王苗苗
张北县住房和城乡建设局 河北张家口 076450
摘要:在当前“绿色建筑”理念盛行的环境下,公共建筑应当成为“低消耗、低收入、高效益”的建筑代表,向节约型公共建筑方向推进。本文分析了节约型公共建筑建设的重要性和设计现状,并探讨了节约型公共建筑的设计要点。
关键词:建筑设计;节约型公共建筑;空间;材料
一、節约型公共建筑的概念与建设的重要性
狭义的节约指减少消耗,是采取减量型、控制型、末端治理型的手段来达到节约资源、保护环境的目的。但是,经过了上个世纪20年的实践.证明这种方式并非有效,资源的浪费和环境污染日益加剧。进入到新世纪以来,各国都将狭义的节约发展为“广义的节约”,即形成了节约-有效-可持续发展的观念,不仅仅是减少资源能源的消耗,而且是通过循环经济及适宜手段创造财富和增值。
节约型公共建筑是指能够从整体上为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时实现最高效率的利用能源,最低限度地影响环境,同时保证经济、社会以及环境的高效益发展的公共建筑,这才能称得上是真正意义上的节约型公共建筑。
目前我国存在大型公共建筑能耗水平高、增长势头猛等突出问题。这对加快我国经济建设步伐极为不利。为充分挖掘公共建筑节能潜力,促进能效交易、合同能源管理等节能服务机制在建筑节能领域的应用,最近,国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》,《通知》在加快建设节约型社会的重点工作中,第一条就提出:“大力推进能源节约”,并明确指出要“推动新建住宅和公共建筑节能”“贯彻实施《公共建筑节能设计标准》,新建建筑严格实施节能50%的设计标准”。
二、节约型公共建筑设计现状
目前我国的许多大型公共建筑都在向着一个不良的方向发展。盲目跟风、求新求洋、重复建设、好大喜功几乎已经成为了评价当前大型公共建筑的特征的代名词。大型公共建筑内部布局不合理,建筑能耗大,电气设备使用效率不高,室内的舒适度不佳已经成为这些建筑目前存在的普遍问题。
一个设计优良的建筑,应该是从场地的选择、环境的质量、能源的利用、材料的选择到创新的可持续技术的开发利用都考虑周全的建筑。它在创造高效低耗、无废无污、健康舒适、生态平衡的建筑环境的同时还应该能够提高建筑的功能、效率与舒适性水平。公共建筑如此,对其他建筑起着示范作用的大型公共建筑的设计更应该如此。
但是目前许多的大型公共建筑却为了追求“复杂”和“现代”的外形,而不惜以牺牲功能和资源为代价。某大剧院的设计者为了满足其壳体的中间高四边低的设计,而使得位于东侧的戏剧场的侧面和上部受到不断降低的壳壁的无情挤压,以至舞台的后台和侧台都残缺不全,其演出的功能还比不上一个普通的完善的剧场。再如,现在很多的大型公共建筑都喜欢使用玻璃幕墙,而不考虑遮阳、隔热措施。据粗略统计,仅在长安街两侧,采用玻璃幕墙或大片落地窗的大厦就有20座,超过总数的三分之二。然而这些外表华丽的景观建筑,却天然成为浪费电力资源的“罪魁祸首”,且不说玻璃幕墙造价高、有光污染,单说隔热效果就是对能源的一大浪费:一般墙体的热传导系数在0.6左右,即便最好的玻璃幕墙也要达到3,两者相差5倍。
三、节约型公共建筑设计要点
(一)从生态和环境的角度出发进行设计
要做出节约型的建筑,建筑设计应该从生态和环境的角度出发,设计时就不能单单考虑外形的变化和创新,建筑的内外造型应该与建造的场地相协调,建筑的平剖面的布置,应以建筑的功能为出发点,建筑设计时,还应该纳入模数化的设计方法,节约材料的同时还能节省制作的经费。同时应该考虑的还有建筑的使用效率和技术经济,从而使得建筑设计能够充分的利用资源和土地。
此外,室外空间在任何建筑群体中都是建筑形式的有机组成部分,建筑群体的室外空间布置和建筑群体的规划设计都会影响到建筑物日照水平和建筑物的热量得失。这就需要在节省能源的基础上考虑回归自然。例如,密集型的建筑布局会限制日照的范围,而空间开阔的布局能接受更多的日光。在干热地区,建筑规划较密,室外空间较小或无室外空间,都可以将热量损失减至最少。在潮湿气候区,建筑物之间不宜相邻太近,布置街道和室外空间时应考虑通风的方式。此外,复杂的建筑群体还可以利用室外空间和烟囱效应以增大空气的流动,加强自然通风。
当然,大型建筑往往是一个地区中最能够影响周围气候环境的因素,因此,大型建筑的设计应该考虑到其与周边环境的关系和其与周围其他建筑物的关系,规划设计时尽量利用当地的自然环境和周边现有的构筑物,最大限度地利用该地区气候环境的同时为建筑物自身创造出良好的室内外环境和物理条件。
(二)中庭空间的设计
大型建筑的设计中,中庭的空间处理手法运用的越来越多,中庭空间所占的面积也趋向于大,但由此带来了消防问题和节能问题。(1)为了防火分区,在中庭四周设置防火卷帘,这些防火卷帘造价高,且平时无用,其实也是资源的浪费。(2)中庭为了采光设置玻璃屋顶,夏季的太阳辐射造成中庭温度升高,影响相邻房间,必须动用机械通风设施排除热空气,同样增加了用电能耗。
(三)积极采用节能型能源、系统、设备和材料
积极采用高效节能的能源、系统、设备和材料,是实现节能的必要措施。随着现代技术的发展,可再生能源、地热能、太阳能加热系统、风力发电系统,为公共建筑降低能耗创造了有力的技术支撑。例如以集中供热和锅炉供热为主要供热方式的基础上,采用不同能源的多种供热采暖和空调降温技术近几年来发展很快,如天棚混凝土或电热膜辐射采暖技术、地板辐射采暖,户式孽挂炉采暖,地热源热泵采暖等。应根据能源供应及自然条件,逐步优化集成,使之更加完善和成熟,达到既节能又提高舒适度的目的。而绿色照明灯具、节水型节水阀和卫生器具,天然气的可持续性使用方法,高效的供暖设备系统,通风设备、人工制冷设备的推广使用,则大大降低了公共建筑的运行能耗。此外在公共建设中,还应选择档次适度的材料,避免高档豪华材料的泛滥,避免化学性和生物危害,从而减少了对环境的不利影响。例如世博园中的以色列馆也就是“海贝壳”就是一个采用新材料,实现节约型设计的新点子,通常来说,世博会举行之后许多国外的场馆都会被拆掉,这在无形之中造成的资源的大量浪费,而以色列馆采用的是螺丝钉。即场馆的大部分结构是通过螺丝钉装订起来的就如同孩童玩的玩具,在世博会展示完成后还可以拆卸运回国内建好,在以色列重新进行展览。
(四)提高围护结构的保温隔热性能
近些年来,由于对生存空间环境的可持续发展理念越来越多的关注,外表皮成为保存能量的关键。提高表皮的保温隔热性能,能够减少维持室内舒适温度的能源消耗。单层表皮的保温隔热主要通过材料本身来达到,而多层表皮的保温隔热系统一般都是两层或多层界面与中间空气间层共同作用的结果。复合表皮的构造由多种材料组合而成,这些材料组合成多层结构,通常有两种建筑方式:三明治建筑方式和箱式建造式。三明治建筑方式的各层像三明治一样相叠,中间的保温层可为空气层所代替,箱式建造式则在保温材料和面层之间保留空气层,起到保温作用。在节约型建筑中,使用高效保温材料,隔热材料和覆面加强材料组合而成的复合墙体,可以以薄得多的结构,取得高许多倍的保温隔热效果。
结束语
公共建筑只要从生态和环境的角度出发,积极采用节能型能源、系统、设备和材料,提高围护结构的保温隔热性能,并采取其它节能设计措施就一定能够实现节约型公共建筑的目标。作为公共建筑相关建设工作人员一定从这些方面着手,为国家建设出更好的建筑。
参考文献:
[1]吴晶晶.节约型公共建筑设计观念与策略研究[D].建筑设计与理论:北京建筑工程学院,2006.
[2]邵韦平,吴晶晶.从高效益角度看待当前我国公共建筑设计中的节约问题[J].建筑学报,2007年12期.