摘 要:綠色建筑設計是當前建筑領域的一個重要議題,隨著人們對環境保護和可持續發展意識的增強,綠色建筑設計越來越受到重視。綠色建筑設計的核心理念是通過最大限度地減少對自然資源消耗和對環境的影響,實現建筑與自然和諧共生。本文旨在深入探討綠色設計理念,針對綠色建筑設計原則進行詳細分析,最終闡述了綠色建筑設計的重點及有效應用,以期為行業發展提供有益的借鑒與啟示。
關鍵詞:綠色設計理念;建筑設計;應用探析
1 前言
隨著全球環境問題日益凸顯,人們對于可持續發展和環境保護的關注度不斷提高。建筑作為資源消耗和能源消耗的重要行業,其環境影響也日益受到重視。在此背景下,綠色建筑理念逐漸興起,并得到廣泛應用。綠色建筑的重要方面就是綠色設計,在建筑設計中應用綠色設計理念可有效降低能耗、優化室內環境、減少建筑對環境的負面影響。
2綠色設計理念
綠色設計概念在建筑設計中的應用,在促進可持續性和環境責任方面起著至關重要的作用。建筑中綠色設計強調遵循簡單、實用、環境保護等原則,旨在創造出節能、資源高效、環保的建筑。在家居領域,綠色設計提倡使用可持續材料,注重室內空氣質量。這包括設計一些無毒、環保、有助于創造健康室內環境的家具和裝飾材料。綠色住宅要求還側重于產品的設計、生產、使用和廢物處理,以減少對環境的影響和促進可持續性,通過改善回收做法和減少廢物生產,綠色住宅有助于減少環境足跡的總體目標。在產品設計中,綠色設計原則應用于整個產品的生命周期,包括考慮原材料采購、生產過程、產品使用和廢物處理對環境的影響。綠色產品設計旨在在滿足消費者需求的同時,減少能源消耗、污染排放,提高資源的利用。通過創新設計方法,綠色產品可以在功能、美學和環境可持續性之間達到平衡[1]。
3綠色建筑設計原則
綠色建筑設計原則是指在建筑設計和建造過程中,充分考慮環境保護和資源節約,通過合理設計和采用可持續的建筑材料和技術,以減少對環境的影響,提高建筑的能效性能,創造健康、舒適和持久的室內外環境。以下是綠色建筑設計原則的一些重要內容:
3.1節能原則
節能原則是建筑設計中綠色設計的基本方面,旨在降低能源消耗,提高能源效率,促進可持續性。通過整合有效隔熱、節能照明、空調、熱水系統以及選擇高效產品和設備等策略,建筑師可以為節能和環境保護做出貢獻。有效隔熱是降低能量損失和提高建筑熱性能的關鍵。適當絕緣材料和技術可以幫助維持室內溫度,減少對加熱和冷卻系統的需要,并減少能源消耗[2]。
3.2材料選擇原則
選擇合適建筑材料對實現可持續建筑設計起著關鍵的作用。通過優先考慮環境友好、可持續和可回收材料,建筑師可以減少建筑項目對環境的影響,并促進構造更健康的室內環境。此外,減少使用對環境有害的材料,如有機溶劑和揮發性有機化合物,對于改善居住者健康和盡量減少對環境的負面影響至關重要。
3.3室內環境質量原則
室內環境質量原則在建筑設計中至關重要,可以為居住者創造健康、舒適和安全的室內空間。通過優先考慮使用低揮發性有機化合物材料、實施室內空氣凈化系統、結合自然通風措施等策略,建筑師可以改善室內空氣質量,改善整體室內環境。
3.4城市生態原則
建筑設計中的城市生態學原則強調,要盡量減少建筑和城市發展對周圍環境的影響,同時也要積極努力保護和恢復自然生態系統。通過整合促進環境可持續性、生物多樣性和生態系統恢復力的戰略,建筑師可以有助于創建與自然和諧共存的城市。
4綠色建筑設計重點
4.1能源效率設計
能源效率是綠色建筑設計的核心原則之一,通過采用節能技術和設備,可以減少建筑物能耗,提高能源利用效率。有效隔熱材料和技術在綠色建筑設計中扮演著重要的角色,通過選擇高效絕緣材料和采用先進的隔熱技術,可以顯著減少建筑物對外部溫度的依賴,從而在保持室內舒適的同時降低能源消耗。
一種常見隔熱技術是外墻保溫系統,通過在建筑外部墻壁表面添加隔熱材料來提高墻體的保溫性能。這種系統可以有效阻止熱量在墻體之間傳遞,減少冬季供暖和夏季制冷的能量損失,從而節約能源消耗。另一種常用隔熱技術是雙層窗戶,由兩層玻璃之間留有一定的空氣層。在住宅建筑中實施適當隔熱可以節省供暖和制冷成本10%到50%的能源。隔熱材料的使用,可以盡量減少通過墻壁、屋頂、窗戶和其他建筑部件傳遞的熱量,從而減少能源消耗。
為計算絕緣所節省的能耗,有一種方法是在類似條件下比較絕緣良好建筑和非絕緣建筑或絕緣較差建筑的能耗。兩種情況下能源使用差異可以用百分比來量化,表示有效絕緣做法所節省的能源。例如:如果保溫不足的建筑每年消耗100單位取暖和制冷能源,在實施適當保溫措施后,能耗降低到60單位,可節能40%。該百分比是由能源消耗(40單位)除以初始能源消耗(100單位)再乘以100得到的。值得注意的是,保溫材料的實際節能可能會根據特定的建筑特性、氣候條件、所使用保溫材料和其他因素而有所不同。由專業人員進行能源建模、模擬或能源審計可以提供更準確的評估,以評估與在建筑設計中實施有效保溫技術相關的潛在節能[3]。
4.2材料選擇與可持續性設計
材料選擇是綠色建筑設計的一個關鍵方面,因為它可以顯著地影響一個項目的環境足跡。選擇可持續和環保材料有助于減少建筑對環境的影響,促進綠色建筑實踐。
首先,選擇可再生材料,如竹木和再生紙漿,可以隨著時間推移而再生,減少對有限資源的依賴,最大限度地減少對環境的影響。這些材料具有輕質、高強度和易于處理等優點,使它們適用于建筑應用。在建筑中優先考慮可再生材料可以促進可持續性和支持自然資源保護,從而導致更綠色的建筑實踐。
其次,選擇低VOC(揮發性有機化合物)的建筑材料和裝飾涂料對于改善室內空氣質量和創造更健康的室內環境至關重要。VOC是一種有害的化學物質,可以從材料和涂層中排出廢氣,導致室內空氣污染和潛在健康風險。選擇低VOC材料有助于減少有害物質的釋放,提高室內空氣質量,并提高綠色建筑使用者的舒適性和幸福感。
低VOC涂料的VOC含量通常低于每升50克,而傳統涂料的VOC含量可能高于每升150克。通過使用低VOC涂料和材料,可以改善室內空氣質量,減少VOC所帶來的潛在健康風險。根據美國環保署的數據,由于建筑材料、家具和清潔產品多半含有VOC,室內空氣質量污染可能是室外空氣的2~5倍。
再次,竹子是一種快速增長可再生資源,可以在3~5年內收獲,而傳統的硬木樹可能需要20~50年才能成熟。竹子的抗拉強度可與鋼材媲美,因其可持續性和耐久性而被廣泛用于建筑。使用竹子作為建筑材料可以顯著減少對環境的影響,因為與鋼或混凝土等傳統材料相比,它的碳足跡更低,如竹子在其生長周期中吸收二氧化碳并釋放氧氣,有助于碳封存。
最后,與用原材料生產新的鋼鐵相比,回收鋼鐵可減少高達60%的能耗。在建筑中使用回收鋼可以幫助保護自然資源,減少溫室氣體排放,并減少浪費。與生產新混凝土相比,再生混凝土可以節省高達25%的能源。通過在建筑項目中加入回收混凝土,可以減少對礫石和沙子等原材料的需求,從而產生環境效益。
雖然具體的數據可能因材料類型、制造工藝和項目規格而有所不同,但在綠色建筑設計中整合可再生材料、低VOC材料和可回收材料可以有助于資源節約、能源效率提高和整體可持續性,可持續材料選擇有助于創造更健康的室內環境,減少環境影響,并促進可持續的建筑實踐。
4.3室內環境質量設計
4.3.1自然采光和通風
為創造健康、舒適和安全的室內環境,自然采光和通風是重要的設計重點。在空間布局和窗戶位置的設計中,應充分利用自然采光和通風,減少對人工照明和通風系統的依賴。合理布置窗戶,使自然光線能夠進入室內,減少照明需求,提升室內明亮度。同時,通過合理設計室內窗戶和通風系統,實現自然通風,增加空氣流通,降低濕度,提高室內空氣質量。通過充分利用自然采光和通風,可以改善室內環境,提高居住者的生活質量,同時降低能源消耗,實現綠色建筑設計對室內環境質量的關注。
4.3.2空氣質量控制
為提供健康室內環境,可以采取以下措施:
一,選擇使用低VOC材料,避免使用含有有害化學物質的材料,減少室內空氣中VOC的釋放。二,設計和使用高效通風系統,確保室內空氣流通和排污,提供新鮮的空氣。通風系統可以過濾空氣中污染物,以控制濕度和溫度,提高室內空氣質量。通過低VOC材料和通風系統的應用,可以控制室內空氣質量,提供健康、舒適的室內環境,為居民創造良好的生活空間[4]。
4.3.3噪聲控制
為提供安靜的室內環境,可以采取以下措施:
首先,選擇使用吸音材料,如吸音板、吸音瓦等,來減少室內的噪聲反射和回聲,降低噪聲水平。其次,進行合理的室內布局和設計,將噪聲源與休息區、工作區等隔離開來,減少噪聲傳播。通過應用吸音材料和設計減少噪聲傳播的方法,可以有效地控制室內噪聲,提供安靜、宜居的室內環境,提高居住者的生活質量和健康,安裝隔音門窗也可以幫助屏蔽外部噪聲,如交通或建筑聲音。在地板上使用地毯或地墊可以幫助減少來自腳步聲和其他來源的噪聲。最后,在窗戶上增加窗簾或窗紗可以幫助吸收聲音,降低房間里的噪聲級。在噪聲級仍然很高的情況下,使用白噪聲機或聲音掩蔽系統可以幫助掩蓋不必要的噪聲,以創造一個更為安靜的室內環境。
4.4城市生態設計
綠色建筑設計應與周圍環境和社區相融合,能夠最大程度地減少對周圍環境的影響,并保護和恢復自然生態系統。以下是一些城市生態設計的重點:
4.4.1綠色屋頂
在城市生態設計中,綠色屋頂的設計應被重視和采用。綠色屋頂,也被稱為生態屋頂或生命屋頂,提供了許多環境效益和社會效益。其通過增加建筑頂部的植物植被覆蓋范圍,降低表面溫度和冷卻周圍的空氣,有助于減輕城市熱島的影響。綠色屋頂有能力吸收和保留雨水,減少雨水徑流,減輕暴雨期間排水系統的壓力,有助于防止洪水和侵蝕,以及減少水道的污染。
在能源效率方面,綠色屋頂作為一種天然的絕緣體,減少了建筑對供暖和制冷的需要,改善室內舒適度,并降低了能源消耗。這可以為業主節省成本,并有助于建立一個更可持續的建筑環境。綠色屋頂還為植物、昆蟲和鳥類提供了棲息地,促進了城市的生物多樣性。同時,綠色屋頂為城市居民提供休閑和娛樂的區域,在人口密集的地區創造綠色空間,改善城市居民整體生活質量。
4.4.2綠化和景觀
通過合理綠化規劃和景觀設計,可以增加城市中的植被覆蓋面積,改善空氣質量,吸收有害氣體,減少空氣污染。同時,綠化還可以降低城市溫度,提供陰涼,并減少熱島效應。通過合理選擇和布置植物,還可以創造出美麗的景觀,增加城市視覺吸引力和居民的心理愉悅感。因此,在城市生態設計中,綠化和景觀設計合理規劃是至關重要的[5]。
綠化和景觀設計對城市地區還有許多其他優勢,綠地和城市公園為居民提供了娛樂、鍛煉和放松的機會,改善了身體健康和心理健康。綠地還能促進生物多樣性,為野生動物創造棲息地,有助于城市環境中的生態平衡。樹木和植物通過充當屏障和吸收聲音,幫助減少噪聲污染,創造一個更安靜、更和平的生活環境。
5結論
綜上所述,綠色建筑設計原則包括節能原則、材料選擇原則、室內環境質量原則和城市生態原則。綠色設計理念在建筑設計中的應用可通過能源效率設計、材料選擇與可持續性設計、室內環境質量設計和城市生態設計等設計重點進行實現。通過應用綠色設計理念,可提高室內環境質量,減少對自然資源依賴,增加建筑的可持續性。因此,在建筑設計中,綠色設計理念的應用是非常重要的。
參考文獻
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作者簡介:閆煜笛(1996.02-),女,漢族,江蘇連云港人,碩士研究生,助理工程師,研究方向:綠色建筑技術和節能減排研究。