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摘要:
當(dāng)前,伴隨我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,科技水平的不斷前進,使得生態(tài)條件惡化、資源匱乏等問題越發(fā)顯著地影響了我國生產(chǎn)力水平以及人類生活質(zhì)量的提升。而加大對綠色建筑的發(fā)展,目前已成為建筑行業(yè)前進的目標(biāo)與方向。然而我國的綠色建筑設(shè)計仍有一些問題存在,如以往在開展綠色建筑設(shè)計時指導(dǎo)工作相對落后,且設(shè)計者之間缺少有效的配合,難以明確自身職責(zé)等。因此,文中結(jié)合一些建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化結(jié)合工程實例展開分析,以促進我國建筑事業(yè)的不斷發(fā)展。
關(guān)鍵詞:
建筑設(shè)計;綠色建筑技術(shù);優(yōu)化;結(jié)合
0引言
綠色建筑理念包括:資源節(jié)約,以人為本,環(huán)境保護,高效運用能源,注重發(fā)展可持續(xù)性,這是21世紀(jì)發(fā)展建筑行業(yè)的重要目標(biāo)之一。因此,正確解決建筑設(shè)計和技術(shù)間的關(guān)聯(lián),并在使用特性需要、室內(nèi)條件以及在建筑設(shè)計間找尋平衡點,從而可以在尋求美觀的基礎(chǔ)上,保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性和合理性,這符合綠色建筑的有關(guān)需要,同時也保證了在建筑整個生命周期之內(nèi)資源的有效運用。當(dāng)前,好的建筑必然是綠色理念、建筑技術(shù)與歷史、文化、藝術(shù)的完美統(tǒng)一體,所以,在進行綠色建筑設(shè)計時,怎樣實現(xiàn)綠色標(biāo)準(zhǔn),做到建筑性能與形式的有效結(jié)合,并保證所選用技術(shù)的最佳經(jīng)濟性,此為設(shè)計工作的關(guān)鍵內(nèi)容,同時也是公司的核心競爭力的必然體現(xiàn)。
1綠色建筑設(shè)計的策略與執(zhí)行方案
在進行綠色建筑設(shè)計時,其主要包含對現(xiàn)場的綠色規(guī)劃、室內(nèi)環(huán)境設(shè)計、資源使用與節(jié)能、節(jié)約材料和水資源等過程。設(shè)計時,綠色建筑觀念主要表現(xiàn)于規(guī)劃時要全盤考慮,且要與當(dāng)?shù)氐慕ㄖ夂蛱匦韵噙m應(yīng)而進行被動化的設(shè)計。其具體內(nèi)容有,適宜的光照、圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能較好、遮陽裝置、通風(fēng)合理、廢水的處理與對雨水的運用、運用可再生性資源、選擇綠色建材,以及保證室內(nèi)聲環(huán)境、熱環(huán)境和空氣質(zhì)量的舒適、較好等。如何將上述的設(shè)計策略化為設(shè)計方案,從而在施工圖紙上得到實現(xiàn),是必須處理的關(guān)鍵問題。這里,首先必須要和計算機分析模擬方法相結(jié)合,從而采取整體設(shè)計思路開展設(shè)計。在工程初期,可成立由多個專業(yè)有關(guān)人員構(gòu)成的設(shè)計隊伍,并設(shè)定出明確目標(biāo)———綠色建筑設(shè)計,且各相關(guān)人員都應(yīng)將該目標(biāo)當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn),以對各專業(yè)間的矛盾與問題進行調(diào)節(jié)。僅有各個專業(yè)的全力協(xié)作,并參與到整個過程,方可確保綠色建筑設(shè)計目標(biāo)的真正滿足。
2綠色建筑的設(shè)計優(yōu)化分析
2.1對建筑在規(guī)劃時的優(yōu)化設(shè)計
在規(guī)劃期間,通過對現(xiàn)場資源氣候等特征的研究,并結(jié)合軟件模擬分析手段,在選取朝向與平面布置方面對建筑的聲、熱、風(fēng)、光等實施優(yōu)化。一旦建筑設(shè)計工程獲得報規(guī),便無法再對其實施整改。若規(guī)劃時期定案太過倉促,將可能會引起先天的缺憾。利用對總平面的計算和設(shè)計優(yōu)化,來調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的空間布局與體型,優(yōu)化結(jié)構(gòu)的陰影布置,確保陽光可以充分進入每個建筑之內(nèi),以收到最佳光照效果。并且對建筑模擬通風(fēng)效果,以得到最好的布置形式,且對室內(nèi)外的空間布局進行優(yōu)化,產(chǎn)生穿堂風(fēng),保證建筑結(jié)構(gòu)的通風(fēng)狀況良好。
2.2綠色建筑的氣候適應(yīng)性和優(yōu)化設(shè)計
在對各種傳統(tǒng)綠色建筑深入研究的條件下,經(jīng)過研究不同氣候地區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計作品,認識到地域性結(jié)構(gòu)的發(fā)展和創(chuàng)新均會涉及建筑的根本特性,比如性能和空間、構(gòu)造方式和結(jié)構(gòu)、資金投入、室內(nèi)外環(huán)境、地域特色等,表現(xiàn)出經(jīng)濟、安全、美觀、舒適等特性。建筑的外在美觀為在與地貌、地形、氣候等自然特征相適應(yīng)基礎(chǔ)上,根據(jù)當(dāng)?shù)匚幕鹘y(tǒng)、審美和風(fēng)俗等需求,作用在房屋結(jié)構(gòu)上,是地域性結(jié)構(gòu)對外界最為直接的表現(xiàn)形式;建筑性能在符合生活和工作要求的基礎(chǔ)之上,以滿足人們對宗教、文化、生活、工作習(xí)性等的需要;環(huán)境為人工環(huán)境給人們帶來的最為直觀的表達,環(huán)境質(zhì)量情況將會對人們健康產(chǎn)生直接的影響,也將致使能源使用方面出現(xiàn)差別;經(jīng)濟性將影響技術(shù)和建材的選用衡量準(zhǔn)則,對于經(jīng)濟不發(fā)達區(qū)域,該限制作用將起到?jīng)Q定性效果;此外,和自然協(xié)調(diào)發(fā)展是當(dāng)前每個建筑均需要面臨和處理的重要問題,尊重環(huán)境,注重發(fā)展的可持續(xù)性是建筑行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵難題。經(jīng)過分析不同結(jié)構(gòu)的性能、適應(yīng)氣候特性和文化等,可得綠色建筑最明顯的一種特征即為建筑氣候的適應(yīng)性。該地區(qū)處在中亞高原潤濕季風(fēng)地帶,氣候較溫和、冬夏均不存在嚴寒和酷暑。然而其位于山區(qū),海拔上存在很大高差,降雨、氣流和氣候等均屬于山地氣候類型。科技館地處海拔超過1.5km的山地位置,將石作造型,選擇半覆土式結(jié)構(gòu)類型,用厚重的實體來歸于自然,從西到東,從南到北不斷延伸到土里,總體量由屋面至松林的過渡較為自然,整體性強。通過地下土的恒溫特性和熱穩(wěn)定特性,表現(xiàn)了建筑不同的地域性質(zhì),滿足創(chuàng)新條件。建筑設(shè)計根據(jù)被動優(yōu)先原理,選擇圍護結(jié)構(gòu)來遮蔽陽光和隔熱,以強化通風(fēng)、充分使用陽光等方案技術(shù),降低建筑耗能,提升建筑的室內(nèi)的舒適性。外部圍護構(gòu)造主要采用非透明型實體圍護形式,以降低夏天強光輻射使建筑內(nèi)熱度過大而增大空調(diào)耗能,并能達到科技館內(nèi)照明與采光對于科技、藝術(shù)創(chuàng)作的性能需要。半覆土式建筑類型可對現(xiàn)場內(nèi)地質(zhì)形貌等做到盡可能的保護,防止過大的填方、開挖工作的實施。對現(xiàn)場內(nèi)水體系與現(xiàn)存植物應(yīng)充分利用,包含林、竹、樹木等。并和給排水相結(jié)合來進行積蓄雨水方法的布設(shè),確定好蓄水位置與形式,且積蓄雨水也可當(dāng)作水系景觀,并達到綠色建筑性能對節(jié)約水的需要。
3綠色建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化結(jié)合
本節(jié)內(nèi)容以重慶綠色建筑示范中心為例,分析了綠色建筑設(shè)計中綠色建筑技術(shù)的優(yōu)化結(jié)合。一般來說,綠色建筑技術(shù)會注重設(shè)計的整體化,選擇傳統(tǒng)的圍護結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化結(jié)合,透水磚、太陽能,采取綠色再生型混凝土、3R材料,綜合選用多類節(jié)能型門窗,智能化外部遮陽體系,濕、溫度單獨控制體系,土壤熱源泵機,獨立型新風(fēng)除濕體系,干型風(fēng)機管盤,污雨水集中處理體系,水體景觀修復(fù)體系,以及樓梯降噪、隔聲通風(fēng)窗等多種綠色技術(shù)。
3.1被動型通風(fēng)太陽能技術(shù)
拔風(fēng)井的外部選擇傳統(tǒng)的平面玻璃,且拔風(fēng)井的內(nèi)部選擇蓄熱型材配合絕熱隔層,這樣不僅防止熱量向建筑內(nèi)傳導(dǎo),同時也可以向夜晚通風(fēng)熱壓供給能源。南向有更多日光照進,對井中空氣增熱,強化其拔風(fēng)功效。采取網(wǎng)絡(luò)方法研究,并配合CFD分析法進行驗證,該措施拔風(fēng)性能可達到室內(nèi)的通風(fēng)需要。
3.2可再生能源利用系統(tǒng)
合理使用太陽能和地?zé)岬瓤稍偕⑵焚|(zhì)低的資源,研究與該地帶相適合的光電供能措施。配置2個地道風(fēng),且每道寬為1.5m,埋深為5m,長為50m,高為2m,把地道風(fēng)經(jīng)過濾并冷卻后在每層的衛(wèi)生間中使用,達到制冷與換風(fēng)的需求。在會議廳的建筑表面布置了太陽能板,夏天日均可產(chǎn)電能22kw/h,年每日平均約為14kw/h,供樓梯室和車庫的光照用電。由于重慶處于全年總光照量很低的區(qū)域,所以,太陽能發(fā)電體系打算選擇聚光太陽能構(gòu)件,并且結(jié)合設(shè)計太陽能熱水和光伏發(fā)電體系。太陽能發(fā)電提倡辦公的綠色化,在地下車庫、1層的會議廳和頂層的辦公室內(nèi)均采取光電照明體系,并針對重慶太陽照射狀況與該建筑的造型觀念,來選用太陽能燈,以完成工作區(qū)內(nèi)采光的全自然化。
3.3綠色建筑的智能集成體系技術(shù)
綠色建筑要避免各個子系統(tǒng)的單獨運行,保證運作的充分協(xié)調(diào)與融合,以物聯(lián)系統(tǒng)為基礎(chǔ),構(gòu)建裝置的控制、智能家居和分項計量3個體系。耗能監(jiān)管體系要對建筑外部與內(nèi)部的各種物理參數(shù)如空調(diào)、樓梯、光照等各處耗能和氣候信息進行實時采集,并以分類計量來分析建筑內(nèi)的耗能情況,并提出診斷樣表與信息參考。智能網(wǎng)絡(luò)家居體系的主要性能有調(diào)控環(huán)境、控制燈光、家居安防、遠程操控、可視通訊、設(shè)備監(jiān)控和信息等。根據(jù)物聯(lián)體系構(gòu)建物聯(lián)基礎(chǔ)管理系統(tǒng),來展示樣板間內(nèi)的實際情況。
3.4高性能圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建筑外墻選擇
3類保溫體系進行比照,同時利用陶粒砼來處理柱、梁熱橋難題。可調(diào)外表皮,加大建筑物表層和室外的空氣接觸面,在冬、夏關(guān)閉,保溫隔熱。結(jié)合設(shè)計光伏玻璃與通風(fēng)降噪器,使變色玻璃利用可調(diào)節(jié)性玻璃吸收、透光特性來選用光照度,從而選擇性的反射或吸收外部輻射并防止熱量在室內(nèi)擴散。
3.5綠色建筑可持續(xù)生態(tài)體系技術(shù)
可再生型材料:在設(shè)計和建筑外部環(huán)境中的應(yīng)用,可再生型材料可占到總建材花費的約2.5%~5%。裝配型建筑:該建筑內(nèi)樣板房均采取整體衛(wèi)廚、預(yù)制型剪力墻、疊合型板等,表現(xiàn)了總體集成型、工業(yè)生產(chǎn)的綠色建筑。選用青石、竹等地域特性材料。綠色景致設(shè)計可由外部水景的綠化以及屋面、墻面和室內(nèi)辦公區(qū)的綠化等來使綠化的面積擴大,并提供各類其他自然性景觀,以優(yōu)化建筑內(nèi)的微型環(huán)境,并達到生態(tài)條件、文化景觀、休閑活動等多方面性能需求,設(shè)計綠色立體化體系。墻面選擇壁掛型種植形式與普通壁面綠化結(jié)合的綠色技術(shù)模式,并且對墻面要結(jié)合植物選取和精準(zhǔn)自動灌溉體系、一體化根系介質(zhì)技術(shù)的壁掛型種植模式來進行優(yōu)化設(shè)計。
4結(jié)語
綠色建筑設(shè)計要對各個專業(yè)的相關(guān)技術(shù)進行研究,以分析建筑性能的好壞,對于氣候、生態(tài)、環(huán)保節(jié)能、發(fā)展可持續(xù)性的作用。在當(dāng)前眾多的綠色建筑之中,過高追求新高技術(shù)、昂貴建材與設(shè)施、表面綠化的構(gòu)造視覺,在成本偏高、耗能劇增等方面與綠色建筑理念相背離。致使存在許多奇怪建筑結(jié)構(gòu),不但耗能較高,而且也無法滿足對建筑使用性能和舒適性等的要求。綠色建筑觀念,更應(yīng)重視建筑和綠色技術(shù)的協(xié)調(diào)配合,由設(shè)計階段開始,便利用高的技術(shù)手法來優(yōu)化結(jié)合建筑技術(shù),從而以低造價、高收益、技術(shù)簡單等特性來達到綠色建筑的要求。
作者:荊可歆 單位:甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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