侯燁
(山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司,山西 太原 030013)
環境污染是攸關人類生存、社會發展的問題,現如今,人們已經提高了對環境污染危害的認識,綠色、環保、節能、減排已經成為各行各業發展過程中及城市建設中的重要理念。鑒于此,住宅設計中,應當有機融入綠色、節能理念,以提高住宅設計水平,為實現生態宜居住宅的建造以及住宅建設質量的提高奠定良好的基礎。
綠色建筑,顧名思義,是一種符合綠色、環保理念要求的建筑。具體來說,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,在最大限度上實現人與自然和諧共生的高質量建筑,便可以被稱作“綠色建筑”。以綠色建筑的概念作為標準,符合這一概念的住宅,便是“綠色住宅”[1]。
住宅設計的最終目的是創建可供人居住的建筑。從這一層面進行考慮,以人為本是實際設計中繞不開的一項原則。具體來說,應對人的需求進行深入分析、充分考慮,致力于推動住宅與生態環境、人的和諧發展。需要注意的是,住宅設計中,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??紤]到這一點,在設計工作中,更要堅持“以人為本”的理念,確保人居環境與大自然關系的平衡性,提高住宅環境的人文元素、自然元素、建筑物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生活體系,實現提高人們生活質量、保障人們身體健康的目的[2]。
隨著科學技術的迅速發展,人類改造環境的能力越來越高,住宅設計中,設計人員如果一味追求新穎感、獨特感,不重視環境效應,使得住宅變成了環境的負擔、不和諧物。同時,住宅區具有人流量過大、建筑物高度較高、建筑密集等特征,會導致局部環境溫度過高,形成熱島效應,降低住宅小區的宜居性。面對這樣的現象,綠色住宅設計中,應遵循回歸自然的原則,確保住宅的生態效應。例如,在開展設計工作的過程中,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,在節約資源的同時,也能改善城市“熱島”現象;應結合住宅建設材料、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,提高住宅的宜居性;可以適當增加住宅的綠化面積、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,來改善熱島效應等。綠色住宅設計中堅持回歸自然的理念,可以使住宅建筑物、生態環境之間更加和諧,也有利于提高人們的生活質量[3]。
住宅建設過程中需要使用大量的混凝土、涂料、砌塊等材料,且建筑內部存在各種裝飾裝修材料,其中很多材料會釋放甲醛等有毒有害物質。開展設計工作的時候,應實現能耗的減少,可以采取一系列的方式方法與先進的理念、技術,來實現對各種資源的高效化使用,與此同時,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[4]。
綠色住宅設計中,在建筑布局方面,應利用合理的群體組合,構建符合當地氣候環境的布局。對建筑形式進行細致的劃分,可以發現其主要包括三種,即高層、多層與低層。不管是哪種建筑,均可以采取并列或者是聯排的方案,形成多種組合布局,如面體、線型、點狀等。實踐中,應在不同地域采取不同的建筑布局,具體來說,便是對當地的地貌與氣候等自然條件進行全面了解,在天然地形的基礎上巧妙設計。同時,應盡量保留原有的環境,提高綠化率,降低建筑的密度,建設有機融入在自然環境之中的住宅群。
建筑實體之外的空間,統稱為戶外空間。按照種類進行劃分,可將戶外空間分為場地空間、綠地空間等不同種類。對戶外空間的作用進行分析發現,其在滿足人們心理層面的需求、視覺層面的美感需求、日常生活層面的多樣化活動需求以及群體環境特征構建等方面,均有著一定的積極影響。從一定角度來看,強調人與環境和諧共處的綠色設計,關鍵是創造建筑有機融入在自然山水中的局面,使人們可以更好、更多地親近自然,并有利于自然山水的保護。為打造真正意義上的綠色宜居住宅,住宅設計中,應在條件允許范圍內盡可能地增加綠地空間的面積,從而實現綠化覆蓋率的提高。在實際開展綠化設計的過程中,應切實提升布局的層次感與立體感,不僅要滿足人們的行走需求,還要滿足人們的觀賞需求。在選擇綠化植物的時候,應優先選擇環保保健植物、鄉土植物,其原因在于,環保保健型植物的環保和保健效益好,鄉土植物的成本低廉、存活容易、栽植方便、與當地自然環境適應性好。與此同時,還可以巧妙借助一些景觀步道、小品等對設計進行豐富,從而進一步增強綠化景觀的整體藝術效果[5]。
對建筑實際情況進行分析發現,其風環境在很大程度上受到體型的影響。以高層建筑為例,其受力是以風壓為主?;诖耍邔咏ㄖ慕Y構設計、基礎設計中,應對風壓因素進行重點考慮,同時也會關系到建筑工程的造價以及建造的合理性。充分考慮風壓因素,高層住宅設計中,特別是對防寒保溫要求較高的住宅,在進行體型設計的時候,應對迎風面進行靈活設計,以順應風向為原則,可以設計為斜線或者是流線型。
住宅設計中,針對平面布局,應充分考慮多個方面的因素,主要包括:1)盡量實現天然采光。平面布局中,應充分考慮當地氣候條件,對采光門窗的朝向、大小、形式進行合理選擇。住宅為南向的時候,采光效率相對較高,但也要與遮陽裝置有機結合起來,以控制太陽光輻射帶來的熱量;住宅為東向、西向的情況下,冬季太陽光輻射相對較少,影響采光、取暖;住宅為北向的情況下,常年不能得到理想的采光、取暖?;诖?,東向、西向、北向的房間不宜用自然光源采光、取暖。此外,建筑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;2)控制太陽光輻射。為減少太陽光帶來的負面影響,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。住宅設計中,可以利用窗套、百葉、遮陽板、格柵等設施,這些設施經濟可行,遮陽效果較好,也可以形成特色;3)通風。為達到節能的效果,以實現自然通風為最優設計。同時,住宅所在地區不同,通風設計的要求也有一定的差異。具體來說,高寒地區的住宅,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;高溫地區的住宅,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。
住宅設計中,應充分考慮居民交通流量、景觀設計、空間組織設計以及與市政道路的銜接等藝術,對道路形式、線型等進行合理設計。綠色住宅設計中,除了考慮上述因素之外,道路設計中還要注意充分利用原有地形、有機結合綠地。道路兩旁設置綠化帶,以有效凈化、屏蔽道路來往車輛帶來的濁氣、噪音。隨著科學技術的進步,當前住宅道路設計中,通過利用新型材料、內植綠化等措施,構建了生態道路系統。此外,還要充分考慮地形等相關因素,合理設計停車場,以滿足人們不斷提高的停車需求,同時實現住宅宜居性的提升。為了確保停車場的綠色性,可以選擇建設地下車庫,同時在相應位置的地上空間種植綠色植物。
住宅設計中,針對樓板,目前比較常見的一種設計方式是采取地采暖的方式,其可以起到良好的采暖效果,有利于提升住宅的宜居性,且能耗較少。同時,為實現蓄熱效能的提升,采取地采暖方式的時候,可以選擇中空樓板。此外,對樓板進行設計的時候,也可以采取架空地板的方式,其一般是將各種管線布置在地面,如電氣管線、通信管線等,不僅便于檢修,同時這種做法還可以取消吊頂、降低層高。
門窗是住宅設計中不容忽視的一個細節問題,門窗的性能直接影響著建筑的保溫隔熱性能。住宅設計中,有條件的情況下,應以節能門窗為最優先選擇??晒┻x擇的類型主要包括下述幾種:1)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;2)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;3)低輻射玻璃。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;4)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。此外,還要采取調節門窗比例、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。
住宅設計中,以往所采取的遮陽設施主要有保溫蓋板、遮陽百葉、彈簧卷簾、窗簾、遮陽板等。新型遮陽百葉通常情況下是安裝在雙層玻璃之間。通過對遮陽設施進行合理設計,可以構建新的建筑形式語言,例如黑川紀章設計的和歌山現代藝術館等。將檐口當作遮陽設施,可以對窗戶采光進行合理調節。
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。在實際應用太陽能的時候,可采取被動式應用方式,也可以采取主動式應用方式。首先,被動式應用方式下,主要是設置自然暖房,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。其次,主動式應用方式下,主要是采取各種技術手段,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。
住宅小區設計中,對居民生活情況進行充分考慮,應重點關注垃圾回收處理問題。綠色住宅設計中,除了要考慮建筑情況,還要對城市總體規劃進行調查、分析,為了確保小區垃圾處理系統設計的科學性、可行性,應準確掌握城市垃圾處理站的相關情況。根據日本垃圾分類的經驗,生活垃圾可分為多種不同類型,如有害垃圾、資源垃圾、不可燃垃圾、可燃垃圾等。隨著污染問題的加劇,尤其是“白色污染”形勢日益嚴峻的當下,開展垃圾分類工作勢在必行。住宅附近,應設置垃圾分類回收點,對生活垃圾進行分類回收、處理,以減少環境污染。
水是所有生物生存中不可缺少的一種重要資源。為緩解城市用水緊張問題,綠色住宅設計中,應充分考慮雨水的收集與利用方面的問題。可從以下幾個方面著手:1)植樹種草可起到保持水土、涵養水分的效果;2)景觀水池可同時作為蓄水池使用,并通過引道收集雨水;3)條件允許的情況下,設置污水回收處理系統,從而實現對水資源的循環利用;4)應積極應用中水資源利用技術,對建筑中的生產和生活污水先實現有效的集中性處理,再實現有效的重復利用;5)可對節能節水設備進行優先選擇,如節水型抽水馬桶、感應性水龍頭等。
綜上,當前建筑行業正處于轉型升級的關鍵時期,住宅設計中,應有機融入綠色建筑設計理念,遵循以人為本、回歸自然、節能降耗等原則,并在此基礎上,把握好建筑布局、戶外空間、住宅體型、平面布局、道路系統、樓板設計、門窗設計、遮陽設計、太陽能利用系統、垃圾處理系統、水處理系統等要點與細節問題,從而提高住宅設計水平,建設真正節能、環保的住宅,為人們提供高質量的生活環境。