现代绿色建筑的生态节能设计策略应用

朱生龙

(中地设计集团有限公司河西分公司 甘肃 武威 733000)

1 绿色建筑的生态节能设计概述

伴随全新材料以及技术的不断升级,绿化环保建筑获得了较为持久的发展,绿化建筑理念的不断升级,从新型化的视角给人们带来了新的思路,伴随建筑行业的逐步发展,环保理念被贯穿至建筑工程的各个环节。从设计角度来说,合理、科学地运用建筑材料,进行设计优化,不仅能够促使资源循环利用,提升资源利用效率,还可以给人们带来更加舒适、宜居的生活环境。

2 绿色建筑的生态节能设计原则

(1)和谐原则。所谓绿色建筑,是近些年出现的与当今城市发展需求相一致的生态友好型建筑,具体表现在克服了传统建筑污染严重、能耗好的弊端,不但能够让人们当今阶段的生活需求得到有效满足,还体现了“人文关怀”理念,提高了人们的居住质量。换言之,目前所倡导的绿色建筑节能降耗设计思想,一方面与当今阶段人们生活诉求相一致,另一方面还能够达成和生态和平共处的目标。

(2)资源合理使用原则。绿色建筑节能设计指的是尽量把资源耗费降低到最小水平,而且在提高资源使用率的情况下尽可能减小对生态的不良影响。对于当今时代的建筑行业而言,应用绿色节能理念不但可以妥善处理当前建筑耗能居高不下的问题,比如做好风能、太阳能等清洁型资源的开发和利用,可以降低对不可再生资源的消耗,还能够在最大限度上实现对新型资源的循环利用,有效地提升建筑的建设质量和效益,实现环保与建筑业的协调发展。

(3)因地制宜原则。在对建筑进行生态节能设计时,务必要结合实际情况进行充分考量,才能使绿色建筑设计和发展趋势的顺应性得到有效保障,同时人们的居住条件也可以得到充分的满足,从而使绿色建筑节能环保的功能得到最大化的体现。比如:在南方的建筑之中,设计师在设计的过程中,需要将遮阳设计和墙体隔热等考虑其中,从而实现节能环保的目的。但是在北方的建筑设计中,设计师需要将供暖的设计融入其中,这样不仅能够使能源的利用率得到显著的提升,还可以使建筑达到节能环保的要求。

(4)以人为本原则。在建筑设计过程中,要明确一点核心思想,就是建筑是为人来服务的,所以设计要以人为主体,遵守以人为本的原则,注重人们的居住诉求,充分考量建筑的舒适度、健康性,全面运用绿色节能理念,设计者必须贯彻以人为本的理念,严格遵循健康和效用的原则,充分考虑建筑物的噪音、空气质量、热量及电磁辐射等与人有关的因素,充分尊重和考虑人的需要,做好采光、采暖、通风等方面的设计,提高整个建筑的舒适度。在尽量减少对环境的破坏和污染,充分发挥建筑物本身的价值的基础上,高度重视人的需求,切实落实现代绿色建筑的生态节能设计理念。

3 现代绿色建筑的生态节能设计策略

(1)建筑总体布局设计策略。对于建筑设计而言,如果要达到绿色节能的目标,在设计过程中,就要做好总体布局的规划,优化建筑形态和内部空间布局,确保设计的科学及合理性,同时注重对资源和能源的节约。为了使建筑内部各功能区的设置是最佳的,要充分认识和掌握区域的自然环境、气候和地理条件,来设计建筑的朝向;对于建筑空间的使用性能,功能相似的区域均匀布置在同一大面积内,充分利用自然采光和自然通风,实现空气调节和通风系统的节能减排,注重实用性和环保性的结合,同时提高舒适度,使建筑功能区域布局与环境相适应,达到最小化能源消耗的目的,促进绿色环保、实现节能。

(2)建筑通风采光设计策略。在高层建筑设计工作中,必须要有效考虑建筑的通风采光设计问题。良好的建筑通风设计要对自然风进行最大化利用,为人们创造出一种更加舒适的居住与使用环境,并且通过对自然风的最大化使用,可以节省不必要的能源消耗量。在实际设计时,借助自然风可以有效规避冬季的主导风向,并且通过室外风可以带走室内多余的热量,使得人们到日常居住环境达到一种冬暖夏凉的效果,减少建筑室内空调的使用达到绿色节能效果。

(3)可再生能源的使用。在绿色建筑设计阶段,通过有效组织建筑空间的关系,将自然能源条件有效应用,能够达成节能环保的基本目标。如在工程施工过程中最重要的资源是水资源,并且水资源所产生的浪费问题也比较严重。如果相关设计人员可以对绿色节能设计工作方法进行合理使用,不但可以节约水体资源,还能使水体资源的利用率得到提高。

4 现代绿色建筑的生态节能设计策略的实际应用

4.1 整体结构设计

在建筑体的节能设计工作中,必须要做好建筑体的外形和空间布局的规划设计工作,科学的建筑布局结构,可以有效保证建筑体内部空间和外部空间之间实现有效的热能交换,尽可能减少能源损耗。在现代建筑节能设计方面,尽量避免不可再生资源的利用,可通过建筑整体结构优化的方式来实现;比如建筑物所在地区比较寒冷,这样就需要减少落地窗的设计,可以将落地窗改成特殊玻璃,由此满足其保温需求,以此充分发挥出建筑体的整体节能的作用。

4.2 自然采光优化设计

(1)开窗形式设计。在建筑中设计恰当数量的侧窗与天窗,能够将自然光线引入室内。若所在地区光照充足,可将窗户设立为竖向,若所在地区阴雨天气较多,可将窗户设计为横向;在设计时,应当将南北向作为侧窗朝向的首选,在进深较短的建筑中可运用磨砂玻璃,在进深较长的建筑中运用透光率较高的玻璃;在建筑进深超过一般标准的状况下可设计天窗,依据屋内采光需求决定天窗的具体形状,若需要光线匀称分布,可使用矩形天窗;若需要室内亮度达到最大水平,可选用锯齿形天窗。若要提升室内冬季温度,应当调整侧窗尺寸、数量,可让南向窗户尺寸恰当大于其他朝向窗。

(2)遮阳设计。避免阳光暴晒致使屋内温度升高,亦或屋内光照分布不均衡等状况产生,应当在设计时添加遮阴部分,可在窗体中配备遮阳百叶,也可在屋内装设导光板。导光板能够对屋外光线对屋内的投射进行遮挡,且依托反光层把光线反射到屋内没有自然光线的地方,提升光照的室内均匀度。遮阳百叶可发挥防止直射光产生的功能,提升室内总体亮度水平,为此可尝试将其安装到采光窗体。

(3)设置中庭空间。过去的建筑设计会将廊道设计在中间位置,两端设计房间,这种建筑的廊道区域采光通常不理想,需配备照明设备满足人们的需求。为改变此种状况,可将中间位置设计为中庭形式,依托顶部自然光线满足采光需求,然而应当对中庭的规格进行严控,尽可能设计宽度大、高度小的中庭。

4.3 建筑屋面设计

对于建筑整体来说,屋面占据着重要的地位。一般来说,屋面造型有缓坡式、平顶式,屋面的主要作用就是为了抵挡阳光,阻挡风雪。在季节变换以及昼夜交替的时候,屋面能够发挥温度调节作用。为了保证屋面可以充分发挥应有的作用,需要做好屋面结构设计,选择适合的材料。在一些寒冷地区中,需要做好屋面保温设计工作,在屋面保温设计中要注意:①保温层设计。选择的保温材料应该具有较强的硬度、较低的容量、吸水率比较低、导热系数较小的特性,通过将这样的保温材料应用在屋面中,可以起到较好的保温效果。②屋面材料选择。对屋面建筑材料进行选择时,要按照现代绿色建筑的生态节能设计原则,尽量使用具有节能功能的材料,还要具有无污染的特点,可选择带有绿色标志的材料;同时,还需要做好屋面的防水设计,所选择的防水材料主要包括:聚苯板、挤塑板以及混凝土材料等,也可以在水泥中添加炉渣、膨胀珍珠岩等材料,这样能够提升屋面防水能力。③屋顶设计。在设计建筑屋顶时,可以使用绿色植被来覆盖屋面,不过需要做好荷载方面的设计以及防水处理工作,防止出现渗水现象。通过绿色植被的应用,不仅可以美化建筑物,还能够有效改善生态环境,实现温度调节的作用。绿色建筑的生态节能设计模型如图1所示,生态节能的绿色建筑如图2所示。

图1 绿色建筑的生态节能设计模型

图2 生态节能的绿色建筑

综上所述,目前对建筑行业绿色、节能发展的关注度在不断提升,现代建筑要在可持续发展战略的要求下,将绿色生态节能理念落实到工程设计中,并加大对生态节能设计的研究,正确掌握各项设计策略的有效应用方法,为建筑质量提供设计保障,从而推动现代建筑行业的长远发展。