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绿色建筑设计理念及设计方法初探

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摘要:绿色建筑顺应时展的潮流和社会民生的需求,是建筑节能的进一步拓展和优化。本文在分析绿色建筑及其建造特点的基础上,重点对绿色建筑设计念及设计方法进行深入阐述。

关键词:绿色建筑;设计理念;设计方法

中图分类号:TU2文献标识码:A

一、绿色建筑及其建造特点

根据建设部颁发的《绿色建筑评价标准》,绿色建筑的定义为:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的建造特点主要有:(1)对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。 (2)绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。 (3)绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。

二、绿色建筑设计理念

通过对绿色建筑定义的解析,其设计理念可以归纳为以下几点:

(一)节约能源

对自然材料的使用以看不破坏自然环境为宜,采用新型环保材料和可循环利用的材料;按“环境承载容量”的原则建立建筑过程的“共同体”;实用、耐久、抗老化,将近期建设与长久使用有机结合;运用传统的“低”技术手段是实现节能降耗的重要途径;运用现代科技技术手段实现建筑人工空间环境和使用条件的改善是现代建筑设计不可缺少的方法。

(二)就地取材

中国建筑就地取材应用自然材料,也是绿色建筑设计理念之一。天然材料不仅对人体无害,在很大程度上还能满足人们返朴归真、回归自然、融合自然的心理需求。的石屋、东北的井式木房、云南的竹楼、西北的窑洞、内蒙古的帐篷都是就地取材、适应当地气候,并与大自然融为一体的传统民居。就地取材还能起到降低材料运输成本的效果。

(三)注建筑的全寿命周期

建筑从最初的规划设计到随后的建造、运行、改造及至最终拆除,形成了一个全寿命周期。若考虑到建筑的构成材料,这一周期还应前溯至原材料的开采、运输和加工过程,向后追溯到建筑废弃、拆毁后的垃圾处理等全过程。关注建筑的全寿命周期就意味着,不仅要在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,还要确保施工过程对环境的影响降至最低,且在运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害的空间,并将拆除过程对环境的危害降到最低。

(四)“适宜技术”

“适宜技术”的绿色建筑,主要指的是根据当地实际情况,侧重建筑技术的适宜性、高效性,通过普遍的建筑设计手法,精心设计建筑细部,提高对能源和资源的利用效率,减少不可再生资源的耗费,保护绿色环境;同时有选择地借鉴当地建筑文化传统和技术,使建筑具有一定的地方特色,实现技术的人文提升。

具有一定适宜性、普遍性的技术,又能根据环境的不同而有一定地域特色的绿色建筑应该成为研究的重点。也就是说,从满足基本的人居环境的要求出发,通过渐进的方式,通过“适宜技术”这个设计手段,运用当地的资源,结合适宜的经济的技术,进行绿色建筑设计来达到可持续发展的目的。

三、绿色建筑设计方法

(一)建筑环境的整体规划

建筑规划设计从整体角度把握人类绿色系统的结构,以绿色为基础进行整体规划和绿色规划,合理利用土地,有效协调经济、社会和绿色之间的关系。根据自然的本质属性,组织各功能分区,使建筑群的能流、物流畅通无阻;从建筑物朝向、间距、形体、绿化配置、能源的循环利用等方面考虑,建筑规划要走中小型化、花园化、智能化为一体的道路,提高绿地面积比例,降低能耗量;建筑整体规划应体现建造场地、植被的一体化;减少对资源的干扰和污染;建筑及装饰材料的选择应考虑对能源消耗和对空气、水污染的影响;全方位考虑建筑绿化,沿街绿化、楼间绿化、楼旁绿化、绿化建筑,形成多品种、多层次、立体的、广泛绿化环境,改善建筑小气候,使人类贴近自然。在绿色的建筑规划设计中要把具体建筑看成是城市建筑大系统的一部分,与城市建筑大系统相联系,使建筑内部难以消化的废物成为其它元素的资源。

(二)绿色建筑的平面设计

在任何一个系统中,每一个构成系统的要素的特征都将对整体产生影响,构成绿色建筑系统的各个建筑单体的特征也应符合整体的要

求。首先建筑散热面积和建筑体积之比,即建筑的体形系数(BVS)与建筑的热工性能关系密不可分,公式为BVS=F/V(F:散热面积,V:建筑体积)。研究表明,在体积相同时,体形系数越小越有利于节能,即散热面积越小越有利于节能。除了圆形平面是最有利于节能,其次正方形也是良好的节能型平面,因此长宽比接近的短形平面也是较有利的节能平面形式。同样,夏季得热也是如此,圆形得热最少,其次为正方形和长宽比接近短形平面得热也较少。

此外,在空间规划时,应根据地理位置和使用功能的不同考虑方向性。尽量让没有特殊环境要求的房间都使用自然方式通风和照明,因而把它们都安排在可以充分利用这些免费能源的方位;相反,散发热量很多的区域(如计算机房等),则应安排在北面。或把设备房安排在建筑中央,就可以减少设备房周围房间取暖的需要。同样,交往空间、楼梯间和走廊,可以充当房间和外界的缓冲地带,它们可以修建在北边,以减少散发的热量;也可以修建在南面,以避免骄阳灸烤。总之,必须平衡北面损失的热量和南面采集的热量,换句话说,如果阳光对楼内的取暖或者通风有益,就应当对这些免费的能源加以充分利用。

(三)新技术以及新材料的应用

1、利用太阳能的新技术

窗户集热板系统。由玻璃盒子单元集热板、蓄热单元、风扇和空气导管等组合而成。在盒子里,光能通过集热板转换成热能,并利用空气做热媒,加热的空气利用风扇驱动。从空气导管中由集热单元流向建筑内部的蓄热单元。

空气集热板系统。该系统是常用的热空气供热系统的补充,效率比高。常用在中庭等大空间:建筑的进风经空气集热板加热后,直接排人中庭,中庭或建筑结构自身蓄积热量。

2、新材料

透明热阻材料(TIM)组合墙。TIM是一种透明的绝热塑料,可将它与外墙复合成透明隔热墙。

玻璃材料。随着现代科技的不断发展,在这一领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、底辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃,电磁波屏蔽玻璃等。设计可将它们组合成复合的构造形式,达到绿色建筑的保温和采光要求。

太阳能光电材料。在建筑中种用太阳能电池发电为建筑提供能源,既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供燃料。

3、其他

雨水收集和水的循环利用作为中水使用;雨水冷却建筑外维护结构,雨水冷却建筑构成单元;建筑周围蒸发效应制冷。

利用土壤、地下水提供的地热资源。未来地下的冷和热能源将会仅次于太阳能,成为非常重要的可再生能源,因为这种能源普遍存在,几乎没有限制且易于获得。利用太阳、风、雨水、地热等可再生资源,从技术角度是非常成熟的。而且为了未来的建筑能满足可持续性,越早采用可再生能源越好。

参考文献

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[2]李秦.绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的体现[J].建材与装饰, 2013年13期.

[3]蒋映华.绿色建筑设计理念在房屋设计中的应用[J].建材与装饰,2013年8期.

[4]张杰,连军.绿色建筑设计理念与节能技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013年2期.