基于綠色建筑技術(shù)應用下的建筑造型設計探討

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摘要：本文結(jié)合工程實例，從建筑設計的角度分析了綠色建筑技術(shù)的本質(zhì)內(nèi)涵，論述了基于綠色建筑技術(shù)應用下的建筑造型設計，對理解綠色建筑有一定的意義。

關鍵詞：綠色建筑；建筑造型；造型設計；創(chuàng)新

隨著人類社會的發(fā)展，不斷進步的科學技術(shù)的被廣泛應用到建筑領域，建筑的定義不再是冰冷空洞的石頭房子，而是利用各種科技手段為人們提供舒適的環(huán)境。自上世紀七十年代以來，人們對建筑的要求不再僅限于舒適，而且還要節(jié)能，基于這種思想，很多高新技術(shù)在建筑上得以應用，盡可能使建筑能成為低能耗單位。下文對綠色建筑技術(shù)在建筑上的應用進行分析探討

一、通風技術(shù)影響下的造型創(chuàng)新

風能的運用是綠色建筑的一項重要內(nèi)容，建筑師要順應自然環(huán)境，合在理運用風能的基礎上創(chuàng)造出鮮明的建筑物特征，將生態(tài)環(huán)境和現(xiàn)代建筑相融合，實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。在利用風能改變建筑造型時要從以下方面進行考慮。

第一，考慮建筑周圍的氣流有引導作用，使風能舒緩的經(jīng)過建筑表面，樓宇的造型設計應使氣流平緩的經(jīng)過建筑物表面，使氣流在建筑物表面呈鋸齒狀分布，形成室內(nèi)自然通風。

第二，采用流線型設計有效的避免強風的產(chǎn)生，氣流在遇到高大建筑物時，對建筑物周邊會產(chǎn)生強烈氣流，經(jīng)過模擬氣流分析，根據(jù)氣體流動的特點，采用流線型設計才能合理利用風能，是自然通風和氣體運動的結(jié)果，是綠色通風技術(shù)改變建筑形態(tài)的典型實例。

第三，建筑的總體規(guī)劃應充分考慮地區(qū)、朝向、方位、

圖1 風向示意

建筑布局、地形地勢等因素對單體建筑布局的影響，充分利用所在地區(qū)的天然熱源、風源等滿足建筑夏季充足的迎風面，冬季充足日照，滿足采暖、通風與采光的要求。單體建筑之間的組合對氣流的形成具有直接的影響，特別是高層建筑群內(nèi)部易受到回旋渦流的作用，容易出現(xiàn)死角，不利于室內(nèi)的自然通風，形成不利的建筑群微氣候，因此應調(diào)整好建筑之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流漩渦區(qū)之外，避免出現(xiàn)滯留區(qū)。

圖2 規(guī)劃總平面

有學者提出混合帶狀式布置方法，利用不同體型及高度的建筑物進行由南至北的帶狀區(qū)域劃分：北向帶狀區(qū)域外圍建筑體型寬大、高度較高，有利于阻擋冬季冷風由北向進入場地；中間部位的帶狀區(qū)域建筑體型均為中等；南向帶狀區(qū)域建筑體型和高度則最小，有利于夏季獲得更多的通風。

在某項目工程的設計中綠化和水體起到改善建筑群的微氣候，規(guī)劃布置綠化和水體，以此進一步改善室內(nèi)外的聲、光、熱等物理環(huán)境，減少熱島效應，改善局部氣候，保證建筑群內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和熱島強度等各項指標符合健康舒適和節(jié)能要求。

二、節(jié)能技術(shù)影響下的造型創(chuàng)新運用

建筑技能技術(shù)和造型要通過遮陽、減少建筑物的散熱面積、運用智能控制系統(tǒng)，達到節(jié)能的目的，帶來建筑設計的創(chuàng)新。

對建筑造型影響最大是對建筑表面的熱量計算和建筑形體的控制技術(shù)。減少建筑與外界環(huán)境的接觸面積是造型設計的重要法則，通過使用緊縮的變形球體減少建筑表面積的方法，可減少夏季太陽直射對建筑面積的熱量吸收，也可以減少冬季室內(nèi)熱量向室外的傳輸，優(yōu)化能源的利用效率。建筑形體設計通過實驗計算和模擬對比的方法得出結(jié)果。首先，對全年光照的規(guī)律進行分析得出建筑表面熱量分布圖，此熱量分布圖是建筑形態(tài)的變形，建筑的表面積可以比原來減少 25%。造型上，利用主動和被動的遮陽裝置。直射方位樓板間采用懸挑伸出的方式，避免陽光直射，是建筑物造型的顯著特點。建筑單體設計考慮建筑通風及采光的問題，以節(jié)能為原則，實行綠色建筑技術(shù)的同時考慮到建筑造型的創(chuàng)新，綜合利用綠色建筑技術(shù)。門窗的開啟方式中，推拉窗熱損失大，平開窗、固定窗的密封性好節(jié)能效果好。項目工程中最大限度采用了天然光源，豎向及水平面條窗建筑物室內(nèi)的照明環(huán)境得到明顯改善，大大節(jié)約了室內(nèi)人工照明能源。同時，豐富的節(jié)能表皮解決了玻璃幕墻夏季不節(jié)能的問題，還滿足辦公環(huán)境的自然通風，在夏季則可以利用空腔的上下標高溫差形成自然通風，隔絕室外熱源傳遞，大幅減少空調(diào)開啟時間節(jié)能電能。

圖3 模擬計算

圖4 建筑表皮

三、能源的應用

可利用的再生資源主要有太陽能熱水系統(tǒng)，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)/光誘導系統(tǒng)等。在綠色建筑設計中，太陽能是可再生的能源，是一種清潔能源。從經(jīng)濟節(jié)能方面看，普及太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應用技術(shù)，可節(jié)省電、燃氣和燃油等國家急需的能源；從社會效益看，可以減少大量由于使用常規(guī)能源帶來的環(huán)境污染；從建筑角度看，實現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合，統(tǒng)一設計安裝，才能解決長期形成的太陽能熱水器安裝與建筑設計的矛盾，符合建筑設計與城市規(guī)劃的需要。我們應將太陽能集中在一起實現(xiàn)建筑的節(jié)能設計，有效的節(jié)約綠色建筑的成本。

在用戶中安裝計量表，對成本進行有效的控制，適合綠色建筑的計量改造，實現(xiàn)可調(diào)可供。經(jīng)過估算，對房間的熱量進行調(diào)節(jié)，有效的節(jié)約能源。自動調(diào)節(jié)暖氣閥門，可減少能源 30%左右，減少二氧化碳的排放量。

某項目工程的設計中，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，經(jīng)過各專業(yè)協(xié)調(diào)，最終將地塊中 1-3、11 號樓劃分為甲類公共建筑，選用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為本項目可再生能源利用。有熱水供應要求的建筑單體采用太陽能熱水系統(tǒng)。

四、材料的應用

建筑設計中綠色建筑要以節(jié)約材料為主，充分利用材料的性能，使用可循環(huán)材料，在沒有污染的情況下可再生材料的使用率要占到總材料的 10%。