绿色建筑设计理念与绿色建筑的设计初探

2019-09-10 17:52张天学
关键词:设计理念绿色建筑设计

张天学

摘要:本文从遵循节约能源理念、生态和谐理念、科学设计,以人为本理念、实际出发,不复制抄袭理念、强调“整体设计”和建筑的全生命周期设计方法五个方面探讨绿色建筑设计理念;从绿色建筑的节地设计、节能设计、节材设计、节水设计四个方面探讨绿色建筑的设计。

关键词:绿色建筑;设计理念;设计

1、绿色建筑设计理念

(1)遵循节约能源理念

想要实现绿色建筑首先要对能源节约理念严格重视,保证建筑施工时的能源节约、无污染、无害化以及可循环利用的原则。在选择施工材料时应尽量采用可再生循环的资源,还要保证材料无污染、无辐射。充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构、采暖和空调,根据自然通风的原理设置风冷系统,采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局等,减少采暖和空调的使用。在进行绿色建筑设计时,以向自然索取转向回馈自然的思想,创造一个和谐、高效利用资源的健康环境。

(2)遵循生态和谐理念

在进行绿色建筑施工时还要高度重视生态和谐问题。在进行建筑施工时要保证建筑物周边的植物、动物和人之间的和谐关系,保證人和自然之间和谐统一关系。仇保兴在首届国际智能与绿色建筑技术研讨会上提出的关于一般建筑和绿色建筑的区别更贴切地阐明了生态和谐的理念。他指出绿色建筑的内部与外部应有效连通,以期对气候变化自动进行适应调节;应推行本地材料,使建筑随着气候、自然资源和地区文化的差异而重新呈现不同的风貌;建筑及其城市发展都应以最小的生态和资源代价,在广泛的领域获得最大利益;建筑形式应从人与大自然和谐相处中获得灵感;可以极大地减少能耗,甚至可以自身产生和利用可再生能源;在建筑的全寿命周期内,为人类提供健康、适用和高效的使用空间,最终实现与自然共生,从被动的减少对自然的干扰,到主动地创造环境的丰富性,减少资源需求。

(3)遵循科学设计,以人为本理念

在绿色建筑设计中最基础的原则就是以人为本的原则。在社会中人占据着主体位置,不能将牺牲人们的身体健康和降低生化质量为前提达成高效节约的目的。随着经济社会的发展和人们生活质量的提高,人们对建筑的关注点不再仅仅停留在建筑的节能环保,而是对建筑的舒适度和健康度提出了新的要求,例如室内温度和湿度的保持、良好的通风和光照、合理的功能布局、对安全性和私密性的保护等。绿色建筑科学设计和以人为本的设计理念,就是要创造一个适合人们居住的舒适、环保的健康环境,让人们的生活更加舒适和健康,让居住环境更加高效和美观。

(4)遵循实际出发,不复制抄袭理念

强调因地制宜,积极适应建筑所在地的环境条件,也包括保持城市的传统与文脉。在项目的规划与总图设计阶段,选址和保护周围环境是绿色设计的主要内容,同时还要注意对当地历史和人们的传统生活方式的讨论。在城市规划阶段,生态控制论的技术方法可以有效地提高规划的质量。在设计阶段,无论是生物气候设计,还是生物气候缓冲层的设计策略,都强调应用被动设计的方法,用以解决建筑节能和建筑通风。已有研究文章系统的说明了这种被动式设计方法,包括一些仿生建筑的设计,极大地影响着建筑的形态,比如建筑的朝向、几何形状、外围护的材料与色彩等。当然因地制宜还体现在设计中重视对当地建筑材料和太阳能、风能等资源的利用。建筑与地域文化是当前建筑创作讨论中的一大热点话题,越来越多的文章对无视地域的现代主义建筑作了批评,更多的是强调了场所的重要性,提倡的是重视当地气候条件、材料、地域资源和社会文化的建筑创作,应该说因地制宜的绿色设计的原则,与建筑地方多样性的创作也是殊途同归。

绿色建筑在施工设计时要对因地制宜问题重点关注,根据施工现场的具体条件施工,不能盲目的复制他人设计。我国在进行绿色建筑设计时经常会将西方国家的设计依葫芦画瓢的进行复制,一昧地认为他人的设计就是完美的,根本没有意识到西方国家和我国在建筑模式上存在很大的差异。此外,绿色建筑设计注重的是地域性特征,因此在进行设计时应充分结合当地的环境特征,对自然采光、通风、被动式集热或制冷都采用自然资源,以此减少由空调、通风、供暖以及采光等造成的能源浪费和环境污染。

(5)强调“整体设计”和建筑的全生命周期设计方法

单独的某一项技术不能称之为实施了绿色设计。1999 年国际建协20届大会通过的北京宪章中指出:“建筑单体及其环境历经一个规划、建设、维修、保护、整治、更新的过程。建设环境的寿命周期恒长持久,因而更依赖建筑师的远见卓识。将建筑循环过程的各个阶段统筹规划。”这里给出了整体设计的概念,就是从全球环境与资源出发,应用经济可行的各种技术和建筑材料,构筑一个从建筑全寿命周期的绿色建筑体系。如何在设计之中应用高技术和优质的材料,就要应用寿命周期评价方法予以权衡,进行技术选择。现在欧美应用的高技术绿色设计方法往往和智能建筑设计相结合。按欧洲智能集团对智能建筑的理解是:使其用户发挥最高效率,低保养成本和最有效地管理其建筑本身的资源。这和绿色设计的理念是一致的。智能建筑的系统集成方法在改善建筑能源和室内环境的设计中,往往采用主动式设计方法,尽管要花费较大的成本,但从建筑全寿命周期的评估,经济上还是可行的。当然,很多常规技术依然是大量被使用,而且是行之有效的。建筑材料生命周期中的污染和能耗主要有三个方面,包括建筑材料和设备制造,材料、设备从产地到建筑工地的运输及施工中的污染与能耗,这些将是建筑材料的取舍依据。建筑的全寿命周期设计方法对于建筑设计的要求不再仅仅是三维空间效果的创作,而对于建筑的节能、通风、采光,以及环境影响等的评估、预测难度更大了,应用计算机模拟与计算要求更高了。这方面的技术还有待进一步开发,使其进入简便、实用的阶段。

2、绿色建筑的设计

(1)绿色建筑的节地设计

在进行建筑选址和规划时要充分结合环境因素进行,保证能够有效的进行统一协调,还应该依据施工场地的环境、地形和气候对建筑物合理的设置,确保能够接受到足够的阳光,还能躲避风吹,这样能够将居民居住的舒适度提升,还能降低能源消耗;同时,还要对建筑场地的居民资料做详细的了解和整理分析,通过对当地整体规划和服务对象的掌握,为居民提供最优质的服务。

(2)绿色建筑的节能设计

众所周知,建筑行业本身就是一个高耗能的行业,在我国社会总能耗中占据很大的比例,而且呈现逐年上升的趋势。如果无法缓解建筑能耗较高的问题,就不能很好的落实绿色建筑。

1)围护结构的设计

可以利用提升围护结构的热工性能的方式来落实围护结构的节能设计工作,一般情况下,可以采用真空玻璃或一些导热系数较小的材料提升墙壁的保温效果,进而提升建筑外墙的热工性能。当然在选择保温材料时需要根据不同房屋构造进行科学选取,遮阳设计还要依据不同的季节、地点、太阳照射情况具体分析,争取减少空调的使用率,降低能耗,设计出最科学的遮阳构造。一般外遮阳可以分为四种,一种是水平式、一种是垂直式、一种是综合式,还有一种挡板式,当然遮阳台设计的好坏不仅需要满足上述条件,还要能够遮挡夏日强烈的阳光,并且不能影响冬季的正常光照。

2)绿色能源的利用

绿色建筑选用的能源一定要满足对环境的零污染且是丰富的可再生能源。太阳能、风能等能源就符合上述条件,不仅方便采集,还是可再生能源,对环境无污染。如果可以充分发挥这些能源的作用,就能够降低建筑的能耗,减少建筑污染物对环境的破坏,在一定程度上还能够保护非可再生资源的浪费。现在有很多绿色能源设计已经融入到建筑设计中了,比如太陽能热水器、被动式采暖等方式。依靠大自然的力量,充分发挥自然能源的作用可以很好的缓解建筑能源损耗,保护环境。

(3)绿色建筑的节材设计

以往,建筑行业的生产加工过程就是一个高耗能的过程,并且这一过程对环境的破坏较为严重,这种现状严重违背了我国可持续发展的原则,建筑材料的选取直接关系到绿色建筑的质量高低。

1)节材设计的措施

土建和装修工程尽可能一体化施工,不破坏已有的建筑构件和设施,减少对原有构件的拆除,避免重复装修;另外通过合理的规划、设计和管理,择优选择建筑形体、优化结构选型、避免大量采用没有实际功能的装饰构件,减少材料的使用和浪费,从而减少对材料的需求量;推动工业化方式生产的预制构件、预拌砼、预拌砂浆的使用;加大对可再生相关材料的选用和本地材料的使用,从而可以减少材料在生产、运输、施工等方面的浪费。

2)绿色建材的选用

当今绿色建筑建材行业的首要任务就是加快绿色建材的生产速度。对于绿色建材的选取也要尽量满足经济环保、可再生等条件,可以选用高强度的预应力混凝土,这样就能在一定程度上减少建筑施工对环境的破坏,还可以缓解非可再生能源的滥采滥伐问题,我们可以大力推进水能、太阳能、风能等经济环保的可再生能源。建筑材料也要选用低碳环保、对人类健康无危害的绿色建筑材料,现在我们就可以运用工业废渣研制出高性能水泥。另外,利用废橡胶为原材料研制出的橡胶混凝土就是一种很好的绿色建材,设计人员需要不断创新,拓展思路,研制出更多更好的绿色建材。

(4)绿色建筑的节水设计

在绿色建筑中,节水设计的首要任务就是提倡人们合理运用节水器皿,另外,还可以采用下面几个方法:需要有一套科学合理的室内给水体系,采用减压限流措施;合理设置水表,根据不同用水目的安装不同的水表,精确计算用水量;拥有一套科学的热水供应体系;合理开发雨水和中水,提高水的利用率;采用节水灌溉措施等。

参考文献:

[1]于春普.关于推动绿色建筑设计的思考[J].建筑学报,2003-10.20-52.

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