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建筑施工图设计中绿色建筑设计理念的运用探究

作者

褚梦云

武汉设计咨询集团有限公司 湖北省武汉市 430000

引言

在全球低碳发展与国内“双碳”目标持续推进的进程中,绿色建筑已然成为建筑行业转型升级的重要发展方向。建筑施工图设计作为连接建筑方案与施工建造的关键纽带,承担着将绿色理念从抽象概念转化为具象技术方案的重要使命。因此,深入探究绿色建筑设计理念在施工图设计中的有效运用路径,不仅有助于提升建筑项目的绿色性能,更是推动绿色建筑从理论构想迈向实践应用的重要课题。

1 绿色建筑设计理念的核心内涵

绿色建筑设计理念围绕建筑全生命周期的可持续发展展开,注重在保障建筑使用功能的基础上,通过系统化设计手段降低资源消耗与环境负荷。其核心内涵可归结为“四节一环保”的实践路径:

节能:通过优化建筑形态、提升围护结构热工性能,探索太阳能、地热能等可再生能源应用,有助于减少建筑运行阶段的能源消耗,降低对传统化石能源的依赖。

节地:在规划设计中,可通过科学布局、立体空间开发及生态修复措施,促进土地资源的集约利用,减少对自然生态空间的占用。

节水:借助节水型器具、雨水收集系统和中水回用技术,能够提高水资源的循环利用率,降低建筑运营过程中的水资源消耗。

节材:优先选用可再生、可循环材料及本地化建材,结合精细化设计与施工工艺优化,可有效减少建筑垃圾产生,实现资源的高效利用。

环境保护:在建筑全周期过程中,通过控制噪声、光污染及空气污染,维护区域生态多样性,尽可能降低对周边生态环境的不利影响。

2 建筑施工图设计中绿色建筑理念的运用策略

2.1 场地规划与总图设计:以生态适应性为核心

场地规划是绿色建筑的重要基础,施工图设计可通过合理的总图规划,促进建筑与自然环境的和谐共生:

(1) 建筑布局与朝向优化

结合当地气候特征(例如我国北方地区可着重考虑冬季日照需求,南方地区可更多关注夏季通风效果),在总平面图设计时,建筑朝向宜以南北向为主,偏差角度建议控制在 ±15 范围内。通过科学计算建筑间距,有助于保障主要功能空间(如住宅的客厅、卧室等)的日照时长满足相应要求(北方地区冬至日满窗日照时长建议不低于2 小时)。

可采用" 行列式"" 点群式" 等布局方式,结合场地地形条件设计通风廊道。在图纸表达中,可对廊道宽度(通常建议不小于建筑高度的 1/3)和走向予以标注,充分利用自然通风条件,一定程度上降低夏季空调使用频率。

(2) 场地生态化设计

在总图设计中合理规划绿化区域,优先选用本地乡土植物品种,减少后期养护成本。可对绿化面积(如屋顶绿化覆盖率建议不低于 50% )、透水铺装比例(如人行道透水砖占比建议不低于 80% )等关键指标进行标注,有利于促进雨水渗透和生态保湿。

针对山地项目,施工图设计可对地形坡度(大于 25°区域宜尽量避免开挖)、挡土墙位置及生态护坡形式(如喷播植草等方式)进行标注说明,有助于减少对原有地形地貌的扰动。

2.2 建筑单体设计:强化节能与资源循环利用建筑单体施工图需通过构造细节设计,落实节能、节水、节材等绿色目标:

围护结构节能设计:

外墙:在剖面图中宜明确保温材料类型(如模塑聚苯板、岩棉等)及厚度(寒冷地区建议不小于 ),标注导热系数 λ 可控制在 ⩽ 0.04W/ ,并可考虑设计空气层或反射层以降低热桥效应;若采用夹心保温,拉结筋间距建议不大于 600mm ,以保障结构安全性。

外窗:在立面图中可标注窗户开启方式(如平开窗开启扇面积可设为不小于窗面积的 30% )、玻璃类型(如 Low-E 中空玻璃,传热系数 K 值建议≤ 2.0W/(m2⋅K) )及窗框材料(如断热铝合金),同时可配合遮阳系统(如外挑遮阳板,挑出长度可根据太阳高度角计算确定)。

屋顶:在屋顶平面图中建议标注保温层厚度(如挤塑板厚度不小于 )、反射涂料的太阳反射比( ⩾0.7⟩ ),并明确光伏板安装位置(南向坡屋顶,倾角可与当地纬度相近)及荷载参数(建议不小于 200kg/m2 )。

水资源循环利用设计:

给排水施工图中,可标注雨水收集系统的管道走向、沉淀池尺寸(如有效容积可设为不小于 5m3 )及回用路径(可用于绿化灌溉、道路清扫);中水系统宜明确处理设备(如 MBR 膜生物反应器)的安装位置及管道材质(如 UPVC 管,具备耐腐蚀特性)。

卫生器具可选用节水型产品,在图纸中注明坐便器用水量建议 ⩽4.5L/ 次、淋浴器流量建议≤6L/min,并可设置分户水表以实现用水计量。

节材与环保设计:

结构施工图中,可采用高强度钢筋(HRB500 级)以减少钢筋用量,标注梁柱截面尺寸优化参数(如采用宽扁梁可降低层高);推广装配式构件,注明预制墙板的连接节点(如灌浆套筒的长度建议 ⩾8d ,d 为钢筋直径),从而减少现场浇筑的材料消耗。

建筑材料可优先选用本地化产品(距施工现场半径 500km 内),在材料表中标注产地及环保指标(如人造板甲醛释放量建议 ⩽0 .124mg/m³);室内装修可尽量避免使用天然石材(如花岗岩),以减少放射性污染风险。

2.3 设备系统设计:提升能源利用效率

设备系统作为建筑能耗的重要组成部分,在施工图设计过程中,可通过合理选型与布局优化能源利用效率,具体可从以下方面考虑:

暖通空调系统:

在施工图设计中,可根据地区气候特点选择适宜的空调系统形式(如夏热冬冷地区可考虑地源热泵系统),并对机组性能参数进行标注(制冷工况下 COP值建议不低于 3.6,制热工况下不低于 3.0)。采用变风量系统时,可明确风机变频调节范围(一般为 15%~100% ),并合理规划风口布置,以提升人体舒适度。

对于新风系统,可考虑配置热回收装置(如全热交换器,热回收效率宜达到 70% 以上),并在剖面图中对设备安装位置、风管保温材料(如离心玻璃棉,厚度建议不小于25mm)等进行详细标注,以降低能量损耗。

电气系统:

照明系统可优先选用 LED 灯具,在配电设计中对灯具功率密度(如办公室区域建议不超过 8W/m2 )及智能控制方式(如声光感应控制、日照自动调光等)予以明确。应急照明可采用蓄电池供电,确保连续照明时间不少于90min。

对于可再生能源设备(如太阳能光伏板),可在图纸中标注装机容量(如住宅项目可按不小于 20W/m2 考虑)、逆变器安装位置及并网方案,以实现建筑年发电量占总耗电量 10% 以上的目标。

结束语

建筑施工图设计是绿色建筑理念实现过程中的重要节点,其核心在于将抽象的绿色目标具象化为可执行的技术参数与构造方案。在实际工作中,部分项目存在的情况,或可通过有效方式进行改善。不仅有助于施工阶段对绿色设计要求的精准落实,也为建筑长期节能运行奠定基础。展望未来,伴随 BIM 技术与绿色建筑评价体系的融合逐步深入。

参考文献:

[1] 寇佳,侯博,许睿,等.绿色建筑设计理念在建筑施工图设计中的应用研究 [J]. 新城建科技,2024,33(1):90-92.

[2] 李晓天.基于节能绿色理念的建筑施工图设计方法探讨 [J]. 全国性建材科技期刊———陶瓷,2023(4):185-187.

[3] 黄丹.建筑施工图设计中绿色建筑设计理念的探究与应用 [J]. 中国住宅设施,2022(6):52-53.