文/倪振杰 濟南軌道交通集團建設投資有限公司 山東濟南 250014
劉珊 山東省醫藥工業設計院有限公司 山東濟南 250000
近年來,建筑業蓬勃發展,建筑工程的數量不斷增多、規模不斷擴大,但與此相對應的,建筑工程建設導致的能耗與污染也在逐漸加劇,加快建筑業的綠色發展勢在必行。建筑工程設計中有機融合綠色建筑設計理念,是降低建筑工程能耗與污染的有效舉措。
綠色化理念是綠色建筑設計理念中的重要組成部分之一,其包含兩個層面的內涵:一是生態理念,即在建筑設計中,應采取一系列生態化設計策略,如建設屋頂花園或者是綠化墻面等,來改善傳統建設方式下鋼筋、混凝土等材料堆砌而形成的單一景象,實現建筑綠色率的提升;二是環保理念,即在建筑設計中,應具備前瞻性的眼光,采取科學的設計手段與措施,盡可能地降低建筑工程建設全過程中包括施工階段、運營階段、拆除階段等對環境造成的污染以及破壞。
綠色建筑設計理念中,協調性理念也是不可缺少的一部分,這一理念要求,確保人類活動與生態環境的協調性,應當是建筑設計中重點考慮的內容。具體來說,在建筑設計中,應采取合理的設計策略,盡可能地使建筑物有機融入當地環境中去,與當地自然環境、氣候條件以及資源等相協調。
資源化理念在綠色建筑設計理念中占據著重要的地位,其指的是,在建筑設計中,可以將建筑當作一個開放式的資源循環系統,致力于建造可回收利用的建筑物,即盡可能地減少建筑建設全過程中對各種能源、資源的使用,實現對能源、資源的最大化利用,并要優先使用可回收利用的材料。
在綠色建筑設計理念中,人性化理念是一項重點內容,建筑建設追根究底是為人服務的,人性化理念便是充分重視這一理論,主張在建筑設計中應致力于使建筑成為一個實現資源高效利用、外部景觀與內部環境優化的建筑物,以達到提高人們生活質量、保障人們身體健康的目的,充分發揮建筑工程的作用與價值。
經濟效益是建筑工程設計中應給予高度重視的因素。經濟性理念也是綠色建筑設計理念中的關鍵內容之一,這一理念認為,建筑設計中,應確保建筑物可以滿足節能、節地、節材、節水與降低運營管理成本等方面的要求,同時還要協調好建筑建設成本、建筑運營成本以及建筑回收成本的關系,致力于實現建筑全生命周期成本的最小化、效益的最大化。
我國經濟發展過程中,在較長一段時間內采取的是粗放型模式,雖然經濟發展速度較快,但卻消耗了大量的不可再生能源,同時也對生態環境造成了嚴重危害。能源短缺、環境污染是攸關人類生存的問題,現如今,人們已經提高了對這兩種問題危害的認識,綠色環保、節能減排已經成為各行各業關注的重點。建筑一直以來便是能源消耗的“大戶”,相關數據顯示,建筑運營期間的能耗約為社會終端能耗的21%,在建筑功能不斷增加的當下,這一占比正在持續上升。加快建筑業的節能減排,迫在眉睫。實現綠色建筑設計理念在建筑工程設計中的有效應用,盡可能地降低建筑能耗的降低、污染,對于建設資源節約型、建設環境友好型社會有著重要的意義。
綠色建筑設計理念要求,應在建筑全壽命周期內即建筑物從無到有的全過程中,以資源節約、環境保護、控制污染為核心理念,以提供健康、適用、高效的使用空間為最終目標,建設“綠色建筑”。建筑工程設計中融合綠色建筑設計理念的時候,應采取各種先進的理念、技術以及一系列方式方法,致力于實現節能、降耗。具體來說,建筑工程設計中,應盡可能地將對各種資源、能源的消耗量控制在最低水平,并實現各種污染物質如廢氣、廢水、廢渣排放量的最低化;在最大限度上提升對各種資源的利用率,同時也要積極應用清潔型、可再生型以及可循環利用型的新能源,例如,選擇建材時,應優先選擇可再生資源、低耗能材料,減少甚至避免對高耗能材料的使用,從而達到節能降耗的目的。
現代社會背景下,隨著科技的進步,人類改造環境的能力不斷提高,在實際開展建筑工程設計工作的過程中,如果一味追求新穎感、獨特感,不重視環境效應,便會使建筑變成環境的負擔、不和諧物。綠色建筑設計理念要求,建筑工程設計中,應遵循回歸自然的原則,確保建筑物的生態效應,建設實現人與自然和諧共生的高質量建筑。建筑工程設計中融合綠色建筑設計理念的時候,應采取有效的措施,使建筑物、生態環境之間更加和諧。例如,可以適當增加建筑內外的綠化面積、提高綠化率,并確保其滿足相關規范標準的要求,同時將綠化景觀與水系景觀有機結合起來,通過集中性大面積植被、大體積水源,來改善熱島效應;可以將“海綿城市”當作參考點,靈活地采取相關措施,實現對水資源的高效化、節約化使用;可以結合建筑建設材料、建筑裝飾裝修材料的實際情況,在室內、室外種植綠色植物,以起到凈化空氣的效果。
建筑工程設計是建筑工程建設過程中的重要環節,其最終目的是為人們的生產、生活提供良好的基礎設施。如果盲目追求節能環保,而忽視人性化設計,勢必會造成和諧度降低、健康舒適與節能環保相矛盾等問題。同時,人性化理念也是綠色建筑設計理念的重要組成部分之一。鑒于此,建筑工程設計中,應有機滲透以人為本理念,具體來說,應對人的需求進行深入分析、充分考慮,致力于維護人類建造活動與大自然關系的平衡性,提高建筑物的人文元素、自然元素以及建筑特色等綜合設計效果,為人們打造資源高效利用、外部景觀與內部環境優化的建筑體系,推動建筑工程與生態環境、人的和諧發展。
建材在建筑工程中發揮著重要的作用,不僅影響著建筑工程的經濟效益,也在很大程度上關系著建筑工程能耗與污染的高低。綠色建筑設計理念下,在實際開展設計工作的時候,為了實現建筑工程能耗、污染的降低,應對建材進行合理選擇。
第一,在選擇建材的時候,應遵循綠色建筑設計理念的人性化理念,優先選擇無毒無害的建材,以保障身體健康。建材質量的優劣,與人們的健康息息相關。當前,很多建材存在一些有毒有害物質,給人們的健康造成了嚴重危害。面對這樣的情況,在對建材進行選擇的時候,為了保障人們的身體健康,應選擇無毒害性的建筑材料、裝修材料。例如,選擇家具的時候,應盡量避免選擇涂料、毛織品、塑料制品;應選擇無有毒氣味的吊頂材料,其他裝修材料應優先選擇陶瓷等無害材料。與此同時,建筑工程設計中,應注意做好通風設計,確保室內外空氣可以有效置換,從而降低室內有毒有害氣體的濃度,保障室內空氣質量達標,這樣也可以提高人們對建筑物的使用舒適度。
第二,在選擇建材的時候,應遵循綠色建筑設計理念的協調性理念,致力于減少環境負荷,實現建筑物與自然的和諧共處。當前,市面上的很多建材會給生態環境造成一定的危害,增加環境負荷。面對這樣的情況,建筑工程設計中,應優先選擇對環境負荷影響較小、綠色環保的建材。同時,應注意做好對材料性能的檢查,不僅要確保材料的使用性能、耐久性,還要對材料的環保性進行檢測,選擇綠色水泥、生態型混凝土等材料,以減少對環境的污染。此外,還要合理選擇施工工藝,例如可選擇裝配式施工工藝,即在工廠內生產構件再在現場安裝。常規施工工藝下,現場施工中存在著大量的濕作業、切割作業,這些作業會導致水污染、噪聲污染、粉塵污染等,嚴重破壞環境;而裝配式施工工藝下,現場僅需安裝作業,造成的污染相對較小,具有綠色環保的優勢。
平面布局是建筑工程設計中的重點內容之一,綠色建筑設計理念下,在實際開展設計工作的時候,應對建筑工程的平面布局進行優化,這對于實現建筑物能耗的降低有著重要的意義。
第一,綠色建筑設計理念下,建筑平面布局中,應對采光因素進行充分考慮。具體來說,在實際開展設計工作的時候,應對當地氣候條件進行仔細分析,合理選擇采光門窗的朝向、大小、形式,以達到實現自然采光的目的。一般情況下,建筑物為南向的情況下,采光效率相對較高,同時為控制太陽光輻射帶來的熱量,應與遮陽裝置有機結合起來;建筑物為北向的情況下,常年不能得到理想的采光、取暖;建筑物為東向、西向的情況下,冬季太陽光輻射相對較少,影響采光、取暖。對上述情況進行綜合考慮,在對建筑工程進行設計的時候,東向、西向、北向的房間,不宜用自然光源采光、取暖。需要注意的是,建筑物中存在玻璃窗的情況下,如果其面積非常大或者是數量比較多,則室內的熱量便會快速流失。所以,東向、西向、北向的房間應當開小窗、少開窗,以控制室內熱量散失,達到節能的目的。
第二,綠色建筑設計理念下,建筑平面布局中,應對通風因素進行重點考慮。在實際開展設計工作的時候,為達到節能的效果,應以實現自然通風為最優設計。一般情況下,建筑工程所在地區不同,通風設計的要求也有一定的差異。具體來說,高寒地區,應盡量避免冬季主導風向,并注意預防冷風從門窗等部位進入室內;高溫地區,為了將天然風壓的作用最大限度上發揮出來,應迎向夏季主導風向。
第三,綠色建筑設計理念下,建筑平面布局中,應采取有效的措施,控制太陽光輻射。為減少太陽光帶來的負面影響,在實際開展設計工作的時候,應當靈活利用各種主動、被動的控制手段,實現對室內熱量散失的有效控制,確保室內環境的舒適性。目前比較常用的方式是應用窗套、百葉、遮陽板、格柵等設施,這些設施經濟可行,遮陽效果較好,可有效控制太陽光輻射,同時也可以為建筑物增添一定的特色。
門窗是建筑物圍護結構的重要組成部分,門窗性能直接影響著建筑物的保溫隔熱性能,關系到建筑物的能耗。綠色建筑設計理念下,在實際開展設計工作的時候,應對建筑工程的門窗進行合理設計,提升門窗的保溫隔熱性能,以降低建筑物的能耗。
第一,綠色建筑設計理念下,門窗設計中,應優先選擇節能型門窗。目前市場上比較常見的節能型門窗主要包括以下幾種:其一,平開真空玻璃塑鋁框保溫窗。其是由2 層玻璃組成,實際使用時,需要在玻璃的四周采取特殊材料燒溶密封處理,以避免2 塊玻璃之間的真空狀態遭受破壞,保障保溫窗的使用壽命。由于其基本消除了玻璃間氣體對流及導熱的熱量傳遞,因此具有良好的保溫性能。其二,中空玻璃窗。其一般情況下是由2 層或者是2 層以上的平板玻璃組合而成,為了減少中間裂縫,需要使用粘合劑將兩層玻璃緊密連接起來,同時采取橡膠條等材料對接縫部位進行密封處理,并將惰性氣體填充在玻璃之間的空隙中。其三,塑鋁窗。其是一種保溫性能、節能性較好的鋁合金窗,與普通鋁合金窗相比,塑鋁窗是將一條PU樹脂注入到鋁合金型材之中,形成了斷橋,可有效減少熱量的逸散,保溫效果更加理想。其四,低輻射玻璃門窗。將金屬氧化物薄膜涂覆在浮法玻璃基片的表面,便形成了低輻射玻璃。這種玻璃的特性是,可見光可以透過,但紫外線無法穿透玻璃,從而可以有效減少紫外線對室內人員的傷害。
第二,綠色建筑設計理念下,門窗設計中,應靈活運用調節門窗比例、可見光比、遮陽系數以及提高外窗氣密性等措施,達到既保證室內良好的采光效果、又減少對建筑保溫效果的影響的目的。
太陽能是一種清潔型能源,當前應用技術相對成熟,在建筑領域有著良好的應用效果。綠色建筑設計理念下,建筑工程設計中,為實現節能、環保的目標,應適當增加對各種新型清潔型、環保型能源的利用,減少對傳統能源的應用。以太陽能為例,為了充分發揮其作用與價值,應采取合理的設計手段,目前常用的方法包括主動式設計、被動式設計兩種。
第一,太陽能的主動式應用設計方式。即采取各種技術手段,主動實現對太陽能的利用,例如,某建筑中設置了分散集熱——分散供熱太陽能熱水系統,將儲熱水箱與太陽能集熱器連接起來,并在儲熱水箱中安裝電加熱裝置,以滿足廚房、衛生間等功能空間的熱水需求,同時設置短期、長期儲熱設施,提高太陽能的利用率。
第二,太陽能的被動式應用設計方式。實踐中主要是通過設置自然暖房,來達到應用太陽能的目的,可采取兩種取暖方式,一是直接熱取得,也就是設置南向玻璃窗,直接使太陽能的熱量傳遞到室內,起到提高室內溫度的效果;二是間接熱取得,也就是通過設置集熱蓄熱墻、集熱屋頂、通風隔熱層等措施,分不同時間將建筑南面受到的太陽能導入到室內。
綜上所述,綠色建筑設計理念主要涉及到綠色化理念、協調性理念、資源化理念、人性化理念、經濟性理念等內容。綠色建筑設計理念下,建筑工程設計中,應致力于實現節能降耗、力求與自然和諧共處、有機滲透以人為本理念,并要采取合理選擇建材、優化平面布局、門窗節能設計、積極應用太陽能等措施,以降低建筑工程的能耗與污染,提升建筑工程設計水平,保障建筑行業的健康發展。