單只考慮工程本身的費用成本。
(3)回收利用。
通過考慮和滿足人們的要求,關注人們的舒適度,以及運用適當的生態策略技術。
(4)方案不同。
不同階段要有不同的設計方案,并結合方案的最佳優點,用最好的方式方法,力求在設計方案時,突出特點完善設計。
(5)給群眾設計,活動場所。
考慮群眾生活生產的各方面需要。
3.3多工種協同工作的綠色建筑設計方法
隨著時代不斷向前發展,計算機被廣泛應用,同時應用于綠色建筑中。計算機的應用使傳統的建筑設計方法退出時展的舞臺,改變原來建筑設計師先提方案,再由木工或其他系統的工程師提出設計的方法,各設計中存在的問題要通過與專業人員溝通,計算機廣泛應用打破了各設計專業間存在的隔閡,各專業間的信息,都利用電計算機集成,及時調整方案,增大綠色建筑設計方案的可行性,最大限度地減少因設計方案而造成的材料和人工的浪費,減少因采用綠色方案人造成的綠色建筑投資的增加值。
4綠色建筑設計的設計要點
4.1因地制宜
綠色建筑設計是一項復雜的建筑工程。所以,必須選擇良好的、適合的條件,因地制宜,結合當地情況,氣候、地貌、地形,最大限度地利用自然采光、自然通風,被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調所致的能耗和污染。在不同地區綠色建筑設計有不同的效能。
4.2尊重基地環境
在進行建筑規劃設計時,力求與周圍各項環境保持統一和諧,創造人類安全健康的使用空間,高效使用能源和環保材料,提高綠色建筑最大應用性,是建筑達到經濟、實用、便利、安全的最基本保障,建筑設計同時又是人文、地理、生態學科的復雜工程,具有自身特性,所涉及領域和學科繁多。
4.3重視整體設計
綠色建筑注重的是在整體設計中是否存在問題,因為設計得當與否直接關系到建筑本身的預算、性能和成本付出。在設計時要與經濟、文化、氣候、環境有機地結合,做到綜合分析,整體規劃,合理設計。要根據當地實地情況,結合需要進行設計,避免因盲目隨眾而出現問題。
4.4應用減輕環境負荷的建筑節能新技術
建造新的或改造舊建筑時,一定要與當地文化環境地域性質結合起來。在保障居民原有生活方式的基礎上,更新或提升現有生活居住環境,使街道社區與建筑設計很好地融合起來,本著繼承和保護原來地域景觀,改造新的城市景觀的原則,采用地方傳統建筑工藝,對歷史建筑、傳統街區景觀妥善保護,使綠色建筑真正發揮最大作用。
4.5創造健康舒適的室內環境
建筑設計師要在做好室外環境的整體規劃基礎上,還要兼顧室內環境的,合理規劃,要想保證舒適健康的生活環境,就需要使用對人體無害環保的建筑材料,阻礙危害人體健康的有害輻射、電波和氣體的產生,避免不良空氣的出現,優化各類環境使室內環境合格達標。
4.6使建筑融入歷史與地域的人文環境
提到綠色建筑就與節能環保對接,在設計中,使用高效節能環保的建筑節能技術和材料是最合理的選擇。第一,根據日照情況選擇照明系統,在設計師結合日照強度,有針對性地使用局域控調、換氣、換水系統;第二,注意能源的循環使用,合理利用蓄熱系統、排熱回收,做好二次能源的利用:第三,使用耐久性強的建筑材料時,要考慮對于建筑更新、保養、修繕的合理設計;第四,給豎井,層高,機房設備等設計需留有發展余地。
1.1.1環保性原則
在我國當前社會發展形勢下,人們的環保意識不斷增強,建筑作為一個高污染的行業,在面向全生命周期的綠色建筑設計中,就必需考慮到環保性原則,環境是綠色建筑的基礎,只有充分考慮到環境的協調性,采取有效的節能技術,將生態、環保等問題緊密的集合起來,從而減少建筑的能耗,提高資源的利用效率,降低環境的污染程度。
1.1.2合理性原則
建筑材料巨大的資源消耗在對施工中合理性提出要求的同時,也對建筑設計提出了合理性的要求,使建筑設計在經濟條件的制約下進行。建筑方案及施工圖應通過有效的設計方法,在建筑的總體布局、空間組合、使用功能和技術選擇等方面進行優化設計,以有限的經濟條件達到建筑的建設要求,或在限定的經濟條件下創造出較多的使用價值。因此,全面地分析建筑消耗、合理平衡建設成本和消費成本是提高建筑合理性的關鍵。另外,還要從現實經濟條件出發,對技術設置進行恰當的選擇,有機協調建筑諸要素,提高綜合效益。
1.1.3適用性原則
工程建筑的目的就是為了滿足當代社會發展的需要,隨著人們生活方式以及審美觀念的轉變,人們對建筑性能的要求也在不斷的發生變化。在面向全壽命周期的綠色建筑設計中,適用性原則是設計的根本出發點,只有認識到建筑設計目的的重要性,才能設計出更好的建筑產品。
1.2設計目標的確認
在我國當代社會發展形勢下,環境、資源等問題越來越突出,而建筑行業作為一個能耗高、污染重、浪費大的行業,發展綠色建筑已成為我國當前建筑行業發展的重中之重。為此,在綠色建筑設計中,就必須明確目標,面向全壽命周期,秉著節約、環保、綠色的理念,根據建筑功能的需求制定相應的目標,從而為建筑設計指明方向。
1.3建筑材料的選擇
建筑材料是建筑工程的基礎,然而在我國當前工程建設過程中,建筑材料存在著浪費大、利用不合理的現象,為此在面向全壽命周期的綠色建筑設計中,必須針對實際工程,科學、合理的計算出建筑工程中所需要的建筑材料,全面比較,做到整體上擇優而用,提高建筑材料的利用率和回收率,從而實現建筑的可持續發展。
1.4建筑后期設計
在我國當前建筑工程中,建筑功能、建筑技術以及設備的選擇對全壽命周期的成本都有著重要的影響。為此在綠色建筑設計中,為了更好的保障建筑使用性能,確保建筑使用壽命,就必須充分考慮到影響建筑全壽命周期的因素,遵循設計原則,選擇先進的技術和設備,一座易于改造的建筑才會擁有更長的使用壽命和更高的使用效益。只有將先進的技術與裝備都應用到實際的操作中去,才能更好的滿足社會發展的需求。
2綠色節能建筑的整體設計思考
2.1建筑的選址和現場設計
在綠色節能建筑設計前,就應該先考慮如何選址的問題。選址要結合當地的地形、地貌、風向等,合理布局。建筑應盡量選擇向陽的地段,避免選在山谷、凹地處,這樣才能有好的日照條件。選擇的建筑地址應盡量交通便利,方便人們的出行;選擇城鎮化的區域,這樣才能保證有基本的基礎設施,方便人們的生活;對于一些生態敏感區域,盡量避開,以免對其環境造成影響。盡量選擇能充分利用自然能源的地段。建筑的地點一旦確定將很難改變,在做好選址工作后,下一步的工作就是規劃和設計建筑地點了,建筑地點規劃和設計的合理性很重要,它除了要滿足建筑物本身和自然的協調,還要達到綠色節能的目的。建筑現場要做到最小化的熱島效應,綠地的面積應盡量的擴大,確保該地的水源不被污染,減少自來水使用量,避免水土流失。當地的生態系統和生物鏈結構在建筑設計時必須被得到保證不能受到破壞。
2.2建筑的布局設計
建筑的布局是否合理很重要,一個好的建筑能將場地和資源的利用效率達到最大化,能改善建筑物的室內環境,減少建筑物的熱排放能。建筑物的布局應做好充分的優化措施:建筑物內部的功能區劃分應規劃好,不需要安裝窗戶的功能區盡量放在建筑物的北邊,同一地區應盡量布置功能相似的區域,這樣是為了方便內部空調和通風系統的設計。盡量利用已有的地形作為圍護結構以此來減少資源能源的總消耗量,優化好建筑物的朝向,當地的風能和太陽能等都是免費的自然資源,可以充分利用,已達到充分利用自然資源的目的。充分利用好植被,能減少建筑物的熱負荷。
2.3建筑物的外形設計
綠色節能建筑很重要的一部分是建筑物的外形設計,建筑物的外形和空間熱能耗有著很大的關系。建筑物本身的形體系數小,形態規整,能較大地減少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗,提高能源的總體利用率。建筑物的外形設計是否把握得當,對綠色節能的理念至關重要。我們可以將別墅的理念適當地引入到綠色節能建筑的設計當中,在別墅的設計當中,屋頂、門窗、陽臺、線角與自然極其相容,從而將人類與自然的協調表現的淋漓盡致,綠色環保的理念是實施建筑可持續發展戰略的基礎。在設計中,應避免采用傳統的單一住宅樓的單一行列式形象,利用變化的坡屋面增加陽光,減少雨水的滲漏。對于窗戶和陽臺的造型設計,可利用大塊玻璃補充室內光線,還可利用窗戶、窗格的多樣變化形式創造一種類似別墅的建筑效果,給人以舒適宜人的感受。對于建筑外墻的處理,可適當運用面磚,以此強化建筑外立面的自然性和親和感。還可根據當地季節的長短變化,運用不同的色彩使太陽能得到充分的吸收,
2.4建筑物配套設施的設計
建筑物配套設施設計不僅要能體現出健康性和舒適性,更是節能環保設計的關鍵。建筑物配套設施在設計時首要考慮的是要采用環保材料。新風系統的設計很重要,它是改善建筑物室內環境質量和空氣質量的重點。新風量的使用能很好地提高室內空氣質量。室內和室外的溫差是冬季和夏季都會存在的問題,新風量越大,說明需要處理耗費更多的能源。綠色建筑最大的特色就是節能,所以自然資源的利用對綠色節能很重要。自然界中可利用的自然資源有很多,太陽能的應用最為普遍,它是不需要耗費成本的清潔能源,實現對太陽能的最大限度地利用很重要。
太陽能的利用方式目前來說主要要以下幾種:一種是被動式太陽能熱水系統。它主要是為用戶提供熱水。另一種是主動式太陽能系統。它需主要是為用戶提供熱水或是為居室供暖。還有一種是太陽能光伏發電系統,它主要為室內或是市政電網供電。此外還有一些其他的太陽能裝置。地熱能也是一種很好的自然資源,目前高溫地熱能主要用于發電或直接用于供暖;低溫地熱能主要是借助于地源熱泵和地道風系統的應用。自然通風很重要,它能改善室內空氣質量但沒有任何的能源消耗,這種效果要強于空調,因為對環境沒有造成污染。自然通風會受到很多條件的限制,要達到預期的目標,需要配合一些自動控制設備來進行。
2.5綠色節能建筑應遵循的設計原則和指導思想
綠色節能設計的基礎和關鍵是生態建筑設計,設計的原則要始終堅持可持續發展的理念,建筑形象應遵循樸實端莊、流暢簡潔、現代開發。從建筑的開始選址到建筑的格局設計,從單體到群體,都要充分利用天然能源,以節省能源,在設計時要充分利用各類環保生態材料和技術。在整個設計中,充分注重建筑生態,在充分考慮減少資源消耗和保護自然環境的前提下,要將建筑的功能和建筑生態環境的持久性作為重點。綠色節能建筑的設計還應結合當地的文化特點,根據當地的實際環境特點,開發適合本地生態環境的設計。
3綠色節能建筑的綜合思考
建筑行業是高能耗行業,每年用于建筑行業的總能耗占全國總能耗的四分之一,這個數據還在每年增加,為了降低建筑損耗,開發綠色節能建筑已經變得刻不容緩了。
3.1資源利用充分優化,提高資源利用率
十分珍惜、有效保護、節約使用是我國的一項基本國策。在資源的利用中我們應首先將綠色生態節能體系建立起來;其次,國外發達國家的技術相對已很成熟,我們可以適當借鑒,以此來完善我們自己的技術;再次,建立行之有效的行政監督體系,強制執行國家的相關節能標準和法律法規;最后,應建立相應的市場監督體制和輿論機制,這樣綠色節能建筑才能在良好的環境下生存和發展。
3.2積極宣傳并倡導綠色的生活方式
這需要兩方面的努力,一是建設者,他們對生態意識和環保理念的認識很重要,必須要加強。建筑設計師的設計作品應與時代的認知相吻合,建筑設計師有指引時代進步的歷史使命,建筑設計師不僅要加強自身專業知識的學習,更應加強對社會人文、歷史和生態環境等方面的知識學習。二是全社會,生態的理念應普及到社會大眾,只有在社會普及,才能形成共識,努力在衣食住行各方面倡導環保節能的理念,節約能源資源,將可持續發展作為全社會的共同目標。只有全社會共同的努力,才能推動建筑市場需求的改變,才能從整體上營造綠色建筑。
1.1健康、舒適的原則綠色建筑應該以人性化、舒適為首要原則,從根本上體現出來對于人類的關心。所營造的是一個健康快樂的生活休閑與工作的空間。其主要體現在無公害的建材、優良的通風及采光條件等。
1.2簡單、高效發展的原則綠色建筑還應該充分的考慮到經濟效益,真正的做到能源與資金的最低消耗率。在設計的過程之中,應該本著簡單、節約的原則,例如在設計門窗位置的時候,一定要最大限度的滿足各類室內布置的要求,盡量避免過大的改動。另外在選擇能源的時候,還得充分的利用當地的氣候條件及自然資源,盡量的利用各類的可再生資源。
1.3整體環境優化的原則在環境之中建筑是其中一部分,應該與周圍的環境交相呼應,設計的最終目的就是追求最優的環境效益。建筑設計的關鍵之處就體現在對于建筑以及周圍生態平衡、協調的進行規劃,從根本上遵循社會與自然環境統一,將其中各個因素進行配置,最終來優化其整體的效果。
2綠色建筑設計方法與策略分析
2.1綠色建筑能源的規劃與利用1)對于“綠色建材”的開發與生產。從根本上使得隔熱保溫的性能得到有效地改善,改革屋面與墻體的本質,最終就可以強化住宅建筑保溫隔熱的性能。現如今,新型的非承重墻體材料逐漸的出現在人們的視野之中,并且在高層框架的建筑結構之中也得到極為廣泛的應用,然而大部分的多層磚混結構的住宅依舊采用的是之前傳統的實心粘土磚,這不僅僅會使得土地資源消耗掉,也會因為圍護結構的保溫隔熱性能相對比較弱,最終導致了建筑能源消耗率居高不下,嚴重的影響到居民居住的舒適性。所以,目前的多層混合結構住宅墻體革新應該將重點放在新型節能承重墻體的應用之上。2)自然采光與自然通風的充分利用。自然采光可以算的上是取之不盡,用之不竭的,其主要就是通過開窗、中庭、玻璃幕墻等等手段來讓室內的光線充足。為了有效的改善建筑物本身采光的質量問題,充分的利用各類自然采光新技術;自然通風主要就是通過建筑群的布局、朝向及其形體設計等等,依據當地風向的實際情況來獲得自然通風的最優化。3)熱量收集系統的設置。有效地利用熱媒(比如水及其密閉的空氣間層等等)的手段來進行熱量的收集。在建筑智能控制的系統之中充分的按照其需要的情況來為建筑物及時的提供所需的熱量。
2.2建筑圍護結構的綠色節能設計1)屋頂水池及綠化的設計。在屋面之上蓄有一定量的水,從而就可以利用水蒸發之后轉化成太陽能。其主要的原理就是通過水蒸發與流動可以及時使得所蓄積的熱量揮發,從而降低屋面的溫度。且蓄水的屋面還可以有效的使混凝土的使用條件得到改善,進而相應的也就避免了由于雨水與暴曬而引起伸縮反應。同時還要適當的種植綠化植物,其可以很好的起到遮陽與同化的作用,與此同時,綠色屋面就會由于植物自身的蒸發與蒸騰而消耗掉熱量,最終就會降低空氣里面的溫度。由此可見,屋頂綠化不僅僅可以有效地改善城市的熱島效應,還會在很大程度上美化市容市貌。2)設置雙層玻璃幕墻。目前,這種雙層的玻璃幕墻已經獲得業內外的一致好評,其被稱為是“可以呼吸的皮膚”,其主要就是利用兩層或者是三層的玻璃來作圍護結構,在一般情況之下,內層采用的是中空Low-E的玻璃,然而外層則是利用普通的鋼化玻璃,這樣一來內層和外層之間就會留出來一定的空間,而這個空間也就是我們所說的空氣夾層。
1何謂綠色建筑體系
綠色建筑體系是基于生態系統良性循環原則,以“綠色”經濟為基礎,“綠色”社會為內涵,“綠色”技術為支撐,“綠色”環境為標志建立的一種新型建筑體系。在研究上,它將自然、人和人造物納入統一研究視野,不僅研究人的生活、生產和人造物的形態,而且也研究人賴以生存的自然發展規律,研究人、自然與建筑的相互關系。在目標上,它追求人(生產和生活)、建筑和自然三者的協調和平衡發展。在方法上,它主張“設計追隨自然”。在技術上,它提倡應用可促進生態系統良性循環、不污染環境、高效、節能和節水的建筑技術。綠色建筑所代表的是高效率、環境好而又可持續發展的建筑,自身適應地方生態而又不破壞地方生態的建筑。它所尋求的是一種可持續發展的建筑模式。綠色建筑要賦予建筑以生命。它是一個能積極地與環境相互作用的、智能型的、可調節的系統。
2綠色建筑的能源觀———節能與環境
現代建筑是一種過分依賴有限能源的建筑。能源對于那些大量使用人工照明和機械空調的建筑意味著生命,而高能耗、低效率的建筑,不僅是導致能源緊張的重要因素,并且是使之成為制造大氣污染的元兇。據統計,全球能量的50%消耗于建筑的建造和使用過程。為了減少對不可再生資源的消耗,綠色建筑主張調整或改變現行的設計觀念和方式,使建筑由高能耗方式向低能耗方向轉化,依靠節能技術,提高能源使用效率以及開發新能源,使建筑逐步擺脫對傳統能源的過分依賴,實現一定程度上能源使用的自給自足。日本有關學者研究得出:在環境總體污染中與建筑業有關的環境污染占比例為34%,包括空氣污染、光污染、電磁污染等。而生態環境保護是綠色建筑的追求。因此,綠色建筑設計必須深入到整個建筑生命周期中考察、評估建筑能耗狀況及其對環境的影響,建立全面能源觀。首先必須注重研制、優化保溫材料與構造,提高建筑熱環境性能。如在建筑物的內外表面或外層結構的空氣層中,采用高效熱發射材料,可將大部分紅外射線反射回去,從而對建筑物起保溫隔熱作用。目前,美國已開展大規模生產熱反射膜,主要用于建筑節能。此外,還可運用高效節能玻璃,硅氣凝膠———新型節能墻材,以提高節能效率;其次,研制再生能源(如太陽能、核能、風力、水力)的收集,儲存裝置和熱回收裝置。太陽能是一種最豐富,便捷,無污染的綠色能源,近年來在我國的天津、北京、甘肅、河北等省市建立了17座被動式太陽能恒溫式住宅,以建筑物本身為太陽能收集器,從而達到屋內取暖制冷的目的。
3綠色建筑的設計觀———建筑與氣候
現代經濟的發展和科學技術的進步,使得人類可以用機械空調來改善生活和工作環境,這自然是人類的幸運,但這種違背氣候環境的高能耗建筑使我們付出了巨大的經濟和能源代價,同時增加了生態環境的污染,也在很大程度上使居者與自然環境人為地分離。為了克服現行建筑模式對人的負面影響,綠色建筑注重地區氣候與建筑的關系,并將考慮地方氣候特點的設計作為綠色建筑的一項基本方法,這是一種按人體的舒適要求和氣候條件來進行建筑設計的系統方法,即根據當地氣候特征,運用建筑物理的原理,合理組織各種建筑因素。事實上,人類對于環境的舒適、健康需求,常常無需現行空調設備也能得到滿足,如:我國陜北的窯洞在-20℃左右的氣候下,其室內被大地包圍著,仍保持著15℃上下的舒適室溫;還有西雙版納干闌住宅在酷熱的氣候中,仍可在室內創造出蔭涼的空間。因此,以綠色建筑的設計觀來看,大自然是主要的供給者,而輔助設備系統屬于其次。因而大部分的照明可以由太陽光提供,制冷由流動的空氣產生,采暖可以從人體以及辦公設備中獲得通過其他自然方式補充:太陽加熱,以風壓和太陽浮力產生自然通風,以水的蒸發產生制冷。考慮地方氣候特點的設計是一種可以在任何技術層次上使用的方法,因為,在綠色建筑中氣候所包含的各種因素是當作資源來考慮的,充分利用氣候資源,提高氣候資源利用率,是考慮地方氣候特點的設計的本質。如果將其原理與未來智能技術、信息技術、控制技術以及其他節能技術結合在一起,就會構成豐富多彩的綠色建筑前景。
4綠色建筑的技術觀———技術與形式
綠色建筑是一個能積極地與環境相互作用的、智能的、可調節系統。因此,它要求建筑外層的材料和結構,一方面作為能源轉換的界面,需要收集、轉換自然能源,并且防止能源的流失;另一方面,外層必須具備調節氣候的能力,以消除、減緩、甚至改變氣候的波動,使室內氣候趨于穩定,而實現這一理想,在很大程度上必須有賴于未來高技術在建筑中的廣泛運用。首先,環保節能型材料是綠色建筑所必須的,必須對現有建材和技術進行環保、節能評估,提出技術改良、更新措施,使之符合環保、節能的要求。隨著信息技術、自動化技術、新能源技術、新材料技術日益走向成熟,在綠色建筑中這些高技術將得到廣泛的運用:如建筑結構有可能引入有機體的原理,在混凝土中埋設光導纖維,可以經常地監視構件在荷載作用下的受力狀況,自我修復混凝土可得到實際應用。建筑物表面材料,通過多功能的組織進行呼吸,可凈化建筑物內部的空氣,并降低溫度,形狀記憶合金材料可用于百頁窗的調整或空調系統風口的開閉,自動調節太陽光亮,建筑物表面的太陽能電池,可提供采暖和照明所需要的能源,無論使用何種技術,綠色建筑總是立足于對資源的節約(reduce)、再利用(reuse)、循環生產(recycle)等幾個方面。其次,綠色建筑的形式必須利于能源的收集,建筑的外層將不再是“內部”與“外部”的分界線,而將逐步成為一種具有多種功能的界面。綠色建筑的材料和形式將是多樣的,尤其是外層材料將是高度綜合、高效多功能的,而且,隨著高新技術的發展,建筑行業將最大限度地吸收各種先進技術,創造一種能更加適合人類生活的、與大自然高度和諧的高科技建筑環境。
綠色建筑是一個新興的、動態的和發展中的概念,它隨著技術與社會的進步而逐步充實其意義。可以預言,綠色建筑將成為人類運用科技手段尋求與自然和諧共存,持續發展的理想建筑模式。目前,綠色建筑意識已在許多國家引起重視。荷蘭住房計劃強調使用無污染建材;瑞典一家最大的住宅銀行于1995年初宣布,只向綠色建筑貸款。
美國的“生物圈二號”示范區研究;瑞典的“生態循環城”計劃;由意大利著名建筑師亞得里奧洛。特理姆鮑里主持,歐洲各國專家共同參與設計,采用多種高新技術,號稱“全球第一家生態村”的圣。喬密爾村已在西班牙伊維沙島實施。位于美國俄亥俄州東北的OBERLIN學院最近推出一項耗資500萬美元的環保建筑設計,它所需能源之一半是由曲線形屋頂上板狀太陽能光敏發電設備供應,板的傾角可自動追蹤太陽行跡;另一部分屋頂則為綠化所覆蓋,具有迅速吸納太陽能、緩和雨水排放流速的特點,是理想的自然隔聲、絕熱層。同時具有供應物和消耗物持衡、食物和廢棄物等量、生活和設施體系的生成品均安全分解、拆卸處置、回收再使用的特征。今天,綠色建筑體系已經廣泛地滲透到建筑設計中的許多方面,建筑師將在現代社會中創造一種“回歸自然”的建筑形式,遵循建筑與自然生態環境相協調,設計出與自然、人、社會融為一體的人類生活空間。但是,按照歐洲國家的經驗,在經濟方面,綠色建筑需要更多前期費用,而利益回收速度又相對緩慢的一類項目。更主要的是,用于綠色建筑體系方面投資所帶來的回報最終并不一定能夠裝進開發商的口袋,而多由使用者和社會所分享。即使這樣,一般也須若干年以后才會見到節約資源的價值開始大于用于生態方面投資的價值。這些都有可能使決策者與開發商望而卻步,或者覺得力不從心。似乎這已成為一種規律,即如果一種新的思想或技術所產生的短期效益(如投資回報比)并不明顯高于傳統思想或技術的效益,那么即使它會有更好的長期效益(如低廉的建筑管理與維修費用,長壽命、節約資源等)也很難為人們所接受。在建筑、城市以及社會各方面的任何變革都有可能出現這類問題,特別在我國社會逐步進入市場經濟體制的今天,它已成為社會的一道門檻。要解決這一問題,就應當在可持續發展原則基礎上建立一套新的價值觀和行為規范。如:使采用節能設備與材料、無公害材料及各種節約資源的措施成為設計中的必須。并通過政府在立法、稅收等方面的政策調整,加強綠色建筑在經濟上的可行性、特別在開始階段,如果沒有一套良好的經濟、社會和道德方面的激勵體制用以補償開發商由于額外投入所帶來的損失,綠色建筑的推廣就是一句空話。
因此,應結合當前我國的經濟實力和社會總體發展水平,盡快確定一個宏偉的目標以及架構起一套可行的制度框架,從而使我們這一代的即時利益與整個人類的長遠利益結合起來,將一個地區的局部利益與整個世界的整體利益結合起來,公正合理地與他人分享我們這個地球上有限的資源。同時,最大限度地杜絕資源浪費和環境污染,這樣才有可能為后人留下一片靜謐而豐腴的樂土,使人類能夠長久地生存下去。
4綠色建筑的技術觀———技術與形式
綠色建筑是一個能積極地與環境相互作用的、智能的、可調節系統。因此,它要求建筑外層的材料和結構,一方面作為能源轉換的界面,需要收集、轉換自然能源,并且防止能源的流失;另一方面,外層必須具備調節氣候的能力,以消除、減緩、甚至改變氣候的波動,使室內氣候趨于穩定,而實現這一理想,在很大程度上必須有賴于未來高技術在建筑中的廣泛運用。首先,環保節能型材料是綠色建筑所必須的,必須對現有建材和技術進行環保、節能評估,提出技術改良、更新措施,使之符合環保、節能的要求。隨著信息技術、自動化技術、新能源技術、新材料技術日益走向成熟,在綠色建筑中這些高技術將得到廣泛的運用:如建筑結構有可能引入有機體的原理,在混凝土中埋設光導纖維,可以經常地監視構件在荷載作用下的受力狀況,自我修復混凝土可得到實際應用。建筑物表面材料,通過多功能的組織進行呼吸,可凈化建筑物內部的空氣,并降低溫度,形狀記憶合金材料可用于百頁窗的調整或空調系統風口的開閉,自動調節太陽光亮,建筑物表面的太陽能電池,可提供采暖和照明所需要的能源,無論使用何種技術,綠色建筑總是立足于對資源的節約(reduce)、再利用(reuse)、循環生產(recycle)等幾個方面。其次,綠色建筑的形式必須利于能源的收集,建筑的外層將不再是“內部”與“外部”的分界線,而將逐步成為一種具有多種功能的界面。綠色建筑的材料和形式將是多樣的,尤其是外層材料將是高度綜合、高效多功能的,而且,隨著高新技術的發展,建筑行業將最大限度地吸收各種先進技術,創造一種能更加適合人類生活的、與大自然高度和諧的高科技建筑環境。
低碳綠色建設計者,必須充分認識“低碳”觀念,改變傳統的設計理念,培養低碳意識。要積極利用低耗能資源和自然資源,充分凸顯低碳節能建筑設計理念。低碳節能建筑設計的整體應該尊重當地文化和地域特點,設計出符合當地氣候、地質、地貌的不同建筑類型,并適時的開發適合本地生態環境的新能源和技術。另外設計要以滿足使用者的功能需求以及居住舒適環境的追求。
1.2低碳綠色建筑設計的原則
低碳節能設計應該遵循現代開放、、端莊樸實、簡潔流暢、動態親民的建筑形象,從選址到建筑格局,從建筑朝向到風向,從建筑布局平面到外向,從建筑間距到整體界面,從單個到群體等等都都要采用自然能源,降低能耗。不僅要注重建筑空間的陽光充足,而且還要確保建筑材料的節能、環保,為綠色建筑低碳設計的應用提供有利的條件。
2綠色建筑中低碳設計的要求
2.1優化能源配置
在建筑設計中采用新技術、新能源替代傳統的天氣燃氣、固體燃料等能源和施工技術。或者對現有的設備進行改造升級,降低排碳量,進一步減少對環境的污染和危害。例如可以充分利用風能、太陽能等可再生資源,也可以將建筑過程中的廢氣能源進行回收再利用,不僅降低能耗而且減少污染。
2.2節約能源消耗
在建筑圍欄的設計中,盡量突出節能結構,有效地減少暖通空調等采暖設備所消耗的能源,可以選擇采用綜合自然通風的原理,改造傳統空調系統設計原理,將夏季的主導風向充分利用。最好將確保建筑自然通風采光的利用率達到最大化,這樣不僅節能而且充分的以地域環境為前提進行設計,突出了建筑的地域風格。
2.3節約資源消耗
隨著建筑工程量的劇增,建筑材料的使用量越來越大,所以為了凸顯低碳綠色建筑設計理念,應該從建筑材料的選用上著手,減少施工對資源的浪費,使資源得到合理的配置,而且也可以通過優化建筑結構途徑減少資源浪費。除此之外建筑施工單位要嚴格控制材料的使用,確保材料無危害。可以定期進行檢查、抽檢,預防材料浪費和不合格現象。
2.4創造健康的環境
所謂的綠色低碳建筑設計,保持建筑的良好通風,空氣清新,采光良好的是必備的條件。為了實現建筑環境達到標準,可以適當的減少室外環境的波動的影響,對建筑環境進行有效地控制。
2.5與整體設計相協調
在滿足綠色建筑低碳涉及的同時,應該考慮設計的地域特點,將其與低碳設計充分融合,互相補充、互相促進,從而滿足低碳環保的建筑設計要求。這不僅是對建筑設計文化水平的提高,也是提升建筑環境質量重要途徑。
3綠色建筑中低碳設計策略
3.1建筑物采光設計
建筑采光設計作為綠色建筑低碳設計的中藥內容,是設計過程中首先應該考慮的問題。建筑擁有足夠的采光,才能應用太陽能減少對電能的消耗。由此在建筑設計過程中應因地制宜,合理的選擇建筑朝向和門窗的位置,最大化的增加建筑采光面積,有效地延長陽光照射時間。當前已有建筑采用門窗智能化遮陽系統,降低了室內照明耗電量。具體的對策可以增加建筑物之間的間距,減少建筑物外表面冬季主導風向的方向。
3.2建筑物的體形設計
為了落實低碳建筑理念,一定要合理的設計建筑的形狀和平面形式,為空氣流的良好流通和減少供暖或制冷造成的能源消耗提供有效的保障。綠色建筑低碳設計是一種環保的設計理念,再設計中提倡建筑與室內一體化,所以應該采用高性能、強耐久性、低耗能的建筑體系,這樣不僅降低施工成本而且減少了各項資源的消耗,對環境的污染也降到了最低。故建筑物的體型設計在綠色建筑低碳設計中具有至關重要的作用。
3.3綠色建材的選擇
建筑材料的合理選擇直接影響建筑施工質量,選擇新型環保材料,可以降低施工中產生的污染和能耗,從而實現低炭設計理念。目前一些建筑材料對人體和環境有危害性(如人造板材會揮發甲醛),所以在建筑設計中材料最好選用成品或者使用循環再利用材料,可以控制建筑中二氧化碳的排量。此外也可以應用一些原生態或地域性材料,較少運輸環節,提升施工的效率的同時降低耗損。
3.4建筑配套設計
綠色建筑低碳設計理念也可以體現在建筑配套的設計中,如雨水、污水分流系統,可以將雨水回收再利用,將污水進行處理并利用。這種建筑配套設計非常適合水資源缺乏地區,可以將雨水和處理過的污水應用到灌溉建筑區的綠化環保工作,灌溉樹木花草,很大程度上節約了水資源。另外在炎熱地區也可以科學合理的利用雨水,設計屋面水流域路徑,增加雨水在建筑物表面的滲透性,有效降低建筑表面的熱效應。
3.6建筑垃圾處理
綠色建筑低碳設計中還應該施工所產生的建筑垃圾回收再利用,不僅減少對環境的污染,而且降低了建筑施工成本。具體可以將建筑中的石塊、破磚、混凝土塊等固體垃圾應用于軟地基的加固工程中;對于剩余的鋼筋、鐵管等金屬材料回收到鋼鐵廠,進行重新加工等。
4綠色建筑低碳設計的應用
目前我國部分建筑中凸顯出綠色建筑低碳設計,具體的應用主要有以下兩方面:
4.1被動式采暖設計
被動式采暖是合理的設計建筑的朝向和合理的平面布局,使建筑的整體空間和地域環境特點相適應,并且選擇合理的建筑材料和結構,使建筑在夏季可以得當太陽的直射,促進建筑室內散熱,確保建筑物的溫度適宜。另一方面是建筑物在冬季可以自動收集和儲存太陽能,為建筑提供采暖的能量。通過這種采暖方式,可以有效的降低冬季取暖和夏季降溫所需的能耗。