【摘要】建筑行業(yè)作為典型的“三高”行業(yè),正在逐漸向著綠色化、環(huán)?;姆较虬l(fā)展。文章通過(guò)對(duì)居住建筑綠化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究,對(duì)居住建筑中綠化設(shè)計(jì)技術(shù)在提高居民生活質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)保發(fā)展方面的重要作用進(jìn)行調(diào)查。描述了居住建筑節(jié)能視角下綠化設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)狀,并從地面綠化、墻面綠化、陽(yáng)臺(tái)綠化以及屋頂綠化等方面出發(fā),分析了居住建筑綠化設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;居住建筑;綠化設(shè)計(jì)
【中圖分類號(hào)】TU74 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028(2024)10-0093-03
0 引言
為有效緩解能源資源短缺現(xiàn)象,現(xiàn)代建筑工程在設(shè)計(jì)、施工期間需要引入綠色設(shè)計(jì)以及施工技術(shù),降低建筑功能的能源資源消耗。在“雙碳”目標(biāo)的影響下,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)以及綠化設(shè)計(jì)尤為重要。居住建筑作為目前較為常見的建筑工程類型,應(yīng)用綠化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠?yàn)榫用裉峁┝己玫木幼…h(huán)境,并且能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)保發(fā)展的目標(biāo)。本文從建筑節(jié)能的視角出發(fā),探討了居住建筑的綠化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),為今后居住建筑設(shè)計(jì)工作的綠色環(huán)保發(fā)展提供參考。
1 居住建筑綠色設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值
1.1 營(yíng)造高質(zhì)量的居住環(huán)境
在建筑節(jié)能視角下,居住建筑設(shè)計(jì)以及施工必須使用各種可再生以及清潔能源,盡可能降低化石能源的使用量,避免對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。在綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的影響下,居住建筑的綠化環(huán)境得到調(diào)整以及優(yōu)化,能夠根據(jù)附近居民生態(tài)環(huán)境的真實(shí)需求合理設(shè)置樹木的種類以及數(shù)量。在各種綠化樹木正常生長(zhǎng)的狀況下,距離地面1.5 m高處透過(guò)的太陽(yáng)輻射僅剩余10%左右。隨著綠化樹木的不斷生長(zhǎng),居住建筑以及地表的溫度明顯下降,樹蔭內(nèi)外的溫差能夠達(dá)到3~5 ℃[1]。即便草坪上缺乏樹木,溫度也能夠明顯下降,代表居住建筑附近的溫度環(huán)境能夠得到有效調(diào)控。
居住建筑綠色設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用,可以在各種綠化技術(shù)以及綠化植被的綜合應(yīng)用下,憑借樹木自身的阻截、摩擦等相關(guān)作用,保障氣流在穿過(guò)綠地時(shí)明顯消耗能量,可以避免出現(xiàn)熱風(fēng)以及冷風(fēng)干擾的問(wèn)題。此外,建筑合理布局以及綠化設(shè)備合理分布,能夠有效地改善夏季的通風(fēng)條件,保證氣流能夠進(jìn)入窗口,為居民提供良好的通風(fēng)環(huán)境,使得居住建筑空間質(zhì)量明顯提升。
1.2 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的環(huán)保發(fā)展
隨著世界各國(guó)高度關(guān)注生態(tài)環(huán)境治理以及能源資源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展,在提出“雙碳”目標(biāo)之后,建筑行業(yè)逐漸向著綠色、環(huán)保的方向發(fā)展。居住建筑作為應(yīng)用范圍較廣的工程類型,綠化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助設(shè)計(jì)人員在綜合分析建筑工程使用功能的前提下,合理地開發(fā)、應(yīng)用外界的太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能,并且有效地控制各種不可再生能源的使用效率[2]。同時(shí),工程建設(shè)能夠盡可能地使用各種可再生材料,控制工程設(shè)計(jì)以及施工對(duì)于生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響,使得建筑行業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展水平有所提升,有助于促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)保發(fā)展。
2 建筑節(jié)能視角下的居住建筑綠化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用原則
2.1 宏觀性原則
為實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)節(jié)能轉(zhuǎn)型的發(fā)展目標(biāo),相關(guān)部門出臺(tái)了與建筑設(shè)計(jì)施工相關(guān)的綠色標(biāo)準(zhǔn),為居住建筑的綠色設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用提供了支持。為此,在居住建筑的綠化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員需要針對(duì)目前的建筑行業(yè)綠色環(huán)保政策文件內(nèi)涵深入進(jìn)行研究以及分析。在了解目前居住建筑質(zhì)量以及性能標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,綜合分析附近區(qū)域各種可再生資源以及能源的分布數(shù)量,并將其用于建筑工程設(shè)計(jì)工作中,盡可能降低各種化石能源的使用數(shù)量,實(shí)現(xiàn)居住建筑地環(huán)保發(fā)展的目標(biāo)。同時(shí),在宏觀性原則的指導(dǎo)下,居住建筑的設(shè)計(jì)工作要求相關(guān)人員根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件以及工程質(zhì)量需求,利用BIM技術(shù)針對(duì)設(shè)計(jì)方案內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整以及優(yōu)化,保障最終形成的居住建筑設(shè)計(jì)方案能夠同時(shí)滿足居民的居住需求以及低碳、環(huán)保發(fā)展的需求[3]。
2.2 環(huán)保性原則
建筑節(jié)能視角下的居住建筑綠化設(shè)計(jì)工作的最終目標(biāo)是促進(jìn)居住建筑的低碳環(huán)保發(fā)展。因此,要求設(shè)計(jì)人員在環(huán)保性原則的指引下,針對(duì)居住建筑的工程總量進(jìn)行研究以及分析,同時(shí)要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察了解工程的具體數(shù)量以及附近太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源的分布總量以及分布區(qū)域,結(jié)合建筑在室內(nèi)居住環(huán)境的溫度、濕度以及光照等方面提出的具體變化。通過(guò)建筑的朝向以及樓層布局的合理調(diào)整,保障清潔能源能夠得到有效利用,提高清潔能源的利用率,有效地降低各種不可再生資源的使用數(shù)量,確保建筑工程能夠在滿足居民使用需求的同時(shí),避免對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,提高居住建筑自身的低碳、環(huán)保性能。
2.3 經(jīng)濟(jì)性原則
居住建筑的綠化設(shè)計(jì)工作需要以建筑節(jié)能作為核心內(nèi)容,在這種情況下,會(huì)涉及可再生能源資源以及低碳環(huán)保施工技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用。目前的綠色設(shè)計(jì)、施工技術(shù)以及設(shè)備種類較多,成本投入存在明顯的差異。居住建筑的綠化設(shè)計(jì)工作不僅要實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo),同時(shí)也要提高工程的經(jīng)濟(jì)效益,盡可能降低工程建設(shè)成本投入。為此,設(shè)計(jì)人員要在經(jīng)濟(jì)性原則影響下,針對(duì)建筑工程的總體成本投入以及質(zhì)量要求深入進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)比不同類型的綠化設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)備的成本投入以及效果,最終選擇在可行性和經(jīng)濟(jì)性方面具備明顯優(yōu)勢(shì)的施工以及設(shè)計(jì)方案,保障綠色設(shè)計(jì)技術(shù)能夠全面發(fā)揮在建筑工程低碳環(huán)保發(fā)展方面的重要作用,并有效控制經(jīng)濟(jì)成本投入。
3 建筑節(jié)能視角下的居住建筑綠化設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 地面綠化要點(diǎn)
居住建筑作為人們接觸時(shí)間較長(zhǎng)的建筑工程類型,為了全面提高人們的生活品質(zhì),地面綠化設(shè)計(jì)是居住建筑綠化設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。在全面提高建筑工程節(jié)能水平的基礎(chǔ)上,需要合理控制綠化面積。道路以及室外停車場(chǎng)的硬質(zhì)地面要與綠化有效結(jié)合,保障最終形成的硬質(zhì)材料之間有一定的縫隙,同時(shí)在縫隙中添加泥土用于種植草本植被??紤]建筑物以及堅(jiān)實(shí)路面普遍分布著較厚的不透水層,在外界集中降雨之后,水分通常會(huì)快速流失,同時(shí)在高溫的狀況下使得地面水分直接蒸發(fā)到空氣中,從而出現(xiàn)悶熱潮濕的天氣現(xiàn)象,建筑工程在運(yùn)行期間也會(huì)因此出現(xiàn)較高的能源資源消耗。為此,在地面綠化設(shè)計(jì)期間,需要設(shè)計(jì)人員在建筑工程的周邊進(jìn)一步拓寬綠地以及水面,針對(duì)建筑工程的密度嚴(yán)格進(jìn)行調(diào)控,盡可能地壓縮硬化的地面面積,利用植被和水分盡可能削弱城市的熱島效應(yīng),以此有效改善居住區(qū)域的環(huán)境。
在居住建筑的綠化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),樹木綠化也是其中的核心內(nèi)容。要求相關(guān)人員正確選擇樹種,在有效節(jié)約能源資源的同時(shí),達(dá)成建筑工程的節(jié)能目標(biāo)。與草地相比,樹木能夠在改善人們居住環(huán)境的同時(shí)發(fā)揮其生態(tài)功能。設(shè)計(jì)人員需要在摒棄以草地為主的綠化思路前提下,盡可能種植樹木。但實(shí)際上部分開發(fā)商會(huì)大量購(gòu)買貴重樹木,不僅使得樹木無(wú)法適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件且死亡率較高,還需要投入較多的維護(hù)成本。在部分建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員并未分析氣候變化對(duì)于樹種帶來(lái)的影響,也未在南向區(qū)域設(shè)置落葉植被,使得生物綠化無(wú)法為小區(qū)帶來(lái)良好的生態(tài)作用。樹木綠化員必須因地制宜,綜合分析當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,選擇在種類、花期、顏色等方面存在明顯差異的植被進(jìn)行綠化,并且要選擇與之相對(duì)應(yīng)的種植和組合方法,形成良好的綠化空間,進(jìn)一步提高綠化以及節(jié)能效果[4]。在樹木規(guī)劃綠化期間,需要保障樹木和房屋之間的距離較為合理,避免出現(xiàn)過(guò)度陰影的現(xiàn)象,同時(shí)能夠有效地阻擋冬日和夏季的大風(fēng)。
需要注意的是,在針對(duì)居住區(qū)域的空間進(jìn)行綠化時(shí),不得出現(xiàn)綠化環(huán)境隨意改變的問(wèn)題,而是需要針對(duì)周邊綠化環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)充以及完善,全面利用當(dāng)?shù)氐馁Y源和設(shè)施,盡可能保留原有的水體、地形以及景觀,避免出現(xiàn)大規(guī)模人為修改的問(wèn)題。在工程建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的剩余土方也需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單規(guī)整,并最終為人們呈現(xiàn)一種自然的坡體狀態(tài)。
3.2 墻面綠化要點(diǎn)
居住建筑的墻面承擔(dān)熱量輻射交換的作用,墻面綠化作為一種全新的綠化設(shè)計(jì)方法,屬于典型的垂直綠化設(shè)計(jì),能夠在拓寬傳統(tǒng)綠化空間的前提下,有效彌補(bǔ)地面綠化無(wú)法全面覆蓋的現(xiàn)象,使得居住建筑的綠化總面積明顯提升,也能夠改善居住建筑內(nèi)部的溫度環(huán)境。從已有的工程經(jīng)驗(yàn)看來(lái),在居住建筑外墻分布有爬墻植被之后,其表面的晝夜平均溫度從35.1 ℃下降到30.7 ℃ 。而墻內(nèi)表面的溫度則從30 ℃下降到29 ℃ ,意味著墻面綠化在建筑節(jié)能方面有著十分明顯的作用。
在居住建筑墻面綠化過(guò)程中,種植攀緣及垂吊植物是最為常用的方法,但因?yàn)檫@些植物生長(zhǎng)不存在可控性,綠化效果與預(yù)期之間存在明顯的差距。因此,為了全面達(dá)成居住建筑的節(jié)能要求,設(shè)計(jì)人員需要以建筑朝向、氣候條件為基礎(chǔ),科學(xué)選擇墻面植物??傮w看來(lái),建筑朝南和朝東的墻面有著較為充足的光照,而朝北和朝西的光線則較少,需要以具體條件為基礎(chǔ)科學(xué)選擇植物材料。在東、西、北三個(gè)方向可以選擇爬墻常綠樹種,在南墻則需要種植落葉樹種,保障在冬季能夠吸收太陽(yáng)能輻射,在朝南的墻面綠化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則可以選擇使用爬山虎和凌霄等植被[5]。
3.3 陽(yáng)臺(tái)綠化要點(diǎn)
居住建筑室內(nèi)空間和室外空間是以陽(yáng)臺(tái)作為過(guò)渡空間,陽(yáng)臺(tái)綠化能夠在橫向方面形成完善的綠色空間,同時(shí)也能從地面綠化逐漸上升到屋頂綠化,形成較為完善的縱向綠色空間。由此不難發(fā)現(xiàn),陽(yáng)臺(tái)綠化對(duì)整個(gè)居住建筑的橫向以及縱向的綠色空間調(diào)整、優(yōu)化都有著十分重要的作用,可以改善居住建筑小區(qū)附近的微氣候環(huán)境。雖然從單體居住建筑來(lái)看,陽(yáng)臺(tái)的面積相對(duì)較少,但經(jīng)過(guò)累加其面積依舊十分可觀,每年可增加的綠化面積依舊能夠超過(guò)幾十萬(wàn)平方米,能夠改善整個(gè)城市的氣候條件。在陽(yáng)臺(tái)綠化發(fā)展的過(guò)程中,考慮到其面積較小,且分布在建筑的不同部位,要求設(shè)計(jì)人員從宏觀層面進(jìn)行分析,始終堅(jiān)持整體、安全的要求。在植被規(guī)劃過(guò)程中需要綜合考慮陽(yáng)臺(tái)始終位于建筑工程的高處,并且空間相對(duì)有限,四季溫度都會(huì)出現(xiàn)明顯的變化,可以選擇具備抗寒性優(yōu)勢(shì)的植被,或者是種植各種中小型攀緣植物。
3.4 屋頂綠化要點(diǎn)
屋頂綠化在建筑節(jié)能視角下同樣是居住建筑綠化設(shè)計(jì)的核心所在,屋頂綠化不會(huì)占用任何額外的土地面積,屬于全新的綠化形式。雖然依舊處于初級(jí)發(fā)展階段,但隨著建筑行業(yè)的綠色低碳發(fā)展,屋頂綠化也會(huì)擁有較為廣闊的發(fā)展空間,不僅能夠?yàn)槌鞘邪l(fā)展增添相應(yīng)的綠色,同時(shí)也能夠進(jìn)一步控制屋頂輻射熱量,進(jìn)一步削減城市發(fā)展中的熱島效應(yīng)。從相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,冬季屋頂在有綠化植被覆蓋的狀況下,平均溫度能夠上升2.4 ℃ ,只需要在屋頂覆蓋200~300 mm的土層,便能夠有效地代替保溫隔熱層。在時(shí)間來(lái)到夏季之后,綠化植物覆蓋屋頂?shù)臏囟纫材軌虻玫接行Э刂?,屋頂綠化前后溫差如表1所示。
在屋頂綠化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)人員必須綜合考慮結(jié)構(gòu)以及防水設(shè)計(jì),避免在綠化過(guò)程中出現(xiàn)景點(diǎn)集中布置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。此外,屋頂綠化與地面綠化存在明顯的差異,在材料使用的過(guò)程中必須對(duì)實(shí)用性進(jìn)行分析,防水材料需具備水土浸泡耐受以及耐用等方面的特性,種植土則需要在通風(fēng)、排水兩個(gè)方面都具備一定的優(yōu)勢(shì),保障屋頂綠化植被能夠有效地生長(zhǎng)[6]。
4 結(jié)語(yǔ)
在“雙碳”目標(biāo)提出之后,建筑節(jié)能發(fā)展已經(jīng)成為建筑行業(yè)今后發(fā)展的主流方向。居住建筑作為常見的建筑工程,綠化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槿藗兲峁└哔|(zhì)量的居住環(huán)境,同時(shí)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的環(huán)保發(fā)展。設(shè)計(jì)人員需要在遵循宏觀性、環(huán)保性以及積極性原則的基礎(chǔ)上,從地面、墻面、陽(yáng)臺(tái)以及屋頂層面出發(fā),形成橫向、縱向較為完善的綠色空間,確保居住建筑節(jié)能水平能夠不斷提高。
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[作者簡(jiǎn)介]馬洪哲(1997—),女,山東東營(yíng)人,碩士,助教,研究方向:建筑設(shè)計(jì)及其理論。