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        綠色建筑設計理念及方法

        時間:2022-12-15 08:52:22   作者:GBWindows   來源:行業網站   閱讀:858  
        內容摘要:綠色建筑對實現可持續發展戰略有著特殊重要的意義。本文在梳理綠色建筑設計及節能理念的基礎上,闡述了在進行綠色建筑設計中應包含的技術要點,以營造良好的人居環境。關鍵詞:綠色建筑;設計理念;設計方法綠色建筑是我國實施21世紀可持續發展戰略的重要組成部分。綠色建筑在發展原則上堅持可持續發展,在理念上貫徹綠色平衡,在整體設計上講...

        綠色建筑對實現可持續發展戰略有著特殊重要的意義。本文在梳理綠色建筑設計及節能理念的基礎上,闡述了在進行綠色建筑設計中應包含的技術要點,以營造良好的人居環境。

        關鍵詞:綠色建筑;設計理念;設計方法

        綠色建筑是我國實施21世紀可持續發展戰略的重要組成部分。綠色建筑在發展原則上堅持可持續發展,在理念上貫徹綠色平衡,在整體設計上講究科學,集成綠化配置、通風和采光的設計上都強調自然化,對于圍護結構采用低耗能材料,在太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術的使用上,充分展示人文與建筑、環境及科技的和諧統一。

        1 綠色建筑設計的核心

        綠色建筑核心內容是盡量減少能源、資源消耗,減少對環境的破壞,并盡可能采用有利于提高居住品質的新技術、新材料。要有合理的選址與規劃,盡量保護原有的生態系統,減少對周邊環境的影響,并且充分考慮自然通風、日照、交通等因素。要實現資源的高效循環利用,盡量使用再生資源。盡可能采取太陽能、風能、地熱、生物能等自然能源。盡量減少廢水、廢氣、固體廢物的排放,采用生態技術實現廢物的無害化和資源化處理??刂剖覂瓤諝庵懈鞣N化學污染物質的含量,保證室內通風、日照條件良好。

        2 綠色建筑的設計理念

        (1)節能能源。

        充分利用太陽能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調,減少采暖和空調的使用。根據自然通風的原理設置風冷系統,使建筑能夠有效地利用夏季的主導風向。建筑采用適應當地氣候條件的平面形式及總體布局。

        (2)節約資源。

        在建筑設計、建造和建筑材料的選擇中,均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用,力求使資源可再生利用。節約水資源,包括綠化的節約用水。

        (3)回歸自然。

        綠色建筑外部要強調與周邊環境相融合,和諧一致、動靜互補,做到保護自然生態環境。建筑內部不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料。室內空氣清新,溫、濕度適當,使居住者感覺良好,身心健康。綠色建筑的建造特點包括:對建筑的地理條件有明確的要求,土壤中不存在有毒、有害物質,地溫適宜,地下水純凈,地磁適中。綠色建筑應盡量采用天然材料。建筑中采用的木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等,要經過檢驗處理,確保對人體無害。綠色建筑還要根據地理條件,設置太陽能采暖、熱水、發電及風力發電裝置,以充分利用天然可再生能源。

        3 綠色建筑設計方法要點

        (1)重視節地設計

        珍惜和合理利用每寸土地,是我國的一項基本國策。國務院有關文件指出,各級人民政府、地方行政公署要全面規劃,切實保護,合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉(鎮)村建設用地,必須全面規劃,合理布局,節約用地,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節約用地,從建筑的角度上講,是建房活動中最大限度少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地,并不是不用地,不搞建設項目,而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環境;城市居住區,提高住宅用地的集約度,為今后的持續發展留有余地,增加綠地面積,改善住區的生態環境。

        (2)綠色建筑整體設計

        整體設計的優劣將直接影響綠色建筑的性能及成本。建筑設計必須結合氣候、文化、經濟等諸多因素進行綜合分析。整體設計時,切勿盲目照搬所謂的先進綠色技術,也不能僅僅著眼于一個局部而不顧整體。

        1)現在建筑選址設計階段的可操作范圍很有限,綠色建筑理念更多的是根據場地周邊的地形地貌,因地制宜地通過區域總平面布置、朝向設置、區域景觀營造等來實現。

        2)建設區域總平面布置時,應盡可能利用并保護原有地形地貌,減少場地平整的工程量,減少對原有生態環境和景觀的破壞;同時應盡量將建筑體量、角度、間距、道路走向等因素合理組合,以充分利用自然通風和日照。

        3)在規劃建筑朝向時,可以先根據日照和太陽入射角確定建筑朝向范圍后,再根據夏季主導風向,從考慮建筑群整體通風效果的角度確定具體朝向。

        4)為達到有良好日照和建筑間距的最優組合,建筑群可采取交叉錯排行列式,利用斜向日照和山墻空間日照等。從建筑群體的豎向布局來說,前排建筑可以采用斜屋面或把較低的建筑布置在較高建筑的陽面方向;也可以進行退層處理,或合理降低層高。

        5)在規劃設計和后期的建筑單體設計中,可結合實際情況(如地形地貌、地下水位的高低等),合理規劃并設計地下空間,用于車庫、設備用房、倉儲等。

        6)在配套設施規劃建設時,在服從地區控制性詳細規劃的條件下,應根據建設區域周邊配套設施的現狀和需求,統一配建教育、商業服務等公用設施。配套公共服務設施相關項目建設應集中設置并強調公用,既可節約土地,也可避免重復建設,提高使用率。

        7)交通組織規劃時應注意建筑和住宅小區主要出入口的設置,做到人車分流,方便建筑使用者選擇公共交通工具出行。

        (3)綠色建筑單體設計

        1)建筑的體型系數即建筑物表面積與建筑的體積比,它與建筑的熱工性能密不可分。曲面建筑的熱耗小于直面建筑,在相同體積時分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大,具體設計時減少建筑外墻面積、控制層高,減少體形凹凸變化,盡量采用規則平面形式。

        2)外墻設計要滿足自然采光、自然通風要求,減少對電器設備的依賴,設計時采用明廳、明臥、明衛、明廚的設計,外墻設計要努力提高室內環境的熱穩定。①采用良好的外墻材料,利用更好的隔熱磚代替粘土磚,節省土地資源。②采用選擇性鍍膜窗戶,其導熱系數較小,能夠改善室內環境的熱穩定性。③加強門窗的氣密性,減少熱交換。④使用各種輕便可調節的遮陽設備抵卸夏季太陽的直接輻射,同時冬季能夠調節便于采光。

        3)采用彈性設計方案,提高房屋的適用性、可變性,具體表在建筑結構、建筑設備等靈活性要求上。①樓梯的可生長性,包括基礎的預留量、樓段板承重的預先考慮,周邊環境的生長預留地等。②預留管道空間,包括水電、通訊的發展空間。③家具系統的可變化性。

        (4)綠色建筑節約能源設計

        綠色建筑是一個能積極地與環境相互作用的、智能的、可調節系統。因此,它要求建筑外層的材料和結構,一方面作為能源轉換的界面,需要收集、轉換自然能源,并且防止能源的流失;另一方面,外層必須具備調節氣候的能力,以消除、減緩,甚至改變氣候的波動,使室內氣候趨于穩定,而實現這一理想,在很大程度上必須有賴于未來高新技術在建筑中的廣泛運用。

        1)綠色建筑合理使用建筑材料、就地取材(主要是木材),盡量使用對人體健康影響較小的建筑材料,包括無放射、低揮發、低活性材料;另外,對油漆、膠水、粘合劑、地板磚、地毯、木板和絕緣物的選擇,除了要考慮性能優良外,還開始強調沒有毒性物質的釋放。

        2)注重對外墻保溫節能材料的使用。

        外墻保溫節能材料屬于保溫絕熱材料,僅就一般的居民采暖的空調而言,通過使用絕熱維護材料,可在現有的基礎上節能50%~80%。

        3)綠色建筑主張太陽能等可再生能源的利用。

        例如:利用空調冷凝熱作為生活熱水的輔助熱源,利用太陽能和地熱能產生的熱水作為日常生活用熱水。利用太陽能光電系統來支持日常生活用電。在混凝土中埋設光導纖維,可以經常地監視構件在荷載作用下的受力狀況,自我修復混凝土可得到實際應用。建筑物表面材料,通過多功能的組織進行呼吸,可凈化建筑物內部的空氣,并降低溫度。形狀記憶合金材料可用于百頁窗的調整或空調系統風口的開關,自動調節太陽光亮。建筑物表面的太陽能電池可提供采暖和照明所需要的能源。

        (5)室外環境綠化設計

        在建筑設計中應充分利用綠化這一有效的生態因子,為居民創造出高質量生活環境。

        1)建筑四周綠化。

        在夏季,地面受到的輻射熱反射到外墻和窗戶的熱量約占總熱量的一半,為了降低這部分從地面來的反射熱,適宜在建筑物室外種植灌木和草坪,盡量減少反射到房間的熱量。對于冬季寒冷的地方,適宜種植落葉性植物。

        2)建筑立面綠化。

        通過種植攀緣性植物使墻面綠化,如常春藤和野葡萄屬于自攀緣性植物,不需要其他輔助支持物,常春藤可以生長30m高的墻面,野葡萄可以長到15m左右,可減少熱輻射,對建筑物裝飾性也很好,可以使高大的建筑物更具有特色。

        3)陽臺與屋頂綠化。

        陽臺室內與室外自然接觸的媒介,陽臺綠化不僅能使室內獲得良好的景觀,而且也豐富了建筑立面造型并美化城市景觀。陽臺有凹、凸及半凹半凸三種形式,形成不同的日照及通風情況,產生不同的小氣候。要根據具體情況選擇喜陽還是喜陰,喜潮濕還是抗干旱的不同品種的植物。陽臺綠化注意植物的高度,不要影響通風和采光。屋頂綠化給居民的升華環境以綠色情趣的享受,它對人們心理的作用比其他物質享受更為深遠。此外屋頂綠化具有蓄水,減少廢水排放,還可以保溫隔熱、隔聲等作用。

        (6)室內環境設計

        1)光環境。

        設計采光性能最佳的建筑朝向,發揮天井、庭院、中庭的采光作用,使天然光線能照亮人員經常停留的室內空間;采用自然光調控設施,如采用反光板、反光鏡、集光裝置等,改善室內的自然光分布;采用一般照明和局部照明相結合;采用高效、節能的光源、燈具和電器附件。

        2)熱環境。

        優化建筑外圍護結構的熱工性能,防止因外圍護結構內表面溫度過高或過低、透過玻璃進入室內的太陽輻射熱等引起的不舒適感;設置室內溫度和濕度調控系統,使室內的熱舒適度能得到有效的調控;根據使用要求合理設計溫度可調區域的大小,滿足不同個體對熱舒適性的要求。

        3)聲環境。

        采取動靜分區的原則進行建筑的平面布置和空間劃分,減少對有安靜要求房間的噪聲干擾;合理選用建筑圍護結構構件,采取有效的隔聲、減噪措施,保證室內噪聲級和隔聲性能符合《民用建筑隔聲設計規范》的要求。

        4)室內空氣品質。

        結合建筑設計提高自然通風效率;合理設置風口位置,有效組織氣流,采取有效措施防止串氣、泛味;采取有效措施防止結露和滋生霉菌。

        (7)地域人文環境設計

        使建筑融入歷史與地域的人文環境包括以下幾個方面:對古建筑的妥善保存,對傳統街區景觀的繼承和發展;繼承地方傳統的施工技術和生產技術;繼承保護城市與地域的景觀特色,并創造積極的城市新景觀;保持居民原有的生活方式并使居民參與建筑設計與街區更新。

        綠色建筑的發展是實現建筑可持續發展的關鍵。不同地區綠色建筑的設計宜遵循因地制宜、從傳統建筑文化吸取精髓的理念,體現健康、自然的生活態度。以規劃、設計、環境配置的建筑手法來改善和創造舒適的居住環境,使建筑有效地成為環境的過濾器和調節器,創造出健康舒適的生活環境。

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