何曙俊
華通設計顧問工程有限公司上海分公司 上海 200040
在我國經濟發展新形勢下,居民生活生產對建筑工程的需求量持續增加,通過相關調查顯示,建筑能耗位居我國各個行業的首位,尤其對于現代建筑,功能更加完善、設施更加齊全,建筑運行所需能耗較大,在此背景下,綠色建筑應運而生。綠色建筑是一種環保型工程,其具有節能、環保、低碳的特點,與以往的建筑存在顯著區別,在關注居民使用體驗的同時,更加重視自然與建筑的有機融合,而想要發揮綠色建筑的特點,在開展工程設計中,則要通過合理的節能環保設計,突出工程綠色價值,引領居民開展低碳生活。
綠色建筑是針對環境污染和能耗增加而提出的新概念,在為居民創設宜人、舒適、健康環境的基礎上,盡量降低建筑運行能耗,不對生態環境造成污染和破壞,在行業發展新形勢下,綠色建筑已經成為一種趨勢和潮流。綠色建筑主要體現在以下兩個方面:第一,為居民提供舒適的建筑環境,提升其生活品質;第二,保護環境、降低能耗,盡可能地將建筑回歸自然。
綠色建筑屬于一種實踐活動,在項目開發設計中充分利用生態資源和天然條件,在創設優質環境的基礎上,控制能耗、避免污染,降低人為活動和建筑運行對生態帶來的破壞,在人類行為和生態環境之間尋求平衡。從建筑行業的發展角度分析,綠色建筑屬于全新的設計模式和設計思維,在重視建筑使用功能的前提下,給予環境更多的關注,也有助于維護居民的心理和生理健康[1]。
(1)宜居性。綠色建筑的建造設計目的是為居民提供更加優質、高品質的生活的體驗,在保證居民正常生活、建筑使用功能的基礎上,實現生態環境與人為活動的協調發展。因此,在開展節能環保設計中,要將宜居性置于設計首位,突出建筑的生活便捷性和使用功能,根據現代居民的生活需求,確保設計的實用性和生活價值,以此為基礎引入相關節能技術、應用環保措施。
(2)環保性。環境污染已經成為世界各國面臨的最主要問題,尤其在人類活動范圍不斷加大的今天,生態環境遭受了嚴重破壞,建筑工程在實際運行中,其會產生大量環境污染物質,例如建筑能耗則需要耗費煤炭資源進行電力供應。綠色建筑以環保低碳為目標,在開展工程設計中,要結合當地的自然環境、生態氣候以及生活習慣,注重突出設計的環保性,充分利用土壤、地表水、植物以及環境等因素,降低建筑運行施工對環境造成的破壞。
(3)循環性。循環經濟和低碳經濟是當前我國構建“生態型社會”的關鍵舉措和重要途徑,循環經濟提倡應用可二次利用的能源和材料,避免資源浪費和環境污染,綠色建筑在開展環保設計中,要秉承循環性原則,回收可利用而材料和能源,做好水源節約、土地規劃和材料二次利用等工作,在降低工程造價的同時,避免對附近生態帶來污染[2]。
(1)建筑主體規劃。建筑主體規劃是發揮綠色建筑節能環保作用的關鍵環節,在具體設計中,設計人員要把握以下幾個方面,確保主體規劃的合理性和生態性。首先,設計人員要充分考慮建筑所在地的環境特點、天氣溫度、氣候變化、四季風向等因素,利用三維建模技術,對建筑主體進行初步規劃,可充分利用自然資源,對設計方案進行不斷調整和修改;其次,在建筑群主體規劃中,要對布置結構、平面體型進行科學設計,確保所有建筑都能夠享受充足的日照,起到降低能耗的作用;最后,對室內外空間合理布局,對窗戶門的位置進行優化設計,促使室內可形成對流風,提升室內的通風質量。
(2)采光通風設計。在現代建筑中,采光和通風是能源消耗的關鍵組成部分,在綠色建設設計中,設計人員也要將重心置于采光通風中,通過合理的規劃設計,提升室內采光率和通風效果,擺脫對通風設備和照明設備的依賴。首先,窗戶作為室內自然采光的關鍵部位,現代用戶都喜歡明亮的大尺寸窗戶,但如果尺寸過大則要加速室內溫度流失,設計人員要結合建筑朝向和建筑體型,保證窗戶尺寸合理,延長室內光照時間,可滿足居民白天照明的需求;其次,建筑布局會影響光照效果和通風效果,例如曲面建筑在能耗方面要低于直面建筑,因此,設計人員要對建筑布局合理規劃,通過科學的布局加速室內空氣置換和流通;最后,設計人員還要從立體設計、三維空間、平面布局等方面,解決室內通風不暢的問題,在兼顧建筑使用功能和外觀需求的基礎上,提升室內通風和光照質量。
(3)建筑外墻設計。外墻屬于現代建筑主體的關鍵組成部分,對于綠色建筑而言,外墻設計不僅要發揮其保護建筑、美化建筑的職能,還要具備一定的節能環保屬性,因此,設計人員要兼顧環保、節能以及美觀等因素開展外墻設計。首先,科學選擇外墻材料,隨著建筑行業的發展,各種新型的外墻材料不斷涌現,例如新型隔熱磚,其具有較強的隔熱性能,可以避免外墻散熱過快、維持室內溫度平衡,降低室內取暖能耗;其次,在外墻門窗材料選擇中,要盡量采用新型材料,例如在窗戶材料中,以往的雙層玻璃已經逐漸被時代淘汰,鍍膜玻璃、夾層玻璃等新材料獲得廣泛應用,其能夠提升窗戶的透光性,滿足使用者對采光的需求;最后,為了避免室內出現熱交換問題,在門窗施工中需要確保其密封性,采用新型工藝和新技術,同時,為了避免陽光直射,在建筑周圍可安裝具有遮陽功能的構造物,美觀建筑外墻。
(4)種植綠色植物。綠色植物在建筑群中具有關鍵作用,其可以調節區域小氣候,降低建筑群中的溫度,降低居民對空調的依賴,起到降低能耗的作用,在綠色建筑設計中,設計人員要在兼顧周邊環境的基礎上,合理種植綠色植物。首先,設計人員要根據當地環境氣候和自然特征合理選擇綠色植物,例如在我國北方地區,冬季較為寒冷,要盡量選擇落葉植物,能夠避免其吸收更多的陽光,提升小區內冬季溫度;其次,可考慮在建筑外墻種植攀緣類綠色植物,不僅能夠起到美觀建筑外觀的作用,還可以在夏季降低墻面熱輻射,促使室內更加涼快;最后,對建筑用地進行合理規劃,提升小區內的綠化面積,并且充分利用附近的生態環境,將人工綠化和自然綠化有機融合。
(5)使用環保材料。環保材料是綠色建筑的重要體現,在具體設計中,設計人員要綜合考慮材料的環保性、性能、成本以及類型等因素,科學選擇環保材料,促使材料應用符合綠色理念,在選擇材料之前要做好調查評估工作。當前主要采用的環保材料為:第一,低排放、低毒材料,例如大芯板、纖維板等,在材料制作中將其中的毒性有效消除,對人體健康和室內環境不會帶來危害,安全性和環保性較強;第二,無害材料,石材是這類材料的代表,例如天然石材,其不僅美觀性和使用性能突出,對環境不會造成任何污染;第三,金屬塑料材料,例如鋁管材料以及塑料管材等,其可以替代以往的金屬管材,避免管材在長期使用中生銹,并且具有重復利用的價值;第四,混凝土砌塊材料,這類材料的隔熱和蓄能效果,符合綠色設計理念,可以起到一定的節能和環保作用。
(6)應用新型能源。建筑運行需要消耗大量的能源,而節能理念的指導下,設計人員要充分考慮應用新型能源,在降低建筑能耗的基礎上,發揮其低碳的優勢。首先,應用太陽能,太陽能是目前建筑工程中應用最為廣泛的清潔性能源,例如太陽能儲存板,其將儲存的太陽能轉變為電能,滿足建筑運行的電能需求,又例如太陽能熱水器,可以利用太陽能進行水加熱,滿足用戶對熱水的需求;其次,應用地熱能,其屬于一種新型能源,主要用于建筑取暖中,能夠降低取暖對煤炭資源的消耗,用戶可結合實際需求自動控制溫度;最后,應用風能,風能目前在我國內蒙地區開發程度較高,已經成為當地生活和生產用電的重要形式,在綠色建筑中,合理應用風能可以滿足建筑公共設施的用電需求,例如在照明燈具設計中,可采用風能發電[3]。
總而言之,在社會發展新形勢下,人類生活與自然環境的矛盾日益突出,資源消耗、環境污染成為制約社會可持續發展的關鍵因素,建筑工程作為當代居民生產生活的必需品,綠色建筑是行業必然發展趨勢。在開展節能環保設計中,設計人員要在秉承既定原則的基礎上,合理應用相關技術和工藝,降低建筑能耗、保護附近環境,滿足居民的日常需求,實現建筑工程與生態環境的協同發展。