贾强
北京首钢国际工程技术有限公司北京 石景山 100043
摘要: 绿色生态建筑逐渐成为了建筑行业设计和发展的主流,通过对绿色生态概念及技术在建筑工程中应用的内涵和原则进行理解和阐述,通过迁安地区生产指挥中心建筑工程为例,描述了绿色生态概念及技术在建筑工程中不同方面的运用,以供同行业在建筑工程设计及未来发展进行交流学习。
关键词: 绿色生态 技术 能源 建筑工程
1、引言
近年来,随着生态及环境问题给人类带来的健康危机、生存危机,各行业都在不断研究有利于生态保护、环境保护的方法和途径。建筑工程所涉及到的环境保护、资源利用、绿色发展等方面较多,所以,构建绿色生态建筑逐渐成为建筑行业所追求和设计的主流。
2、绿色生态概念及技术在建筑工程中应用的内涵
生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学,其目的及时保持生态系统的相对平衡发展。而绿色生态既是我们人类生存和发展的资源,更是我们的财富,绿色生态追求的就是绿色产业的健康发展,遵循自然规律,建设生态文明。
建设绿色生态的建筑工程就是要结合生态学的理念和思想,从以人为本的角度出发,结合人、建筑、自然三者所构建的整体环境,设计和建设出人、建筑、自然相互融合、和谐统一的建筑物,使建筑和自然环境结合成为一个有机的整体,既要为人提供舒适的、和谐的工作及生活场所,同时也要对生态环境的保护有促进作用。这就需要在设计方面采用先进的技术、积累丰富的经验,同时根据建设的环境和条件综合考虑,将建设的建筑作为有活力的生命体,通过设计的优化,合理组织建筑内外空间中的各种物资和因素,是物质、能源等在绿色生态建筑中形成有效的良性循环体系,形成一套绿色发展、能源低耗、废物少排、环境污染小、生态平衡的绿色生态建筑体系。
绿色生态概念及技术在建筑工作中的应用具有以下几方面的典型特征:与传统的建筑工程相比较,大大地降低能源消耗;设计和建设中尊重和保护地域人文、环境、生态等因素;充分利用可再生的自然能源;具有舒适的、健康的、绿色的工作生活条件。
3、绿色生态概念及技术在建筑工程中应用的原则
3.1 保持环境效益优先原则
在建筑的设计和建设中要将建筑体作为一个开放的有机体与环境构成一个整体的系统,一定要最求最高的环境效益,将环境效益为优先考虑项目。在设计中就要体现出尊重自然环境、尊重社会生态环境、以人为本的特征。在具体做法方面就是要保持地域特色、优化周围环境、保护地域历史认为景观,在建筑设计和建设是要结合当地地形地貌的特点进行整合,提高对先进技术、新型材料的引用,注重绿色发展、保护周围环境,结合美学艺术将建筑体现出时代感、生态感。
3.2 保持高效低耗能原则
建设绿色生态型建筑重要的一点就是对能源方面的优化利用,减少能源的消耗,要尽量采用绿色的可再生能源,例如太阳能、风能等能源的高效利用。在设计中也要加大智能化设计的运用,结合先进的电子信息技术,在建筑的设计时要融合社会发展、政府规划等因素,有预见性地开展工作,将短期规划和长远规划进行有效的融合,为后期的发展、扩建等提供便利条件,进而提高建筑的建设和运用效率。
3.3 保持健康舒适的原则
绿色生态建筑的建设首要原则就是保证其适用性,就是要为用户创建健康舒适的居住和工作环境,这也是体现以人为本的核心。使人、建筑、环境构建成一个和谐的、融洽的整体系统,增强人与自然环境的有效沟通。具体体现在以下几点:适宜的温度、湿度;良好的通风环境、采光环境;静怡的休息、工作环境;立体的绿化环境等。
4、绿色生态概念及技术在建筑工程中应用实例
以迁安地区生产指挥中心建筑工程为例,示范将绿色生态概念及技术在建筑工程中的应用。
4.1 能源利用方面
在水资源利用方面,建筑工程将生活用水和生产用水分别供给,合理二次利用迁钢厂的生产用水,用于冲厕、拖布池冲洗等使用,其余用水均由迁钢厂区生活给水提供,合理利用水资源,通过回收利用二次水,降低高品质水的消耗。根据建筑专业的功能要求,达到生态、绿色的视觉效果,生产指挥中心中庭设有景观水池一座,为了减少水资源消耗,在地下一层设循环水处理装置一套,包括循环水箱一座、高效过滤器、循环水泵等设备的应用,将景观水池的水进行循环利用,这样就大大降低了新鲜水的补充量。
在电能节约方面,工程室内外所有人工照明设备均采用高效节能型灯具,并部分采用LED(二级发光管)节能型灯,在指挥大厅及能源远控大厅,部分应用光导管照明系统,大大降低了电能的消耗。
太阳能的利用方面,主要从以下两方面进行设计:一是利用聚光传导设备—光导管,将自然光部分传导至调度大厅、远控大厅,满足上述房间白昼晴朗日的部分自然光照明,一般在晴朗日,白天大厅不使用人工照明;二是太阳能集热器的应用。更衣楼屋面及指挥中心南楼的屋面上摆放太阳能集热器,将太阳能转化为热能,供淋浴使用,日产热水量(45o?)59m3/h,太阳能系统所得热量占全天用热量的72%(晴朗天气),不足部分热量由厂区余热蒸汽补充。太阳能系统提供的热量相当于年节省蒸汽量1022t/a。
通过合理的结构形式设计,保证了建筑物的耐久性,延长使用周期,降低维护费用,为建筑的节能提供了很好的保证。
在设计中采用较小的体型系数保证建筑物能耗的有效控制,本工程建筑物采用平面规整、立面方正的形式,使得建筑物的体型系数较小。其中,生产指挥中心体形系数0.18,生产服务中心体形系数0.19,均远远小于《公共建筑节能设计标准》(DBJ01-621-2005)中所建议的0.3。这使得建筑物在同体积情况下,外表面积较同类建筑减少30%,降低了其运营能耗。
4.2 居住环境方面
建筑的设计出发点是以小型生态模型为指导,工程的中庭采用人工湿地方式,引入水处理控制中心的循环水,经过二级以上的处理后形成室内生态水池,用来养鱼浇花,设置竹林花坛,并结合声光电等高科技手段,着力创造出典雅舒适并具有中国特色文化内涵的室内环境。从建筑自身减少热岛效应,提高室内环境的舒适度。
4.3 材料选用方面
道路铺设采用低碳、环保材料,建筑工程结合废物回收综合利用和迁钢当地资源的条件,采用首钢资源综合利用科技开发公司生产的钢渣骨料替代沥青混凝土路面或水泥混凝土路面中的常规骨料(石子),体现了降低成本、绿色低碳、节能环保的设计理念。
其他的如墙体材料、玻璃墙幕、门窗、保温、墙和地铺设等材料均采用先进的新型材料,在环保、防火等方面处于较高水平。其中玻璃幕墙采用5mm+6A+8mm+6A+5mm双中空加真空Low-e玻璃,设计要求传热系数K≤0.8W/㎡.K(《公共建筑节能设计标准》要求K≤2.7W/㎡.K)。是相同情况下的窗(K=2.7W/㎡.K)的热损耗的1/3。此外,还可以通过选取合适的建筑贴膜,降低空调能源消耗而不会过多影响太阳光的照明。同时,由于太阳辐射热的降低以及眩光的大幅减少也会提高室内工作环境的舒适度。
4.4 先进技术引进方面
工程以建筑信息网络设施为平台,兼备建筑公共安全系统、建筑设备管理系统、集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,为使用者提供一个安全、高效、舒适、便捷的建筑环境。使现代化的综合管理系统与建筑本身完美结合。
5、结语
绿色生态概念及技术在建筑工程中的应用理论和实践都能折射出建筑师应对环境保护、生态保护的态度。通过丰富建筑的设计理论和可持续发展道路的开发,可以推测出,未来绿色生态的建筑将是建筑行业的主导方向。在建筑的设计和开发中,建筑师也理应将绿色生态的概念融汇其中,通过经验的积累和先进技术的学习等,并结合我国建筑业发展和生态环境保护现状,创造出具有适用性、引领性的建筑工程。
参考文献:
[1] 许国斌.践行绿色发展理念 加强生态文明建设.人民论坛,2019。
[2] 白宇.绿色建筑理念在建筑工程施工中的应用. 施工技术,2016(12)。
[3] 赵伟卓.建筑信息模型技术与低碳绿色建筑评价指标体系的动态融合机制. 科学技术与工程,2019。