绿色建筑的设计要点及发展趋势探索

2021-08-10 00:49合肥工业大学设计院集团有限公司安徽合肥230000
安徽建筑 2021年7期
关键词:建筑设计绿色环境

张 烨 (合肥工业大学设计院(集团)有限公司,安徽 合肥 230000)

1 绿色建筑的发展背景

1.1 绿色建筑的含义及发展历程

绿色建筑是指,在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,构建一个健康、舒适高效,与自然和谐共生的建筑空间,是可持续化发展的建设手段。

上世纪60年代,美国建筑师保罗·索勒瑞提出了生态建筑理念,标志着绿色建筑思潮的诞生。我国于2004年9月启动“全国绿色建筑创新奖”,这也成为了中国绿色建筑全面发展的标志。绿色建筑可以在兼顾建筑质量以及功能、美观的前提下,更好地实现资源集约、节约利用,是建筑发展必然走向的阶段。

1.2 绿色建筑设计特点

1.2.1 节能环保

节能是绿色建筑的核心理念,相比较于传统建筑,绿色建筑更加关注太阳能、风能等自然资源的应用,注重建筑保温和水资源循环利用。

环保是绿色建筑的重要内容,建筑的节能是环保的体现,建筑材料的来源和处理同样是环保的体现。绿色建筑相比较于传统建筑,在建筑材料的回收利用层面会重点关注,这样可以减少建筑垃圾的产生,对环境保护和室内空气环保都具有积极的意义。

1.2.2 适宜性与地域性

绿色建筑在设计过程中需要结合当地的特定条件,合理地规划设计建筑方案,确保方案的可行性和适宜性。由于地域空间的特异性存在较大差距,因此在这个设计过程中的具体方案也会呈现一定的地域特征。

1.2.3 健康舒适

建筑是为人而服务,科技的进步也在不断地提升建筑的舒适性,例如恒定地保持室内温度、湿度以及采光。此外,在室内材料方面也要做到环保,尽量采用环保材质,最大限度地降低室内空气中氨、甲醛、苯等挥发性有机物浓度。

2 绿色建筑设计在发展中的问题

2.1 研发成本大

绿色建筑设计在发展中需要消耗大量资源,并对资源的利用率有着严格的要求。绿色建筑设计师须要使用较少的材料来完成较多的建筑。在设计过程中需要注意节能减排和有限的建设项目资金,关注成本的问题。

2.2 相关规定不完善

自然资源的过度使用造成现在资源短缺的现象,节能减排成为我国现阶段急需解决的战略性问题,绿色建筑在整个建筑设计中要求最大限度地节约资源,并且保护环境、减少污染。相关规定应当进行合理完善,对建筑施工进行有效地控制、指导和规范。

2.3 环保意识不够

传统的建筑设计很容易造成环境污染。很多设计人员对于环保的意识还不够充分,在设计理念上往往只重视人的健康,忽略了对于环境的无污染。盲目地把节能作为施工的主要目标,忽视了对于资源的合理利用,造成资源的利用效率低下。

3 绿色建筑在实际项目中的运用

3.1 绿色建筑设计步骤

3.1.1 绿色建筑等级确定

按照具体项目的基本概况,确定建筑的使用性质和功能类型,按照相关规范标准和预估分数,确定绿色建筑等级,分为一星级、二星级和三星级3个等级。

3.1.2 软件模型计算

将建筑初步方案导入绿色节能软件中进行分析,调整参数并生成报告,精准把控节能、风环境、采光、声环境等计算结果,并将结果反馈于建筑方案设计中,做出适当的调整,保证建筑方案落实的科学、合理性。

3.1.3 各专业配合设计

由于绿色建筑是一个复杂而系统的工程,从室外环境到室内装修到水电暖气都涉及了诸多专业与学科,需要不同的专业人才相互配合,需要协调好控制项、一般项、成本、可操作性等关键问题。

3.1.4 整合设计

在以上三个步骤顺利完后,即整合为最终的绿色建筑设计专篇。

3.2 项目概况

如图1所示,本文所选的实际案例为安徽省胸科医院肥西院区项目设计,项目位于合肥市肥西县,北至下派河路,东至蓬莱路,南至深圳路,西至妙道山路。总用地面积约17hm²(265亩),总建筑面积约22.68万m²,其中地上建筑面积158000m²,地下防空及停车场面积68800m²。总床位数1500床,绿地率36%,容积率0.87。

图1 效果图

3.3 绿色建筑设计内容

3.3.1 种植屋面

本方案在屋面防水层上覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料,并种植植物,起到隔热作用的屋面。

3.3.2 场地生态雨水设计

本方案结合雨水生态设施、透水铺装、调蓄池以及场地回用等手段,使场地年径流量控制率达到70%。

3.3.3 室内环境分析

设置能源管理平台,对建筑各部分能耗、用水、室内外环境进行监测、计量、数据反馈等。通过细致的数据与强大的数据分析平台,对能耗历史数据进行分析及建模,预测下一阶段的用能情况,为管理者提供决策数据支持。

3.3.4 室内空气品质监测

对人流密集区域和人流量变化大的区域设置CO2、PM10探测器进行数据采集和分析,实现室内污染物超浓度报警,并与新风联动。对地库设置CO感应器,并与排风联动,实现地库通风的节能。

3.3.5 充分利用自然能源

整合、采用太阳能集热、太阳能光伏发电、光导管、雨水回收再利用、海绵城市系统、屋顶花园保温蓄热系统等低碳高效的绿色生态技术与设计,降低医院能耗,使医院实现良性的可持续发展。

3.3.6 风环境

图2为过渡季风向为NE的情况下建筑外窗压力分布图。可以看出:目标建筑群50%以上区域门窗内外风压大于0.5Pa,有利于室内自然通风。由此可得:

图2 风环境分析

自然通风:夏季室外平均风速条件下,大部分建筑前后压差基本大于2Pa。有利于实现室内自然通风。

行人舒适性:通过夏季最多风向的平均风速进行模拟,本项目周边人行区域的风速均小于5m/s,且风速放大系数小于2,符合行人舒适性要求。

3.3.7 光环境

图3为本项目在夏至日和冬至日的太阳热辐射分析图,此图表示建筑用地范围内全年日平均辐射分布,红色的辐射区域太阳辐射相对较弱,黄色的太阳辐射区域相对较强。

图3 光环境分析

由此可知,本方案在建筑初设计阶段,门窗的面积及方位布置合理,即人工自然口分布合理,可得到较好的自然采光,有利于自然通风,带走热量,减少夏季的供冷负荷。对于太阳的热辐射问题,可根据日光的变化规律,考虑从最简单的遮阳板到智能控制,即能随实际情况即时调整的复杂设施,以减少太阳的直射光辐射所导致的热增益。

3.3.8 声环境

由图4可知,本项目日间建筑面受声强度最大值为50dB(妙道山路侧),最低受声强度42dB(蓬莱路侧),夜间建筑面受声强度最大值为39dB(妙道山路侧),最低受声强度31dB(蓬莱路侧)。分析模拟结果可知,本项目建筑表面噪声在临近主要通行道路(下派河路和妙道山路)一侧50dB,触及1类声环境功能区标准限值的要求,基本满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)中1类声环境功能区标准限值;而项目场地内部及远离道路区域,由于医院、总务、综合楼等办公功能区的建筑体遮挡,噪声仅41dB以下,满足《声环境质量标准》(GB 3096-2008)中0类声环境功能区标准限值。

图4 声环境分析

4 绿色建筑设计的发展趋势

4.1 优化技术,培养人才

绿色建筑设计秉持可持续发展理念,其核心思想也是以人为本。想要绿色建筑设计能够进一步地发展并且得到充分的利用,就需要加大专业人才的培养力度,运用科学技术不断地对绿色建筑的设计理念进行创新与发展,只有将保护生态文明顺应时代发展方向进行融合,才能进一步为人们生活工作提供便利的同时,保护好地球资源。

4.2 健全整体的规章制度

想要确保绿色建筑能够有序地进行下去,就必须健全其整体的规章制度,在设计施工的过程中严格地按照规章制度进行施工。严格规范地对建筑材料进行筛选,从建筑根源上选择绿色环保的材料,减少建筑施工中的有害垃圾的产生,降低施工对于环境的损害,才能保证建筑物在各方面都能够达到绿色的标准,有效地实现国家可持续发展的战略目标。

4.3 加强生态环保理念

绿色建筑设计人员需要加强自身的生态环保理念,在进行建筑设计的时候需要从实际情况出发,因地制宜地进行设计。秉持着可持续发展的理念,构建绿色环保的设计方式,最大限度地减少资源消耗,将建筑物融入自然,维持人、建筑与自然三者的和谐共生关系。

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