张晓晋
山西晋设拓凡建筑设计咨询有限公司(030001)
绿色建筑的理念最早于20 世纪60 年代由美国建筑师提出,之后逐步在各个国家推广。作为建筑工程中可持续发展战略的集中体现,绿色建筑更加适合于现今低碳、节能、环保的需求,在节约资源、保护环境的同时,还能满足美观自然的需求,增进人与自然和谐。绿色建筑设计理念的倡导是建筑工程行业的大势所趋,也是设计的重要发展方向。
随着绿色环保理念在建筑行业中的日益兴起,绿色建筑在我国应运而生。住房和城乡建设部在《绿色建筑评价标准》中对绿色建筑进行了明确定义,即在建筑的全寿命期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。与传统建筑相比,绿色建筑技术更为先进,通过对周围环境中自然资源的充分结合与使用,带给了人们更加舒适健康的生活体验(如图1 所示)[1]。
图1 绿色建筑设计方案
不同于传统的建筑设计,绿色建筑设计是基于绿色生态可持续发展环保理念的,人们对建筑物设计建造上的要求不再只是遮风避雨,更多的是对建筑工程结构的美观、安全、质量提出了新的要求。将绿色生态理念充分融入建筑学设计中,一定程度上顺应了当前的时代发展,另一方面,也对目前我国现代建筑行业的发展起到推动作用。
随着我国城市化脚步的不断推进,建筑项目也变得越来越多,这也对环境造成了一定的污染。因此,在建筑工程中应用绿色建筑设计要以生态原则为主,在实际建设过程中应节约能源、保护环境。设计人员在进行绿色建筑设计之前要深入施工区域进行考察,利用专业技术设计出不影响生态环境的建筑,还要保证建筑在后期施工和使用过程中对周边的生态环境不会造成影响(如图2 所示)。
图2 建筑的绿色设计原则
自然性原则是指进行绿色建筑设计的全过程中,在满足技术要求和经济需求的前提下,尽可能将原有的地形地貌、植被水文等自然环境因素保留或利用。如果建筑所在地生态环境已经被破坏或在施工过程中产生损害,应该采用补偿技术修复所在地的生态系统,将风能、太阳能、地热能等可再生资源充分利用起来(如图3 所示)。
图3 不影响生态环境的建筑
一项建筑工程需要很多部门配合才能完成整项工程的建设。在多个部门的参与下,设计人员需要充分了解各个部门的职责范围和专业需求,所设计的方案能够适宜各个部门之间的有效沟通与协作,从而更好地完成设计内容。除此之外,技术人员在具体设计过程中还应充分发挥自身的专业技术,注重设计方案中的细节刻画和结构整合,使所设计的建筑在保证质量的条件下适应当今社会的发展[2]。
对于经济的可持续发展来说,绿色建筑设计可以说是最为重要和关键的内容。建筑设计中,除了要考虑绿色建筑设计理念的有效融入,还要考虑建筑工程建设的根本目的是否满足人们生活生产需求。可以说,在对建筑工程设计时,将宜居设计理念和绿色建筑设计理念结合起来是非常有必要的。例如,很多建筑材料具有刺鼻的气味,人们长期吸入就会对身体造成危害。因此,建筑设计中可以引入环保建筑材料,满足建筑性能要求,体现宜居性理念。
从长远角度来分析,绿色建筑设计的提出、应用对建筑工程的发展的确能够产生较好的推动作用,但是在每一项工作的实施过程中,却继续按照局限性的策略、标准来完成,这不仅无法得到卓越的成绩,还会促使绿色建筑设计的使用出现严重的偏差和疏漏。加强建筑的设计准备工作,给绿色建筑设计指明了具体的方向。绿色建筑设计的所有方案都涉及建筑工程的各项信息、参数等。由于传统设计不符合新时代发展的要求,因此设计人员就要对绿色建筑设计的可靠性作出评估和分析,尤其在设计过程中要提前预防可能产生的风险因素;设计工作的落实要确保绿色理念的融入,在实际功能上产生更好的效果,以减少对生态环境造成的破坏。
要对整体的建筑设计进行科学合理的规划。如在设计中,一是考虑建筑所在地区的地形、气候,降低土方的平整量,减少对环境的破坏。二是利用光线、风等自然因素,对建筑的朝向、间距作出科学的组合设计。三是布局走向依据建筑物所在地区的日照特征而设计,合理规划建筑的朝向也能够减少照明的时间,节省电能。四是充分利用当地的气候特点,减少建筑的通风能耗,实现建筑绿色节能[3]。
在规划建筑整体布局时应考虑到,建筑本身不仅是一个个体,而且要与其他建筑相呼应。建筑的场地特点、交通状况、总体的分区以及气候地形等因素都会影响建筑的布局。一般来说,建筑平面布局由行列式、混合式、自由式和周边式等4 种,具体实施的过程中,应当对通风、日照、地形和朝向等进行合理的布局。如行列式需要对间距有合理的把握,不但可以让建筑有很好的采光和通风,也能提高日照率;混合式则具备行列式和周边式的优点;自由式则使得建筑布局更加灵活;周边式会跟周边的街道一起布置,形成一个整体的开放空间,不仅能够节省用地,而且组合在一起还能起到挡风的作用,但弊端是会影响其他建筑的采光。
在绿色建筑设计的过程中,建筑物居住环境的好坏是绿色建筑设计是否可持续发展下去的关键因素。通过对建筑物周围环境质量进行有效调节,在采光、通风的设计上满足人们的生活需求,实现绿色生态的可持续发展。一方面,必须在对建筑物的设计上做到自然通风,保证建筑物内部良好的空气质量,才能让居住者住在一个舒适健康的环境中;另一方面,在采光设计上也要避免热辐射和阳光直射,必须根据实际情况和当地的气候条件,对建筑物的采光布局进行科学合理地设计。对曲面建筑而言,热耗比较小,将建筑高度和力度控制在一个范围内,尽量减少建筑外墙的占地面积。
在绿色建筑设计时,应充分考虑到建筑物本身可以进行绿色改造的方面,即减少高成本、高污染材料在建设中的使用,选取一些环保的建筑材料。这里所谓的环保材料一部分是二次利用废旧材料生产出来的,可降低成本,如复合金属材料。另一部分是通过新型技术生产出来的,这类材料通常可以一材多用,用一种材料满足建筑物的各类需求,如硅酸盐类保温材料,在吸收多余热量的同时,还可以起到防水、防火的功能。在施工阶段也需要遵循就近取材原则,降低材料运输成本,减少社会能源的消耗[4]。
绿色建筑设计中的节能技术指的是在设计阶段应充分考虑建筑物使用过程中电能、热能等能源的消耗,通过一些先进技术对建筑物进行热工性能、温控性能等进行改良,从而在使用过程中达到节约能源的效果。如在房屋门窗设计时,考虑遮阳、保温、通风的需求,提高屋面、门窗的密闭性,可以大幅度降低热量损失和空气渗透,综合选取合适的门窗面积和材料,使建筑物更加适应气候条件,降低空调用电、天然气的消耗,实现建筑节能减排。
在设计一个地区的绿色景观时,设计人员首先应该调整好建筑物的朝向,在不影响建筑物采光和通风的情况下,选择植株及其他配景的位置,通过绿色景观的合理设置及搭配,充分体现出绿色建筑的设计理念。另不同地区的气候条件大不相同,在进行建筑景观设计时,应该结合地域的实际情况进行科学、人性化的设计,从而提高人们居住的舒适性。在一些夏季温度高的地区,为了避免地表高温对人们的生活产生影响,可以栽培一些地被植物。同时可以选择一些攀缘类植物对建筑的墙面进行绿化,如野葡萄,通过自身的攀爬就可以生长到15 m 的高度,在起到绿化作用的同时还可以减少光照对墙体的影响。对于一些建筑的屋顶以及阳台区域,也需要绿化配套,在阳台上面搭配观赏类绿植,可以增强建筑景观的视觉效果,同时还能够进一步优化建筑的立面造型,让建筑小环境景观与城市景观有机结合。一般情况下。建筑阳台有两种类型,包括全封闭阳台及非封闭阳台。不同类型的阳台对于建筑的日照及建筑通风都有不同的影响,这也形成了建筑内部的小环境气候,所以应该充分地考虑到植物高度在阳台设计中的应用。
在开展绿色建筑设计中,设计人员应结合理论与实践,构建一套完备的绿色建筑设计系统。一方面,建立系统完善的绩效评估机制,对建筑工程的开展起到监督、督促的作用。另一方面,通过结合先进科学工具,对在绿色建筑中采集到的数据进行具体分析,做到有理可依、实事求是,致力于对绿色建筑设计系统的构建。
节水设计是整个建筑设计中的重中之重。为了凸显绿色建筑设计理念,可以设置水资源收集系统,做好雨水等水源的充分利用,同时改善生活热水供应循环系统,加强对太阳能等可再生资源的应用。如将收集的雨水用于绿植灌溉,采取有效的措施净化处理生活污水,用来冲厕所、冲洗小区路面等。项目施工期间,也可以设置节能设施,根据项目的实际情况制订科学有效的用水计划,降低资源浪费的同时提高资源循环利用效率。
在建筑施工过程中,基于对绿色建筑设计理念的发展,将垃圾废物分类回收、循环使用也将成为未来重要的发展方向。在绿色建筑设计时,设计人员要重视垃圾废物在回收和利用上的合理规划,有效控制垃圾废物对周围生态环境造成污染。
绿色建筑设计理念主要是利用先进技术来实现生态环境和人们生活环境的协调和共同发展。从生态环境的角度来讲,绿色建筑设计理念在建筑中的应用是人们对绿色理念最直观的认识,在降低环境污染的同时还可以美化人们的居住环境。与此同时,绿色理念的推广可以降低建筑施工过程中的能源消耗,避免环境遭受破坏,从而达到绿色建筑的标准。