文/倪振杰 济南轨道交通集团建设投资有限公司 山东济南 250014
刘珊 山东省医药工业设计院有限公司 山东济南 250000
近年来,建筑业蓬勃发展,建筑工程的数量不断增多、规模不断扩大,但与此相对应的,建筑工程建设导致的能耗与污染也在逐渐加剧,加快建筑业的绿色发展势在必行。建筑工程设计中有机融合绿色建筑设计理念,是降低建筑工程能耗与污染的有效举措。
绿色化理念是绿色建筑设计理念中的重要组成部分之一,其包含两个层面的内涵:一是生态理念,即在建筑设计中,应采取一系列生态化设计策略,如建设屋顶花园或者是绿化墙面等,来改善传统建设方式下钢筋、混凝土等材料堆砌而形成的单一景象,实现建筑绿色率的提升;二是环保理念,即在建筑设计中,应具备前瞻性的眼光,采取科学的设计手段与措施,尽可能地降低建筑工程建设全过程中包括施工阶段、运营阶段、拆除阶段等对环境造成的污染以及破坏。
绿色建筑设计理念中,协调性理念也是不可缺少的一部分,这一理念要求,确保人类活动与生态环境的协调性,应当是建筑设计中重点考虑的内容。具体来说,在建筑设计中,应采取合理的设计策略,尽可能地使建筑物有机融入当地环境中去,与当地自然环境、气候条件以及资源等相协调。
资源化理念在绿色建筑设计理念中占据着重要的地位,其指的是,在建筑设计中,可以将建筑当作一个开放式的资源循环系统,致力于建造可回收利用的建筑物,即尽可能地减少建筑建设全过程中对各种能源、资源的使用,实现对能源、资源的最大化利用,并要优先使用可回收利用的材料。
在绿色建筑设计理念中,人性化理念是一项重点内容,建筑建设追根究底是为人服务的,人性化理念便是充分重视这一理论,主张在建筑设计中应致力于使建筑成为一个实现资源高效利用、外部景观与内部环境优化的建筑物,以达到提高人们生活质量、保障人们身体健康的目的,充分发挥建筑工程的作用与价值。
经济效益是建筑工程设计中应给予高度重视的因素。经济性理念也是绿色建筑设计理念中的关键内容之一,这一理念认为,建筑设计中,应确保建筑物可以满足节能、节地、节材、节水与降低运营管理成本等方面的要求,同时还要协调好建筑建设成本、建筑运营成本以及建筑回收成本的关系,致力于实现建筑全生命周期成本的最小化、效益的最大化。
我国经济发展过程中,在较长一段时间内采取的是粗放型模式,虽然经济发展速度较快,但却消耗了大量的不可再生能源,同时也对生态环境造成了严重危害。能源短缺、环境污染是攸关人类生存的问题,现如今,人们已经提高了对这两种问题危害的认识,绿色环保、节能减排已经成为各行各业关注的重点。建筑一直以来便是能源消耗的“大户”,相关数据显示,建筑运营期间的能耗约为社会终端能耗的21%,在建筑功能不断增加的当下,这一占比正在持续上升。加快建筑业的节能减排,迫在眉睫。实现绿色建筑设计理念在建筑工程设计中的有效应用,尽可能地降低建筑能耗的降低、污染,对于建设资源节约型、建设环境友好型社会有着重要的意义。
绿色建筑设计理念要求,应在建筑全寿命周期内即建筑物从无到有的全过程中,以资源节约、环境保护、控制污染为核心理念,以提供健康、适用、高效的使用空间为最终目标,建设“绿色建筑”。建筑工程设计中融合绿色建筑设计理念的时候,应采取各种先进的理念、技术以及一系列方式方法,致力于实现节能、降耗。具体来说,建筑工程设计中,应尽可能地将对各种资源、能源的消耗量控制在最低水平,并实现各种污染物质如废气、废水、废渣排放量的最低化;在最大限度上提升对各种资源的利用率,同时也要积极应用清洁型、可再生型以及可循环利用型的新能源,例如,选择建材时,应优先选择可再生资源、低耗能材料,减少甚至避免对高耗能材料的使用,从而达到节能降耗的目的。
现代社会背景下,随着科技的进步,人类改造环境的能力不断提高,在实际开展建筑工程设计工作的过程中,如果一味追求新颖感、独特感,不重视环境效应,便会使建筑变成环境的负担、不和谐物。绿色建筑设计理念要求,建筑工程设计中,应遵循回归自然的原则,确保建筑物的生态效应,建设实现人与自然和谐共生的高质量建筑。建筑工程设计中融合绿色建筑设计理念的时候,应采取有效的措施,使建筑物、生态环境之间更加和谐。例如,可以适当增加建筑内外的绿化面积、提高绿化率,并确保其满足相关规范标准的要求,同时将绿化景观与水系景观有机结合起来,通过集中性大面积植被、大体积水源,来改善热岛效应;可以将“海绵城市”当作参考点,灵活地采取相关措施,实现对水资源的高效化、节约化使用;可以结合建筑建设材料、建筑装饰装修材料的实际情况,在室内、室外种植绿色植物,以起到净化空气的效果。
建筑工程设计是建筑工程建设过程中的重要环节,其最终目的是为人们的生产、生活提供良好的基础设施。如果盲目追求节能环保,而忽视人性化设计,势必会造成和谐度降低、健康舒适与节能环保相矛盾等问题。同时,人性化理念也是绿色建筑设计理念的重要组成部分之一。鉴于此,建筑工程设计中,应有机渗透以人为本理念,具体来说,应对人的需求进行深入分析、充分考虑,致力于维护人类建造活动与大自然关系的平衡性,提高建筑物的人文元素、自然元素以及建筑特色等综合设计效果,为人们打造资源高效利用、外部景观与内部环境优化的建筑体系,推动建筑工程与生态环境、人的和谐发展。
建材在建筑工程中发挥着重要的作用,不仅影响着建筑工程的经济效益,也在很大程度上关系着建筑工程能耗与污染的高低。绿色建筑设计理念下,在实际开展设计工作的时候,为了实现建筑工程能耗、污染的降低,应对建材进行合理选择。
第一,在选择建材的时候,应遵循绿色建筑设计理念的人性化理念,优先选择无毒无害的建材,以保障身体健康。建材质量的优劣,与人们的健康息息相关。当前,很多建材存在一些有毒有害物质,给人们的健康造成了严重危害。面对这样的情况,在对建材进行选择的时候,为了保障人们的身体健康,应选择无毒害性的建筑材料、装修材料。例如,选择家具的时候,应尽量避免选择涂料、毛织品、塑料制品;应选择无有毒气味的吊顶材料,其他装修材料应优先选择陶瓷等无害材料。与此同时,建筑工程设计中,应注意做好通风设计,确保室内外空气可以有效置换,从而降低室内有毒有害气体的浓度,保障室内空气质量达标,这样也可以提高人们对建筑物的使用舒适度。
第二,在选择建材的时候,应遵循绿色建筑设计理念的协调性理念,致力于减少环境负荷,实现建筑物与自然的和谐共处。当前,市面上的很多建材会给生态环境造成一定的危害,增加环境负荷。面对这样的情况,建筑工程设计中,应优先选择对环境负荷影响较小、绿色环保的建材。同时,应注意做好对材料性能的检查,不仅要确保材料的使用性能、耐久性,还要对材料的环保性进行检测,选择绿色水泥、生态型混凝土等材料,以减少对环境的污染。此外,还要合理选择施工工艺,例如可选择装配式施工工艺,即在工厂内生产构件再在现场安装。常规施工工艺下,现场施工中存在着大量的湿作业、切割作业,这些作业会导致水污染、噪声污染、粉尘污染等,严重破坏环境;而装配式施工工艺下,现场仅需安装作业,造成的污染相对较小,具有绿色环保的优势。
平面布局是建筑工程设计中的重点内容之一,绿色建筑设计理念下,在实际开展设计工作的时候,应对建筑工程的平面布局进行优化,这对于实现建筑物能耗的降低有着重要的意义。
第一,绿色建筑设计理念下,建筑平面布局中,应对采光因素进行充分考虑。具体来说,在实际开展设计工作的时候,应对当地气候条件进行仔细分析,合理选择采光门窗的朝向、大小、形式,以达到实现自然采光的目的。一般情况下,建筑物为南向的情况下,采光效率相对较高,同时为控制太阳光辐射带来的热量,应与遮阳装置有机结合起来;建筑物为北向的情况下,常年不能得到理想的采光、取暖;建筑物为东向、西向的情况下,冬季太阳光辐射相对较少,影响采光、取暖。对上述情况进行综合考虑,在对建筑工程进行设计的时候,东向、西向、北向的房间,不宜用自然光源采光、取暖。需要注意的是,建筑物中存在玻璃窗的情况下,如果其面积非常大或者是数量比较多,则室内的热量便会快速流失。所以,东向、西向、北向的房间应当开小窗、少开窗,以控制室内热量散失,达到节能的目的。
第二,绿色建筑设计理念下,建筑平面布局中,应对通风因素进行重点考虑。在实际开展设计工作的时候,为达到节能的效果,应以实现自然通风为最优设计。一般情况下,建筑工程所在地区不同,通风设计的要求也有一定的差异。具体来说,高寒地区,应尽量避免冬季主导风向,并注意预防冷风从门窗等部位进入室内;高温地区,为了将天然风压的作用最大限度上发挥出来,应迎向夏季主导风向。
第三,绿色建筑设计理念下,建筑平面布局中,应采取有效的措施,控制太阳光辐射。为减少太阳光带来的负面影响,在实际开展设计工作的时候,应当灵活利用各种主动、被动的控制手段,实现对室内热量散失的有效控制,确保室内环境的舒适性。目前比较常用的方式是应用窗套、百叶、遮阳板、格栅等设施,这些设施经济可行,遮阳效果较好,可有效控制太阳光辐射,同时也可以为建筑物增添一定的特色。
门窗是建筑物围护结构的重要组成部分,门窗性能直接影响着建筑物的保温隔热性能,关系到建筑物的能耗。绿色建筑设计理念下,在实际开展设计工作的时候,应对建筑工程的门窗进行合理设计,提升门窗的保温隔热性能,以降低建筑物的能耗。
第一,绿色建筑设计理念下,门窗设计中,应优先选择节能型门窗。目前市场上比较常见的节能型门窗主要包括以下几种:其一,平开真空玻璃塑铝框保温窗。其是由2 层玻璃组成,实际使用时,需要在玻璃的四周采取特殊材料烧溶密封处理,以避免2 块玻璃之间的真空状态遭受破坏,保障保温窗的使用寿命。由于其基本消除了玻璃间气体对流及导热的热量传递,因此具有良好的保温性能。其二,中空玻璃窗。其一般情况下是由2 层或者是2 层以上的平板玻璃组合而成,为了减少中间裂缝,需要使用粘合剂将两层玻璃紧密连接起来,同时采取橡胶条等材料对接缝部位进行密封处理,并将惰性气体填充在玻璃之间的空隙中。其三,塑铝窗。其是一种保温性能、节能性较好的铝合金窗,与普通铝合金窗相比,塑铝窗是将一条PU树脂注入到铝合金型材之中,形成了断桥,可有效减少热量的逸散,保温效果更加理想。其四,低辐射玻璃门窗。将金属氧化物薄膜涂覆在浮法玻璃基片的表面,便形成了低辐射玻璃。这种玻璃的特性是,可见光可以透过,但紫外线无法穿透玻璃,从而可以有效减少紫外线对室内人员的伤害。
第二,绿色建筑设计理念下,门窗设计中,应灵活运用调节门窗比例、可见光比、遮阳系数以及提高外窗气密性等措施,达到既保证室内良好的采光效果、又减少对建筑保温效果的影响的目的。
太阳能是一种清洁型能源,当前应用技术相对成熟,在建筑领域有着良好的应用效果。绿色建筑设计理念下,建筑工程设计中,为实现节能、环保的目标,应适当增加对各种新型清洁型、环保型能源的利用,减少对传统能源的应用。以太阳能为例,为了充分发挥其作用与价值,应采取合理的设计手段,目前常用的方法包括主动式设计、被动式设计两种。
第一,太阳能的主动式应用设计方式。即采取各种技术手段,主动实现对太阳能的利用,例如,某建筑中设置了分散集热——分散供热太阳能热水系统,将储热水箱与太阳能集热器连接起来,并在储热水箱中安装电加热装置,以满足厨房、卫生间等功能空间的热水需求,同时设置短期、长期储热设施,提高太阳能的利用率。
第二,太阳能的被动式应用设计方式。实践中主要是通过设置自然暖房,来达到应用太阳能的目的,可采取两种取暖方式,一是直接热取得,也就是设置南向玻璃窗,直接使太阳能的热量传递到室内,起到提高室内温度的效果;二是间接热取得,也就是通过设置集热蓄热墙、集热屋顶、通风隔热层等措施,分不同时间将建筑南面受到的太阳能导入到室内。
综上所述,绿色建筑设计理念主要涉及到绿色化理念、协调性理念、资源化理念、人性化理念、经济性理念等内容。绿色建筑设计理念下,建筑工程设计中,应致力于实现节能降耗、力求与自然和谐共处、有机渗透以人为本理念,并要采取合理选择建材、优化平面布局、门窗节能设计、积极应用太阳能等措施,以降低建筑工程的能耗与污染,提升建筑工程设计水平,保障建筑行业的健康发展。