建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析及研究

2021-03-24 15:04袁文涛
科学与生活 2021年29期
关键词:绿色建筑设计理念建筑设计运用

袁文涛

摘要:当代我国社会经济和科学技术全面发展,各行各業环保意识越来越强烈,在房地产产业当中,绿色建筑概念引起各方重视。绿色建筑对于提升建筑节能、环保、可持续性有重要作用,该理念和技术会成为未来建筑设计行业发展重心。在社会经济发展大环境下,每年我国综合建筑面积增长超过20亿m2,但其中超过80%建筑能耗较高,综合能源利用率却不足33%,这从侧面反映了我国建筑能源应用不科学不合理。从能耗角度来讲,我国大部分建筑设计和建造工艺都忽略了节能措施,包括优化生活能源系统以及建造保温层等措施都没有很好普及,特别是建筑围护结构材料保温技术较差,导致传热耗能超过了73%。随着我国经济和社会发展进入新阶段,人们已经越来越意识到绿色发展至关重要。而人类社会中至关重要的建筑行业则是践行绿色发展理念重点领域,需要通过先进设计理念和相关技术提升建筑形态合理性、应用舒适性和节能环保性。建筑设计方面,需要充分了解当地环境特点,优化小区规划和建筑形态设计,再结合绿色建筑材料工艺和可再生能源,降低建筑能耗,进而为建筑可持续发展保驾护航。

关键词:建筑设计;绿色建筑设计理念;运用

前言

现阶段,绿色建筑已经成为了建筑行业发展的主流方向,在绿色建筑设计工作中必须要应用相应的设计理念,要以节能为目标,尽可能的使用绿色能源,所用材料也要具有环保特性,不会对生态环境产生污染和破坏,有效维护了生态系统的平衡性,自然灾害的发生概率大大降低,人们的生产活动更加持续稳定。与此同时,绿色建筑设计理念倡导以建筑用户的需求为出发点,注重对建筑功能的不断完善,这样建筑才能安全可靠的运行,人们置身于建筑中也会获得舒适之感。

1绿色建筑设计概述

1.1绿色建筑设计内涵

绿色建筑主要是指在建筑全生命周期内,通过科学设计方法、先进材料工艺、合理管理方式,尽可能节约各类资源,保护生态环境,减少污染和环境影响,给人们带来生态、健康、实用生活生产空间的建筑。绿色建筑概念主要包括三点:其一是环境保护,重点在于建筑建造和使用过程中,减少二氧化碳乃至各类有害物质排放,减少环境污染;其二为节能,主要指减少各种自然资源浪费,促进建设维护成本合理化;其三则是满足人们使用需求,营造高效、适用、健康的建筑空间。这其中高效是指提升能源利用率,适用是指减少资源浪费和避免铺张,健康是指重视人们体验和健康需求。近年来各地区建筑造价统计数据和信息显示,虽然绿色建筑在能源利用和材料使用方面有优质高效优势,但为达到绿色建筑标准,建筑成本会有一定量增加。比较典型的案例有“Tube”,荷兰蒂尔堡(图1)。除了引人注目的设计外,该建筑还拥有三层玻璃窗、额外的隔热层、地源热泵供暖系统和自动控制的LED照明。内置电动汽车充电站和建筑物管理系统,该系统可定期监视能源使用、水消耗和二氧化碳浓度。

1.2绿色建筑设计理念的应用优势

首先,绿色建筑设计理念的应用使得新型环保材料得到了推广运用,赋予了建筑环保性能,建筑拆除后可以将这些材料进行处理并重复使用,建筑施工成本下降,建筑工程综合效益明显升高。其次,绿色建筑设计理念的应用实现了资源的科学配置与高效利用,材料和设备的进场退场都处于合理的组织安排下,使得资源浪费现象得到了有力遏制,建筑施工效率得到了良好保证。再次,绿色建筑设计理念的应用可以充分满足建筑用户的需求,通过对建筑造型和功能布局的合理设计,提高建筑空间的利用率,向人们展现了建筑的美观性和艺术性;同时,通过加强抗震设计大大提高了建筑的稳定性和安全性,建筑的使用寿命得到延长。最后,绿色建筑设计理念的应用可以对施工方案进行不断的优化,缓解各工种施工矛盾,在保证进度的前提下进一步提高建筑施工质量,促使建筑工程整体效益稳步上升。

1.3绿色建筑设计原则

第一,绿色建筑设计应遵循保护环境的基本原则。一方面,设计者需要严格对材料的使用进行把控,避免因为材料使用不当造成资源的浪费和环境的污染。使用环保型材料也有助于降低对环境的污染。另一方面,设计者在设计时要考虑到诸如地形地貌、植被景观等周边环境。设计要尽可能地实现与自然、与周边环境的协调。

第二,以人为本的原则应在绿色建筑设计中得以体现。建筑是以服务使用者为目标。建筑为使用者提供一个生活居住的场所。因此绿色建筑设计的原则不能脱离人这个服务对象。设计应符合大众的要求,满足大众的需要。客户满意度是衡量一个建筑价值实现程度的重要尺标。第三,节能环保的原则应在绿色建筑设计中得到体现。设计者应合理分配资源,注意节约资源。一方面,设计者应降低使用高消耗的能源。设计者应主动寻找能耗低的材料,使得材料在建筑中的利用率提高,严禁过度损耗。另一方面,设计者应对绿色能源多加应用。风能和太阳能都属于绿色能源。设计者也要致力于寻找可循环能源。可持续发展也是国家层面对于发展的要求。

2建筑工程中绿色建筑设计的应用策略

2.1在建筑选址中的应用

绿色建筑设计工作的执行,需要与当地生态环境相符,倘若二者不能建立起有效联系,很难将统一性特点展示出来。为此,在实际绿色建筑选址时,应保持一定的科学性,除了确保设计质量之外,还要确保绿色建筑与居民居住要求相符。除此之外,想要将建筑选址的科学性呈现出来,各个设计人员需要认真研究建筑所在区域的地理位置和气候条件等因素,并开展全面的实地考察工作,让各个方面因素得到统筹兼顾,为绿色建筑选址工作的执行创造有利条件。

2.2在建筑整体规划中的应用

2.2.1绿色建筑应该与自然环境保持协调

实际绿色建筑操作的执行,应该根据具体自然环境内容为主,避免区域历史遗迹受到破坏,并将地域特色展示出来,与传统文化相适应。除此之外,相关工作人员还要对区域地理特征进行全面考虑,尽量将土地使用面积保持在最低状态,做到土地资源的合理分配,提升水资源的利用率。

2.2.2注重建筑的绿化设计

对于整个建筑绿化面积的提升,相关工作人员可以在建筑周围进行有效的绿化操作,让建筑周围周边绿化率得到提升。除此之外,还要充分利用外墙、屋顶以及阳台等,实现绿化扩展设计。例如,人们可以通过攀缘性植物种植,实现对外墙的绿化操作,既能起到外墙装饰作用,还能对有害气体进行吸收,实现空气的净化操作。还可以通过屋顶绿化的增加,实现温度调节和降低噪音的作用。另外,工作人员也可以借助于景观绿化或者是立体绿化的相互结合,将生态问题解决,又能与经济发展结合在一起,满足人们对自然的向往和渴望。

2.3在建筑选材中的应用

在实际绿色建筑设计环保性和生态性特点展示上,重点在于对绿色材料的有效选择,而且该项选择工作的开展,还需要将因地制宜、材料可循环利用特点展示出来。在实际绿色建筑设计过程中,需要做到对建筑材料的科学选择,除了环保问题之外,还与人体健康和建筑物安全息息相关。站在绿色建筑选材角度来说,人们还需要对人体健康无害的材料进行应用,并推广一些可以循环利用的材料,避免对环境产生影响。通过建筑材料方案的选择,人们需要根据实际地理位置和自然气候等因素,对建筑材料进行合理选择,这也是对建筑材料成本控制的最佳条件。除此之外,在实际建筑材料采购环节设计上,需要对环保认证资格进行审核,杜绝不合格产品的应用。值得注意的是,为了将绿色健康生态环境特点呈现出来,相关工作人员需要对选材环节进行合理把控,强化主体设计工作的合理性。

2.4绿色植物的有效应用

整个绿色建筑设计工作的开展,需要对绿色植物进行全面的综合性考虑和分析,最大限度将建筑物的绿化率保持在最高水平,只有这样,才能将环保成效更好地展示出来。除此之外,在实际建筑施工原材料选择上,需要将其清洁成效更好地展示出来,最大限度地将人体不良影响降到最低。其次,工作人员还要强化施工材料属性的分析操作,尽可能应用绿色建筑材料开展施工,并对门窗材料等进行科学合理掌控。最后,工作人员还要学会如何对建筑材料使用强度进行深入性分析,提升建筑物的绿色性能。在实际建筑工程施工作业开展时,太阳能幕墙的应用效果很高,除了充电和发热等效果展示之外,还能实现重复性利用。

3绿色建筑设计近期发展趋势

3.1可持续建筑材料大量应用

建筑建设一直都涉及大量材料消耗,因此当代绿色建筑理念非常重视可回收、可持续应用建筑材料的研发和实用,这将极大节省资源,并缓解环境压力。因此,在未来绿色建筑设计当中,更多优质材料会被投入到建筑建造施工当中去。例如,如今部分建筑当中已经开始投入使用天然涂料,该涂料首先不会产生对环境产生污染物质,同时其本身也会吸附甚至分解部分污染物质。更重要的是,未來绿色建筑材料会逐步取代当代不可再生材料,比如,采用可回收金属来替代建筑木结构,不仅能够增强建筑强度性能,还能减少对树木资源的破坏。

3.2空气对流设计理念

在当代一些建筑结构当中,诸如一梯四户这样的结构能够充分发挥天然光优势,提升建筑通风性能,达到节能减排效果。这种空气对流结构建筑比较适合当今北方地区。同时适时加强空气对流,能够保持室内空气清新,对居民健康有诸多好处。

3.3低能耗技术全面应用

低能耗技术在建筑设计中应用主要依靠可再生能源,其能够降低现代建筑对电力等能源的依赖性。通过该技术能够直接降低传统消耗,减少温室气体排放,同时还能优化建筑内部能源循环体系。在未来,诸如太阳能、风能、生物能等能源及相关再生能源,能够为建筑提供必要电力。需要注意,低能耗建筑规划建设前期投入虽然较高,但从长远发展来看,需要重视其研究和应用。

3.4水循环系统大量应用

绿色建筑当中,水资源合理利用至关重要,当前很多建筑都开始逐步推进顺循环系统建设。例如,在建筑中将各类排放水分为污废水和清洁排水,然后向居民普及分类排水意识,配置不同排放管道。分别将污废水经过处理系统处理后排入市政排水管道,而清洁排水则经过处理后应用于建筑区域绿化灌溉等方面。通过该方式,一方面能从污水排放源头处做好处理工作,另一方面能够提升水资源利用率。数据显示,科学水处理和水循环系统在我国很多地区建筑中都开始进行实用。

4绿色建筑理念在医疗中心项目设计过程中的应用

4.1医院及项目简介

某市人民医院是一所百年老院,始建于1897年,至今已发展成为一所本地区规模最大、功能最全,集医疗、教学、科研、预防保健、康复为一体的综合性三级医院。该市医疗中心项目是该市政府的民生工程,总投资人14.43亿元,建筑面积约18万平方米,其中地上建筑面积约13.9万平方米,地下建筑面积约4.1万平方米。包括26层门急诊综合楼,5层行政楼和食堂宿舍楼以及3层的传染楼和若干它用房。建成后它将是承担全市检验、影像、病理、远程医疗等功能的医疗中心和专业传染病诊疗机构。该市医疗中心工程项目的设计理念突出“以人为本”的主题,同时充分考虑到可持续发展和智慧医院、绿色医院的建设。医院采用纵向的轴线将门诊区、急诊区、医技区及病房区的各个功能有机相连,它不仅是一条交通轴线,也是一条空间轴线,像一个树干,连接着每一组有机体,形成一个为病人服务的医疗街。通过医疗街串联了各相对稳定的功能区域,并形成富于变化的内庭空间,整个内部空间清晰,流线简洁,具有很强的工业污水与我国工业的整体发展息息相关,同时与经济和民生都有极为密切的联系。在进行工业污水处理工作时,其采用的工艺技术必须符合生疏、经济、合理的设计原则。在设计过程中要注重节能降耗、降低工程投资、降低运行成本,还要注重操作管理方法的便捷。以我国目前污水处理的现状来看,其处理过程还未取得一定的成绩,在此背景下,现代化自控技术应运而生。由于工业废水的种类繁多,如冶金废水、造纸废水、农药废水等等。每一个生产厂家都要仔细区分废水的种类和成分,从而去设置合理科学的监控仪表,以此实现自动化管理,最终促进管理水平的提升。另外,使用现代化自控技术还能节省大量的人工,避免由于人工产生的失误。当自动化管理形成系统时,环保工作的效率和质量都能够获得大幅度的提升。

4.3优化控制技术

控制技术主要是指单变量的控制技术,但最优的控制技术是指多变量的,在这个系统中具备一定的子系统。或者控制技术能够基于设备本身,在系统内部建立一个相互协调的数字模型。最优的控制技术含软件和智力技术,在使用该技术时不会产生污染和废弃物。通过使用这种绿色高科技产品技术,能够保障整个系统和子系统的正常运作。

结束语

综上所述,建筑设计中运用绿色建筑设计理念能够节约资源,提高建筑施工质量和施工效益,推动建筑设计工作的科学有效开展。因此建筑设计人员应做好建筑选址及现场设计、建筑布局设计和配套系统设计,还要选择绿色材料用于建筑建造施工,确保建筑具有绿色环保特性,满足广大用户心理需求,从而实现建筑设计施工与生态环境建设的协调统一,为人与自然的友好共存奠定坚实的基础。

参考文献

[1]胡蝶.建筑设计中绿色建筑设计理念的整合与应用[J].四川水泥,2019(03).

[2]徐红云.建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探究[J].现代物业(中旬刊),2018(07).

[3]苏建西.关于建筑设计中绿色建筑设计要点分析[J].建材与装饰,2019(14).

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