方志義
北京中建建筑設計院有限公司廈門分公司(361000)
關于綠色節能建筑設計的思考
方志義
北京中建建筑設計院有限公司廈門分公司(361000)
所謂綠色節能建筑設計,即在建筑工程方案設計過程中,以生態理念和可持續發展思想觀念為指導,在建筑工程項目建設全壽命周期中,利用現代高新技術,實現資源的高效率利用以及節能環保。該設計指導思想,不僅可以有效地降低資源的耗損,而且還能實現人與生態環境之間的和諧相處。因此在當前的形勢下,加強對綠色建筑設計的研究具有非常重大的現實意義。
建筑工程;綠色節能建筑設計;趨勢;策略
對于綠色節能建筑而言,其建設方案應當在設計過程中遵循生態環保、可持續發展的原則。同時,還要體現綠色平衡之理念。它主要是通過先進技術的應用和科學合理的規劃設計,將綠色配置、通風、采光、圍護結構低耗、新能源開發利用和綠色環保建材的應用進行優化和整合,最低限度地影響環境,以便確保所設計的建筑能夠實現與生態環境的和諧統一。
1.1 節能性
綠色建筑設計,可確保自然資源損耗降到最低。在實際設計過程中,盡可能地利用太陽能、地熱、風能以及生物能等自然可再生能源,結合現代高效節能技術,可以有效防范污染、廢物的產生。據測算,根據綠色建筑設計方案建造的新建筑結構要比傳統的建筑結構建設少耗能70%左右。
1.2 環保性
合理地應用土地資源,利用沒有污染、可二次重復利用的建筑材料,并在此基礎上形成一個類似于生物鏈的循環系統。綠色建筑設計所強調的是從原始材料生產、加工以及運輸再到應用,甚至到該建筑結構被廢棄或拆除,整個過程都要本著對生態環境負責的態度,這是建筑設計環保性特點的重要體現。
1.3 地域性與宜居性
綠色節能建筑設計過程中,強調的是本地建筑材料的應用,尊重的是本土人文與地理風貌。因此,在建筑設計風格上一定要力保本土化。建筑設計中只有融入了地域性,才能建設出健康、宜居的環境。
1)低能耗,滿足使用功能,提高舒適度。
2)在追求經濟效益的前提下,注重經濟與環境的結構平衡。
3)強調地域文化特征,注重地域資源、人文、氣候的差異性。
4)注重建筑全生命周期的規劃。
5)注重環保及可持續性發展,盡可能采用可循環利用的材料,關注建筑與外部環境的和諧共生。
基于以上對綠色節能建筑的特點分析,筆者認為在實際設計過程中,應當從以下幾個方面著手。
3.1 保持與自然生態環境的有機協調
綠色節能建筑設計理念與生態自然環境的有機協調,為當前建筑設計中不可或缺的一部分。它主要是通過在工作中建立健全綠色設計和管理理念,以生態發展和可持續發展觀念為基礎要求來對設計工作的各方面要求進行全面系統的總結和處理,促使其在設計實踐中發揮作用。在建筑設計過程中,應當針對實際要求進行全面的設計與規劃,同周圍的環境進行一體化設計,調整各因素之間的關系。在建筑設計實踐中,首先應當遵循實際要求,針對實踐中存在的問題與缺陷進行研究。從本質上來講,該種發展模式與建筑設計理念也是基于生態理念的可持續發展模式,同時也是一種保護自然資源,實現全面發展的一種設計理念。
3.2 綠色節能建筑設計整體規劃
在綠色節能建筑設計整體規劃過程中,應充分考慮人與生態環境、社會以及經濟發展之間的密切關系,將建筑結構與生態環境視為一個微生態系統,并對其進行功能分區,以確保建筑結構間的暢通性。同時,還要考慮建筑結構的朝向、形體以及彼此之間的間距和綠化配置等。整個規劃設計應以中小型化、智能化和花園化為一體,不斷提高綠色占地比例;建筑裝飾材料的選擇過程中,應當充分考慮對空氣、能源消耗的影響以及可能造成的水污染;同時還要對建筑綠化、樓間綠化、沿街綠化布設等進行全面的考慮,以減少多品種、立體感以及多層次的綠化環境,使人類能夠更加貼近自然,與生態環境和諧相處。在設計取景過程中,應當因地適宜,盡可能地選擇可以與建筑結構相一致、一體化的景觀模式。尤其要注意盡量解決新舊建筑結構之間存在的矛盾和問題,實現建筑結構一體化與全面化發展。
3.3 綠色節能建筑設計中的合理化選材
玻璃材料是當前建筑保溫技術生態化節能的重要表現。近年來,隨著社會經濟的快速發展和科技水平的不斷提高,建筑市場上出現了吸熱、熱反射以及低輻射和電敏感等類型的玻璃。實際設計過程中,可將這些玻璃材料有機地組合在一起,從而形成一種高效能復合型構造,達到生態保溫效果。
主張太陽能等可再生能源的利用。太陽能取之不盡、用之不竭,在現代建筑設計中應用太陽能電池進行發電(如圖1),既沒有污染,也不會產生噪聲。

圖1 現代建筑設計中太陽能電池發電
利用太陽能可將建筑結構的內部變暖,將太陽能集中在集熱器之中或者經光電池轉化為能量進行存儲。目前來看,太陽能光電材料是一種不可多得的建筑生態建材,在建筑設計過程中應當廣泛應用。
3.4 綠色節能建筑單體設計中能源節約
外墻內保溫是綠色建筑設計的重點,即在建筑外墻結構中加設保溫層,在外墻內側用苯板、保溫砂漿填筑。建筑外墻內的保溫保護點只是存在于建筑內墻以及梁柱的內側,建筑內墻、板所對應的外墻部分則難以得到材料保護;同時,在露水浸漬、凍融條件下,可能會出現保溫隔熱墻面開裂和發霉現象。在建筑外墻內保溫施工過程中,使用比較廣泛的技術是增強石膏的聚苯保溫板,即在內墻上貼適量的聚苯板、絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板。它主要是以聚苯乙烯樹脂為原材料,在發泡劑作用下經加熱預發泡,在模具中成型的一層塑料板,內部有著大量的封閉微孔,俗稱EPS,具體如圖2所示。

圖2 外墻內保溫結構示意圖
由于聚苯乙烯泡沫塑料板表觀密度較小,導熱系數也相對比較小,吸水率相對較低,因此隔音性能較強。EPS的機械強度非常的高并具有尺寸精度高、材料結構均勻等優點。因此,在當前建筑外墻保溫施工過程中是不可多得的有效節能材料。
3.5 綠色節能建筑設計中的自然通風與天然采光
自然通風是重要的生態建筑觀念,采用自然通風不等于對室內的溫度環境不做控制,不等于室內夏天就會炎熱,而是結合各區域氣候特點,利用自然條件和人工構筑,積極地順應和組織自然風的流動,利用自然風壓、熱壓、機械輔助等手段實現建筑的自然通風,它是建筑結構環境調節最有效的方式和手段。實踐中,影響其效果的主要因素有建筑結構平面布局、三維空間和立體設計。通過室內自然通風效果模擬可對建筑布局進行調整和優化,全面掌握擬建地點的空氣流動、氣化變化情況。通過合理開窗、室內合理布局等方式,可以有效實現自然通風之目的。例如,可設置適量的低窗,使之與高窗有機地結合在一起,從而突出進出口位置的高度差。此時熱空氣會上升,經高窗有效地排出室內,而涼爽、新鮮的空氣則由低洞口進入,即煙囪效應。除自然通風設計外,還要注意光照應用設計:①對建筑結構的層高進行控制,盡量減少建筑外墻面積,并減少體形的凹凸變化頻率,以規則平面形式為宜;②窗外設置以大陽臺為宜,這樣既可以創造理想的觀景條件,又可以利用該陽臺遮擋夏季的太陽熱輻射;③窗外、陽臺外沿設置可調節遮陽百葉,可有效遮擋東、西方向的太陽熱輻射;④在窗玻璃材料選擇的過程中,以低輻射鍍膜玻璃為宜,既可減少太陽中長波熱輻射,又不影響可見光進入室內。
總而言之,綠色節能建筑設計即生態建筑理念的彰顯以人與生態環境的和諧相處為宗旨,以人與自然環境的和諧共生為目標。因此,建筑實踐應當加強對綠色建筑設計的重視,不斷實現設計創新,只有這樣,才能確保建筑行業的可持續發展。
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[3]張傳經,曹澤新,吳俊.商業辦公樓的綠色建筑設計思路[J].墻材革新與建筑節能,2011(03).