现代绿色建筑设计的发展及运用

2023-08-14 12:09李彦婷
建材与装饰 2023年23期
关键词:能耗建筑设计建筑物

李彦婷

(贵州省建筑设计研究院责任有限公司,贵州 贵阳 550081)

1 绿色建筑概念

绿色建筑是在建筑的全生命周期内,节约资源、减少污染、保护环境,为人们提供健康舒适高效的使用空间,最大限度实现人与自然和谐共生的高质量建筑,也被称为可持续发展建筑。这种建筑最大的特点,就是能够在最大限度地实现节能降低污染的同时,为人们提供更加舒适健康的生活环境。这种建筑技术于20 世纪60 年代出现的,主要目的是给人们提供更加安全、绿色、健康的居住环境与工作空间,同时还能够有效降低环境污染问题,并且相应地提高资源的利用率,这是一个把人与建筑以及自然完美结合在一起的全新理念[1]。

2 绿色建筑的设计思想

2.1 和谐共生

对于绿色建筑设计而言,保护生态环境维护生态和谐是最为重要的主题。在进行绿色建筑节能设计的过程中,设计人员应该全面踏勘项目周围的地理环境,了解周边建筑的使用功能及现状,研究清楚项目的市政管线供应条件,同时还需要充分搜集当地资源、气候、社会习俗等信息,充分利用现状地线,让建筑物更好地满足使用者的需求,让建筑物变得更加安全、经济、舒适,真正达到建筑物与周围环境和谐共处的目的[2]。

2.2 节约资源

由于社会经济水平的快速发展,资源浪费与资源短缺等问题变得越来越严重。因此,我国提出了可持续发展的理念,以此来实现真正的节材、节地、保护环境等目标。然而,建筑行业一直是属于高浪费与高消耗的行业,所以,为了让建筑行业更好地满足社会的发展,设计人员就需要把可持续发展理念融入建筑设计中。相关调查数据显示,使用节能设计可以更好地提高建筑物的资源利用率,从而有效地降低建筑能源消耗。

2.3 健康舒适

随着时代的发展,现代人的物质生活水平越来越高,在对工作环境、居住环境的舒适度要求上也更高。如何才能够让使用者得到一个健康舒适的、温馨的环境呢,这就要将建筑物与自然环境完美的融合,使建筑与环境和谐共生。建筑物的舒适性从很多方面得以体现,如建筑通风、采光、室内温度、室内噪音等。我们在进行绿色建筑设计时,应该对建筑物的这些细节入手,以此来最大限度地提升建筑物的健康指数,从而更好地满足用户对建筑物的需求[3]。

2.4 安全耐久

在考虑了建筑与周围环境的和谐共生,建筑的资源节约以及建筑的舒适性等问题后,我们还应注意对建筑的安全耐久方面的考虑。为了达到安全耐久的要求首先在项目选址时我们就该注意避开滑坡、泥石流等地质危险地段,避开易发生洪涝灾害的地段,避开有危险化学用品及易燃易爆危险的地段以及有电磁辐射含氡土壤危害的地段。而针对建筑单体的设计,应满足建筑结构的承载力要求,使用安全、耐久的外墙、屋面、门窗、幕墙等材料外窗的抗风压、气密性、水密性等应符合国家有关标注规定。当建筑物外部设计得有外部构件时,如遮阳、空调机位、花池等应与建筑主体结构统一设计及施工,并具备检修维护条件。建筑室内外还应采用有防滑措施的地面,特别是公共区域如出入口平台、公共走道、电梯厅、楼梯间等,以及有水房间如卫生间、浴室、厨房等,这些区域均应考虑防滑措施以保证使用者的安全。还有容易忽视的就是隐蔽工程的耐久性,如管线的埋设,防水材料的选用与铺装等。

3 绿色建筑设计的要点

3.1 绿色建筑要把健康舒适放在首位

在进行绿色建筑设计的时候,设计人员应该为居民的身体健康舒适度提供保障,包括有效地改善建筑室内的环境、空气质量、隔音降噪、利用合理布局与采光等方式,让建筑更加绿色环保。在建设以及装修时,应最大限度地避免使用伤害人体健康的材料,充分利用无毒的建筑材料,并检测室内空气中的氨、甲醛、苯、总挥发性有机物、氡等污染物浓度是否符合现行国家标准《室内空气质量标准》的有关规定。与此同时,应在建筑室内和建筑主出入口醒目位置设置禁烟标志,禁止吸烟,让使用者拥有健康舒适的环境。当设有厨房、餐厅、卫生间、地下车库时,应采取措施避免这些区域的空气和污染物串通到其他空间;并应防止厨房、卫生间的排气倒灌,降低室内的空气质量。并且还应该科学合理地考虑建筑朝向,以此来保证室内舒适的通风环境。

针对建筑的隔音降噪问题,我们应该先找到噪声的来源,对于我国的城市噪声,主要来源于交通噪声、其次是施工噪声、社会噪声。对于交通噪声,车速每增加一倍,噪音则增加9dB,所以在项目选址时,对噪声敏感的项目如教学楼、住宅、病房、养老院幼儿园等应避免沿城市主干道设置,且在设计时沿街的建筑应与道路红线保持适当的间距,并通过围墙、绿化等措施作为第一道屏障过滤掉部分噪音。再通过对外窗外门的选材,例如,选择密闭性好的双层中空玻璃窗,形成隔绝噪音的第二道屏障。室内设置窗帘、吸音板等对声音条件要求高的房间形成第三道屏障,从而达到室内的噪声级的要求。而施工的噪声我们可以通过时间管理,错峰施工来达到降低噪声的效果;社会噪声则应在城市规划时合理布局功能分区,使城市的动静分区合理,各功能区域之间互不干扰。最后还需注意的是建筑内部的隔音,这类噪音主要来源于墙和楼板的撞击声、设备震动发出的噪声等。我们可以采用隔声效果好的墙体材料,通风设备采用消声装置如风管内壁此案有吸声材料、安装片式阻性消声器等,水泵、电梯等设备采用隔声减震措施,楼地面采用弹性地面如铺设地毯、地胶地面等。

针对建筑的采光,我们可以利用节能软件进行光环境模拟,通过建筑的朝向,房间开窗面积,以及建筑的造型、阳台等侧向、水平向的挑板对采光的遮挡等综合来分析室内的采光条件,节能软件还可以针对建筑不同季节,不同时段来分析得出全年平均的房间照度,针对全年光照较强的地区容易产生室内眩光,我们可以采取窗帘、遮阳板等方式降低窗亮度,窗户设置的位置应减少作业区的阳光直射,还应避免明亮的窗口作为视看背景,室内的表面或窗周围的内墙做成浅色饰面。而对于日照条件不足的地区或对照度有特殊要求的功能用房,我们可以通过设置室内工作照明来达到使用需求。室内照明的方式也会根据不同的使用需求来设置,如候车厅、营业厅、办公区等使用一般照明方式,同一房间有不同照明需求时我们可以采用分区照明,而当照度要求较高或光线方向性有特殊要求的房间我们采用局部照明、重点照明,通过不同的方式满足各功能房间的采光需求。

3.2 不断降低建筑的能耗

建筑物的很多方面需要消耗能源,也正是因为如此,设计人员应该最大限度地降低建筑能耗。建筑是否降低能耗最可通过对建筑进行碳排放计算来分析。国家利用不同气候区典型居住建筑和公共建筑的不同类型能源消耗数据,以及不同气候区居住建筑和公共建筑的分布数据,根据电力、煤炭、燃气等能源碳排放因子,对全国的减碳效果进行了计算评估,制定了相应的标准,以衡量建筑物在采取节能减排措施后对碳排放降低做出的贡献。为实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和,建筑的节能和减碳是两大战略的基础,建筑设计阶段是决定建筑全生命周期能耗和碳排放表现的重要阶段。建筑设计阶段碳排放的合理性,主导了后续建筑活动对环境的影响和资源的消耗。建筑能耗、可再生能源利用及碳排放量是表征建筑对环境影响和资源消耗的关键指标,设计阶段对建筑能耗可再生能源利用及碳排放分析,可以更加科学地确定建筑设计方案,更加合理地选用能源设备系统方案。通过碳排放量的计算,我们还可以评估建筑朝向、体形系数、围护结构参数、能源系统配置等节能措施的合理性。在完成好建筑设计阶段碳排放计算的同时,我们还不应忽略使用和运行管理的环节。由于不同地区、建筑存在较大的差异,在使用和运行管理上,相当多的建筑实际运行管理水平不高,导致实际运行阶段建筑能耗远远大于设计时的评估值。我们还应加强对设备运行的学习和管理,如空调系统冷源的配置、季节性的使用要求与管理措施等;被动节能(如遮阳、自然通风等)的使用方法学习;定期对围护结构节能措施进行检查和维护。与此同时,在施工时也应做到最大限度地降低运输过程中产生的建筑能耗,降低运输成本,就地取材,选择建筑能耗较低的材料,充分地发挥建筑物的基本功能。并开展建筑材料回收工作,最大限度地提高材料的使用效率。在建筑过程当中,最大的能耗主要体现在建筑物的使用过程中,设计人员可通过节能设计来降低建筑的使用能耗,例如调整建筑的体形系数与平面布局,合理设置外窗,研究屋面及外墙的保温构造等,让建筑具有较高的保温节能性能[4]。

3.3 不断延长建筑的使用寿命

设计人员在进行绿色建筑节能设计时,应该尽量应用一些耐用的施工材料,保证建筑工程质量的同时,相应地延长建筑工程的使用寿命,从而最大限度地提升建筑设计的性价比。例如管材管线的应使用耐腐蚀、抗老化、耐久性好的材料,并采取管线分离的措施将设备管线与建筑结构相分离,降低管线的老化速度,提高管线的维修效率。

4 加快绿色建筑发展的主要措施

4.1 提高绿色建筑在城市建筑中的占比

想要让建筑节能设计得到有效的应用与发展,就需要相关人员相应地加强城市规划的管理力度,以此来有效提高绿色建筑在城市新区建设中的占比,从而真正有效地把绿色交通、可再生能源循环利用、生态环保等内容纳入城市总规划中,同时还需要对这些内容制订相应的专项规划、控制性详细规划、修建性详细规划,让绿色建筑的相关标准成为土地使用权竞拍的基础条件。

4.2 加强公共建筑的节能改造

由于我国国内生产总值中第三产业的占比越来越大,社会能源消耗总量中建筑能耗的占比也越来越大,因此,各个城镇都应该相应地加强公共建筑的节能改造,以此来缓解我国公共建筑能源消耗过大的问题。设计人员必须对公共建筑制定有效的节能改造措施,发挥公共建筑节能改造的作用;充分考虑成本与居民适用性等方面,总结与借鉴国外先进的节能改造经验,对公共建筑的供配电、监控系统、节能照明等方面进行有效的节能改造。

4.3 加快改造供暖计量的速度

我国的能源消耗十分严重,其中用能占比较多的就是民生方面。另外,我国社会经济不断发展,人民的生活不断提高,导致民生建筑能耗变得越来越高,特别是北方的供暖方面,每年都要消耗巨大的能源。相关部门需要对民用建筑供热计量进行相应的更新升级工作,设计人员可以在保证室内温度质量和室内散热器数量的前提下,升级和优化民用建筑中的采暖形式,以此来有效降低城市能耗,从而更好地推动我国城市经济的发展。

4.4 绿色建筑技术的研发与推广

绿色建筑的相关技术要有所提高,必须加强绿色建筑相关技术发展的专项研究,加大研究资金投入力度,针对绿色建筑成立专项研究基金,以此来保证技术研究得到充足的资金支持。在政策方面,我国应该为绿色建筑制定相应的措施,保证绿色建筑技术得到财政与政策等方面的支持,并且还应该加大绿色建筑的推广力度,让人民群众了解到绿色建筑的优势。

4.5 可再生能源在建筑设计中的运用

为完成我国2030 年达到碳达峰、2060 年前碳中和的目标,我们要加强可再生能源在建筑中的推广应用力度。清洁能源包括太阳能、风能、生物能等,而在建筑设计中应用最广的就是太阳能。那么太阳如何运用在建筑中呢,主流的有三类太阳能系统:太阳能光伏发电系统、太阳能热利用系统、太阳能光伏光热(PV/T)系统。这三类系统将太阳辐射转换为电能、热能,向建筑物供电、供热、供冷。而且这三类系统均可利用建筑物的屋面、设备平台、设备场地等进行安装,既高效又便捷。对太阳能的利用可以大大降低对常规能源消耗,还可以达到“减碳”的要求,是实现我国碳中和目标的重要技术手段,也是建筑行业在向绿色建筑转型升级道路上必不可少的重要措施[5]。

5 结语

综上所述,绿色建筑是保证生态环保与安全舒适和谐统一的建筑技术,同时还奠定了社会和谐发展、资源集约高效的重要基础。目前我国的城镇发展还在不断进行,建筑行业也在科学发展,为了完成城市建设实现可持续发展的道路,我们必须采取科学的手段降低城市建设中对生态的破坏,对资源的浪费。采取绿色建筑的技术手段,使绿色建筑成为未来建筑行业的主力军,加强对绿色建筑的研究,以此来为城市建设打下坚实的基础。

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