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分析建筑设计中绿色建筑设计

作者

庄严

厦门 350521199402166557

引言

在全球倡导可持续发展的大背景下,建筑行业的发展模式正经历深刻变革,绿色建筑设计成为行业发展的重要方向。据统计,建筑运行阶段能耗占全球总能耗的 30 % 4 0 % ,二氧化碳排放量占全球总量的 2 8 % 。

一、绿色建筑设计理念

(一)可持续发展理念

可持续发展理念贯穿绿色建筑设计的全生命周期,从项目规划阶段的场地选择,到设计、施工、运营及拆除回收,都需综合考虑资源利用与环境保护。在场地选择上,优先选择生态敏感度低、交通便利的区域,减少对自然生态的破坏;施工过程中,采用绿色施工技术,降低扬尘、噪声等污染;运营阶段,通过智能化管理系统,优化能源与资源使用;建筑寿命终结后,实现建筑材料的回收再利用,减少建筑垃圾对环境的压力。

(二)人与自然和谐共生理念

绿色建筑设计致力于实现建筑与自然环境的有机融合。在建筑形态设计上,借鉴自然地貌与生态系统的规律,使建筑与周边地形、植被、水体等自然元素相互协调。例如,在山地建筑设计中,顺应地势进行布局,减少大规模土方工程,保留原有生态环境;在建筑景观设计中,引入绿色植物,打造屋顶花园、垂直绿化等生态空间,增加生物多样性,促进生态平衡,让建筑成为自然生态系统的有机组成部分。

(三)以人为本理念

绿色建筑设计始终以满足人的需求为核心,注重营造健康、舒适、安全的建筑环境。在室内环境设计方面,通过合理的空间布局、良好的通风采光设计,保障室内空气新鲜、光线充足;选用环保无害的建筑材料,减少室内污染物释放,保护居式者身体健康;同时,考虑不同人群的使用需求,如设置无障碍设施、优化公共空间布局,提升建筑的使用便利性与舒适性,为人们提供高品质的生活与工作空间。

二、绿色建筑设计方法

(一)节能设计

建筑选址时,充分考虑当地气当条件,如在寒冷地区选择背风向阳的位置,减少冬季寒风侵袭;在炎热地区选择通风良好、避免西晒的场地。建筑朝向设计上,根据太阳运行轨迹,使建筑主要功能空间朝向合理,以获取更多的自然光照,减少人工照明能耗。

(二)节水设计

雨水收集系统在绿色建筑中得到广泛应用,通过屋面、地面雨水收集设施,将雨水收集储存,经过处理后用于绿化灌溉、道路冲洗、景观补水等非饮用水用途。选用节水型卫生洁具,如感应式水龙头、双冲式马桶等,相比传统洁具可节水 30 % - 5 0 % 。

(三)节材设计

运用先进的结构计算软件,对建筑结构进行精确分析,合理选择结构形式与构件尺寸,避免结构设计过于保守,减少建筑材料用量。可回收、可再利用的建筑材料在绿色建筑中具有重要应用价值。钢材、高材等金属材料具有良好的回收性能,在建筑拆除后可重新加工利用;塑料模板、竹木模板等新型模板材料,可多次周转使用,减少木材资源消耗;再生骨料混凝土利用建筑垃圾加工而成的骨料制备混凝土,实现建筑废弃物的资源化利用。

三、绿色建筑技术应用

(一)可再生能源利用技术

太阳能光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为电能,可用于建筑内部照明、设备用电等。在建筑设计中,合理规划光伏组件的安装位置与角度,确保充足的日照时间。太阳能热水系统则利用太阳能集热器吸收太阳辐射热量,加热热水,满足建筑生活热水需求。

(二)自然通风与采光技术

通过合理的建筑空间布局,如设置穿堂风通道、中庭等,促进空气自然流通。优化建筑开口设计,合理确定门窗的位置、大小与开启方式,利用风压和热压原理,实现室内外空气的有效交换。利用天窗、侧窗、导光管等采光设施,将自然光引入室内,减少人工照明使用时间。

(三)智能化技术

建筑能源管理系统通过安装智能电表、水表、气表等计量装置,实时监测建筑能耗数据,并利用数据分析软件对能耗数据进行统计、分析和预测。系统可根据建筑运行情况,自动优化设备运行参数,实现能源的合理分配与高效利用。

四、绿色建筑材料选择

(一)绿色建筑材料特性

绿色建筑材料具有环保性、节能性、可循环利用性等特性。在生产过程中,采用清洁生产技术,减少污染物排放;在使用过程中,无毒无害,不会对室内环境造成污染;在建筑寿命终结后,可回收再利用或自然降解,降低对环境的影响。此外,绿色建筑材料还能提升建筑的保温隔热、防水防潮等性能,提高建筑的耐久性与舒适性。

(二)常见绿色建筑材料类型

加气混凝土砌块具有轻质、保温隔热性能好、防火等优点,相比传统黏土砖,可减轻墙体自重约 50 % ,降低建筑基础造价。新型复合墙板如轻钢龙骨石膏板复合墙板、纤维水泥板复合墙板等,具有安装便捷、隔音效果好等特点,广泛应用于建筑非承重墙体。

五、绿色建筑设计评价标准与认证体系

(一)国内评价标准与认证体系

我国《绿色建筑评价标准》(GB/T50378)是绿色建筑评价的重要依据,该标准从安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居五个方面,设置了一系列评价指标,对绿色建筑进行分级评价,分为一星级、二星级、三星级。

(二)国际评价标准与认证体系

美国 LEED(LeadershipinEnergy and EnvironmentalDesign)认证体系是全球应用最广泛的绿色建筑认证体系之一。该体系从可持续场地、水资源利用、能源与大气、材料与资源、室内环境质量、创新与设计过程等方面进行评价,分为认证级、银级、金级和铂金级四个认证等级。

六、绿色建筑设计面临的问题与改进措施

(一)面临的问题

绿色建筑技术与材料的研发、生产和应用成本较高,导致绿色建筑项目的前期投资大幅增加。例如,太阳能光伏发电系统、地源热泵系统等设备的采购、安装成本是传统设备的数倍,使得一些开发商因资金压力对绿色建筑技术应用持谨慎态度,限制了绿色建筑的推广。绿色建筑设计理念在施工过程中难以有效落实,主要原因在于设计与施工环节缺乏有效沟通与协调。设计单位对施工工艺和技术了解不足,设计方案在施工过程中难以实施;施工单位对绿色建筑技术规范和标准掌握不够,施工质量难以保证,影响绿色建筑设计目标的实现。

(二)改进措施

政府应加大对绿色建筑的政策支持力度,通过财政补贴、税收优惠、容积率奖励等措施,降低绿色建筑项目的投资成本,提高开发商建设绿色建筑的积极性。例如,对达到绿色建筑星级标准的项目给予一定比例的财政补贴,对使用可再生能源的建筑免征部分能源税。

结论

绿色建筑设计是建筑行业实现可持续发展的必然选择,通过贯彻可持续发展、人与自然和谐共生、以人为本等设计理念,运用节能、节水、节材等设计方法,结合可再生能源利用、自然通风采光、智能化等绿色技术,合理选择绿色建筑材料,并依托完善的评价标准与认证体系,能够有效降低建筑能耗与环境影响,提升建筑品质。

参考文献:

[1] 刘加平,杨柳. 绿色建筑设计方法与实践 [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2018.

[2] 宋晔皓,林波荣. 可持续建筑设计策略与技术 [M]. 北京:清华大学出版社,2019.

[3] 中国城市科学研究会. 绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2019 [S].北京:中国建筑工业出版社,2019.