论绿色建筑设计原则及方法
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摘要:绿色建筑的建设已成为建筑领域关注的重点。论文指出了绿色建筑的内涵,探讨了绿色建筑设计的原则,分析了绿色建筑的主要设计方法。以期实现建筑与自然、社会环境的协调发展,充分利用建筑资源,实现社会经济的可持续发展。
关键词:绿色建筑设计原则设计方法
人类活动造成了自然环境、人居环境的恶化。可持续发展观念的提出,促使人们去思考如何构建绿色建筑,从根源上解决建筑对能源和环境的影响。因此,有必要分析建筑与自然、社会环境的协调发展,阐述绿色建筑的设计原则与方法,以期深入掌握绿色建筑的设计。
1绿色建筑的概念
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源(节能、节电、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[1]。绿色建筑是健康建筑、节能与节省资源、绿色生态循环以及顺应地域环境四方面之调和[2]。
2 绿色建筑设计原则
绿色建筑设计是将建筑置于自然环境中,构建建筑与环境相互作用的绿色生态系统。因此,设计时在做到节能无污染的同时,应充分考虑建筑对自然环境、社会环境的适应和影响。
2.1节约能源原则
建设绿色建筑最重要的是要遵循节能原则。做到节约建筑资源,降低建筑对物质与能量的消耗,提高能源利用效率。建筑材料使用应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时严格做到建材的无污染、无辐射。同时绿色建筑要营造一个舒适、健康的生活环境,构建一个和谐高效利用能源的生存环境。
2.2统筹兼顾原则
绿色建筑的设计要做到统筹各方面的影响制约因素。在设计过程中,应满足建筑本身的目的性的前提下,将建筑所在的区域纳入所处的自然、社会、经济环境,促进技术与人文的有机结合,统筹各种因素,合理利用各种资源,建立不破坏区域环境、技术运用适当、人性化的居住社区和城市环境。
2.3因地制宜、灵活适应原则
绿色建筑的设计要因地制宜,实事求是。设计时应结合当地地理环境条件,最大限度地利用自然采光通风、集热和制冷,以减少建筑的能耗。同时,采用适应变化的设计策略,多次利用建筑,节省新建筑的重复建设费用。可采用以下四种设计策略:适应性改变灵活性设计概念、长寿多适概念以及合理废弃概念[3]。在具体建筑设计中应灵活采用。
2.4与未来科技的发展协调同步原则
依据可持续的动态思想,体现在绿色建筑应具有足够的弹性以适应未来科技额的发展。这就要求在建筑结构、设备等设计方面应具有灵活性和可选择性。如楼体的基础的预留量,周边环境的生长预留地,预留的管道空间,家具系统的可变化性等。同时,信息和制造技术的发展,使得绿色建筑设计模拟更趋向于高效、精致且可调节应变性,为绿色建筑的未来适应性提供了技术保障。
3绿色建筑设计方法
3.1建筑与自然、社会环境协调发展
3.1.1建筑与自然环境协调
建筑设计要综合考虑建筑周围的自然因素,做到与自然环境的协调发展。具体要做到:①尊重地形地貌,充分减低建筑物对基地的影响;②保护土壤资源。进行挖填土方、整平等操作之前,应将填挖区和建筑铺装的表土剥离贮存,并在建成后回填优质表土。③保护现状植被。在建设过程中,应充分考虑现有基地的绿色系统,应尽可能做到绿色系统与建设项目的充分协调共生。④结合水文特征。保护场地内湿地和水体,维护其蓄水能力。留住雨水并进行直接渗透和贮存渗透设。
3.1.2建筑与社会环境协调
具体要求有:在建筑的全寿命过程中,保护城市的景观特色,保存古建筑,继承和发展传统街区景观,适度使用城市土地、能源、交通。居民参与建筑设计与街区更新,保持城市的恒久魅力与活力等。
3.2绿色建筑节能无污染设计
3.2.1绿色建筑的能源利用
充分利用和发挥可再生能源是绿色建筑对能量利用的方法之一。目前应用于绿色建筑中的可再生能源有太阳能、风能、地热能等。太阳能在建筑中的应用主要包括采暖、降温、干燥以及提供生活和生产用的电力、热水等。其在建筑上的利用分为被动式和主动式两种。
被动式太阳能利用是通过合理布置建筑朝向和周围环境,巧妙处理内部空间和外部体形,恰当选择建筑材料和构造,使其在外界温度较低时能集取、贮存、分布太阳能,解决建筑物的采暖问题;在外界温度较高时能遮蔽太阳辐射,散逸室内热量,使建筑物降温。被动式太阳能采暖方式有:直接受益方式;对流环路方式;蓄热墙方式;蓄热屋顶方式;被附加阳光间方式等。主动式太阳能包括主动式太阳能热水和太阳能发电节能系统。
绿色建筑对风能的利用,除利用风压来形成自然通风外,还可利用风力来发电。而对地热能的主要利用通过其发电。随着技术的发展,可以进行集中设置,利用地热能供热系统为建筑物供暖。
3.2.2绿色建筑的自然通风与采光
最大限度的利用自然通风是绿色建筑设计的重要方法。影响建筑自然通风的主要因素是风压和热压的作用。利用风压实现自然通风,首先建筑要有理想的外部风环境,首先要选择适宜的朝向和布局的形式。其次要组织好建筑平面和开口的位置及面积,如内外围护构件要尽量通透,以减少气流阻力,使通风顺畅。对于热压作用下的自然通风,一般来说,室内外空气温度差越大,热压作用越强,自然通风越好。
绿色建筑的采光一般应尽量利用天然光。天然光采光通常用开侧窗及天窗两种方式来满足。而对于人工照明方式的采光,其主要采光节能措施有:使用绿色生产的光源产品;使用光效高的光源;使用高效节能照明器具;推广使用电子镇流器等。
3.2.3绿色建筑的保温与遮阳
绿色建筑的保温节能措施主要有:规划建筑物于避风向阳的地段,争取主要房间有较多日照;减小建筑体型系数及建筑表面的凸凹面;建筑外墙及屋顶使用建筑保温材料;在建筑与外界密切接触的部分设置缓冲区;提高门窗保温性能;围护结构的防潮构造设计等。
绿色建筑的遮阳措施有:适当对建筑的诸如侧窗屋顶、天窗、中庭玻璃顶等部位,进行遮阳设计。遮阳方式可采用平板式遮阳板、木质、布帘、百叶等。也可利用人工构件来实现遮阳,如水平遮阳、垂直遮阳和格栅式遮阳;最后,利用绿化植被等自然因素也能实现遮阳。
3.2.4绿色建筑中的废物回收利用
生活垃圾是城市中的一个巨大污染源,现行的主要垃圾处理方法是在郊区建将生活垃圾填埋或焚烧。这样不仅污染环境,还耗费资金和资源,违背了绿色可持续的发展理念。在绿色建筑中,可以将城市建筑中的垃圾分成三类:①易于处理垃圾;②较难处理垃圾;③难以处理的垃圾。针对三大类垃圾采用不同的处理办法即对于第一类垃圾,使用户内垃圾处理机,使之作为有机肥料;对于第二类垃圾,可利用地下空管式反应器,产生生物质能以供利用;最后对于难以处理的垃圾,可将其进一步分成金属类、玻璃类、家具类、有毒类等,一般将其送至城市垃圾处理中心,进行垃圾的合成、再生、分解、焚烧、掩埋等操作,以充分合理利用和处理垃圾,实现绿色建筑的节能环保目标。
绿色建筑是根据绿色学原理进行规划、设计和建设,将建筑纳入一个与环境相通的循环体系。建设绿色建筑,使之与自然环境、社会环境协调发展,以有效利用资源,创造健康舒适生活环境,实现社会经济的可持续发展。
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