吳 巖
(河北建筑設計研究院有限責任公司,河北 石家莊 050011)
綠色建筑設計理念主要體現在四個方面,首先是充分利用當地環境優勢。由于我國地域廣闊,地形復雜,而且不同地區的氣候條件以及環境基礎也各不相同。所以在設計綠色建筑時需要秉持根據實地情況進行分析的原則,有效利用環境優勢。建設與周圍環境協調統一的建筑物;其次是要合理選擇建筑材料,綠色建筑的設計理念要求采用綠色環保的清潔材料,比如盡量選擇石材、木材等天然材料,保持其與綠色建筑的環保節能需求相一致;三是充分利用自然光源和自然風。綠色建筑的設計要善于利用自然優勢。特別是在采光通風設計上,可根據當地照明特點和風向合理設計建筑室內布局,降低電耗;最后,要深入挖掘環保清潔的可再生資源和新能源。綠色建筑設計應遵循節能減排的要求和標準。因此,在建筑設計過程中應重視太陽能、風能、潮汐能等可再生能源的應用,以緩解能源短缺問題。
綠色建筑的興起與人類可持續發展的要求密切相關,也是綠色設計在建筑領域的重要體現。綠色建筑設計的目標和要求是在設計過程中確定的一些要素的組合,這些元素是設計者操作的對象。對綠色建筑設計目標和原則的分析與把握,對綠色建筑設計具有重要的現實意義。目前,關于綠色建筑設計原則和概念的研究很多,但這些原則和概念可以歸納為兩個客觀標準,即概念目標和評價目標。概念目標包括普遍性和系統性,普遍性是指綠色建筑是一種普遍的社會概念,不是一定的建筑風格或藝術流派,也不是一個城市良好發展的產物。系統性意味著綠色建筑是一個復雜的系統,它是技術、經濟、組織、管理決策等各個領域相關學科的協同合作。評價目標要求綠色建筑通過設計使建筑指標符合綠色建筑評價標準體系。
綠色建筑節能技術在建筑設計中的應用非常重要,以減少不必要的能源消耗為目標,在設計建筑物的過程中需要先確定建筑施工場地和位置,明確建筑物的規模和使用功能。然后在建筑設計中還要根據當地氣候和自然條件合理設置建筑的朝向以及構造,注重對太陽能和風能的應用,比如在對綠色建筑進行設計時,可以進行室內光環境檢測以及光照系統檢測等,保障建筑室內的設計能夠滿足溫度控制需求和空氣流通質量需求,保障人們的居住舒適性和使用便捷性。因此在對住宅建筑的構造進行設計時,則要設計通過自然采光來加強室內的采光程度,良好設計采光和通風設施。
綠色建筑的外圍結構是應用節能技術的關鍵部位,在通常情況下,建筑外圍結構其具有的熱工性能是由建筑能耗的大小所決定的。而且在不同地區,氣候溫度會有一定的差別,所以在綠色建筑中應用節能技術需要根據建筑所在地區的實際氣候溫度,結合建筑外圍結構的保溫性能,合理設置建筑的外圍結構。比如在寒冷地區一般需要增加墻面的保溫層厚度,使其在合格的范圍之內,可以有效地提高建筑的熱工性能,保障在季節轉換時,外圍建筑結構的性能能夠穩定發揮。此外在綠色建筑設計建設的過程中,可以布置透明的圍護結構,不但可以有效地擴大室內采光面積,還能夠在冬季期間盡可能地采集太陽輻射能量,既保障了建筑的保溫性能,又能夠為太陽能能源的應用奠定堅實的基礎。另外在夏季期間要在建筑透明圍護結構上增加一層遮陽設施,以減少太陽進入室內輻射能量,降低室內空調設備的負荷,因此在建筑外圍結構中應用節能技術,具有較好的節能效果。
綠色建筑的室內環境應用節能技術主要包含了自然通風以及自然光利用和空氣質量處理等,在實際的應用過程中需要對暖通空調系統進行技術優化。由于當前空調系統較為復雜多樣,不同的室內空調系統具有不同的效能。因此在綠色建筑中應用節能技術則需要對室內空調進行合理的分區,以此降低其運行能耗。所以在綠色建筑中對建筑暖通空調系統地設計安裝要采用集散控制技術,最大限度的就降低空調能耗占建筑總能耗的比例,可以實現系統節能效率達到10%-30%左右,符合綠色建筑的設計建設要求。
綠色建筑應用節能技術還體現在可再生能源的充分利用上,相比于其他能源,太陽能是一種利用效率較高、儲量較為豐富的能源。而且太陽能的利用還具有無污染的優勢特點,可以實現保護周邊自然環境的目標。因此在綠色建筑的設計中可以建設太陽能光伏發電系統,用于建筑物的部分用電設備以及環境照明設備、道路照明設備中。此外太陽能光伏發電系統的造價和成本當前逐漸降低,在綠色建筑中進行合理應用具有可行性,是目前綠色建筑設計施工的重點內容之一。除此之外還可以利用太陽能設計熱水系統,保障熱水器與建筑一體化,將太陽能能源利用與綠色建筑設計相融合,實現太陽能熱水供應,提高建筑可再生資源的應用效果。
節能技術在綠色建筑中的應用能夠實現環境控制的智能化,通過設計辦公自動化以及通信網絡系統智能化可以實現建筑物綠色節能的組合優化,從而打造環保、舒適、節能的辦公、生活環境。同時在建筑中設計自動化系統可以將內部的設備設施以及其他電氣系統進行充分的整合,促使其形成集約化的智能控制系統。比如集中控制電氣設備能耗、照明系統能耗等,保障綠色建筑的節能與環境控制形成協調統一,豐富了建筑使用功能,提高綠色建筑的舒適程度。
照明系統是綠色建筑結構中的重要組成部分,也是節能技術應用的核心。在普通的建筑物系統中,照明能耗占建筑總能耗的20% -30%,而且在部分區域,由于照明系統所散發的熱量會增加空調系統的供冷需求。因此在對綠色建筑進行設計時,應當采用晝光照明的方法來合理布置照明區域,盡可能地降低照明能耗。而晝光照明是一種綠色環保、無污染的方式,其能夠有效地降低供電峰值,通過利用晝光資源來實現夜間照明,提高光源的使用效率。在一定程度上在照明系統中采用節能技術,可以優化照明技術,降低能源消耗量,實現節約控制。
總之,當前我國正處于發展的新時期,在自然和諧、可持續發展的理念指導下,我們必須設計和建造與自然共生的綠色建筑,以開創綠色文明的新局面,為人們創造一個良好、健康、安全、舒適的居住環境和活動場所。因此,設計者需要充分把握綠色建筑的設計理念,在建筑整體設計、建筑外圍結構、室內環境控制、再生能源利用、建筑節能智能化及環境控制及照明系統等方面,深入體現綠色建筑節能技術,建立人與自然的和諧關系,減少對環境的污染,實現社會的可持續發展。