陈磊
(江西省华杰建筑设计院有限公司,江西南昌 330000)
城市化的迅速发展给建筑设计领域带来新的挑战。随着城市化水平的不断提高,建筑设计人员要学会将绿色建筑设计理念,应用到实际设计中。保证在建筑的全生命周期内,都能做到节约能源、保护环境,有效规避不合理的设计对生态环境造成恶劣影响。给自然环境带来保障的同时,也要给居民创造安全健康、宜居宜行的环境,实现人与自然的和谐发展。
绿色设计理念产生于人们的环保意识,是为应对当前环境形势,为未来发展做铺垫的先进设计理念。20世纪60年代意大利著名建筑师索勒瑞便把“建筑学”和生态学合并,提出“生态建筑”的新理念。20世纪70年代石油危机的爆发更是警醒人们保护环境的重要性。直至20世纪80年代,节能建筑发展体系逐渐完善,绿色建筑理念在一些发达国家得到实践。绿色设计理念结合人与自然环境的实际需求,考虑到建筑存在全周期的需要,是人文、生态、建筑、科学的有机结合[1]。
建筑工程在施工过程中往往会出现能源过度消耗的情况。例如在材料运输、机械运输、人员的管理和调整等环节,都会出现情况较为严重的能源浪费现象。面对这些现象,必须提高能源利用率,降低能源消耗。建筑工程项目规模普遍较大,需要调动和运用的人力资源、材料能源数量都是巨大的。因此,要选择距离较近的供应商,避免由于材料运输距离过长导致大量能源资源在运输过程中受到损耗。科学合理的规划和高效运输线路的选定都是提高能源利用率的有效措施。
我国科学技术的不断提高,不仅体现在互联网方面,在建筑方面同样功勋卓著。各种新能源材料的广泛应用,在实现了节能环保的同时,也为居民的身心健康提供保障。在绿色建筑设计理念的研究和运用过程中,新能源材料研究人员和建筑设计人员都要学会充分利用现代科学技术,研究出越来越多既符合自然环境发展要求,又符合人类发展要求的技术和材料,有效规避环境污染等问题,平衡室内外的环境质量,减少化学物质在建筑设计中的不合理应用,维护人们的身心健康和生命安全[2]。
建筑施工地址的选择和现场的设计工作是建筑设计的重要工作环节,是成立合理科学的施工方案的基础。只有设计人员真正到达施工现场,亲自了解施工现场的真实情况,才能够做出有针对性的、科学合理的施工方案,提高施工方案的可行性,实现施工方案和施工现场的和谐,提高二者之间的匹配程度。地理因素是施工地址选择和现场设计环节最需要关注的一大因素。全面考虑地理因素可以在一定程度上减少能源的消耗和浪费,提前了解周围环境还可以合理取用周边能源,如水资源等,避免能源运输过程中产生的消耗和浪费问题,提高资源的利用率。掌握施工场地周围的地质地貌情况,还可以减少施工过程中不必要的劳动损耗,提前做好准备方案,绕过危险、施工难度较大的地段,或者提前想好解决措施,不耽误施工效率。全面考虑地理因素还可以减少施工对于周围自然环境的影响,如选择不影响周围自然环境的地方倾倒废料等。选择好的地质,还可以与周围环境相辅,改变环境状况,提高环境质量。
所谓绿色环保材料就是指能够达到较高生态环保特性标准的施工材料。绿色环保材料的一大特点就是与传统施工材料相比,对自然环境污染小,对人体危害小。在建筑施工过程中占据着明显优势。虽然污染小、耗能低是绿色环保材料的一大优点,但是这并不影响其完工质量。绿色环保材料在满足人们可持续发展要求的同时,完全能够达到建筑工程的施工使用标准,是在保障安全无污染的前提下,选用可以循环再利用的高质量施工材料。目前建筑施工工程中最为常见的绿色环保材料有发泡聚苯乙烯等。而空心砖、粉煤灰混凝土等建筑材料主要用于墙体设计等砌体结构上。这些材料大大提高了建筑材料的使用率,减少了建筑材料的用量,实现了建筑工程上的节能低耗。以电谷锦江酒店为例,该酒店在建设过程中使用了污水源热泵技术。污水源热泵技术是一种将处理过的城市污水用于建筑采暖、制冷的技术,是一种可再生能源建筑技术,每年能够有效利用737万t污水,比传统节能系统节省约188万度电,少用752t煤。还可以减少二氧化碳、二氧化硫等各种气体的排放,比传统节能系统节约近200万元。
平面布局合理与否直接影响到使用者的体验感好坏。在设计建筑方案的过程中,采光好坏是十分重要的,平面布局要优先考虑到自然光的应用率,要增强对自然光的应用,以此减少室内照明灯具的使用率,减少电能消耗。同时,太阳光具有消毒杀菌、防潮等作用,合理布局自然采光区域,能够提高使用者居住好感度。在进行平面设计的过程中,设计者要正确把握建筑的体形系数,在此基础上,根据建筑的散热面积和体型系数的关系,做好分析。同时要在符合建筑采光面积设计标准的基础上,尽可能扩大平面布局的采光面积。设计者还要考虑好建筑朝向问题。建筑朝向的主导作用就是采光情况,要尽可能扩大采光面积,但是还要注意避免阳光直射。合理的平面布局能够最大限度扩大采光、降低耗能、满足使用者要求,从而提升用户体验感[3]。
很多人会将目光更多的放在节能型照明工具上,却忽略了节能门窗的重要性。门窗作为室内采光和通风的重要介质,也是建筑工程中的节能重点。在实际施工过程中,设计者要将建筑实际建设情况与朝向、地理位置等多种因素结合考虑,对门窗进行科学合理的设计。除了要考虑到室内采光、通风等情况外,还要确保门窗具有良好的保温性能,夏季通风,冬季也不能漏风。这就要求设计者对门窗材料具有一定了解和研究,选用合理材料制成的门窗,控制门窗占据的面积,保障通风效果的同时,还要减少热能的损耗。以南方南北立面的建筑物为例,建筑物东西立面理应使用可回收循环使用、自洁功能较强的陶土板,屋面则使用有相同功能效用的法国钛锌板。为保证节能低耗,建筑物门窗则选择高透双银Low-E中空玻璃,窗框使用断桥隔热金属型多腔密封窗框,这两种材质可以加强窗户在夏季的散热能力,进而减小空调的负荷。传统建筑空调负荷大概为41.71W/m2,使用绿色节能建材,可以使空调负荷下降到23.53W/m2。同时还可以保证不影响冬季采暖,如图1所示。
图1 节能型门窗
除了要选择正确的建筑施工材料、门窗材料外,随着建筑行业的不断发展,各种各样的新型墙体材料也不断涌现。设计者选用的新型墙体材料首先要满足建筑节能设计的指标。其次要与设计的建筑实际情况相结合,判断是否符合该建筑设计需求和使用标准。最后,新型墙体材料中具有多孔结构的材料,如加气混凝土等,此种材料由于其特殊的物理结构,具有非常好的导热性能,运用此种材料制成的墙体通常具有非常好的隔热效果,能够有效减少热能向外扩散,符合建筑设计中的节能低耗的要求,达到降低能源消耗的目的。
立面设计始终是绿色建筑设计的重要环节之一,而单体外立面设计,更是建筑设计的一大重点。我国占地面积较广,南北气候差异很大。因此要想做好建筑设计,设计师在开展单体外立面设计工作前就要先行了解好所处地域的气候变化情况,结合当地的气候变化特征选择合适的施工材料和立面施工形式。具体问题具体分析始终是建筑设计领域的基本原则。总的来说,对于我国北方的建筑设计而言,在进行单体外立面设计时要严格把控建筑的体形系数,做好墙面和窗户的比例设计,要保证各方面设计符合规定性指标。
综上所述,我国始终积极倡导绿色建筑理念,并在实际建筑工程中取得了良好的应用。绿色建筑理念已经成为我国建筑设计的基础理念。从建筑设计的选材到施工都体现着可持续发展的绿色理念,从市场到政府也都支持鼓励绿色理念的发展。相信随着我国科学技术水平的不断发展,建筑行业也会在绿色建筑理念的指引下越走越远。