楊富生
(山西中方森特建筑工程設計研究院,山西 太原 030002)
在經濟社會和生態文明社會發展中,因資源損耗量的增加和污染問題的加劇,造成了較大的成本損耗,不僅阻礙了總體效益的上升,也不利于可持續發展戰略的落實。尤其是建筑行業,作為能源消耗和污染較大的產業,有必要對其實行改革和優化,以達到我國長遠發展的戰略目標。
綠色不僅是大自然的代表色,在現今和諧社會構建中也起到非常重要的作用。隨著我國科學技術的進步,人們認知意識也逐漸增強,對能耗及污染問題的關注力度不斷加大,尤其是建筑這一高消耗的產業,更應該加大能耗和污染的控制力度。綠色建筑設計的出現,很好的解決了建筑中的問題,其將綠色這一理念很好的融入到建筑設計中來,從節能環保、綠色健康的角度對建筑展開剖析,選用合適的方式和材料完成設計內容,加強建筑的舒適性、健康性。
建筑設計的本質要求是在保障建筑質量的基礎上,采取合理的布局方式提高經濟和社會效益,減少建設中資金成本的消耗,推動建設企業的良好發展。綠色建筑設計理念的融入,為上述目標的實現奠定了堅實基礎,綠色建筑設計加大了節能環保型材料的應用,減少了施工中材料過度損耗問題,提高了回收利用率。同時綠色建筑設計在一定程度上對建設流程實行優化,可縮短施工周期,達到節約成本的目標。
傳統建筑設計中使用的材料或多或少都含有一些有害物質,如甲醛等,這類物質對人體健康構成嚴重威脅,且一些有害物質雖然會隨著時間的推移逐漸減弱,但卻無法根除,增加了建筑內外空間污染程度。而綠色建筑設計則以環保型材料為主,這類材料中有害物質含量稀少,不會釋放較多有害物質,對于空間環境有著較好的維護效果,進而為人們生活和工作營造舒適、健康的空間。再者,環保型材料的經濟性較強,使用壽命較長,滿足了現代建筑的各項需求。
綠色建筑設計理念落實后,設計者在工作中會更加注重節能材料、節能技術等的科學選用,調整傳統結構類型,以此更好地達到節能效果,減少能源損耗,降低污染物排放量。現階段建筑企業已經逐漸加大綠色建筑設計的重視力度,希望通過綠色建筑設計理念的應用,實現對平面圖紙及材料的科學調整,改進建筑整體質量。另外,在綠色建筑設計中,要求在考慮基礎因素的同時,考慮經濟性,以達到節能降耗、控制成本的目的。
科學選址與現場設計的合理性,會直接影響建筑外觀效果與性能要求。綠色建筑設計中,建筑選址與現場設計會注重現場及周邊環境的勘察和了解,通過對現場及周邊生態環境的掌握,如污染系數、現有資源及數量等,根據建筑要求開展設計活動,這樣一方面可加強建筑所在位置的安全性,降低施工難度,減少前期處理工作量。另一方面可對現場情況加以管控和處理,降低不良因素的影響,增強施工方案編制的合理性。為此,設計人員在開展綠色建筑設計活動時,需先做好區域信息收集工作,了解區域原始地質、氣候等信息資料,再開展現場勘查,獲取準確數據,注重綠色建筑設計的科學性。且在設計中,交通元素也是需要考慮的內容之一,不可忽視。
整體布局作為建筑設計的核心內容,為優化設計水平,可從環境保護和資源利用角度進行綜合分析,以滿足綠色建筑要求。同時,這樣的設計可以高效利用資源環境的溫度調節能力、觀賞性條件等,減少后期人工建設。在設計階段,應降低建筑吸收的整體熱量,完善室內居住條件,主要從四方面著手:首先,建筑內部空間布局的優化處理。要求在保障建筑功能性的基礎上,增大對現有環保型資源的利用率,減少照明系統、暖通系統等帶來的能源損耗,加強室內環境的舒適性、實用性,營造良好的環境空間。其次,勘察室外自然環境特征,對建筑布局結構加以調整,將外部自然資源引入室內,實現內外部的有效銜接。最后,根據地區風向及氣候變化特征,對建筑朝向、內部空間格局實行科學設計和規劃,確保建筑內部的自然通風和采光,以太陽能、風能等自然資源替換原有的電能。
1)門窗設計,門窗是采光和通風的重要設施,在設計中要根據建筑朝向及內部空間劃分情況,對門窗尺寸及位置加以設計和規劃,以加強采光和通風效果,增加傳熱系數,保證室內空間舒適性,降低能源損耗。另外,在門窗設計中,可利用空氣隔熱技術來控制熱量散失,以滿足綠色設計要求。在門窗設計過程中,還要對當地的實際氣候情況予以詳細的分析,在此基礎上進行制冷與制暖系統的有效結合,讓自然資源的利用得到最大限度的發揮,獲得良好的節能減排效果。
2)墻體設計,隨著墻體材料種類的增多,選擇難度也在加大。在綠色建筑設計中,應結合綠色環保、節能降耗要求科學選擇墻體保溫材料,優化墻體結構性能。如可利用加氣混凝土填充墻體結構,提升保溫隔熱效果,解決能耗問題。在建筑工程建設階段,可對外墻鋪設隔熱板,這樣不僅能夠起到良好的能耗節約效果,還可以增大該建筑物的美觀程度,借此滿足人們的各項居住需求。設計中需全面考慮綠色環保特征,合理選擇墻體保溫結構技術,注重內部空間設計的科學性,加強居住舒適性和環保性。
3)單體外立面設計,單體外立面的設計需要根據建筑所在區域的氣候特征選擇合適的設計方式,以優化結構性能。如在北方地區,冬季溫度較大,單體外立面的設計應注重建筑體形系數的科學規劃,以達到保溫效果,增強室內空間的舒適性。而對于南方夏季溫度較高的地區,在設計中則需注重自然風的應用,對朝向、建筑間距加以控制,以達到節能降耗的目標。此外,在北方因為考慮到冬季采暖保溫性能,要求外墻跟外窗設計過程中,做好相關的保溫隔熱處理,以優化整體建筑物的保溫性能。在南方區域,要盡量將建筑物外立面的顏色選擇為暖色調,這樣就能夠促使外墻的熱傳導作用得到大幅度的降低,獲得良好的節能效果。
4)屋面設計

圖1 通風降溫屋面

圖2 種植屋面
常見的綠色建筑屋面節能設計形式以倒鋪保溫屋面、通風降溫屋面、種植屋面這幾種為主。倒鋪保溫屋面能夠增強室內環境舒適度,是將保溫材料直接鋪設在防水卷材上,利用防水卷材的性能優勢,加強屋面的保溫隔熱效果,進而降低能源損耗;通風降溫屋面則是在屋面下部與頂棚間設置一個空氣間層,利用架空技術來構建通風渠道,做好建筑散熱處理;種植屋面最為簡單,就是利用種植綠色植物的方式增強屋頂的防曬和保溫效果。而且綠色植物還可對建筑內部的溫濕度加以調節,改善室內空間效果,優化居民的舒適度體驗。
綠色建筑設計的應用不僅能解決建筑行業存在的高能耗、高投入問題,也可在保證建筑質量的同時,對建筑內外部空間加以改造,增強其舒適性、環保性,控制資源的損耗,進而帶給人們更好的居住體驗。