绿色建筑设计理念在建筑方案中的应用研究
徐力
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徐力,. 绿色建筑设计理念在建筑方案中的应用研究[J]. 设计研究,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.157116.
摘要:
绿色建筑是我国实施21世纪可持续发展战略的重要组成部分。绿色建筑设计需要遵循建筑设计的逻辑规律,在绿色建筑设计过程中,从前期方案设计阶段规划相比较于后期施工图阶段弥补具有更高的有效性和经济性。建筑方案设计伊始,以绿色设计为主要目标,充分考虑场地的自然资源环境因素,优化场地与布局设计,合理构建建筑形体与内部空间组织形式,选用良好热工性能的外围护结构及适宜地域条件的可再生能源形式等设计内容实施,对构建绿色建筑设计方案,降低后期绿色建筑深化设计实施难度与增量成本,保障实现绿色设计目标至关重要,符合当前我国建筑行业发展趋势和要求。
关键词: 绿色建筑设计理念;建筑方案;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157116
基金资助:

随着近年来绿色建筑的迅速发展,建筑师在许多建筑设计过程中逐渐发现,继续沿用传统设计方法已经无法适应绿色建筑设计需要解决的各种问题。

在此情形下,将绿色建筑设计理念整合并应用于建筑方案设计环节,是建筑业发展的必然趋势。如何有效整合并应用绿色建筑设计理念是当前研究的关键问题。

1绿色建筑方案设计的原则

1.1注重适地环保原则

保护建筑周边自然环境及水资源,防止大规模“人工化”,合理利用植物绿化系统的调节作用,增强人与自然的沟通;利用一切自然、人文环境和当地材料,体现建筑的文化内涵和地域性,注重人与人之间感情的联络;通过“可靠度”分析方法和优化设计实现“集约型”建筑使用过程。 

1.2关注建筑的全生命周期

绿色建筑设计是贯穿建筑全生命周期的设计系统。绿色设计倡导因地制宜就地取材,尽量采用当地原生材料和可循环利用的材料作为建筑室内外装饰材料。

建筑功能空间组织设计应从建筑全生命周期角度出发,提高建筑空间的灵活性和可变性,适应建筑未来空间的改造和功能布局变化。

1.3注重简约高效节能原则

围绕场地的气候、资源、能源,运用传统的“低”技术手段对自然环境中风、光、热的最大化利用是在构建建筑形态和建筑空间设计中实现被动式节能降耗的重要途径。运用现代绿色技术手段进行设备优化,主动平衡使用需求与能源资源的关系,实现建筑人工空间环境和建筑舒适度条件的改善是现代建筑设计不可缺少的方法。

1.4注重低碳原则

随着我国城镇化进程的深入和人民生活水平的提高,建筑能耗不断攀升,可再生能源在建筑中的应用是建筑领域低碳减排的必要途径。在方案设计过程中应因地制宜,最大可能地利用空气能、风能、太阳能、地热能、生物质能等可再生能源。通过适宜的可再生能源应用技术,同时考虑经济可行性,达到建筑低碳减排的目标。

2绿色建筑设计的核心

绿色建筑核心内容是尽量减少能源、资源消耗,减少对环境的破坏,并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术、新材料。要有合理的选址与规划,尽量保护原有的生态系统,减少对周边环境的影响,并且充分考虑自然通风、日照、交通等因素。要实现资源的高效循环利用,尽量使用再生资源。尽可能采取太阳能、风能、地热、生物能等自然能源。尽量减少废水、废气、固体废物的排放,采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理。控制室内空气中污染物质的含量,保证室内通风、日照条件良好。

3绿色建筑设计理念在建筑方案中的应用策略

3.1建筑选址及现场设计中绿色设计理念的应用

继承中国传统文化天人合一思想,创作出符合当地地域特点的建筑是绿色设计的基本原则。所以在建筑设计前,对场地现状和自然条件的研究是一项至关重要的工作。建筑设计单位及人员要明确场地研究工作的重要性,融入绿色建筑设计理念,综合考虑现场地质、水文情况,科学规划设计建筑方案。场地研究,首先,要协调上位规划保证建筑与城市和环境共同构建完整的生态功能系统。其次,要深入分析现场地势、地形、地质、气候、水文状况,遵循因地制宜的原则,充分利用当地自然环境与有效能源进行设计,做到不破环当地生态环境,并尽可能进行局部恢复和改善。最后,要针对当地资源,在充分利用不可再生的土地资源的同时,优化利用可再生、可循环的资源,制定合理的可再生能源利用方案。

3.2建筑布局设计中绿色设计理念的应用

布局设计是绿色建筑设计的一项重要内容,如果建筑布局不合理,则会对建筑安全性、舒适性产生极大的影响。所以要高度重视绿色建筑布局设计工作,设计人员需充分勘查与应用现场资源,减少对不可再生能源的消耗和利用,减少人工建设痕迹。首先,要对建筑内部空间布局进行合理化的设计,增加自然能源应用,对建筑功能进行完善。其次,要将地势、水文等环境优势最大化,并整合应用于设计环节。再次,要结合建筑构造及设计要求,合理谋划建筑物位置朝向,保证有良好的自然光源,使得室内具备更高的采光质量。最后,要科学设计建筑间距,避免密度过大影响室内采光及通风,营造更加舒适的室内环境。

3.3优化建筑围护结构

围护墙体是建筑与外部环境直接接触的界面,直接受到自然及人工环境的作用,通过优化围护墙体的热工性能,如蓄热能力、隔热能力,对其薄弱环节,如冷热桥构造的加强处理,可使得室内空间环境维持相对稳定的状态,可减少能耗,对提升舒适度有直接帮助。屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构,可抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界的不利因素,以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。方案设计中屋顶界面设施设计可采用光伏板、屋顶绿化、浅色屋面铺装等形式。

3.4可再生资源的充分利用

建筑设计的基本要求是创造满足人们社会生活需要的人工环境,建筑节能工作的目标是降低化石能源消耗量,这决定了绿色建筑设计的两大技术途径:一是通过节能设计降低建筑自身用能需求、提高用能系统能效及合理使用余热废热,另一方面需要利用可再生能源替代化石能源。绿色建筑设计应根据场地和气候条件,在满足建筑功能和美观要求的前提下,通过优化建筑外形和内部空间布局,充分利用天然采光以减少建筑的人工照明需求,适时合理利用自然通风以消除建筑余热余湿。在保证室内环境质量,满足人们对室内舒适度要求的前提下,优先考虑优化围护结构保温隔热能力,减少通过围护结构形成的建筑冷热负荷,降低建筑用能需求,继而考虑提高供暖、通风、空调和照明、电气、给水排水等系统的能源利用效率,进一步降低能耗;在此基础上,通过合理利用可再生能源,实现降低化石能源消耗量的目标。

现阶段,可再生能源建筑应用系统包括太阳能系统、地源热泵系统和空气源热泵系统。太阳能、地源热泵系统、空气源热泵系统的应用与项目所在地的资源条件密切相关,应根据资源禀赋、以可再生能源的高效利用为目标,选择经济适用的技术方式和系统形式。太阳能利用与建筑一体化是太阳能应用的发展方向,不论是新建建筑还是既有建筑改造,在进行方案设计时,均应与建筑主体一体化设计,以避免二次施工破坏建筑主体的安全性、围护结构节能性等整体功能。在建筑方案设计过程中,合理选择太阳能应用一体化系统类型、色泽、矩阵形式等, 在保证热利用或光伏效率的前提下,尽可能做到与建筑物的外围护结构从建筑功能、外观形式、建筑风格、立面色调等协调一致,使之成为建筑的有机组成部分。

4结语

随着国家对绿色建筑设计要求不断提高,传统设计方法已经无法较好地适应绿色建筑设计的新型设计需求,大量绿色设计实践亟待更加倚重于绿色目标主导,充分借助绿色先进设计技术较好适应绿色建筑方案的构建和推演。高质量的绿色建筑设计一定是自设计伊始融入建筑方案之中的,绿色设计遵行建筑设计的深层逻辑,通过挖掘绿色基因开展设计,在设计深化的各个阶段不断融合绿色策略,通过整体平衡的方式选取最适宜的技术措施,建筑师在建筑方案中应发挥引领作用与各专业协同推进,创作出高质量的绿色建筑设计。

参考文献

[1]丁舒.建筑设计中绿色建筑设计理念的运用分析[J].建材与装饰,2020(10):68-69.

[2]张斌.绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合[J].陶瓷,2020(09):112-113.

[3]张海龙.绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J].城市周刊,2021(17):18

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