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绿色建筑设计的节能路径探索范文

时间:2022-07-27 11:17:44

绿色建筑设计的节能路径探索

一、绿色建筑的设计原则

1.环境影响最小化

在建筑设计中,要考虑到施工过程中对环境的污染问题,要尽量防止建筑施工对水、空气和土壤的污染。比如对本地建材进行使用,这样既有利于地区的经济发展,同时也会减少因运输对环境所带来的影响;选择可循环使用的建筑材料;对既有建筑进行充分的利用,提高建筑的使用率,从而减少对环境的破坏。

2.生态环境破坏最小化

建筑设计是以人的需求为基本出发点,但是在具体的设计过程中,也应当考虑到人以外的生物,不能以破坏生态平衡为代价,来满足人的物质、精神需求。因此,绿色建筑的开发应当以生态环境破坏最小化为首要前提。

二、绿色建筑设计的节能主因素

1.建筑通风系统的设计

在建筑设计中,传统的通风系统设计已经无法满足绿色建筑的设计需要。绿色建筑的通风系统需要在低耗能、低投资和低比重的条件下,结合建筑的实际施工情况,设计出符合日常通风需求的通风系统。在房间的通风设计中,应当在房间中设置一定数量的高窗及低窗,通过高、低窗的结合,增加空气进出口的高差,让热空气上升,并经高窗将其排出,冷空气则由低窗进入,这一过程也被称为烟囱效应。窗户的位置对气流路线有直接影响。要想形成理想的气流,选择合适的窗户形式及位置是非常重要的。比如,进、出风口的设置正对风向,主导气流会由进风口直接流向出风口,对室内墙角位置的空气流动影响很小;进、出风口错位设置时,如分别将其设置于相邻的墙面上,由于气流的惯性作用,在室内改变了气流的方向,因而能获得较好的通风效果。

2.建筑的采光设计

采光可分为自然采光和人工照明两种方式。绿色建筑的节能设计中,应当遵循采光的低能耗原则,因此,需要平衡自然采光和人工照明之间的使用率,也就是对自然采光进行充分利用,从而减少人工照明的使用。室内的布局设计应当有利于自然采光。受建筑面宽、体形系数等条件限制,使得部分房间采光条件较为不理想。对于北向的房间,虽然受太阳直射的影响较小,但是主卧室还是应当考虑布置在南向,因为如果冬季室内没有阳光,会让室内显得阴冷。房间开开窗的最不利的朝向为东西向。但是在某些特殊情况下,如为了获得较好的景观视野,不得不在卧室的东西向开窗。这样方向的开窗,在夏季时,会有大量的太阳热辐射进入室内,而在冬季时,则只能获得较少的太阳热辐射,这样的开窗设置显然不利于节能。针对这一矛盾,可以采用以下几种方法进行缓解。(1)在窗户外设置一个较大出挑的阳台,在不影响户外的景观视野的情况下,利用阳台对夏季的太阳热辐射进行遮挡。(2)在窗户或阳台的外沿位置,安装一个可调节的外遮阳百叶,对太阳热辐射进行遮挡。(3)选择低辐射镀膜玻璃作为窗玻璃材料,镀膜玻璃能吸收太阳光中的中长波,从而减少进入室内的热辐射,镀膜玻璃不会对可见光产生太大影响,因此对景观视野基本没有影响。

3.建筑的水资源利用

在建筑节水方面,污水的回收再利用和雨水的收集是主要的有效措施。对建筑进行低技术处理,就可对雨水进行收集,再配合后续工种,就可将收集的雨水用于植物灌溉、水景景观,从而对建筑的生态环境进行有效的改善。污水的回收再利用,是指使用特殊的净化装备,对建筑里的洗漱污水进行处理、净化,将净化后的水用于浇灌、冲厕等方面。综合应用雨水收集、灌溉技术和人工湿地污水处理系统,可以最大化地利用水资源。

4.建筑屋面空间的绿化设计

屋面空间的绿化,是指在屋面空间进行绿色植物的种植,对绿色植物的光合作用加以利用。由于不同的地区的太阳辐射不同,所以,应选择适合的绿色植物品种进行种植。屋面空间的绿化最直接的作用是避免了太阳光对屋面的直射,并且植物通过吸收太阳光,在转化和蒸腾作用下,明显降低了屋面周围的室外综合温度。植物的培养基质材料具有热阻、热惰性,能有效阻挡热量的传递,因此可以降低建筑内表面的温度。另外,屋面空间绿化还具有降低噪音、美化环境、改善生态环境的作用。实际生活中,人们普遍存在一种错误的看法:人物屋面空间的绿化不利于屋面的抗渗、防漏。实际上,当土壤吸收的水分达到饱和状态后,自然就会形成一层憎水膜,憎水膜具有滞阻水的作用。另一方面,在屋面覆土进行植物种植后,能防止夏季阳光对屋面的暴晒,从而降低了屋面的温度,最终起到避免刚性防水层干缩开裂、减缓柔性防水层和涂抹防水老化的作用。由此看来,在处理得当的情况下,屋面空间的绿化是不会影响屋面的抗渗和防漏的,相反的,它还能增强屋面防水性能,对屋面的防水层起到有效的保护作用。

5.新能源和可再生资源的利用

新能源,是指除常规能源以外的生物质能,风能、太阳能,海洋能以及地热能等一次能源。在新能源中,太阳能以其独特的优势,已被广泛应用于建筑领域。太阳能热水器的研究、生产早已经成为了我国的重要产业之一。太阳能取暖、太阳能供热水、太阳能制冷空调、可控自然采光、太阳能光发电等高新技术也被逐步应用到了建筑设计中。新能源的利用,不仅对当前紧张的能源形势有所缓解,也为绿色建筑的设计提供了基本的支持。在建筑领域中,新能源的应用应遵循以下原则。(1)协调统一原则:在对旧建筑和已建成建筑进行改造和更新时,不仅需要考虑到建筑立面的改造,更需要考虑的是节能技术和设备的应用。通过与建筑规划人员和设计人员的沟通、协调,以建筑的整体环境和结构为出发点,进行统一的安装和设计。(2)一体化原则:在建筑设计之初,通过与设备人员、结构人员的沟通,对新技术、新设备所涉及到的因素,作为建筑设计的组成部分,进行综合的考虑,然后统一进行设计。避免在建筑建成之后,再对设备进行安装,消耗不必要的人力、物理和财力。(3)结合性原则:将建筑的结构技术与节能新技术相结合。新的节能技术的产生,对传统的建筑结构有了新的挑战。以太阳能系统在建筑中的应用为例,应让太阳能系统、建筑物、建筑构件这三者结合起来,让太阳能系统作为建筑构件来考虑,使其与其它建筑构件(墙体、屋面瓦、阳台、窗户等)进行有机的结合,然后进行整合设计。目前来说,太阳能建筑的主要发展目标是太阳能产品与建筑构件的一体化设计。

三、结语

目前来说,将建筑作为一个完整的体系,实现对环境的影响最小化,资源利用最大化是节能的重要环节。在建筑设计中,按照节能新标准,在节能设计上把好关,对施工中的节能用材进行严格监督,就能降低建筑的能源耗费,提高建筑的节能效率,打造出真正节能环保、健康舒适又方便的生活空间。(本文作者:杜新纪单位:新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院)

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