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Science and Technology

绿色理念下建筑外观设计策略

作者

刘春远

身份证号码210282199508265313

前言

随着科技的不断进步,绿色建筑技术日益成熟。建筑外观设计作为绿色建筑的重要组成部分,肩负着降低建筑能耗、提高室内环境质量、增强建筑与自然的互动等重要任务。在绿色理念的引领下,设计师们不断探索创新的设计方法和技术手段,力求将建筑外观打造成既具有艺术美感又符合生态要求的杰作。这不仅是对建筑设计行业的挑战,更是推动建筑行业向可持续发展方向迈进的重要机遇。

1 利用自然采光

首先,在建筑的朝向选择上,应充分考虑当地的气候条件和太阳轨迹。尽量使建筑的主要功能空间朝向阳光充足的方向,以最大限度地接收自然光。例如,在北半球,南向的房间通常能获得更多的阳光照射,可将卧室、客厅等重要空间布置在南向。其次,通过合理设计窗户的位置、大小和形状,可以有效地引入自然光。大面积的窗户可以增加室内的采光量,但同时也需要考虑遮阳和保温的问题。可以采用可调节的遮阳设施,如百叶窗、遮阳板等,根据不同的季节和时间进行调整,既能保证采光又能避免过度的太阳辐射。此外,窗户的形状也可以多样化,如落地窗、飘窗、天窗等,以满足不同空间的采光需求。再者,利用光导管技术也是一种有效的自然采光方法。光导管是一种利用反射原理将自然光引入室内的装置,可以安装在屋顶或墙壁上,将阳光从室外引导至室内深处。这种技术尤其适用于那些难以直接获得自然光的空间,如地下室、走廊等。

2 优化建筑通风

良好的通风是绿色建筑的重要特征之一,在建筑外观设计中,优化建筑通风可以有效提高室内空气质量,降低能源消耗,实现绿色环保的目标。首先,建筑的朝向和布局对通风起着关键作用。在设计时,应充分考虑当地的风向和气候特点,合理布置建筑的朝向和开口位置,以利于自然通风。例如,在夏季主导风向的方向上设置较大的窗户或通风口,以便引入凉爽的自然风;在冬季则可以通过调整窗户的位置和大小,减少冷风的渗透。其次,利用建筑的形体设计来促进通风也是一种有效的方法。例如,采用流线型的建筑外形可以减少风的阻力,引导自然风顺畅地流过建筑表面;设置通风塔或烟囱等竖向空间,可以利用热压原理促进空气的流动,提高通风效果。再者,窗户的设计对通风也至关重要。可以采用可开启的窗户,方便用户根据实际需要调节通风量。同时,窗户的位置和大小应合理搭配,形成良好的通风通道。例如,在相对的两面墙上设置窗户,可以形成穿堂风,提高通风效率[1]。

3 采用节能材料

目前市场上有很多新型的墙体材料,如加气混凝土砌块、聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等,这些材料具有良好的保温性能,可以有效地减少墙体的传热系数,降低建筑的能耗。在选择墙体材料时,应根据当地的气候条件、建筑的使用功能和造价等因素进行综合考虑。其次,屋面材料的选择也对建筑的节能性能有很大影响。传统的屋面材料如沥青瓦、水泥瓦等保温性能较差,容易导致室内温度过高或过低。而新型的屋面材料如太阳能板、种植屋面等不仅具有良好的保温隔热性能,还能利用太阳能或雨水等自然资源,实现能源的自给自足。再者,窗户是建筑外观中重要的组成部分,也是能源消耗的主要部位之一。选择节能型窗户可以有效地降低建筑的能耗。目前市场上的节能窗户主要有中空玻璃、Low-E 玻璃、断桥铝合金窗等,这些窗户具有良好的保温、隔热、隔音性能,可以有效地阻挡热量的传递和噪音的干扰。

4 打造绿色屋顶

首先,绿色屋顶可以有效地降低建筑的能耗。绿色屋顶上的植被可以起到隔热保温的作用,减少夏季室内的热量吸收和冬季室内的热量散失。研究表明,绿色屋顶可以降低建筑的空调和供暖能耗达 20 % 以上。此外,绿色屋顶还可以吸收雨水,减少雨水径流,降低城市排水系统的压力。其次,绿色屋顶可以改善城市的生态环境。植被可以吸收空气中的污染物,释放氧气,净化空气。同时,绿色屋顶还可以为城市中的鸟类和昆虫提供栖息地,增加生物多样性。在城市中推广绿色屋顶,可以缓解城市热岛效应,改善城市的气候条件。再者,绿色屋顶可以提高建筑的美观度。不同种类的植被可以营造出丰富多彩的景观效果,使建筑与自然环境更加融合。绿色屋顶还可以作为休闲空间,为人们提供一个亲近自然的场所。

5 发展垂直绿化

在绿色理念下,发展垂直绿化是建筑外观设计的创新策略之一。垂直绿化不仅能为建筑增添自然之美,还具有诸多生态和社会效益。垂直绿化可以有效改善建筑的微气候。植物通过蒸腾作用释放水分,降低周围环境的温度,增加空气湿度。在炎热的夏季,垂直绿化可以使建筑表面温度降低 5-10 摄氏度,减少空调的使用,从而降低能源消耗。同时,植物还能吸收空气中的污染物和灰尘,净化空气,提高空气质量。垂直绿化还能增加城市的生物多样性。为鸟类、昆虫等生物提供栖息和觅食的场所,促进生态平衡。此外,垂直绿化可以缓解城市热岛效应,减少城市的碳排放,对改善城市环境具有积极作用。在建筑外观设计中,可以采用多种垂直绿化方式。例如,种植爬藤植物,如爬山虎、常春藤等,让它们攀附在建筑墙面或栏杆上;安装模块化的垂直绿化系统,由种植盒、灌溉系统和支撑结构组成,可以根据建筑的形状和需求进行定制;还可以利用建筑的阳台、窗台等空间进行绿化,打造小型的空中花园

[2]。

6 注重色彩搭配

首先,选择自然色系的色彩可以增强建筑与自然环境的融合度。如大地色、绿色系、蓝色系等,这些色彩来源于自然,能让人联想到森林、草地、天空和海洋等自然元素。将这些色彩运用到建筑外观上,可以使建筑更好地融入周围的自然景观,减少对环境的视觉冲击。例如,使用淡绿色的外墙涂料可以让建筑看起来像一座小型的花园别墅,与周围的绿树青草相得益彰。其次,色彩的冷暖搭配可以调节建筑的温度感。冷色调如蓝色、绿色等可以给人带来凉爽的感觉,适合在炎热的地区使用;暖色调如红色、黄色等则能营造出温暖的氛围,适用于寒冷的地区。通过合理的冷暖色彩搭配,可以在一定程度上减少建筑对空调和供暖的依赖,降低能源消耗。例如,在南方地区的建筑可以多采用蓝色和绿色的外墙装饰,以降低室内温度;而在北方地区的建筑则可以适当增加一些暖色调的元素,如红色的屋顶或黄色的窗框,以增加室内的温暖感。再者,色彩的明度和对比度也会影响建筑的节能效果。高明度的色彩如白色、浅黄色等可以反射更多的阳光,降低建筑表面的温度;低明度的色彩如黑色、深蓝色等则会吸收更多的热量。

结论

综上所述,绿色理念下的建筑外观设计是实现建筑可持续发展的关键环节。通过运用绿色设计策略,如利用可再生能源、打造绿色屋顶和垂直绿化、优化建筑立面设计等,可以有效降低建筑能耗,改善室内外环境质量。同时,绿色建筑外观设计也能提升城市的生态形象,为人们创造更加美好的生活环境。

参考文献

[1] 刘行, 吴晓. 现代高层办公建筑幕墙通风系统在立面外观及功用上的设计探讨 [J]. 工程与试验 , 2023, 63 (04): 86-88+93.

[2] 胡文佳 . 几何元素在现代建筑外观装饰设计中的应用 [J]. 中国建筑装饰装修 , 2023, (10): 123-125.