杨富生
(山西中方森特建筑工程设计研究院,山西 太原 030002)
在经济社会和生态文明社会发展中,因资源损耗量的增加和污染问题的加剧,造成了较大的成本损耗,不仅阻碍了总体效益的上升,也不利于可持续发展战略的落实。尤其是建筑行业,作为能源消耗和污染较大的产业,有必要对其实行改革和优化,以达到我国长远发展的战略目标。
绿色不仅是大自然的代表色,在现今和谐社会构建中也起到非常重要的作用。随着我国科学技术的进步,人们认知意识也逐渐增强,对能耗及污染问题的关注力度不断加大,尤其是建筑这一高消耗的产业,更应该加大能耗和污染的控制力度。绿色建筑设计的出现,很好的解决了建筑中的问题,其将绿色这一理念很好的融入到建筑设计中来,从节能环保、绿色健康的角度对建筑展开剖析,选用合适的方式和材料完成设计内容,加强建筑的舒适性、健康性。
建筑设计的本质要求是在保障建筑质量的基础上,采取合理的布局方式提高经济和社会效益,减少建设中资金成本的消耗,推动建设企业的良好发展。绿色建筑设计理念的融入,为上述目标的实现奠定了坚实基础,绿色建筑设计加大了节能环保型材料的应用,减少了施工中材料过度损耗问题,提高了回收利用率。同时绿色建筑设计在一定程度上对建设流程实行优化,可缩短施工周期,达到节约成本的目标。
传统建筑设计中使用的材料或多或少都含有一些有害物质,如甲醛等,这类物质对人体健康构成严重威胁,且一些有害物质虽然会随着时间的推移逐渐减弱,但却无法根除,增加了建筑内外空间污染程度。而绿色建筑设计则以环保型材料为主,这类材料中有害物质含量稀少,不会释放较多有害物质,对于空间环境有着较好的维护效果,进而为人们生活和工作营造舒适、健康的空间。再者,环保型材料的经济性较强,使用寿命较长,满足了现代建筑的各项需求。
绿色建筑设计理念落实后,设计者在工作中会更加注重节能材料、节能技术等的科学选用,调整传统结构类型,以此更好地达到节能效果,减少能源损耗,降低污染物排放量。现阶段建筑企业已经逐渐加大绿色建筑设计的重视力度,希望通过绿色建筑设计理念的应用,实现对平面图纸及材料的科学调整,改进建筑整体质量。另外,在绿色建筑设计中,要求在考虑基础因素的同时,考虑经济性,以达到节能降耗、控制成本的目的。
科学选址与现场设计的合理性,会直接影响建筑外观效果与性能要求。绿色建筑设计中,建筑选址与现场设计会注重现场及周边环境的勘察和了解,通过对现场及周边生态环境的掌握,如污染系数、现有资源及数量等,根据建筑要求开展设计活动,这样一方面可加强建筑所在位置的安全性,降低施工难度,减少前期处理工作量。另一方面可对现场情况加以管控和处理,降低不良因素的影响,增强施工方案编制的合理性。为此,设计人员在开展绿色建筑设计活动时,需先做好区域信息收集工作,了解区域原始地质、气候等信息资料,再开展现场勘查,获取准确数据,注重绿色建筑设计的科学性。且在设计中,交通元素也是需要考虑的内容之一,不可忽视。
整体布局作为建筑设计的核心内容,为优化设计水平,可从环境保护和资源利用角度进行综合分析,以满足绿色建筑要求。同时,这样的设计可以高效利用资源环境的温度调节能力、观赏性条件等,减少后期人工建设。在设计阶段,应降低建筑吸收的整体热量,完善室内居住条件,主要从四方面着手:首先,建筑内部空间布局的优化处理。要求在保障建筑功能性的基础上,增大对现有环保型资源的利用率,减少照明系统、暖通系统等带来的能源损耗,加强室内环境的舒适性、实用性,营造良好的环境空间。其次,勘察室外自然环境特征,对建筑布局结构加以调整,将外部自然资源引入室内,实现内外部的有效衔接。最后,根据地区风向及气候变化特征,对建筑朝向、内部空间格局实行科学设计和规划,确保建筑内部的自然通风和采光,以太阳能、风能等自然资源替换原有的电能。
1)门窗设计,门窗是采光和通风的重要设施,在设计中要根据建筑朝向及内部空间划分情况,对门窗尺寸及位置加以设计和规划,以加强采光和通风效果,增加传热系数,保证室内空间舒适性,降低能源损耗。另外,在门窗设计中,可利用空气隔热技术来控制热量散失,以满足绿色设计要求。在门窗设计过程中,还要对当地的实际气候情况予以详细的分析,在此基础上进行制冷与制暖系统的有效结合,让自然资源的利用得到最大限度的发挥,获得良好的节能减排效果。
2)墙体设计,随着墙体材料种类的增多,选择难度也在加大。在绿色建筑设计中,应结合绿色环保、节能降耗要求科学选择墙体保温材料,优化墙体结构性能。如可利用加气混凝土填充墙体结构,提升保温隔热效果,解决能耗问题。在建筑工程建设阶段,可对外墙铺设隔热板,这样不仅能够起到良好的能耗节约效果,还可以增大该建筑物的美观程度,借此满足人们的各项居住需求。设计中需全面考虑绿色环保特征,合理选择墙体保温结构技术,注重内部空间设计的科学性,加强居住舒适性和环保性。
3)单体外立面设计,单体外立面的设计需要根据建筑所在区域的气候特征选择合适的设计方式,以优化结构性能。如在北方地区,冬季温度较大,单体外立面的设计应注重建筑体形系数的科学规划,以达到保温效果,增强室内空间的舒适性。而对于南方夏季温度较高的地区,在设计中则需注重自然风的应用,对朝向、建筑间距加以控制,以达到节能降耗的目标。此外,在北方因为考虑到冬季采暖保温性能,要求外墙跟外窗设计过程中,做好相关的保温隔热处理,以优化整体建筑物的保温性能。在南方区域,要尽量将建筑物外立面的颜色选择为暖色调,这样就能够促使外墙的热传导作用得到大幅度的降低,获得良好的节能效果。
4)屋面设计
图1 通风降温屋面
图2 种植屋面
常见的绿色建筑屋面节能设计形式以倒铺保温屋面、通风降温屋面、种植屋面这几种为主。倒铺保温屋面能够增强室内环境舒适度,是将保温材料直接铺设在防水卷材上,利用防水卷材的性能优势,加强屋面的保温隔热效果,进而降低能源损耗;通风降温屋面则是在屋面下部与顶棚间设置一个空气间层,利用架空技术来构建通风渠道,做好建筑散热处理;种植屋面最为简单,就是利用种植绿色植物的方式增强屋顶的防晒和保温效果。而且绿色植物还可对建筑内部的温湿度加以调节,改善室内空间效果,优化居民的舒适度体验。
绿色建筑设计的应用不仅能解决建筑行业存在的高能耗、高投入问题,也可在保证建筑质量的同时,对建筑内外部空间加以改造,增强其舒适性、环保性,控制资源的损耗,进而带给人们更好的居住体验。