藍生輝 王力行
摘要:隨著社會的不斷發(fā)展,資源的開發(fā)利用加劇,節(jié)能環(huán)保理念被人們所越來越關(guān)注?,F(xiàn)在建筑工業(yè)已經(jīng)被人們列為三大工業(yè)之一,是能源消耗和人力資源消耗的一個重大工業(yè)。在建筑工程中提出環(huán)保節(jié)能的設計是人與自然可持續(xù)發(fā)展的一種重要途徑,環(huán)保節(jié)能的建筑設計是我們必須履行的職責。
關(guān)鍵詞:建筑設計;節(jié)能環(huán)保;設計原則;方法
1建筑設計中環(huán)保節(jié)能的重要性
隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整個能源消費總量的比重不斷上升,每年由于新建和改建建筑消耗了大量能源,帶來自然環(huán)境的惡化。同時在建設過程中還存在水污染嚴重、土地資源利用率低、建筑耗材高等嚴重問題。如不注意防止水、土和空氣的污染,綠化與水面嚴重不足、空氣污濁、氣溫升高、能耗劇增。自然環(huán)境的日趨惡化,結(jié)果是建筑系統(tǒng)內(nèi)和建筑系統(tǒng)外的物質(zhì)良性循環(huán)與能量的良性轉(zhuǎn)換受到嚴重破壞,也就是生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞。居住區(qū)中的氣候設計,不僅僅是一個充分利用自然資源、減少可再生能源消耗的問題,也是一個直接處理人與自然的關(guān)系問題?,F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是本世紀人類所面對的巨大挑戰(zhàn)。
2節(jié)能環(huán)保下的建筑設計原則
隨著節(jié)能環(huán)保意識的增強,和能源短缺的壓力,“節(jié)能建筑”、“綠色建筑”成為當前建筑設計中最重要的話題。節(jié)能建筑是指利用水、陽光等可再生資源,達到人們所要求的目標。在節(jié)能環(huán)保的建筑設計中,要遵守以下原則:
(1)最高資源利用率原則。在建筑設計中,要對水、土地、能源以及各種建筑材料進行有計劃的利用,提高效率的利用,盡可能的節(jié)約資源。
(2)最小環(huán)境影響度。在工程建設中,勢必會對環(huán)境造成一定的影響。因此要注意,防止建筑對水、空氣和土壤的污染。盡量使用本地建材,減少建材運輸中對環(huán)境的影響。循環(huán)利用資源,重復利用建筑材料,鼓勵建筑材料的重復利用,充分利用既有建筑,提高建筑的壽命。
(3)以人為本。這里的以人為本,不只是滿足人的物質(zhì)與精神需求,更應該考慮到生態(tài)環(huán)境的平衡,爭取做到對人和其他生物的生存和健康有利。
(4)對使用者的生活和工作環(huán)境作出更多的考慮。創(chuàng)造一個良好的安靜和諧的氛圍,良好的照明系統(tǒng),合理的空間布局,還要考慮信息通訊系統(tǒng),有利于使用者可以和外界很好的聯(lián)系。
3建筑環(huán)保節(jié)能的個體設計
3.1建筑的體形與建筑節(jié)能
(1)控制體形系數(shù)。體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包同的建筑體積之比。體形系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。建筑體形系數(shù)還與建筑物的體形是否規(guī)整及建筑物的體量大小有關(guān)。一般來說,控制或降低體形系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進深;增加建筑物的層數(shù);加大建筑物的長度或增加組合;建筑體形不宜變化過多。
(2)控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西的長方形體形最好,正方形次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節(jié)能效果最差。
3.2良好的構(gòu)造設計
建筑的構(gòu)造設計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外,還進一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進行了設計,以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑的節(jié)能要求。例如利用物理的光學原理將吊頂設計成折線形,可利用其反光更充分地利用太陽光;設計建筑外墻時可采用新型節(jié)能墻體設計,利用環(huán)境減少耗能;屋頂中庭的采光頂,采用雙屋玻璃形成“呼吸外壁”,從而降低環(huán)境因素的影響;還可以在樓層板的設計中,將循環(huán)水管布置在樓板處的裝修空間,冬天可熱水取暖,夏天可冷水降低室溫。
4現(xiàn)代建筑中的環(huán)保措施
4.1節(jié)水
環(huán)保型建筑需要有效解決廢水再利用問題。主要包括兩方面,第一,充分有效的利用雨水,通過收集建筑物頂部及地面雨水,經(jīng)過必要的處理,可以作為中水再利用;第二,對于家庭生活廢水,經(jīng)過相應的處理,同樣可以作為中水使用。
4.2新能源的應用
節(jié)能環(huán)保新型建筑,不但要關(guān)注能源消耗的控制,還需要不斷研發(fā)新能源,將工業(yè)余熱、太陽能以及地熱等能源充分利用起來,用于建筑物采暖或者是熱水供應等方面。例如,在地熱方面,借助埋地換熱器可以將地下熱能充分導出,實現(xiàn)冷熱交換,進而達到向建筑物空調(diào)及熱水供應提供能量的效果。相比較地上環(huán)境空氣,地熱溫度變化幅度不大,在夏季和冬季兩個季節(jié)可以分別提供相當?shù)偷睦淠郎囟纫约跋鄬Ω叩恼舭l(fā)溫度。除此之外,太陽能也是極富利用價值的新能源,日本的大部分居民小區(qū)都設置了太陽能利用系統(tǒng),借助安裝在屋頂?shù)奈柊鍖⑻柲苁占饋?,在借助太陽能電池自控系統(tǒng),依據(jù)室內(nèi)需要自動控制熱風或者冷風的輸入。
4.3綠化
綠色植物不但可以起到防曬降溫、防塵的效果,還可以有效提升空氣負氧離子濃度,減少空氣中二氧化碳含量,進而維持建筑物區(qū)域的溫度、濕度,降低噪音,為廣大居民營造出舒適的居住環(huán)境。在建筑物中發(fā)展陽臺綠化、屋頂綠化,在建筑物前栽種攀爬類植物,開發(fā)建筑物周邊綠地,可以促進節(jié)能效果有很大程度的提升。建筑物綠化不要忽視任何一塊面積,即使是一小塊地,栽種綠植,也可以起到很好的美化和點綴作用。除此之外,綠化中也注重使用新型材料,例如,日本在建筑物綠化方面就廣泛使用人工土壤,這種人工土壤與天然土壤相比,最大的優(yōu)勢是可以有效降低負荷重量。發(fā)展屋頂綠化,一方面,借助土壤可以達到一定的隔熱效果,另一方面,植物自身的蒸騰作用,也可以起到很好的遮陽及隔熱效果,進而減低室內(nèi)空調(diào)使用,達到節(jié)能目的。
5加強建筑節(jié)能設計方面的學習
5.1學習現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)
加大對年輕建筑師的綠色環(huán)保,低碳生活等方面的知識的普及教育,掌握當前先進的技能技術(shù)。建筑師不能只是設計時套用標準圖,更重要的是要明白節(jié)能原理,才能在設計中按照不同的工程、不同的部位,采取相應的節(jié)能措施,所以必須加強建筑節(jié)能方面的學習。
5.2學習建筑節(jié)能新“理念”
在推行節(jié)能理念同時,眼睛不僅要“向外看”,引進學習國外先進節(jié)能理念,而且要學會“向內(nèi)看”,從傳統(tǒng)建筑模式、風格中學習節(jié)能辦法。強調(diào)中國節(jié)能建筑發(fā)展的民族性、地域性應該是設計師們的共同理念。
中國傳統(tǒng)民居(如京津風格的四合院、桂北風格的吊腳樓、嶺南風格的騎樓長街、陜北風格的窯洞、草原風格的蒙古包……)都蘊含了豐富的節(jié)能理念,它們的設計和用料都給建筑師以無窮的啟示。
這種以房子包圍院子的建筑方式,有效地減少了冷空氣入侵,符合京津一帶夏季炎熱,冬季嚴寒的氣候特點。吊腳樓為每扇四柱撐地,橫梁對穿,上鋪木板呈懸空閣樓,繞樓三面有懸空的走廊,廊沿裝有木欄扶手,符合南方夏季炎熱、濕度大、空氣流通需求量高的特點。中國傳統(tǒng)民居都是在與周邊生態(tài)環(huán)境共存共生的條件下,各類功能利用與自然環(huán)境達到完備效果的典范,并且各自擁有獨立的形態(tài)樣式,可以成為當代建筑節(jié)能的借用范式,形成新的節(jié)能理念。
6結(jié)語
環(huán)保節(jié)能型建筑不同于傳統(tǒng)的建筑,環(huán)保節(jié)能型建筑的設計可以產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益,這一建筑設計逐漸成為建筑界的發(fā)展趨勢,有良好的發(fā)展前景和發(fā)展?jié)摿Α-h(huán)保節(jié)能型的建筑設計需要充分考慮節(jié)能、健康、節(jié)電及循環(huán)利用等幾個方面,只有這樣,才能使建筑真正實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。
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