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【摘要】近年来,我国建筑行业快速发展,在很大程度上满足了人们的物质文化需求,但是建筑能耗也日益剧增,引起人们的广泛关注。建筑行业作为一个高能耗产业,在未来发展过程中,应坚持绿色理念,采用绿色环保的建筑设计方法,减少建筑能耗,推动建筑行业的可持续发展。本文分析了基于绿色理念的建筑设计,阐述了基于绿色理念下的建筑设计方法。
【关键词】绿色理念;建筑设计;方法
基于绿色理念下的建筑设计是推动我国建筑行业可持续发展的重要前提,通过优化和完善建筑工程绿色节能设计,充分利用风能、光能、太阳能等自然资源,最大程度地满足建筑工程的通风、透光、隔热、保温等需求,实现最佳的绿色、节能、环保效果,为人们提供一个健康、舒适、绿色的生活环境,全面提高我国建筑行业的经济效益、社会效益和环境效益。
一、基于绿色理念的建筑设计概述
基于绿色理念的建筑设计追求“绿色、和平、健康、可持续”的原则,倡导和平、健康的设计策划、消费、销售、储运、生产、采购、回收利用的而理念[1],始终坚持绿色经济发展,推动各个行业的绿色共赢,促进人类可持续发展和绿色健康的理念。近年来,我国各个地区建筑行业蓬勃发展,建筑工程项目越来越多,规模越来越大,建筑能耗与日俱增,使得环境污染日益严重,直接威胁着人们的生存环境,人们逐渐意识到建筑工程绿色节能设计的重要性。基于绿色理念的建筑设计主要是积极采用节能环保的绿色建筑材料,通过科学布局、合理规划,采用科学合理的施工方法,强化施工管理,充分利用多种自然资源,降低建筑项目对自然环境的污染,创造舒适、健康的室内外环境,打造和自然生态环境和谐共处的建筑项目。
二、基于绿色理念下的建筑设计方法
1、建筑外部环境设计
(1)建筑朝向设计
建筑物的朝向直接关系着建筑工程对周围自然资源的利用率,我国古代修宅建房的基本要求是高爽、向阳和面南,这种要求对于当代建筑工程的发展仍然有着重要的影响。在设计建筑朝向时,设计人员不仅要考虑到炎热夏季建筑工程对于减少阳光照射的要求,还要考虑到寒冷冬季建筑工程对充分日照的要求,即夏季要最大程度地减少建筑室内的热量,冬季要尽量增加建筑室内的阳光和热量。
(2)建筑选址设计
建筑工程在规划设计阶段,应尽量选择避风、向阳的位置,不适合选在凹地、洼地、山谷等地方,因为在寒冷的冬季,冷空气很容易在这些地势较低的位置形成霜洞效应,建筑工程的地下层或者地层为了满足室内的温度和湿度要求,必然会采取一定的保温措施,从而消耗大量的能量,因此建筑工程的规划选址要避免选择热量损耗较大的位置,要确保日照充足。
(3)建筑间距设计
日照对于建筑工程的使用功能有着非常重要的影响,良好的日照作用不仅可以调节人们的精神状态,还可以起到杀菌抗病的作用,帮助人体生产钙物质,为建筑室内提供健康的光照和温度,提高建筑室内的自然采光率,因此必须合理规划建筑群体之间的间距,严格按照建筑工程的施工要求,将建筑间距作为一种硬性要求,结合不同地区的日照间距,建筑工程可以采用北低南高的阶梯式坡屋顶形式,按照日照间距来确定建筑工程的间距和坡度,满足建筑物基本的光能和热能需求,减少能源损耗。
2、建筑内部环境设计
(1)窗户设计
当前,建筑窗户多是薄壁结构,消耗的热能较大,特别是建筑物中的单层窗户,在寒冷的冬季其消耗的热能是最大的,因此在设计建筑窗户时,必须要考虑窗户的绝热性和保温性,这是建筑工程窗户节能设计的关键。根据建筑工程项目的设计要求,设置合适类型的门窗,综合考虑其雨水渗漏、空气渗透、抗风压等性能,在安装门窗时,要注意门窗框角的垂直度,严禁使用密封性能差、存在缝隙和变形的门窗框[2]。
(2)围护结构设计
建筑工程围护结构设计主要有透明的外围护结构和实体的外围护结构两种,对于实体的建筑外围护结构,可采用加气、空心砌块、多孔并且导热系数较小的混凝土结构材料,结合合理的窗墙和外墙面积比,降低建筑外围护结构的能量损耗,强化隔热保温效果,对于一些冬冷夏热地区的城市,建筑物要尽量避免过多的使用玻璃幕墙。当建筑外围护结构达到建筑的隔热保温要求之后,设置透明的外围护结构时,要尽量遵循以下原则:其一,建筑中透明的外围护结构要尽量选择节能的窗框材料和玻璃,严格控制外围护结构的密封性能;其二,设置合理的建筑窗墙面积比例,尽量扩大窗户的可开启面积,实现自然通风;其三,避免过多的在外墙结构中使用玻璃幕墙。另外,在设计外围护结构时,除了要选择节能的外围护结构材料,还要设置必要的遮阳措施,可以采用综合遮阳、垂直遮阳、水平遮阳等方式,结合建筑物的立体设计结构,优化遮阳设计,重点注意建筑物的西向遮阳,最大程度地降低建筑物的空调供暖能耗。
(3)通风设计
不同地区的建筑物在进行绿色节能设计时,要充分考虑到当地的气候条件,例如我国的北方地区,在春季和秋季,可以完全利用自然通风,提供一个舒适的环境。充分利用自然通风,能够降低建筑物空调供暖系统的能耗,充分利用室外空气来通风降温,有利于人们的身心健康。对于点式结构的建筑物,可以将自然通风引入到垂直墙面的两面窗户中,组织自然通风要求建筑物具有较大的窗墙面积比,为自然通风形成良好的通路。如果建筑物采用的多是玻璃幕墙,要尽量增加玻璃幕墙的开启面积。建筑物可采用双层楼板的平面布置结构来实现夜间和清晨的自然通风降温,在建筑楼层板中填充相变材料,提高自然通风的蓄冷量。
(4)照明设计
结合建筑物的实际特点,尽量选择节能型的光源控制设备和照明设备,积极引进新技术,提高照明系统的运行效率,降低照明系统损耗。首先,选择节能型的灯具,由于照明系统在建筑电气系统中占有很大的比例,可选择新型节能灯、电磁灯和LED灯,这些灯具比传统白炽灯,其使用寿命更长,发光率较高并且能耗较低,可以提高照明系统的节能性。其次,优化照明系统的控制方式,减少照明设备的损耗,提高照明系统的使用效率,降低照明系统的维护费用。例如,结合建筑物内部对照明系统的实际需求,可以在楼梯或者走廊等位置的照明灯具设置声控开关[3],节约电能资源。对于一些大型建筑物中公共区域的照明系统,可以根据不同时段、不同需求,合理设置光线的控制模式,提高建筑照明系统运行的科学性和合理性。
结束语
绿色节能的建筑设计是我国建筑行业重要的发展趋势,通过深入分析和研究基于绿色理念下的建筑设计,积极引进和应用多种绿色节能环保材料和技术,结合不同地区的实际气候特点,充分利用自然通风、采光设计和可再生资源,最大程度地降低建筑能源损耗,为人们提供一个舒适、优美、健康的环境,推动我国建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1] 陈敬思.基于绿色理念的寒冷地区住宅节能设计研究[D].大连理工大学,2007.
[2] 胡海涛.绿色建筑艺术创作理念与手法研究[D].西安建筑科技大学,2003.
[3] 李冬.绿色建筑评估体系的设计导控机制研究[D].山东建筑大学,2010.
作者简介:张雯(1985-),女,浙江杭州人,学历:本科,研究方向:建筑设计
【关键词】绿色理念;建筑设计;方法
基于绿色理念下的建筑设计是推动我国建筑行业可持续发展的重要前提,通过优化和完善建筑工程绿色节能设计,充分利用风能、光能、太阳能等自然资源,最大程度地满足建筑工程的通风、透光、隔热、保温等需求,实现最佳的绿色、节能、环保效果,为人们提供一个健康、舒适、绿色的生活环境,全面提高我国建筑行业的经济效益、社会效益和环境效益。
一、基于绿色理念的建筑设计概述
基于绿色理念的建筑设计追求“绿色、和平、健康、可持续”的原则,倡导和平、健康的设计策划、消费、销售、储运、生产、采购、回收利用的而理念[1],始终坚持绿色经济发展,推动各个行业的绿色共赢,促进人类可持续发展和绿色健康的理念。近年来,我国各个地区建筑行业蓬勃发展,建筑工程项目越来越多,规模越来越大,建筑能耗与日俱增,使得环境污染日益严重,直接威胁着人们的生存环境,人们逐渐意识到建筑工程绿色节能设计的重要性。基于绿色理念的建筑设计主要是积极采用节能环保的绿色建筑材料,通过科学布局、合理规划,采用科学合理的施工方法,强化施工管理,充分利用多种自然资源,降低建筑项目对自然环境的污染,创造舒适、健康的室内外环境,打造和自然生态环境和谐共处的建筑项目。
二、基于绿色理念下的建筑设计方法
1、建筑外部环境设计
(1)建筑朝向设计
建筑物的朝向直接关系着建筑工程对周围自然资源的利用率,我国古代修宅建房的基本要求是高爽、向阳和面南,这种要求对于当代建筑工程的发展仍然有着重要的影响。在设计建筑朝向时,设计人员不仅要考虑到炎热夏季建筑工程对于减少阳光照射的要求,还要考虑到寒冷冬季建筑工程对充分日照的要求,即夏季要最大程度地减少建筑室内的热量,冬季要尽量增加建筑室内的阳光和热量。
(2)建筑选址设计
建筑工程在规划设计阶段,应尽量选择避风、向阳的位置,不适合选在凹地、洼地、山谷等地方,因为在寒冷的冬季,冷空气很容易在这些地势较低的位置形成霜洞效应,建筑工程的地下层或者地层为了满足室内的温度和湿度要求,必然会采取一定的保温措施,从而消耗大量的能量,因此建筑工程的规划选址要避免选择热量损耗较大的位置,要确保日照充足。
(3)建筑间距设计
日照对于建筑工程的使用功能有着非常重要的影响,良好的日照作用不仅可以调节人们的精神状态,还可以起到杀菌抗病的作用,帮助人体生产钙物质,为建筑室内提供健康的光照和温度,提高建筑室内的自然采光率,因此必须合理规划建筑群体之间的间距,严格按照建筑工程的施工要求,将建筑间距作为一种硬性要求,结合不同地区的日照间距,建筑工程可以采用北低南高的阶梯式坡屋顶形式,按照日照间距来确定建筑工程的间距和坡度,满足建筑物基本的光能和热能需求,减少能源损耗。
2、建筑内部环境设计
(1)窗户设计
当前,建筑窗户多是薄壁结构,消耗的热能较大,特别是建筑物中的单层窗户,在寒冷的冬季其消耗的热能是最大的,因此在设计建筑窗户时,必须要考虑窗户的绝热性和保温性,这是建筑工程窗户节能设计的关键。根据建筑工程项目的设计要求,设置合适类型的门窗,综合考虑其雨水渗漏、空气渗透、抗风压等性能,在安装门窗时,要注意门窗框角的垂直度,严禁使用密封性能差、存在缝隙和变形的门窗框[2]。
(2)围护结构设计
建筑工程围护结构设计主要有透明的外围护结构和实体的外围护结构两种,对于实体的建筑外围护结构,可采用加气、空心砌块、多孔并且导热系数较小的混凝土结构材料,结合合理的窗墙和外墙面积比,降低建筑外围护结构的能量损耗,强化隔热保温效果,对于一些冬冷夏热地区的城市,建筑物要尽量避免过多的使用玻璃幕墙。当建筑外围护结构达到建筑的隔热保温要求之后,设置透明的外围护结构时,要尽量遵循以下原则:其一,建筑中透明的外围护结构要尽量选择节能的窗框材料和玻璃,严格控制外围护结构的密封性能;其二,设置合理的建筑窗墙面积比例,尽量扩大窗户的可开启面积,实现自然通风;其三,避免过多的在外墙结构中使用玻璃幕墙。另外,在设计外围护结构时,除了要选择节能的外围护结构材料,还要设置必要的遮阳措施,可以采用综合遮阳、垂直遮阳、水平遮阳等方式,结合建筑物的立体设计结构,优化遮阳设计,重点注意建筑物的西向遮阳,最大程度地降低建筑物的空调供暖能耗。
(3)通风设计
不同地区的建筑物在进行绿色节能设计时,要充分考虑到当地的气候条件,例如我国的北方地区,在春季和秋季,可以完全利用自然通风,提供一个舒适的环境。充分利用自然通风,能够降低建筑物空调供暖系统的能耗,充分利用室外空气来通风降温,有利于人们的身心健康。对于点式结构的建筑物,可以将自然通风引入到垂直墙面的两面窗户中,组织自然通风要求建筑物具有较大的窗墙面积比,为自然通风形成良好的通路。如果建筑物采用的多是玻璃幕墙,要尽量增加玻璃幕墙的开启面积。建筑物可采用双层楼板的平面布置结构来实现夜间和清晨的自然通风降温,在建筑楼层板中填充相变材料,提高自然通风的蓄冷量。
(4)照明设计
结合建筑物的实际特点,尽量选择节能型的光源控制设备和照明设备,积极引进新技术,提高照明系统的运行效率,降低照明系统损耗。首先,选择节能型的灯具,由于照明系统在建筑电气系统中占有很大的比例,可选择新型节能灯、电磁灯和LED灯,这些灯具比传统白炽灯,其使用寿命更长,发光率较高并且能耗较低,可以提高照明系统的节能性。其次,优化照明系统的控制方式,减少照明设备的损耗,提高照明系统的使用效率,降低照明系统的维护费用。例如,结合建筑物内部对照明系统的实际需求,可以在楼梯或者走廊等位置的照明灯具设置声控开关[3],节约电能资源。对于一些大型建筑物中公共区域的照明系统,可以根据不同时段、不同需求,合理设置光线的控制模式,提高建筑照明系统运行的科学性和合理性。
结束语
绿色节能的建筑设计是我国建筑行业重要的发展趋势,通过深入分析和研究基于绿色理念下的建筑设计,积极引进和应用多种绿色节能环保材料和技术,结合不同地区的实际气候特点,充分利用自然通风、采光设计和可再生资源,最大程度地降低建筑能源损耗,为人们提供一个舒适、优美、健康的环境,推动我国建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1] 陈敬思.基于绿色理念的寒冷地区住宅节能设计研究[D].大连理工大学,2007.
[2] 胡海涛.绿色建筑艺术创作理念与手法研究[D].西安建筑科技大学,2003.
[3] 李冬.绿色建筑评估体系的设计导控机制研究[D].山东建筑大学,2010.
作者简介:张雯(1985-),女,浙江杭州人,学历:本科,研究方向:建筑设计