(1.浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院)
(2.杭州普立策建筑設(shè)計(jì)有限公司,浙江,杭州,310000)
【摘要】本文結(jié)合多年的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),主要從基地、采光通風(fēng)、可再生能源的利用、水資源的利用等幾個(gè)方面作出相關(guān)論述。并提出在生態(tài)設(shè)計(jì)相應(yīng)的策略。以供同行借鑒!
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;節(jié)能設(shè)計(jì);生態(tài)設(shè)計(jì);策略;可持續(xù)性
綠色建材業(yè)的大量出現(xiàn),新型無(wú)危害材料的應(yīng)運(yùn)而生,綠色建筑現(xiàn)在已經(jīng)被越來(lái)越多的人所認(rèn)同。同時(shí)綠色施工也受到了很大的重視,各個(gè)施工單位也采取了積極地措施和行動(dòng),在施工的過(guò)程中控制大量的廢氣,揚(yáng)塵,噪聲等建筑垃圾的產(chǎn)生,并且很合理的選用各種綠色材料,在施工過(guò)程中也開(kāi)始節(jié)約和降低能耗。
城市及河流被污染、土地沙漠化、廢棄物排放已經(jīng)成了環(huán)境惡化的大問(wèn)題,這些情況在很多地方觸目驚心。即使發(fā)達(dá)國(guó)家德國(guó)也不例外,德國(guó)電廠旁邊的水污染,經(jīng)過(guò)30 年的時(shí)間才恢復(fù)到原來(lái)的狀況。既然發(fā)達(dá)國(guó)家要恢復(fù)一個(gè)地區(qū)原來(lái)的生態(tài)面貌都要花大量的時(shí)間和資金,更何況作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)。
改善環(huán)境。建筑作為人類經(jīng)濟(jì)生活的重要活動(dòng),更被時(shí)代賦予了強(qiáng)烈的使命。把綠色生命的概念賦予建筑中是為了讓建筑有健康和再生的機(jī)理, 使建筑與生態(tài)系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來(lái),從而為人們提供舒適并可持續(xù)的生活工作環(huán)境。
只有健康的才能再生,綠色建筑是很具體的東西,基本上包括四個(gè)特征,第一節(jié)約資源,第二利用可再生資源,第三材料循環(huán)再利用和再生,第四避免向外界環(huán)境排放有毒有害的污染物,這是四個(gè)基本的原則。我們國(guó)家公布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》中,把綠色建筑定義為:在建筑全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。這是綠色建筑評(píng)估規(guī)定的定義,顯然“四節(jié)一環(huán)?!笔菢?gòu)建綠色建筑的核心技
術(shù),是我國(guó)綠色建筑事業(yè)的根本發(fā)展方向。
作為設(shè)計(jì)師,我們所要做的所要關(guān)注的就是:如何在國(guó)家的良好政策下,結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),通過(guò)合理優(yōu)化的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑的綠色化。通過(guò)閱讀一些綠色建筑設(shè)計(jì)方面的實(shí)例及相關(guān)理論,結(jié)合自己平時(shí)的工作實(shí)踐現(xiàn)總結(jié)出一些在節(jié)能設(shè)計(jì)和綠色設(shè)計(jì)中常用到的策略,以供參考。當(dāng)環(huán)境問(wèn)題危及國(guó)計(jì)民生的時(shí)候, 人們才開(kāi)始反省自己在改造生存環(huán)境的同時(shí)打破了自然界的平衡?,F(xiàn)在國(guó)際社會(huì)開(kāi)始通過(guò)各種形式的活動(dòng)來(lái)號(hào)召大家保護(hù)環(huán)境。
1 基地策略
基地環(huán)境的整體組織與利用是一個(gè)項(xiàng)目的首要考慮, 因其決定著建筑小環(huán)境的質(zhì)量及其大環(huán)境的關(guān)系協(xié)調(diào)。
例如:霍普金斯設(shè)計(jì)的英國(guó)諾丁漢大學(xué)朱比麗分校,其設(shè)計(jì)重點(diǎn)是13, 000平方米的線性人工湖,使其成為有機(jī)的緩沖體,將新建筑與郊區(qū)住宅連接起來(lái),對(duì)于整個(gè)城市則成為一新的“綠肺”。在這一水體的設(shè)計(jì)上,人工化被盡量避免,而試圖營(yíng)造一種人工的自然平衡:通過(guò)建筑邊緣的水渠對(duì)雨水進(jìn)行自然的回收利用。通過(guò)培養(yǎng)水生動(dòng)植物去帶動(dòng)水體的生態(tài)循環(huán),從而減少人工保養(yǎng)費(fèi)用等。另外,通過(guò)沿湖廊道的設(shè)置,自然的將人工環(huán)境與自然環(huán)境銜接起來(lái),互相滲透。在營(yíng)造自然環(huán)境的同時(shí),另一方面就是如何通過(guò)建筑的空間組織,有效的利用這一環(huán)境資源,這是最基本的生態(tài)設(shè)計(jì)手段,也是最有效簡(jiǎn)單易行的。在考慮優(yōu)化朝向與視野的基礎(chǔ)上, 主要的教學(xué)建筑朝向西南主導(dǎo)風(fēng)方向,以獲得最大的對(duì)風(fēng)源與日照的利用;同時(shí),通過(guò)中庭的設(shè)置,在建筑內(nèi)形成“風(fēng)道”。夏季時(shí),主導(dǎo)風(fēng)經(jīng)過(guò)湖面得到自然的冷卻;在冬季時(shí),靠近住宅區(qū)的樹(shù)林則成為有效的風(fēng)屏障。
2 采光通風(fēng)策略
采光是影響人工環(huán)境質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo), 可以將其分為人工照明和自然采光兩種方式。采光的低能耗策略就是在人工照明與自然采光之間形成一種平衡,即盡量減少人工照明,而充分利用自然光。
對(duì)于自然風(fēng)的利用是體現(xiàn)可持續(xù)性與生態(tài)設(shè)計(jì)的另一重要方面。有效的自然通風(fēng)可以創(chuàng)造一種清新自然的人工環(huán)境, 同時(shí)減小依靠機(jī)械通風(fēng)的能耗。
例如:諾曼.福斯特在改建德國(guó)議會(huì)大廈的設(shè)計(jì)中,議會(huì)大廈的圓形穹頂對(duì)大廈的采光照明和通風(fēng)設(shè)計(jì)起到了至關(guān)重要的作用。它的核心是一個(gè)稱之為“光線雕刻家”的倒錐體光反射裝置,錐體上的反射板可以將水平光線反射成柔和的漫射光,照亮整個(gè)議會(huì)大廳。在天氣晴朗的日子,白天絕大部分時(shí)間都不需要人工照明。此外,一個(gè)360度轉(zhuǎn)動(dòng)的舌形遮陽(yáng)板裝置可根據(jù)一天內(nèi)太陽(yáng)高度角的變化而旋轉(zhuǎn),以遮擋過(guò)強(qiáng)的陽(yáng)光照射和刺眼的光線。夜幕降臨時(shí),這一過(guò)程會(huì)顛倒過(guò)來(lái)。錐體上的反射板將大廳內(nèi)的燈光反射進(jìn)玻璃穹頂,穹頂變成了美麗的燈塔,也達(dá)到了減少人工照明的目的。
議會(huì)大廈的自然通風(fēng)策略很有新意, 夏季的新鮮熱空氣通過(guò)建筑前的花園草坪和樹(shù)林得以過(guò)濾, 降溫后通過(guò)門窗開(kāi)口進(jìn)入側(cè)廳,經(jīng)庭院進(jìn)一步降溫后進(jìn)入議會(huì)大庭, 再經(jīng)由磚拱和新建玻璃拱的兩重穹頂產(chǎn)生的有效正負(fù)壓差將暖空氣由上部玻璃穹頂?shù)拈_(kāi)口排出。玻璃穹頂?shù)瑰F體光反射裝置內(nèi)安裝的通風(fēng)管和熱轉(zhuǎn)換器也起到吸收排除室內(nèi)熱空氣的作用。
3 可再生能源的利用策略:
以太陽(yáng)能等可再生能源利用在建筑使用能耗中的所占比例或基于現(xiàn)狀建筑CO2 排放平均水平上的減排貢獻(xiàn)率來(lái)定義太陽(yáng)能建筑,是符合當(dāng)今社會(huì)和技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。太陽(yáng)能熱水器的研究和生產(chǎn)已經(jīng)成為國(guó)家重要的產(chǎn)業(yè),太陽(yáng)能光發(fā)電,太陽(yáng)能供熱水,太陽(yáng)能采暖,太陽(yáng)能制冷空調(diào), 太陽(yáng)能通風(fēng)降溫以及可控自然采光等高新技術(shù)也逐漸走進(jìn)了建筑設(shè)計(jì)中,還有風(fēng)能發(fā)電,生物物質(zhì)的高效清潔利用,可再生能源的利用在一定程度上緩解了當(dāng)前能源緊張的現(xiàn)狀, 并為將來(lái)的多種綠色能源的有效利用提供基礎(chǔ)性的支持。
例如:現(xiàn)在住宅屋頂上的太陽(yáng)能熱水器的普及,使建筑的運(yùn)行成本有所降低;太陽(yáng)能光發(fā)電板在一些節(jié)能建筑上的使用,農(nóng)村大沼氣池的建設(shè),都是可再生能源在建筑設(shè)計(jì),使用中的利用。
4 水資源的利用策略
雨水的收集和污水的處理回收利用是建筑節(jié)水的有效措施,通過(guò)低技術(shù)的建筑處理及后續(xù)工種的配合, 收集的雨水可用于澆灌,用于景觀水景,改善了建筑的生態(tài)環(huán)境。污水的回收利用是建筑內(nèi)的洗漱污水經(jīng)有特殊設(shè)備的凈化處理后,再用于沖廁,或者澆灌等。人工濕地污水處理系統(tǒng)和雨水收集利用及灌溉技術(shù)的應(yīng)用, 使水資源利用最大化。系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,且節(jié)省投資,運(yùn)行費(fèi)用低。
5 其他策略
在保溫隔熱的處理上,建筑外墻外保溫的處理,玻璃采用LOW-E玻璃等K 值小的節(jié)能玻璃,可以減少建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量交換,這樣在建筑運(yùn)行中節(jié)省了很大的能源消耗, 同時(shí)在建筑屋頂處使用人工覆土可以減小屋頂?shù)臒釗p失; 屋頂種植綠色植被既增加了綠化面積又改善了生態(tài)環(huán)境。
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)常用方法包括:外墻保溫,屋頂保溫和節(jié)能玻璃等。建筑施工圖設(shè)計(jì)要求進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),通過(guò)以上手段,計(jì)算耗煤量來(lái)判斷是否達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。在目前的施工技術(shù)水平制約下,該措施是最適宜的也是最有效的節(jié)能技術(shù)。
應(yīng)該說(shuō)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于建筑行業(yè)的技術(shù)不斷完善,建筑師也可大膽的嘗試各種方法,即基于對(duì)建筑的可持續(xù)性與生態(tài)的考慮,如何將城市景觀環(huán)境建筑與技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起,創(chuàng)造出新的建筑形態(tài)與環(huán)境。同時(shí)我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到:可持續(xù)性或生態(tài)在這里并不只是時(shí)髦的詞語(yǔ)和概念,它們?cè)诮ㄖ系膶?shí)現(xiàn)是建立在強(qiáng)有力的技術(shù)研究與資金支持上的;是嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)與建筑師創(chuàng)造力相結(jié)合的產(chǎn)物;走向真正的可持續(xù)性和生態(tài)建筑的實(shí)踐也是一個(gè)不斷總結(jié)學(xué)習(xí)的過(guò)程。
參考文獻(xiàn):
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[2]參閱《建筑學(xué)報(bào)》, 02-12/2006;
[3]參閱《百年建筑》; 03/2007;