裴 晏
(長春建筑學院,吉林 長春 130604)
建筑設計是一項復雜而系統的工程,它運用建筑學、力學相關原理,表現人們對美好生活的向往,體現社會發展趨勢。眾所周知,在當前社會行業領域中,建筑行業能源消耗量最大,約占全球能源消耗總數1/3以上。在建筑施工過程中,會伴隨出現各類環境污染問題,為此,建筑行業創新轉型勢在必行。發展綠色建筑是一個得到行業普遍認可的趨勢和方向,是當今建筑設計中的一種全新理念,也是人類應對當前環境惡化和能源匱乏考驗的有效解決方案。筆者結合實際工作經驗,對綠色環境保護建筑的設計與實現進行深入分析,以期推動綠色建筑在我國的高質量發展。
綠色環境保護建筑,是一種前衛的建筑設計理念,是指從建筑設計開始就充分考慮到設計、規劃、選址、施工、運營等整個生命周期過程中的能源消耗和環境影響情況,從而在最初就做好設計工作,為人們提供更舒適、健康、安全的建筑空間環境的同時,最大限度地減少建筑施工和未來使用過程中的資源消耗和環境污染,提升建筑的可循環、可再生效能,實現建筑物與自然生態和周圍環境的和諧共生。因此,在綠色環境保護建筑設計過程中,應遵循以下理念。
堅持建筑物與自然生態環境的和諧共生,在建筑設計中更多融入可持續發展理念,從社會發展角度,做好建筑物的近期規劃和長遠規劃,保證建筑施工與運營損耗不超過環境承載能力。
通過設計建筑結構、選擇建筑材料、利用自然能源等工作,減少建筑物施工并節約使用資源,減少排放建筑廢棄物、污染物,降低對環境的影響。
綠色環境保護建筑設計應堅持以人為本的原則,真正從業主需求的角度,創造良好室內環境,通過自然通風、光照調節室內溫濕度和空氣質量,保證室內隔音和視覺效果,以提高人居環境質量。此外,在綠色環境保護建筑設計過程中,要保證建筑安全性,不只是結構安全,還包括材料安全。要科學選擇電器設備、裝修材料等再進行施工工作。
在當前能源緊張和環境污染問題日益加重的情況下,推廣綠色環境保護建筑設計理念,有助于緩解我國人均能源占有量低、能源結構不合理、能源資源分布不均等問題,有利于自然環境、經濟社會可持續發展,并顯著提升人們生活質量。因此,越來越多建筑單位和建筑設計師把設計綠色環保健康建筑作為事業發展目標。
建筑圍護設計是綠色環境保護建筑設計中的核心環節,也是突出建筑綠色環保性能的亮點、重點。建筑圍護結構很大程度決定建筑室內的熱工環境,出色的圍護結構設計可以實現建筑室內環境有效自我調節,從而減少空調的使用頻率。建筑外墻是建筑物與外部環境直接接觸的外表層,它直接承受來自外界的冷、熱、風、雨雪、冰凍等,因此,破壞率高、使用時間短。一旦外墻修護不到位,就會影響建筑的保溫、隔熱、防潮性能。為此,在綠色環保建筑設計中,要有意識地為外墻披上一層“外衣”,利用聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術、外掛式保溫技術等能有效阻隔熱傳導、減少建筑對灰塵的吸收,以此實現能源節約、降低污染的目的。此外,在外墻結構內部加做保溫層,或在雙層外墻間做夾層保溫層,都可以有效控制室內溫度,打造冬暖夏涼的舒適環境。
門窗系統是調節室內光照、通風條件的重要建筑結構,也是綠色環境保護建筑設計中要充分考慮的工作環節。在設計中,一是運用自然通風策略,根據建筑區位的氣候特點,特別是風向的變化,通過空氣系統的設計,設計好進出風口的位置,保證氣流在慣性作用下,可以在室內自由流通,從而獲得良好舒適的室內通風條件。二是運用合理采光策略,調整人工照明與自然采光之間的補充方式,盡量延長自然光照的照明時長,縮短人工照明時間,從而有效節約電能。三是門窗設計要充分運用熱量調節策略,在現代化建筑中,不免會出現東西向開窗的房間,由于我國地理區位原因,東西開窗房間往往是“冬冷夏熱”,因此,綠色環境保護建筑設計應著力解決這一矛盾。比如,在東西朝向窗口設計出向外延伸面積較大的陽臺、在窗外設置外遮陽結構、選擇低輻射鍍膜玻璃等,以此在保證可見光進入室內的同時,有效阻隔外界熱輻射。
材料設計是指在綠色環境保護建筑設計中做好施工材料選擇工作。一是要堅持環保原則,保證建筑使用對人體健康、低毒或無毒的環保材料,以減少甲醛、輻射等室內污染物。二是要采用可降解、可循環的新型建材。近年來,我國建材市場發展日新月異,各種新材料的出現給綠色環保建筑設計提供了便利,使用可循環利用的建筑材料,既有利于延長建筑構件使用壽命,也有助于節約能源資源。三是要堅持就地取材原則,盡量避免建筑原材料遠距離運輸,這樣既可以降低施工成本、提高施工效率,也有利于減少材料運輸途中的能源消耗和環境污染。
綠色環境保護建筑設計,強調人與自然和諧共生。對此,在建筑設計中融入自然理念,通過合理的綠化策略,提高建筑物環保性能。比如,在屋頂種植綠色植物,充分發揮其光合作用,實現建筑對環境調節的良性功效。又如,加大建筑區域內綠化面積,一是可以避免太陽光直接照射建筑環境,有效調節建筑區域的氣候。二是可以充分發揮城市花園效應,在提高綠化供氧能力的同時,降低噪音,改善生態。
無論在建筑施工還是建筑投付使用后,其能源、資源的消耗率很大程度決定其是否有資格被稱為“綠色環境保護建筑”。為此,在進行建筑設計時應樹立全生命周期設計理念,充分考慮建筑未來的能源、資源消耗情況,細致設計好建筑物的能源、資源系統。比如,做好水系統設計,安裝雨水收集、污水處理、水資源回收利用等裝置和設備,實現水資源利用的最大化,減少浪費;做好太陽能系統設計,在條件合適的地方開展光伏發電、太陽能采暖等。
當前在我國建筑領域,仍舊存在建筑節能效果不理想、建筑節能標準執行率低以及人們對于綠色節能建筑認可程度不高等問題,要順利實現綠色環境保護建筑設計,應重點做好以下工作。
應在全社會范圍內,強化對于綠色環境保護建筑的報道與宣傳,使更多群眾認識到綠色環保建筑必要性和重要性,提高對綠色建筑支持理解程度。要做好社會教育工作,提倡綠色生活方式,號召人們節能減排、低碳生活,以更多的個體力量支撐出現更多綠色環保型建筑。
目前,我國建筑領域還沒有建立完善的綠色環保建筑評估機制,對于“綠色建筑”的定義不夠明確。為此,國家住建部門和建筑領域應加快相關行業標準的設立工作,進一步明確綠色環境保護建筑設計中的節能、節水、節地、生活舒適度等要求,并以此作為判定綠色建筑的核心數據,以明確的標準導向推動我國綠色環境保護建筑設計水平不斷提升。
創新是行業發展的核心動力,對于綠色建筑設計工作而言,不只設計理念要創新,支撐理念實現的各類施工技術、原材料等也要隨之創新。為此,要在全行業搭建協同進步的制度體系,通過獎項設計、個人職稱晉升、優質設計單位評比等方式,激發設計人員和設計單位的積極性,創建鼓勵技術創新的建筑行業氛圍,形成推動建筑行業發展的良性循環。
綜上所述,綠色環境保護建筑設計有來自多方面的綜合性要求,是一項系統、復雜的工程。目前,我國綠色環保型建筑設計雖然尚處于起步階段,但在這樣一個能源消耗巨大的行業中,綠色建筑設計必將成為未來支撐行業發展的重要課題,我們只有不斷探索、積極創新,才能實現建筑與自然的融合共生。