綠色建筑設計策略范文

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綠色建筑設計策略

篇1

【關鍵詞】綠色建筑;設計;節能

綠色建筑的設計理念的提出是建立在綠色思維之上的,在對建筑進行設計時,充分考慮到經濟與環境的之間平衡,這種平衡分為兩個方面的平衡,一方面是指建筑的生命周期,即它的使用壽命,建筑從建造到拆除的整個過程,設計師在設計時都應該對其進行考慮,若發現其中有設計不當的地方要隨時對其進行修改與完善,而不僅僅只是將設計停留在施工完成之前的設計圖紙上;另一方面的平衡是主要是指建筑設備的節能,如節地、節水、省電、省材,不對環境造成污染等等。綠色建筑的節能設計是實現我國建設文明生態、發展可持續性社會的重要手段。

1綠色建筑的概述

綠色建筑是在全球提倡發展生態經濟、綠色經濟以及循環經濟三種經濟,促進人與自然和諧共生的背景之下的主要節能手段。綠色建筑也可稱為生態建筑,它主要是指在保證建筑質量以及建筑使用壽命的前提下,在建筑建造、施工、使用過程中最大限度地對資源進行節約,在不對環境造成破壞的基礎上,為人類提供舒適的、健康的、適用的住宅建筑。綠色建筑的設計理念是建立在綠色思維,即“創新為魂”、“平衡為本”的思維模式之上的,它提倡人與自然的和諧發展,對資源進行節約和高效率的利用,在不破壞環境的同時,維護好人類的利益。綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間和諧統一。綠色建筑不是奢侈品,不應該追求表面的貼金和技術措施的大而全。一定要選擇自己適應的技術,針對特有的自然地理環境條件和使用要求,利用先進的模擬分析工具,因地制宜的確定可能的、適度的技術措施。建筑的綠色化設計必須進行定量的評價分析。綠色建筑中主要涉及能源和環境兩大問題,我們的研究實踐途徑也包括兩個方面:一是傳統民居建筑中的綠色化手段研究,另外是現代建筑綠色化設計實踐。

2綠色建筑的設計目標

2.1設計目標

(1)環境目標:采用更高的能源、資源和環境利用效率,削減建筑對傳統能源的消耗,將建筑的環境影響控制在生態承載力水平內,實現人居環境與自然生態的和諧。

(2)經濟目標:在建筑全生命周期過程中,協調滿足經濟需求與保護生態環境之間的矛盾。

(3)社會目標:將實現環境目標與人們的社會、文化、心理需求相融合,構建和諧健康的新生態文化。觀念目標的特征表現為以下兩方面:(1)普適性,綠色建筑不應僅作為個別案例或實驗性、示范性項目,而應廣泛存在于人居環境中;(2)系統性,綠色建筑是受多種因素影響和作用的復雜系統,需在整合的時空范疇和專業領域,由各相關主體在技術研發、經濟支持、社會組織、管理決策各層面通過協同合作來實現。

2.2評價目標

評價目標是指采用設計、建設、管理等手段使建筑相關指標符合某種綠色建筑評價標準體系的要求并獲取評價標識。這是目前綠色建筑設計中常采用作為設計依據的目標。

3現代建筑綠色設計實踐

3.1建筑熱量平衡,節約能耗

建筑熱量平衡,節約能耗。意思就是減少建筑中的能源的散失,在建筑中合理利用和有效利用能源,不斷提高能源利用率。這其中主要涉及耗能大的方面就是北方地區的采暖和南方地區的隔熱。建筑采暖和隔熱是建筑節能的關鍵,如何有效地做好建筑采暖和隔熱工作,建立可持續發展的建筑環境是值得探討的問題。國內的熱平衡主要體現在構造方面,國外的有些做法是利用建筑本身的設計。

3.2建筑通風系統的設計

中國建筑能耗在通風方面總量大、比例高、能效低、污染重,已經成為影響可持續發展的重大問題。通風不僅僅是單純的空間的換氣,還包括調節室內溫度,濕度。尤其是工廠的通風,要達到降溫、采暖、吸塵、排毒、凈化的目的,保證職工的安全和健康。國內雖然在技術和材料方面跟國外相比還有一定的差距,但是在這方面已經作了不少的研究。

3.3建筑自然物的生態平衡

實際生活中的經驗充分的讓我們了解到,只有在良好綠色的辦公環境下進行工作,才能夠擁有更高的工作效率,還能讓心理狀態健康化。目前各國的建筑設計師都非常傾向于設計綠色生態的建筑空間,從而讓建筑內的居住環境充滿舒適感,并且通過結構的處理讓室內能夠更多的保持空氣清新,使得人們能夠以更好的狀態生活在建筑之內,讓人們即使在建筑中中也有自然的感覺,將建筑與自然相融合。在設計建筑內部構造的過程中對生態空間影響最大的便是通風是否良好,只有良好的調節建筑內的空氣,才能夠使得建筑空間保持空氣的高質量。在國際上,一些有著先見的建筑設計師已經將建筑的功能、生態和美觀完美的結合起來,不僅僅是在空氣的處理上,所以我們還需要不斷的學習,創造出美好的綠色建筑空間。

3.4建筑水處理

我國在世界上屬于人口大國,但是我國領土范圍內所占有的水資源卻是擁有的人口數量不匹配,任何一次大范圍的可飲用水源遭到污染,都會讓幾萬甚至幾十萬人缺水喝,我們應該充分的認識到水資源對我們的重要性,雖然目前的水資源看似足夠,繼續污染下去,我們的后代就不一定能夠再有安全健康的水資源引用,所以我們一定要積極的做好水資源的利用和保護工作,這個過程中包括以下幾個方面:太陽能熱水的利用、熱水循環利用、日常生活用水的利用、污水處理利用、中水回收利用等等,而在建筑工程中所使用的供暖方式主要是使用熱水進行循環的利用,而將供暖的熱水進行科學合理的循環利用就能夠為建筑、用戶、國家節省大量資金、降低能耗。

4結語

生態建筑,可持續發展的超低能耗建筑是國家“十五”科技攻關項目“綠色建筑關鍵技術研究”的技術集成平臺,用于展示和實驗各種低能耗、生態化、人性化的建筑形式及先進的技術產品,并在此基礎上陸續開展建筑技術科學領域的基礎與應用性研究,示范并推廣系列的節能、生態、智能技術在公共建筑和住宅上的應用。項目包括建筑物理環境控制與設施研究(聲、光、熱、空氣質量等)、建筑材料與構造(窗、遮陽、屋頂、建筑節點、鋼結構等)、建筑環境控制系統的研究(高效能源系統、新的采暖通風和空調方式及設備開發等)、建筑智能化系統研究。是向社會、大眾宣傳、展示建筑節能和可持續發展建筑概念、技術和產品的展臺。建筑節能是落實以人為本,全面、協調、可持續的科學發展觀,減輕環境污染,實現人與自然和諧發展的重要舉措,走生態良好的文明發展道路的重要體現;是節約能源,保障國家能源安全的關鍵環節;是探索解決建設行業高投入、高消耗、高污染、低效率的根本途徑;是改造和提升傳統建筑業、建材業,實現建設事業健康、協調、可持續發展的重大戰略性工作。

參考文獻:

[1]GB/T53078―2006綠色建筑評價標準[S]

[2]王飛云.關于綠色建筑設計與施工的探討[J].四川建材,2011(6)

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關鍵詞:綠色建筑;低碳建筑;多元化

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:

1.綠色生態建筑的概念

人、建筑、環境是建筑發展的永恒主題, 隨著全球環境的惡化,生態問題日趨嚴重,人們越來越關注人類自身的生存方式,因此綠色建筑應運而生。從目前的情況來看,建筑的現狀所產生的社會問題以及所導致的環境問題是顯而易見的。比如:資源的浪費的消耗、生態環境的污染和破壞等等,這些對環境造成了極壞的影響。因此,在這樣的時代環境下,綠色生態建筑的概念應運而生。綠色生態建筑作為實現人與自然雙贏的建筑,通過對自然環境資源的充分利用,以健康、生態、節能為原則和宗旨,最大限度地節約能源,促進生態系統的良性循環,而且對于使用者來講,無論是從生理方面,還是從心理方面,或者是從社會方面,其都可以保持在良好的狀態,促進了人與自然的和諧,實現了人與自然的融合 以人為本的設計理念。在設計綠色生態建筑時,建筑生態層次的檔次由設計師的意識和設計控制能力所決定。因此,設計師在設計綠色生態建筑時,首先要對當地的自然環境全面的了解和分析,結合自己所掌握的建筑學和生態學的基本原理,通過現代先進的科學技術手段,加強對建筑的合理安排,正確處理好建筑之間以及建筑與其它相關因素的關系,使得建筑與環境有機融合,形成一個有機結合體與。

2.綠色建筑設計遵循的原則

2.1整體及環境優化原則

建筑應作為一個開放體系與其環境構成一個有機系統,設計要追求最佳環境效益。建筑要體現對自然環境和社會生態環境的關心和尊重,主要表現在保持當地文脈,保護歷史人文景觀,重視建筑場地對地形、地勢的利用,加強建筑對當地技術、材料的利用,加強綠化,減少環境污染,用獨特的美學藝術讓建筑體現時代精神。

2.2簡單高效發展的原則

建筑作為人類的居所,其建造、使用、維護與拆除應本著人與自然生態安全、和諧共生的前提,滿足宜居、健康的要求,系統地采用集成技術提高建筑的效率,優化管理調控體系,綠色建筑應體現對能源的節省,盡可能利用可再生能源,如太陽能、風能等,加大智能化設計,廣泛利用電子通訊和信息技術,要有預見性地研究建筑與社會發展的互動關系,做到近期規劃與長遠規劃結合,為擴建和建造留有余地。

2.3健康舒適的原則

通過人類長期依托建筑而生存的經驗和科學技術的不斷探討發展,總結形成建筑綠色化、生態化及符合可持續發展要求的建筑綜合集成系統技術,以滿足綠色建筑的舒適原則。綠色建筑應保證建筑的適用性,體現對用戶即人的關,增強用戶與自然環境溝通,讓人們在健康、舒適、充滿活力的建筑中生活和工作。主要體現在創造良好的通風對流環境,增加建筑的采光系數,保證室內一定的溫、濕度,創造良好的視覺環境及聲環境,建立立體綠化系統凈化環境等。

2.4經濟原則

綠色建筑的建造、使用、維護時一個復雜的技術系統問題,高投入、高技術的極致綠色建筑雖然可以反映出人類科學技術發展的高端水平,但是并非只是高技術才能實現綠色建筑的功能、效率與品質,適宜技術與地方化材料及地域特點的建造經驗同樣是綠色建筑的重要發展途徑。適宜的投資。適宜成本和適宜消費才是綠色建筑的經濟原則。

3.綠色建筑設計理念與策略

3.1以合理的設計達到建筑建造過程中材料的節約

在建造的設計過程中,在滿足結構要求的基礎上節約材料,充分發揮材料的性能,例如結構工程師可以根據經驗和計算使鋼筋滿足最小配筋率的要求下盡量減少鋼筋的用量,在水泥中添加一些添加劑減少水泥的用量,另外還可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向,合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高護結構的保溫隔熱性能,也對建筑材料的節約有著重大意義。

3.2充分利用自然資源節約能源

3.2.1太陽能的利用:設計太陽能住宅。光熱轉換是人類直接采集太陽光能量的方法。轉換裝置,基本上分為平板式集熱器和聚光式集熱器兩類。因此可以利用陽光直接射在黑色粗糙表面上變熱設計出太陽能住宅,另外還可以利用反射鏡或透鏡聚光產生熱原理,在屋頂上裝上薄鐵皮制成的集熱板上,當集熱板被曬熱,光變成了熱。當空氣從集熱板下面流過,就可以把熱量帶走。需要時可通過風道,送到房間里取暖。 太陽能住宅的另一優點是光電轉換。就是通過光電器材,將太陽能直接變為電能。最通常的光電器材是硅電池。其原理是硅晶材料在光的照射下釋放電子,這就是光電效應。在計算器、收音機、汽車上都能用這種硅太陽能電池。外墻設計要滿足自然采光、自然通風要求,減少對電器設備的依賴,設計時采用明廳、明臥、明衛、明廚的設計,外墻設計要努力提高室內環境的熱穩定。

3.2.2風能的利用:風能是一種清潔而且取之不盡用之不竭的能源,通過風力機將風能轉化為電能、熱能、機械能等各種形式的能量后,用于發電、提水、致冷和致熱等。

3.3環保建筑材料選用

環保型材料主要有:(1)基本無毒無害型。指天然的,本身沒有或極少有毒有害的物質、未經污染只進行了簡單加工的裝飾材料。如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等。(2)低毒、低排放型。環保裝飾材料主要有:1.環保地材:植草路面磚是各色多孔鋪路產品中的一種,采用再生高密度聚乙烯制成。2.環保墻材:新型加氣混凝土砌磚,可用木工工具切割成型,用一層薄沙漿砌筑,表面用特殊拉毛漿粉面,具有阻熱蓄能效果。(3)環保墻飾:草墻紙、麻墻紙、紗綢墻布等產品,具有保濕、驅蟲、保健等多種功能。(4)環保管材:塑料金屬復合管,是替代金屬管材的高科技產品,其內外兩層均為高密度聚乙烯材料,中間為鋁,兼有塑料與金屬的優良性能,而且不生銹,無污染。(5)環保漆料:生物乳膠漆。(6)環保照明:通過科學的照明設計,利用高效、安全、優質的照明電器產品,以達到節約電能、保護環境為目的。

3.4綠色施工

加強環境綠化,隨著社會的發展,人們已經深深地感受到環境對人的身心健康的重要性,綠化不單是可以創造空間,還可以美化環境,創造良好的生活氛圍。用綠化覆蓋地面,由于大量水分蒸發,往往可以造成比較涼爽、舒適的環境;高大的喬木在地面上形成了較大樹蔭,減少路面吸熱,同時可以凈化空氣,提高空間的氧含量。因此,在人居環境住宅區的設計中,一定要注意綠化環境設計,創造出良好的微氣候,應該將綠化量化標準引人設計規范。當前,環境綠化主要包括小區周圍環境綠化和建筑立體綠化。盡量減少硬質鋪地,擴大草坪面積,并盡可能多種植高大喬木。立體綠化,引人“土地空間化”的概念,包括墻面綠化、屋頂綠化和陽臺綠化。墻面綠化主要是在強烈陽光直射面爬滿綠色藤狀植物,避免陽光直射墻面,降低外墻表面溫度,保證室內溫度的穩定性。

3.5采用彈性設計方案

提高房屋的適用性、可變性,具體表現在建筑結構、建筑設備等靈活性要求上。1.樓梯的可生長性,包括基礎的預留量、樓段板承重的預先考慮,周邊環境的生長預留地等。2.預留管道空間,包括水電、通訊的發展空間。3.家具系統的可變化性。

3.6建筑智能設計

目前,大量電子通訊和自動化技術在建筑中得以運用,出現了智能化建筑,可以根據溫度、濕度、風力的情況自動調節“智能殼體”的開閉和空調量,保證了智能化大樓中智能化生產和腦力勞動的高生產率,智能化的發展可以促進綠色建筑在“高標準、低能耗、高效能、低污染”狀態下持續發展。

4.結語

隨著經濟,環境,健康等諸多因素的迫切要求,綠色建筑正在迅速發展,在建筑領域里,我們呼吁更多的設計師投入到綠色建筑設計中,提倡各種建筑生態技術的應用,發展綠色建筑。這不僅有助于推動全球環境品質的改善,而且有助于人們生活品質的提高。我國是人口大國,能源消耗大國,因此加大低碳綠色生態建筑的研究,推進建筑的生態化,無論從環境的角度、能源的角度或是可持續的角度都將有重要的現實意義。

參考文獻:

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關鍵詞:綠色建筑設計;數字技術;方案設計研究

作者簡介:翟炳博,北京市建筑設計研究院有限公司創作中心建筑師,徐衛國,清華大學建筑學院教授,博士生導師

關于數字技術輔助綠色建筑設計,國外學界在其理論基礎及技術路線等方面已有一定討論。該領域可被看作是設計方法的另一切入點,對我國目前推進可持續發展方針和建筑領域語匯的多樣性來說均具有切實意義。

一、數字技術輔助綠色建筑設計的理論基礎

1.傳統綠色建筑設計特征

傳統的綠色建筑設計,建筑師無法僅從經驗或審美來判斷方案的節能與否,因此使用相關軟件平臺以模擬分析的方式對方案進行評測成為了綠色設計的關鍵之一。[1]綠色建筑設計的一般技術路線,往往是通過專業軟件進行建筑室內外物理環境(如風、光、熱、能耗等)的模擬,并將結果數值量化對比,以此評估方案的生態合理性。然而,有關生態性能的評測一般在整體設計的后期開展,如節能計算多在施工圖設計階段應用。[2]因此綠色建筑設計中的“模擬”環節完全淪為方案完成后的評價與檢驗工序,并未將其有機地納入設計前期,性能評測工具失去了對建筑方案應有的指導意義,[3]使生態設計效率變得較低。尼爾斯·拉森(NilesLarsson)在GreenbuildingChallenge2000中提到一種建筑設計同性能評測模擬相結合的工作流程,[4]其中建筑初步設計被描繪成一種循環往復的過程—概念模型的各類能耗模擬及結構、機電工程師的評價意見等形成一系列“反饋信息”來對方案提出修正建議。此過程經多次反復,可被看作是一種“循環設計”,其本質在于強調“數據反饋”的重要性。

2.數字技術特征

較有代表性的參數化技術,核心在于“關聯模型”(抽象的機器)[5]的構建。一般來講,Rhino、Maya等參數化軟件在其早期開發時都定義了一種被稱作“記錄建構歷史(recordhistory)”的功能,可被看作是“關聯性”的體現和參數化技術的早期雛形。當幾何體在軟件中被描述時,不同維度間往往遵循這樣一種規則—“低維構建高維,高維提取低維①”,所謂“記錄建構歷史”記錄的則是這種規則下的具體“關系”。當模型建立過程中每一步“關系”均被記錄時,改變初始幾何信息而最終結果相應變化,這就是參數化系統基礎所體現的“關聯性”。傳統的建模軟件平臺即使擁有記錄建構歷史的功能,也相對局限,當今普及最廣的參數化平臺Grasshopper,其前身名為ExplicitHistory,意為“清晰完整的歷史”,即構建完整的“關聯模型”。因此,參數化技術可以被概括為“關聯模型”(圖2),模型一端提供各類輸入數據,被用于指導不同類型的操作并在記錄關聯的前提下不斷傳遞,最終輸出一系列設計結果。該“關聯模型”的核心即“關聯性”(as-sociative),其在對“過程”和“數據”的控制方面體現較大優勢。

3.數字技術運用于綠色建筑設計的優勢

綠色建筑設計可被看作一個信息不斷反饋、循環的過程(圖3)。這種循環的兩端分別是建筑設計和評測體系(軟件性能模擬、工程師建議),一方面建筑師提供多種可能的預選方案并傳遞給評測系統,另一方面評測系統將運算、模擬結果數據進行反饋。在這種“循環設計”過程的操作下,建筑方案被不斷分析、評價、反饋、選擇并最終得到優化。理論上看,這種性能評測同建筑方案相結合的“循環設計”形成了一種完整統一的“綠色建筑設計”技術路線,但在實際方案推進中,建筑設計同綠色技術評價兩部分仍是互相脫節。無論是單一方案模擬評測還是多方案對比,建筑設計同技術分析兩者間存在的僅是操作上的先后關系。數字技術在綠色建筑設計領域的介入則從根本上消解了方案設計同測評分析間的“時滯性②”,對其“循環設計”過程和數據的傳遞進行更為有效、高效的控制。在參數化關聯模型中,“數據”本身可由“循環設計”中的評測體系反饋得來并被不斷驅動和傳遞,同時通過關聯模型對原有方案進行優化或生成新的設計備選方案。關于評測體系反饋得來的數據,筆者認為目前其同參數化關聯模型結合有三類思路。

二、數字技術輔助綠色建筑設計的技術歸納

1.性能評測數據的“可視分析”

實質是在參數化關聯模型中加入“生態評價模塊③”并鏈接各類生態分析軟件,提取評測結果數據并將之反饋至關聯模型,以“數據可視化”(如色彩過渡等)的方式對方案進行反饋和評估,設計師可依此調整方案。嚴格來說,參數化平臺的結果數據可視化并不能完全體現數字技術介入的優勢,一是目前絕大多數性能評測軟件均具有分析數據后處理(可視化)的功能,二是即使數據在參數化平臺可視化,但其并未納入關聯模型系統,無法體現數字技術對信息傳遞的控制。然而,在Grasshopper等參數化平臺中的確存在一部分插件來實現生態模擬數據的可視化,其意義是“統一平臺界面④”。同直接使用評測軟件進行生態分析相比,參數化平臺下的結果可視化有利于設計師對方案的直觀判斷。因其可在設計推敲的同時得到相應的生態分析視覺化結果,在方案初期給使用者較為充分的性能改進建議,所以該類型亦可被看作數字技術同綠色建筑設計的“弱鏈接”。

2.性能評測數據的“控制深化”

實質是將生態模擬結果作為過程數據參與關聯模型構建并指導后續設計生成。如通過模擬得出方案幾何體表面每片區域的陽光輻射量數值,以此控制其開窗、遮陽的生成等。該類型特點在于,所涉及方案的前一階段(如體量、界面等)已確定,而評測數據能夠同關聯模型對應,并基于現存的幾何體量對方案的后續深化進行控制(如開窗大小和多少、遮陽構件形態等)。由此,設計本身與評測數據間建立了直接且相互呼應的關系:陽光輻射模擬數值較大的區域相應開窗較小或遮陽出挑較多,抑或維護結構較厚等,因此方案的立面或細節處理將更具合理性。

3.性能評測數據的“反饋優化”

實質是在參數化關聯模型中加入“優化算法模塊”,能以生態評測中的某一個或幾個指標為優化方向,并反向調節初始的輸入參數組合,來使輸出結果在滿足生態評測標準的前提下較為優化。特點在于,所涉及方案前一階段(如體量、界面等)并未確定,模擬數據所起的作用即反饋并協助獲取方案初期較優化的結果。該類型中,概念方案由關聯模型控制,一系列不同的輸入參數可生成眾多的設計備選。關聯模型中的“生態評價模塊”用以評測這些潛在的備選方案,并得到相關結果數據;“優化算法模塊”(例如“遺傳算法”)則將評測結果數據作為設計發展方向,通過反饋調整初期的眾多輸入參數,來將其協調配比并得到較優化方案。

4.相關工具歸納

基于Grasshopper平臺,應用于綠色建筑設計的輔助工具歸納。

三、數字技術輔助綠色建筑設計的策略展開

1.組團層級

(1)概述

宏觀層面的城市設計、居住區或傳統聚落,其生態策略可從建筑與環境間關系、建筑與建筑間關系兩個角度展開。對于建筑與環境,應考慮如何有效利用建筑所處的地域資源,即合理調節陽光、風、地形、土地、水源、綠化等要素同建筑間關系;對于建筑與建筑,則需探討建筑的組團布局,即合理規劃建筑群落整體朝向、建筑間縫隙、街道或開放空地等。總體來說,組團層級的生態策略主要體現在建筑整體布局的關系及形態上的優化,從而達到對室外風環境、自然采光、陽光輻射等方面的利用或防控。

(2)數字技術介入

首先,在數字平臺中建立關聯模型來描述群組的形態及空間關系,精確、多樣化的輸入參數(如建筑形態、高度、數量、疏密等)能夠對建筑群的整體呈現進行調節;其次,評測體系(計算公式或生態模擬平臺)可將室外風環境、熱環境、建筑采光優劣、容積率等作為待優化目標,通過性能模擬結果數據來“反饋優化”,得到組團聚落的生態最優方案。具體來說,策略一為城市生成,屬于方案從無到有的“控制深化”過程,多見于國際城市設計競賽或數字城市設計研究等。首先需確定形態結構原型,而后性能模擬則會為城市群落的生成提供“中間數據”或切入點。這類城市設計探索更具建筑設計傾向,因其由參數關聯模型整體控制,所生成的城市結構和形態更加有機、整體且較純粹。策略二為“反饋優化”,多見于建筑群組結構已確定的城市片區或居住區,通過設定單或多目標來優化各個建筑單體的朝向、開間進深、層高和布局等。其在工程實踐中幫助較大,能在建筑師人為介入的前提下對群組空間結構、形態進行可控調節。此外,由于眾多設計規范(如采光、防火、疏散間距等)的嚴格限定,加之“行列式”等現存參考模式,數字技術的統籌能極大地提高該尺度層級的設計效率。

2.體量層級

(1)概述

該類型建筑的“主體”設計層面,包含建筑形態和功能布局兩方面。建筑體量形態在諸多方面(如體形系數、截面形狀、庭院設置等)與其節能與否相關;此外,形體的組合關系也會影響建筑整體的生態性能。對于功能布局,可根據用戶對其使用的形式及活動量劃分,將次要房間作為“生態緩沖區”布置在惡劣氣候的朝向,并將機電設備運行區集中布置來降低能耗。

(2)數字技術介入

關于數字技術在體量層級的介入,目前并沒有一個被學術或實踐界公認的一般流程。因為體量階段是方案設計從無到有的第一步,而生態策略或評測數據自身無法生成具有廣泛適應性的優化方案植入到具體場所語境的基地中去,所以體量階段的生態優化必須伴隨方案設計的邏輯操作同步進行。總體思路是,建筑師首先應結合場地關系、功能訴求、問題分析、背景信息等對方案體量有一個初步的解決策略或預設,而后在數字平臺利用參數關聯模型對其進行描述,最后通過生態模擬的結果數據來“反饋優化”,使體量朝著某一個方向發展進化。例如可以通過關聯模型將方案在一定范圍內調整變動(如不同的形體組合、中庭大小或位置等),并通過評測不同可選項的生態性能(體形系數、風阻大小、整體得熱等)取得相應數值,以該數據為目標反饋來確定優化的建筑體量方案。

3.細部層級

(1)概述

對于建筑細部層級的綠色設計討論同樣可分為兩個方面。一是優化設計方案護體系的細部構造。對此,維護結構的熱工性能好壞決定其生態與否,一般認為構造層次的傳熱系數K值較小則較為綠色低碳,[6]即“墻體越厚越保溫”。而細部的優化處理則為了防止因結構外露及門、窗等處形成“冷熱橋”而降低護體系的整體性能。二是建筑外立面(如開窗、遮陽等元素)的設計深化。開窗處往往是維護體系熱工性能的薄弱環節,其大小、位置以及用材、構造等都需從生態優化的角度重新定位。遮陽是建筑被動節能的主要措施之一,其能有效降低進入室內的陽光輻射,并改善自然采光均勻度,是構成建筑外立面的一類重要元素。有研究顯示,外遮陽措施節能效率可達10%~24%,而其造價僅占工程總造價的2%~5%,可被看作低投入、高效率的建筑被動式節能技術典范。[7]

(2)數字技術介入

在已經確定方案體量的前提之下,數字技術在細部層級的介入主要體現在性能評測結果數據的“控制深化”,例如運用參數化關聯模型總體控制建筑表皮的生成,而生態模擬則為之提供了合理的數據來源,即表皮構件中各元素遞變的“外力”,用以整體控制、干預界面的結構形態和呈現效果。

4.數字技術輔助綠色建筑設計策略歸納

數字技術輔助綠色建筑設計的策略,按照不同層級,可歸納如表3所示。

四、結語

影響建筑生態性能的主要策略基本在方案設計階段確定,即初期的概念設計成果往往對建筑最終生態節能與否有較大影響。[8]無論從國家對建筑節能的硬性指標、國內目前的建筑能耗現狀,還是從建筑師所肩負的社會責任出發,推行綠色低能耗設計都勢在必行。數字技術是設計中的一股革新力量,其并非“宏大敘事”,而是以“局部滲透”的方式影響建筑研究及實踐領域。除新的組織形式、形態關系創生外,其在建筑的生態低碳、結構優化、輔助施工等領域也極具潛力。而參數化技術將在建筑的綠色可持續方面發揮巨大價值,體現出社會及人類發展的關懷。

參考文獻

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[7]胡深,冉茂宇,袁炯炯,等.關于居住建筑遮陽優化設計的探討[J].建筑科學,2010(12):88-91.

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關鍵詞:現代綠色建筑;建筑設計;策略;發展

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:

引言

綠色建筑是一種象征著節能、環保、健康和高效的人居環境,在生態學的指導下,運用建筑學的知識創造出人工與自然相互協調、良性循環、有機統一的建筑空間環境。

一、現代綠色建筑的相關概念

1、綠色建筑的概念

綠色建筑就是為滿足現代社會對建筑節能和環保要求提出的新理念。其定義為:在建筑生命周期過程中,通過對能源的有效節約、對資源的高效的利用,實現為人們提供安全、舒適、健康和高效居住空間的目的,從而使人與建筑、人與自然的和諧發展。綠色建筑的核心價值觀是利用最少的資源,創造出健康無污染的室內外環境。

2、綠色建筑的設計的特點

我們所說的綠色建筑設計是指根據設計地區的實際情況,使用各種先進的技術,使得樓宇的自動化程度達到最佳狀態,為用戶提供更加健康和方便的生活環境,同時節約能源、水資源,使得建筑的自然成本、經濟成本得到有效地控制。綠色建筑設計是一個復雜的系統工程,包含多方面的內容,涉及到很多學科的知識內容。在整個建筑的全壽命過程中,建筑設計的好壞對于建筑具有非常重要的作用。目前在建筑工程中,由于建筑設計不當在后期引起了很多不必要的問題。因此,綠色建筑設計時需要將建筑整個壽命周期的問題進行全面的考慮,不僅要為用戶提供良好的居住環境,還要使得建筑的投資和運行成本得到有效地控制。

3、綠色建筑設計的原則

綠色建筑設計和原有的建筑設計有許多相同的地方,但是其又有一些自己獨特的部分。在進行綠色建筑設計時,需要遵照一定的設計原則開展相關的設計工作。這些設計原則一般包括以下幾個部分的內容,即:反饋性原則、整體性原則、共生性原則和可持續性原則。其中針對反饋性原則來說,反饋一般分為正反饋和負反饋。對于負反饋調節來說它是維持系統穩定的動力,而對于正反饋調節來說它是促進系統變化的動力。在實際工作中,需要根據反饋的情況對現有的工作進行適當的改進,保證工作能達到我們預期的效果。對于整體性原則來說,綠色建筑設計涉及到的專業和學科比較的多,在設計時需要多學科進行綜合考慮,并在設計中協調各專業之間的關系,使得綠色建筑的整體性得到保證,使其可以真正的為人們的生活服務。對于共生性原則來說,綠色建筑在設計過程中,要充分考慮到其與周圍環境及其他因素的關系,處理好其關系,使其在自身得到發展的同時,對環境和其他事物不會造成危害。對于可持續性原則來說,該原則要求現在的發展不僅要滿足當代人的要求,還需要考慮到后代人的需求,不會對后代造成危害。在綠色建筑的設計過程當中我們同樣需要遵循這個原則,保證綠色建筑滿足現代人對于居住環境的要求,同時也不會對后代的生活造成不好的影響。

二、現代綠色建筑設計策略

1、因地制宜地選用材料

生態建筑的物質基礎是生態材料, 生態建筑材料又稱“健康建材”“環保建材”或“綠色建材”,指健康、環保、安全的建筑材料。生態建材是在原料采取、產品制造、應用過程和使用以后的再生循環利用等環節中對地球環境負荷最小和對人類身體健康無害的材料,分為天然建材和人工材料。建筑設計中一方面積極采用現有的對環境和健康有益的新材料,以減少對環境的污染;另一方面適度使用現有地方資源來滿足地方需要,減少對外來特殊材料的選用,應該更多地使用木材、竹材、石材等天然節能型材料。

2、自然通風設計策略

建筑物布局合理與否,直接決定著住宅區氣候的好壞。自然通風是調節環境最有效和經濟的手段。而影響自然通風效果的因素主要就在于建筑物的平面布局、立體設計及三維空間布局。因此,在自然通風設計時,必須全面了解住宅區的空氣流動情況,是確保住宅區氣候良好、通風情況合理的根本前提,有效提升建筑物內部的空氣質量和熱舒適度,住戶無需增加任何投資,就能實現居室環境的健康舒適。

3、采光設計策略

夏日影響居室熱環境的重要因素是由于陽光直射與熱輻射,更是影響住戶心里感受的因素之一。因此,應結合當地地理氣候條件進行采光設計,經過認真計算,明確住宅區的建筑布局與單一住宅的關系,分析建筑群的遮陽及日照能否滿足建筑物采光與遮陽的需要。建筑體型系數是由建筑物的表面積與建筑間的體積比值,且與建筑的熱工性能有著緊密的聯系。直面建筑的熱耗要大于曲面建筑,當體積相同時,集中布局的建筑熱耗要小于分散布局的建筑熱耗,在具體設計工作中,應控制建筑物的層高,減少建筑外墻的面積,降低體形的凹凸變化,盡可能采取規則的平面形式。

4、可再生能源的循環利用

建筑外表面應考慮圍護結構的熱效率;設計規模恰當有效的供熱、通風和空調系統; 充分有效地利用各種可選擇的再生能源,形成與建筑空間使用配套的能源綜合開發利用系統,建筑生活垃圾綜合處理;從節能出發做好照明、器具設備和電氣負荷的最優化設計;考慮建筑空間的建筑材料中易揮發的有機成分,盡量減少微生物生長的機會,提供新鮮的空氣,創造易于接近日光和公共適宜的環境,同時要考慮室內空間維修和清潔材料揮發的化學成分對人體的影響;建筑構造使用可循環或帶有可循環材料( 如鋼材、鋁材等) 的產品,考慮建筑構件和建筑設備的再利用,盡可能減少建筑垃圾;為建筑物主人使用可循環設施提供方便,通過中水的再利用和節水裝置,使生活污水排放量降到最低;建筑屋頂、地面、門窗要進行隔熱處理;廣泛應用建筑采暖節能、制冷節能、通風節能、照明節能等建筑節能技術。

三、綠色建筑設計的發展方向

1、綠色建筑設計的科學化方向

1.1 充分合理的開發建筑所用土地

我國是世界人口大國,人口稠密,只有充分的使建筑的所占土地,才能夠在有限的土地上,構建一個合理的綠色建筑。綠色建筑對于土地的利用,強調節約利用土地,充分的利用周圍的配套設施,避免重復建設,同時,結合我國的情況、周邊地鐵等因素,充分利用地下空間。地下空間的開發,不僅能夠更充分的利用有限的土地,更可以在一定程度上改善地面的環境,節省空間。

1.2 利用可再生綠色能源

節能減排在綠色建筑中的應用主要體現在非自然能源的應用與自然能源的應用這兩個大的方面。非自然能源主要包括電能、熱能、化學能、生物能等能源,而自然能源主要包括太陽能、風能、水能、地熱能等能源。其實二者并沒有嚴格的界限,在一定條件下,二者是可以單向轉化或是雙向轉化的。

2、綠色建筑設計的系統化方向

城市的建設,并不是由一個個相對孤立的建筑構成的,而是由相互關聯的一組建筑組成。但現階段我國城市的建筑,卻大都是每個建筑自立門戶,相互孤立,這樣的建筑,會給城市造成視覺混亂,同時也會破壞城市人流的連貫性。這就要求綠色建筑的設計,要有其系統性,構建一個連貫的、相互關聯的建筑組,而不是各個相對孤立的建筑。建筑首先應該是城市的一部分,與城市公共空間相連接。其次是要有合理的功能布局和好的建造質量,根本不用刻意去引人注目。做到了這些,起碼就向完美走出了第一步。一旦有機會進入一個建筑,進而使用一個建筑,對它的認識就不會僅僅停留在外形上。

同時,綠色建筑的系統化,還指各種方式的系統化使用。只有綜合利用各種措施,使各種節能減耗手段充分的結合成為一個整體,才會更好的體現出綠色建筑的特點。綠色建筑的規劃設計是一個完整的科學體系,這個體系是多專業跨學科的、保證自然系統安全和人類社會可持續發展的交叉學科體系。

結束語

隨著我國社會、經濟的發展,建筑行業正處于鼎盛的發展時期。我國要實現可持續發展,作為資源消耗大戶的建筑業就必須走現代綠色建筑之路。讓越來越多的綠色建筑、綠色社區、綠色城市構成我國未來希望的發展前景。

參考文獻

篇5

關鍵詞:綠色建筑;評價標準;生態環境;建筑設計

中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A

環境與發展是人類社會永恒的主題。可持續發展作為當代人類社會的發展戰略已被世界各國所公認并成為人類共同的抉擇,保護生態環境、實現可持續發展已成為世界性緊迫而艱巨的任務。綠色建筑作為人工創造的空間環境,與自然生態環境密不可分,它是以建筑、人、自然環境相協調發展的三位一體的建筑體,又稱之為生態建筑、可持續發展建筑和節能環保建筑。這種類型的建筑,室內外布局合理,根據自然條件和依靠人工手段盡可能地利用自然資源、節能資源創造健康舒適的生態環境,減少使用不可再生材料,降低對生態環境的破壞,平衡人類向大自然索取與回報之間的關系。與傳統的建筑相比,傳統建筑體系是不可持續的,是污染環境、造成生活質量下降的體系。而綠色建筑是綠色環保理念與先進建筑技術、產品應用相融合的共同體,是一種象征著節能、環保、健康、高效的人居環境,以生態學的科學原理指導建筑實踐,創造出的人工與自然相互協調、有機統一、良性循環的建筑空間環境,它是滿足人類生存和發展要求的現代化理想建筑。目前,綠色建筑已成為建筑發展的前沿和主流。

1.綠色建筑的概念和特點

綠色建筑是建筑行業的嶄新概念,它并不是單指通過種植植物綠化的建筑,而是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材),保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。 綠色建筑提供給使用者有益健康的建筑環境,并提供高質量的生存活動空間, 并盡最大限度地回歸自然,保護環境減少能耗,最大限度地利用天然條件通過人工手段創造舒適的環境,同時又要嚴格控制和減少對于自然資源的占有,確保自然索取與回報之間的動態平衡。綠色建筑的基本內涵可歸納為:減輕建筑對環境的負荷,即節約能源及資源;提供安全、健康、舒適性良好的生活空間;與自然環境親和,做到人及建筑與環境的和諧共處、永續發展。 總之綠色建筑的特點是;節能能源,節約資源,回歸自然。

2.綠色建筑的評價標準

在我國,綠色建筑評價采用標準條款符合性檢查的形式,即綠色建筑評價指標體系,根據達到的數量和類型的不同,將綠色建筑分為一、二、三星級。目前,綠色建筑標識的對象包括住宅建筑和公共建筑。綠色建筑標識按階段階段又分為設計階段標識和運營階段標識。

綠色建筑評價指標體系由節地于室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量、綠色施工和運營管理七類指標組成。每類指標包括控制項、一般項與優選項。福建省二星級綠色建筑評價應滿足所有控制項的要求,一般項和優選項要滿足規定的達標項數。其定性條款評價結論為通過或不通過。對有多項要求的條款,各項要求均滿足方能評為通過。二星級綠色公建達標數要求是:節地于室外環境4項、節能與能源利用9項、節水與水資源利用4項、節材與材料資源利用5項、室內環境質量4項、綠色施工14項和運營管理8項。

3.綠色建筑的設計原則從本質上講,綠色建筑設計是一種由生態倫理觀、生態美學觀共同駕馭的建筑發展觀。在實踐中的綠色建筑設計應當遵循以下原則:

和諧原則:建筑作為人類行為的一種影響存在結果,由于其空間選擇、建造過程和使用拆除的全壽命過程存在著消耗、擾動以及影響的實際作用,其體系和諧、系統和諧、關系和諧便成為綠色建筑特別強調的重要和諧原則。 適地原則:任何一個區域規劃、城市建設或者單體建筑項目,都必須建立在對特定地方條件的分析和評價的基礎上,其中包括地域氣候特征、地理因素、地方文化與風俗、建筑機理特征、有利于環境持續性的各種能源分布,如地方建筑材料的利用強度和持久性,以及當地的各種限制條件等等。

節約原則:重點突出“節能省地”原則。省地就要從規劃階段入手解決,合理分配生產、生活、綠化、景觀、交通等各種用地之間的比例關系,提高土地使用率。節能的技術原理是通過蓄熱等措施減少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然資源,包括太陽能、風能、水利能、海洋能、生物能等,減少對于不可再生資源的使用。在建筑設計中結合不同的氣候特點,依據太陽的運行規律和風的形成規律,利用太陽光和通風等節能措施達到減少能耗的目的。 舒適原則:舒適要求與資源占用及能量消耗在建筑建造、使用維護管理中一直是一個矛盾體。在綠色建筑中強調舒適原則不是以犧牲建筑的舒適度為前提,而是以滿足人類居所舒適要求為設定條件,應用材料的蓄熱和絕熱性能,提高維護結構的保溫和隔熱性能,利用太陽能冬季取暖,夏季降溫,通過遮陽設施來防止夏季過熱,最終提高室內環境的舒適性。 經濟原則:綠色建筑的建造、使用、維護是一個復雜的技術系統問題,更是一個社會組織體系問題。高投入、高技術的極致綠色建筑雖然可以反映出人類科學技術發展的高端水平,但是并非只有高技術才能夠實現綠色建筑的功能、效率與品質,適宜的技術與地方化材料及地域特點的建造經驗同樣是綠色建筑的發展途徑。

4.工程案例

在本人負責的廈門市節能中心辦公樓項目中,根據建設單位職能特點,本項目將建設成為廈門地區二星級綠色建筑節能示范樓,本人以《福建省綠色建筑評價標準》為藍本,借鑒福建省綠色與節能研究所綜合示范樓經驗,采用多種綠色建筑產品和先進建筑技術,精心設計策劃,將本項目建成廈門綠色建筑示范工程。辦公樓地上為三層,地下一層為汽車庫,總建筑面積2700m2, 呈規整矩形,坡屋面,辦公樓雖小,但濃縮了綠色建筑設計技術和產品的諸多方面,節水、節電、節能、節材,環保。

5.實施策略

4.1.地下室采光通風

地下室共680 m2,功能為汽車庫,采光要求不高,設計中采用了4組導光管日光照明系統,其原理是將太陽光自然光通過鏡面反射材料多次折射引入地下室,其凸出地面的凸透收集鏡能夠將不同時刻的太陽光線進行收集導入管中,從而為地下室獲得均勻穩定的光線輸入。其特點是具有長距離的光線傳輸,高真實的顏色再現和具有靈活的角度調節能力,并能夠平衡過強太陽光和采集低角度光線。白天基本不用開日光燈,節電效果明顯。為增加通風效果,地下室采光和通風一般較難解決,我在地下室兩側均設有采光通風井,自然光可以通過采光井進入地下室,并有利于自然通風。

4.2.雨水回收系統

結合建筑和場地特點,設計雨水回收利用系統,其原理是將屋面和地面的雨水通過透水地面導入盲溝收集,經處理后用于綠化澆灌,沖洗廁所等,雨水利用量預計可達總用水量的40%。

4.3透水混凝土

通過花格植草磚和采用透水混凝土地面,室外透水地面面積比可達40%以上。透水混凝土地面下設有盲溝收匯集雨水至污水處理井,經簡單沉淀多慮可作為中水使用。

4.4.屋面綠化和立體綠化

建筑局部平屋面采用種植屋面,能夠達到良好的隔熱效果,種植土厚度不宜小于50cm,在種植植物品種選擇上,注重福建本土植物特點,選擇耐旱能力好、抗病蟲害強和成活率高的品種,形成以草本類和低矮灌木類為主,藤本植物為輔的屋頂綠化體系。在建筑東西外墻上設有立體綠化,把大自然花草植物與建筑相結合,使人身心放松,如置身大自然之中。

4.5.外墻自保溫系統

外墻采用福建省內較普遍使用的填充墻材料,為起到示范作用,一至三層分別采用加氣混凝土砌塊墻、煤矸石燒結磚和淤泥磚、粉煤灰陶粒砌塊、隔熱混凝土砌塊等多種墻體材料作為對比和材料推廣。共同組成建筑圍護結構自保溫體系。

4.6.節水器具

辦公樓用水均采用節水型器具,可比傳統用水器具耗水量明顯減少,另可在較長時間內免維修。

4.7.節能照明

辦公樓內全采用細管三基色熒光燈、緊湊型熒光燈,部分采用LED等照明,配合雷達動靜探測器、人體移動感應器等,能夠合理有效降低照明能耗。

4.8.水源熱泵多聯機系統

采用地下水水源熱泵多聯機系統對辦公樓制冷。水源熱泵多聯機系統除具有傳統多聯機系統的使用和靈活控制外,還具有以下特點:采用穩定的地下水源作為冷熱源,系統能效比較高,且運行不受天氣變化的影響,運行穩定,另水源熱泵多聯機主機結構緊湊,外形小巧,不含冷卻塔等設備,具有低噪音、安裝靈活、節省空間等特點。

4.9.廢棄包裝板利用

建筑大廳內墻裝飾采用汽車汽車4S店廢棄包裝板,實現可利用廢棄材料的合理利用。

4.10.廢棄混凝土試塊利用

建筑地面局部采用實驗室廢棄混凝土試塊作為鋪裝材料,實現廢物利用。

4.11.太陽能熱水系統

建筑屋頂安裝太陽能熱水系統,滿足建筑熱水的使用要求,目前福建省太陽能熱水利用技術包括陶瓷型太陽能集熱器,平板型太陽能集熱器、真空管型太陽能集熱器等。

4.12.太陽能光伏發電系統

太陽能光伏發電是建筑可再生能源利用的主要途徑,在坡屋面上安裝太陽能光伏發電系統,所發的電供建筑走廊和衛生間使用。

4.13.大開間辦公及靈活隔斷設計

建筑室內在保證使用前提下,充分考慮多布置大開間辦公室,盡量少用隔斷、不用隔斷或靈活隔斷。靈活隔斷可在拆裝后不影響周圍空間使用,并能夠循環重復利用,節約材料。

4.14.自流平技術

建筑大開間辦公室采用環氧樹脂自流平技術,具有整體無縫、平整亮麗、經濟實惠、易清潔易維護、耐磨、施工快捷等優點。

4.15.透水磚及植草磚

場地內停車場大量采用透水磚和植草磚,增加場地透水能力,并形成風格明快、美觀大方的鋪裝效果。

4.16.固定外遮陽構造

建筑構件遮陽是眾多遮陽技術中性價比最高的形式,充分利用自身構件達到遮陽效果。

4.17.電動垂直和斜伸臂遮陽簾一體窗

采用電動或手動遮陽簾,能有效改善室內熱環境降低空調能耗,增加室內舒適度。

4.18.內置百葉中空玻璃窗

由室內手動控制實現百葉打開、收攏、及任意角度調整,操作簡單,維護方便。

4.19.外窗采用建筑門窗節能性能標識認證產品

4.20.采用商品砂漿

4.21.室內使用環保裝修材料

4.22 室內空氣質量監測系統

建筑室內設有空氣質量監測系統,通過監測室內溫度、濕度及CO2 濃度,實現與新風系統聯動,滿足室內舒適度要求。

4.23綠色環保裝修

4.23綠色施工

綠色建筑在建設中,應在保證質量、安全的前提下,通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源與減少對環境的負面影響,實現四節一環保的施工活動。

6.結語

綠色建筑是建筑發展的主流和社會發展的需求,因此要根據不同地區的自然特點加強綠色建筑的普及與推廣。本方案配合其他綠色建筑實施策略經有關專家審核,認為能夠達到二星級綠色公建要求,有較高實用性,可作為示范推廣。綠色建筑實施之路漫長而艱辛,建筑設計人員應逐步提高綠色建筑設計的綜合能力,提倡各種新型建筑生態技術在設計中的應用,加大綠色建筑的研究,對提高人們的生活品質,改善人們生活的環境,進一步實現低碳、零污染、低排放的目標,都將對環境保護和能源利用產生深遠的現實意義。

參考文獻

[1]福建省工程建設地方標準.DBJ/T13-118-2010, 福建省綠色建筑評價標準[S].

[2]饒戎.綠色建筑[M].中國計劃出版社,2008.

篇6

關鍵詞:綠色建筑給排水節水

中圖分類號:TU201.5文獻標識碼: A 文章編號:

隨著可持續發展理念的深入,綠色建筑成為我國建筑領域推崇的建筑模式,其必將成為國內未來建筑的趨勢。為了在建筑全壽命周期中最大限度地節約資源、減少污染、保護環境,為人們提供舒適健康的生活空間,應該時刻將綠色建筑節能理念運用到建筑系統設計過程中,本文以綠色建筑給排水設計的節水為例進行探討。

1 綠色建筑給排水概述

綠色建筑的給排水主要包括人們生活、生產、環境、游樂、衛生、水景及綠化等方面的給水和排水。綠色建筑的給排水設計的節水策略是確保綠色建筑節水的重要因素,作為綠色建筑給排水設計的工作人員,要清楚認識到給排水的節水設計對綠色建筑的重要性,從而為更好地實現給排水設計的節水繼續努力【1】。

2 綠色建筑給排水設計的節水策略

2.1水源的開發利用

中水回用。中水主要是指來源于綠色建筑、人們日常排除的生活廢水和污水。生活廢水主要包括洗衣排水、冷卻排水、盥洗排水、廚房排水及沐浴排水等雜排水,一般來說,不含廚房排水的雜排水是優質雜排水。中水是優質雜排水經凈化處理后達到規定水質標準的,且可用于市政、生活及環境等的非飲用水。我國建筑給排水中,生活廢水中住宅用水70%、飯店賓館用水86%、辦公樓用水41%,如果將這些生活廢水收集并凈化處理為中水,便可以用于道路清潔、建筑施工、綠地澆灌、沖廁、景觀等等,這樣以來中水替代了等量的子來說,大大地節約城市供水量。

雨水利用。雨水利用是將小區地面或建筑物屋面的雨水收集并進行一定的凈化處理,獲得符合規定水質標準的水,并將其用于日常生活中。經過凈化處理的雨水也可用于道路清潔、建筑施工、綠地澆灌、沖廁、景觀。但是應該注意的是,小區地面雨水初期COD濃度比較大,所以其處理工藝極為復雜,但建筑物屋面雨水質量較好且徑流量較大,與小區地面雨水相比更符合利用的標準,所以,建筑物屋面雨水的利用價值遠遠高于小區地面雨水。建筑物屋面雨水收集步驟:①屋面雨水通過導管引流至地下,最終進入雨水沉砂池;②沉砂池中的雨水引流至蓄水池,使用水泵引流至雜用水蓄水池;③對雨水加氯消毒,之后引流至水管道系統【2】。

2.2使用節水型的衛生設備及器具

節水淋浴。目前,常用的節水型淋浴是冷熱水混合的淋浴器,該淋浴器配備有恒溫裝置,可以事先設置溫度,之后根據設置的溫度啟動扳手,此時可以精確地調節水的溫度,同時降低調水時間【3】。另外,常見的定量停止水栓淋浴器可以事先調節淋浴所需的冷、熱水量,若設置的用水量用完之后便可以自動停止淋浴,這種淋浴器有效地節約了水資源。

節水水龍頭。綠色建筑給排水工程中,水龍頭是使用量最多,應用范圍最廣的一種盥洗用水,目前,多以陶瓷閥芯水龍頭為主。陶瓷閥芯水龍頭密封效果較好、使用壽命較長,在同樣靜水壓力下,這種水龍頭的出流量小于普通水龍頭,節水率約為21%至32%。重啟水龍頭是目前國外廣泛應用的節水水龍頭之一,其既可以避免濺水,又可以節約用水,另外自閉式和感應式水龍頭在節水方面也有其獨特優勢,與重啟水龍頭一起,三者具有極強的推廣價值。

節水廁所。廁所是綠色建筑給排水設計中重要的組成部分之一,除了將中水作為沖洗廁所用水之外,其他各類節水設備也層出不窮,比如,感應性自動沖水設備。近年來,美國推出一種免沖洗型坐便器,這種坐便器不需要水資源,且無異味,這種設備既降低了用水量,同時也減少了處理污水費用【4】。

2.3使用新型的管材和閥門

以往較常用的建筑給排水中,常用建筑給水管是鍍鋅鋼管,這種管材一般在使用一段時間之后會有銹跡,從而造成水污染,另外,如果管內的水長期不用,如果再次使用的時候回放出銹水,這也直接造成了水資源的浪費。還有,當鍍鋅管接頭處出現銹蝕的情況下,除了帶來滲水漏水的現象,還會帶來安全隱患。近年來,隨著我國科學技術的不斷發展,各種新型管材層出不窮,常見的有PPR管和PE管等,使用PPR管和PE管等這類新型管材,一方面可以減少水污染,提高用水的安全,另一方面有效地改善了水資源浪費,降低成本費用,提高管材的使用壽命。

2.4科學合理地設置消防水池

我們常見綠色建筑消防用水和生活用水共用一個水箱,水箱中存有定量的、用于消防的儲備水,為了確保水質符合規定的生活用水標準,對水箱要進行定期的清洗,然而在放空清洗水箱的過程中會產生水資源浪費,同時會增加清洗水池和處理生活用水的成本,產生消極的經濟效益,從這個角度上講,應該將消防水池和生活用水分開。若將社區水池和消防水景和游泳池相結合便可以實現一水多用,有效地提高水資源的利用率。在綠色建筑群或者社區中要盡可能地實現消防水池和加壓水泵共用,這樣在減少因消防加壓給綠色建筑給排水帶來難題的同時,可以有效地節約設備維護費用,最終實現遏制水資源浪費的現象【5】。

3完善熱水供應循環系統

人們生活質量和水平在不斷提高,建筑中集中熱水供應系統得到了廣泛的應用,同時建筑熱水循環系統質量變得越來越重要。目前,較多的集中熱水供應系統有比較嚴重的水資源浪費現象,常常體現在開啟熱水供應裝置之后,不能及時地獲取適宜溫度的熱水,只有在放掉一部分的冷水后才能正常使用,被放掉的這一部分冷水沒有產生其應有的價值,因此被稱為無效冷水,無效冷水的浪費是有給排水施工、設計和管理等多方面因素造成的,比如,給排水系統設計過程中沒有考慮到熱水循環系統多環路阻力,水循環在靠近加熱設備環路中出現短流,從而造成遠離加熱設備環路里的水溫下降;熱水管網布置不合理,致使混合配水裝置冷熱水禁水壓力相差懸殊,如果冷水壓力大于熱水壓力,會造成配水裝置要流出較多冷水后才能實現溫度的正常。從上述各因素方面考慮,綠色建筑的熱水跟那個應系統應綜合考慮工程成本和節水效果,根據建筑標準、性質及經濟條件等具體情況選擇使用合理實用的水循環方式,將無效冷水的現象控制在最低。

4結語

隨著我國社會的發展,綠色建筑理念成為未來建筑行業的主導理念,綠色建筑勢必會成為建筑業的主要發展趨勢。給排水在綠色建筑中擁有較大的潛能,能夠在滿足人們用水需求的前提下,從節水的角度優化給排水系統的設計,使得綠色建筑具有可持續發展的前景,這也順應了時展的潮流。每一個綠色建筑給排水設計人員都要從合理用水、節約水資源的角度出發認真設計給排水系統,促進綠色建筑行業的進一步發展。

參考文獻:

[1]孫志魁.我國綠色建筑給排水節能新技術的應用新探.中國新技術新產品.2012,09(01):45.

[2]李倩.綠色建筑給排水設計的節水途徑探析[J].企業導報.2012,07(01):273.

[3]張雪峰,李偉.節水節能技術在建筑給排水中的應用及發展[J].2007,33(25):210-211.

篇7

【關鍵詞】高層建筑;綠色建筑;綠色策略

隨著社會經濟的發展,人們思想意識的提高,越來越注重在生產生活中使用綠色環保技術。這是實現社會可持續發展戰略的基礎,是保持人與自然和諧統一的根本保證。奉行綠色策略在建筑設計行業也運用的非常普遍。因為高層建筑的規模和發展是一個城市實現城市化的標志,是反映一個國家經濟水平的重要指標,是反映綜合國力的基本條件之一,所以高層建筑的綠化策略是所有人都應關注和重視的關鍵問題。在世界范圍內,我國的技術水平還比較低下,關于綠色戰略的內容還不夠完善,只有在不斷地實踐過程中總結經驗,借鑒其他國家的綠化數據,才能形成一套符合我國實際的、系統的綠化策略。

一、綠化策略的結構特點

高層建筑的發展,是一個城市趨于成熟和現代化的標志,到目前為止,建筑行業一直是我國的熱門行業,高層建筑工程也是炙手可熱的項目。但是隨著個人的經濟水平的提升,人們已經意識到綠色環保技術的重要性,不僅是對人體的健康有益,還促進了城市的可持續發展。尤其是過度開發有限資源之后,我國開始面臨資源緊張和氣候變化的雙重挑戰,環保的建筑設計更加深入人心。綠色建筑的理念已經成為了社會可持續發展的必然趨勢。不僅是對土地資源的利用率上,在建筑材料等方面也有了更多新的要求。

二、超高層建筑設計綠色策略應用的必要性

為推動節能、低碳環保理念,為應對政策和市場需求,綠色高層建筑已成為一種必然趨勢。在建筑物的生命周期中盡可能減少能源消耗,高層建筑比傳統的建筑室在這方面有明顯改善,不僅大大減少了對周圍環境的影響,而且在實際使用中可以高效和穩定的保持低碳和可持續發展。從以往經驗可以看出,綠色的高層建筑從設計、施工,到運營等多方面部比普通建筑綠色環保的效果有了很大的改善。因此綠色超高層建筑的發展有利于真正實現綠色生態可持續發展。

三、設計要點

隨著科技水平的不斷進步,高層建筑的發展也得到了明顯的加快。尤其是近幾年,高層建筑如雨后春筍般矗立在城市的各個區域。隨著人們環保理念的改變,高層建筑在設計上也隨之改變。節能環保的建筑設計已成為了建筑行業發展的必然趨勢。然而高層建筑的綠色戰略設計上有哪些設計要點呢?幾下我們將逐條進行探討。

1.空間組織

高層建筑的分布是反映一個城市城市化進程的重要標準,是評判城市技術水平的一項重要指標。因此,我們一定要注重對高層建筑的設計方案的合理性。隨著人們經濟水平的不斷提高,更多的人群不僅僅滿足于物質上的滿足,更追求健康環保的綠色建筑設計。所以,高層建筑的設計應該加入綠色理念,合理安排窗戶的大小,采用通透性好的玻璃,從根本上減少能源的消耗。同時,高層建筑在使用過程中亦存在著很多的風險,對建筑技術的要求也更高,在面對臺風、暴雨等強烈氣候時,要保障建筑物的安全可靠,設計排風口、排水口等基本設備。高層建筑畢竟是展現一座城市風貌的重要標志,所以在外觀設計上一定要美觀大方,結構上布局合理,協調各樓層的裝修效果,使之形成和諧的視覺效果。突出城市的特色理念,讓建筑物符合城市的發展特征,顯得生動、豐富,以滿足人們的審美要求。而且可以充分的利用地底空間,建造類似停車場的場所,來緩解土地資源緊張的問題,這樣的設計不僅完善一棟建筑物的綜合功能,而且還讓住戶在居住過程中覺得舒適、自在。

2.頂部設計要求

超高層建筑頂部是構成城市天際線的重要因素之一。造型獨特的頂部設計對超高層建筑的整體形象起著畫龍點睛的作用,并成為林立在建筑群中區別于其他建筑的一個重要標志。建筑物的頂部與主體立面形成退臺,這就需要通過增加高度來進行視覺修正,運用“隱蔽”的手法,采用高高的女兒墻.高層建筑的頂部需要一定的功能用房。頂部不僅設置了設備用房,還特別設置了一個空中會所,集休閑、娛樂、餐飲于一體。即解決了隔熱、遮陽、改善室內微氣候以及節約資源等功能.又使人能感到前所未有的大氣之感,一覽眾山小的氣魄。

四、結構體系

人們在選擇居住的建筑物時,最優先考慮的條件就是建筑的安全性、堅固性。因為氣候是反復無常的,像地震等自然災害也不知道什么時候會發生,如何在遇到自然災害時提高自身的安全指數,就成為了人們關心的問題。所以對高層建筑物的設計方面,關于結構體系的合理安排就十分必要了。由于高層建筑物的結構復雜,個樓層之間的結構安排也會根據主人的需要裝修成不同的類型,但是我們依然可以提出同樣的安全策略,比如說是在墻體材料的運用方面,應使用抗震性強的結構;裝修材料也盡量選取弾塑性強的材料。這雖然增加了成本的投入,但是大大增強了房屋的安全性,給人身安全提供了物質保障。

五、建筑節能多元化

超高層建筑的能耗為一般建筑的數倍 這是個綜合性的課題.包括新能源的開發和應用;選擇低能耗的設備;智能化的管理. 有效利用自然資源和管理資源,使建筑和設備方面的壽命成本最小,減少污染并達到可持續發展。從建筑設計角度講,群體布局、單體設計、構造處理部是節能的關鍵。

生活熱水系統為全日供應熱水,供應對象為主樓8——20層酒店客房.附樓的酒店式公寓、裙樓內的餐廳、廚房熱源采用各自獨立熱泵機組及熱回收空調機組供熱,裙樓屋頂的泳池、員工的淋浴間采用太陽能熱水器供應熱水,中央空調系統的設置:地下l層超市,裙樓,主樓8——20層酒店客房,21層設備辦公層,52層空中會所,附樓8——28層酒店式公寓。

主樓酒店客房及附樓的酒店式公寓均采用風機盤管加新風的方式,為了盡量減少中央空調的使用.主樓2250層高級公寓均采用分體空調、工作自行控制. 面積約3500種,節能效果顯著,分體空調的室外機隱藏在“凹槽”處,立面用格柵遮擋,即美觀又實用。

六、結語

高層建筑的綠化策略是一項非常有意義的研究項目。它既滿足了人們節能環保的要求,有節省了資源利用率,促進了社會的可持續發展。在美化環境的同時,優化了效率和效益。它是邏輯學和美學的有機統一,是技術進步和城市發展的表現。以目前來看,綠色環保戰略在建筑行業的運用前景還十分廣闊。

參考文獻

[1]林鵬飛,王曉胤.綠色建筑的可持續發展[J].經營管理者,2011(06)

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【關鍵詞】綠色建筑;設計價值;策略

0.引言

近年來隨著人們對綠色環保意識的提高,綠色環保逐漸的成為各行各業討論并付諸行動的重點話題,建筑行業也不例外。可是怎樣的建筑設計才是符合綠色環保的要求的呢?其實,從環境保護的觀念來看,節約資源、保護環境、減少污染、能夠為人們的生活和健康提供一個舒適的空間的設計都是屬于綠色環保的范疇,它有助于人類文明的發展和社會的進步。接下來本文將從綠色環保建筑的重要性和綠色建筑設計的原則及需要考慮的問題等,幾個方面出發來分析綠色建筑設計的幾個觀點。

1.綠色建筑設計的重要性與意義

綠色建筑推廣的重要意義在于建筑中建立的科學發展觀以及客觀的態度,需要做到保存生態平衡和減少資源的浪費;合理有效的利用自然資源換,并保護環境,實現可持續發展的要求,建筑行業也從而獲得了更廣泛的社會意義。其重要性主要體現在以下兩個方面:

1.1 引領低碳生活

在低碳環保經濟的發展領域,我國同發達國家的距離還比較大,發達國家的產業結構已經基本穩定,發展排放主要集中在消費領域,這是是實現現代化的一個標志。由于我國當前還處在發展時期,在發展排放方面,建筑行業中占據很大一部分, 嚴重導致大自然的能源循環體系破壞,夏天變得更熱,而某些地方冬天變得更冷;特別是近幾年來,降雨模式也發生轉變,干旱和洪水時常威脅著人們;大規模的污染在滅絕著某些生物種類(最近的各種深海類物種頻繁死亡,白鯨頻繁擱淺等)的同時也在危及我們人類自身。所以,綠色建筑的發展也將引領著我國的低碳經濟。

1.2 降低各種能源消耗

人口的快速增長,使得本來就有限的自然資源嚴重的缺乏,同時隨著濫砍濫伐的行為,導致生態環境遭到嚴重的破壞。在接下來的幾十年中,是我國城鎮化建設的高速發展時期,因此建筑能耗也必將成為我國主要的能源消耗之一。森林的砍伐、采石場的建立、大部分砂石和混凝料的開采等等, 主要都是滿足建筑需要而引發的后果。據相關資料統計: 全部水消費的42%是為了滿足建筑內居住的人的衛生和飲水需要;全部破壞臭氧層氣體(氯氟烴等)的一半和全部塑料消費的40%,被用于建筑工業。而這些比重還在不斷增加,只有通過建筑工程中的節能,通過推廣綠色建筑設計,才能實現我國各種能源消耗量的減少。

2.綠色建筑設計的相關技術

2.1 綠色建筑節約能源設計

建筑保溫的能源設計,對改善人們生活以及節約供暖能源有著非常重要的意義,所以一定要搞好建筑物的隔熱性能和空調設備的制冷效率,是建筑節能的基本條件,必須重視。綠色建筑節約能源技術按照內容可分為建筑護結構節能技術、采暖節能技術、空調通風節能技術、綠化節能技術、建筑的體型、朝向及平面布置等幾個方面。各地應根據當地氣候、能源條件和建筑情況,發展采用適宜的節能采暖方式,如輻射采暖,主要依靠供熱部件與結構內表面間的輻射換熱為各房間供熱(冷),熱舒適增加,減少了房間上部溫度升高增加的無效熱損失,因此可節省采暖能耗。

2.2 綠色建筑節地設計

珍惜和合理利用每寸土地,是我國的一項基本國策。從建筑設計的角度來看,節約用地就是在建筑施工過程中最大限度的減少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地,并不是不用地,不搞建設項目,而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環境;城市居住區,提高住宅用地的集約度,為今后的持續發展留有余地,增加綠地面積,改善住區的生態環境。

2.3 綠色建筑設計要考慮應用環保節能材料和高新施工技術

所謂綠色建設就是能夠很好的同自然環境和諧共存的一個智能、可調節性的系統。因此,它要求建筑外層的材料和結構:一方面作為能源轉換的界面,需要收集、轉換自然能源,并且防止能源的流失;另一方面,外層必須具備調節氣候的能力,以消除、減緩甚至改變氣候的波動,使室內氣候趨于穩定。而實現這一理想,在很大程度上必須依賴于未來高新技術在建筑中的廣泛運用。

2.4合理使用建筑材料、就地取材

盡量使用對人體健康影響較小的建筑材料,包括無放射、低揮發、低活性材料。另外,對油漆、膠水、粘合劑、地板磚、地毯、木板和絕緣物的選擇,除了要考慮性能優良外,還要強調沒有毒性物質的釋放。注重對外墻保溫節能材料的使用。外墻保溫節能材料屬于保溫絕熱材料,僅就一般的居民采暖的空調而言,通過使用絕熱維護材料,可在現有的基礎上節能50%~80%。

3.進行綠色建筑設計時其他值得注意的要點

3.1運用靈活的設計手法設計“靈活”的建筑

建設在設計的過程中必須要提前想到用戶的不同需求,所以綠色建筑設計理念還必須要具有靈活性。因此,設計的建筑應能根據用戶的要求進行改造。同時,設計師還可利用靈活性設計,既能減少建筑的材料消耗、能源浪費、環境污染,提高建筑整體資源利用率和使用效益,也能延長建筑的使用壽命。

3.2重視整體設計

雖然在綠色環保的理念中,“綠色”是重點值得考慮的,但是我們不能把全部的精力都放到節能環保上面,而是應該重視建筑的整體設計。由于綠色建筑的性能和成本直接受到建筑整體設計的影響,因此建筑的設計應該結合當地的氣候、地形地貌、風俗、文化以及經濟水平能夠等多種因素。絕對不能盲目效仿某些優秀的綠色建筑設計,不能盲目引進所謂的先進綠色技術,也不能只著眼于局部設計而不顧全整體。不能顧全整體的綠色設計是很難滿足人們的消費需求的。因此,在設計過程中我們應該注意做到:因地制宜;適合當地文化水平和風俗習慣;以近年的經濟水平為基礎,切勿奢侈鋪張;將綠色環保理念融入建筑的整體等。

3.3防止垃圾污染

隨著工業的發展人類的進步,日益增加的工業和生活垃圾在沒有經過處理的情況下被投放到大自然,給環境帶來了巨大的災難,同時人類自己也得到了慘痛的教訓。因此,在綠色建筑理念中的防止垃圾污染也是一個十分值得注意的問題。那么,如何防止垃圾污染呢?其中的一個有效措施就是對垃圾進行分類處理。可以設立可回收垃圾和不可回收垃圾箱的垃圾處理系統;食物垃圾處理和非食品式垃圾箱的垃圾處理系統;在建筑中設立中央吸塵系統,也可以減少了普通家用吸塵器的能源浪費和二次揚塵污染等。

4.結語

隨著人類文明的發展,綠色建筑設計理念已經成為未來建筑的主題,是建筑業發展的一項重要任務,設計是綠色建筑發展的一個重要環節,需要相關人員的不懈努力,在盡可能減少破壞自然環境的同時,營造出良好健康的居住環境。

參考文獻:

[1]汪蕾.綠色建筑與綠色建筑設計的初步探討[J].中國科技博覽,2011,(25):109-109.

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關鍵詞:生態建筑;建筑設計;設計分析

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:

從生態建筑設計目標角度來看,生態建筑為減少對生態平衡的負面影響,根據規模差異,建筑可以視為不同尺度范圍的生態子系統。在整體論生態設計思想背景下,建筑作為一個開放的生態次級系統,在設計過程中需探尋建筑全生命周期同周圍生態環境的適應關系,進行橫向與縱向全方位整合設計以提高生態效率、降低負熵流輸入對區域生態平衡的危害。

一、整體生態平衡視角下的生態建筑整合設計策略

生態是指生物同其生境之間的相互關系、相互作用,即物種在某一生態系統中的生存方式或功能角色,包括:1.理化適應范圍;2.使用資源;3.同其他成分相互作用;4.能量流和物質循環中扮演的角色。在生態學家看來,組成一個生態系統的各種生物及非生物成分并無“生態”與否的區分度,關鍵問題在于其在生態系統內的能量流和物質流中所扮演的角色及其作用程度,所有組成成分間的相互作用能否保持系統整體的動態平衡狀態。

從維護系統整體生態平衡目標的角度出發,生態學理論從空間維度和時間維度全方位影響到生態建筑的設計內容和設計過程。在空間維度上,要求建筑師關注建筑系統的能量與物質的流動方式,有機整合建筑與環境的關系,節約能源和資源,有效地降低生態系統負熵流的輸入。這一要求包括從微觀場地范疇考查建筑對基地生態系統的空間置換影響,以及由此帶來的空間異質性變化;從宏觀環境范疇應全面分析將建筑技術系統的適宜度評價放到對系統生態平衡影響的背景前,既要關注技術措施的單體建筑效率,又要重視不當“生態技術”有可能帶來的整體生態環境的負面影響,避免產生整體生態系統范圍內高能耗的“零能耗”偽生態建筑。在時間維度上,則要求建筑師一方面從整體系統范疇了解生態建筑全壽命周期的能量物質流動的動態環境影響,另一方面從建筑系統內部引入時間因素動態分析,采用靈活高效的適應性設計策略,達到長效多適的建筑目標,并且相應降低大量建設帶來的負面環境影響。

二、生態建筑技術系統的整合設計策略

技術系統整合設計的基礎是建筑師必須很好地理解各項技術系統的性能、經濟因素、運行模式等多方面的系統特征,以保證整合建筑系統中每個子系統能夠各司其職,用其所長,作為復雜系統的生態建筑設計,需要建筑師加成的設計思維方式,而在生態技術模式選擇的組合過程中,則更傾向于推理分析的邏輯判斷方式。

首先,建筑師需要滿足生態建筑技術模式之間功能協調的基本要求,即達到整合設計的性能目標。性能的整合包括獨立技術模式的功能復合和功能疊加。其次,建筑技術模式硬件之間需達到空間整合的基本要求,這實際上是建筑設計的基礎性問題。日趨復雜的技術設備構件系統在同一建筑空間內以特定方式相互聯系,各種構件之間需做到和諧共存,這包括設備空間的建筑整合,設備構件的物理整合等內容。最后,對于建筑師而言,另外一個很重要的整合設計目標是技術系統的視覺整合。建筑所有可見的構件構成建筑的整體形象,生態建筑復雜設備系統的技術要求和建筑師的美學訴求,需要一種理性的整合策略。

生態建筑的整合設計策略拋棄建筑構件系統彼此相對獨立、各司其職的機械運行模式,而是從系統整體角度出發,分析各技術系統間的協作關系,從性能、空間和視覺三方面研究技術子系統間的協作問題,從而形成建筑系統整體高效協同運行的技術模式。

三、生態建筑設計過程的整合策略

現代建筑運動之后,建筑技術系統日趨復雜,于是建筑工程專業分工也進一步細化;文藝復興以來延續了數百年的建筑師集建筑家、結構工程師和藝術家數職于一身的情況被專業化分工所代替,相應的建筑設計工作也被分解為各專業工程師分別負責對應的設計階段。傳統建筑設計流程是一種基于開發程序、接近線性的工作模式,各專業工程師介入設計時間固定,缺少專業交流平臺。建筑設計過程是一種相對封閉的進程,以建筑專業為主線,其他結構、設備等專業以輔助的角色參與工作流程。這種線性流程容易導致建筑師對技術敏感度的降低,技術思考常滯后于建筑設計決策,易產生問題發現時間延遲導致返工等現象;同時這種技術滯后的操作方式往往錯過了在規劃建筑宏觀尺度上的技術決策時機,降低了實現建筑系統高效低耗運行目標的可能性。

生態建筑設計過程的整合策略強調專業間的整體協調工作,確定共同設計目標,明確各專業的性能目標和實施策略,使各專業技術決策視野能夠超越獨立學科范圍而形成技術集成系統的概念。在這種整體性的設計組織方式下,建筑師對設計全過程具有完整的控制決策權力,能夠有效地提高專業協調程度,提高設計效率,能夠在前期設計階段確定整體技術策略,達到降低建筑造價,提高建筑整體性能的設計目標。

四、生態建筑相關利益群體價值取向的整合策略

任何建筑都隸屬于特定人群,直接反映他們的價值取向、美學偏好等特定需求。現階段幾乎各相關利益群體對作為新生事物的生態建筑都持懷疑態度,而這正是建筑觀念變遷的肇始。我們不能把人們對于綠色建筑的種種猜疑簡單地歸咎于對可持續發展思想的漠視,實際上他們所表達出的對于成本、風險、價值的憂慮恰恰表明人們生態建筑觀念的萌芽,其著眼點也是當今推進生態建筑實踐問題的關鍵所在。

在市場經濟背景下,作為一種商品的生態建筑的產業鏈由社會各階層人群組成,包括政府、地產商、金融機構、設計機構、承建商、經營機構以及終端消費者等眾多社會角色。他們在生態建筑的策劃、設計、營建、使用全壽命周期各階段參與產業價值的創造與分享,并在推動生態建筑產業發展方向上起到基于自身利益訴求的不同影響。“綠色建筑價值鏈體系主要由3部分組成:第1部分是價值鏈的上端,即價值供應鏈,包括材料的采集與產品的生產,是構成綠色建筑的物質材料;第2部分是價值鏈的中段,即價值增值鏈,這是綠色建筑從策劃、設計到建成的生產過程,其總體價值即是在這一過程中實現增值;第3部分是價值鏈的終端,即價值輸出鏈,是綠色建筑的用戶端,是綠色建筑生態經濟價值在使用過程中不斷釋放的階段”。組成產業價值鏈的相關利益群體在產業價值實現過程中有意識的“價值活動”構成了利益分配的綜合力,當前政府的導向和地產開發機構的態度成為現階段生態建筑產業價值實現和分配的關鍵性力量。

對于建筑師而言,這種利益群體價值取向整合策略包括以下幾方面內容:

1.根據項目特點確定適宜的建筑目標。每個建筑都可能呈現出一定的綠色特征,但并非每一座建筑都會達到認證標準。與生態建筑成本直接相關的是建筑的綠色目標,根據房產商的項目定位,建筑師可以制定相應的設計目標。一種適宜的生態建筑目標可以在既定成本框架下,降低生態建筑成本價值分割的不均衡性,提高生態建筑建設目標實現的可能性。

2.根據生態建筑目標定位采用最具適應性的技術體系。例如:生態建筑目標實現的環境控制技術可以分為被動式技術措施和主動式技術措施,二者在技術體系中的權重取決于生態建筑目標的高低。被動式技術措施的成本投入較低,同時具有親近自然等主動式技術措施不具備的優點。一般情況下,被動式技術措施最大化、主動式技術措施最優化的混合技術模式具有較大的技術經濟效率優勢;在建筑標準、生態目標較低的普通建筑中,被動式技術措施的權重較高,反之亦然。這種適應性技術策略的選擇成為保證建筑系統整體效率最優的重要設計策略。

3.注重技術系統的適宜度和成熟度。在適應性技術模式下,對技術措施的適宜度評價和適應性分析成為保證建筑系統整體生態效率最優的重要設計過程。這包括優先采用技術成熟度高的適宜技術以降低潛在的技術、經濟風險,綜合分析技術系統的功能適應性、經濟適應性和地域適應性等多方面因素。生態建筑建設涉及的相關利益群體之間存在復雜的風險與利益關系,在生態建筑設計過程中,對此問題應予以充分重視。有所側重地兼顧各方利益的整合設計策略,對于促進生態建筑的整體有序發展具有特別重要的現實意義。

結語

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關鍵詞:綠色辦公建筑;綠色生態策略

前言

隨著經濟社會的不斷發展,當今城市中,辦公建筑逐漸成為城市社會經濟生活中不可缺的建筑類型,而與此同時,大量現代辦公環境卻建立在一種不可持續的基礎上:恒溫恒濕的中央空調與大量的人工照明系統蠶食著自然界有限的資源;在大量消耗能源的同時也將人們隔絕于環境之外,形成有害人們健康的工作環境。上班族們似乎早已習慣了熒光燈、鎮流器、風機盤管,習慣于這種浪費資源之上的“舒適感”。全面審視建筑與生態環境之間的關系,在設計中采取措施,節約能源,創造一種嶄新的、健康的、富于生氣的生態辦公建筑模式成為了當前辦公建筑設計迫切的需要。

1 工程概況

2012年6月,我們在進行廣東省珠三角中小尺度氣象預警中心方案設計時,提出運用生態理念進行設計的思路,目的就是為將在這里辦公的員工提供一個健康、高效、舒適的工作環境,創造一個“綠色化”的辦公建筑。

廣東省珠三角中小尺度氣象預警中心辦公樓(以下簡稱預警中心)選址于廣東省廣州市天河區東莞莊280號地段范圍內,基地現狀為廣州市氣象站。基地屬于臺地式地形,基地內綠樹成蔭,果園飄香。辦公樓是由辦公、會議、監控、指揮調度等多種功能組合而成的高層建筑,承擔著珠三角氣象災害預警、國家南海海洋氣象災害預警等重要功能。如何將這些功能組合成一個和諧整體,如何采取切實可行的設計策略來實現生態辦公的理念是我們設計中面臨的重要挑戰。

辦公樓(圖1)建筑平面呈長條形,南北兩主樓圍合出內中庭。樓梯、衛生間等輔助設施布置在建筑的東西兩側,以減少西曬對主要功能區域的影響。主體辦公區域采取大空間自由分隔形式,采用8400*10000的結構柱網,為今后使用帶來極大的靈活性。八層通高的綠化中庭不僅改善了建筑的通風及采光條件,更為員工提供了一個交流與共享的空間。

2 與綠色相關的設計策略

綠色建筑的生態策略設計主要是主動式與被動式設計,這是兩種本質上不同的設計方法。主動式設計即通過各種高效集成的技術手段,實現綠色建筑的功能;被動式是通過符合地域氣候的建筑物本身的設計,如建筑朝向、遮陽設置、建筑圍護結構的保溫隔熱技術、有利于自然通風的建筑開口設計等實現建筑需要的采暖、空調、通風等能耗的降低。在本項目設計過程中,我們主要通過以下幾種設計策略來實現建筑的綠色生態設計目標:

2.1通風

(1)中庭設置

中庭在各類公共建筑中,均是一種廣受歡迎的公共建筑空間,而中庭空間在吸收太陽能輻射、改善自然采光、促進室內通風等方面的生態效應也逐漸被人們所認識。因此本項目中,中庭空間的設計作為綠色生態建筑中的一項重要設計策略來進行演繹。

本辦公樓中,中庭空間(圖2)被設計成一個半開敞空間,中庭的頂部玻璃天窗側面設智能控制的電動百葉,在不同季節,氣候和時間里,均可按照需要通過電動百葉來調節通風量。這種設計有以下幾項優點:①中庭內的空氣通過空中花園不斷與外界新鮮空氣交換;②中庭的頂設計成玻璃頂加百葉,建筑內部的熱空氣因煙囪效被倒入頂部,頂部從最高處吸出熱空氣,帶動空氣不斷循環(3)節約機械排風的能源,形成一個巨大的“空氣緩沖器”。

(2)建筑開口朝向

建筑的形體組合方式對建筑的通風有很大的影響,一個好的建筑開口朝向有利于引導通風。本項目(圖3)通過南北兩棟樓的相互錯位與形體的自然扭動,朝東南方向打開。東南方向不僅是當地的主導風向,同時也擁有保留原有果林,為建筑內部輸送自然清新的空氣。

2.2.遮陽

(1)立面遮陽

建筑南立面設置可調控的遮陽板,當陽光照射時,第一時間就阻擋紫外線等強烈光線,降低了空間的熱負荷。水平遮陽與長條形的建筑整體形象相統一,如行云流水一般。

(2)屋頂遮陽

屋頂是建筑的第五立面,也是日照時間最長、日照強度最大的一個立面,建筑屋頂的保溫效果對整個建筑的節能保溫非常重要的影響。因此,為了遮擋過量的太陽輻射,本項目設計屋頂遮陽構件(圖4)。這些遮陽構件不僅可以遮陽,同時在建筑立面和平面形成連續豐富的光影變化,創造了生態的屋頂空間環境。

2.3立體化綠色空間

辦公室是員工的第二個家,植物綠化景觀的融入無疑是最優的調味劑。它可以減輕眼部疲勞、提高工作效率;同時綠色植物還能吸收周圍環境中的化學物質,并將其降解;向空氣中釋放出水汽,從而加大室內空間空氣的濕度。因此,我們在本項目中引入立體綠化概念,利用建筑屋頂、陽臺、空中連廊設計了屋頂綠化和空中綠化。

(1)屋頂綠化

在建筑屋頂布置屋頂綠化的,結合建筑功能,形成屋頂休憩花園;植被以草皮、低矮灌木為主,起到給室內降溫、降低熱輻射對室內的影響以及美化環境、豐富第五立面的作用。

(2)空間花園

在公共空間中適當的位置,結合休閑和討論的功能設置空中花園,能有效地改善建筑內部環境,把綠色與自然帶到建筑之中;并同時也起到隔熱、遮陽、通風的作用。

2.4利用自然能源(屋頂太陽能)

太陽能作為一種綠色能源,有著化石能源如石油等無法比擬的優越性,發展前景非常廣闊,研究和實踐表明,太陽直接輻射到地球的能量豐富,分布廣泛,可以再生,不污染環境,是國際社會工人的理想替代能源。本項目結合建筑屋頂設置有太陽能光伏電板,為大樓提供部分用電。(圖5)

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2.5核心筒布置

核心筒的布置注意朝向,建筑東西山墻布置樓梯間、廁所以阻擋暴曬。因為東西向耗能高于南北向50%,故把樓梯間、廁所布置在東西山墻的位置,防止日曬,起到溫度緩沖的作用。并在東西山墻面設計有供人休息的陽臺,造成陰影、遮陽擋雨,并且還在陽臺設置了花池種植綠化,讓人接近自然。(圖6)

3 結語

在全球化綠色浪潮洶涌的今天,人們越來越意識到社會的發展與自然界發展的地位是同等重要的。在可持續發展的前提下,建設生態型的綠色建筑是社會發展的必然趨勢,而辦公建筑設計也的確存在著一種綠色化的要求和真實的途徑。作為建筑的設計者,我們應加強對生態環境的理解,在建筑設計中有意識的運用并不斷創造新的生態設計方法,讓建筑既為現代人造福,也為后代人留有生存的空間,預警中心辦公樓經過反復討論、修改已進入實施階段,投入使用后一切設想將接受實踐的檢驗,對于日后使用中暴露的由于設計自身不足的問題應予以總結。

參考文獻:

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[5]李百浩.當代高技術建筑的地域性特征.華中建筑,2004(3):29~33