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关键词:绿色建筑;建筑策划;方法
引言
建筑策划特指在建筑学领域内建筑师根据总体规划的目标设定,不仅依赖于建筑师的经验和规范,而以实际调查数据为基础,对研究目标进行客观的分析,最终定量地得出实现既定目标所需要采用方法和途径。具体的表现形式是量身定做形成可为总体规划立项之后的建筑设计提供科学和逻辑的设计依据的任务书[1]。绿色建筑是在全寿命周期内,最大限度保护环境、节约资源和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,最终实现人与自然共生的建筑[2]。绿色建筑是在可持续发展的思想下对普通建筑的发展,绿色建筑策划也在建筑策划体系上应运而生。但与普通建筑策划相比,绿色建筑策划也有其独特性。
1绿色建筑策划实施的时间节点
建筑策划是为编制合理的建筑设计任务书而进行的研究工作,在时间节点上建筑策划始于总体规划阶段,终于建筑方案完成之前。是介于总体规划立项和建筑设计之间的一个环节,起到了城市规划与建筑设计之间的承前启后的作用(图1),为了达到预定的设计目标,需要设计师在项目前期阶段就尽早参与项目的整体策划[3]。从绿色建筑的定义和具体评价条文来看,绿色建筑始于选址,从理论上讲,绿色建筑的策划也应始于项目选址之前,但从工程实践的角度来讲,绿色建筑策划对于选址的确定显然是乏力的,即使有些地区的用地指标中已经包含了绿色建筑等级要求[4],但是对于基地的基本情况也只能被动式接受。理论上绿色建筑策划开始时时间节点也只能始于方案之前或在可行性研究阶段。绿色建筑策划的目标之一是指导绿色建筑方案的设计,方案设计阶段对建筑绿色性能的影响具有举足轻重的作用[5],特别是建筑形体、朝向和平面布局对建筑性能影响显著,相关研究表明40%的节能潜力来自于方案设计阶段[6]。绿色建筑策划的时间节点对于绿色建筑的实施具有重大影响,绿色建筑的策划应尽量早,如果建筑方案已经形成,绿色建筑策划产生的作用大打折扣。
2绿色建筑策划的工作范围和流程
随着建筑策划的研究的逐渐深入,建筑策划逐渐走向多学科融合[7]。从工作流程和策划阶段的内容来看,建筑策划衔接规划和建筑设计阶段(图1),策划阶段侧重于项目定位、设计方案等较大尺度的内容,策划的步骤倾向于由上而下,由大而小,几乎不设计具体的某项技术措施。但绿色建筑策划阶段各专业配合的更紧密(图2),并且各专业从细节入手,按照绿色建筑条文要求,确定技术措施,最后汇总而成确定绿色建筑的星级等大目标。策划的步骤倾向于由下而上,由小到大。并且技术措施的确定对于策划和方案阶段至关重要,据美国能源署的一项针对67栋绿色建筑的调研结果表明,在绿色建筑303项技术中,有57%的技术措施需要在方案阶段落实[8],这些技术措施都需要在绿色建筑策划中得到具体体现。建筑策划的工作流程也是先确定目标,然后围绕既定目标给出“如何建设”的方法。由此顺承,相关国家设计规范[9]也给出了由上而下的绿色建筑策划的流程(图3)。现有的绿色建筑策划流程采用由上而下策划步骤,首先确定了绿色建筑的等级和总体目标,然后根据绿色建筑的等级和总体目标的需求进一步确定节能、节水等分项目标,进而确定绿色建筑各项技术措施,然后针对绿色建筑设计方案总体进行技术经济分析。由上而下的策划步骤,在未分析各项技术措施适宜性的前提下确定绿色建筑的建设目标是不客观的。绿色建筑技术体系涉及建筑、结构、建筑材料、暖通空调、给排水和建筑电气等专业,计有28项控制项和108项得分项的技术措施[10]。先确定绿色建筑建设目标后确定技术措施与根据建筑技术措施的适宜性选择后根据总体得分情况再确定绿色建筑设计目标具有较大的区别。前者偏主观,很“官僚”,后者客观,注重技术措施的适宜性。正如无包治百病的良药,绿色建筑技术也各具有所适用的范围和条件,同一个技术在不同项目中采用可能具有“绿色”和“非绿色”的特性,绿色建筑技术适宜性选择也就成为绿色建筑的关键[11]。换言之,绿色建筑策划阶段首先要对单项技术进行适宜性的选择和技术经济分析,确定是否适宜于本项目。根据选用适宜的各单项技术应用效果、范围和规模,最终确定绿色建筑等级和总体目标,也就是本文所提出的自下而上的绿色建筑策划流程更符合绿色建筑的需求(图4)。与之相比,自上而下的策划流程在进行建筑设计方案的综合技术经济分析时得到的总体结论可能会掩盖某项技术的技术经济不合理性,与绿色建筑理想相悖。先确定等级和总体目标而后进行分项技术的确定也存在较大的主观性。当然,绿色建筑策划在设计过程中是个动态的过程,美国建筑策划先驱威廉•佩纳研究指出,对于建筑师的日常工作,设计团队每天都要进行策划研究[12]。建筑策划和建筑设计在一段时间内是交互的,策划和设计不断遇到和提出新问题,并逐步解决和落实并解决问题的动态过程,绿色建筑策划也是如此。不同的是绿色建筑策划面向工种不止建筑专业,还要直接面对建筑结构、建筑水暖电、建筑物理等专业,所研究的对象也具体到针对每项具体绿色建筑技术进行研究和落实。
3绿色建筑策划内容和实施
如果说建筑策划通过以理性精细的方式形成详细设计任务书,那么绿色建筑策划的目的确定达到绿色建筑相关标准的相应等级要求,并细化到各专业分项适宜的实施。相对于普通建筑而言,绿色建筑强调在全寿命周期条件下的资源节约和环境友好,强调技术的适宜性。由于我国各地区气候、地理环境、资源条件、经济发展水平等方面的差异,建设绿色建筑应注重地域性特点[13],应充分考虑项目所在地域的气候、资源条件和与建筑类型,因地制宜采用适宜性的技术,综合评判后确定合理的等级和目标。而不应抱着先入为主的思想主观确定为高星级或者低星级造成不必要的浪费。建筑策划的前期外部条件着重关注社会、人文和地域等外部条件对建筑的影响,强调相关社会因素对建筑性格的决定作用[1]。绿色建筑策划关注的重点在于建筑所处的自然环境(如地理、气候与水文等)、建设环境(能源、资源、基础设施)、项目的基础条件(是否满足国家绿色建筑评价标准控制项要求)等方面,进一步确定符合项目特征的节能率、节水率、可再生能源利用率、绿地率及室内外环境质量等分项目标[9]。并进一步确定节地、节能、节水、节材、室内环境和运营管理等指标值,确定被动技术优先原则下的绿色建筑方案,采用适宜、集成的技术体系,选择合适的设计方法和产品。绿色建筑的设计不是简单的技术堆积,而是需要规划、景观、建筑、结构、机电、建筑环境各专业之间综合考虑,整体协调落实后才能得以实现。国家和各地地方标准对于建筑策划的内容编排采用了不同方式,文献[9、14、15]采用了按照各分项实施目标编排方式,各内容对应与各专业多有穿插。文献[16]采用了按照建筑设计、建筑结构、暖通空调、给排水和电气等专业划分编排方式,便于设计阶段各项内容的便于沟通和落实,值得借鉴。图5给出了绿色建筑设计策划内容鱼骨图示意图,由图可以看出策划内容各实施的先后的关系,限于篇幅,未列出各技术策略。
4结论与展望
【关键词】绿色工程;建筑设计;发展因素
近年来,房屋建设正在如火如茶的建设当中,而以牺牲环境、生态和可持续发展为代价的传统建筑和房地产业已经走到了尽头,随之而来的是绿色建筑。绿色建筑的目的和作用在于实现与促进人、建筑和自然三者之间高度的和谐统一;经济效益、社会效益和环境效益三者之间充分的协调一致;国民经济、人类社会和生态环境又好又快地可持续发展。总之,目前环境问题使得人们对绿色建筑设计理念有了足够的重视,人们隐约感觉到,一个新的时代即将到来,选择短时期内的毁灭或是永续发展,人类将为自己的全部行为承担最后之果。
1、绿色是建筑设计的发展方向
随着全球气候的变暖,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也应运而生。绿色建筑即环保节能建筑,是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑,也称为生态建筑。绿色建筑设计主要包含让绿化走进建筑和使用节能清洁型能源这两方面的内容。目前,社会的进步带来的环境恶化问题以及人们对绿色理念的认识增加,使得绿色成为建筑设计发展的方向,一个新的时代也即将到来。
2、影响绿色建筑设计发展的因素
影响绿色建筑设计发展的因素主要有三个方面,即环境因素、社会因素的影响和人为因素。首先,环境因素的影响主要起源于环境的恶化,目前我们的地球已经不堪负重,其中受到普遍关注的环境问题有二氧化碳增多形成温室效应,酸雨,保护人类生物圈的臭氧层的严重破坏,烟尖增多形成阳伞效应,海洋石油污染形成油膜效应,核污染等,这些环境问题,在一定程度上影响着绿色建筑设计的发展。其次,当前社会因素对绿色建筑设计发展也有一定程度的影响。总的来说,社会因素导致资本在人对“资本”的操作行为过程中不断的消耗或变废,适当的循环方式遭到严重的破坏。这里的“资本”涵盖了人类建筑活动的全过程中所必须代价,包括各种资源和能源等,当设计作为手段服务于资本的增值时,建筑设计活动的过程中将必须付出一定的代价。此外,人为因素的影响也很显著,主要表现为在绿色思想运动的发展史上,产生了很多里程碑式意义的人及其著作,这些人及其重要的著作共同将绿色运动推广到世界范围,促使不同文化、不同种族、不同职业的人们共同思考和行动,促成了从人本主义观念到人与自然和谐对位观念的转变。
3、绿色建筑设计的相关建议
3.1 提高绿色建筑设计方法
结合绿色建筑实践的现状,总结得出绿色建筑设计方法的三个重要因子即绿色建筑策略的正确使用,建筑师团队与其他各工种团队的信息共享与协同设计方法以及基于各种建筑设计工具的社会型网络动态评估。绿色建筑设计师们可以结合以上三个方面提高设计方法,运用绿色建筑现有评估体系,比较各因素在可持续概念中的重要性和必要性比较各因素在系统整体性中的地位(级别),各因素在特定条件下(如地方特征、具体工程特点等)的作用,通过对比评估对绿色建筑设计产生可控性指导。例如可以通过优先考虑与建筑设计有关的“硬件”,譬如形体、朝向等;优先考虑“普遍”的可靠的策略,譬如被动直接太阳能利用;测试各策略对于“软件”变化的敏感性,检讨过于敏感的策略,譬如特朗伯墙的性能取决于在昼夜、冬夏等不同状况下对通风和隔热的调控情况;测试各策略交叉采用后的综合表现等等对如何正确的使用绿色建筑策略这一重要因子做出回应。
3.2 加强对绿色建筑评估工具的技术研发与应用
在传统的建筑设计工作中,在对一栋建筑的环境影响进行评估时,只能使用表格、计算器和己有的数据进行预测和做出猜测,三维模型最初只是用于预演。现在三维计算机模型与复杂的分析工具结合在了一起,当传统的方法对于数据进行初级的简单描述时候,我们便可以进入下一个阶段,这样我们可以预算出一栋建筑物所需要消耗的能源、水资源、建造过程中所需要的材料以及对建筑物可持续性特质的证明具有决定性作用的其他参数。这些技术在航空和汽车行业都是众所周知的,在实际建造之前,为了消减开支并实现现代化设计,计算机模拟一直被长期的使用,现在同样被应用了绿色建筑设计方法中。目前,相关的技术已经取得很大的发展,例如模拟建筑物内部和周围的气流,通过计算机模拟制造智能的外墙壁;使玻璃窗可以根据太阳的辐射和角度进行自动的开关调节;通过对于风洞的模拟分析建筑周围的微气候环境等等。
3.3 遵循“绿色”原则
绿色建筑设计应该遵循“绿色”原则,即反馈性原则、整体性原则、共生性原则和可持续性原则等,通过对绿色建筑设计使得建筑在每一个步骤达到绿色建筑的全面要求。其中,反馈调节是开放、自组织系统功能正常发挥的动力所在,在一定的阈值范围内,负反馈调节是维持系统稳定的动力,正反馈调节是促进系统变化的动力;生态系统整体性则要求人们利用整体性原则来处理日常生活、工作中的事件,因为自然界不是许多分离单位的聚集,而是一个有机的整体,这个整体内各个组成部分是紧密相关和相互作用的;共生性指各种生物在一个生态系中的相互依存、协同进化,具有的亲密关系,如果其中一种生物受到伤害,势必会对另一种生物造成影响,因此共生性原则要求绿色建筑设计必须要考虑建筑对周围环境的影响;可持续发展是既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展,可持续原则要求人们必须认识到人类的经济和社会发展必须维持在资源和环境可承载的极限之内,要把经济发展、社会发展和生态和谐统筹起来作为一个整体考虑。
3.4 绿色建筑设计方法的思考
首先,重视全球关注与地方性实施的结合,绿色建筑的关注应得到全球性的发展,但其实施与地方性的结合是极其关键,当绿色建筑的发展提升到全球化的时候,绿色建筑设计方法应考虑以建设的本地化为前提进行工作。其次,综合策略与适度技术的选择,绿色建筑策略比比皆是,绿色建筑的设计方法也是不尽相同,针对不同的案例,绿色建筑的方法应当是能适度调整,对于技术的选择,地方策略和传统策略也是值得我们思考的。此外,关注协同创作和多工种协同设计方法,绿色建筑绝不是建筑师一个人能办好的事情,绿色建筑发展与实践需要整个相关行业甚至整个人类“绿色”意识的提高,单靠一个人的“绿色”效力是不可能成为真正意义上的“绿色”,全民绿色运动才能真正将绿色进行到底。
4、结语
绿色建筑的发展必将引发整个建筑学,甚至人类生活方式的变化,这些较之传统的建筑学领域中的变化都是具有革命性意义的,这也是人类对其自身生存环境的不断深化的认识到必然结果。目前绿色建筑设计仍存在很多不足,发展和完善绿色建筑设计方法是一项任重而道远的任务,我国相关设计人员应该不断研究与探索,不断去发现。以促进我国绿色建筑的发展,为我国生态文明建设做贡献。
参考文献:
论文摘要:文中主要阐述了绿色建筑设计的标准、原则,并提出了绿色建筑的设计方法和评价方法。
发展是人类社会永恒的主题。自从20世纪90年代联合国在环保大会上提出“可持续发展”口号后,“可持续发展”战略越来越受到人们的关注,在社会发展中得到了广泛的宣传和应用,在建筑领域也掀起了一股“绿色建筑”热潮。由于传统城市发展模式、传统建筑体系是不可持续的体系,是污染环境、造成生活质量下降的体系,因此,在绿色文化的影响下,思想敏锐的建筑师开始思考,开始探索建筑发展的“绿色”道路。所谓“绿色建筑”就是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境,以生态学的科学原理指导建筑实践,创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境,它是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。目前,“绿色建筑”已成为21世纪建筑发展的主流,越来越受到人们的重视。
1绿色生态建筑设计标准
绿色建筑是资源和能源得到有效利用、保护环境、亲和自然、舒适、健康、安全的建筑。在绿色生态建筑设计中我们应该遵循以下原则:
(1)绿色建筑应尊重自然、保护生态、与自然协调发展,尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。
(2)绿色建筑要节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。
(3)绿色建筑要利于人的身心健康,避免或最大限度地减少环境污染,采用耐久、可重复使用的环保型绿色建材,充分利用太阳能、风能等自然清洁能源。加强绿化,改善环境。
(4)绿色建筑空间和使用功能应适应社会发展的变化,要求建筑空间具有包容性,功能具有综合性,使用具有灵活性、适应性和可扩展性。
(5)绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式表达现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然、健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意韵和现代气息的建筑环境艺术。
2绿色建筑设计的原则
绿色建筑在设计过程中,必须针对其各个构成要素,确定相应的设计原则和设计目标。同时,这些构成要素又是设计人要具体操作的对象。在绿色建筑设计体系中,对设计原则的分析和把握具有重要的实践意义。这里以生态要素为主要对象,扼要阐述其设计原则。
2. 1整体及环境优化原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
2. 2简单高效发展的原则
绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。
2. 3健康舒适的原则
绿色建筑应保证建筑的适用性,体现对用户即人的关,增强用户与自然环境沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的视觉环境及声环境,建立立体绿化系统净化环境等。
3绿色建筑设计方法
3.1整体环境的设计
所谓整体环境设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内,从城市总体规划要求出发,从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性,进行综合分析、整体设计。整体环境设计的方法有:
(1)引人绿色建筑理论。城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,在加快建设的同时,创造性地保护和利用已有条件。一方面,改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面,让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
(2)加强环境绿化。随着社会的发展,人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性,绿化不单是可以创造空间,还可以美化环境,创造良好的生活氛围。
用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境;高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,同时可以净化空气,提高空间的氧含量。因此,在人居环境住宅区的设计中,一定要注意绿化环境设计,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引人设计规范。当前,环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。一、小区周围环境的绿化。尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。因为乔木的绿化效果要比同面积的草坪高几倍。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地,如格状铺地砖,方格中可以种草等。二、立体绿化。引人“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性。如重庆的“天奇花园”的墙面绿化,在西墙面上设计由柱子和圈梁组成的构架,并设置种植槽和集中喷灌系统。夏季爬山虎覆盖墙面形成一道绿墙,绿墙与墙面之间形成大约300 mm宽的间层,这间层形成了良好的通风竖井,增强了墙面的散热性能,而且绿墙还能避免阳光对墙面的直射。屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”。阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草植物。
(3)从整体出发,通过借景、组景、分景、添景多种手法,使住区内外环境协调。例如:滨临城市河道的住区宜充分利用自然水资源,设置亲水景点;临近公园或其他类型景点资源的住区,应考虑设计景点视线通廊,促成内外景点的交融;毗邻历史古迹保护区的住区应尊重历史,让珍贵的历史文脉溶于当今的景点设计元素中,使其具有鲜明的个性,并为保护区的开发建设创造更高的经济价值。笔者在雅安市滨河公园方案设计中较好的应用这样的设计思想,充分体现了《穿越时空,聆听茶香》的设计构思。得到了广泛的认可。
3. 2建筑单体的设计方法
(l)建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体形凹凸变化,尽量采用规则平面形式。
(2)外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。①采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源,如上海现代房地产实业有限公司成功研制了以秸杆稻草为原料的绿色建材—稻草板,并在上海青浦县推广使用,它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、重量轻、体积小、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且在环保上解决了秸杆焚烧的问题;其次它自然降解,不会给环境带来任何污染。②采用选择性镀膜窗户,其导热系数较小,能够改善室内环境的热稳定性。③加强门窗的气密性,减少热交换。④使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。
(3)采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。①楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等。②预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间。③家具系统的可变化性。
(4)建筑节能设计。要节约利用不可再生能源,如煤、石油、天燃气等,积极开发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等无污染能源。建筑材料尽可能利用可降解、可再生的材料,严格做到建材无污染、无辐射。
(5)建筑智能设计。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
4绿色建筑的评价
关键词:绿色建筑;设计;理念;方法
近年来,绿色建筑理念得到发展,绿色建筑的实质即是生态建筑或是可持续发展建筑,其不仅有效的实现了节能,避免了各种资源的浪费,而且其二氧化碳排入量减少,对环境的污染得以减轻,具有保护环境的作用,可以为人们提供一个健康、高效的生活空间,满足人们对建筑的使用需求,另外绿色建筑更强调与自然的和谐共生。所以在建筑行业的发展过程中,绿色建筑作为建筑未来的发展趋势,其具有极其重要的意义。
1 绿色建筑设计理念
1.1 确保人的健康
绿色建筑的设计不仅要确保使用者的健康,而且还要尽量减少各种因素对室内环境及人的影响作用,在设计中在对材料进行选择时要确保其无毒和低毒性,对室内的热环境进行改善,从而提高居住的舒适性。绿色建筑中尽可能的选择直饮水,确保饮用水的质量。充分的利用自然光,不仅满足健康的需求,而还要提升视觉和美学效果,确保达到节能的效果。另外在对建筑内部进行设计时,还需要选择降噪性能好的材料,从而有效的提高隔音的效果,保证室内环境的安静。
1.2 最大限度降低能耗
1.2.1 减少建筑材料生产运输过程中的能耗
绿色建筑设计中节能的实现,不仅体现在使用过程中,而且在选材方面也要充分的考虑到节能的需要,在确保建筑材料使用功能和结构安全的基础上,尽可能选择低生产能耗的建筑材料,尽量选择具有较高回收率的建筑材料,同时为了减少运输过程中的能耗和污染,尽量在选材时选择本地的材料,不仅实现降低能耗的作用,而且对建筑的可持续发展也具有极其重要的作用。
1.2.2 减少建筑使用过程中的能耗
建筑在使用过程中会产生巨大的消耗,所以在设计时需要从建筑本身的体形及性能上下功夫,不仅要在体形设计上达到节能的效果,而且还要在建筑的围护结构的保温隔热性能上实现节能的目标。
2 绿色建筑设计的原则
2.1 整体及环境优化原则
建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。
2.2 简单高效发展的原则
绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。
2.3 健康舒适的原则
绿色建筑在设计时需要做到以人为本,使用户充分的实现与自然环境的和谐相处,使其具有良好的适用性,不仅要使室内具有良好的通风对流环境,而且还要使建筑的采光系数得以增加,使室内的温度和湿度得以保证,使人们在良好的视觉环境和声环境中进行工作和生活,而且利用绿色系统来实现对环境的净化,确保所生活原空间的舒适性和健康性。
3 绿色建筑设计方法
3.1 整体环境的设计
所谓整体环境设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内,从城市总体规划要求出发,从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性,进行综合分析、整体设计。整体环境设计的方法有:
3.1.1 引入绿色建筑理论。城市开发建设应与当地自然环境、资源、社会、人文等背景相结合,在加快建设的同时,创造性地保护和利用已有条件。一方面,改变不合理的布局模式、区域划分、空间结构和资源配置;另一方面,让城市的历史文脉、自然地理特征得以沿袭。
3.1.2 加强环境绿化。地面经过绿化后,不仅可以有效的减少水分的蒸发,而且可以使环境更为凉爽和舒适,特别是高大树木,可以使地面形成较大范围的树荫,减少路面的吸热量,从而达到净化空气和提高氧含量的作用。所以在绿色建筑设计中,在绿化设计上要创造良好的微气候,在设计中将绿化和量化标准引入进来,而且不仅要对小区周围环境进行绿化,而且还需要对建筑立体进行绿化。
(1)小区周围环境的绿化。在小区绿化设计时,为了有效的扩大草坪的面积,则需要尽可能的种植高大乔木,减少硬质铺地,从而提升小区环境的绿化效果。目前部分小区内通常都会采用水泥砖来进行铺地,这对改善小区环境具有很多不利的地方,所以在对小区周围环境绿化时应尽可能的选择具有渗透性的生态铺地。
(2)立体绿化。在对小区绿化设计时还要充分的考虑到建筑的空间绿化效果,对墙面、屋顶和阳台进行绿化,利用绿色藤状植物来对墙面实施绿化,减少墙面阳光的直射作用,有效的降低外墙的表面温度,从而确保室内温度的稳定性。
3.1.3 从整体出发,通过借景、组景、分景、添景多种手法,使住区内外环境协调。
3.2 建筑单体的设计方法
3.2.1 建筑的体型系数即建筑物表面积与建筑的体积比,它与建筑的热工性能密不可分。曲面建筑的热耗小于直面建筑,在相同体积时分散的布局模式要比集中布局的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、控制层高,减少体形凹凸变化,尽量采用规则平面形式。
3.2.2 外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。
3.2.3 采用弹性设计方案,提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。一是楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等。二是预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间。三是家具系统的可变化性。
3.2.4 建筑节能设计。要节约利用不可再生能源,如煤、石油、天燃气等,积极开发可再生的新能源,建筑材料尽可能利用可降解、可再生的材料,严格做到建材无污染、无辐射。
3.2.5 建筑智能设计。近年来,随着科学技术的发展,在建筑中各种智能设计大量的应用,使建筑智能化的水平得以不断提升,实现了建筑内温度、温度和风力的自动调节,确保了智能建筑的高生产率,而且对建筑行业的可持续发展起到了极其重要的意义。
4 结束语
近年来,绿色生态建筑得到快速发展起来,其有效的将建筑物与能源和环保有效的结合起来,不仅有效的保证了建筑的使用功能,而且使建筑的生活工作空间更具舒适性,使空间结构有效的保证了环境保护的具体要求,而且充分的利用绿化这一重要要素,使建筑空间环境的质量得到有效的提升,确保了居民生活环境的舒适性和健康性。
参考文献
【关键词】 绿色建筑;设计;概念;理念;方法
中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
众所周知,我国虽然资源丰富,许多资源储备甚至位于世界前列,但是我国人口众多,人均占有量远低于世界人均占有量。而且在社会生产生活中还存在资源浪费,资源利用率低等不良现象,导致许多资源被白白浪费掉。随着生活水平的提高,更多的人对居住和工作的场所要求越来越高,不仅仅满足于日常居住和工作,更多的要求建筑设计人性化、生态化、低耗能。但是我们国家绝大部分的建筑属于高耗能建筑,这不仅不符合人们对建筑设计的发展要求,一定程度上还对我国的经济发展带来沉重的负担。于是针对建筑设计,实施可持续发展成为其发展方向,实行绿色建筑设计势在必行。
绿色建筑的概念
讲到绿色建筑设计,首先应该知道什么是绿色建筑,只有明白绿色建筑的概念,才能进一步了解绿色建筑设计。绿色建筑通俗点就是指生态建筑、节能环保建筑,是指不破坏生态环境的建筑、能够充分利用环境自然资源,并在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的建筑类型。建设绿色建筑的目的是为了使人、建筑和自然能够协调发展,在满足人们对建筑功能需求的前提下尽可能充分利用自然资源,减少对周边环境的污染和破坏,以保护生态环境为最终目的。
二、绿色建筑设计的理念
1、节约资源原则
从开始进行建筑设计时,就应该从建筑选材方面充分考虑到资源的节约,做好预算工作,充分考虑建筑材料的选购和运输,做出最佳的预算方案;选择低耗能环保的建筑材料,利用可再生资源,从根本上减少对资源的浪费,节约资源。
2、节约能源原则
我们知道,能源分可再生能源和不可再生能源,煤炭,天然气等属于不可再生能源,太阳能、风能属于可再生能源。因此在进行建筑设计的时候可以充分使用太阳能,可以进行太阳能集中化设计,这样就能将太阳能转换为热能和电能进行使用;可以通过建筑设计充分利用自然通风的原理,使建筑物能够有效的利用夏季的主导风向,减少对空调和电扇的使用频率。只有最大限度利用可再生能源才能从根本上减少对不可再生能源的使用,达到节约能源的目的。
3、保护环境原则
随着世界经济的发展,环境污染问题日益严重,尤其是二氧化碳的大量排放,导致地球气候变暖,两极冰雪融化严重,进而带来更严重的环境问题。世界各国都开始意识到要从根本上减少二氧化碳排放,减少能源使用才是根本,因此节能建筑成为各国重点发展建筑方向,成为建筑发展的新趋势。绿色建筑设计最终目的就是通过合理有效的设计,减少高消耗材料的使用,减少二氧化碳的排放量,达到保护环境的目的。
我国进行绿色建筑设计的方法
建设场地的绿色设计
绿色建筑设计贯穿建筑建设始终,从场地选定以后,绿色建筑设计理念就必须贯彻进去,对建设地段进行现场设计是保证建筑与自然环境和谐的必要条件。我们上面提到绿色建筑就是保证人、建筑和自然的协调发展,因此在建设场地要根据场地的地理环境进行相关的设计工作,以保证场地周边环境不会受到破坏。首先在设计的时候要考虑到建筑现场的生态环境,保护好现场的生态完整性和生物的多样性;再次要在进行施工时尽可能减少对地质的破坏,避免因施工导致自然灾害的发生;其次尽最大可能使用处理过的水,尽可能少的对地下水进行过度开采,减少对水资源的浪费;最后应该在场地周边设置相关的绿化和隔音防尘措施,降低对周边环境的污染。
融入当地环境的绿色设计
每个城市都有每个城市的建筑特色,不同的地域环境和经济发展程度,有的城市是以古代建筑形式为主,有的城市是以时尚现代的建筑形式为主。我们在进行设计的时候,应该尊重当地环境进行设计,做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人们的舒适和健康。
首先是要对当地一些名胜古迹和名人故居等有历史和文化研究价值的建筑和景观进行保护,这些也是当地生态环境的一部分,不能因为不合理的设计导致破坏,这就违背了绿色建筑设计的初衷。再次要继承和发扬地域的建筑特色,将建筑设计和整个城市建筑景观很好的融合在一起,并创造出新的更好的城市景观。最后在进行建筑设计的时候充分考虑到当地居民的生活习惯,能很好保持原有居民的生活方式,多采纳他们对建筑设计的意见,带来新的更好的健康建筑设计。
3、使用环保的建筑材料的绿色设计
在进行绿色建筑设计的时候要充分考虑到环保材料的使用,原则是选择无毒无害的低耗能材料。无毒无害主要是保证使用者的身体健康,可以使用一些自身未被污染和自身基本没有污染的天然材料,经过简单的加工就可以使用,减少加工工序,例如:砂石、木材、天然石材等。或者利用科学手段将一些易取得的含有较少污染的材料进行加工处理,将里面的有害的污染物质进行释放或者改变,从而变成可以使用的环保的建筑材料。
4、户型合理的绿色设计
很早以前的户型大多如出一辙,没有很好的设计理念在其中,更多的时满足居住的需求。随着人们生活水平的不断提高,人们对户型设计的要求越来越高,不仅要求户型合理,动静和干湿分离,还要求融入绿色设计,保证居住健康和人性化。因此在户型的设计中要充分考虑到采光和通风的设计,可以通过一些窗户和墙面的合理设计,使墙面和玻璃可以反射一部分光,这样可以使更多的房间得到更好的采光。根据地域地理特点,了解风向特点,在户型设计时根据这些特点设计出易于通风的户型,这样既能在夏季减少空调和电扇的使用,又能保证室内空气畅通,改善室内环境,有利身体健康。
4、加强太阳能的利用的绿色设计
太阳能是我国较早利用的可再生能源,从最开始的利用太阳能烧水,到现在的太阳能热水器,太阳能空调,太阳能汽车等,我国已经开始普遍利用太阳能进行生产生活。太阳能可以转换为热能和电能,在建筑设计的时候要重点考虑到对太阳能利用,现在许多新建小区建筑的顶部开始集中安装太阳能,将太阳能转换为热能,转换的热能可以将冷水变成热水供居民使用,也可以将热能通过太阳能空调提供热风,减少对电的使用,节约能源。在太阳能进行安装部位的选择和设计时,重点是要保证太阳能能够最大限度得到利用,再次要考虑到要与住宅的结构、使用功能以及美观相协调。
建筑智能的绿色设计
随着科学技术的发展,更多的电子科技和自动化技术运用到建筑中,因此在建筑设计的时候可以充分考虑到这些技术的使用。进行绿色智能建筑的建设,设计出可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量建筑,这样就避免一些能源的浪费。也能根据适合人体居住和办公环境去进行相关设置,最大限度的保证人体居住和办公环境的健康和安全,促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。
结束语
随着社会的不断进步,绿色建筑会越来越多的出现在我们周围,绿色建筑设计也会成为建筑设计的主流,作为建筑设计师,应该顺应时展,加强绿色建筑设计的学习,发展更多的绿色建筑,为我国我国建设资源节约型和环境友好型社会贡献自己一份力量!
参考文献:
【关键词】绿色建筑设计;绿色技术;工业设计
绿色建筑是指提倡降低消耗、节约能源的理念下,融合环保安全、亲和自然、健康舒适安全于一体的建筑。当今世界,人们把绿色作为人类与环境均有益而无害的代名词。绿色生活浪潮正成为国际的社会热点。新世纪的开始,绿色消费已经席卷全球,它正在从世界先进工业国家走向发展中国家。尤其是绿色工业与人类生产生活更是密不可分。它为广大消费者提供更多的绿色产品,并义务为广大市民提供绿色产品的信息,引导绿色消费、绿色技术和绿色产品,共同为促进经济可持续发展,为子孙万代营造一个绿色家园而努力。
1、绿色建筑设计的发展
绿色建筑设计(Green Design)是20世纪80末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思,同时也体现了设建筑计师道德和社会责任心的回归。
在漫长的人类设计史中,建筑设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源,能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。特别是建筑设计的过度商业化,使设计成了鼓励人们无节制的消费的重要介质,“有计划的商品废止制”就是这种现象的极端表现。无怪乎人们称“广告设计”和“建筑设计”是鼓吹人们消费的罪魁祸首,招致了许多的批评和责难。正是在这种背景下,设计师们不得不重新思考设计师的职责和作用,绿色设计也就应运而生。
2、绿色建筑设计的重要性
当今人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人类无节制地开发利用自然资源,给自身生存环境造成危机。除了工业、农业等生产过程造成的破坏之外,人们日常生活中制造的大量垃圾也给生态环境造成极大的破坏。家庭日常生活资源消耗的大幅度增加。不仅是由于人口的增加,还由于人均物资消费量的增加。有证据表明,地球上50%以上的人在近40年里依然希望生活水平有所提高,这就意味着将消耗更多的资源,产生更多的废弃物。 在过去的几十年中,环保技术在制造过程中的运用已取得了相当大的进步,如采用适当技术和清洁生产等。现在人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。传统的产品设计理论与方法,是以人为中心,从满足人的需求和解决问题为出发点进行的,而无视后续的产品生产及使用过程中的资源消耗以及对环境的影响。因此,对传统产品开发设计的理论与方法必须进行改革与创新。在不少国家和地区,交通工具不仅是空气和噪声污染的主要来源,并且消耗了大量宝贵的能源和资源。因此交通工具,特别是汽车的绿色设计备受设计师们的关注。新技术、新能源和新工艺的不断出现,为设计出对环境友善汽车工辟了崭新的前景。不少工业设计师在这方面进行了积极的探索,在努力解决环境问题的同时,也创造了新颖、独特的产品形象。绿色设计不仅成了企业塑造完美企业形象的一种公关策略,也迎合了消费者日益增强的环保意识。
绿色设计源于人们对于现代技术文化所引起的环境及生态破坏的反思,体现了设计师的道德和社会责任心的回归。在很长一段时间内,工业设计在为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源、能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了巨大的破坏。特别是工业设计的过度商业化,使设计成了鼓励人们无节制消费的重要介质,"有计划的商品废止制"就是这种现象的极端表现,因而招致了许多的批评和责难,设计师们不得不重新思考工业设计的职责与作用。建筑设计的职责与作用。
3、未来的绿色建筑设计及发展策略
设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。由于人们以往的生活方式造成大量的产品品种的过时,以及产品频繁更换的速度对环境保护产生了不好的影响,如果能延长产品寿命期限,就可以减少对资源无谓的浪费。研究表明,在促成现有产品过时方面,消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。
从某些角度看,“绿色建筑设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色建筑设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。
在制定政策方面国外的很多经验对中国有借鉴意义,例如,为了降低建筑物的能源消耗量,德国政府和社会采取的措施多种多样,如:国家银行系统为绿色建筑提供低息货款,资助节能技术的应用;建立针对明确目标群组(如业主,建筑师,开发商)的宣传信息和咨询系统;通过宣传咨询使大众接受采用新型的节能技术;此外,还有把旧房改造目标定为舒适、节能、环保,利用税收政策推动建筑节能等等。
生态节能建筑的设计主要从整体环境规划和单体建筑设计两个方面开展。在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。这里就不具体展开谈了。在单体建筑设计中则分为十几个方面:
(1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用;
(2)怀旧的简洁的风格,精心融入“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的;
(3)实用且节能;
(4)护结构系统;
(5)太阳辐射的控制与改善;
(6)自然通风与采光的利用;
(7)可再生能源的利用;
(8)高舒适度,低能耗的室内环境控制系统;
(9)优秀的建筑能源系统;
(10)水资源循环利用系统;
(11)智能楼宇自控系统;
(12)智能楼宇自控系统;
(13)提供高舒适度的其他技术系统。
(14)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁;
(15)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件;
(16)产品与服务的非物质化;
(17)组合设计和循环设计。
【关键词】:绿色建筑设计;概念;特征;原则;设计要点
【 pick to 】 : "green building" is under the guidance of the scientific development concept to sustainable development and the requirements of environment protection and of generation, actively developing green building, accord with today's the peace and development of the mainstream. The article first through the comparative analysis of green architecture design in the future that when building design development direction, and then through the concept of green building and the analysis of characteristics of the green building design method of this basic principle, finally, summarizes the main points of green building design.
【 key words 】 : green building design; Concepts; Characteristic; Principle; Design key points of the
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、绿色建筑设计是未来的建筑设计发展方向
随着传统石化能源的枯竭和人类生活环境的恶化,人们越来越清醒的认识到人类与自然和谐共生的重要性。绿色建筑设计,不但能够很大程度的节约能源,更能在保护环境和减少污染问题上提供建设性的成果。因此,可以说绿色建筑设计时建筑设计未来的发展方向。绿色建筑设计是人们在经历了长期发展后理性反思的结果。我国是个人口基数庞大的国家,人均资源非常匮乏,因此在我国推行绿色建筑设计,不仅仅是出于资源匮乏的考虑,更加是对我国长远的资源保护和环境保护的规划。所以结合我国的经济、环境、气候条件,采用绿色建筑设计理念进行绿色建筑设计,实现节能、节地、节水、减少环境污染和改善居民住宅舒适度。绿色建筑是一项系统的工程,他不但在建筑设计上要追求绿色,同时在建筑施工过程中也要遵循绿色原则,这种绿色建筑设计理念,必定将成为未来建筑设计的发展方向。
二、绿色建筑设计的概念和特征
(一)绿色建筑设计的概念
所谓“绿色建筑”是指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们最大限度提供健康、舒适、低耗、无害空间,拆除后又对环境危害降到最低的建筑。因此,“绿色建筑”可以理解为在建筑寿命周期内,通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。是指以消耗最小的能源、资源与环境损失,换取最好的人居环境的建筑。绿色建筑能为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时能实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境。它是实现“以人为本”、“人-建筑-自然”三者和谐统一的重要途径,也是我国实施二十一世纪可持续发展战略的重要组成部分。
(二)绿色建筑设计的特征
首先,绿色建筑设计应该有节能的特征。这是绿色建筑最重要的特征之一,体现的是人与自然地和谐相处,通过科学合理的设计,最大限度地利用环境中的太阳能、风能、地热能、生物能等天然能源和可再生能源。降低对对自然有污染的传统火力发电电能的利用,防止污染。其次,绿色建筑还应有环保的特征。绿色建筑从最开始的设计,到后来的施工和最后的拆除,都应该注重对周围环境的保护,合理利用土地资源,使用无污染的建筑材料。再次,绿色建筑的舒适安全特征,绿色建筑强调的是以人为本的建筑理念,建筑内部的布局设计应该注重安全性,同时要有良好的采光和通风设计。绿色建筑设计应该遵循以上概念和绿色建筑设计的特征进行合理的设计,充分体现绿色建筑设计的人性化和环保性。
三、绿色建筑设计的基本原则
1.可持续性原则。人类要与自然和谐共处,绿色建筑设计应该要遵循可持续发展原则,在既不影响当代人的利益下,也能满足后代对于资源环境的需要。
2.整体性原则。生态系统作为一个整体,具有高度的相互依赖性和统一性。绿色建筑设计为达到与生态系统的和谐统一就必须满足整体性原则,绿色建筑的任何细节都应该满足绿色建筑的特征。
3.共生性原则。作为生态建筑的典范,绿色建筑应该具备与人和其他生物之间普遍共生。共生本来是生物学的概念,是指一种生物能够在整个生态系统中与其他的生物相互依存的关系
四、绿色建筑设计的常见方法
1.绿色建筑设计的前期策划。鉴于绿色建筑设计的人性化,绿色建筑设计应该是在设计师和用户共同策划下完成的。设计师要充分考虑绿色建筑的环保性和节能性等特点,进行初步的设计,设计初步定稿之后还要充分听取用户对于建筑设计的要求,做到设计的人性化。同时还要保证项目的设计要经过广泛的论证,这样才能保证设计方案的优化,在设计决策阶段解决问题。
2.绿色建筑方案设计中的重点方面。最大限度地利用自然资源,如自然风和自然光。在进行建筑设计时要考虑建筑长期的成本计算,而不仅仅只是考虑工程本身所花费的成本。要了考虑到绿色建筑后期对材料的回收利用,要最大限度地满足住户的舒适度,必须要考虑到适当的生态策略技术。允许在设计阶段有不同的设计方案,在选择设计方案时要协同各设计方案的优点,取长补短,力求使设计方案最佳。在设计时要考虑为群众设计活动场所。
五、绿色建筑设计的设计要点
1.重视整体设计
整体设计的优劣将直接影响绿色建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性能很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在经济拮据的情况下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
2.因地制宜
绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入,而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。某种建筑平面或户型在一个地区也许是适合气候特点的典范之作,而搬到另一个地区则会成为最蹩脚的抄袭。
3.尊重基地环境
在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合和协调,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
4.创造健康舒适的室内环境
健康、舒适的生活环境,包括:使用对人体健康无害的材料,抑制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等,符合人体工程学的设计;室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境。
5.应用减轻环境负荷的建筑节能新技术
能源使用的高效节约化,包括:根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统;注意能源的循环使用,包括对二次能源的利用、蓄热系统、排热回收等;使用耐久性强的建筑材料;采用便于对建筑保养、修缮、更新的设计;设备竖井、机房、面积、层高、荷载等设计须留有发展余地。
6.使建筑融入历史与地域的人文环境
这一点包括以下几个方面:1)对古建筑的妥善保存,对传统街区景观的继承和发展;2)继承地方传统的施工技术和生产技术;3)继承保护城市与地域的景观特色,并创造积极的城市新景观;4)保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。
【关键词】绿色生态建筑;集成设计;方法
1 引言
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。生态建筑则是以最大限度地减少能源消耗及对自然的破坏并能从自然摄取能源的概念被提出,可见“绿色”和“生态”都旨在处理好人、建筑和自然三者之间的关系。在绿色生态规划中,设计师必须将城市、建筑及周边环境看成是一个巨大而复杂的物质能量系统,所创造的人工环境必须保持能量摄取与消耗的和谐。规划设计可采用高效而密集的集成设计手法,综合考虑建筑、材料、设备、朝向、风速等因素,尽可能地利用自然条件下的日照、主导风向,以及减少对周边自然环境的破坏,真正形成一个人与自然和谐的空间环境。
2 建筑的节能设计
2.1 玻璃门窗的复合化设计
绿色生态建筑中采用的玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃、LOW-E玻璃和热反射玻璃等。中空玻璃是将两片玻璃密封并将中间的空气抽出再灌入干燥惰性气体而成。早期普通单片玻璃传热系数K值超过6W/(m2•K),现在的普通中空玻璃传热系数K值在3以上,低辐射(LOW-E)中空玻璃传热系数K值为1.0左右,今后技术的进一步升级将使K值有望下降到0.5。真空玻璃的节能性和环境舒适度比中空玻璃高出50%,更是以往广泛使用的单片玻璃的6倍。真空玻璃是将两片平板玻璃四周密封起来,中间有间隙,将间隙抽成真空,两片玻璃内表面镀有一层或两层透明低辐射膜,与保温瓶有异曲同工之处。
绿色生态建筑需要可“呼吸”的表皮来调节与自然环境的和谐,热通道玻璃幕墙(双层动态节能幕墙)正是一种能够“呼吸”的幕墙,可分为“封闭式内循环体系”和可自然通风的“敞开式外循环体系”,由外层幕墙、内层幕墙、遮阳装置、进风装置、出风装置组成(图1)。与传统的单层玻璃幕墙相比,热通道玻璃幕墙采暖时可节约能源42%~52%;制冷时可节约能源38%~60%。同时,在两层玻璃中间装入的遮阳系统又可和太阳能光伏发电系统相结合,形成多功能的复合表皮。若将太阳能电池板装在可自动调节的遮阳百叶上,在遮挡阳光的同时可将光能转化为电能并网使用。
2.2 建筑外墙的保温隔热
建筑外墙材料保温隔热的能力直接影响到人的体表感觉。墙体的保温隔热主要是在外墙中置入保温隔热材料来调控整个墙体的传热系数。按保温隔热材料的位置主要分为外墙外保温、外墙内保温及外墙夹芯保温三种形式。目前国际市场上的保温材料种类多样,常用的有聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS板)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS板)、聚氨酯、胶粉聚苯颗粒、膨胀玻化微珠、微晶无机保温砂浆矿棉等。考虑透光的需要,TWD蜂窝状材料、毛细管材料、Basogel粒状气溶胶材料、玻璃管状材料可在满足采光的同时具有保温隔热能力。这些保温隔热材料各有所长,不能单纯说哪种更优,而要结合当地材料种类、实际气候、施工技术条件和造价因地制宜地选用。
3 绿色生态平面布局分析
建筑的平面布局直接影响使用空间的微气候,对日照以及通风的考虑已是每一幢建筑都需要涉及的问题。然而对于高层建筑来说,服务核(即楼梯、电梯、卫生间及管道井)的定位却可决定楼层周边的开窗位置,并能起到“遮阳”与“挡风”的过渡性空间的作用。服务核可以布置在建筑的东、西侧以遮挡日晒。研究表明,当采用东西双核的布置方式,窗户设于南北端时,能节省空调负荷20%之多;而在气候寒冷地区,这些服务核还能起到挡风的屏障作用。
中庭及边庭的设置亦可为高层建筑的使用者创造一个开敞的情趣空间,这种空中庭院通过绿化及景观设计,不仅使建筑竖向产生变化,且在温和气候地区的夏季,能使建筑外表皮比街道处的环境温度降低5℃之多,冬季的热量损失能减少30%。更重要的是中、边庭的配合使用可以产生“烟囱效应”,调节建筑表皮与外界环境的热交换及作为过渡空间来处理建筑表皮的微气候。
4 立面的绿色生态集成
(1)屋顶是最适合接收太阳光的平面,光伏太阳能板可在平整的屋顶上大面积铺设。由于屋顶形式的变化需求,光伏板的形状也在逐渐改观。目前,最新的两项技术是日本三洋公司研制的光伏瓦屋面及佳能公司的无定形光伏板。(2)风能的应用主要体现在高层建筑上。高层建筑随高度的增加风压逐渐增大,利用这些风和气流可以推动涡轮机叶片,由发电机将风和气流转换成电能。目前欧洲已开始研究该技术,并取得一些初步的成果。(3)屋顶的有组织排水实际也是一个雨水收集系统。雨水的吸收及再利用在一些发达国家已非常普遍,如日本的高层建筑一般都设计有中水循环系统,也就是将可以利用的排水与收集起来的雨水,经处理后作为水源再次加以利用。
5 遮阳系统的设计
随着科技的发展,遮阳系统已经朝着电子化、高科技化发展,其实现手法可分为内遮阳、外遮阳、玻璃幕墙遮阳。玻璃幕墙的遮阳除前述在双层玻璃幕墙中设置百叶的形式外,主要依靠玻璃本身减少太阳的辐射热,遮阳板的出现从一定形式上给建筑立面造型提供了一种手段,通过改变遮阳板的尺度、排列方式可以产生强烈的序列感()。固定的遮阳板可以采用多种材料:石材、铝板甚至将整个西墙铺设太阳能电板,用以在遮挡西晒的同时产生电能。可控式遮阳系统则是由特殊编制的电脑程序,使百叶随太阳的轨迹进行自行调整,从而降低了过度遮光或遮光不足的可能性(可弥补固定百叶的不足)。特殊外形的百叶片可按设计师的意图生产出来,可控式带孔日光翼可调节室内日光的明暗程度,同时拥有良好的视觉效果。
6 室内引入自然光
光导管技术的出现为人类合理利用天然光资源开辟出新的途径。光导管照明系统是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配,再经过特殊制作的光导管传输和强化后,由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到室内空间,得到自然光带来的特殊照明效果。北京奥运会柔道跆拳道馆中安装了148个直径为550 mm的光导管(折射率为99.7%),在阳光较好的情况下,场馆室内基本不开灯或开少量的灯,即可满足使用要求,大大了降低了能源消耗。
7 地底能源的设计
水源热泵是利用水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换的空调技术。水源热泵技术的工作原理是通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中供采暖之用。
8 实例分析
马来西亚的梅那拉大厦建筑面积12346平方米,造价590万英镑。这幢建筑是针对远东地区高密度居住城市,为企业与开发商设计的一系列塔楼中的一个。外部和内部的设计特点是利用有关生物与气候学的方法建造一个低能量运作的建筑,最大程度的利用周围高度潮湿的热带气候。此建筑综合使用了技术革新,丰富的垂直装备,发挥了近乎完美的设计才能,最终使客户和使用该建筑的人们确信:生态方式在商业上也是可行的。
8.1 平面功能布局
办公空间被置十楼的正中,这样的设计保证良好的自然采光,同时都带有阳台,并设有落地玻璃推拉门以调节自然通风量。电梯厅、楼梯间和卫生间设置在东向均有自然通风和采光(见图3)。
在内部,封闭的房间被布置在中央核心位置,这确保了良好的自然采光,以及便于观察位于的工作站。建筑的圆形平面意味着没有黑暗的角落(图4)。
8.2 建筑朝向与布局
在热带气候中太阳运行的轨迹是东西向的,东西向耗能高于南北向50%。故把核心部位外置,服务模块最好位于建筑的东西两侧,为内部的使用空间提供“隔热带”,阻止阳光的直接射人,增加热量的散发,从而减少空调的负荷。
8.3 植物的运用
该建筑融合了许多主题,立面和空中庭院中的植物,从楼的一侧护坡开始,沿着建筑表面螺旋上升,种植在楼上向内凹的平台上,这些中庭引导凉爽空气流穿过建筑的过渡空间,创造了一个遮阳且富含氧的环境。建筑使用自动化系统的排列,通过设备和调节空气的植物来减少能量消耗。
8.4 外立面处理
受日晒较多的东、西朝向的窗户都装有铝制散热片和遮阳板。而南北向采用镀膜玻璃窗以获取良好的自然通风和柔和的光线。每层办公室都有阳台,也有推拉式落地玻璃门,来控制自然通风的范围。电梯间、楼梯间和卫生间都使用自然通风和自然光照射,电梯间无需增压防火。
8.5 屋面处理
考虑到将来可能安装太阳能电池,遮阳顶提供了一个圆盘状的空间,被一个由钢和铝合金构成的棚架遮盖着。另外,屋顶还设计了一处游泳池,不仅能提供休闲娱乐的场所,游泳池中的水还能吸收大量的热量,有效地降低了室内温度。
9 结语
总之,绿色生态建筑设计中关于节地、节水、节能、节材、室内空气品质、运行管理等方面,实际受制于功能、造价、形式以及政治、经济、气候、人文管理等诸多因素。所以绿色生态建筑一定是协调各方面因素后产生的结果,建筑师不一定在每个要素上都做到最好、最精,或是把所有绿色生态手法全部集中于一个项目上,而应尽量在综合成本、技术、环境、功能、性能、艺术等“人工环境”和“自然环境”中寻求整体的和谐。
参考文献
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[3]Harrison,Paul.The third revolution- population,environment and asustainable world, London1993.
【关键词】绿色建筑;绿色建筑设计;未来;发展方向;
一、绿色建筑设计综述
当今时代的主流思想是可持续发展,而建筑领域是一个能源消耗程度相对较大、污染情况较为严重的行业,因此建筑行业向着绿色化方向发展已势在必行。所谓绿色建筑设计,就是 把建筑物与环境之间的关系协调好,同时,这也是绿色建筑设计的最基本任务,而在保证建筑为群众提供舒适安全居住环境的功能不变的基础上,最大限度的减少对资源的使用情况以及对当地环境的污染情况,是绿色建筑设计的最终目的。作为建筑的基础,绿色建筑设计理念之中要充分的体现在建设的过程中严格控制建筑的资源消耗程度,降低建筑施工过程中对当地环境的污染情况;在建筑设计的过程中密切注意当地环境的变化,考虑到建筑对当地环境的影响以及在交付使用之后对居民居住环境的影响等;在对建筑使用寿命的计算时,要充分的将建筑过程中所使用材料的开采以及加工、运输时间、建筑的施工过程、建筑的使用年限、建筑交付使用之后后期的维护以及最终拆除等方面考虑在内。同时,我们在对建筑外部进行设计时,也要对建筑与当地环境相结合后也产生的影响作出充分考虑。在建筑物中所利用的能源方面,一定是节能环保能源优先选用。例如:太阳能、风能、雨水二次利用等技术,在建筑物的墙体以及门窗等采用保暖材料,最大限度的维持室内的温度,减少室内的取暖或者制冷方面的能源的消耗,同时建筑要尽量符合当地环境的形式,尽可能的利用自然风流进行制冷等。在建筑设计的过程中,要充分考虑对建设技术以及建筑材料方面的选用情况,合理优化的配置以及使用资源,尽量的选择可再生材料进行建筑。
二、绿色建筑在国内的发展现状
我国的建筑领域在绿色建筑方面的起步相对滞后,再加上经济方面的制约,使得我国绿色建筑领域发展速度相对较为缓慢,但相对而言,我国绿色建筑领域在未来的发展空间也相对较为广阔。当建筑行业在实现绿色建筑之后,也将带动着其他相关行业共同进步,其中包括建筑方面的教育行业、建筑的设计方面、建筑的施工技术发展方面、建筑材料的选用以及加工方面、建筑装潢方面、建筑施工过程中设备的选用方面等。绿色建筑应以节约型建筑为主要潮流,以实现利益的最大化、居住环境的舒适以及降低对当地环境污染情况为根本目的,并运用先进的建筑技术、先进设备以及绿色的建筑设计理念进行实现。在对绿色建筑设计进行发展的过程中,应当充分的结合我国的实际情况,其中包括经济情况以及施工技术等方面,同时借鉴国外的先进设计理念,对现有的施工技术进行充分的改进,使得设计之中能够适应多数施工场地,最大限度的增加建筑的使用期限,从根本上杜绝了建筑物的重复建造或者大面积的改造等现象。除此之外,建筑设计人员要充分的对国内民族文化进行深入学习,设计出具有中国特色的绿色建筑,加速建筑领域向着绿色方向的发展速度,缩小我国绿色建筑领域与发达国家所存在的差距。然而绿色建筑是以协调人与自热之间的关系为其根本任务,这也是国内全面建设和谐社会的要求之一。中国的绿色建筑应具有民族特色,例如在水资源、土地资源、能源方面等。
三、绿色建筑的设计原则
1、节约自然资源
在未来绿色建筑设计过程中,要减少不可再生能源的利用,将一些可再生自然资源来替代起到同样的作用。例如,在设计建筑围护结构和室内温度设备的时候,运用先进的设备对太阳能进行充分利用。这些应用不仅能达到房屋安全和保暖的作用,而且能减少空调的使用从而降低对生态环境和大气的破坏。另外,在绿色建筑设计当中,可以对建筑所在位置的风向、地理等因素进行分析,根据自然通风的科学原理设置合理的风冷系统,这样能使建筑可以更加节能环保。
2、创造绿色生活
绿色建筑的设计不仅不能破坏周围环境,而且要能与周围生态环境友好融合,要选取合适的地理位置,要保证土壤没有受到污染、周围的地磁不会对人的身体状况产生影响。在建设施工过程中,尽量使用天然的、环保健康的材料设备,对施工时使用的木料、竹材和各种水泥、石灰等材料进行专业检验,一定要确保它们对人体不会产生不良的影响。只有这样,给人们提供的生存空间不仅内部舒适,而且户外空气清新,对人们的健康也大有裨益。
3、保护自然环境
绿色建筑的设计还要考虑到地理条件的因素,合适的地理位置能够提供充足的太阳能、水能和风能,这样建筑物中的暖气设备和电力装置都可以利用这些大自然提供的可再生能源来驱动。减少对空调的利用还可以减少对大气层的破坏,减缓全球气候变暖的速度。
四、绿色建筑的发展方向
现代人们对建筑的追求总是表现在建筑物外观的艺术感和视觉冲击力,然而这些美丽的表象下面往往是以破坏环境为代价的。人们的审美意识总在不断进步,于是建筑的生命周期也在缩减,建筑材料和装饰品等大量产品更换速度越来越频繁,这样就会造成对资源的过度浪费和对环境的不利影响。据调查报告显示,消费者的心理作用和产品的材质对产品的生命周期长短有着密不可分的关系。现如今,人民物质要求水平在不断提高,消费者的喜好就能促使现有的建筑更快过时。
绿色建筑设计不能仅仅被当成一种符合经济发展的模式,而且要能够满足人们对美的追求。一个成功的“绿色建筑”设计不仅能体现出设计师对保护环境的高度责任感,而且能考验到他们的经验多少和是否具备创新的能力。
绿色建筑的设计不仅要考虑单个建筑的设计,而且要规划建筑周围的整体环境。在整体环境的设计当中,要重视建筑和环境的契合度,不仅要考虑地理因素还要考虑风、阳光和气候能细节。进行单个建筑的设计时,在有先进的工程技术前提的保障下,就要充分利用新能源,逐渐达到生态平衡。未来的绿色建筑可能会利用的可再生能源:利用风能电能来转换能量;使窗户及房顶与太阳能相接合,储存太阳能量来发电或供暖;通过建筑物中的地源热泵和储水系统收集大自然提供的雨水并加以加工过滤就可以正常使用了;将藻类生物作为建筑的外墙,不仅独特、能遮挡阳光,而且它们进行光合作用能产生很多能源。对于一些建筑在施工与装修时所遗留下来的建筑垃圾,我们可以在未来的绿色建筑设计中,对其进行有效的二次利用。在旧房改造及拆迁过程中,这时会产生很多垃圾,未来的绿色大楼应该能对可再次利用的废弃物进行循环使用,对垃圾废品进行回收重新组合制造成新型建筑材料。
结束语
总而言之,全世界各国工业都在不断的向前发展,世界能源问题也在日益突出,如何缓解能源紧缺的问题已经成为了世界性的难题。目前,我国在建筑设计方面一定要紧紧围绕着节能环保理念来对其进行设计,只有这样才能保证我国建筑行业持续稳定的发展。因此,笔者相信绿色建筑是社会建筑发展的必然趋势,绿色建筑不仅可以满足人们的物质需求,而且还能够实现我国可持续发展目标。
参考文献:
[1]詹凯.刘成语.关于我国绿色建筑发展的思路及未来发展方向的探讨[J].四川建筑科学研究.32010(5).