【摘要】綠色生態(tài)建筑是指以可持續(xù)發(fā)展觀規(guī)劃的建筑,內(nèi)容包括從建筑材料、建筑物、城市區(qū)域規(guī)模大小等, 以及與它們有關(guān)的功能性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)文化和生態(tài)因素,它注重以人為本和可持續(xù)發(fā)展, 目的就是建造一個(gè)滿足人類居住的室內(nèi)環(huán)境,生態(tài)建筑不僅包括適合的溫濕度、通風(fēng)換氣效率、噪音、自然光、空氣品質(zhì)等物理量, 同時(shí)還包括建筑布局、環(huán)境色彩、照明、空間利用、使用材料及工作的滿意度和良好的人際關(guān)系等主觀性心理因素, 最終目標(biāo)是節(jié)約能源, 科學(xué)有效地利用資源。
【關(guān)鍵詞】綠色;生態(tài);建筑;設(shè)計(jì);要點(diǎn)
一、綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)基本原理
1、場地設(shè)計(jì)
可持續(xù)設(shè)計(jì)的目的之一,就是將場地給建筑帶來的不良影響最小化,以及最充分地利用場地。在高密度的城市中,如何有效地利用現(xiàn)有場地合理規(guī)劃、安排交通成為場地設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。此外,運(yùn)用綠化設(shè)計(jì)保持自然降水,營造局部小環(huán)境也是場地設(shè)計(jì)的重要因素。
2、水資源的合理利用
保護(hù)水資源是每一個(gè)可持續(xù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的重要特征之一。值得強(qiáng)調(diào)的是,在室內(nèi)和室外充分利用二次水、自然降水和其它自然水源是一個(gè)越來越受到重視的課題。例如:德國北來茵威斯特伐利亞蘭特科技園,因?yàn)樵诮ㄖ粋?cè)挖了一個(gè)湖泊,既美化了環(huán)境,又可作雨水蓄留池。還因?yàn)榻ㄖ亢囊粋?cè)采用了生態(tài)幕墻,夏季可以享受湖面的空氣,并降低室溫。
3、能源和空氣質(zhì)量
可持續(xù)設(shè)計(jì)是最優(yōu)化能源利用率的設(shè)計(jì),因?yàn)樗浞挚紤]到了如何利用可再生資源和無污染能源。比如風(fēng)能、地?zé)岷吞柲艿睦?。自然采光的合理化和最大化可以減少人工光源的使用,從而節(jié)約能源。同時(shí),采用有效的隔熱保溫材料又可以減少制冷或采暖設(shè)備的使用,降低有害化學(xué)物質(zhì)的排放。自然通風(fēng)可以幫助我們調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量、溫度、濕度,創(chuàng)造一個(gè)健康的、適合工作學(xué)習(xí)和生活的室內(nèi)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì),合理有效的可持續(xù)設(shè)計(jì)可以幫助建筑節(jié)約70% 的供熱和制冷費(fèi)用。
二、綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的方法
1、設(shè)計(jì)重點(diǎn)
從當(dāng)代可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)例中可以看出,設(shè)計(jì)者大多抓住了以下4個(gè)重點(diǎn)。
(1)重點(diǎn)部位。在綜合平衡室內(nèi)設(shè)計(jì)目標(biāo)和室外環(huán)境要求中,分割內(nèi)外空間的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(外墻、外窗、屋頂?shù)龋?無疑成為問題的關(guān)鍵。在當(dāng)今成功的建筑實(shí)例中,建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)始終是設(shè)計(jì)與研究的重點(diǎn)部位。
(2)重點(diǎn)目標(biāo)。由于人類發(fā)展與環(huán)境的主要矛盾是能源短缺和環(huán)境污染,因此高效利用潔凈能源和減少環(huán)境污染必然成為設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
(3)重點(diǎn)方式。以設(shè)計(jì)(被動(dòng))方式為主,機(jī)械(主動(dòng))方式為輔,是目前實(shí)現(xiàn)高效利用潔凈能源同時(shí)減少污染和浪費(fèi)的重要方式。
(4)重點(diǎn)內(nèi)容。太陽能等潔凈能源在采暖、制冷、通風(fēng)、采光等4個(gè)方面的應(yīng)用是目前此類建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。
2、常用設(shè)計(jì)方法
針對建筑外墻、外窗和遮陽系統(tǒng)等重點(diǎn)部位,常采用以下設(shè)計(jì)方法。
(1)外墻。一般采用不同的外墻開口,結(jié)合架空地板,加上風(fēng)扇、吸音材料、過濾材料等簡單構(gòu)造材料與設(shè)備措施,形成能滿足多種功能的“可呼吸外墻”,從而使室內(nèi)外空氣和水分通過墻上的孔洞得到交換,在平衡和調(diào)節(jié)溫、濕度的同時(shí),過濾灰塵和減少噪音。另外,可以引導(dǎo)室外空氣通過加熱或制冷管道進(jìn)入室內(nèi),以實(shí)現(xiàn)空氣的熱交換。引導(dǎo)室內(nèi)空氣從屋頂通氣孔排出,帶走多余的水分、雜質(zhì)和有害物。這種自然被動(dòng)的空調(diào)方式一般是人工可控的(即可以根據(jù)使用者需要的控制和改變墻的開放和通透程度)。其優(yōu)點(diǎn)是,在創(chuàng)造健康自然的室內(nèi)氣候質(zhì)量的同時(shí),節(jié)約能源、減少污染和浪費(fèi)。
(2)外窗。一般采用雙層或三層玻璃窗。其主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源。一般來說,他們的隔熱性能比普通單層窗高出2-3倍,而費(fèi)用僅多15%-50 %。另外,他們的隔聲效果也比單層玻璃窗有顯著提高。同時(shí)還保持了單層窗采光好、視野開放等優(yōu)點(diǎn)。如果建筑周圍外環(huán)境質(zhì)量較差,則需要認(rèn)真探討外窗究竟采用密閉的形式還是可開啟的形式。如要采用可開啟的方式,則容易引入外界的空氣污染、灰塵、濕氣、噪音等不良因素,同時(shí)可能導(dǎo)致熱P冷流失,降低隔熱效果,并帶來安全隱患。
(3)遮陽系統(tǒng)。一般是在向陽的外立面或采光屋頂上采用可控制、可調(diào)節(jié)的組合遮陽系統(tǒng),以達(dá)到不同時(shí)間、根據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
對于夏季隔熱、降溫,通常采用以下4種方法:
①利用儲(chǔ)熱實(shí)體吸熱和制冷,優(yōu)良的儲(chǔ)熱體可以分為兩類:一類是固體,如混凝土、石膏、生土等(其儲(chǔ)熱性能與其中的含水量直接有關(guān)) ;另一類是液體(水)。它們的功能不僅是在夏季夜間吸收和儲(chǔ)存涼氣,并在白天釋放出來,而且是在白天吸收室外熱能和阻滯其向室內(nèi)傳遞。地下、半地下建筑以及地下通風(fēng)通道等就利用了生土材料的儲(chǔ)熱性能,在傳統(tǒng)和當(dāng)代建筑中都可以找到這類應(yīng)用的實(shí)例。
②利用水體降溫。一類是利用儲(chǔ)熱性能(如前所述) ,如采用將水循環(huán)充入樓、地板的方式,以達(dá)到夏季降溫的目的。 使用中需要特別注意防滲漏、防污染等問題。另一類是利用水蒸發(fā)降溫特征,在建筑的內(nèi)外環(huán)境中設(shè)計(jì)湖面、水池、噴泉等。這是一種常用的環(huán)境設(shè)計(jì)手法,設(shè)計(jì)中應(yīng)注意水蒸發(fā)增加的濕度對使用者、建筑及設(shè)備的不利影響。
③利用庭院和植物降溫。根據(jù)房間的朝向和環(huán)境需求,通過適當(dāng)種植植物來遮日曬、隔離污染、提供新鮮氧氣和宜人景觀的方式。在當(dāng)代高層辦公建筑綜合體中,這種傳統(tǒng)、自然的方式得到繼承和新的發(fā)展。
④通過設(shè)計(jì)和采用多層“外殼”或“皮膚”的手法防曬降溫。主要包括遮陽百葉系統(tǒng)和多層窗系統(tǒng)兩部分,遮陽百葉系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)?shù)厝照辗轿?、高度、?qiáng)度和室內(nèi)光、熱需求而仔細(xì)設(shè)計(jì)的可調(diào)遮陽百葉、遮陽反射板等構(gòu)造系統(tǒng);多層窗系統(tǒng)是由雙層或三層的透明、半透明、有阻熱、吸熱和反熱等特殊熱工性能的玻璃,加上反射涂層和夾層遮陽板等組合而成的構(gòu)造系統(tǒng)。 通過對以上兩套系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)運(yùn)用,可以滿足對室內(nèi)提供自然遮陽、反光、采光、通風(fēng)和景觀等綜合需求。遮陽系統(tǒng)不僅被用于立面,而且被用于屋頂天窗及側(cè)高窗之中。復(fù)雜多層的自然遮陽、采光和通風(fēng)系統(tǒng),幾乎已經(jīng)成為當(dāng)代大型生態(tài)建筑外立面的普遍特征。
對于冬季供熱、保溫,通??梢宰⒁庖韵聝蓚€(gè)方面。①直接或間接吸收太陽能。通過開窗直接吸收太陽熱能,是可持續(xù)住宅建筑在冬季的重要自然供熱方式之一。而商業(yè)、辦公或教育建筑,通常用經(jīng)由中庭、太陽房、走廊和內(nèi)天井等輔助空間間接吸收太陽熱能的方式,效果較好。②建立封閉良好的外圍護(hù)系統(tǒng)。這也是冬季保溫的關(guān)鍵措施之一,設(shè)計(jì)和建造中應(yīng)盡量避免冷風(fēng)滲漏和冷橋的產(chǎn)生。
結(jié)束語:
目前生態(tài)建筑和資源建筑還占極少數(shù),綠色建筑還沒有得到更多人重視。應(yīng)加大宣傳力度,提高建筑師對可持續(xù)建筑的認(rèn)識,引導(dǎo)和鼓勵(lì)設(shè)計(jì)、科研和建設(shè)單位進(jìn)行可持續(xù)建筑方面的開發(fā)研究與工程試點(diǎn)。國家有關(guān)方面應(yīng)及早制定與可持續(xù)建筑發(fā)展相關(guān)的法律法規(guī),從而規(guī)范和指導(dǎo)可持續(xù)建筑的發(fā)展。建筑師是人工環(huán)境的營造者,也是消耗大量物質(zhì)資源的決策者。我們不能無視自然環(huán)境的存在,而必須與之和諧共生。