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摘要:随着我国城市化进程的深化,在现代建筑中应用绿色节能设计成为一个重要的课题。本文阐述了绿色建筑以及节能设计的内涵与特征,明确了现代绿色建筑节能设计的基本原则,分析了我国现代建筑绿色节能设计发展存在的问题,提出了具体的针对性措施。通过在空间组织、屋顶、墙体、门窗等设计中融入绿色节能理念,采用绿色节能材料与方式等措施,促进我国在现代建筑设计中引用绿色节能设计理念的发展。
关键词:建筑设计;绿色节能;应用
一、绿色建筑及节能设计的内涵与特征
作为可持续发展建筑,绿色建筑也被称为生态建筑或者节能环保建筑,在上世纪60年代这个概念首先出现。绿色建筑的观念中,作为日常生活的活动空间,建筑物的设计与建造更加注重有效利用资源,减少对环境的污染破坏。其重要的内涵是在满足人们需求的基础上,最大化利用资源,减少环境破坏,将人与自然和谐紧密的关联在一起。通过合理的规划与设计,节约能源、减少资源浪费、降低污染排放,对能源消耗等进行有效的管控,使经济效益与社会效益同步发展。绿色建筑节能设计是以人与自然和谐共存为目的,其主要特征有:节约资源,重点是节材、节水、节地、节能;尽最大限度的减少资源的浪费,减少污染与保护环境,其重点是降低碳排放;减少环境污染是绿色建筑的基本要求,在满足人们需求的基础上实现创新,绿色建筑在建筑中赋予绿色的技术含量。
二、现代绿色建筑节能设计的基本原则
建筑施工过程中,绿色生态建筑具有环保功能,采取节约资源的措施和手段构筑和谐舒适的生活环境。在现代绿色建筑设计中应当坚持与自然和谐相处,体现经济节约,提供舒适性的居住环境的原则,将绿色生态最大限度的体现在建筑设计当中。
2.1坚持和谐相处的原则
要实现生态化、绿色化的现代建筑,在建筑设计中要充分重视和谐相处的生态原则,合理利用有限的生态资源,高度统一自然规律与经济增长,确保合理的建筑结构,在建筑设计中将绿色和谐的原则融入到设计中。同时,在开发建设过程中合理利用自然生态的绿色植被,使绿色建筑的价值体现在为人们创造人与自然和谐相处的居住环境。在带来经济效益的同时,推动建筑行业健康发展。
2.2坚持舒适的原则
建筑设计的最终目的是设计出让居住者心情愉快、舒适和谐的居住环境,在这种和谐舒适的环境中生活,有利于提升居民的心情愉悦状态。因此,在建筑设计和施工过程中,要站在居住者的角度,加大环保技术的利用,通过合理设计通风、采光、供暖,建筑符合居民要求的房屋,使居住者能够得到有舒服、舒适的居住环境。同时,在材料的选取上要考虑到低碳环保的因素,尽量采取先进的节能材料。
2.3坚持循环发展的原则
在绿色建筑设计中要充分利用再生能源,体现出节约能源的理念。有预见性的设计出健康舒适的绿色建筑,最大限度的利用废旧材料,使用可循环材料,体现可循环化的设计原则。
三、绿色建筑节能设计的方法策略
绿色节能建筑不仅要为用户提供健康、安全、舒适的生存空间,还应提高土地、材料、能源等资源的利用效率,尽可能减少建筑物对周围环境的不良影响。针对中国人居资源禀赋、住房消费状况,应当从节能、环保、人与自然和谐的角度出发,选择资源节约型的发展模式,大力推广低消耗、低污染、少排放的绿色节能建筑设计。
(一)绿色建筑整体设计。建筑整体设计是绿色建筑设计的关键环节,也是实现建筑节能的重要途径。如果建筑地址选择不当或设计不合理,就会给建筑物后期运行带来无可挽回的损失。因而,应从人、建筑物、自然和谐的角度出发,在策划、选址、设计等环节都体现节能环保的要求。
1.选择合理的建筑地址。当前,我国人均耕地不断减少,耕地与建筑用地之间产生了尖锐冲突,因而,应从节约土地的角度出发规划建筑用地,实现土地集约使用。在绿色建筑选址时,还应考虑当地的气候、地势、交通、能源供应、文化等因素,尽量利用自然资源和周边环境,科学安排建筑物朝向,因为合理的建筑朝向能提高建筑物的采光度,创造自然、安全、高效的光环境。
2.合理进行外部环境设计。建筑物周边环境也会影响建筑能耗,如果在建筑物周边布置植被、水面等,可以改善局部微气候,避免产生热岛效应。因而,应科学设计配置建筑物周边的乔木、灌木、花草等,提高建筑区的绿量率;营造人工湿地、透水地面、人工湖泊等,使雨水能够回渗地下或回收利用;还应通过人工与自然的结合,创造出人与自然和谐统一的生态环境。
3.科学进行建筑整体设计。在绿色建筑设计时,要充分利用夏季主导风向、避免冬季不利风向,比如,广西地区属于夏热冬暖,夏季多东南风,冬季多西北风,在小区群体布局时可以将小体量的低层、独立式住宅放于南边,大体量的高层放到北边,这样可以阻挡冬季的西北风,也可以满足夏季通风要求。此外,应通过科学的建筑设计提高建筑物的通风效果,降低室内温度,排除污浊空气,带走潮湿气体,减少人们对空调系统的依赖,实现节约能源、减少污染、预防疾病的目的。
(二)绿色建筑围护结构设计。
建筑物围护结构包括墙壁、门窗、屋顶、遮阳设施等,具有保温、隔热、节能等作用,直接影响着建筑耗能、室内空气质量、环境性能、室内采光度、热舒适环境等。研究表明,建筑物外墙耗能占建筑物耗能的40%左右,改善和维护结构节能性能所用费用占总投资的5%左右,节约能源可达30%左右。可见,绿色建筑设计中,对围护结构保温隔热性能的投资,完全可以从节约能源所获收益中得以补偿。对自然通风的建筑来说,外围护隔热设计主要是为了控制表面温度,外围护结构设计应有一定的衰减度和延迟时间,以免向室内辐射过多热量。可以根据建筑的功能、地理位置等选择围护结构隔热,利用材料的热惰性加强墙体的蓄热性,以增加围护结构向室内传热的延迟时间,将室内表面最高温度出现时间与建筑使用时间错开。墙体是建筑外围结构的主体,普通建筑材料很难满足隔热保温的要求,因而,在绿色建筑设计中:
一是可以使用挤塑聚苯板、玻璃棉板、岩棉板、聚氨酯发泡等保温材料,通过提高外墙结构的隔热性、保温效果等改善室内热循环;
二是可以在墙体内设置与室内外相通的通风间层,利用风压或热压带走空气层的部分热量,减少传输到室内的热量;
三是可以在墙体外热表面使用浅色的饰面材料,降低建筑物对热量的吸收率。窗户的传热系数比屋面、外墙等围护结构大,约有35%的住宅热损是由门窗和室外的热交换造成的,在门窗设计中使用真空玻璃、低辐射玻璃等可以有效降低门窗热损耗。在屋顶设计时,可以用水泥聚苯板、浮石砂、水泥珍珠岩等材料,以减少屋顶对太阳热辐射的吸收。
(三)立体绿化和建筑设计相结合。城市立体绿化是改善城市生态环境,丰富城市绿化景观的有效途径。当前,许多城市面临着用地紧张、建筑覆盖率高等问题,制约了城市的可持续发展。因而,在绿色建筑设计中,应发展立体绿化,可以将屋顶设计为空中花园形式,种植各种常绿草坪,这样丰富城市园林的空间层次,能够降低建筑物燥热性,提高城市立体景观效果,减少城市热岛效应的发生。
四、结束语
社会的发展进步不能破坏环境,要保证可持续发展,树立生态文明意识。在建筑行业的设计中引入现代绿色节能设计,对环境保护有着重要的作用。在具体设计时应该坚持和谐、节约、舒适、发展的原则,通过在建筑空间、屋顶、墙体以及门窗具体设计时实施绿色节能的方式、方法,会促进我国建筑行业的发展。
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