劉玉紅
(甘肅澳華建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,武威 733000)
現(xiàn)階段全世界對(duì)環(huán)境保護(hù)重視程度不斷提高,石油以及煤炭等不可再生能源價(jià)格逐漸攀升,更加重視可再生能源利用度,此種趨勢(shì)與各個(gè)國(guó)家生態(tài)環(huán)境建設(shè)要求相符合,其也是全世界共同進(jìn)步的重要選擇。目前,我國(guó)逐漸重視可再生能源發(fā)展效果,過(guò)程中投入較多資金以及人力成本等。除此之外,城鎮(zhèn)化深入建設(shè),國(guó)家在建筑環(huán)保和質(zhì)量等指標(biāo)上的要求逐漸提高,居住人員對(duì)住宅的舒適性也希望能滿足高要求。綠色建筑設(shè)計(jì)屬于近幾年出現(xiàn)的新型化建設(shè)設(shè)計(jì)理念,其是通過(guò)節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)等新型化技術(shù),對(duì)建筑內(nèi)的能源進(jìn)行高效利用,借助此種方式保證環(huán)境有效保護(hù)的新型化建設(shè)設(shè)計(jì)方式。此種方式可滿足人們舒適宜居的居住環(huán)境要求,其也稱為建筑業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
綠色建筑設(shè)計(jì)理念是將人們明確自然環(huán)境變化重要性作為基礎(chǔ),由此出現(xiàn)的強(qiáng)調(diào)人與自然和諧相處的原則,可將此種理念體現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)計(jì)師需保證建筑質(zhì)量安全前提,采用無(wú)污染和可再生材料,通過(guò)此種方式保障證生態(tài)環(huán)境和諧性以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。目前,綠色建筑設(shè)計(jì)理念逐漸成為這一行業(yè)發(fā)展進(jìn)步的重要原則,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分之一就是建筑施工企業(yè),在招標(biāo)設(shè)計(jì)階段直至施工驗(yàn)收整體過(guò)程均會(huì)消耗大量資源能源。在這一過(guò)程中融合綠色建筑設(shè)計(jì)理念,可對(duì)資源能源損耗進(jìn)行有效降低,可擴(kuò)大生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度,構(gòu)建綠色環(huán)保居住環(huán)境,如下圖所示,建筑內(nèi)部存在太陽(yáng)能以及風(fēng)能等多種可再生能源,同時(shí)色彩設(shè)計(jì)等均與綠色建筑設(shè)計(jì)藝術(shù)理念相契合。下圖為未來(lái)綠色建筑設(shè)計(jì)理念結(jié)合可再生能源效果圖:
圖1 綠色建筑設(shè)計(jì)理念結(jié)合可再生能源效果圖
首先是舒適性原則,住宅類建筑或者是商用類建筑均需滿足舒適性要求,因此需確保建筑內(nèi)部環(huán)境舒適度,由此滿足使用者精神和物質(zhì)雙層次需求。綠色建筑設(shè)計(jì)理念實(shí)施主要目的是降低能源以及資源損耗,材料使用基本是回收利用環(huán)保性材料,由此并不會(huì)損壞使用者身體健康。
其次是環(huán)境保護(hù)原則,此種原則需要建筑設(shè)計(jì)師將環(huán)境保護(hù)理念作為基礎(chǔ)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作,為保證建筑功能正常運(yùn)轉(zhuǎn),每年會(huì)消耗較多水、電和燃?xì)獾荣Y源?;诖耍胍档徒ㄖp耗程度,需將綠色建筑設(shè)計(jì)理念環(huán)保性原則作為基礎(chǔ),選擇并且使用綠色環(huán)保材料,綜合性分析建筑成本,確定合理材料和建筑結(jié)構(gòu),由此可構(gòu)建耗能低、環(huán)保節(jié)能等建筑[1]。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域與科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域不斷發(fā)展,人們注重提升自身文明素養(yǎng),同時(shí)愈發(fā)注重環(huán)境保護(hù)。除此之外,世界環(huán)保理念提出后,其在我國(guó)發(fā)展速度也不斷加快,各個(gè)行業(yè)發(fā)展需具備基本原則基礎(chǔ),同時(shí)需提高資源利用率,綠色建筑設(shè)計(jì)理念相比于傳統(tǒng)建筑理念也不相同,綠色建筑設(shè)計(jì)理念更加注重環(huán)保和利用率,傳統(tǒng)建筑理念并未考慮環(huán)保和利用率其問(wèn)題。
綠色建筑設(shè)計(jì)理念本身屬于新型化的設(shè)計(jì)理念,在未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著十分重要的作用,建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,需堅(jiān)守并未應(yīng)用此種設(shè)計(jì)理念,可在一定程度上保證和提高建筑設(shè)計(jì)和建筑建設(shè)契合,降低資源浪費(fèi)程度,提高社會(huì)以及環(huán)境發(fā)展協(xié)調(diào)性。另外,在設(shè)計(jì)過(guò)程中融合相應(yīng)設(shè)計(jì)理念,,可改善整體建筑,確保設(shè)計(jì)完善可行性。
建筑建筑與質(zhì)量產(chǎn)生重要聯(lián)系,例如資源質(zhì)量或者是施工質(zhì)量等,高質(zhì)量建設(shè)材料并不僅僅是原材料質(zhì)量嚴(yán)格要求,其中也包括建筑原材料創(chuàng)新要求。基于此,在建筑建設(shè)中應(yīng)用綠色建筑設(shè)計(jì)理念,與綠色理念要求相契合,由此保證整體建筑項(xiàng)目安全性,壽命周期得以保證,可有效降低成本。
整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,融合綠色建筑設(shè)計(jì)理念可對(duì)建設(shè)過(guò)程中的各個(gè)小細(xì)節(jié)有效改善,同時(shí)可真正提高建筑結(jié)構(gòu)安全性,凸顯可靠性以及耐久性。除此之外,綠色建筑設(shè)計(jì)理念可為整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供更具舒適性和健康性的環(huán)境氛圍。
結(jié)合現(xiàn)階段情況,在建筑領(lǐng)域中太陽(yáng)能的使用類型可確定為兩種形式,類型主要有兩種,光熱利用,抑或是光電利用,在不同技術(shù)類型中,其涉及到太陽(yáng)能熱水制備技術(shù)或者是供暖技術(shù)等。光電技術(shù)應(yīng)用其主要聯(lián)系到化石能源發(fā)電,目前在能源使用過(guò)程中其問(wèn)題主要是動(dòng)力源缺乏,在光熱技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,其面臨的問(wèn)題是節(jié)能建筑運(yùn)行過(guò)程中的產(chǎn)生的能源消耗,這聯(lián)眾技術(shù)領(lǐng)域分別為能源整體問(wèn)題中的不同方面,在根本上解決問(wèn)題需取代傳統(tǒng)能源,不可再生能源的使用需要盡力節(jié)約?,F(xiàn)階段在太陽(yáng)能領(lǐng)域中的發(fā)電技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,其主要內(nèi)容是對(duì)發(fā)電能力進(jìn)行有效提高,會(huì)使用到電池材料上的創(chuàng)新技術(shù),另外一種是實(shí)驗(yàn)室中的場(chǎng)域轉(zhuǎn)換計(jì)劃,其也是技術(shù)創(chuàng)新的重要突破口,由此可發(fā)現(xiàn)更加低成本和高效的太陽(yáng)能電池,此部分創(chuàng)新內(nèi)容屬于發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)部分,作用顯著。太陽(yáng)能基礎(chǔ)框架會(huì)構(gòu)成其基礎(chǔ)部分,采用這一方式對(duì)技術(shù)完成有效整合,逐漸成為區(qū)域性的擴(kuò)張技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)全局發(fā)展,設(shè)計(jì)理念直至社會(huì)現(xiàn)實(shí),因此需提高重視程度。
現(xiàn)階段使用較多的能源類型之一就是生物質(zhì)能,通過(guò)深入化研究應(yīng)用熱泵以及太陽(yáng)能均比較薄弱,技術(shù)發(fā)展空間和潛力均比較大。此種物質(zhì)主要是指通過(guò)利用有機(jī)廢棄物和相關(guān)種植能源植物生成的新型化能源,此種能源屬于可再生能源,結(jié)合具體特點(diǎn)以及轉(zhuǎn)化形式劃分為不同類型,例如固體燃料或者是液體燃料等。此種能源形式分布較大,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的廢棄物或者城市領(lǐng)域中的廢水等等。采用此種能源的主要優(yōu)勢(shì)是污染度較低,通過(guò)相關(guān)技術(shù)可將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成為其他能源,例如燃料氣或者是燃料液等。目前在世界上眾多國(guó)家均提高了此種能源開(kāi)發(fā)重視程度,形成針對(duì)性計(jì)劃,通過(guò)設(shè)定項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)落實(shí),我國(guó)也比較重視此種能源利用,其逐漸成為重要開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)重點(diǎn)為技術(shù)深入應(yīng)用,獲取眾多成果[2]。
通過(guò)分析以往的建設(shè)商住區(qū)域情況,逐漸發(fā)展到生產(chǎn)生活階段,在一般住宅中,地源熱泵系統(tǒng)并不經(jīng)常使用,處于辦公用戶領(lǐng)域中,供熱和制冷均發(fā)展成為綜合利用廢棄能量。除此之外可確定的趨勢(shì)是采熱和傳熱的技術(shù)一體化。在開(kāi)發(fā)利用新材料和新工藝過(guò)程中,通過(guò)此系統(tǒng)運(yùn)行可逐漸發(fā)展成為轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及散熱系統(tǒng),提高效率。最后是基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容,其呈現(xiàn)為趨勢(shì)化發(fā)展進(jìn)步,在未來(lái)發(fā)展階段,有效利用自然環(huán)境能源,過(guò)程中均需遵守因地制宜原則,設(shè)計(jì)更加針對(duì)性的地源熱泵系統(tǒng),其也逐漸成為基礎(chǔ)性設(shè)施之一,趨勢(shì)性比較明顯。
風(fēng)能資源在我國(guó)相對(duì)較多,其在整體陸地風(fēng)能資源總量中占據(jù)較大,可供開(kāi)發(fā)利用占比數(shù)值為16%,僅僅是比較小的微風(fēng)也可提供源源不斷的綠色能源。此種能源屬于清潔能源和可再生能源[3]。例如處于加拿大的風(fēng)力發(fā)電機(jī),其生產(chǎn)的電能十分龐大。建筑風(fēng)能利用方式主要有兩種,其一是通過(guò)風(fēng)壓利用,可確保室內(nèi)換氣通風(fēng),另外一種是直接借助風(fēng)能。在沿海區(qū)域,建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要保證建筑不同陰陽(yáng)面設(shè)計(jì)的合理性,借助這兩個(gè)部分構(gòu)成風(fēng)壓差,在建筑內(nèi)部可形成空氣流動(dòng)過(guò)程,通過(guò)風(fēng)能的實(shí)際垂直分布效應(yīng)等,誘導(dǎo)相關(guān)氣流,依據(jù)特定路徑開(kāi)展運(yùn)動(dòng),采用這一方式可改善室內(nèi)熱環(huán)境,確保舒適度需求。單體建筑在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,需注重資料收集,建筑場(chǎng)地部分也需要完成深入化研究,了解局部區(qū)域風(fēng)環(huán)境具體情況,對(duì)開(kāi)口位置等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)這一方式保證通風(fēng)效果。建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中也會(huì)采用小型發(fā)電機(jī)系統(tǒng)等,輸出功率與風(fēng)速參數(shù)會(huì)構(gòu)成一定聯(lián)系,基于此種聯(lián)系,會(huì)降低安裝在屋頂位置,設(shè)計(jì)階段確保風(fēng)塔和建筑造型以及風(fēng)格相契合[4]。
相比于其他能源形式,太陽(yáng)能屬于再生能源類型,其中太陽(yáng)以秒為單位放射的能量,其達(dá)到地球能量確定為8×1013kW,其屬于世界主要能源探明儲(chǔ)量中的1×104倍。其在世界能源整體儲(chǔ)量中占比數(shù)值較大。我國(guó)此種能源較為豐富,并且全國(guó)范圍內(nèi)占比三分之二的能源輻射量數(shù)值也不可小覷,其全年日照時(shí)數(shù)會(huì)超過(guò)2200小時(shí)[5]。太陽(yáng)能建筑應(yīng)用設(shè)計(jì)方式可確定為兩種,第一種是熱利用方式,另外一種是光發(fā)電方式?,F(xiàn)階段第一種中的形式表現(xiàn)主要為熱水器,發(fā)電主要是借助太陽(yáng)能光伏發(fā)電。建筑屋頂以及墻面位置需要安裝太陽(yáng)能電池,通過(guò)蓄電池組設(shè)備對(duì)太陽(yáng)能能源進(jìn)行初春,可將此種輻射能之間轉(zhuǎn)換成為電能。過(guò)程中能夠隨時(shí)朝著用電設(shè)備供電,樓內(nèi)動(dòng)力系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)用電需求能夠得到滿足,其優(yōu)勢(shì)是不會(huì)占用土地,樓上發(fā)電樓內(nèi)使用,并不會(huì)出現(xiàn)傳輸損耗,其可有效安裝在建筑物上。我國(guó)最近幾年新增加建筑屋頂面積,可提供實(shí)際光伏發(fā)電數(shù)值達(dá)到了10GW,可在屋面按照銀行單晶硅光面板,面積屬于0.5 倍屋面面積,基于此,其可應(yīng)用在辦公建筑中,面積為屋面面積的21 倍。這一發(fā)電方式是前景比較廣闊的技術(shù)之一[6]。
通過(guò)太陽(yáng)能利用連接其與建筑,實(shí)現(xiàn)一體化應(yīng)用,集熱器以及光電板基本會(huì)安裝于建筑屋面以及墻面等,建筑屋面坡度需要結(jié)合太陽(yáng)能集熱器等最佳傾角進(jìn)行確定。集熱器和光電板在使用后會(huì)形成欄板,在安裝過(guò)程中,保證剛度質(zhì)量以及強(qiáng)度質(zhì)量,滿足防護(hù)需求。將這兩種設(shè)備安裝在墻面上,此種形式可契合于裝飾材料,色彩一致,風(fēng)格也比較相同。在熱水運(yùn)行系統(tǒng)中,其構(gòu)成主要有輸水管和電器等,均能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)籌設(shè)置,進(jìn)行同步設(shè)計(jì)以及施工,安裝效果和維護(hù)效果均可提高。通過(guò)利用光導(dǎo)纖維技術(shù)可在室內(nèi)照明中使用太陽(yáng)光,此種方式是利用光導(dǎo)纖維式導(dǎo)入器,聚集太陽(yáng)光,電纜會(huì)將陽(yáng)光傳輸?shù)绞覂?nèi)或者是地下室等[7]。導(dǎo)入器的安裝位置通常是在屋頂或者是陽(yáng)臺(tái)等,其需滿足一年四季均可獲得太陽(yáng)光的標(biāo)準(zhǔn),光纜連接到室內(nèi)后,室內(nèi)可獲取固定陽(yáng)光直射,太陽(yáng)光照射時(shí)間可持續(xù)10 小時(shí)/天。通過(guò)利用照明系統(tǒng),可順利將陽(yáng)光傳導(dǎo)到室內(nèi)中,達(dá)到照明效果,此種技術(shù)方式也是比較健康的能源應(yīng)用方式。
與傳統(tǒng)建筑相比較,綠色建筑內(nèi)部設(shè)施和設(shè)備數(shù)量較多,因此需借助藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)施和設(shè)備位置進(jìn)行完善,確保整體綠色建筑更具備空間感。此種空間感設(shè)計(jì)需要遵循以人為本原則,居住者可在建筑內(nèi)部享受可再生能源技術(shù)的便利性,避免其受到可再生能源設(shè)備工作產(chǎn)生的影響[8]。綜合性分析居住者不同生活場(chǎng)景,例如熟睡場(chǎng)景或者室內(nèi)工作場(chǎng)景等,由此可搭配不同可再生能源設(shè)備使用狀態(tài)。
現(xiàn)階段設(shè)計(jì)住宅建筑外立面的建筑材料,通常選擇的是傳統(tǒng)材料,例如外墻涂料或者是干掛石材等,但伴隨時(shí)間不斷推移,此種類型材料逐漸出現(xiàn)發(fā)黑等現(xiàn)象,對(duì)外立面整體形象造成造影。建筑材料技術(shù)不斷提高,現(xiàn)階段一些高檔小區(qū)的建筑外立面逐漸使用鋁扣板等材料,有效提高建筑整體外立面藝術(shù)感。綠色建筑材料行業(yè)發(fā)展進(jìn)步后,部分新型化的外立面形式也逐漸出現(xiàn),例如使用太陽(yáng)電池以及真空玻璃相結(jié)合的外立面形式,此種形式可確保建筑具備綠色發(fā)電功能,同時(shí)有效提高建筑隔熱性,建筑外立面的整體美觀程度也得到保證[9]。
利用可再生能源與建筑系統(tǒng)綠色要求相符合,但由于其在地理上分布不均等特點(diǎn),單獨(dú)使用一種能源不能確保完全性和可靠性,基于此需利用可再生能源的復(fù)合應(yīng)用方式,為深入發(fā)展提供更多支持。