黄健
厦门新区建筑设计院有限公司(361000)
住宅中绿色节能的应用
黄健
厦门新区建筑设计院有限公司(361000)
近期,听了一个台湾教授关于建筑绿色节能的专题报告,笔者深有感触,想到建筑设计中涉及绿色建筑、节能设计的方方面面,现在简单选取一些建筑设计中的节点来讨论。
目前,市场上频繁出现以生态建筑、节能建筑、绿色建筑、高科技建筑、智能建筑为名号的一系列产品,但是真正能够做到高舒适度低能耗的产品并不多,绝大多数项目都是在利用各种名词进行炒作,仅仅是对一两项高新技术进行简单的拼装。
生态节能建筑不能简单复制。我国幅员辽阔,跨越若干气候带,根据气候特点的不同共分为五个气候区域,各个区域有着各自不同的气候特点。因此,在进行设计时就要求对当地的气候特点有清晰的认识,并选择适合当地情况的设计策略,从而最大化利用区域气候的潜在优势。另一方面,每一个建筑所处的区域、朝向、功能、造型不同,设计时应从地形地貌、植被、水资源、场地、建筑性质、形式、朝向、形状等方面来考虑,而不能依照其他建筑“照猫画虎”。如果不加分析的生搬硬套,在投入大量资金的情况下,不但达不到预期的目的,反而会适得其反。
从全方位、全生命周期着眼生态节能建筑是一个有机的整体,设计时必须从全方位、全生命周期考虑。全方位,要求从与建筑相关的方方面面着手分析,没有对建筑进行全方位详细分析的生态节能方案,往往会忽略某些重要因素,对资源造成浪费。在进行建筑尤其是生态节能建筑设计时,应充分考虑建筑的功能和特点,以功能决定形式,而非追求视觉冲击效果,但有的时候,建筑艺术和技术可以实现很好的融合。
实例:深圳蓝牙水晶广场,采用了很有视觉冲击力的结构形式,但采用这种形式的原因却不是为了达到视觉冲击的目的,而是出于生态设计的考虑。该地块受规划条件限制,若要达到甲方满意又符合规划容积率,两栋建筑之间的间隙就变得非常窄,如果采用通常结构形式,将来会形成广场风的存在,影响人的行走和安全。因此在设计时通过模拟软件计算,去掉了建筑下部的一个角,采用特殊的张拉结构形式。在造价增加不多的前提下,有效消除了广场风的形成,同时达到了现代化的建筑风格,实现了建筑艺术、结构科技和生态环境的完美结合。(图1)
图1 效果图
在施工图报批的部分有建筑节能PKPM的设计计算专篇,但是笔者认为建筑节能的计算不光是为了报批审核,它也是建筑设计极为重要的一环,关系到将来业主的节能使用,更是关系到国家节能的大事。如今建筑越来越现代化,现代住宅也对采光通风提出了更高的要求,大面积玻璃幕墙、大面积落地窗的使用越来越频繁,这就需要我们更多的从节能角度考虑出发。笔者认为节能降耗要先从建筑节能做起,而建筑节能要从建筑材料做起,尤其是玻璃。有数据显示,通过玻璃门窗造成的能耗占建筑总能耗的40%。所谓节能玻璃,顾名思义就是节约能源消耗的建筑玻璃贴膜产品。笔者曾在一节能环保展览会上,亲自体验了一次节能玻璃。在一家生产节能玻璃企业的展台上,摆放着普通玻璃和节能玻璃,将手放在节能玻璃和普通玻璃间,并没有感觉到明显的冷热温度的变化。将手靠近节能玻璃,发现失去了热感。那是一款低辐射玻璃又叫LOWE玻璃,是镀膜玻璃家族中的成员,也是目前节能玻璃中的主力产品。LOW-E玻璃作为节能玻璃届的宠儿,比单片普通玻璃节能75%,比普通中空玻璃节能40%,使用LOW-E玻璃可以有效节省制冷和取暖费用50%左右。也就是说,一套100m2的两居室,每年的采暖费和空调费以1万元计算,使用LOW-E玻璃只用花费5 000元。LOW-E玻璃独具的绿色、节能、环保特性,使其在许多国家很快得到广泛的应用,欧盟、北美以及其他一些国家,纷纷制定法规和标准。强制性规定新建筑必须使用以LOW-E玻璃为最佳配置的节能玻璃产品。笔者认为这都值得我们借鉴学习。很多开发商认为节能玻璃成本高,事实上,采用节能玻璃所增加的投资,在今后几年的节能效益中就可以得到补偿,更不用说节能所产生的社会效益了。而这些好处完全可以告诉业主,并且成为房屋销售宣传的卖点。
随着人们环保意识的增强,人们对住宅质量的要求越来越高。“绿色”、“生态”、“健康”等理念已成为住宅的最大“卖点”。然而,许多小区只是停留在小区绿化和社区服务层面上,能提高人们生活质量的绿色环保太阳能热水器,并未与建筑达成完美统一且未大面积地普及推广。目前,太阳能仍有很多安装项目还是以家庭为单位,但在安装的过程中,不可避免地有很多调解工作要做。一些地方的房产开发商认为,设计图纸上没有设置热水器管道,如果大批安装,露在户外的水管会影响房屋外部美观;其次,斜坡楼顶不便于安装。现在有些小区里太阳能热水器比比皆是,但有些小区的物业管理条款中就明确规定不准安装太阳能热水器。太阳能热水工程主要集中在企业宿舍楼、招待所和一些培训中心。每一项目都有单独的设计方案,按标准严格执行,还要通过更严格的验收。我国还没有出台有关整体安装太阳能热水器的一系列标准,而标准出台之前,房产商就没有权利擅自决定在自己的项目上整体安装。太阳能热水器利用的是可再生的清洁能源太阳能,每平方米集热器每年可节约标煤120~180 kg,可大量减排二氧化碳、二氧化硫、粉尘等有害物质,并减少煤、燃气等不可再生能源的消耗,提高人类的生活、健康水平。值得注意的是,太阳能热水器要与建筑完美结合,必须做到:根据建筑特点形式,生产与之配套的太阳能热水器;规范太阳能热水器在建筑物上放置和安装,与建筑商协调搞好管路的预留;结合建筑、地区特点,搞好太阳能防风、防雪、防雷等安全防护等。要想使太阳能与建筑完美结合,需要环保部门、太阳能厂家、房地产及物业管理部门的通力合作。把太阳能纳入绿色住宅、绿色人居的前期规划,使太阳能热水器融入建筑自然结构和人造自然结构,完美建筑组织空间,使其浑然一体。太阳能热水器与建筑的完美结合,给人类创造了舒适的社区、健康的住宅,更保护了自然环境,极大地缓解了地球的压力。太阳能热水器属于一次性投资,虽然购买时比电、燃气热水器等贵,但在使用过程中不再投资,且安全可靠,操作简单方便,综合计算,太阳能热水器投资最少。而太阳能取之不尽用之不竭,是我们最大的能源财富,应该加以利用。随着行业的发展,技术的进步,太阳能热水器的性能已经可以满足用户24 h随心所欲的使用要求。太阳能热水器与建筑结合的方式也是多种多样,分为屋面隐藏型、墙体型两大类;用途上也很广泛,既可以产生热能或电能,又可以当作防水和绝热材料,还可以作表面装饰材料使用。如果房产开发商从设计、建设开始就像对火、电那样,把太阳能(光热、光电)与房屋融为一体,这样既可以增添商房的功能,也可以满足住户的实际需求,自然会提高商房的销售量。
屋顶绿化通俗定义是一切脱离了地气的种植技术,它涵盖面不单是屋顶种植,还包括露台、天台、阳台、墙体、地下车库顶部、立交桥等一切不与地面自然土壤相连接的各类建筑物和构筑物的特殊空间的绿化。它是人们根据建筑屋顶结构特点、荷载和屋顶上的生态环境条件,选择生长习性与之相适应的植物材料,通过一定技艺,在建筑物顶部及一切特殊空间建造绿色景观的一种形式。屋顶绿化已经不仅仅是园林教课书上的“屋顶花园”一个章节,而是被提升、扩大为一个新的行业。屋顶绿化与地面绿化同属城市园林范畴,是城市园林的一部分,但如同园林区别于林业一样,同属而又有别,它有诸多不同于地面绿化的特殊性和复杂性,是当代园林发展的新亮点、新阶段。屋顶绿化优化环境,治理大气污染,既节约用地、节省能源、节俭开支,又是建筑和园林绿化艺术、人类与大自然的有机、有效的结合,可以收到生态、景观、环保、节能和造福人民等多项长远的综合效益。
室内污染在现代建筑中较为严重,对现代人类生活造成严重影响。所以建筑外观设计时候的采光通风设计十分重要,后期装修建设的材料也应该重视。由于参与后期装修较少,笔者查阅了相关资料,结合自家装修的经验,总结几个绿色装修的要点:1)绝对的环保装修材料是没有的,因此也就没有绝对的绿色家居环境。2)在装修设计时要考虑到资源的综合利用和节能问题,注意合理搭配装饰材料,充分考虑室内空间的承载量及通风量,提高室内空气质量。3)在施工时,尽量选用无毒、少毒,无污染、少污染的绿色施工工艺,并且加强施工现场的管理,降低粉尘、噪声、废气、废水对环境的污染和破坏。
实例:某建筑位于莆田农村,为亲戚的私人建筑,考虑到当地人文情况,该建筑简洁大方,又具有现代气息,采用大面积坡屋顶,三楼及四楼侧有局部露台。顶部笔者先采用刚性防水一层,然后采用了干粉砂浆作为隔热材料(以前隔热材料多采用聚苯板或者聚苯颗粒,但为化学材料可燃烧,故而现在不建议采用),再做一层防水涂抹,上部外挂蓝色彩瓦。这样就很好地解决了屋面的防水隔热问题。外墙也采用干粉砂浆涂抹保温。门窗用塑钢门窗,玻璃均采用LOW-E中空玻璃。尽管是莆田农村,但是这些建筑材料也都很快买到,师傅的工艺也不错,门窗密闭性好,现在各地建材市场发展很快,只要有心,很多绿色节能的材料都能够买到。由于购买了一个斜板式的太阳能热水器,笔者在后期对坡顶设计局部特意做了修改,根据太阳能板的尺寸在坡屋顶上做了一个孔位,太阳能板安装上去就可以严丝合缝,浑然一体。另外屋面水箱放置在屋面后侧,由于后侧为后山,不影响外观,故而没做设计上的处理。三层及四层露台建议业主除了做防水及保温层外,在瓷砖的上部铺10公分的种植土,做露台花园,并提出节能绿化的好处,业主欣然接受。私人的住宅融入了一点绿色节能元素,虽然做的不多,但是达到了很好的效果,美观实用。(图2、图3)
图2 露台绿化示意图
图3 总范例示意图
每一个建筑都会存在特殊性,每一个绿色节能设计都有其适用范围,如果我们在设计时不对建筑绿色节能的特殊性进行深入思考及分析,那就不能设计出最合理最优秀的绿色节能建筑作品。建筑是百年大计,现代社会人们的生活多数时间都在建筑内度过。优秀的建筑作品是关系民生的大事,也是我们建筑设计者的大事和责任。
图3 乐海社区服务中心效果图
适应社会发展需求的新型社区服务中心建筑是政府服务社区居民的前沿哨所。社区服务中心功能的便民化、多功能化是将来发展的趋势。
如何设计好社区服务中心建筑,让在城镇化发展中的社区居民能分享我们国家经济蒸蒸日上的发展中带来的间接红利,是广大建筑设计工作者的使命。设计好“以人为本,服务社会”的公共基础服务建筑,需要我们离开电脑屏幕,走出去多观察,多调研。确实的了解广大的人民群众对此类建筑的需求。让社区服务中心等公共基础服务型的建筑能成为群众乐意前往的公共行政服务场所,同时也是群众喜爱的聚会、活动、锻炼、学习的文化中心。
希望通过以上的粗浅介绍能抛砖引玉,引发同仁对社区服务中心等公共基础服务建筑的设计探讨。
[1]钟蕾,罗京艳.城市公共环境设施设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]斯坦·埃勒·拉斯穆森.城镇与建筑[M].天津:天津大学出版社,2013.