關于建筑設計中綠色建筑設計管理理念的具體實踐

呂海坤

(山東華邦建設集團有限公司 山東 濰坊 262500)

1 綠色建筑節(jié)地設計理念的實踐應用

優(yōu)先使用耕種價值低、環(huán)境價值低的地塊。建筑用地在一定程度上會占用耕地或者具有生態(tài)環(huán)保價值的地塊,但從綠色環(huán)保的角度看,應該盡量避免這種情況,建筑物選址時應該優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境價值低的地塊,如荒地、鹽堿地等,同時建筑設計中還要減少或者避免對耕地的占用,國家已經(jīng)出臺了政策法規(guī),用于規(guī)范建設用地。合理設計平面布局和空間結構,提高土地利用率。節(jié)地設計的主要思路是減少對平面空間的占用,提升垂直空間的利用率,這一點在城市中尤其重要。因此,在現(xiàn)代化的建筑設計中尤其重視容積率、樓間距等參數(shù)的控制。理論上講,容積率越高、樓間距越小,對土地的利用率就越高,但建筑設計不能僅僅考慮節(jié)約土地,還需關注到用戶的居住和使用體驗,過高的容積率會導致樓體密度過大,采光、居住隱私以及通風等都會受到嚴重的制約,因而綠色建筑節(jié)的設計需控制好節(jié)地與人居環(huán)境之間的平衡性,在滿足居住要求的前提下適當提高容積率,減少樓間距,這樣可以節(jié)約土地。另外,樓體高度也是影響土地使用率的重要因素,目前城市中新建住宅多在高層建筑,其空間利用率較高。但一味地增加樓梯高度也會帶來負面的影響,主要表現(xiàn)為消防安全風險增高、上下樓效率低下、火災逃生難度增加等。實際上不同級別的城市在建筑物密度、高度設計方面形成了不同的要求,住建部在2021年頒布了《關于加強縣城綠色低碳建設的意見》,其中對縣城地區(qū)的新建住宅高度作出了規(guī)定,以6層為主,最高不得超過18層。但一、二線城市經(jīng)濟發(fā)達、人口密度高,依然可建設30層以上的高層和超高層建筑[1]。

2 綠色建筑節(jié)能設計理念的實踐應用

建筑物的節(jié)能設計是綠色設計理念的重中之重,其經(jīng)濟效益和環(huán)保效益都非常突出,可產(chǎn)生長期而深遠的應用價值。節(jié)能設計涵蓋了建筑照明、采暖、空調(diào)、新風、給排水等各種可產(chǎn)生能耗的設備和系統(tǒng),以下著重介紹部分設備的節(jié)能設計方法。

2.1 建筑物暖通系統(tǒng)節(jié)能設計

建筑物暖通系統(tǒng)的主要作用是向室內(nèi)供暖,北方地區(qū)為市政集體供暖。暖通系統(tǒng)節(jié)能設計的關鍵是溫度取值、熱負荷計算。根據(jù)供暖單位數(shù)據(jù)統(tǒng)計,室內(nèi)供暖設計溫度每增加1℃,能耗水平將激增5%～8%,因而市政單位在冬季集中供暖時要合理設計供暖的溫度,不可設置過高,冬季室內(nèi)供暖溫度通常不能超過20℃。熱負荷水平?jīng)Q定了供熱系統(tǒng)的使用效率,熱負荷要與設備保持良好的匹配性,供熱設備功率超過熱負荷時會造成能源浪費。在設計采暖系統(tǒng)時要精確估計熱負荷,防止配套供暖設施設計功率過大。另外,在供暖方式、建筑結構設計等多個方面都要提前最好規(guī)劃,如供暖方式應采用分區(qū)、分戶的設計,可根據(jù)使用需求靈活地調(diào)整供暖面積,設計澆筑物時要減少熱量出口[2]。

2.2 建筑物空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計

對于公共建筑,空調(diào)系統(tǒng)是高能耗設備,其結構主要包括冷凍水、冷卻水以及主機,冷凍水的能耗主要產(chǎn)生自冷凍水泵以及促進室內(nèi)空氣流通的風機,在冷凍水泵選型中應該優(yōu)先使用變頻設備,通過自動化控制機制調(diào)節(jié)冷凍水泵開啟的數(shù)量,以溫度為閾值,確定水泵開啟的數(shù)量。在傳統(tǒng)的設計方案下,空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水塔用于回水的自然降溫,回水從室內(nèi)空間帶走的熱量在這種設計模擬式下會散失到環(huán)境中,不僅會造成熱力污染,也沒能提高熱能利用效率[3]。因此,在空調(diào)系統(tǒng)冷卻水塔的設計中需使用具有余熱回收功能的設計方案。

2.3 建筑物給排水系統(tǒng)節(jié)能設計

建筑物中的給排水系統(tǒng)負責市政供水終端輸送以及建筑物污水的排放與收集,給水系統(tǒng)的能耗水平遠高于排水系統(tǒng),因為給水系統(tǒng)需克服重力勢能。①給水系統(tǒng)節(jié)能設計。建筑物高度對供水能耗影響非常大,如果是6層以下的低矮建筑物,僅靠市政管網(wǎng)的供水壓力即可滿足使用需求。但是6層以上的建筑物則不能保證供水壓力,因而需實施二次加壓供水。在二次供水中需采用分區(qū)供水的節(jié)能設計方案,具體為1～6層市政管道直接供水,7～19層實施二次加壓,19層以上三次加壓,具體如何分層可根據(jù)建筑物高度以及設備情況來確定。對于建筑二次供水設備,應采用無負壓供水設施,這種設計方案可充分利用市政管網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的余壓,由變頻水泵彌補剩余的供水壓力[4]。②排水系統(tǒng)節(jié)能設計。排水時的直接動力為重力,因而在管路設計時關鍵是要充分利用重力,污水管道要通過管徑、材質(zhì)的合理設計避免堵塞,從而減少后期疏通引發(fā)的能耗。

3 綠色建筑節(jié)水設計理念的實踐應用

節(jié)水是綠色建筑設計的重要組成部分,而節(jié)水設計與建筑物給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及城市污水處理系統(tǒng)等都存在密切的關系,甚至建筑物的設計方案、綠化設施等也能發(fā)揮節(jié)水作用。

3.1 借助給水系統(tǒng)設計提升建筑物節(jié)水效果

市政給水管道以及住宅建筑的二次供水系統(tǒng)等都存在一定的壓力,這些壓力促使自來水定向流動,因此,管路系統(tǒng)一旦存在密封不嚴密的問題,就會造成水資源的滲漏,壓力會加速水的流失。市政給水管網(wǎng)在建設過程中需加強管道施工,提升管道連接部位的密封效果。同時在管路系統(tǒng)上設置流量、壓力監(jiān)測裝置,對比用戶終端的水表數(shù)據(jù)與管路上的流量監(jiān)測數(shù)據(jù),從而判斷輸送管路上是否存在泄露問題。給水系統(tǒng)的壓力需控制在合理范圍之內(nèi),避免因二次供水導致用戶終端供水壓力過大,因為過大的會增加終端水的流速,造成浪費,高層建筑的分區(qū)供水也在一定程度上避免了超壓供水的問題[5]。

3.2 借助排水系統(tǒng)設計提升建筑物節(jié)水效果

建筑物排水系統(tǒng)在節(jié)水設計中的作用更加突出,排水可分為兩種類型,其一是雨水,其二是污水(包括工業(yè)廢水)。雨水的清潔度較高,可直接排放進河流,或者收集起來用作城市綠化、灑水除塵之用,也可將雨水大量收集起來,經(jīng)過處理用在其他對水質(zhì)要求更高的場景下。污水中存在各種類型的污染物,典型的如衛(wèi)生間產(chǎn)生的污水,需經(jīng)過化肥池處理,然后再投入使用。鑒于此,現(xiàn)階段的城市新建住宅以及市政污水管道基本上都采用雨污分流的設計方案,防止市政污水對雨水造成二次污染。雨污分流的設計思路在當前的城市規(guī)劃中發(fā)揮著極為重要的作用。

4 綠色建筑節(jié)材設計理念的實踐應用

建筑設計方案直接決定了后期施工的工程量和各種材料的使用量,節(jié)約建筑施工階段的材料使用量符合綠色建筑設計的理念,節(jié)材實際上分為兩個層面,其一是從設計方案上節(jié)約材料,其二是在施工管理階段節(jié)約材料。從建筑設計的角度看,工程項目中會使用到大量的混凝土、鋼筋、電力線纜、預埋金屬管材、墻面裝飾材料等,合理的設計方案可在一定程度上減少施工材料的使用量,進而達到綠色設計的目標。例如,在大型社區(qū)或者工業(yè)園區(qū)內(nèi)會配置專門的電力變壓器以及配電設備,各路終端用戶都要集中在變配電設置上接線。合理設置變配電裝置的位置可減少線路長度,節(jié)約電力線纜,并且還能降低線路上的能耗[6]。

綜上所述,綠色建筑設計理念在建筑設計中可貫穿于用地、各類用電設備、給排水管路以及材料應用等各個方面,其核心理念是減少建筑物對環(huán)境的消耗,重點突出水資源、能源、土地資源等。不同的設計內(nèi)容在思路和方法上存在很大差異,節(jié)能設計的重點是采暖、空調(diào)通風、照明、給排水等。節(jié)水設計重在提高雨水和污水的回收利用,節(jié)地設計要控制好建筑物容積率、樓間距等參數(shù)。