绿色理念在高层建筑设计中的应用措施

发表时间:2021/5/10   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:刘建生
[导读] 摘要:文章简要地阐述了绿色建筑的特征,并就绿色建筑设计过程中相关要点进行深入地分析,在此基础上,结合工程实例就绿色理念在高层建筑设计中的应用措施进行了深入地探讨,以供读者参考。
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        摘要:文章简要地阐述了绿色建筑的特征,并就绿色建筑设计过程中相关要点进行深入地分析,在此基础上,结合工程实例就绿色理念在高层建筑设计中的应用措施进行了深入地探讨,以供读者参考。
        关键词:绿色建筑;生态性;绿色能源;节能设计
        近些年来,随着我国经济水平的不断提升,人民对自身的居住环境要求越来越高。近些年来,我国工业企业的不断发展,能源短缺和环境污染问题日益严重,大量的能源、资源受到了严重的污染,尤其对于建筑业,由于其发展的速度过快,从而加重了建筑能源的消耗。因此,一些专业广泛推荐了绿色建筑的建设与设计。在建筑设计过程中,如何引入绿色理念,节约资源、减少环境污染,创造出自然、健康的建筑空间具有重要的意义。下面着重就绿色理念在高层建筑设计中的应用进行探讨。
        1 绿色建筑的特征
        绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源、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,通常被称为绿色建筑。绿色建筑主要具有以下几方面的特征:
        (1)安全舒适性。在绿色建筑选址上,应注意避免周边洪涝灾害、滑坡泥石流等地质灾害的威胁,建筑场地应远离电磁辐射污染源和易燃、易爆、有毒物质等危险源。选择的建筑材料时应符合环保标准,不危害人体健康。同时绿色建筑在设计还应重视建筑周围人文环境、视觉环境及景观环境的建设,将建筑与环境融为一体,实现人与建筑、自然的协调发展。
        (2)先进性。目前我国部分城市的公共建筑已经在一定程度上实现了“绿色智能化”,通过计算机网络远程监测建筑能耗,根据室内温度、热湿环境、风力大小、空气质量等情况,由环境智能优化系统自动调节“智能壳体”的开闭和空调系统的运行参数,保证建筑中的生产、生活状态处于最优,从而提高劳动生产率和生活舒适度,并减轻建筑能耗、降低环境污染、促进绿色建筑的可持续发展。
        (3)生态性。绿色建筑的生态性是指建筑从最初的设计到施工再到最终的使用过程中尊重生态规律,注重对生态环境的保护;因地制宜,能结合当地的地形、地貌、气候特征等地域条件,最大限度地利用自然通风、自然采光,既提高住户的舒适度又能减少能耗;建材选取时将环保材料和循环利用材料作为首选,以提高自然资源的利用率,并减少加工过程的污染物排放。
        2 绿色建筑设计要点
        在建筑设计的过程中,为了减少能源消耗和环境污染,为人们创造出舒适、健康、节能的建筑,应引进节能、节地、节水、节材的设计理念,在建筑设计实际应用中,应从以下几个方面入手:
        2.1 节地设计
        绿色建筑设计是一项复杂而全面的工作。由于建筑工程的占地面积较多,涉及的范围较广,因此,需要做好建筑的节地设计。出于场地设备、建筑用料在使用中会占用大量的土地,对建筑的占地指标影响考虑,为了合理规划与分布建筑平面,设计人员应将其视为低占地指标,这样才能满足施工现场的需求,确保施工人员的人身安全,减少空地面积以及土地的死角,合理利用好土地资源。在建筑施工过程中,会临时建立很多简易房屋,设计中应该将这些房屋的占地面积尽量规划好,使其占地越少越好,同时还考虑到拆建时是否对周围环境产生的影响。
        2.2 节能节材设计
        建筑行业作为我国能源资源消耗较大的产业,在整个社会总能耗所占的比例较大,且趋于上升状态,为此,我们需要引起重视。为了有效解决建筑耗能问题,创造出成功的绿色建筑,满足人们的使用需求,应做好建筑的节能节材设计。
        2.2.1 围护结构的设计
        围栏结构是影响到建筑能耗的关键因素,若未能掌握好围栏结构的隔热性,将会扩散冬季室内的热量,夏季室外热量也会随之传入室内,这严重影响到人们居住的舒适性。外墙作为整个建筑物中面积最大的部分,且所消耗的能源最多,所以需要合理选择外墙材料,最好选择一些隔热材料,以降低外墙的传热性。例如,建筑外墙采用蒸压加气混凝土砌块墙,建筑总平面布置和设计利用冬季日照并避开冬季主导风向,利用夏季自然通风。结合现有场地,总图设计中尽可能将建筑的主朝向选择最佳朝向或接近最佳朝向。同时,建筑形体简洁以减少建筑体形系数。注意室外环境设计,减少大面积混凝土地面反射热量,增加绿化面积,利用植被改善环境。
        2.2.2 绿色能源的利用
        在绿色建筑设计时,应合理利用可再生能源。如太阳能、地热能、风能等,这种能源具有分布广、环境危害少等优点,因此成为了绿色建筑能源的首选。这些资源的合理利用,既可以降低建筑能耗,又可以起到保护环境的作用。本工程采用的太阳能热水器、太阳能PV系统等绿色能源,减少建筑能源消耗。
        2.2.3 绿色建材的选用
        过去,我们在建筑材料生产过程中广泛使用传统建材,不仅会消耗大量的能源,而且会造成严重的环境污染,这明显不满足绿色建筑可持续发展要求。由此可见,建筑材料的选用是确定绿色建筑衡量的标准的重要方式。目前,人们所说的“绿色建材”主要是指大力推进建材生产和加工的绿色化进程,这也是绿色建筑对建材行业的要求。因此,在本方案设计的过程中,应选用高效、经济的建筑材料(如蒸压加气混凝土砌块墙),以减少材料在使用中的污染,同时要减少不可再生能源的使用。


        2.3 节水节电设计
        面对着我国水资源出现严重的浪费和电力供电不足等现状,在建筑设计中,我们应制定一些节水节的措施。本工程节水措施如下:1)给水系统采用总表和分表分户计量,以利于达到节水目的。2)供水水泵及设备采用变频设备,以降低能耗、提高效率。节电措施包括:1、建筑的走廊、楼梯等公共部位安装、使用节能灯具,并采用高效灯具、节能型光源,配用高效节能镇流器等,在满足规范要求的照度前提下,尽量减小照明灯具的安装功率,并采用声、光控制装置。2、安装用电分户计量装置。照明设备适当增加照明分支回路,增设照明开关,采用分区控制方式,以减少不必要的能耗。3、充分利用自然光。4、变电所尽量设置在用电负荷中心,以减少线路长度,降低损耗,保证电压偏移符合国家标准。
        3 绿色理念在高层建筑设计中的应用措施
        3.1 工程概况
        某商业综合楼,总建筑面积25万m2。其中,高层公寓面积180500m2,多层公寓面积56000m2,商业面积14000m2,建筑容积率1.5,密度22%,绿化率39%。项目打造绿色建筑的设计理念,力求创建一个回归自然、与自然和谐共处的绿色居住、商务办公区。
        3.2 建筑中庭设计
        单体建筑设计采用自然采光、通风设计理念,以契合当地炎热的气候特点,实现环保节能建筑之理想。
        本案中高层公寓采取4栋围和的组团型式布局,建筑之间自然留出一个“十”字型的阴影空间,自然风可顺利穿过。该空间上部采用光伏玻璃覆盖,构成上部采光顶,成为半开放的中庭。
        在空中以拉结走廊的方式连接休闲平台,赋予人们一个集邻里观景、纳凉的半室外空间,这里也是精英们碰撞灵感、交流思想、创新理念的园地。这种空间结构既良好地满足了建筑四面采光通风,遮阳挡雨,又丰富了地面和空中的景观视角。多组建筑连接就组成了一连串的空中中庭景观带。
        3.3 屋顶绿化设计
        为应对高楼大厦过度密集导致城市气候恶化,布置屋顶绿化是有效缓解该矛盾的有效方法,这一方法在本次设计中大量得以采用,使屋顶空间的室内温度得到改善,屋面的隔热保温效果明显提高,扭转屋顶空间“冬冷夏热”的局面,提高居住的舒适度。屋顶绿化利用种植土和植物吸水,使落在屋顶的雨水少量排除,部分蒸发到空气中,净化空气,调节局部小气候,缓解热岛效应。
        3.4 建筑绿化设计
        本方案大量采用乔、木灌木及攀爬类植物对建筑屋顶、阳台、立面和柱子进行覆盖,使建筑组团外观产生“绿色岛屿”的感觉,向城市立体绿化形成延展,成为城市绿化的一部分。在建筑内侧的绿化中庭内,从地面到空中都组织大量的绿化植被进行栽植,形成“绿色峡谷”。在植物配置选择上“由内至外”充分考虑四季颜色的不同效果,增加景观空间的第四维(时间轴)变化,为城市添彩。
        3.5 建筑节能设计
        建筑采用太阳能光伏发电系统、雨水收集系统和中水系统三大节能环保系统,追求可持续发展的“绿色”建筑。
        (1)安装屋面太阳能光伏发电系统,利用清洁能源,满足公共电力要求。小区高层公寓屋面采用叶片型光伏玻璃顶屋面,一方面可利用光伏系统发电,供应公共系统照明、通讯和监控等电力,达到节能目的。另一方面也成为建筑中庭遮阳避雨的维护结构。
        (2)拥有屋面及地面雨水收集系统,尽最大可能节能减排。本小区在屋面收集雨水方面,小区高层公寓屋面采用叶片型光伏玻璃顶屋面,集合雨水水质好,通过竖向管道可直接浇灌外墙的空中中庭的公共绿化植被,节水效果好,作用大。另外,本小区在地面雨水收集方面,充分利用绿地的净化和贮蓄雨水的作用,对水质相对较好又便于集中利用的道路和绿地雨水通过截污、绿地净化、渗透床渗透等过程回灌地下蓄水池,储藏起来作为杂用水的进入供水系统,达到良好的节水效果。
        3.6 设立中水系统
        中水就是水质介于上水和下水之间的、可重复利用的再生水,是污水经处理后达到一定的回用水质标准的水。虽然与自来水相比,中水的供应范围要小,但在厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、城市喷泉、冷却设备补充用水等方面,中水是最好的自来水代替水源。
        4 结语
        综上所述,本文重点分析了高层建筑设计中绿色理念的应用,在绿色建筑设计过程中,我们应从节水、节能、节地与选材等方面入手,且要重视建筑与人文环境、视觉环境与景观环境的建设,将建筑与环境融为一体,拉近人与自然的距离,增进人与自然之间的亲和力,实现人与建筑、自然的和谐共处,这也是绿色建筑设计的宗旨所在。近年来,随着建筑能源消耗量的不断增大,绿色建筑将成为未来建筑领域发展的趋势。
        参考文献:
        [1]王丽敬.浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].河南科技,2017(08).
        [2]陈亮.绿色理念在现代建筑设计中的体现与实践[J].建筑界,2018(03).
        [3]潘柳.关于小区绿色建筑设计问题的探讨[J].现代企业文化,2019(24).
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