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【摘 要】随着社会经济的快速发展,人们对建筑物的要求也呈现了多样化的态势,在当今这样一个注重绿色环保的大背景下,绿色建筑设计已经成为现代建筑设计的发展趋势,在这个过程中绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用效果最为显著。基于此,本文就高层民用建筑设计中的绿色建筑设计的应用进行分析与研究,促进其快速发展。
【关键词】高层民用建筑;绿色建筑;设计
一、绿色建筑概述
绿色建筑是指“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、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”。在中国已经成为世界第一能耗大国的今天,大力发展绿色建筑,无疑具有十分重要的现实意义。
目前我国的节能建筑能耗水平大部分只能接近德国1995年《保温法规》的水平,少数项目略高于1995年德国的《保温法规》水平。其次,因为缺乏低能耗建筑标准规范,我国的绿色建筑设计水平还不高。最后,在施工工艺水平和产品材料性能方面也存在不小差距。另外,低能耗建筑和绿色建筑所需部件缺乏标准规范,质量也良莠不齐,缺乏对低能耗建筑和绿色建筑的可靠支撑。
低能耗示范项目在实施过程中还缺乏比较严密的质量监控、技术指导,也缺少能耗数据连续测量、控制的方法和手段,从而难以确保实际竣工验收后示范项目能达到设计节能率。但是,有充足的技术支持、节能减排要求、百姓的热切期盼、政策支持……低能耗建筑和绿色建筑的“启蒙期”会很快过去。可以预言,在不久的将来,绿色建筑必定成为主流建筑、常态建筑。
根据住房和城乡建设部对绿色建筑给出的定义,对绿色建筑可以理解为:必须体现在建筑全寿命周期内的各个时段,包括规划设计、建材与建筑部品的生产加工与运输、建筑施工安装、建筑运营直至寿命终结后的处置和再利用;应该是节约资源和能源的建筑。此外,绿色建筑还应是环境友好的建筑,它作为为人服务的生活和生产设施,应充分考虑人的健康、适用需求的建筑,是与自然和谐的建筑。
二、绿色建筑设计的特点
绿色建筑设计应用到建筑工程中主要表现在以先进的技术和科学的规划,将建筑工程中的各要素进行优化与整合,实现建筑工程在满足各项功能的基础上实现低碳、环保的要求,达到人与自然的和谐发展。
(一)节能性
绿色建筑设计最大的特点就是改变传统建筑设计以高能耗、高污染的缺陷,将低碳、环保的理念融入到设计中,以此降低对能源的消耗,具体到绿色建筑设计过程中,设计人员通过科学运行自然资源,比如风力、水力、太阳能等可再生资源为建筑工程的各项功能实现提供动力,避免了传统的高耗能手段的应用,就拿我们在日常生活中经常接触到的空调系统,通过绿色建筑设计,可以将传统的室内的温度进行绿色控制,在冬季的时候可以利用太阳能热量实现对室内温度的控制,降低空调系统的工作量,为节约电能提供了重要的途径支持。
(二)环保性
绿色建筑强调的是从头到尾实现绿色设计,也就是无论是建筑工程的使用原料还是施工技术都要具有环保性,不能对自然资源构成破坏,其主要体现在:
1.建筑工程的原料具有可回收再利用性,避免建筑工程在拆除后建筑材料的浪费;
2.建筑施工技术的环保性,建筑工程在施工过程中要采取具有环保性的高科技手段,避免因为施工而导致当地环境被破坏;
3.建筑工程的应用空间具有合理性,随着城市土地使用量越来越紧张,如何实现建筑工程的价值实现最大化是绿色建筑设计的核心思想,同于与周边资源的优化配置,降低建筑工程的占地量。
(三)地域性与宜居性
绿色建筑设计强调的是建筑工程的实用性与舒适性,脱离当地环境资源的建筑工程设计是符合绿色设计理念的,比如在进行建筑工程设计时一定要充分考虑当地的气候、人文特色以及经济发展水平等,如果我们将南方地区的建筑工程设计方案应用到北方地区就不合适,因此在绿色建筑设计中一定要保持建筑工程的本土化风格,突显出地域性。同时也要注重人们的使用效果,绿色建筑设计要融入以人为本的设计理念,强调人的舒适性,避免建筑设计出现华而不实的问题,是设计的建筑工程给人呈现一种良好的环境氛围。
三、绿色建筑设计的意义
(一)提高资源利用效率
首先,绿色建筑设计可以在很大程度上将资源的利用率提高,这对于当地资源而言,也使其得到很好的缓解,对于该地区之后的经济社会发展也相应的产生了十分有利的作用;其次就是通过就近的原则来取得建材,这样做的目的就是可以有效地节约运输的成本;
再者就是通过运用各类的墙体节能材料,从而实现建筑物的保温与节能,最终就可以完全的提高资源的利用率。以上仅仅阐述了三点内容,均可以在很大程度上强化资源的利用率,对本地区的经济及社会的发展提供了十分积极的影响。
(二)使建材的使用范围扩大
充分的运用绿色建筑设计的相关理念,可以有效地加大新技术、材料的运用,这样一来就拓宽了材料的利用范围,从而为新材料提供了很好的推动力。
比如:我们在进行设计的时候,为了可以充分的满足绿色建筑设计中的各项要求,在工程建设的过程中采用了市面上各类新型的墙体保温材料,现如今,很多建材也逐渐出现在人们的视野之中,并且还得到了充分的利用,同时这也完全的说明了建材的使用范围得到了拓宽。
(三)有利于建筑行业的可持续发展
绿色建筑对于资源、能源的节约十分的有利,现如今,我们通过利用新工艺及材料可以在很大程度上有效地使建筑物的能源消耗率有所减弱,资源得到有效的利用,使得整个社会都开启绿色工程的建设,这样做的根本目的就是使得我们国家的建筑得到可持续性的发展。
四、绿色建筑设计可持续发展中的问题
(一)对于绿色建筑的研究仅限于理论 我国已经发表和出版了很多关于绿色建筑方面的书籍和刊物,同时,也广泛地宣传和推广了绿色建筑的理念和可持续发展的观念,但是这些都是对绿色建筑方面的理论研究,没有实践作依托,是无法支撑绿色建筑的健康发展的。
(二)不合理的绿色建筑经济效益
绿色建筑建设的前期需要大量的资金投入,而且利润收获的进程缓慢,投资所带来的生态设施方面的回报,也是面向社会和普通大众的,开发商所收获的利益是非常有限的,在绿色建筑研究方面的回报也是间接而长期的,这些都容易对开发商进行绿色建筑建设的决策产生不良影响。
(三)对绿色建筑概念的理解不够全面
学术界对于绿色建筑概念的理解有绿色建筑、智能建筑、健康建筑等,其中心思想都是在增加建筑使用周期的同时,减少对自然环境的破坏,并且要根据当地的实际情况来进行工程建设。
(四)缺乏环保意识和相关法律法规
大力宣传绿色建筑的理念,提高人们保护环境的意识,使人们逐渐形成可持续发展的生态观念。同时,政府应该建立健全相关的法律法规,实行一些福利政策和经济补贴,提高开发商进行绿色建筑决策的可能性。
五、绿色建筑设计方法与策略分析
(一)绿色建筑的平面设计
在对建筑进行设计时,设计时应根据当地的气候以及地理条件进行合理的设计。如果建筑朝向设计的良好,就可以避免过多能源的消耗。因此,设计人员根据我国气候的特点和光照,有必要对其进行平面设计,设计的方向主要朝南向。朝南向的设计可以为建筑预留出更多的有用空间,避免夏日阳关直射的同时保证冬季日照。建筑的体型是影响整个建筑能耗的重要原因。因此,在设计中应当考虑建筑的体积,合理的计算,对建筑平面进行设计。
(二)绿色建筑能源的规划与利用
1.对于“绿色建材”的开发与生产。从根本上使得隔热保温的性能得到有效地改善,改革屋面与墙体的本质,最终就可以强化住宅建筑保温隔热的性能。现如今,新型的非承重墙体材料逐渐的出现在人们的视野之中,并且在高层框架的建筑结构之中也得到极为广泛的应用,然而大部分的多层砖混结构的住宅依旧采用的是之前传统的实心粘土砖,这不仅仅会使得土地资源消耗掉,也会因为围护结构的保温隔热性能相对比较弱,最终导致了建筑能源消耗率居高不下,严重的影响到居民居住的舒适性。所以,目前的多层混合结构住宅墙体革新应该将重点放在新型节能承重墙体的应用之上。
2.自然采光与自然通风的充分利用。自然采光可以算的上是取之不尽,用之不竭的,其主要就是通过开窗、中庭、玻璃幕墙等等手段来让室内的光线充足。为了有效的改善建筑物本身采光的质量问题,充分的利用各类自然采光新技术;自然通风主要就是通过建筑群的布局、朝向及其形体设计等等,依据当地风向的实际情况来获得自然通风的最优化。
3.热量收集系统的设置。有效地利用热媒(比如水及其密闭的空气间层等等)的手段来进行热量的收集。在建筑智能控制的系统之中充分的按照其需要的情况来为建筑物及时的提供所需的热量。
(三)建筑围护结构的绿色节能设计
1.屋顶水池及绿化的设计。在屋面之上蓄有一定量的水,从而就可以利用水蒸发之后转化成太阳能。其主要的原理就是通过水蒸发与流动可以及时使得所蓄积的热量挥发,从而降低屋面的温度。且蓄水的屋面还可以有效的使混凝土的使用条件得到改善,进而相应的也就避免了由于雨水与暴晒而引起伸缩反应。
同时还要适当的种植绿化植物,其可以很好的起到遮阳与同化的作用,与此同时,绿色屋面就会由于植物自身的蒸发与蒸腾而消耗掉热量,最终就会降低空气里面的温度。由此可见,屋顶绿化不仅仅可以有效地改善城市的热岛效应,还会在很大程度上美化市容市貌。
2.设置双层玻璃幕墙。目前,这种双层的玻璃幕墙已经获得业内外的一致好评,其被称为是“可以呼吸的皮肤”,其主要就是利用两层或者是三层的玻璃来作围护结构,在一般情况之下,内层采用的是中空Low-E的玻璃,然而外层则是利用普通的钢化玻璃,这样一来内层和外层之间就会留出来一定的空间,而这个空间也就是我们所说的空气夹层。
(四)节水与雨水综合利用
在社会不断发展的过程之中,对于水资源的消耗程度与日俱增,因此在全世界范围内的头等大事就是水资源如何科学、合理的开发与利用。绿色建筑的指导思想就是可持续性,可以收集雨水,废水进行循环利用,中水处理之后回用等等的有效措施来最终达到水资源综合利用最优。
(五)践行节能与节地的环保
在绿色建筑设计的过程中,践行节能与节地的环保理念,需要从四个方面进行考量。首先,保持场地的生态。在对建筑进行规划的过程中,应当最大限度保持规划范围内原有的自然水系和生态环境。在注意水系与环境的同时还应将其进行合理融合,运用自然条件下产生的河道,将各种自然环境相互利用。以弥补建筑工程建设对自然城区的破坏。其次,屋顶的绿化。
现今,设计师受到现代艺术影响,在对建筑设计的过程中,实行对屋顶设置花园,花园的面积占屋顶面积的50%以上。这样的设计方式不仅有效的利用资源,还能够起到绿化、美化环境等作用。对于屋顶绿化的植物,通常选择适宜当地气候和土壤的植物。而对屋顶植物的灌溉,现今采用喷灌的节水方式。可见,屋顶的绿化对整个城区环境具有重要的作用。再次,室外风环境。设置室外风环境的目的主要有两个方面。
第一,保证人的舒适性,但室外的风不能太强。
第二,维持室内空气的新鲜。室外风的流动可以保证室内空气的清新。通常情况下,室外通风量不能太小,以促使自然风。最后,透水铺装。在建筑施工的过程中,应使用透水铺装的材料。透水铺装可以增强人体的舒适感。
六、绿色建筑设计在高层民用建筑中的具体应用
(一)项目选址
民用高层建筑一定要以居民生活质量和舒适度为选址第一要旨,既不要紧邻大道和城市中心区域,也不能选址在杳无人烟的偏僻山区。在选择过程中,要对备选地的气候、地质等条件进行仔细调研,充分利用场地原有的自然环境和有利条件,对施工设计进行充分论证和分析,进而规划居民的朝向及规格。 (二)建筑节能
我国人口的爆发式增长使得民用高层建筑物越来越受人们重视。通常情况下,人们比较喜欢居住在20米以下的建筑物中,但是由于当前用地紧张及经济核算指标等多方面因素的影响,很多高层民用建筑物都已经超过20米。但是,人类对高考环境会普遍产生畏惧和不适应,因此必须设计一个平衡、舒适的高空居住环境。当前,解决这个问题的普遍做法是,提高公共区域的绿化率,增加环保节能材料的使用等都能破解这个难题。
1.建筑物要尽量多个角度向阳。很多居民选择住宅的第一个要求时就向阳。在现代节能科技中,通常采用追逐阳光的办法来实现居民的这一要求。
高层民用住宅具有非常鲜明的高低差异,同时又有非常丰富和可供选择的户型格局,使得各个房间的日照时间具有很大差异。设计者为了尽可能满足环保节能的要求,同时为居民创造更多的光照时间,在工程设计时,要控制好每个楼的楼间距,设计更多的南北通透型房子,确保单个住宅都有规定的光照时间,满足居民采光需求。
2.要善于利于自然风。建筑节能设计中充分利用风能来满足居民对冬暖夏凉的要求,在设计过程中应充分利用自然风,通过合理的规划建筑物之间的间距,根据当地的风向,合理布局,尽量减少对夏季自然风的阻挡,避免冬季有过多的风吹向建筑。在建筑内部形成过堂风,使得住宅内的空气流动顺畅。通过对自然风的有效利用,尽量减少使用空调和地暖等能源,起到节能减排的作用。
3.学会利用保温层。随着外墙保温技术以及屋面保温技术的发展,在高层民用建筑设计过程中,应在建筑物的外墙、屋面、墙、梁、柱等部位采取保温技术,起到冬暖夏凉的作用。
4.科学设计阳台。目前绿色节能建筑设计中,广泛采用挑出式阳台设计,这种设计在提高建筑面积的同时,还可以为高层住宅形成遮阳区,不仅起到了节能的作用,同时起到了平衡建筑内部的生态系统的作用。
5.使用节能窗户。随着建筑高度的不断提高,建筑所受到的风力、气压也在不断地增长。对窗户的隔声、防风、抗压也有了更高的要求,安装合适的节能窗可以有效地降低能耗,减少光污染。
6.善于利用水资源。在进行高层民用建筑的绿色设计时,根据建筑所处的地理环境,设计规划出合理的给排水系统,充分利用水的流向和回收。对雨水和中水进行回收利用,通过对雨水的收集、节流、储存、处理进而实现水资源的循环使用,实现建筑设计的节能、生态、绿色发展。
结束语
伴随着绿色建筑设计的不断兴起,国际上逐渐形成了一套系统的绿色建筑标准。我国建筑设计在近几年的发展过程中,也在不断推陈出新,尝试着高层民用绿色建筑设计。同时,绿色建筑设计标准还能有效提高人们的环保意识和环保观念,引领建筑设计师积极开拓思路,强化绿色标准的履行。从这个角度来看,应当积极推广国际绿色建筑设计标准,实现生态文明和可持续发展战略。
参考文献:
[1]伍文捷.浅谈绿色建筑设计原则在高层民用建筑设计中的应用[J].门窗,2013,05:255.
[2]陈思源.基于GBIM的绿色建筑设计过程信息流仿真模拟研究[D].重庆大学,2013.
[3]丁依霏.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计初探[D].清华大学,2007.
[4]郑凯竞.超高层城市综合体绿色建筑技术与设计研究[D].中国建筑设计研究院,2014.
[5]高巍.绿色建筑理念下的北方高校学生公寓设计研究[D].北京建筑大学,2013.
[6]李敏捷.云南冶金科研中心绿色建筑技术应用策略研究[D].昆明理工大学,2012.
【关键词】高层民用建筑;绿色建筑;设计
一、绿色建筑概述
绿色建筑是指“在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、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”。在中国已经成为世界第一能耗大国的今天,大力发展绿色建筑,无疑具有十分重要的现实意义。
目前我国的节能建筑能耗水平大部分只能接近德国1995年《保温法规》的水平,少数项目略高于1995年德国的《保温法规》水平。其次,因为缺乏低能耗建筑标准规范,我国的绿色建筑设计水平还不高。最后,在施工工艺水平和产品材料性能方面也存在不小差距。另外,低能耗建筑和绿色建筑所需部件缺乏标准规范,质量也良莠不齐,缺乏对低能耗建筑和绿色建筑的可靠支撑。
低能耗示范项目在实施过程中还缺乏比较严密的质量监控、技术指导,也缺少能耗数据连续测量、控制的方法和手段,从而难以确保实际竣工验收后示范项目能达到设计节能率。但是,有充足的技术支持、节能减排要求、百姓的热切期盼、政策支持……低能耗建筑和绿色建筑的“启蒙期”会很快过去。可以预言,在不久的将来,绿色建筑必定成为主流建筑、常态建筑。
根据住房和城乡建设部对绿色建筑给出的定义,对绿色建筑可以理解为:必须体现在建筑全寿命周期内的各个时段,包括规划设计、建材与建筑部品的生产加工与运输、建筑施工安装、建筑运营直至寿命终结后的处置和再利用;应该是节约资源和能源的建筑。此外,绿色建筑还应是环境友好的建筑,它作为为人服务的生活和生产设施,应充分考虑人的健康、适用需求的建筑,是与自然和谐的建筑。
二、绿色建筑设计的特点
绿色建筑设计应用到建筑工程中主要表现在以先进的技术和科学的规划,将建筑工程中的各要素进行优化与整合,实现建筑工程在满足各项功能的基础上实现低碳、环保的要求,达到人与自然的和谐发展。
(一)节能性
绿色建筑设计最大的特点就是改变传统建筑设计以高能耗、高污染的缺陷,将低碳、环保的理念融入到设计中,以此降低对能源的消耗,具体到绿色建筑设计过程中,设计人员通过科学运行自然资源,比如风力、水力、太阳能等可再生资源为建筑工程的各项功能实现提供动力,避免了传统的高耗能手段的应用,就拿我们在日常生活中经常接触到的空调系统,通过绿色建筑设计,可以将传统的室内的温度进行绿色控制,在冬季的时候可以利用太阳能热量实现对室内温度的控制,降低空调系统的工作量,为节约电能提供了重要的途径支持。
(二)环保性
绿色建筑强调的是从头到尾实现绿色设计,也就是无论是建筑工程的使用原料还是施工技术都要具有环保性,不能对自然资源构成破坏,其主要体现在:
1.建筑工程的原料具有可回收再利用性,避免建筑工程在拆除后建筑材料的浪费;
2.建筑施工技术的环保性,建筑工程在施工过程中要采取具有环保性的高科技手段,避免因为施工而导致当地环境被破坏;
3.建筑工程的应用空间具有合理性,随着城市土地使用量越来越紧张,如何实现建筑工程的价值实现最大化是绿色建筑设计的核心思想,同于与周边资源的优化配置,降低建筑工程的占地量。
(三)地域性与宜居性
绿色建筑设计强调的是建筑工程的实用性与舒适性,脱离当地环境资源的建筑工程设计是符合绿色设计理念的,比如在进行建筑工程设计时一定要充分考虑当地的气候、人文特色以及经济发展水平等,如果我们将南方地区的建筑工程设计方案应用到北方地区就不合适,因此在绿色建筑设计中一定要保持建筑工程的本土化风格,突显出地域性。同时也要注重人们的使用效果,绿色建筑设计要融入以人为本的设计理念,强调人的舒适性,避免建筑设计出现华而不实的问题,是设计的建筑工程给人呈现一种良好的环境氛围。
三、绿色建筑设计的意义
(一)提高资源利用效率
首先,绿色建筑设计可以在很大程度上将资源的利用率提高,这对于当地资源而言,也使其得到很好的缓解,对于该地区之后的经济社会发展也相应的产生了十分有利的作用;其次就是通过就近的原则来取得建材,这样做的目的就是可以有效地节约运输的成本;
再者就是通过运用各类的墙体节能材料,从而实现建筑物的保温与节能,最终就可以完全的提高资源的利用率。以上仅仅阐述了三点内容,均可以在很大程度上强化资源的利用率,对本地区的经济及社会的发展提供了十分积极的影响。
(二)使建材的使用范围扩大
充分的运用绿色建筑设计的相关理念,可以有效地加大新技术、材料的运用,这样一来就拓宽了材料的利用范围,从而为新材料提供了很好的推动力。
比如:我们在进行设计的时候,为了可以充分的满足绿色建筑设计中的各项要求,在工程建设的过程中采用了市面上各类新型的墙体保温材料,现如今,很多建材也逐渐出现在人们的视野之中,并且还得到了充分的利用,同时这也完全的说明了建材的使用范围得到了拓宽。
(三)有利于建筑行业的可持续发展
绿色建筑对于资源、能源的节约十分的有利,现如今,我们通过利用新工艺及材料可以在很大程度上有效地使建筑物的能源消耗率有所减弱,资源得到有效的利用,使得整个社会都开启绿色工程的建设,这样做的根本目的就是使得我们国家的建筑得到可持续性的发展。
四、绿色建筑设计可持续发展中的问题
(一)对于绿色建筑的研究仅限于理论 我国已经发表和出版了很多关于绿色建筑方面的书籍和刊物,同时,也广泛地宣传和推广了绿色建筑的理念和可持续发展的观念,但是这些都是对绿色建筑方面的理论研究,没有实践作依托,是无法支撑绿色建筑的健康发展的。
(二)不合理的绿色建筑经济效益
绿色建筑建设的前期需要大量的资金投入,而且利润收获的进程缓慢,投资所带来的生态设施方面的回报,也是面向社会和普通大众的,开发商所收获的利益是非常有限的,在绿色建筑研究方面的回报也是间接而长期的,这些都容易对开发商进行绿色建筑建设的决策产生不良影响。
(三)对绿色建筑概念的理解不够全面
学术界对于绿色建筑概念的理解有绿色建筑、智能建筑、健康建筑等,其中心思想都是在增加建筑使用周期的同时,减少对自然环境的破坏,并且要根据当地的实际情况来进行工程建设。
(四)缺乏环保意识和相关法律法规
大力宣传绿色建筑的理念,提高人们保护环境的意识,使人们逐渐形成可持续发展的生态观念。同时,政府应该建立健全相关的法律法规,实行一些福利政策和经济补贴,提高开发商进行绿色建筑决策的可能性。
五、绿色建筑设计方法与策略分析
(一)绿色建筑的平面设计
在对建筑进行设计时,设计时应根据当地的气候以及地理条件进行合理的设计。如果建筑朝向设计的良好,就可以避免过多能源的消耗。因此,设计人员根据我国气候的特点和光照,有必要对其进行平面设计,设计的方向主要朝南向。朝南向的设计可以为建筑预留出更多的有用空间,避免夏日阳关直射的同时保证冬季日照。建筑的体型是影响整个建筑能耗的重要原因。因此,在设计中应当考虑建筑的体积,合理的计算,对建筑平面进行设计。
(二)绿色建筑能源的规划与利用
1.对于“绿色建材”的开发与生产。从根本上使得隔热保温的性能得到有效地改善,改革屋面与墙体的本质,最终就可以强化住宅建筑保温隔热的性能。现如今,新型的非承重墙体材料逐渐的出现在人们的视野之中,并且在高层框架的建筑结构之中也得到极为广泛的应用,然而大部分的多层砖混结构的住宅依旧采用的是之前传统的实心粘土砖,这不仅仅会使得土地资源消耗掉,也会因为围护结构的保温隔热性能相对比较弱,最终导致了建筑能源消耗率居高不下,严重的影响到居民居住的舒适性。所以,目前的多层混合结构住宅墙体革新应该将重点放在新型节能承重墙体的应用之上。
2.自然采光与自然通风的充分利用。自然采光可以算的上是取之不尽,用之不竭的,其主要就是通过开窗、中庭、玻璃幕墙等等手段来让室内的光线充足。为了有效的改善建筑物本身采光的质量问题,充分的利用各类自然采光新技术;自然通风主要就是通过建筑群的布局、朝向及其形体设计等等,依据当地风向的实际情况来获得自然通风的最优化。
3.热量收集系统的设置。有效地利用热媒(比如水及其密闭的空气间层等等)的手段来进行热量的收集。在建筑智能控制的系统之中充分的按照其需要的情况来为建筑物及时的提供所需的热量。
(三)建筑围护结构的绿色节能设计
1.屋顶水池及绿化的设计。在屋面之上蓄有一定量的水,从而就可以利用水蒸发之后转化成太阳能。其主要的原理就是通过水蒸发与流动可以及时使得所蓄积的热量挥发,从而降低屋面的温度。且蓄水的屋面还可以有效的使混凝土的使用条件得到改善,进而相应的也就避免了由于雨水与暴晒而引起伸缩反应。
同时还要适当的种植绿化植物,其可以很好的起到遮阳与同化的作用,与此同时,绿色屋面就会由于植物自身的蒸发与蒸腾而消耗掉热量,最终就会降低空气里面的温度。由此可见,屋顶绿化不仅仅可以有效地改善城市的热岛效应,还会在很大程度上美化市容市貌。
2.设置双层玻璃幕墙。目前,这种双层的玻璃幕墙已经获得业内外的一致好评,其被称为是“可以呼吸的皮肤”,其主要就是利用两层或者是三层的玻璃来作围护结构,在一般情况之下,内层采用的是中空Low-E的玻璃,然而外层则是利用普通的钢化玻璃,这样一来内层和外层之间就会留出来一定的空间,而这个空间也就是我们所说的空气夹层。
(四)节水与雨水综合利用
在社会不断发展的过程之中,对于水资源的消耗程度与日俱增,因此在全世界范围内的头等大事就是水资源如何科学、合理的开发与利用。绿色建筑的指导思想就是可持续性,可以收集雨水,废水进行循环利用,中水处理之后回用等等的有效措施来最终达到水资源综合利用最优。
(五)践行节能与节地的环保
在绿色建筑设计的过程中,践行节能与节地的环保理念,需要从四个方面进行考量。首先,保持场地的生态。在对建筑进行规划的过程中,应当最大限度保持规划范围内原有的自然水系和生态环境。在注意水系与环境的同时还应将其进行合理融合,运用自然条件下产生的河道,将各种自然环境相互利用。以弥补建筑工程建设对自然城区的破坏。其次,屋顶的绿化。
现今,设计师受到现代艺术影响,在对建筑设计的过程中,实行对屋顶设置花园,花园的面积占屋顶面积的50%以上。这样的设计方式不仅有效的利用资源,还能够起到绿化、美化环境等作用。对于屋顶绿化的植物,通常选择适宜当地气候和土壤的植物。而对屋顶植物的灌溉,现今采用喷灌的节水方式。可见,屋顶的绿化对整个城区环境具有重要的作用。再次,室外风环境。设置室外风环境的目的主要有两个方面。
第一,保证人的舒适性,但室外的风不能太强。
第二,维持室内空气的新鲜。室外风的流动可以保证室内空气的清新。通常情况下,室外通风量不能太小,以促使自然风。最后,透水铺装。在建筑施工的过程中,应使用透水铺装的材料。透水铺装可以增强人体的舒适感。
六、绿色建筑设计在高层民用建筑中的具体应用
(一)项目选址
民用高层建筑一定要以居民生活质量和舒适度为选址第一要旨,既不要紧邻大道和城市中心区域,也不能选址在杳无人烟的偏僻山区。在选择过程中,要对备选地的气候、地质等条件进行仔细调研,充分利用场地原有的自然环境和有利条件,对施工设计进行充分论证和分析,进而规划居民的朝向及规格。 (二)建筑节能
我国人口的爆发式增长使得民用高层建筑物越来越受人们重视。通常情况下,人们比较喜欢居住在20米以下的建筑物中,但是由于当前用地紧张及经济核算指标等多方面因素的影响,很多高层民用建筑物都已经超过20米。但是,人类对高考环境会普遍产生畏惧和不适应,因此必须设计一个平衡、舒适的高空居住环境。当前,解决这个问题的普遍做法是,提高公共区域的绿化率,增加环保节能材料的使用等都能破解这个难题。
1.建筑物要尽量多个角度向阳。很多居民选择住宅的第一个要求时就向阳。在现代节能科技中,通常采用追逐阳光的办法来实现居民的这一要求。
高层民用住宅具有非常鲜明的高低差异,同时又有非常丰富和可供选择的户型格局,使得各个房间的日照时间具有很大差异。设计者为了尽可能满足环保节能的要求,同时为居民创造更多的光照时间,在工程设计时,要控制好每个楼的楼间距,设计更多的南北通透型房子,确保单个住宅都有规定的光照时间,满足居民采光需求。
2.要善于利于自然风。建筑节能设计中充分利用风能来满足居民对冬暖夏凉的要求,在设计过程中应充分利用自然风,通过合理的规划建筑物之间的间距,根据当地的风向,合理布局,尽量减少对夏季自然风的阻挡,避免冬季有过多的风吹向建筑。在建筑内部形成过堂风,使得住宅内的空气流动顺畅。通过对自然风的有效利用,尽量减少使用空调和地暖等能源,起到节能减排的作用。
3.学会利用保温层。随着外墙保温技术以及屋面保温技术的发展,在高层民用建筑设计过程中,应在建筑物的外墙、屋面、墙、梁、柱等部位采取保温技术,起到冬暖夏凉的作用。
4.科学设计阳台。目前绿色节能建筑设计中,广泛采用挑出式阳台设计,这种设计在提高建筑面积的同时,还可以为高层住宅形成遮阳区,不仅起到了节能的作用,同时起到了平衡建筑内部的生态系统的作用。
5.使用节能窗户。随着建筑高度的不断提高,建筑所受到的风力、气压也在不断地增长。对窗户的隔声、防风、抗压也有了更高的要求,安装合适的节能窗可以有效地降低能耗,减少光污染。
6.善于利用水资源。在进行高层民用建筑的绿色设计时,根据建筑所处的地理环境,设计规划出合理的给排水系统,充分利用水的流向和回收。对雨水和中水进行回收利用,通过对雨水的收集、节流、储存、处理进而实现水资源的循环使用,实现建筑设计的节能、生态、绿色发展。
结束语
伴随着绿色建筑设计的不断兴起,国际上逐渐形成了一套系统的绿色建筑标准。我国建筑设计在近几年的发展过程中,也在不断推陈出新,尝试着高层民用绿色建筑设计。同时,绿色建筑设计标准还能有效提高人们的环保意识和环保观念,引领建筑设计师积极开拓思路,强化绿色标准的履行。从这个角度来看,应当积极推广国际绿色建筑设计标准,实现生态文明和可持续发展战略。
参考文献:
[1]伍文捷.浅谈绿色建筑设计原则在高层民用建筑设计中的应用[J].门窗,2013,05:255.
[2]陈思源.基于GBIM的绿色建筑设计过程信息流仿真模拟研究[D].重庆大学,2013.
[3]丁依霏.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计初探[D].清华大学,2007.
[4]郑凯竞.超高层城市综合体绿色建筑技术与设计研究[D].中国建筑设计研究院,2014.
[5]高巍.绿色建筑理念下的北方高校学生公寓设计研究[D].北京建筑大学,2013.
[6]李敏捷.云南冶金科研中心绿色建筑技术应用策略研究[D].昆明理工大学,2012.