張佳梅 吳博
(1.浙江經(jīng)綸工程設(shè)計有限公司,浙江 嘉興 314000; 2.浙江建院建筑規(guī)劃設(shè)計院嘉興分院,浙江 嘉興 314000)
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,推動了建筑行業(yè)的不斷進步,同時也導致我國城市化建設(shè)與發(fā)展環(huán)境下的城市土地資源緊缺與環(huán)境壓力問題日益突出,在這種情況下,為滿足城市居民的居住需求,同時有效解決城市土地資源緊缺問題,推動了城市建筑發(fā)展中的高層住宅建筑形式出現(xiàn),并且其建筑規(guī)模與數(shù)量也越來越多,在提升城市土地資源利用率的同時,也豐富了城市建筑的景觀形式。另一方面,綠色建筑設(shè)計作為當前建筑設(shè)計與建筑行業(yè)發(fā)展的重要方向之一,在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用,不僅促進了建筑使用質(zhì)量的大幅提升,而且對建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展也形成了較大的推動影響[1]。為此,下文將通過對綠色建筑設(shè)計的概念及原則分析,結(jié)合高層住宅建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用情況,通過工程實例,對高層住宅建筑的綠色建筑設(shè)計進行分析,以供參考。
綠色建筑設(shè)計作為一種建筑設(shè)計理念,它是在能源緊缺與生態(tài)環(huán)境日益惡化的情況下,為滿足社會經(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護、能源節(jié)約之間的平衡發(fā)展需求而提出的一種建筑設(shè)計理念。綠色建筑設(shè)計是以節(jié)能和環(huán)保為核心,根據(jù)不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境差異,結(jié)合其建筑地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件,從建筑學與生態(tài)學、節(jié)能減排等專業(yè)理論出發(fā),來有效控制和降低建筑設(shè)計的能源消耗,減小建筑設(shè)計與施工建設(shè)對環(huán)境的污染和破壞影響,滿足其綠色施工與綠色應(yīng)用的發(fā)展需求。此外,綠色建筑設(shè)計是以降低建筑對能源的消耗和環(huán)境破壞為主要目的,這就需要綠色建筑設(shè)計中,能夠通過最大程度的因地制宜設(shè)計,在對建筑地區(qū)的地形和能源等各類自然條件綜合利用基礎(chǔ)上,進行建筑外形與建筑功能、內(nèi)部構(gòu)造的合理設(shè)計,從而保障建筑設(shè)計與外部自然生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性、統(tǒng)一性,滿足建筑的綠色發(fā)展需求[2-3]。
綠色建筑設(shè)計中,需要遵循以下各項基本原則,即地理區(qū)域的差異性以及自然環(huán)境保護性、專業(yè)協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟合理性、應(yīng)用健康性。
1.地理區(qū)域差異性原則。綠色建筑設(shè)計中,地理區(qū)域差異性原則要求建筑設(shè)計能夠根據(jù)施工地區(qū)的實際情況,結(jié)合自然環(huán)境與施工資源優(yōu)勢,進行綠色建筑設(shè)計規(guī)劃制定,確保建筑設(shè)計與施工現(xiàn)場的實際情況及各項要求相符合。
2.自然環(huán)境保護性原則。建筑設(shè)計中存在一定的資源浪費與能源消耗問題,還會引起一定的環(huán)境污染,這些問題與綠色建筑設(shè)計的基本要求和目的相背離,因此,為滿足綠色建筑設(shè)計的要求和目的,就需要建筑設(shè)計中從自然環(huán)境的保護原則與要求出發(fā),通過合理、有效的方法措施應(yīng)用,來減少建筑設(shè)計與施工對自然環(huán)境的破壞影響,同時對建筑施工中存在的自然環(huán)境破壞問題,應(yīng)積極采取相應(yīng)的補救措施,通過對自然環(huán)境的改善,在先進的節(jié)能技術(shù)與環(huán)保設(shè)施應(yīng)用基礎(chǔ)上,降低建筑設(shè)計與施工的資源浪費,避免對自然環(huán)境的破壞影響[4]。
3.專業(yè)協(xié)調(diào)性原則。綠色建筑設(shè)計所包含的內(nèi)容相對較多,需要在較為豐富的專業(yè)理論與知識技能支持下,通過與施工現(xiàn)場的實際情況相互結(jié)合,滿足綠色建筑設(shè)計與施工的有關(guān)規(guī)定。其中,綠色建筑設(shè)計中,需要工程人員通過對多方面限制因素的綜合考慮,來避免綠色建筑設(shè)計與施工中的問題發(fā)生。
4.經(jīng)濟合理性原則。綠色建筑設(shè)計的經(jīng)濟合理性原則,是指以最低的經(jīng)濟投入,滿足建筑設(shè)計的最高住宅質(zhì)量指標,它是綠色建筑設(shè)計的主要目標之一。為滿足綠色建筑設(shè)計的經(jīng)濟合理性原則,不僅需要在具體設(shè)計中積極進行具有較高實用價值的建筑材料選擇和應(yīng)用,而且需要工程人員針對建筑材料的實用性和材料成本進行綜合考慮,確保建筑材料的成本較低且實用性較高,從而滿足綠色建筑的設(shè)計方案優(yōu)化與合理性提升。
5.應(yīng)用健康性原則。建筑施工以及建筑行業(yè)發(fā)展均是以舒適、健康的住宅環(huán)境設(shè)計,從而滿足建筑住戶的日常生活需求。其中,建筑設(shè)計中的健康生活環(huán)境,不僅包含建筑的室內(nèi)溫度以及采光條件、空氣濕度、室內(nèi)空氣循環(huán)程度、室內(nèi)有毒氣體控制等健康性指標,而且需要通過對建筑室內(nèi)環(huán)境的合理性進行充分考慮,來實現(xiàn)建筑住戶的居住健康保障[5]。
對高層住宅建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用,應(yīng)結(jié)合高層住宅建筑設(shè)計的實際情況,從高層住宅建筑的選址設(shè)計以及高層住宅建筑節(jié)能設(shè)計、高層住宅建筑的生態(tài)景觀設(shè)計等方面進行論述。
綠色建筑設(shè)計中,受不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境差異性影響相對較大,而高層住宅建筑的選址設(shè)計,則在建筑施工的質(zhì)量以及建筑居住舒適度、建筑節(jié)能與環(huán)保效益提升等方面,均具有十分重要的作用和影響。根據(jù)該情況,在高層住宅建筑設(shè)計中,綠色建筑設(shè)計就需要結(jié)合地區(qū)生態(tài)環(huán)境特征,對高層住宅建筑的選址設(shè)計進行合理把握,在全面和詳細的勘測分析基礎(chǔ)上,對建筑地區(qū)的地形以及可利用自然資源和能源進行充分把握,結(jié)合建筑設(shè)計所搜集到的自然信息進行全面分析,為建筑舒適度提升以及建筑質(zhì)量保證提供支持。此外,高層住宅建筑設(shè)計中,綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用,還需要通過對生態(tài)學等專業(yè)理論和知識的合理利用,對當?shù)貧夂蛞蛩丶捌湓诮ㄖ幼」δ芘c建筑綠色環(huán)保功能中的影響進行分析,從而進行最佳綠色建筑設(shè)計方案制定,為高層住宅建筑設(shè)計以及建筑設(shè)計中的樓層高度、房間朝向、樓間距控制等問題進行有效解決[6]。
綠色建筑設(shè)計是以綠色環(huán)保與節(jié)能減排為建筑設(shè)計的核心,針對高層住宅建筑設(shè)計中存在的能源消耗以及環(huán)境污染等問題,隨著對綠色建筑設(shè)計的引入應(yīng)用,能夠通過專業(yè)化的綠色建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,使其在建筑設(shè)計的節(jié)能減排效果提升等方面達到較好的效果,同時促進建筑設(shè)計的能源資源利用率以及環(huán)境保護效果提升。其中,對高層住宅建筑設(shè)計中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用,可以從建筑的取暖設(shè)計以及通風設(shè)計、建筑門窗設(shè)計等方面進行分析。以建筑取暖設(shè)計為例,為滿足建筑的取暖設(shè)計要求,通過暖通空調(diào)以及煤炭資源進行取暖的方式,不僅會增加高層住宅建筑設(shè)計的能源消耗情況,而且會引起一定的環(huán)境污染和破壞問題,而將綠色建筑設(shè)計引入高層住宅建筑取暖設(shè)計中,就能夠有效避免上述問題的發(fā)生,通過對建筑行業(yè)的先進綠色保溫技術(shù)合理應(yīng)用,在建筑外墻與屋面、主墻等結(jié)構(gòu)中,采用保溫技術(shù)進行保溫設(shè)計,則能夠有效減少建筑內(nèi)部的空調(diào)使用等,從而達到較好的建筑節(jié)能與環(huán)保效益。再比如,高層住宅建筑通風設(shè)計中,雖然高層住宅建筑的建筑用地明顯縮小,但受建筑之間的樓間距較小以及建筑高度較高等因素影響,導致其通風效果明顯較差,針對這種情況,在具體設(shè)計中可通過綠色建筑設(shè)計應(yīng)用,在對自然風的巧妙利用基礎(chǔ)上,促進建筑的通風質(zhì)量改善和提升,同時結(jié)合建筑地區(qū)的地形與地勢,根據(jù)不同季節(jié)的風向,對建筑樓間距進行合理設(shè)計,從而在建筑內(nèi)部形成自然對流,對建筑內(nèi)部的通風需求進行有效滿足,減少其對能源的消耗和資源占用問題。
生態(tài)景觀設(shè)計是高層住宅建筑設(shè)計的重要內(nèi)容之一,在高層建筑設(shè)計中,通過對生態(tài)綠化景觀空間的合理規(guī)劃,并進行綠色種植植物選擇,來促進建筑住宅的生態(tài)景觀設(shè)計及效果提升,為建筑住戶提供更加舒適與健康的居住環(huán)境。其中,在綠色建筑發(fā)展與建筑技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上,空中花園等生態(tài)景觀設(shè)計逐漸成為當前高層住宅建筑生態(tài)景觀設(shè)計的重要形式,這類建筑生態(tài)景觀設(shè)計不僅實現(xiàn)了對建筑屋頂與樓頂?shù)瓤臻g區(qū)域的有效應(yīng)用,而且在對建筑頂層進行綠化設(shè)計基礎(chǔ)上,也實現(xiàn)了建筑周圍環(huán)境與空氣的凈化,有效控制高層建筑的室內(nèi)溫度,提高了建筑外觀的美化程度[7]。
某高層住宅建筑項目位于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū),全年氣候變化呈春秋溫和、冬冷夏熱特征,該項目用地面積約為17.5 萬m2,樓高約為179m,樓梯結(jié)構(gòu)包含裙樓、塔樓以及地下空間等,屬于較為簡約的建筑結(jié)構(gòu)與風格。該建筑項目的所在地塊較為獨立,整體地勢相對平坦,土地使用情況也表現(xiàn)良好,建筑項目周圍的生態(tài)環(huán)境較自然。結(jié)合該建筑項目情況,在高層住宅建筑設(shè)計中,通過從該地區(qū)的經(jīng)濟、環(huán)境以及資源等情況分析,利用綠色建筑設(shè)計,來促進其建筑設(shè)計的綠色與節(jié)能效益提升,從而更好地滿足該建筑項目的綠色一星級設(shè)計和建設(shè)要求,即在建筑住宅的內(nèi)部采用外環(huán)行車道以及步行敞開空間交通系統(tǒng),以實現(xiàn)住宅建筑的人車分離設(shè)計,促進住宅建筑社區(qū)的整體環(huán)境質(zhì)量提升。
以上述高層住宅建筑項目的圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中對綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用為例,在該建筑項目設(shè)計中,通過將高層建筑墻體作為主要圍護結(jié)構(gòu),不僅具有較好的建筑墻體保溫效果,而且在節(jié)約建筑材料與降低建筑成本等方面,也具有十分顯著的作用和效果。需要注意的是,建筑設(shè)計中,不僅應(yīng)注重對建筑工程圍護結(jié)構(gòu)的細節(jié)處理,以避免建筑內(nèi)部溫度不足以及內(nèi)部熱量流失等問題發(fā)生。此外,在建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中,還需要通過對建筑填充材料的合理利用,其中包含對建筑墻體縫隙以及附屬構(gòu)件、住宅熱橋等部分的填充材料選址和應(yīng)用,來滿足建筑設(shè)計的密閉與保溫效果,同時對建筑樓板縫隙以及玻璃幕墻、建筑門窗等部位,則需要進行密閉處理,以避免對建筑內(nèi)部保溫及其防滲等性能產(chǎn)生影響。
除建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計中的綠色建筑設(shè)計應(yīng)用情況外,在上述高層住宅建筑項目的通風設(shè)計中,也是從綠色建筑設(shè)計技術(shù)理論出發(fā),通過對自然風的合理應(yīng)用,來滿足其建筑設(shè)計的通風設(shè)計效果。其中,上述建筑項目設(shè)計中,為滿足建筑住戶的居住環(huán)境需求,充分發(fā)揮自然風在建筑通風設(shè)計中的作用,通過對該建筑項目地區(qū)的不同季節(jié)風速與風向分析,在實現(xiàn)建筑項目的樓房以及建筑物間距合理規(guī)劃基礎(chǔ)上,對自然風向進行控制和改變,以實現(xiàn)建筑內(nèi)部的夏季自然風流通面積及流量增加,從而有效避免冬季自然風對建筑直吹,提高該建筑項目的通風設(shè)計及效果。此外,上述建筑項目的通風設(shè)計中,還通過對綠色建筑設(shè)計技術(shù)理論的有效應(yīng)用,采用風力發(fā)電方式,對建筑設(shè)計中的能源消耗進行有效降低和控制,采用清潔能源來促進其建筑設(shè)計的節(jié)能與環(huán)保效益提升。其中,高層住宅建筑設(shè)計中,風力發(fā)電的建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,是以其有效風能密度能夠達到200W/m2為主要依據(jù),并且其具備對建筑設(shè)備層空間自由使用等效果,因此,在具體工程實踐中的應(yīng)用效果表現(xiàn)較好。在上述建筑項目的采光設(shè)計中,為優(yōu)化其建筑的室內(nèi)采光效果,不僅通過在建筑塔樓部分進行可呼吸式幕墻朝向設(shè)置,來滿足其建筑室內(nèi)采光等效果,而且在建筑中庭頂部進行開窗設(shè)置,以達到自然采光與自然通風相互結(jié)合的建筑設(shè)計和應(yīng)用模式,從而促進建筑的采光設(shè)計與其他各項設(shè)計質(zhì)量效果提升[8]。
總之,高層住宅建筑設(shè)計中綠色建筑設(shè)計的應(yīng)用,不僅能夠促進建筑材料的合理應(yīng)用,減少建筑設(shè)計與施工建設(shè)對周圍環(huán)境的污染影響,而且有利于促進高層住宅建筑設(shè)計的節(jié)能與環(huán)保理念提升,推動建筑行業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展,具有十分積極的作用和意義。