何曙俊
华通设计顾问工程有限公司上海分公司 上海 200040
在我国经济发展新形势下,居民生活生产对建筑工程的需求量持续增加,通过相关调查显示,建筑能耗位居我国各个行业的首位,尤其对于现代建筑,功能更加完善、设施更加齐全,建筑运行所需能耗较大,在此背景下,绿色建筑应运而生。绿色建筑是一种环保型工程,其具有节能、环保、低碳的特点,与以往的建筑存在显著区别,在关注居民使用体验的同时,更加重视自然与建筑的有机融合,而想要发挥绿色建筑的特点,在开展工程设计中,则要通过合理的节能环保设计,突出工程绿色价值,引领居民开展低碳生活。
绿色建筑是针对环境污染和能耗增加而提出的新概念,在为居民创设宜人、舒适、健康环境的基础上,尽量降低建筑运行能耗,不对生态环境造成污染和破坏,在行业发展新形势下,绿色建筑已经成为一种趋势和潮流。绿色建筑主要体现在以下两个方面:第一,为居民提供舒适的建筑环境,提升其生活品质;第二,保护环境、降低能耗,尽可能地将建筑回归自然。
绿色建筑属于一种实践活动,在项目开发设计中充分利用生态资源和天然条件,在创设优质环境的基础上,控制能耗、避免污染,降低人为活动和建筑运行对生态带来的破坏,在人类行为和生态环境之间寻求平衡。从建筑行业的发展角度分析,绿色建筑属于全新的设计模式和设计思维,在重视建筑使用功能的前提下,给予环境更多的关注,也有助于维护居民的心理和生理健康[1]。
(1)宜居性。绿色建筑的建造设计目的是为居民提供更加优质、高品质的生活的体验,在保证居民正常生活、建筑使用功能的基础上,实现生态环境与人为活动的协调发展。因此,在开展节能环保设计中,要将宜居性置于设计首位,突出建筑的生活便捷性和使用功能,根据现代居民的生活需求,确保设计的实用性和生活价值,以此为基础引入相关节能技术、应用环保措施。
(2)环保性。环境污染已经成为世界各国面临的最主要问题,尤其在人类活动范围不断加大的今天,生态环境遭受了严重破坏,建筑工程在实际运行中,其会产生大量环境污染物质,例如建筑能耗则需要耗费煤炭资源进行电力供应。绿色建筑以环保低碳为目标,在开展工程设计中,要结合当地的自然环境、生态气候以及生活习惯,注重突出设计的环保性,充分利用土壤、地表水、植物以及环境等因素,降低建筑运行施工对环境造成的破坏。
(3)循环性。循环经济和低碳经济是当前我国构建“生态型社会”的关键举措和重要途径,循环经济提倡应用可二次利用的能源和材料,避免资源浪费和环境污染,绿色建筑在开展环保设计中,要秉承循环性原则,回收可利用而材料和能源,做好水源节约、土地规划和材料二次利用等工作,在降低工程造价的同时,避免对附近生态带来污染[2]。
(1)建筑主体规划。建筑主体规划是发挥绿色建筑节能环保作用的关键环节,在具体设计中,设计人员要把握以下几个方面,确保主体规划的合理性和生态性。首先,设计人员要充分考虑建筑所在地的环境特点、天气温度、气候变化、四季风向等因素,利用三维建模技术,对建筑主体进行初步规划,可充分利用自然资源,对设计方案进行不断调整和修改;其次,在建筑群主体规划中,要对布置结构、平面体型进行科学设计,确保所有建筑都能够享受充足的日照,起到降低能耗的作用;最后,对室内外空间合理布局,对窗户门的位置进行优化设计,促使室内可形成对流风,提升室内的通风质量。
(2)采光通风设计。在现代建筑中,采光和通风是能源消耗的关键组成部分,在绿色建设设计中,设计人员也要将重心置于采光通风中,通过合理的规划设计,提升室内采光率和通风效果,摆脱对通风设备和照明设备的依赖。首先,窗户作为室内自然采光的关键部位,现代用户都喜欢明亮的大尺寸窗户,但如果尺寸过大则要加速室内温度流失,设计人员要结合建筑朝向和建筑体型,保证窗户尺寸合理,延长室内光照时间,可满足居民白天照明的需求;其次,建筑布局会影响光照效果和通风效果,例如曲面建筑在能耗方面要低于直面建筑,因此,设计人员要对建筑布局合理规划,通过科学的布局加速室内空气置换和流通;最后,设计人员还要从立体设计、三维空间、平面布局等方面,解决室内通风不畅的问题,在兼顾建筑使用功能和外观需求的基础上,提升室内通风和光照质量。
(3)建筑外墙设计。外墙属于现代建筑主体的关键组成部分,对于绿色建筑而言,外墙设计不仅要发挥其保护建筑、美化建筑的职能,还要具备一定的节能环保属性,因此,设计人员要兼顾环保、节能以及美观等因素开展外墙设计。首先,科学选择外墙材料,随着建筑行业的发展,各种新型的外墙材料不断涌现,例如新型隔热砖,其具有较强的隔热性能,可以避免外墙散热过快、维持室内温度平衡,降低室内取暖能耗;其次,在外墙门窗材料选择中,要尽量采用新型材料,例如在窗户材料中,以往的双层玻璃已经逐渐被时代淘汰,镀膜玻璃、夹层玻璃等新材料获得广泛应用,其能够提升窗户的透光性,满足使用者对采光的需求;最后,为了避免室内出现热交换问题,在门窗施工中需要确保其密封性,采用新型工艺和新技术,同时,为了避免阳光直射,在建筑周围可安装具有遮阳功能的构造物,美观建筑外墙。
(4)种植绿色植物。绿色植物在建筑群中具有关键作用,其可以调节区域小气候,降低建筑群中的温度,降低居民对空调的依赖,起到降低能耗的作用,在绿色建筑设计中,设计人员要在兼顾周边环境的基础上,合理种植绿色植物。首先,设计人员要根据当地环境气候和自然特征合理选择绿色植物,例如在我国北方地区,冬季较为寒冷,要尽量选择落叶植物,能够避免其吸收更多的阳光,提升小区内冬季温度;其次,可考虑在建筑外墙种植攀缘类绿色植物,不仅能够起到美观建筑外观的作用,还可以在夏季降低墙面热辐射,促使室内更加凉快;最后,对建筑用地进行合理规划,提升小区内的绿化面积,并且充分利用附近的生态环境,将人工绿化和自然绿化有机融合。
(5)使用环保材料。环保材料是绿色建筑的重要体现,在具体设计中,设计人员要综合考虑材料的环保性、性能、成本以及类型等因素,科学选择环保材料,促使材料应用符合绿色理念,在选择材料之前要做好调查评估工作。当前主要采用的环保材料为:第一,低排放、低毒材料,例如大芯板、纤维板等,在材料制作中将其中的毒性有效消除,对人体健康和室内环境不会带来危害,安全性和环保性较强;第二,无害材料,石材是这类材料的代表,例如天然石材,其不仅美观性和使用性能突出,对环境不会造成任何污染;第三,金属塑料材料,例如铝管材料以及塑料管材等,其可以替代以往的金属管材,避免管材在长期使用中生锈,并且具有重复利用的价值;第四,混凝土砌块材料,这类材料的隔热和蓄能效果,符合绿色设计理念,可以起到一定的节能和环保作用。
(6)应用新型能源。建筑运行需要消耗大量的能源,而节能理念的指导下,设计人员要充分考虑应用新型能源,在降低建筑能耗的基础上,发挥其低碳的优势。首先,应用太阳能,太阳能是目前建筑工程中应用最为广泛的清洁性能源,例如太阳能储存板,其将储存的太阳能转变为电能,满足建筑运行的电能需求,又例如太阳能热水器,可以利用太阳能进行水加热,满足用户对热水的需求;其次,应用地热能,其属于一种新型能源,主要用于建筑取暖中,能够降低取暖对煤炭资源的消耗,用户可结合实际需求自动控制温度;最后,应用风能,风能目前在我国内蒙地区开发程度较高,已经成为当地生活和生产用电的重要形式,在绿色建筑中,合理应用风能可以满足建筑公共设施的用电需求,例如在照明灯具设计中,可采用风能发电[3]。
总而言之,在社会发展新形势下,人类生活与自然环境的矛盾日益突出,资源消耗、环境污染成为制约社会可持续发展的关键因素,建筑工程作为当代居民生产生活的必需品,绿色建筑是行业必然发展趋势。在开展节能环保设计中,设计人员要在秉承既定原则的基础上,合理应用相关技术和工艺,降低建筑能耗、保护附近环境,满足居民的日常需求,实现建筑工程与生态环境的协同发展。