建筑设计中绿色建筑设计要点研究

2024-08-12 00:00:00王菲钱志浩黄元烁
科技资讯 2024年12期

摘 要:在当今社会,环境保护和可持续发展已经成为全球关注的焦点。随着城市化进程的加速和资源消耗的增加,建筑行业作为重要的能源和资源消耗领域,也受到了越来越多的关注。在这样的背景下,绿色建筑设计作为一种以最大程度减少对环境的负面影响、提高建筑的资源利用效率和环境质量的设计理念,逐渐受到人们的重视和推崇。绿色建筑设计主要包括能源利用、材料选择、室内环境质量控制等关键要点,因此其设计理念应最大程度减少对环境的负面影响、提高建筑的资源利用效率和环境质量,实现建筑与自然的和谐共生。

关键词:建筑设计 绿色建筑 低碳 资源利用

中图分类号:TU201.5

Research on the Key Points of Green Building Design in Architectural Design

WANG Fei QIAN Zhihao HUANG Yuanshuo

School of Civil Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin, Liaoning Province,123000 China

Abstract: In today's society, environmental protection and sustainable development have become the global focus of attention. With the acceleration of urbanization and the increase of resource consumption, the construction industry has also received increasing attention as an important energy and resource consumption field. In this context, green building design, as a design concept that minimizes the negative impact on the environmentand improvesthe resource utilization efficiency and environmental quality of buildings, has gradually been valued and admired by people. Green building design mainly includes key points such as energy utilization, material selection and indoor environmental quality control, so its design concept should minimize the negative impact on the environment, improve the resource utilization efficiency and environmental quality of buildings, and realize the harmonious coexistence of buildings and nature.

Key Words: Architectural design; Green building;Low carbon; Resource utilization

绿色建筑设计的相关背景源自对环境保护和可持续发展的日益关注,以及对传统建筑模式所带来的不可持续性的认识。随着绿色建筑设计理念的不断深入和普及,越来越多的政府、企业和社会机构开始关注和推动绿色建筑的发展。各国政府鼓励建筑行业采用绿色建筑设计标准和技术。同时,越来越多的企业和机构也意识到了绿色建筑所带来的商业价值和社会效益,积极投入绿色建筑项目中。因此,绿色建筑设计将成为未来建筑行业发展的主流趋势。

1 绿色建筑设计

1.1 绿色建筑的范畴

绿色建筑旨在创造健康、高效、环保的建筑环境,以促进人类和环境的可持续发展。绿色建筑致力于最大限度地减少对环境的负面影响。这包括减少资源消耗,优化能源利用效率,降低碳排放和废物产生,从而减缓对自然环境的破坏。同时,绿色建筑注重提升建筑物的舒适性和室内环境质量。通过采用合适的设计策略和技术手段,绿色建筑可以实现良好的室内通风、自然采光和空气质量,提升居住者的舒适感和健康水平。此外,绿色建筑还强调了社会和经济可持续性。通过采用可再生材料、支持当地产业和社区发展、提高建筑使用效率等措施,绿色建筑旨在实现资源的合理利用,促进经济增长和社会公平。最重要的是绿色建筑还关注了生态系统的保护和恢复。通过生态景观设计、生物多样性保护、雨水收集等方式,绿色建筑可以与周围自然环境相融合,减少对生态系统的干扰,为生态平衡和生物多样性的维护做出贡献[1]。

1.2 可持续发展理论在建筑设计中的应用

可持续发展理论在建筑设计中的应用涉及资源利用、能源效率、室内环境质量、社会文化和经济效益等多个方面,是一个全面的、综合性的考量过程。建筑设计需要考虑到资源的有效利用,包括选择可再生材料、减少能源和水资源的消耗,以及优化建筑布局和结构,以最大程度地降低对自然资源的依赖,实现资源的循环利用和节约。建筑设计还应关注能源效率和环境影响。通过采用节能技术和策略,如高效绝缘材料、智能建筑控制系统等,减少建筑的能源消耗和碳排放,降低对气候变化的负面影响。同时,建筑设计还应考虑到室内环境质量与舒适性。通过自然采光、自然通风、室内空气质量控制等手段,创造一个健康、舒适的室内环境,提升居住者的生活质量和工作效率。此外,社会和文化因素也应纳入建筑设计考虑之中。建筑设计应兼顾社区利益,促进社会包容和公平,尊重当地文化传统和历史风貌,实现与周边环境的和谐共生[2]。除此之外,建筑设计还应考虑到经济可持续性。通过合理的投资和成本控制,建筑设计既要满足当前需求,又要考虑到未来的维护和运营成本,实现长期经济效益。

1.3 生态足迹和碳足迹

生态足迹涵盖了食物、水、能源等资源的消耗,以及对土地、水体、空气等生态系统的占用和影响,是衡量人类可持续发展的重要指标之一。与生态足迹相比,碳足迹更侧重于评估人类活动对气候变化的贡献。碳足迹是衡量个人、组织或社会单位通过消耗化石燃料和其他活动而产生的温室气体排放量的指标,通常以二氧化碳的当量计量。它涵盖了能源生产和使用、交通运输、工业生产等活动产生的温室气体排放,是评估个体或组织对气候变化影响的重要指标之一[3]。二者提供了一种系统的评估方式,帮助人们更好地认识到自己的生活方式和经济活动对环境和气候的影响。

2 能源效率与节能设计

2.1 能源消耗评估方法

在绿色建筑设计中,能源消耗评估方法扮演着至关重要的角色。这些方法旨在评估建筑在设计、建造和运营阶段的能源使用情况,以识别潜在的能源浪费和改进建议,从而实现节能减排和可持续发展的目标。常见的评估方法包括能源模拟、生命周期评估(Life cycle assessment)、能源审计和能源绩效指标等。通过这些方法,设计师可以量化建筑的能源消耗情况,分析不同设计方案或技术措施对能源利用效率的影响,优化建筑设计以降低能源消耗,并为建筑的可持续发展提供科学依据[4]。

2.2 节能技术与策略

节能技术能够最大程度地减少建筑的能源消耗并提高能源利用效率。主要包括高效绝缘材料的使用、智能建筑控制系统的应用、采用节能设备和技术、优化建筑布局和朝向以最大化日照利用、实施设计原则等。通过采用这些技术和策略,绿色建筑可以显著降低能源消耗,减少对化石燃料等非可再生能源的依赖,从而降低碳排放和环境影响,实现可持续发展的目标。

2.3 可再生能源的应用

可再生能源的应用可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放和环境影响。这些可再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能等。在建筑设计中,可通过安装光伏电池板或太阳能热水器,将太阳能转化为电能或热能,满足建筑的电力需求或提供热水供暖。还可以通过安装风力发电装置或利用自然通风设计,利用风能为建筑提供清洁的电力或通风换气。水能利用则包括雨水收集系统和小型水力发电装置,用于灌溉、景观水景或发电。可再生能源的应用在绿色建筑设计中不仅可以减少对传统能源的消耗,降低能源成本,还可以减少碳排放,促进环境保护和可持续发展[5]。

3 材料选择与资源利用

3.1 环保材料与可再生材料的选用

环保材料指的是在生产、使用和处理过程中对环境影响较小的材料,如回收再利用材料、无毒材料和低能耗材料等。这些材料不仅减少了资源消耗和能源消耗,还减少了对大气、土壤和水体的污染,有助于建筑环境的改善和保护。在选择环保材料和可再生材料时,建筑设计者应综合考虑材料的生命周期成本、环境影响、性能特点和适用性等因素,并根据具体的项目需求和环境条件做出合适的选择。

3.2 循环利用与减少浪费

循环利用原则强调将资源视为有限且宝贵的资产,通过最大化资源的再利用和回收利用,延长其使用寿命,减少对自然资源的开采和消耗。这包括在建筑设计、建造和拆除过程中,尽可能地使用可再生材料、回收再利用材料,以及优化建筑结构和设备,以减少资源浪费和能源消耗。减少浪费的原则强调避免不必要的资源浪费和环境污染,通过精益生产和资源管理,最大化资源的有效利用,降低生产过程和建筑运营中的废弃物产生。

3.3 绿色采购与供应链管理

绿色采购在选择对环境友好、资源利用高效的材料和产品,通过考虑材料的生命周期成本和环境影响,最大程度地减少对自然资源的消耗和对环境的负面影响。这包括选择符合环保标准和认证的材料,如能源星级产品、低碳材料、环保认证产品等,以及优先选择可再生材料和循环利用材料,降低碳足迹和环境足迹。供应链管理则涉及与供应商的合作和沟通,以确保供应链中的每个环节都符合绿色建筑的要求和标准。这包括与供应商协商并采购符合环保要求的材料,制定绿色采购政策和标准,建立供应链透明度和追溯体系,以及定期评估和监督供应商的环保绩效。

4 室内环境质量与健康

4.1 室内空气质量的控制

室内空气质量直接影响着居住者的健康和舒适感。有效的室内空气质量控制包括采取适当的通风设计,确保良好的通风换气,以及使用无污染的室内装修材料和家具,避免释放有害气体。

4.2 自然采光与通风设计

自然采光与通风设计能够优化室内环境,提高居住者的舒适性和健康感,可以最大程度地利用自然光线,减少对人工照明的依赖,提高室内视觉舒适度,同时促进居住者的生理和心理健康。而合理的通风设计则可以有效地实现室内空气的流通和更新,排除有害气体和污染物,保持室内空气的清新和湿度的舒适水平。通过综合考虑建筑朝向、窗户设计、通风口位置等因素,设计出符合建筑功能和使用需求的自然采光与通风系统,可以有效降低建筑的能耗,提高建筑的环境质量,实现绿色建筑设计的目标。

4.3 健康材料与室内装修选择

选择健康材料意味着使用对人体无害、无毒、低挥发性有机化合物的材料,避免使用含有甲醛、苯、重金属等有害物质的材料。在室内装修选择上,应优先选择环保认证的材料和产品,如E0级别的人造板、无VOC(挥发性有机化合物)的涂料和胶水,以及天然材料如纯木质家具、大理石等。通过这些健康材料和装修选择,可以有效减少室内空气中有害物质的释放,保障居住者的健康和舒适感,实现绿色建筑设计的目标。

5 水资源管理

5.1 雨水收集与利用系统

雨水收集与利用系统可以最大程度地利用自然资源,减少对市政供水系统的依赖,同时降低雨水径流对城市排水系统的压力。这种系统通过收集建筑屋面或地面径流的雨水,将其储存并经过处理后用于灌溉、景观水体补充、冲水,甚至部分饮用水等用途。通过雨水收集与利用系统,不仅可以节约用水资源,减少城市排水系统的负荷,还可以提高建筑的环境友好性和可持续性,实现对资源的有效利用和保护。

5.2 废水处理与循环利用技术

废水处理与循环利用技术通过收集、处理和再利用建筑内部产生的废水,包括生活污水和雨水径流等,将其转化为可再利用的水资源,如灌溉、冲洗,甚至是供应非饮用水等。常见的废水处理与循环利用技术包括生物滤池、人工湿地、灰水处理系统等,这些技术能够有效地净化废水、降解污染物,实现水资源的循环利用,促进建筑的可持续发展和环境保护。

5.3 高效节水设备与系统

高效节水设备与系统是绿色建筑设计中的重要组成部分,旨在减少建筑对水资源的需求,提高水资源的利用效率。这些设备和系统包括低流量水龙头、节水淋浴头、双冲式马桶、雨水收集系统等。通过采用先进的技术和设计,这些设备和系统能够有效地降低水的消耗量,减少水资源的浪费和损耗。

6 结语

综上所述,绿色建筑设计作为响应全球环境挑战的重要举措,不仅在建筑行业引起了广泛关注,也在社会各界引发了积极的反响和共鸣。因此应继续坚持绿色建筑设计的原则和理念,不断探索和创新,推动绿色建筑技术的发展和应用,为建设一个更加环保、健康和可持续的社会作出更大的贡献。

参考文献

[1]SAEEd H R U,AAMER M R,REHAN M,et al.A multi-facet BIM based approach for Green Building design of new multi-family residential building using LEED system[J].International Journal of Construction Management,2023,23(12):2024-2038.

[2]焦尔桐.基于绿色目标的建筑设计过程方法研究[D].山东:山东建筑大学,2018.

[3]霍静.办公楼绿色建筑设计要点与措施[J].科技创新与应用,2023,13(5):112-115.

[4]孙元.被动式绿色建筑设计要点研究[J].住宅与房地产,2023(5):114-116.

[5]周于钦.绿色建筑设计原则与设计要点分析[J].工程技术研究,2022,7(22):172-174.