李殊婷

(西華大學(xué)美術(shù)與設(shè)計學(xué)院 成都 610097)

1 何為綠色建筑的被動式設(shè)計

綠色建筑的設(shè)計主要分為兩種,第一是主動式設(shè)計,第二則為被動式設(shè)計。被動式的綠色建筑設(shè)計是綠色建筑的基礎(chǔ),其設(shè)計是否科學(xué)合理將會直接決定著綠色建筑的“核心體質(zhì)”。若要建造一個優(yōu)秀的綠色建筑,那么綠色這一概念則應(yīng)該成為建筑本身固有的特性,而非將其作為賣點去迎合受眾,成為銷售建筑的捷徑。因此,綠色建筑首先就要借助于被動式設(shè)計夯實其“核心體質(zhì)”,實現(xiàn)真正的綠色。而非一味的用技術(shù)堆砌來實現(xiàn)建筑中的“綠色”,這種“綠色”只是流于表面的綠色,而非環(huán)境之綠、環(huán)保之綠、自然之綠。而綠色建筑的被動式設(shè)計大致是指在自然界的力量和資源中尋找其運作變化的自然原理,例如陽光、氣候、溫度、風(fēng)力等自然之力。順應(yīng)這些自然的力量,盡最大限度的降低對常規(guī)性資源的損耗,經(jīng)由相關(guān)專業(yè)人士的規(guī)劃、設(shè)計等措施來建造建筑物體,并改造、改善甚至于創(chuàng)作舒適的建筑環(huán)境。被動式綠色建筑的顯著特點就是其技術(shù)具有簡單且普遍適用的特點,技術(shù)能夠覆蓋整個建筑設(shè)計過程,有較強的適應(yīng)性。對于地方化、多樣化的建筑形式而言,被動式設(shè)計也依舊能起到極大的積極作用。此外,為了更好地推行和實現(xiàn)被動式的綠色建筑設(shè)計,相關(guān)專業(yè)人員可以從綠色建筑的建造選址、布局規(guī)劃、實際設(shè)計甚至于材料選用等實際操作環(huán)節(jié)入手,從這些環(huán)節(jié)入手開展綠色建筑的被動式設(shè)計[1]。

2 被動式綠色建筑設(shè)計的具體要點

2.1 在綠色建筑的建造選址上

當(dāng)一個建筑項目正式立項之后,首先最重要的任務(wù)就是確定該綠色建筑的建造地址,對該選址的周圍環(huán)境、地質(zhì)地貌以及該區(qū)域的氣候降水等方面進行詳細(xì)的考察,以便能夠?qū)衫玫馁Y源諸如風(fēng)力、水力、陽光等進行最大限度的分析及充分利用。并通過對上述資源的平均值、極高值、極低值、逐時值等數(shù)據(jù)的了解結(jié)合其特點來確定合理的建造綠色建筑時所需要使用的被動式技術(shù)。例如,在對選址區(qū)域的氣候溫度進行考察了解之后,確定該綠色建筑究竟是需要保溫材料還是散熱材料,又該采用何種被動式技術(shù)來達(dá)成保溫或者是散熱的要求。如果該綠色建筑既需要一定的保溫又需要一定的散熱,那么相關(guān)人員就需要確定何時需要保溫何時需要散熱,并確定用何種被動式技術(shù)達(dá)成這一目的。此外,單單只是對該選址的氣候溫度進行考察了解是不足夠的,還需要對地形地貌進行一定的分析,因為地形地貌會對當(dāng)?shù)氐臍夂蚪邓a(chǎn)生一定的影響,進而也會對該建筑產(chǎn)生或積極或消極的影響。同時,不同復(fù)雜程度的地形地貌也會對該建筑的設(shè)計產(chǎn)生影響,只有基于對該建筑選址周邊地形地貌的充分了解下,才能更好地實現(xiàn)建筑與當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳娜诤?使建筑與環(huán)境和平相處,進而達(dá)到綠色建筑保護環(huán)境的目的[2]。

2.2 在綠色建筑的規(guī)劃布局上

在對建筑選址的氣候、溫度、降水、地形地貌進行充分的了解,并確定好一個適宜的建造地址之后,相關(guān)專業(yè)人員還需要結(jié)合氣候、溫度、降水以及地形地貌對建造選址進行科學(xué)合理的規(guī)劃布局。例如根據(jù)該區(qū)域的風(fēng)力強度、風(fēng)的方向來規(guī)劃布局建筑物的朝向和通風(fēng)方向,同時在對通風(fēng)問題進行規(guī)劃布局時還需要考慮到因為地形高低差異而產(chǎn)生的地形風(fēng),通過對地形地貌常規(guī)風(fēng)向的充分了解來盡最大限度的實現(xiàn)建筑物的夏季通風(fēng)和冬季擋風(fēng)的目的。此外,還可以對該區(qū)域日常的日照強度、太陽直射的角度進行考察了解來實現(xiàn)建筑物間距距離的規(guī)劃布局,根據(jù)日常輻射的現(xiàn)實情況來實現(xiàn)對太陽能利用的規(guī)劃布局,根據(jù)降水量的多少強弱來實現(xiàn)對建筑物排水的規(guī)劃布局。由此可見,該建筑每一個細(xì)節(jié)的處理都需要對該建筑所在的區(qū)域的諸多要素進行充分的考察了解,并結(jié)合上述要素的因地制宜有針對性地對該建筑進行規(guī)劃布局?？傊?在前期的綠色建筑被動式設(shè)計階段,對上述要素進行越充分的考察了解,那么在后續(xù)建造階段所需要投入的成本也將會越低,且其綠色的效果也會更顯著。唯有充分的做好被動式設(shè)計的規(guī)劃布局作業(yè),才能夠盡最大限度地改善創(chuàng)造綠色建筑的舒適度,并推動該綠色建筑被動式設(shè)計朝著更好更快的方向發(fā)展[3]。

2.3 綠色建筑單體設(shè)計

2.3.1 綠色建筑單體體形設(shè)計

被動式綠色建筑在設(shè)計過程中還需要注重對該綠色建筑的建筑體形的設(shè)計。不同體形的綠色建筑將會產(chǎn)生不同的能源損耗和可利用資源的利用差異。因此,在設(shè)計綠色建筑的過程中,需要對綠色建筑的單體體形予以充分的考察了解,進而從諸多的體形設(shè)計方案中遴選出最佳的體形設(shè)計方案。在對能源損耗這一方面,綠色建筑的體形的影響往往是相對比較突出的,建筑物的表面積大小會直接影響建筑物的散熱的水平,進而由于在散熱上的差異形成一定的能源耗損。鑒于此,被動式綠色建筑在設(shè)計的過程中,相關(guān)專業(yè)人員需要在條件許可的情況之下,優(yōu)先選擇表面積較小的建筑體形設(shè)計方案,以避免因為建筑體形過大而造成能源耗損的情況的發(fā)生。通過對綠色建筑體形的有效控制來實現(xiàn)對建筑物體形系數(shù)、傳熱能力等方面的控制。同時,在對綠色建筑體形的設(shè)計過程中相關(guān)設(shè)計人員還需要考慮到建筑行業(yè)的相關(guān)法令法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求,避免本末倒置,因為過于追求綠色建筑表面積的最小化而導(dǎo)致體形系數(shù)過低不符合法令法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范現(xiàn)象的發(fā)生。過低的體形系數(shù)會導(dǎo)致該綠色建筑在后續(xù)的應(yīng)用中無法將自身的價值最大最優(yōu)的發(fā)揮出來。此外,在綠色建筑體形的設(shè)計過程中,還需要將戶型問題納入考量設(shè)計范圍之中,相關(guān)設(shè)計人員需要對不同戶型的空間利用予以綜合全面的考量。在滿足不同戶型需求,盡最大化的空間利用的基礎(chǔ)上優(yōu)化綠色建筑的單體體形,既避免能源的過渡耗損問題,又能夠增加其實用價值。進而推動綠色建筑在我國建筑行業(yè)中的長期健康發(fā)展[4]。

2.3.2 綠色建筑的物理性能設(shè)計

在對綠色建筑的設(shè)計過程中,該綠色建筑的物理性能設(shè)計同樣是被動式設(shè)計中一個十分重要的設(shè)計要點。所謂綠色建筑的物理性能設(shè)計主要包括以下幾方面:第一是對綠色建筑整體的物理保溫隔熱性能的設(shè)計;第二是對綠色建筑的外圍護欄結(jié)構(gòu)的物理保溫隔熱性能的設(shè)計。同時在對這些部分進行物理保溫隔熱的設(shè)計時,在被動式設(shè)計的過程中,需要考慮到該綠色建筑所在區(qū)域的氣候情況、日常的溫度情況等。通過對這些影響溫度的要素予以充分綜合的考察調(diào)研來確定該綠色建筑在物理保溫隔熱設(shè)計上的最優(yōu)方案,采用適宜的技術(shù)來實現(xiàn)該綠色建筑整體及外圍護欄的保溫隔熱。

2.4 在綠色建筑的平剖面設(shè)計上

在對綠色建筑進行被動式設(shè)計的過程中,科學(xué)合理的平面布局設(shè)計同樣也是設(shè)計要點之一,科學(xué)合理的平剖面設(shè)計在綠色建筑的應(yīng)用過程中承擔(dān)著不可或缺的重要作用,科學(xué)合理的平剖面設(shè)計不僅僅能夠使該綠色建筑的使用效率最優(yōu)化還能夠營造出一個舒適良好的室內(nèi)環(huán)境,為使用者帶來最大的舒適感。但是,為了達(dá)到上述要求,單單是依靠平面的設(shè)計是不足夠的,還需要通過剖面的設(shè)計來推動該綠色建筑整體功能和環(huán)境方面的優(yōu)化。因此,為了提升綠色建筑的使用效率和舒適度需要從平面設(shè)計和剖面設(shè)計綜合入手。根據(jù)用戶對環(huán)境品質(zhì)的具體要求來開展平剖面設(shè)計作業(yè),將綠色建筑的空間分為主要活動空間和次要的活動空間,主要的活動空間需要安排在環(huán)境相對較好,采光較好的區(qū)域,至于不重要的次要活動空間則可以安排在環(huán)境略差的區(qū)域。通過科學(xué)合理的平剖面設(shè)計來實現(xiàn)空間的最優(yōu)化利用和舒適度的最大化。

2.5 在綠色建筑的自然采光設(shè)計上

在綠色建筑的被動式設(shè)計過程中,綠色建筑的自然采光同樣也是設(shè)計作業(yè)的要點之一,自然采光能力的高低將會直接影響人工照明的使用率,進而關(guān)系著能源的損耗。而影響自然采光的要素有以下幾方面:例如建筑物的進深、建筑物開窗面積的大小、建筑物的遮陽設(shè)施甚至于窗戶表面的玻璃鍍膜都會對自然采光產(chǎn)生一定的影響。因此,為了降低能源的耗損,可以從提升自然采光水平入手。例如降低建筑物的進深、增加開窗的面積、使用沒有鍍膜的玻璃窗等都將有效地提升自然采光的水平。但是同樣自然采光的增加也會在一定程度上增加能源的耗損問題,因此,在自然采光和能源耗損上如何平衡取舍也是一個需要關(guān)注的問題。鑒于這一問題,需要科學(xué)合理地對建筑物的自然采光進行設(shè)計作業(yè),在設(shè)計的過程中要進行全面綜合的考慮,必要或者條件許可的情況下,相關(guān)人員可以通過模擬試驗的方式來確定自然采光和能源耗損的最佳平衡方案。綜上所述,隨著社會各界對于綠色環(huán)保的需求,綠色建筑這一新興事物開始在我國建筑行業(yè)內(nèi)興起,但是同樣的作為新事物,綠色建筑的發(fā)展也存在著或大或小的弊病。因此,為了解決我國綠色建筑發(fā)展所存在的問題,為了更好地推動綠色建筑在我國的發(fā)展,需要從綠色建筑的被動式設(shè)計入手,通過控制一系列的設(shè)計要點,選擇適宜的設(shè)計方式,達(dá)到設(shè)計的最優(yōu)化,實現(xiàn)綠色建筑更好更快更優(yōu)的發(fā)展。