陳磊
(江西省華杰建筑設(shè)計院有限公司,江西南昌 330000)
城市化的迅速發(fā)展給建筑設(shè)計領(lǐng)域帶來新的挑戰(zhàn)。隨著城市化水平的不斷提高,建筑設(shè)計人員要學(xué)會將綠色建筑設(shè)計理念,應(yīng)用到實際設(shè)計中。保證在建筑的全生命周期內(nèi),都能做到節(jié)約能源、保護環(huán)境,有效規(guī)避不合理的設(shè)計對生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響。給自然環(huán)境帶來保障的同時,也要給居民創(chuàng)造安全健康、宜居宜行的環(huán)境,實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。
綠色設(shè)計理念產(chǎn)生于人們的環(huán)保意識,是為應(yīng)對當前環(huán)境形勢,為未來發(fā)展做鋪墊的先進設(shè)計理念。20世紀60年代意大利著名建筑師索勒瑞便把“建筑學(xué)”和生態(tài)學(xué)合并,提出“生態(tài)建筑”的新理念。20世紀70年代石油危機的爆發(fā)更是警醒人們保護環(huán)境的重要性。直至20世紀80年代,節(jié)能建筑發(fā)展體系逐漸完善,綠色建筑理念在一些發(fā)達國家得到實踐。綠色設(shè)計理念結(jié)合人與自然環(huán)境的實際需求,考慮到建筑存在全周期的需要,是人文、生態(tài)、建筑、科學(xué)的有機結(jié)合[1]。
建筑工程在施工過程中往往會出現(xiàn)能源過度消耗的情況。例如在材料運輸、機械運輸、人員的管理和調(diào)整等環(huán)節(jié),都會出現(xiàn)情況較為嚴重的能源浪費現(xiàn)象。面對這些現(xiàn)象,必須提高能源利用率,降低能源消耗。建筑工程項目規(guī)模普遍較大,需要調(diào)動和運用的人力資源、材料能源數(shù)量都是巨大的。因此,要選擇距離較近的供應(yīng)商,避免由于材料運輸距離過長導(dǎo)致大量能源資源在運輸過程中受到損耗??茖W(xué)合理的規(guī)劃和高效運輸線路的選定都是提高能源利用率的有效措施。
我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高,不僅體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)方面,在建筑方面同樣功勛卓著。各種新能源材料的廣泛應(yīng)用,在實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的同時,也為居民的身心健康提供保障。在綠色建筑設(shè)計理念的研究和運用過程中,新能源材料研究人員和建筑設(shè)計人員都要學(xué)會充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),研究出越來越多既符合自然環(huán)境發(fā)展要求,又符合人類發(fā)展要求的技術(shù)和材料,有效規(guī)避環(huán)境污染等問題,平衡室內(nèi)外的環(huán)境質(zhì)量,減少化學(xué)物質(zhì)在建筑設(shè)計中的不合理應(yīng)用,維護人們的身心健康和生命安全[2]。
建筑施工地址的選擇和現(xiàn)場的設(shè)計工作是建筑設(shè)計的重要工作環(huán)節(jié),是成立合理科學(xué)的施工方案的基礎(chǔ)。只有設(shè)計人員真正到達施工現(xiàn)場,親自了解施工現(xiàn)場的真實情況,才能夠做出有針對性的、科學(xué)合理的施工方案,提高施工方案的可行性,實現(xiàn)施工方案和施工現(xiàn)場的和諧,提高二者之間的匹配程度。地理因素是施工地址選擇和現(xiàn)場設(shè)計環(huán)節(jié)最需要關(guān)注的一大因素。全面考慮地理因素可以在一定程度上減少能源的消耗和浪費,提前了解周圍環(huán)境還可以合理取用周邊能源,如水資源等,避免能源運輸過程中產(chǎn)生的消耗和浪費問題,提高資源的利用率。掌握施工場地周圍的地質(zhì)地貌情況,還可以減少施工過程中不必要的勞動損耗,提前做好準備方案,繞過危險、施工難度較大的地段,或者提前想好解決措施,不耽誤施工效率。全面考慮地理因素還可以減少施工對于周圍自然環(huán)境的影響,如選擇不影響周圍自然環(huán)境的地方傾倒廢料等。選擇好的地質(zhì),還可以與周圍環(huán)境相輔,改變環(huán)境狀況,提高環(huán)境質(zhì)量。
所謂綠色環(huán)保材料就是指能夠達到較高生態(tài)環(huán)保特性標準的施工材料。綠色環(huán)保材料的一大特點就是與傳統(tǒng)施工材料相比,對自然環(huán)境污染小,對人體危害小。在建筑施工過程中占據(jù)著明顯優(yōu)勢。雖然污染小、耗能低是綠色環(huán)保材料的一大優(yōu)點,但是這并不影響其完工質(zhì)量。綠色環(huán)保材料在滿足人們可持續(xù)發(fā)展要求的同時,完全能夠達到建筑工程的施工使用標準,是在保障安全無污染的前提下,選用可以循環(huán)再利用的高質(zhì)量施工材料。目前建筑施工工程中最為常見的綠色環(huán)保材料有發(fā)泡聚苯乙烯等。而空心磚、粉煤灰混凝土等建筑材料主要用于墻體設(shè)計等砌體結(jié)構(gòu)上。這些材料大大提高了建筑材料的使用率,減少了建筑材料的用量,實現(xiàn)了建筑工程上的節(jié)能低耗。以電谷錦江酒店為例,該酒店在建設(shè)過程中使用了污水源熱泵技術(shù)。污水源熱泵技術(shù)是一種將處理過的城市污水用于建筑采暖、制冷的技術(shù),是一種可再生能源建筑技術(shù),每年能夠有效利用737萬t污水,比傳統(tǒng)節(jié)能系統(tǒng)節(jié)省約188萬度電,少用752t煤。還可以減少二氧化碳、二氧化硫等各種氣體的排放,比傳統(tǒng)節(jié)能系統(tǒng)節(jié)約近200萬元。
平面布局合理與否直接影響到使用者的體驗感好壞。在設(shè)計建筑方案的過程中,采光好壞是十分重要的,平面布局要優(yōu)先考慮到自然光的應(yīng)用率,要增強對自然光的應(yīng)用,以此減少室內(nèi)照明燈具的使用率,減少電能消耗。同時,太陽光具有消毒殺菌、防潮等作用,合理布局自然采光區(qū)域,能夠提高使用者居住好感度。在進行平面設(shè)計的過程中,設(shè)計者要正確把握建筑的體形系數(shù),在此基礎(chǔ)上,根據(jù)建筑的散熱面積和體型系數(shù)的關(guān)系,做好分析。同時要在符合建筑采光面積設(shè)計標準的基礎(chǔ)上,盡可能擴大平面布局的采光面積。設(shè)計者還要考慮好建筑朝向問題。建筑朝向的主導(dǎo)作用就是采光情況,要盡可能擴大采光面積,但是還要注意避免陽光直射。合理的平面布局能夠最大限度擴大采光、降低耗能、滿足使用者要求,從而提升用戶體驗感[3]。
很多人會將目光更多的放在節(jié)能型照明工具上,卻忽略了節(jié)能門窗的重要性。門窗作為室內(nèi)采光和通風的重要介質(zhì),也是建筑工程中的節(jié)能重點。在實際施工過程中,設(shè)計者要將建筑實際建設(shè)情況與朝向、地理位置等多種因素結(jié)合考慮,對門窗進行科學(xué)合理的設(shè)計。除了要考慮到室內(nèi)采光、通風等情況外,還要確保門窗具有良好的保溫性能,夏季通風,冬季也不能漏風。這就要求設(shè)計者對門窗材料具有一定了解和研究,選用合理材料制成的門窗,控制門窗占據(jù)的面積,保障通風效果的同時,還要減少熱能的損耗。以南方南北立面的建筑物為例,建筑物東西立面理應(yīng)使用可回收循環(huán)使用、自潔功能較強的陶土板,屋面則使用有相同功能效用的法國鈦鋅板。為保證節(jié)能低耗,建筑物門窗則選擇高透雙銀Low-E中空玻璃,窗框使用斷橋隔熱金屬型多腔密封窗框,這兩種材質(zhì)可以加強窗戶在夏季的散熱能力,進而減小空調(diào)的負荷。傳統(tǒng)建筑空調(diào)負荷大概為41.71W/m2,使用綠色節(jié)能建材,可以使空調(diào)負荷下降到23.53W/m2。同時還可以保證不影響冬季采暖,如圖1所示。
圖1 節(jié)能型門窗
除了要選擇正確的建筑施工材料、門窗材料外,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,各種各樣的新型墻體材料也不斷涌現(xiàn)。設(shè)計者選用的新型墻體材料首先要滿足建筑節(jié)能設(shè)計的指標。其次要與設(shè)計的建筑實際情況相結(jié)合,判斷是否符合該建筑設(shè)計需求和使用標準。最后,新型墻體材料中具有多孔結(jié)構(gòu)的材料,如加氣混凝土等,此種材料由于其特殊的物理結(jié)構(gòu),具有非常好的導(dǎo)熱性能,運用此種材料制成的墻體通常具有非常好的隔熱效果,能夠有效減少熱能向外擴散,符合建筑設(shè)計中的節(jié)能低耗的要求,達到降低能源消耗的目的。
立面設(shè)計始終是綠色建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一,而單體外立面設(shè)計,更是建筑設(shè)計的一大重點。我國占地面積較廣,南北氣候差異很大。因此要想做好建筑設(shè)計,設(shè)計師在開展單體外立面設(shè)計工作前就要先行了解好所處地域的氣候變化情況,結(jié)合當?shù)氐臍夂蜃兓卣鬟x擇合適的施工材料和立面施工形式。具體問題具體分析始終是建筑設(shè)計領(lǐng)域的基本原則。總的來說,對于我國北方的建筑設(shè)計而言,在進行單體外立面設(shè)計時要嚴格把控建筑的體形系數(shù),做好墻面和窗戶的比例設(shè)計,要保證各方面設(shè)計符合規(guī)定性指標。
綜上所述,我國始終積極倡導(dǎo)綠色建筑理念,并在實際建筑工程中取得了良好的應(yīng)用。綠色建筑理念已經(jīng)成為我國建筑設(shè)計的基礎(chǔ)理念。從建筑設(shè)計的選材到施工都體現(xiàn)著可持續(xù)發(fā)展的綠色理念,從市場到政府也都支持鼓勵綠色理念的發(fā)展。相信隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)也會在綠色建筑理念的指引下越走越遠。