建筑学中绿色建筑设计的发展趋势分析陈成

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月5期   作者:陈成
[导读] 在城市化高速发展的现代社会中,建筑领域需重视绿色建筑技术的应用
         摘要:在城市化高速发展的现代社会中,建筑领域需重视绿色建筑技术的应用,以保证在建筑的全生命周期内都能够达到能源节约的标准,避免给生态环境带来不利的影响,给人类创造健康、舒适的生活环境。因此,在建筑工程方案设计方面,应特别注重绿色设计理念的引入,保持人与自然和谐发展。
         关键词:建筑学;绿色建筑设计;发展趋势
         建筑业是高耗能行业,建筑工程的发展也会导致严重的环境污染。现阶段,国家环保意识不断提高,绿色建筑因其在发展中体现出的节能环保效果而在建筑业得到广泛应用。可以说,绿色建筑也是现代建筑业的发展方向。因此在具体的建筑设计环节中,如何充分发挥绿色建筑设计理念的作用,成为工程技术人员需要关注的首要问题。
         1绿色建筑的概述
         1.1绿色建筑设计理念
         绿色意味着和平、友好,还意味着人与自然和谐共存。在国内各行业领域都建立落实节能环保政策的现今时期,如何减少能源损耗被确定为各行业领域的主要议题。而高能耗建筑发展会对国民稳定生活造成消极影响,改良优化建筑设计是避免高能耗的最佳措施,借助对需求量的控制可保证建筑设计能耗明显减少。所谓绿色建筑,即是将节能环保理念充分体现于建筑设计细节中,以此切实保证建筑设计过程的持续稳定开展,如此现实的设计方法正切合现代建筑设计的发展方向。
         1.2绿色建筑设计中应该遵循的原则
         1.2.1坚持使用新能源的原则
         要想切实缓解基础资源使用压力,应从多角度考虑研发能源。自然界中的风能、太阳能以其无污染、丰富的显著特点被确定为新兴能源,得到持续开发利用。其中,风能、太阳能被确定为基础能源中的主要项目。现代建筑设计工作环节中,就需要优先考虑运用两项能源,这样能够明显改善建筑工程建设大量损耗能源的现象。在以绿色建筑设计理念为指导进行建筑设计时,可考虑在建筑顶部、建筑立面和玻璃等方面的设计环节中,遵循光能向电能转化的基础理论,将建筑顶部所接收的太阳能转化为电能,以这些能源的高效收集和运用为建筑的稳定发展提供资源上的保障
         1.2.2坚持保护环境的原则
         将绿色建筑设计理念融入现代建筑设计,主要是为了在建筑发展过程中保持目前良好的生态系统状态,减少垃圾对环境的影响。但过去,大量的垃圾,如废气排放、污水排放、重复倾倒等,都会对环境和能源消耗带来不同程度的影响,从而导致建筑成本的增加。为了改变这种状况,工程技术人员在具体设计中需要高度重视设计成本和环境成本。在满足建筑发展需要的基础上,优先选用具有节能环保性能的建筑材料,切实实现降低成本、保护环境的目标。
         1.2.3人性化原则
         在实施绿色建筑设计理念时,需要遵循人性化的原则,以人们的生活需求作为主要目标,尽可能为人们创造出舒适、安全、健康的生活环境。因此,在进行建筑设计时,设计师需要结合建筑所在地区的环境特点和气候特点,将当地的风俗习惯和地域文化尽可能融入考虑的范围中进行综合性的建筑设计。在建筑材料的选择上,合理地利用资源,提高资源的循环利用率,尽量选择绿色、低能耗、环保的材料,减少对大自然的破坏,这样才能够充分满足人性化原则,符合我国可持续发展的观点。
         2绿色建筑设计的重要性
         2.1降低建筑成本
         建筑设计的最终目的是在改进建筑工程质量的基础上,实现经济和社会效益的最大化。而在建筑设计中合理融入绿色建筑理念可达到上述目标。一方面绿色建筑理念可为建筑设计提供科学指导,确保各项计划方案规划的合理性、有效性,缩短工期,降低成本。另一方面绿色建筑理念的融入可满足现今社会化前行进程,为节能减排、可持续发展理念的落实奠定坚实基础。
         2.2优化建筑材料,改进用户生活质量
         材料是建筑工程建设中最为重要的组成部分,而在传统建筑工程建设中使用的材料,因其自身含有较多的有害物质,如装饰材料含有较高的甲醛成分,不仅会带来环境污染,还会对人体健康构成严重威胁。但在融入绿色建筑设计理念后,对建筑材料进行了创新和优化,降低了材料中有害物质的含量,改进了人们的生活质量。且随着绿色建筑设计理念的融入,人们的环保意识也在不断增强,传统不合格材料的使用率也在逐渐降低,这提高了建筑设计的整体水平。同时通过环保型、经济型建筑材料的使用,为人们打造了一个健康、绿色、环保的生活空间。
         2.3保障居民的身心健康
         当前我国的科学技术水平有了很大的提高,新能源新材料被广泛地研发和应用。因此,在绿色建筑设计的过程中,必须要充分利用这些技术,使得人与自然达到平衡发展的标准,有效地规避对环境污染的问题,保障室内外环境质量,避免化学物质过多给人类健康和生命安全造成不利的影响。
         2.4降低能源消耗
         很多建筑工程项目在施工过程以及后续的使用环节存在严重的能源浪费问题。比如机械运输、材料运输、人员调度与管理等等,都会导致比较严重的能源消耗。要想更好地降低能耗,就应该进行科学合理的规划与设计,采用当地材料,切实提高能源的利用率。而建筑工程项目规模巨大,所需使用的建筑材料量更是巨大的。这些材料要经过运输才能使用到现场中,若材料的供应商与现场的距离较远,则导致运输阶段大量燃料资源的消耗。为了有效降低这些环节的能源损耗,需要就近选择供应商提供施工材料,有效避免距离过长而造成的燃料损失严重的情况,也能够降低施工成本、提高经济效益。
         3建筑设计中绿色建筑设计理念的运用
         3.1建筑选址及现场设计
         在建筑设计环节,要进行施工地址的选择,也需要进行现场的设计,这是重要性的工作,也是保证施工方案能够满足现场施工标准的基础。只有充分了解实际情况材料,才能确保设计方案和现场达到和谐统一。在选址和现场设计环节,最为重要的考虑因素就是地理环境。要尽可能地降低对于环境的影响,避免存在重复工作的情况,有效降低资源的消耗量。此外,选择比较好的施工地质,能够防止改造周边环境的情况,切实提高环境的质量水平。
         3.2绿色环保材料的使用
         绿色材料就是具备比较高的生态环保特性的施工材料,这些材料的主要特性就是污染性小,不会给人的身体造成不利的影响,较之传统材料来说,有着非常明显的优势。在绿色施工材料选择的过程中,既要确保其满足工程的质量标准,又要降低能耗、提高安全性。在保证安全和不污染环境的情况下,要尽量选择使用节能低碳的可再循环施工材料,当前最为普遍的就是发泡聚苯乙烯等材料,墙体等砌体结构主要选择的是空心砌砖、粉煤灰混凝土等等施工材料。这些材料的使用可以大大节约建材的使用量,降低能源消耗,还能够实现材料资源的合理配置,积极促进建筑功能的全面提高。
         应用可再生的原材料作为主要的施工材料,避免出现废弃物的存在,可以充分保护生态环境。生态建筑的设计与建设,可选择使用框架与装配式的建筑结构形式,能够更好的消除对于环境的不利影响,进一步降低施工成本,为人民群众生活质量的提升奠定坚实的基础。
         3.3布局设计
         绿色建筑设计中,布局设计是其中最为重要的环节,其需要设计人员做好现场资源的全面考察,并通过合理方式增大现场资源利用率,减少人工建造痕迹,降低非可再生能源的过度消耗。同时在建筑布局设计中,要减小建筑物的热能吸收,控制好室内温度。

对于绿色建筑设计,关键有以下几点:首先,在保证建筑功能的同时,优化调整建筑内部空间布局,增大资源、能源利用率,减少空调、照明等设施所带来的能源损耗。其次,对周边环境特征予以了解和掌握,充分利用现有地势优势,完成资源的整合与利用。再次,明确建筑设计要求,根据所在区域特征对建筑布局及朝向实行科学规划,充分利用自然光远来加强室内照明效果,减少非可再生资源的浪费。最后,合理规划建筑间距,以免因过于密集而破坏建筑采光效果,进而降低建筑空间照明质量,提升能源使用率。
         3.4在围护结构设计中的体现
         3.4.1墙体保温设计
         如果建筑处在环境温度较低的地区中,建筑结构墙体在设计中必须要达到保密性、保温性的要求,以满足室内功能空间的使用需要。针对建筑特殊结构部分的缝隙,要进行有效的处理,从而避免热量流失以影响室内环境的使用。
         3.4.2屋面节能
         该方面的设计主要包含如下几种形式:(1)正铺保温屋面;可使室内环境更加舒适,保温材料也不会受到外部环境的侵蚀影响,保证内部的环境效果。在该条件之下,很多建筑都设置了隔气间层,能够消除水分所产生的影响。(2)倒铺保温屋面;将保温材料直接铺设到防水卷材上,可以更好的发挥出卷材的防水作用,使得内部空间的节能效果得到提升。(3)通风降温屋面。屋面下部位置上设置顶棚空气间层,将其直接布置到结构层的位置上,利用架空的方式来形成通风通道,可以使得建筑散热效果满足运行的需要。(4)种植屋面。通过植物的种植来起到蒸腾作用以及遮蔽处理,从而可以有效保证内部空间的温度处于合适的范围内,可以更好地促进生态效果的提高。
         3.4.3幕墙设计
         建筑工程项目在设计中,幕墙主要是外墙表面的装饰结构,这是非常重要的结构部分,也是热量流失比较严重的区域,因此,在进行幕墙设计的过程中,应该将绿色设计理念应用到幕墙设计中,可以更好地遮蔽阳光,且通过设置多层结构形式,保持内部热量。
         3.4.4门窗设计
         门窗是建筑物的主要组成部分之一,同时也是内外空间热量交换的主体结构。在建筑设计中,应该采用有效措施,处理保温与隔热方面的问题。在建筑设计中,应该从以下几点出发:(1)要选择使用合适的开启方式,确定合理的开窗最佳位置,避免热量流失严重;(2)门窗选择过程中应该保证其质量满足要求,特别是金属窗框的结构形式,必须综合分析节能性效果,进行断热处理;(3)在设计环节,应该根据不同地区的气候条件、阳光照射的情况,按照标准设置窗帘、雨棚等遮阳结构;(4)门窗面积应该合理的设计,要考虑到采暖效果。因此,在建筑门窗设计环节,要应用节能技术,保证光照、温度都适宜的条件下选择最佳设计方案,提高建筑节能效果。
         3.5加大自然资源及可再生能源的利用率
         要想满足绿色建筑设计要求,提高自然资源及可再生能源的利用率是非常必要的,同时这也是绿色建筑设计的核心要求。因此,在设计过程中,应加强对自然资源及可再生能源利用的重视,通过太阳能、风能、地热能等清洁型能源的科学利用,减少能源损耗、环境污染等问题,缓解我国资源危机。
         当前城市发展迅速,新旧更替,被翻新或者改建拆除的建筑物越来越多,同时也产生了很多建筑垃圾废料,这不仅会造成环境污染,同时对资源也是一种浪费。对此,有必要在建筑设计中体现出废旧资源的再利用。传统建筑设计中,对于材料的循环利用重视度不足,再加上人们环保意识较为薄弱,会造成较大的材料损耗,增加建筑施工成本,而在绿色建筑设计理念下,人们环保意识逐渐增强,对资源循环利用的重视度不断加大,且通过对可再生能源的科学转化来完善建筑设计,以达到环保节能目标,进而在推动建筑行业健康稳定发展的同时,实现资源环境的合理保护,减少问题的产生。
         3.6形态设计与绿色建筑设计相结合
         绿色建筑的理念在21世纪已经得到较为长足的发展,对推导建筑行业的发展具有积极作用。绿色建筑即指以更加科学的技术与工艺来来完成建筑施工,以可持续发展原则为基础,使得建筑工程不被恶劣环境所侵扰。而绿色建筑设计也需依托可持续发展战略,从设计上推动低碳经济的发展。在基本的设计过程中,需要从形态设计中出发,充分使用现阶段出现的先进科学技术。与普通建筑设计相比,绿色建筑设计与其存在一定的差异性。首先,绿色建筑设计需要采用定量分析,其后才能在此基础上完成相关的设计和施工工作。在将绿色建筑设计应用与形态设计中时,需要充分利用计算机模拟仿真技术的优势,才能更好的对施工阶段的能源损耗进行精准预测,建筑施工可以进行调整与优化。在结合计算机模拟仿真技术开展形态设计时,让建筑资源及能源的配置得到优化,对提高建筑质量有积极意义。而建筑设计中的形态设计,最主要是确保建筑的美观性,并不影响其作用的发挥。而在过程中与绿色建筑设计相结合,可以让智能照明和雨水收集等功用与建筑相匹配,更好的强化建筑的经济性。
         3.7气候适应性与绿色建筑设计相结合
         在建筑设计过程中,需要充分遵循节能减排的原则,考虑到对成本消耗及环境的影响,在建筑施工中也需对使用率较高的材料开展回收工作,确保可持续发展战略得到落实。在建筑的气候适应性设计中,还需充分与绿色建筑设计理念相结合,在建筑设计工作开展之前,就要对工程建设点的气候情况及气候特点进行统计与分析,从而确定整个施工工程的基本属性。在气候适应性与绿色建筑设计理念具体的结合过程中,首先需要从建筑材料出发,尽量选取污染较小的建筑材料,并甄选出质量合格的材料,确保施工工程质量符合标准。并针对整个建筑效果进行优化,从而使得建筑工程可以更好地应对气候对其产生的影响。其次,在整个建筑设计的过程中,也需考虑到建筑的长久,稳定发展,确保建筑工程的使用寿命。在建筑设计时,需要从环境自然问题出发,使得环境与建筑之间可以和谐发展。最后,在工程的施工期间,也需对绿色建筑技术问题进行全面研究。在建筑设计过程中充分结合建筑设计与施工的相关标准,才能更好地确保绿色建筑技术可以与建筑施工充分结合。进而,确保建筑工程可以与周围环境相匹配。在建筑的设计过程中,需要充分考虑到自然环境的长久发展,尊重自然而不能随意破坏,让建筑的气候适应性得到强化。
         3.8绿色建筑设计在景观结构设计中的应用
         在建筑景观设计过程中,要结合指定区域的景观风格来确定设计理念。建筑周围的休息区和前区需要进行分层设计,以提高建筑本身和周围设施的统一性。也就是说,将装修与景观设计融为一体,可以为业主创造一个舒适的环境,创造一个宽敞的休息区,为业主的业余活动创造空间。建筑周边走廊的设计,需要在两侧增加单向大型树种。树种的选择需要结合走廊的宽度和方向。如果是宽阔的道路,就不需要增加树种。如果是人行道,可以考虑增加树种,为公众营造休闲空间。内环路的设计需要因地制宜。根据立面和通道的坡度,建立三维绿化区。这种设计可以明显扩大绿地面积,更重要的是可以优化建筑面积的外观。
         结论
         随着新时代的来临,越来越多的人开始重视生态环境的保护,从当前情况上看,只有落实绿色建筑设计理念才能够跟随时代的脚步,绿色理念在建筑设计中的体现主要表现在土地的合理开发和资源的高效利用,这样在实现低能减排的同时,还提高了对资源的合理使用,为人们创造了一个舒适、安全、环保的生活、工作环境。绿色建筑设计理念能够推动我国建筑行业的快速发展,确保我国建筑事业在国际市场上拥有较强的竞争实力,为我国未来的可持续发展战略打下坚实的基础。
         参考文献:
         [1]刘源,向雅贤.谈绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J].建材与装饰,2019(5):88-89.
         [2]赵彬.绿色建筑设计理念在高层民用建筑设计的应用[J].科技创新导报,2019,14(33):145,147.
         [3]金亮.绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J].建材与装饰,2019(43):70-71.
        
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