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随着经济社会的发展,人们的生活水平逐步提高,对居住环境质量提出了更高的要求。绿色建筑设计是建筑行业未来的发展趋势,在当前得到了初步发展。在高层民用建筑中绿色建筑设计中,应该明确其中的基本要求,进行科学合理的设计。本文将从高层民用建筑绿色建筑设计的现状出发,对设计原则和理念进行全面的梳理,从而提高设计的质量,提高民用建筑物的绿色效益。
关键词:
高层;民用建筑设计;绿色建筑
建筑行业,促进了绿色建筑的发展,提高了人们居住环境的质量。然而,我国的绿色建筑设计还不太成熟,施工效果不甚理想。因此,加强绿色建筑的设计探讨至关重要,有利于理论方面的成熟,为实际操作提供指导。
1绿色建筑设计概述
绿色建设是一个新的建筑理念,与节能环保的理念相契合,具有很好的市场发展前景。绿色建筑具有多方面的优势,能够实现经济效益和环保效益的统一。同时提高了资源的应用率,完善各种循环系统,丰富了建筑物的功能,提高了人们生活的舒适程度。在进行绿色建筑设计的时候要充分考虑多方面的因素,将负面影响因素降到最低,同时也要突出节能环保的主要特征,实现最佳综合效益。因此,在设计中要遵循以下几个原则:第一,节能。这是绿色建筑设计必须要体现的重要部分,也是综合价值的突出体现。可以节约能源,减少资源成本消耗,同时也可以起到环保的作用。第二,以人文本。在绿色建筑设计中,也要体现科学发展观的理念,遵循以人为本的核心,设计要足够人性化,以居民的实际需要为宗旨,体现一定的舒适性和实用性,方便操作。第三,系统原则。任何设计,都需要遵循整体的统一,建筑设计也不例外。在该设计中,要按照部分与整体的关系,减少对各有机部分的割裂,加强其中的联系。在设计中,要按照系统的原则,实现循环系统的科学配置,增强设计的整体性。第四,将负面影响降到最低。在设计时,要考虑到建筑完工的后期效果,如果是有利影响,将影响发挥到最大;如果是负面影响,尽量将对周围环境的负面影响降到最低。
2高层民用建筑绿色建筑设计方法
2.1科学选址
在进行绿色建筑设计,首先要做好准备工作,进行高层民用建筑的选址。选址时,需要考虑建筑物设计的总体功能、实际的规划和分区,同时也要考虑外部环境是否具有宜居性和施工难度问题。在确定选址之前,设计师要深入实地进行调查,理解周围的外部环境情况,将各种干扰要素进行全面的掌握,然后进行评估,最终选择出最合理科学的施工地址,减少后期的不良影响。
2.2进行合理的规划
随着城市化进程的推进,越来越多的高层民用住宅拔地而起,对它的规划设计问题成为建筑行业的重难点。在绿色设计中,进行科学合理的规划,也是建筑中的重要部分,它直接影响着建筑物的功能质量和人们的居住效果,起着重要的作用。在进行规划的时候,需要考虑多方面的因素,例如施工的地质环境、气候、资源等,从这些实际情况出发,做到规划时有根有据,做到因地制宜、物尽其用,提高周围资源的利用效率,达到预期的设计规划目标,将功能效益最大化。同时针对环境缺陷,可以通过规划尽量弥补和规避,将负面影响降到最低。
2.3合理利用节能技术
在设计中,要加强对节能技术的应用,体现建筑的绿色节能功能。在这个过程中,可以开发和利用生态能源,例如太阳能加热发电功能、自然风力净化和调节作用,降低传统能源的消耗,减少对环境质量的影响。在设计中,高层建筑物之间要保持科学的间距,保证良好的通风,促进风力资源的有效利用,保持居住的舒适度,降低能源的成本消耗。热水器的使用中,要提前进行光照时间的计算,进行太阳能装置的安装,可以降低空调和地热系统的使用频率,减少了资源的消耗,提高了环保的效益。在高层建筑中,可以使用外保温技术,对高层建筑中一些独有的构造外墙、屋面进行温度处理,减少能源的损失和消耗,维持好室内温度。在设计中,可以提高对绿色环保节能型材料的应用,例如节能门窗结构,可以实现多种性能的发挥,例如隔热、阻声等。同时也可以实现循环技术的最大化应用。例如对雨水的利用,在正常情况下任由其流失,其实是不科学的行为。废物利用,变废为宝,可以提高资源的利用,通过水循环系统实现对雨水的利用率,减少水分的流失。在设计中,要将绿色理念引入到建筑中,根据当地的水文和气候条件,做好给排水系统的完善,实现对雨水的二次回收,虽然不能当作正常用水使用,但是也可以发挥清洁、冲水等作用,降低资源的消耗,减少成本的使用。
2.4合理利用绿色景观技术
在住宅区内进行景观设计施工,在建筑行业已经得到了实际应用。绿色景观技术具有多方面的作用,不仅可以增加居住环境的美观性,也可以净化空气,涵养水源,过滤噪音,实现基本的生态功能。另一方面,也可以为人们提高一个休闲娱乐的场所,促进住户之间的交流。因此,景观建筑设计是绿色建筑的重要方法,当然这不仅限于进行阳台绿化的设计,可以进行整个高层民用住宅的整体景观设计,例如可以建设绿色景观架空层,选择比较适宜的植物进行景观的丰富,实现自然景观、人为景观和高层民用建筑的统一。在设计中,要遵循效益最大化原则,为节能环保贡献力量。
2.5提高资源的利用率
在设计时,不仅要考虑到环保设备的安装、绿色系统的建立,更重要的是需要考虑到实际操作的效益,是否能够达到预期的标准。因此,在进行方案制定的时候,对于要利用到的技术要进行科学测验和评估,进行效果的记录。对于检测中出现的不合理的部分,可以进行调整,进行技术的替换,直到实现效果理想即可,从实用性方面提高资源的利用效率。再者,要考虑到房屋的布局、结构和面积大小,根据硬件条件进行绿色设计,尽量增强可操作性和实用性。
3高层民用建筑绿色建筑设计的发展趋势
随着生态环境的恶化,国家意识到环境问题的严重性,开始采取一系列的措施进行防治,大力建设生态文明,坚决不能走发达国家先污染后治理的老路,从细节处进行防治。建筑行业虽然只是行业中的一部分,但是也有环保的责任和义务,利用现代化的建筑技术,引入新型的建筑理念,实现节能减排,降低资源消耗,从而为我国的环保行业贡献自己的一份力量,是建筑行业的重要方向之一[1]。绿色建筑设计能够很大程度上进行能源的节约,减少环境污染,增加生态效益,减少人们生活成本的支出,提高居住环境的舒适度,功能显著、优势明显,是未来高层民用建筑设计的必然趋势之一。因此,在实际的设计中,设计人员要从实际情况出发,综合考虑多方面的因素,引入绿色环保的理念,达到最终节能减排的目的,满足人们对居住生活环境的需求。在实践中,可以通过以下几个方式来进行,可以最大限度的提高施工现场资源的利用率,因势制宜,就地取材,选用综合性比较好、环保效益突出的材料进行使用;再者减少家用电器设备,增加对自然能源的利用,同时可以加大利用清洁能源。
4结语
随着社会经济的发展,传统的建筑已不能满足社会的需要,高层民用建筑已经广泛应用。在该建筑中,进行绿色设计,要遵循科学的原则,利用合理的设计方法,实现环保效益的最大化,提高建筑的实用功能。
作者:肖智群 单位:景德镇市建筑设计院
参考文献
[1]张劲.解析高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].城市建筑,2015(26):54.
1.1绿色建筑基本内涵
绿色建筑是一种新型建筑设计理念,自然环境污染和破坏的严重,使人们逐渐开始意识到绿色环保的重要性,这就促进了绿色建筑概念的形成。社会现代化的迅猛发展,使得人们对于绿色建筑的认知逐渐清晰,绿色建筑设计理论体系逐渐完善。绿色建筑理念的核心是在建筑物有限的使用周期内,减少对自然环境的破坏,采用节能措施来达到节能环保、满足了人们居住与建筑及环境和谐共处的要求。
1.2绿色建筑设计原则
绿色建筑设计的根本目的是实现人与自然的和谐。绿色建筑设计原则主要表现在以下几个方面:节约资源、以人为本、系统的规划、提高建筑资源利用率、因地制宜,使建筑在全寿命期内,最大限度地做到节能、节地、节水、节材、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,做到系统协同性,地域性,高效性,自然性,健康性,经济性,进化性的统一。
2绿色建筑设计在高层民用建筑的应用
2.1项目选址
在高层民用建筑选址时,要以舒适度作为第一要素。选址人员要能够做好实地勘察,有助于全面掌握选址现场地质条件、气候温度等情况,尽可能提高自然资源的利用率,在此基础上全面论证施工方案的可行性与科学性,最终确认房屋的规格与朝向[1]。
2.2建筑节能
为了提高土地利用率,满足城市居民的居住需求,高层民用建筑越来越受到大众的欢迎。通常情况下,居民都比较偏爱二十米高的建筑物,但是受多种客观因素条件的限制,许多高层民用建筑物的高度都超出了这一标准,这就导致人们心理上难以适应这一居住环境。那么,要想有效解决这一问题,可以通过提高公共区域绿化率、应用节能环保型材料的方式。高层民用建筑设计中应用绿色建筑设计的基本理念是减少建筑材料及能源消耗,保证建筑工程的性能及功能性,提高居民的舒适度[2]。下面就建筑节能设计要点展开详细探讨:
(1)多角度向阳大多数居民对房屋的朝向情况极为关注,建筑设计人员在设计高层民用建筑时,可以利用节能技术手段来实现了追逐阳光的目的,以满足住户的向阳要求。高层民用住宅具备较大的高低差异性及多样户型格局性,这就导致每个房间的日照具有明显区别。因此,设计人员在设计高层民用建筑时,要能够科学考虑各栋楼的间距,保障住宅室内阳光充足。此外,我国南北区域温差较大,建筑室内取暖极为重要,这就要求提高太阳能的开发利用率。太阳能具有易采集、无污染、无限循环利用的特点,白天能够为建筑提供光照并收集热量以供使用,例如热水器的使用,可以节约天然气、电能及煤炭等能源,与此同时还能减少环境污染。
(2)屋顶隔热设计高层民用建筑或多或少受到太阳辐射的影响,特别是南方高温地区,受太阳辐射的影响较深,这就需要在建筑屋顶安装隔热设备。目前,空气层隔热技术在高层民用建筑中的应用范围最为广泛,该技术主要利用降低传热来达到隔热的目的。根据其具体应用来看,该技术具有较佳的隔热效果,能够在实现屋顶隔热的同时发挥保温功能,因而其应用效率较高[3]。
(3)结构维护设计。高层民用建筑的墙体是构成建筑护结构的主要部分,其所使用的材料具有保温性能,对建筑的耗热量具有直接影响。根据主体结构的位置以及复合材料的差异,墙体保温分为内保温和外保温:①墙体内保温是将保温材料放置在外墙体内侧。②墙体外保温是指将保护层以及保温材料固定在主体前的外侧。③建筑物围护结构细部的节能设计非常重要的:1)建筑热桥应采取有效的保温措施;2)外墙悬挑构件及附属构件均应采取保温措施;3)门窗向口外侧四周墙面应进行保温处理;4)墙体所有的缝隙,应采用高效保温材料填堵;5)门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,应采用保温材料和嵌缝密封膏密封;6)玻璃幕墙与隔墙、楼板或梁之间的间隙,应填充保温材料。
(4)门窗施工设计。门窗结构是高层民用建筑的重要结构部位,也是整个建筑工程能量消耗最大的部位。所以,在高层民用建筑施工中实施并推广节能门窗施工技术具有重要的现实意义。设计人员在设计建筑物的门窗时,应考虑建筑不同朝向窗地比,合理组织门窗通风换气,选择玻璃钢门窗导热系数较低的节能型建筑材料,在设计及制作门窗框时,要尽量选用焊接的方式,这样可以最大化降低传导及辐射而产生的热量消耗,提高房屋建筑的隔热性、隔声性及气密性。此外,门窗设计也有助于提高自然风资源的利用率,满足人们通风采光的需求。设计人员在实际设计过程中,要能够合理规划建筑物之间的间距,结合建筑物所在地的实际地理位置、气候条件及风向等实际情况,减少冬季风吹向建筑物、避免夏季自然风的阻挡,保障高层民用住宅内空气的正常流通。
(5)合理设计阳台及遮阳在大多数绿色建筑设计中,设计人员通常都采用挑出式的阳台设计法,这种设计方式不但能够使高层民用建筑多了一个遮阳区,扩大建筑面积,更重要的是使建筑室内向室外延伸,实现建筑物内部和外部相互融合。设计人员在设计过程中,还可以通过设置遮阳来达到避免阳光直射的目的,遮阳不仅能够遮风挡雨,还能够优化建筑外观,具有实用性与美观性的特征。以上这几项绿色建筑设计在高层民用建筑中的应用率较广且受到人们的一致好评,因此大力推广绿色建筑设计在高层民用建筑设计中的应用是建筑行业的主要发展趋势。经过实践证明,绿色建筑设计在高层民用建筑工程中的应用是百利而无一害的,能够在降低环境污染、保护环境的同时,有效提高资源的利用率。
3结束语
【关键词】民用建筑;绿色设计;设计应用
【中图分类号】TU201.5【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2016)04-0124-02 DOI:10.16844/10-1007/tk.2016.04.079
引言
当今社会环境下,节能环保已然成为了当前阶段我国社会发展中的一个非常重要的目标,我国目前强调绿色发展和可持续发展,包括建筑行业在内的所有行业都应该紧紧围绕这个目标来进行发展,特别是在耗能较为多或者是环境污染较为严重的行业,更需要特别注重节能环保,毫无疑问的是建筑行业就是耗能较为多的行业,因此有必要将绿色理念融入到建筑行业当中,以实现其更好的发展[1~2]。环保意识和建筑结合是未来建筑设计发展的必然趋势,自从提出绿色建筑的理念之后,使得建筑环保化逐渐变成可能,通过绿色节能技术来进行建筑设计以及施工,能够显著提升建筑节能效果。在进行高层建筑绿色设计的时候必须重视绿色建筑特性,并根据相关的设计原则结合绿色建筑设计理念来进行设计,只有这样才可以打造绿色建筑,提升建筑的节能效果,达到真正意义上绿色建筑目标[3~4]。
1绿色建筑设计内涵
所谓绿色建筑,顾名思义就是把环境和建筑进行充分的结合,在建筑的设计和施工过程当中,尽可能地降低建筑对环境所造成的各种负担,同时还需要对建筑自身的能源消耗进行严格控制,在维持周边生态环境平衡这一关键基础之上来建设节能环保的生态建筑,上述就是绿色建筑设计内涵以及基本思路。概括起来说就是做到保护环境、节能资源、减少污染、走可持续发展的道路。绿色建筑的特征主要涵括下面几点:在建筑形式以及设计思路层面和传统相比,采用绿色建筑设计能够在很大程度上降低建筑在建设过程中以及正式投入使用后的能源消耗,最大限度的利用资源,并且不对环境造成污染。首先体现出来的是人与自然和谐相处,实现了人对自然环境破坏的约束;然后营造出一个舒适健康的环境,实现节能-生态-功能三者的完美协调统一。
2绿色建筑设计基本原则
根据绿色建筑理念的内涵,绿色建筑最终的目标是实现一种自然和谐的双赢局面,因此在具体的设计过程中,应该根据下面几条原则来进行考虑:①从以人文本的角度出发;②尽可能节约资源并降低能耗;③满足气候适宜性;④建筑资料利用率最大化;⑤系统性规划以及设计;⑥因地制宜,对现场的具体情况进行充分的分析。总而言之,进行高层建筑绿色建筑设计的时候必须首先考虑建筑的场地,在此基础上实施全面系统的规划和设计,所设计出来的建筑必须满足当地的气候因素、自然环境、水文、地质等因素,综合考虑各方面的因素,使其对环境的影响见到最小,甚至是没有污染。最后应该积极利用新材料和新技术,因为新材料和新技术对于提升节能环保的效果非常有效。
3高层建筑中绿色建筑设计的应用
3.1建筑的选址
在对高层建筑进行设计之前就应该充分考虑居民的生活质量以及舒适度,深入分析建筑地址周边环境的情况,需要重点考虑的就是周边环境和建筑对于建筑能耗的影响。在选址的时候应该把气候资料、地质资料等全部采集起来,并对其进行细致的分析,在此基础上对施工设计实施充分的论证以及研究,对相关规划、最好的朝向以及层数、规格等进行明确。
3.2节能技术的应用
(1)朝向设计:在进行设计的时候还需要综合分析建筑的地理位置和朝向,应该使得建筑尽可能多的面向太阳。尤其对于高层建筑来说,让其多接受太阳的照耀可以节省很多的能耗。现代节能技术一般都习惯追逐阳光的方式来设计。设计的高层民用建筑应该具备较为显著的高低差异,此外还应该具备丰富户型格局,这样可以使得房间日照时间更趋于合理。总之,设计人员应该从环保的层面出发,合理的控制各个楼宇之间的距离以及朝向。
(2)自然风应用:所设计的节能建筑应该能够对自然风的调节作用进行合理利用,以满足居民对冬暖夏凉的要求,在设计的时候应该考虑到场地自然风风向的变化,通过科学合理的间距控制和规划,合理布局,降低对夏季自然风的阻挡,同时还需要防止冬季自然风直吹建筑。确保建筑内部能够形成自然的对流,使建筑能够形成流畅的通风条件,通过对自然风的合理利用来节约能源的消耗,最终实现节能减排的效果。
(3)保温技术应用:在进行高层民用建筑的时候需要对当地的气候因素进行综合考虑,选择适合的保温技术。通常而言,需要在建筑的墙梁、屋面、外墙等地方设置自保温技术,从而达到节约能源的效果。
(4)阳台设计:在绿色建筑设计中,更多的时候都会选择挑出阳台的方式,因为这样的设计不但可以增加高层建筑的面积,同时还可以为高层建筑形成一定的遮阳区域,通过这样的设计,能够有效的节能,同时对于建筑生态系统起到了一定的平衡作用,效果明显。
(5)节能门窗技术应用:在建筑当中,门窗是能量损失最为严重的位置,所以在对其进行设计的时候需要注意到气压和风力的改变对于门窗的影响,对门窗做出抗压、防风、隔声等设计,装设合适的节能门窗等,此外还应该防止出现光污染。
(6)水资源利用技术:在实施高层建筑绿色设计的时候,需要结合民用建筑的地理位置来对其排水系统进行科学合理的设计规划,使得所设计的给排水系统达到节能减排的要求,尽可能的回收雨水以及中水,利用雨水收集器再结合节流、存储、净化等手段实现对水资源的循环利用,以实现绿色、节能、生态的目标。
(7)绿色景观技术:建筑绿化在绿色建筑设计当中同样是重要的绿色元素,总所周知,绿色植物能够调节碳氧平衡,能够降低空气的污染,还能够在一定程度上吸收和降低噪声,节省能源,并改造室内外热环境的效果。绿色房屋节能设计的关键之处就是因地制宜,采取立体绿化的模式,使得植物绿化效果达到最好。
4绿色建筑案例分析
位于广州市的某科研办公楼,这个楼的总建筑面积达到了1.8万m2,总计14层,其中低下2层,地上12层。该建筑的主要功能有:实验、办公、研发、学术交流、生活以及休闲辅助设施、地下停车等。设计建筑的时候采用功能立体的叠加方式,以便各功能块按照流线组织、空间需求、性质等分别设置在各个竖向空间体块中,另外,对于有不同功能需求的建筑护构造,这样便构成了从内到外的独特建筑形态。
4.1建筑技术支撑
之所以要建设建筑物就是人们的需要,因此在实施设计的时必须更加关注使用者的健康指数,此举一方面体现了以人为本的原则,同时还可以提升工作效率。在设计该楼的时候,首先利用过计算机来对阳光、通风以及噪声等情况进行精确模拟,再结合一些较为成熟的技术设计手段,最终实现最佳建筑室内外环境效果,这样使得用户的健康指数得到进一步提高,从而大大提升了工作效率。
4.2围护结构设计
本文中提到的建筑在围护结构节能方面使用了很多的节能措施,比如说创新外遮阳保温、节能玻璃、绿化屋顶、保温墙体等,最终完成了65%的节能设计,该大楼的平面布局为“吕”字形,所以对建筑的进深进行了合理的控制,此举大大提升了室内自然采光面积。
(1)外墙节能措施。该建筑选择的外墙保温隔热措施包括挤塑聚苯板复合墙板加挤塑式水泥聚苯板、聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板加挤塑式水泥聚苯板以及外墙保温装饰板等三种形式。为了方便将柱和梁包裹起来,需要在建筑下部墙面内侧喷涂聚氨酯泡沫,但是并没有热桥,此外,上部采用“外墙外保温”隔热措施。
(2)屋顶和架空层节能措施。对于屋顶设计结合实际具体情况还有位置,采取了倒置式屋顶、种植屋面、散温屋面以及屋面遮阳等多种节能技术。屋顶采取的是30mm厚XPS倒置式隔热构造,同时部分使用种植屋面,在屋顶的花架上面装设光伏电池板、平板式太阳热水集热板可以对屋面实现遮阳的效果。选择倒置式屋面有能够使防水层和基层避免遭到热变形的干扰,采用这种方式可以使得防水层的寿命进一步延长。
5结束语
综上所述,采用绿色建筑设计理念来对高层民用建筑进行设计的时候,需要充分考虑节能、环境、需求等各方面的因素,从建筑最开始的选址、布局开始一直到建设的投入使用,都需要考虑能源的消耗、水资源、采光通风等问题。只有这样才可以实现个性化的绿色设计,确保建筑在设计、建造以及使用的整个过程当中都能够体现低能耗生态化的理念。
参考文献
[1]胡晶宇.高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(09):20~21.
[2]蔡旭.高层民用建筑设计中绿色建筑设计的运用分析[J].建材与装饰,2015.
[3]赵文凤.高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].门窗,2015(10).