基于建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探析

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:许午
[导读] 摘要:在可持续发展战略下,绿色建筑具备低碳环保与节能优势,被广泛应用于建筑设计中。
        上海同珏建筑规划设计有限公司  上海市浦东新区  200125
        摘要:在可持续发展战略下,绿色建筑具备低碳环保与节能优势,被广泛应用于建筑设计中。绿色建筑不仅可以提供舒适的生活环境,还可以实现人与自然和谐相处,能够促进建筑行业成就稳定发展。将绿色建筑设计理念应用到建筑行业,可以完善环境保护不足与缺陷,全面体现出时代发展对建筑的要求。此次研究主要是探讨分析绿色建筑设计理念的整合应用,希望可以对相关人员起到参考性价值。
        关键词:建筑设计;绿色建筑设计理念;整合应用
        建筑行业属于高能耗行业,资源能源浪费比较大,极易产生环境污染。随着环保意识的加强,绿色建筑的节能环保优势已经成为建筑结构设计的重要模式,也成为建筑行业的未来发展主流。将绿色建筑设计思想应用到建筑结构生产中,对于设计人员的设计思维和技术要求比较高。
        1、绿色建筑概述
        在节能环保政策实行期间,建筑能耗问题已经成为社会关注的重要话题。建筑生产的高能耗问题会增加生产与生活困难度。所以必须注重建筑优化设计,以此降低能源消耗。绿色建筑可以将环保节能理念深入到建筑设计中,实现建筑设计的长久稳定发展。此种节能环保的设计模式会成为建筑设计的未来发展趋势。
        2、项目案例
        该设计建筑用地面积为45802平方米,总建筑面积为190940平方米,容积率为2.5,绿地率为20%,属于公共设施用地。图1为项目设计的鸟瞰图。施工场地内存在含氡土壤,场地内污染源包括建筑垃圾,废气废水和油烟。该建筑主要包括A、B、C3座建筑楼,绿色建筑等级为三星级,美国LEED认证金级。
       
        图1  项目鸟瞰日景
        3、绿色建筑设计原则
        3.1新能源使用原则
        为了缓解建筑能源的使用压力,必须开发新能源。风能和太阳能具备丰富资源,且清洁环保效果显著,已经成为新型能源开发的重点内容。建筑行业设计必须注重应用新型能源,以此解决建筑工程能耗问题。在绿色建筑设计中,将太阳能资源应用到玻璃设计、墙壁设计和屋顶设计中,利用光电转换原理,将太阳能转化为电能或热能,为建筑运营提供能源保障。
        3.2环境保护原则
        绿色建筑可以有效保护生态环境,避免建筑施工的废弃物污染环境。传统建筑生产会产生大量废弃物,包括建筑垃圾和废水废气极易污染生态环境,还会浪费资源能源,相应加大建筑工程成本。为了处理好以上问题,在绿色建筑设计中必须考虑到设计成本,不仅包括经济成本,也包括环境成本。满足建筑施工质量的同时,选择低污染、低能耗的建筑材料,全面提升环境保护力度。
        3.3以人为本原则
        建筑属于生活工作的重要场所,在设计时必须遵循以人为本原则,合理设置建筑各部位确保空气流通,提升室内环境水平。在设计过程中可以按照居住者的需求设计居住空间,提供良好的居住环境。居住采光设计中应当考虑到光线对于人体及室内采光的影响,采取合理方式调整建筑采光度,提升室内光照环境美观性,通过光线起到节能作用。
        4、绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用
        4.1建筑布用地、用水节约理念
        建筑占地轮廓比较规整,所以占地面积比较大。我国现有可开发的土地资源比较少,人均占有土地量较低,必须通过各方面节约土地资源。建筑行业属于占地量比较大的行业,当规划不合理时,会严重浪费土地资源。为了提升土地资源的有效利用率,必须深入分析建筑设计规划,将绿色生态理念融入到建筑规划布局中,确保借助土地资源的合理利用,全面提升用地效率。在用地规划期间,联合建筑设计实况与场地条件,减少场地平整作业量,整合利用原有生态系统。如果建筑设计场地为坡地形式,可以将其设置为地下停车场,不仅可以保持用地形态,还可以满足停车场要求,减少地下土方开挖量,节地效果显著。
        为了达到节约用水的设计效益,该项目收集部分屋面及地面径流雨水, A1~A3塔楼及B塔楼公共卫生间的洁净废水,经回收处理后用于室外绿化、道路广场冲洗及水景补水,中水回用系统和雨水回用系统合用清水池,处理干净的水优先用于水景补水,再次是室外绿化和道路广场冲洗。根据计算,非传统水源利用率为11.85%。使用非传统水源,可大大节约用水费用,同时避免水资源的浪费。
        4.2建筑平面设计中的应用
        在建筑总平面设计中,充分应用建筑节能设计理念。按照施工现场的环境气候,合理设计建筑朝向。在总平面设计中还应当考虑建筑对周边环境的影响。在此次建筑工程设计中,夏季主要为西南风,夏季室内能耗主要为空调制冷所消耗的电能。因此在设计建筑朝向时,可以设置在南偏西15°位置,通过自然风降低室内温度,缩短空调使用时间,不仅能够节约电能,还可以防止建筑受到太阳照射,有助于降低室内温度。由于我国南北地区的气候环境差异比较大看,建筑总平面设计必须考虑到地区因素。通过对项目平面布局进行优化设计,本项目采光良好,超过90%的主要功能空间面积的平均采光系数满足规范要求;项目室内自然通风良好,所有主要功能空间自然通风换气次数均不小于2次/h。下图为A楼3-11F采光模拟图。在建筑单体平面设计中,应当分析不同楼层间楼板、不同房间的隔音情况,通过有效措施降低固体传声,提升居住舒适度。项目外围护结构玻璃采用6+1.52PVB+6LOW-E+15A+6 夹胶中空钢化玻璃和6+1.52PVB+6LOW-E+15A+6+1.52PVB+6 夹胶中空钢化玻璃,隔声量为33dB,楼板采用架空地板+水泥砂浆(20.0mm)+隔声减振板(5mm)+钢筋混凝土(120.0mm),权标准化撞击声压级为59dB。通过室内噪声计算,本项目楼板的撞击声隔声性能达到高要求标准限值,主要功能房间室内噪声级达到标准限值高限值。
       
        图2  A楼3-11F采光模拟图
        4.3景观结构设计中的应用
        按照建筑规划环境内的自然景观,合理设计建筑景观。在建筑入口、休闲娱乐场所,采用递次设计方式,确保建筑内部景观形成有机整体。结合景观设计与建筑布局,为居住人员提供优质的居住环境,预留活动空间,同时可以提供休闲娱乐场所。建筑道路两侧种植乔木,树木种植必须按照道路性质与功能。当道路内通行车辆,则无需种植数目。人行通道可以种植树木,以此起到遮阳庇荫效果。内部道路可以随意布置景观,联合道路坡度与墙体,建立三维立体化空间,这样既可以扩大建筑总绿化面积,还可以改善建筑环境状态。
       
        图3  透水铺装效果图
        在该项目设计中,采用透水铺装,面积为13600m2;硬质场地面积26782m2,透水面积占硬质场地面积比例为50%;屋顶采用花园式屋顶绿化,种植选择适应当地气候和土壤条件的植物,采用复层绿化,屋顶绿化面积3352m2,屋顶绿化面积比例为63%。效果图如图3所示:
        4.4注重可再生能源在建筑设计中的应用
        我国传统能源多为不可再生能源,在建筑设计中应用不可再生能源,会降低能源储备量,面临能源危机。建筑行业的能源消耗比较大,在建设施工期间需要应用可再生能源。比如可应用太阳能发电设备、水资源与风能等,在选择能源时也应当按照气候特征与自然环境。在设计建筑外墙时,选择新型材料能源,比如可以将加气混凝土作为墙体填充材料,既可以保护耕地资源,还可以起到保温隔热效果。将太阳能储备装置安装在建筑物屋顶,在晴朗天气下可以存储太阳能,之后通过能源转换设备将太阳能转化为热能与电能,以此保障室内用电与照明,经济性与环保性明显。建筑道路两侧路灯应用太阳能发电,不仅可以提供照明,也可以实现能源回收利用,绿色环保价值显著。
        在该项目中,本项目在屋顶设置排风热回收系统,热回收形式为转轮式全热回收器,全热回收,热回收效率≥70%。通过新风与排放进行热交换,可减少空调能耗,节约电费。图4为排风热回收系统图。变压器选用节能环保型、低损耗、低噪声的干式变压器,变压器自带温控器和强迫通风装置。其能效应达到现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB20052中规定的目标能效限定值及节能评价值的要求。
       
        图4  排风热回收系统图
        同时,该项目采用太阳能热水系统,在屋面设置太阳能集热板,有效集热面积约180 m2,由太阳能提供的热水量占建筑生活热水消耗总量的比例40%;热水保证率40%;集热效率50%。项目太阳能热水主要用于员工淋浴热水,采用太阳能加热热水可减少项目用电,节省电费。经初步估算,本项目采用太阳能热水可每年可节约电费约6万元。
        4.5照明设计
        在建筑自然采光设计过程中,将常规空间自然光照明设计在400lux-3000lux不等,利用水平外遮阳和幕墙透光实现照明度设计。在设计幕墙透光率时应当控制在40%左右,且水平外遮阳设计在40cm左右。现阶段,建筑工程在实施建造期间需要应用大量水资源,多数建筑企业都是直接应用地下水资源,由于水源没有合理应用在绿色建筑施工当中,直接排入到下水道当中,严重浪费了地下水资源。对于施工期间的节水问题来说,设计人员需要结合施工场地具体情况在施工现场和生活区设置节水工具,并且制定详细的定量用水计划,在较大程度上降低水资源浪费和过度消耗问题,从根本上提升水资源利用率。
        在该项目中,所有区域照明功率密度值达到现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034 中的目标值规定。走廊、大堂等区域照明采用就地开关控制,楼梯间照明采用感应控制、地下停车场采用BA系统集中控制等节能控制措施。项目采用节能电梯,电梯采取群控控制,电动扶梯可自动启停。项目BA系统可对电梯启停、运行状态进行监测。
        4.6室内空气质量监控系统设计
        该项目在在办公、餐厅、门厅、商业等人员密度较高且随时间变化大的区域设置室内空气质量监控系统,对室内的二氧化碳浓度进行数据采集、分析及浓度超标报警(2000mg/m3),并联动空调系统进行新风量控制。地下车库通风系统设置CO浓度监控系统,当CO浓度超过30 mg/m3时,发出报警信号,并联动控制车库通风风机进行开启控制。
        5、结束语
        综上所述,可持续发展已经成为时代发展主体,建筑行业属于高能耗产业,污染危害比较大,所以必须确保建筑行业朝着绿色化方向发展。建筑设计人员应当认识到绿色节能设计对建筑及社会发展的影响,全面降低建筑设计施工对周边环境的影响,确保建筑设计工作满足时代发展要求,与社会发展相契合,全面实现可持续发展目标。
        参考文献:
        [1]覃裕强,陈勇成.绿色建筑设计理念在房屋设计中的整合与应用路径[J].绿色环保建材,2020,25(03):65+67.
        [2]蒋卓.浅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,2020,10(07):108-109.
        [3]纪伟东,葛葳.基于绿色建筑设计理念的高校风雨操场设计策略研究——以山东大学青岛校区风雨操场为例[J].建筑节能,2019,47(12):37-40.
        [4]邵美阅,陈月芳.绿色建筑理念、建筑特征及其在建筑设计中的实际应用[J].居舍,2019,16(07):103+169.
        [5]杨云.绿色建筑设计理念在住宅建筑设计中的体现——以南京栖庭项目设计为例[J].城市住宅,2018,25(12):92-94.
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