陈 伟
中国二十冶集团有限公司 上海 200000
在我国,绿色建筑作为国家战略和新型城镇化发展的重要内容被提出,并逐渐得到重视和推进。绿色建筑的发展不仅能够提升人们的生活质量、改善环境品质、促进社会和谐发展,而且对于提高能源利用效率具有重要的意义。在绿色建筑中,“低能耗”是核心要素之一。随着人们对生活品质要求的不断提升,“低能耗”的绿色建筑设计也日益受到关注和重视。
绿色建筑是在全寿命期内,最大限度地节约资源,保护环境,减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。它强调人与自然的融合,在满足人的生理需求的同时,充分考虑人的心理感受[1]。因此,绿色建筑的核心理念就是“以人为本”,其基本思想可以概括为:健康第一,节能优先,因地制宜,保护环境。
绿色建筑是健康的载体。从人体健康的角度出发,人类生活的环境应该具有舒适的温度、湿度以及清新的空气,同时,还要有适宜的光照。而目前,我国大多数城市中,人们的生活空间都处于一种相对封闭的状态,这种状态不仅会使人感到不适,而且还会影响人们的身体健康。所以,为了提高人们生活的质量,必须对现有的居住环境进行改善。
节能,即节约资源,减少污染,提高能源利用效率。对于一座城市的可持续发展来说,只有将能源消耗降下来,才能保证城市的正常运转,否则,就会造成资源的浪费,进而影响到整个社会的经济发展[2]。因此,发展绿色建筑,实现节能目标,是实现城市可持续发展的重要途径。
所谓因地制宜,就是要根据当地气候条件,合理规划,科学设计,从而避免出现因气候原因造成的各种问题。例如,北方地区冬季寒冷,夏季炎热,如果采用南方地区的空调制冷方式,那么势必会造成大量的能源浪费;又比如,在我国南方一些地区,由于受地形限制,无法建设高层住宅,因而也就不能很好地解决“垂直绿化”的问题,这无疑也会导致大量资源的浪费,如图1为结合地理位置设计的绿色建筑结构。由此可见,只有针对当地的实际情况,制定相应的措施,才能真正做到因地制宜。
图1 结合地理位置设计的绿色建筑结构
环境保护,是人类生存的基本要求。随着全球人口数量的不断增加,地球上的自然资源正在面临枯竭,环境污染也日益严重[3]。因此,发展绿色建筑,不仅能够促进经济的发展,而且还可以有效地保护我们的生态环境。
在规划阶段,要充分考虑土地的使用性质和功能要求,合理安排用地结构,避免盲目建设。在建筑方案设计时,要严格控制建筑层高,采用高效能围护结构,加强自然通风,充分利用自然采光,降低室内热负荷,减少空调使用量,提高能源利用率。同时,还要注意采取节能措施,尽可能利用清洁能源或再生资源,如太阳能、风能和地热等。在设计过程中,要尽量采用低能耗的建筑设备,如选用高效率的水泵,合理布置空调机,选择保温性能较好的门窗,以及安装高效的照明灯具等。在施工阶段,要注意对建筑物进行保温隔热处理,做好防水防漏工作,避免因外墙外保温系统不达标而导致的墙体渗水问题。此外,还应注意加强对施工现场的管理,确保施工过程符合绿色环
保标准[4]。对于既有建筑的节能改造,首先要根据相关规范要求对原有设施进行评估,确定需要保留的设施,并按照相关规范的要求对其进行完善。其次,要对原设计进行必要的调整,以实现其与现行标准的衔接。再次,要根据实际情况,适当增加一些新的功能,以满足人们日益增长的物质文化需求。最后,要做好工程验收及运行管理等工作,保证改造效果。
环保是绿色建筑的重要内容。从环保的角度来看,绿色建筑的建造过程,可以有效避免污染,同时还能起到保护环境,维持生态平衡的作用。首先,采用新型材料,采用低耗能的设计方法,尽量利用自然采光,充分利用太阳能,使得整个建筑物能够做到零排放,大大减轻了环境的负担,图2为绿色建筑设计体系。其次,采用了科学的施工方法,采取各种有效手段,减少污染物的产生,如合理选择建材产品,使用清洁生产工艺等,从而保证室内环境的洁净使建筑物能够实现零污染,即不产生任何垃圾,也不留下任何污物[5]。最后,还能够实现资源的循环利用,既减少了浪费,又节约了资源。此外还应重视对水资源的保护。
图2 绿色建筑体系
健康的居住环境,既要有适宜的气候条件,也要有良好的生态环境,还要有舒适的人居环境。同时,还应当注意避免噪音污染,以免影响居民的正常生活。在满足以上两个条件的基础上,如果设计出的房屋符合人体工程学的要求,那么,就可以使人感到舒适。比如,根据人体的生理特征进行空间布置,保证人在活动时,身体不会受到压迫,也不会因过于狭小而影响正常活动。总之,只有将上述三个方面有机结合,才能够真正体现绿色建筑的特点,进而促进人的身心健康发展。
贯彻生态优先原则,注重资源循环利用。在满足使用功能的前提下,充分考虑资源循环利用,提高资源利用效率和综合效益。如采用节能技术,减少对能源的消耗;采用节水技术,节约用水;采用节地技术,提高土地使用效率。贯彻环境友好原则,营造健康舒适的环境。根据不同地区气候特点,合理选择建筑材料,避免产生热污染、光污染、声污染等。同时,加强室内空气品质控制,优化室内外环境,创造良好的室内空间环境,提升居住者的生活体验。贯彻以人为本的原则,保障人的身心健康,如图3为绿色建筑空气交换。结合当地文化习俗及生活习惯,合理布局公共空间,打造适宜人居的空间形态,为居民提供更加便捷的服务。同时,重视对儿童活动场所和老年人活动空间的设置。
图3 绿色建筑空气交换
明确项目定位,确定设计思路。在设计之初,应明确项目类型,并针对具体项目进行深入分析,制定合理的整体方案,确保后续工作的顺利实施。遵循系统化的思维,统筹考虑各项因素[6]。在开展各项具体工作之前,要充分了解相关规范,掌握各专业之间的联系与协调,形成系统的解决方案,确保后续工作的有序开展。注重创新性思维,积极探索新路径。
落实责任主体,建立完善的管理体系。为了更好地落实责任主体,保证各个环节的有效衔接,需建立完善的管理机制,包括人员配置,组织分工,进度计划等。此外,还应定期进行沟通交流,及时解决工作中遇到的问题,保证整个项目的顺利完成。坚持问题导向,持续改进设计方案。
采用自然通风方式,避免使用空调。现代住宅中,由于空调的普遍应用,使得室内外空气交换受到阻碍,从而引起室内空气质量下降,影响人体健康。因此,在满足基本功能的前提下,尽量采用自然通风,以降低能耗。此外,对于公共建筑,特别是办公、酒店等公共空间,应尽量采取自然采光的方式,减少人工照明,以节省能源。
合理设置窗户,保证空气对流,防止热岛效应。根据相关研究表明,当室外温度高于室内的温度时,就会形成热岛效应,导致室温上升,进而影响人们的正常活动。为了解决这一问题,在设计过程中,要充分考虑太阳辐射的影响,适当增加开窗面积,使室内外的温差保持在合理的范围内。同时,还要注意保持房间之间的相对独立,以免造成相互干扰。此外,还应加强门窗的设计,确保其密闭性。另外,还应该加强遮阳设施的使用。合理布置交通,避免人车混行。在现代住宅中,汽车作为代步工具,已经得到了广泛的应用。然而,由于汽车自身的重量以及尾气的排放,使得道路上的车辆越来越多,从而导致人车混行的现象[7]。
生态化设计应遵循“因地制宜,就地取材”的原则。根据不同地区不同的气候特点,合理规划,科学设计,充分利用当地材料,减少对环境的污染。在保证使用功能的前提下,尽量采用低耗能技术,降低能源消耗量,提高能源利用率。同时,还要考虑建筑物内部空间的利用效率,尽可能地增加空间面积。充分考虑当地的生态环境条件,选择合适的建筑材料。如:木材、石材等天然材料,可有效减少环境污染;水泥、钢铁等工业产品,可有效避免造成二次污染;塑料制品,可有效减轻城市垃圾处理负担;玻璃制品,可以起到隔热保温作用;金属门窗,可以减少噪音;太阳能光伏发电系统,能够实现清洁生产,减少碳排放。加强环保措施,提升环境质量。为了保证居民的健康和生活环境,在进行高层住宅的设计时,还应充分考虑环保措施的应用。比如,可以通过选用低污染的建筑材料和装修材料,避免造成二次污染;或者采用先进的施工工艺,尽量减少施工过程中的噪音和粉尘污染;又或者是合理布局,有效控制交通流量,防止车辆尾气排放,等等。总而言之,只有加强环保措施,才能切实保护人们的身体健康,并提升城市的整体环境质量。
节能是绿色建筑设计的重点。要通过合理的结构布局和围护结构体系,使室内热环境得到优化,从而降低室内温度,达到节约能耗的目的。此外,还应加强通风和空气调节系统的设置,提高空调设备的效率,从而进一步节省能量,实现建筑的节能。照明方式的选择也是影响能耗的重要因素之一。目前,大多数公共建筑的照明方式主要是人工照度,而智能化的灯光控制,则可以在夜间自动开启或关闭灯光,既方便又环保。重视节能技术,降低运行成本。比如,可以在楼内安装太阳能光伏发电系统,以充分利用太阳光能资源;或者采用被动式房屋,以节省取暖和制冷的成本。除此之外,还可以通过使用保温隔热性能好的外墙,以及选择合适的门窗类型等方式来提高房屋的保温隔热性能。另外,也可以采取多种形式的雨水回收利用技术,以此来降低水资源的浪费。
低碳技术是未来社会发展的趋势。目前,我国正在积极推动建设“两型社会”,大力倡导发展低碳经济。在此背景下,建筑师应从实际出发,合理运用各项技术,提高自身的专业水平,为建设低碳城市作出贡献。注重自然通风,减少空调负荷。由于传统的高层住宅一般采用全封闭的玻璃幕墙或金属板等作为围护结构,使得其内部空间无法与外界进行空气流通,进而导致室内外空气交换量不足,不利于人们的身体健康,因此,在设计过程中,应尽可能地利用自然通风来代替人工开窗,从而减少空调负荷,提高室内空气质量。同时,还可以通过增加新风系统,将室外新鲜的空气引入室内,从而实现“人居合一”。此外,还可以通过设置屋顶绿化,以及使用具有吸附和分解甲醛功能的材料等方式,改善室内的空气质量。
充分考虑雨水利用,有效控制水耗。对于大型公共建筑,应结合场地规划,合理布置雨洪管渠,避免出现内涝情况;而对于小型住宅,则需做好排水系统的日常维护,确保其正常运转。重视中水回收,节约淡水资源。中水处理是解决我国水资源短缺的重要途径之一,目前,我国大部分城市都开展了相关研究。但随着生活水平的提高,人们的用水需求不断增长,而中水的回用率却相对较低。因此,未来应加大对中水的应用力度,使其发挥更大的作用。注重再生水利用,缓解水质压力。目前,再生水在我国的利用率还很低,只有不到10%左右。为了更好地满足人们的生产和生活需求,有必要进一步扩大再生水的使用范围,并积极探索其他形式的再生水源。
建筑设计在绿色建筑中的重要性是不言而喻的,它不仅需要满足功能需求,同时还需要符合绿色环保的要求。因此,在设计过程中必须对绿色建筑的内涵有深刻的理解。只有这样才能将绿色建筑的理念真正融入到实际设计当中去,才能使我们的设计成果具有真正的意义。