朱生龍

(中地設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司河西分公司 甘肅 武威 733000)

1 綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)概述

伴隨全新材料以及技術(shù)的不斷升級,綠化環(huán)保建筑獲得了較為持久的發(fā)展,綠化建筑理念的不斷升級,從新型化的視角給人們帶來了新的思路,伴隨建筑行業(yè)的逐步發(fā)展,環(huán)保理念被貫穿至建筑工程的各個(gè)環(huán)節(jié)。從設(shè)計(jì)角度來說,合理、科學(xué)地運(yùn)用建筑材料,進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,不僅能夠促使資源循環(huán)利用,提升資源利用效率,還可以給人們帶來更加舒適、宜居的生活環(huán)境。

2 綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)原則

(1)和諧原則。所謂綠色建筑,是近些年出現(xiàn)的與當(dāng)今城市發(fā)展需求相一致的生態(tài)友好型建筑,具體表現(xiàn)在克服了傳統(tǒng)建筑污染嚴(yán)重、能耗好的弊端,不但能夠讓人們當(dāng)今階段的生活需求得到有效滿足,還體現(xiàn)了“人文關(guān)懷”理念,提高了人們的居住質(zhì)量。換言之,目前所倡導(dǎo)的綠色建筑節(jié)能降耗設(shè)計(jì)思想,一方面與當(dāng)今階段人們生活訴求相一致,另一方面還能夠達(dá)成和生態(tài)和平共處的目標(biāo)。

(2)資源合理使用原則。綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指的是盡量把資源耗費(fèi)降低到最小水平,而且在提高資源使用率的情況下盡可能減小對生態(tài)的不良影響。對于當(dāng)今時(shí)代的建筑行業(yè)而言,應(yīng)用綠色節(jié)能理念不但可以妥善處理當(dāng)前建筑耗能居高不下的問題,比如做好風(fēng)能、太陽能等清潔型資源的開發(fā)和利用,可以降低對不可再生資源的消耗,還能夠在最大限度上實(shí)現(xiàn)對新型資源的循環(huán)利用,有效地提升建筑的建設(shè)質(zhì)量和效益,實(shí)現(xiàn)環(huán)保與建筑業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(3)因地制宜原則。在對建筑進(jìn)行生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),務(wù)必要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行充分考量,才能使綠色建筑設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢的順應(yīng)性得到有效保障,同時(shí)人們的居住條件也可以得到充分的滿足,從而使綠色建筑節(jié)能環(huán)保的功能得到最大化的體現(xiàn)。比如:在南方的建筑之中,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中,需要將遮陽設(shè)計(jì)和墻體隔熱等考慮其中,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。但是在北方的建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師需要將供暖的設(shè)計(jì)融入其中,這樣不僅能夠使能源的利用率得到顯著的提升,還可以使建筑達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。

(4)以人為本原則。在建筑設(shè)計(jì)過程中,要明確一點(diǎn)核心思想,就是建筑是為人來服務(wù)的,所以設(shè)計(jì)要以人為主體,遵守以人為本的原則,注重人們的居住訴求,充分考量建筑的舒適度、健康性,全面運(yùn)用綠色節(jié)能理念,設(shè)計(jì)者必須貫徹以人為本的理念,嚴(yán)格遵循健康和效用的原則,充分考慮建筑物的噪音、空氣質(zhì)量、熱量及電磁輻射等與人有關(guān)的因素,充分尊重和考慮人的需要,做好采光、采暖、通風(fēng)等方面的設(shè)計(jì),提高整個(gè)建筑的舒適度。在盡量減少對環(huán)境的破壞和污染,充分發(fā)揮建筑物本身的價(jià)值的基礎(chǔ)上,高度重視人的需求,切實(shí)落實(shí)現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)理念。

3 現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)策略

(1)建筑總體布局設(shè)計(jì)策略。對于建筑設(shè)計(jì)而言,如果要達(dá)到綠色節(jié)能的目標(biāo),在設(shè)計(jì)過程中,就要做好總體布局的規(guī)劃,優(yōu)化建筑形態(tài)和內(nèi)部空間布局,確保設(shè)計(jì)的科學(xué)及合理性,同時(shí)注重對資源和能源的節(jié)約。為了使建筑內(nèi)部各功能區(qū)的設(shè)置是最佳的,要充分認(rèn)識(shí)和掌握區(qū)域的自然環(huán)境、氣候和地理?xiàng)l件,來設(shè)計(jì)建筑的朝向;對于建筑空間的使用性能,功能相似的區(qū)域均勻布置在同一大面積內(nèi),充分利用自然采光和自然通風(fēng),實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)和通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能減排,注重實(shí)用性和環(huán)保性的結(jié)合,同時(shí)提高舒適度,使建筑功能區(qū)域布局與環(huán)境相適應(yīng),達(dá)到最小化能源消耗的目的,促進(jìn)綠色環(huán)保、實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

(2)建筑通風(fēng)采光設(shè)計(jì)策略。在高層建筑設(shè)計(jì)工作中,必須要有效考慮建筑的通風(fēng)采光設(shè)計(jì)問題。良好的建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)要對自然風(fēng)進(jìn)行最大化利用,為人們創(chuàng)造出一種更加舒適的居住與使用環(huán)境,并且通過對自然風(fēng)的最大化使用,可以節(jié)省不必要的能源消耗量。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),借助自然風(fēng)可以有效規(guī)避冬季的主導(dǎo)風(fēng)向,并且通過室外風(fēng)可以帶走室內(nèi)多余的熱量,使得人們到日常居住環(huán)境達(dá)到一種冬暖夏涼的效果,減少建筑室內(nèi)空調(diào)的使用達(dá)到綠色節(jié)能效果。

(3)可再生能源的使用。在綠色建筑設(shè)計(jì)階段,通過有效組織建筑空間的關(guān)系,將自然能源條件有效應(yīng)用,能夠達(dá)成節(jié)能環(huán)保的基本目標(biāo)。如在工程施工過程中最重要的資源是水資源,并且水資源所產(chǎn)生的浪費(fèi)問題也比較嚴(yán)重。如果相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以對綠色節(jié)能設(shè)計(jì)工作方法進(jìn)行合理使用,不但可以節(jié)約水體資源,還能使水體資源的利用率得到提高。

4 現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)策略的實(shí)際應(yīng)用

4.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在建筑體的節(jié)能設(shè)計(jì)工作中,必須要做好建筑體的外形和空間布局的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作,科學(xué)的建筑布局結(jié)構(gòu),可以有效保證建筑體內(nèi)部空間和外部空間之間實(shí)現(xiàn)有效的熱能交換,盡可能減少能源損耗。在現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面,盡量避免不可再生資源的利用,可通過建筑整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式來實(shí)現(xiàn);比如建筑物所在地區(qū)比較寒冷,這樣就需要減少落地窗的設(shè)計(jì),可以將落地窗改成特殊玻璃,由此滿足其保溫需求,以此充分發(fā)揮出建筑體的整體節(jié)能的作用。

4.2 自然采光優(yōu)化設(shè)計(jì)

(1)開窗形式設(shè)計(jì)。在建筑中設(shè)計(jì)恰當(dāng)數(shù)量的側(cè)窗與天窗,能夠?qū)⒆匀还饩€引入室內(nèi)。若所在地區(qū)光照充足,可將窗戶設(shè)立為豎向,若所在地區(qū)陰雨天氣較多,可將窗戶設(shè)計(jì)為橫向;在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)將南北向作為側(cè)窗朝向的首選,在進(jìn)深較短的建筑中可運(yùn)用磨砂玻璃,在進(jìn)深較長的建筑中運(yùn)用透光率較高的玻璃;在建筑進(jìn)深超過一般標(biāo)準(zhǔn)的狀況下可設(shè)計(jì)天窗,依據(jù)屋內(nèi)采光需求決定天窗的具體形狀,若需要光線勻稱分布,可使用矩形天窗;若需要室內(nèi)亮度達(dá)到最大水平,可選用鋸齒形天窗。若要提升室內(nèi)冬季溫度,應(yīng)當(dāng)調(diào)整側(cè)窗尺寸、數(shù)量,可讓南向窗戶尺寸恰當(dāng)大于其他朝向窗。

(2)遮陽設(shè)計(jì)。避免陽光暴曬致使屋內(nèi)溫度升高,亦或屋內(nèi)光照分布不均衡等狀況產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)添加遮陰部分,可在窗體中配備遮陽百葉,也可在屋內(nèi)裝設(shè)導(dǎo)光板。導(dǎo)光板能夠?qū)ξ萃夤饩€對屋內(nèi)的投射進(jìn)行遮擋,且依托反光層把光線反射到屋內(nèi)沒有自然光線的地方,提升光照的室內(nèi)均勻度。遮陽百葉可發(fā)揮防止直射光產(chǎn)生的功能,提升室內(nèi)總體亮度水平,為此可嘗試將其安裝到采光窗體。

(3)設(shè)置中庭空間。過去的建筑設(shè)計(jì)會(huì)將廊道設(shè)計(jì)在中間位置,兩端設(shè)計(jì)房間,這種建筑的廊道區(qū)域采光通常不理想,需配備照明設(shè)備滿足人們的需求。為改變此種狀況,可將中間位置設(shè)計(jì)為中庭形式,依托頂部自然光線滿足采光需求,然而應(yīng)當(dāng)對中庭的規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)控,盡可能設(shè)計(jì)寬度大、高度小的中庭。

4.3 建筑屋面設(shè)計(jì)

對于建筑整體來說,屋面占據(jù)著重要的地位。一般來說,屋面造型有緩坡式、平頂式,屋面的主要作用就是為了抵擋陽光,阻擋風(fēng)雪。在季節(jié)變換以及晝夜交替的時(shí)候,屋面能夠發(fā)揮溫度調(diào)節(jié)作用。為了保證屋面可以充分發(fā)揮應(yīng)有的作用,需要做好屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選擇適合的材料。在一些寒冷地區(qū)中,需要做好屋面保溫設(shè)計(jì)工作,在屋面保溫設(shè)計(jì)中要注意:①保溫層設(shè)計(jì)。選擇的保溫材料應(yīng)該具有較強(qiáng)的硬度、較低的容量、吸水率比較低、導(dǎo)熱系數(shù)較小的特性,通過將這樣的保溫材料應(yīng)用在屋面中,可以起到較好的保溫效果。②屋面材料選擇。對屋面建筑材料進(jìn)行選擇時(shí),要按照現(xiàn)代綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)原則,盡量使用具有節(jié)能功能的材料,還要具有無污染的特點(diǎn),可選擇帶有綠色標(biāo)志的材料;同時(shí),還需要做好屋面的防水設(shè)計(jì),所選擇的防水材料主要包括:聚苯板、擠塑板以及混凝土材料等,也可以在水泥中添加爐渣、膨脹珍珠巖等材料,這樣能夠提升屋面防水能力。③屋頂設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)建筑屋頂時(shí),可以使用綠色植被來覆蓋屋面,不過需要做好荷載方面的設(shè)計(jì)以及防水處理工作,防止出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。通過綠色植被的應(yīng)用,不僅可以美化建筑物,還能夠有效改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的作用。綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)模型如圖1所示,生態(tài)節(jié)能的綠色建筑如圖2所示。

圖1 綠色建筑的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)模型

圖2 生態(tài)節(jié)能的綠色建筑

綜上所述,目前對建筑行業(yè)綠色、節(jié)能發(fā)展的關(guān)注度在不斷提升,現(xiàn)代建筑要在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求下,將綠色生態(tài)節(jié)能理念落實(shí)到工程設(shè)計(jì)中,并加大對生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)的研究,正確掌握各項(xiàng)設(shè)計(jì)策略的有效應(yīng)用方法,為建筑質(zhì)量提供設(shè)計(jì)保障,從而推動(dòng)現(xiàn)代建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。