顏 陽
(大連建筑設(shè)計(jì)研究所有限公司)
是指建筑設(shè)計(jì)、制造和使用的行為對資源和環(huán)境的負(fù)面沖擊達(dá)到最小的解決方式。它不僅僅涉及建筑物本身材料的選擇和形式的設(shè)計(jì),同時(shí)還包括建造的方式和維持建筑運(yùn)轉(zhuǎn)的方式。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,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。又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。
(一)進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)要考慮到居住環(huán)境的氣候條件
綠色建筑是一種氣候適宜性建筑,即遵循氣候特點(diǎn)設(shè)計(jì)出低耗能建筑。如徽派建筑就是典型的小氣候調(diào)節(jié)型的建筑,非常熱的夏天,到了房間里也會(huì)覺得很涼快?;张山ㄖ蠖酁閮蓪咏Y(jié)構(gòu),一樓住人,二樓堆放稻草和糧食,糧食和稻草就成為隔熱層,建筑上層與下層、內(nèi)部與外部溫差相差 0度之多?;张山ㄖ牡馗G是把季節(jié)性的熱能儲藏在地下,然后用溫差為建筑取暖或降溫,達(dá)到節(jié)能的效果。
(二)進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)要考慮到應(yīng)用環(huán)保節(jié)能材料和高新施工技術(shù)
綠色建筑是一個(gè)能積極地與環(huán)境相互作用的、智能的、可調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此,它要求建筑外層的材料和結(jié)構(gòu),一方面作為能源轉(zhuǎn)換的界面,需要收集、轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)氣候的能力,以消除、減緩、甚至改變氣候的波動(dòng),使室內(nèi)氣候趨于穩(wěn)定,而實(shí)現(xiàn)這一理想,在很大程度上必須有賴于未來高新技術(shù)在建筑中的廣泛運(yùn)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(fā)、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(yōu)良外,還開始強(qiáng)調(diào)沒有毒性物質(zhì)的釋放。
(2)注重對外墻保溫節(jié)能材料的使用。外墻保溫節(jié)能材料屬于保溫絕熱材料,僅就一般的居民采暖的空調(diào)而言,通過使用絕熱維護(hù)材料,可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能50%-80%。
(3)綠色建筑主張?zhí)柲艿瓤稍偕茉吹睦?。例如>利用空調(diào)冷凝熱作為生活熱水的輔助熱源,利用太陽能和地?zé)崮墚a(chǎn)生的熱水作為日常生活用熱水。利用太陽能光電系統(tǒng)來支持日常生活用電。在混凝土中埋設(shè)光導(dǎo)纖維,可以經(jīng)常地監(jiān)視構(gòu)件在荷載作用下的受力狀況,自我修復(fù)混凝土可得到實(shí)際應(yīng)用。建筑物表面材料,通過多功能的組織進(jìn)行呼吸,可凈化建筑物內(nèi)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(diào)整或空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)口的開闊,自動(dòng)調(diào)節(jié)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。
(一)綠色建筑節(jié)地設(shè)計(jì)
珍惜和合理利用每寸土地,是我國的一項(xiàng)基本國策。國務(wù)院有關(guān)文件指出,各級人民政府、地方行政公署要全面規(guī)劃,切實(shí)保護(hù),合理開發(fā)和利用土地資源,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節(jié)約用地,從建筑的角度上講,是指建房活動(dòng)中最大限度少占土地面積,并使綠化面積少損失、不損失,因此在選定建筑的建設(shè)地址后,需對建設(shè)地段進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)計(jì),只有與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑才稱得上綠色建筑。綠色建筑的現(xiàn)場設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境,具體問題具體分析。在城市中節(jié)地的技術(shù)措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,降低建筑密度;充分利用地下空間,增加城市容量,改善城市環(huán)境,提高住宅用地的集約度,為今后的持續(xù)發(fā)展留有余地;增加綠地面積,改善住區(qū)的生態(tài)環(huán)境;在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)中,提倡因地制宜,因形就勢,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護(hù)自然環(huán)境,使建筑與自然環(huán)境互生共融,開發(fā)利用節(jié)地建筑材料。
(二)綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑業(yè)是耗能重要產(chǎn)業(yè),全世界有近 30%的能源消耗在建筑物上。在我國,建筑能耗已超過全國能源消費(fèi)總量的1/4,且逐年呈遞增趨勢,如不及時(shí)地加以改善,所占比例將上升到 40%左右[6],因此建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是綠色建筑設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,建筑節(jié)能需要多學(xué)科、多部門的相互溝通和配合,需要根據(jù)建筑所在區(qū)域選擇適合的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑熱工的節(jié)能設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合評價(jià),然后再進(jìn)行空調(diào)采暖和通風(fēng)的節(jié)能設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)的建筑在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、保溫性能和提高空調(diào)、采暖設(shè)備能效比、保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境等參數(shù)方面有更好的性能。而建筑耗熱量主要是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成,在傳熱耗熱量所占份額中,屋頂約占7%~8%,外墻約占23%~34%,門窗約占23%~25%,各關(guān)鍵部分節(jié)能設(shè)計(jì)如下:
(1)屋頂節(jié)能設(shè)計(jì):我國冬季采暖主要用煤,夏季降溫主要用電,合理的屋頂保溫和隔熱設(shè)計(jì)可省出大量的能耗。采用屋頂綠化設(shè)計(jì)技術(shù),增加綠化率,節(jié)約能源和調(diào)節(jié)氣候。
(2)外墻節(jié)能設(shè)計(jì):建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)采用高效材料,進(jìn)行必要的保溫和隔熱設(shè)計(jì),不僅要提高對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求,而且要考慮構(gòu)造柱、圈梁等周邊熱橋部位對外墻傳熱的影響。
(3)門窗節(jié)能設(shè)計(jì):建筑通風(fēng)、采光性能變優(yōu)的同時(shí)其面積就要相應(yīng)的增大,這樣與外界的交換就會(huì)變多,特別是最近幾年在居住建筑中比較流行的大落地窗和外飄窗,這些對室內(nèi)的保溫和隔熱都帶來困難。所以建筑門、窗中特別是戶門、陽臺門及外窗必須進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì),要在設(shè)計(jì)中提高門、窗的保溫和隔熱能力,增加門、窗的密封性,減少通風(fēng)次數(shù),合理減少門、窗的面積,降低建筑能耗。
(三)綠色建筑平面設(shè)計(jì)
合理的朝向能使建筑從陽光中獲取大量的能量,住宅往往需要平行布置,并且朝向南面,彼此之間要留出足夠的間距保證冬季的日照時(shí)間。建筑的體形系數(shù)(建筑物表面積與其體積的比值)直接影響建筑能耗的大小,體形系數(shù)越大,單位建筑空間的散熱面積越大,能耗就越高。在相同體積時(shí)分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大,從節(jié)能的角度宜首選高層和中高層建筑。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減少建筑外墻面積、控制層高,建筑層高固定時(shí),對于確定的建筑面積,都有與之相適宜的最佳節(jié)能樓層數(shù),減少體型凹凸變化,采用規(guī)則平面形式。合理的建筑布局可以充分利用現(xiàn)場的資源來減少建筑耗能以及改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,仔細(xì)劃分建筑內(nèi)的使用功能區(qū),使不需要窗戶的功能區(qū)域盡量安排在建筑物的北面,使具有相似使用功能的功能區(qū)域盡量位于同一區(qū)域。
(四)綠色建筑單體設(shè)計(jì)
外墻設(shè)計(jì)要滿足自然采光、自然通風(fēng)要求,減少對電器設(shè)備的依賴,設(shè)計(jì)時(shí)采用明廳、明臥、明衛(wèi)、明廚的設(shè)計(jì),外墻設(shè)計(jì)要努力提高室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)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(jié)省土地資源;②采用選擇性鍍膜窗戶,其導(dǎo)熱系數(shù)較小,能夠改善室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定性;③加強(qiáng)門窗的氣密性,減少熱交換;④使用各種輕便可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)備抵卸夏季太陽的直接輻射,同時(shí)冬季能夠調(diào)節(jié)便于采光;⑤采用彈性設(shè)計(jì)方案,提高房屋的適用性、可變性,具體表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備等靈活性要求上。
隨著節(jié)能環(huán)保成為世界發(fā)展的主題,也是我國可持續(xù)道路的發(fā)展要求,各行業(yè)開始探索節(jié)能高效的發(fā)展方式,建筑行業(yè)在過去取的了非??斓陌l(fā)展速度,為我國經(jīng)濟(jì)以及城市建設(shè)起到重要的作用,但是作為高能耗的行業(yè),未來的發(fā)展趨勢也必然向著節(jié)能減排的方向發(fā)展,目前,建筑建筑在我國已經(jīng)開始研究發(fā)展,相信在不遠(yuǎn)的未來,綠色建筑會(huì)成為建筑行業(yè)主要的發(fā)展方向,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的繁榮發(fā)展。
[1]綠色建筑的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)方法 - 城市建設(shè)理論研究(電子版) -2012(12)
[2]探討綠色建筑與綠色建筑的設(shè)計(jì) - 城市建設(shè)理論研究(電子版) -2014(16)
[3]論綠色建筑設(shè)計(jì)原則及方法 - 城市建設(shè)理論研究(電子版) - 2011(16)