浅析建筑设计中的生态策略

(整期优先)网络出版时间:2023-02-24
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浅析建筑设计中的生态策略

黎红

摘要:中国社会经济正处在一个良好的发展势头下,然而整体的资源消耗总量却呈现出严重的递增状态,环境污染问题也日趋严重。在这样的环境背景下,为了能更好地实现资源和能源的可持续发展,中国针对建筑行业实行规范化管理,要求该行业必须按照国家的发展要求开展各项工作。绿色建筑工程是当前国家重点关注和支持的项目,绿色建筑不止能起到节能环保要求,而且也切实推动了中国综合国力的快速增长。但不可忽略的是,在中国大力推行绿色建筑理念的同时,绿色建筑节能设计中仍然存在一些实质性问题没有得到妥善处理和解决,因此一定要重点从环境的角度出发,做好绿色节能设计的宣传和推广工作,将建筑项目对环境的污染降到最低,给人类创造一个更加健康的环境,提升人们的生活幸福感。

关键词:建筑;设计;生态

引言

建筑行业要能够跟得上社会经济发展步伐,推进科技不断进步,就要满足人们各方面需求,基于绿色建筑设计理念进行节能设计建造。在建筑设计中,将环保节能作为重点,此时要充分考虑其保护环境的价值。在建筑节能设计中,发挥绿色建筑理念的指导作用,降低工程建设成本和使用成本,获得良好的社会效益。

1建筑生态设计的重要意义

1.1降低环境污染度,提高生活质量

目前我国的城市化率不断提高,城市人口也在快速增长,而建筑行业所产生的废弃物数量非常庞大,因此如果想实现可持续发展就必须要对其进行有效处理。首先是减少对环境造成污染,这主要体现在两个方面:一方面是加强管理并加大处罚力度,另一方面则是建立合理高效并且科学规范化的运行机制和法律法规体系,保证我国建筑工程绿色环保施工能够得到真正落实,从而促进建筑行业健康有序的成长。同时在建筑设计的过程中,要对建筑周围环境进行优化,尽量减少建筑物使用材料所产生污染,比如在设计建筑工程施工图纸时需要考虑到建筑周围存在的废弃物,可以通过合理规划建设垃圾桶等措施来降低环境污染程度,要尽可能地对其进行科学管理与维护,从而达到降低环境影响、提高经济效益的目的。

1.2促进建筑的有效节能

建筑被称为人类文明的重要标志之一。在人类社会历史发展之中,建筑物与周围的环境共同构成了人类生活的栖息地。建筑不仅与自然环境有着密切的关系,而且与人文环境存在着一定的联系。这些环境之间相互协调有利于构建和谐的居住环境。在进行建筑规划设计之中,设计工作者需要依据不同地区的实际状况采用针对性的分析,认真地对建筑周围的自然环境进行考核,例如进行采光与采暖的设计方案时。此外,在建筑规划设计之中,设计工作者如果采用节能材料,就能够有助于降低能源消耗,促进建筑节能,为居民创造适宜的居住环境。

1.3环境舒适度提高

建筑是人们日常生活的重要组成部分。在建筑设计过程中,应考虑用户需求。首先在室内设计方面,一是要保证良好的通风效果,空气流通顺畅,使人们的生活和工作环境更加舒适。在建筑室内空间设计过程中,空间布局也应充分考虑人们生活习惯,以满足人们的需求。二是建筑采光非常重要,设计人员要意识到光线会影响人体健康和建筑内部环境。现在的人们对此非常关注,设计人员应综合考虑采光条件。确保室内环境有充足的照明,必须通过合理的设计来改善照明。室内环境清晰度高,可以达到节能环保的效果。在建筑规划节能设计过程中,可使用软件模拟室内外环境进行模拟操作分析,采光情况。充分利用自然采光,提高室内舒适度。

其次是环境设计方面,建筑周边环境对建筑的影响也较大。良好的景观不止是对小环境做出改变,也会促进人们的生活方式更加绿色健康。环境设计中水体、植物都是为了创造一个富有意境,舒适性高的环境空间。所以设计人员应关注绿色建筑设计。

1.4更趋向于以人为本的设计理念

好的建筑设计能给人以独特的居住体验,而且能在最大程度上满足人们生活和休闲娱乐的多方面需求。在社会不断进步的今天,人们在结束忙碌的一天后,往往更愿意在建筑中寻求精神上的放松。虽然传统建筑也能达到一定的放松效果,但其中的一些问题仍然给人们造成了困扰,如室内的采光情况和供暖情况等。往往由于材料的原因,一些传统建筑中的采光采暖很难满足人们的实际需求。例如,在北方一些地区,冬季温度较低,但由于外墙的材料问题,采暖的成本大大提高,而且很难达到理想的采暖效果,这也就违背了建筑设计中以人为本的理念。针对这一问题,现代建筑节能材料的作用逐渐显现出来,不但实现了节能环保,而且还能满足人们的实际需求,因此,现在绿色建筑节能设计更值得推行和发展。

2建筑设计行业现状分析

建筑业作为高能耗、高消费、高污染的“三高”工业,是我国国民经济的一个重要组成部分。在不同时期,不同时期的生态环境都会受到不同程度的损害,因此,建筑的绿色可持续发展策略是建筑设计发展的必然选择。近几年,由于全球可持续发展战略的推进,我们对绿色建筑的关注日益增加。“生态”的综合运行体系,旨在平衡建筑、人与自然的互动,从而为建筑的“绿色建筑”实践提供了有益的借鉴。我国的绿色建筑发展还处在起步阶段,因此,在建筑设计中,更多的是注重美观、经济、功能、安全、高效、耐用、健康。传统的设计规范存在着环境、资源、能源等方面的弊端。首先,许多的开发商都只会把房子建起来。将种植一些简单的植物界定为良好的窗外景观,定义为绿色建筑小区,这是对绿色建筑的理念存在一定的误解。绿色建筑是指在整个生命周期中,利用技术手段,尽量减少对环境的不利影响,创造一个环境舒适,健康的环境。其次我国的绿色建筑研究尚不够系统、理论上的研究深度不够。最后,在绿色建筑的设计实践中,大多数都是停留在形式上,缺少一套行之有效的管理制度。国家建设目前的建筑行业经营管理制度将施工分为几个阶段进行,不利于绿色建筑的整体、方位的设计;技术规范和标准是推动可持续发展的重要因素;在立项阶段,环评报告仅规定了污染的范围,建筑设计阶段是实施可持续发展的一个薄弱环节。

3建筑设计中的生态策略

3.1自然通风

自然通风是在建筑物的门窗、过道、中庭等区域内形成气流组织,在室内外风压差的作用下,带动室外新鲜冷空气进入室内环境,持续将室内浑浊空气向外排出。相比机械通风方式,自然通风有着无须设备运行、节省能源、营造更为舒适室内环境的优点,但需要根据当地气候条件、风向调整建筑物朝向,合理计算门窗比、窗户数量、窗户位置等设计参数的最佳值,方可取得理想的自然通风效果。同时,对于办公楼、教学楼、住宅等人员密集的建筑物而言,自然通风系统的通风换气次数较少,需要搭配自然通风和机械通风两种方式,解决室外新风和室内空气交换不足的问题。

3.2绿色建筑朝向设计

建筑朝向设计问题与光线、风向问题有着密切关系。设计人员在设计过程中,需要充分考虑建筑物的光线情况,并利用风向条件实现科学通风。如果朝向的设计不符合建筑要求,就很容易影响建筑的舒适度。因此,只有对建筑物的间距、组合关系等进行科学计算,才能提升建筑的节能效果,增强建筑的自然通风效果。设计人员在设计建筑朝向时,结合当地的气候因素和日照时间进行严谨设计,能有效节约能源。同时由于传统思想的影响,中国的房屋建筑大多数采用南北朝向的格局。考虑光照、通风等建筑朝向设计中的关键因素,可在房屋的东西两面墙体上设置大小适合的窗户。另外对于房屋内部格局的设计问题,需要将房屋按照相应的功能划分为不同的格局,方便日后暖通设备和空调等系统的安装。设计人员可基于外表面积小,房屋内部的冷负荷就相应变小的原理,实现能源使用率的降低,确保建筑的冷暖优势都能充分体现出来。

3.3外门窗、玻璃幕墙的节能设计

(1)在选择窗体材料时,优先考虑的是涂层镀锌的型材或经过断桥处理的型材,发挥出此类材料传热系数较小的特点,强化窗户的保温隔热效果。(2)在建筑玻璃的选择方面,根据隔热传导性能随着传热系数的增加而变差的特性进行选择,即考虑的是传热系数较低的玻璃,按照此思路,本建筑选用的是真空低辐射玻璃,材料表面的镀膜有助于降低热传递,减少建筑内部的热量损失。此外,真空玻璃也是各地区门窗建设中的优质材料,具有良好的节能效果。(3)框扇间、墙体与窗体间的密封性必须得到保证,对于彼此间存在的间隙,可用聚氨酯泡沫或其它松软型材料进行填充,提升密封性,框扇的密封必须达到相关规范提及的等级要求。(4)遮阳设计是玻璃门窗节能设计的重点内容,着重根据玻璃窗的位置和太阳的照射条件组织遮阳设计工作,预防太阳强光照射至室内。遮阳设计主要有两种方式:1)水平式,在向南的窗户中常选择此方法,提供较大的遮挡高度角;2)垂直式,在东北向、西北向的窗口中采用此方法,由于遮挡高度角的减小,阳光的照射由水平式的直射转变为经由窗口的斜射。在遮阳设计中,搭配活动百叶,以便根据实际环境动态调整百叶,取得良好的遮阳效果,同时百叶的设置在改善室内通风条件、采光条件等方面均有突出的作用。(5)现阶段,相继有更多的建筑采用到玻璃幕墙,材料由内部的中空玻璃幕墙和外部的明框点式、隐框玻璃幕墙组成,突出的结构特点在于内外幕墙间建立起封闭通风层,形成的是由下部进入空气、由上部排出的流动路径,换言之,空气在中间封闭的空间内发生流动,热量在中间流动产生缓冲层。冬季环境温度较低,对通气口进行封闭处理,存在于封闭空间内的空气将由于日晒作用而升温;夏季环境温度较高,开启通气口,将存在于通风层的热量排出,减弱阳光的热辐射作用,在改善建筑内部温度条件的同时起到节能的效果。

3.4建筑照明技术的节能设计

传统模式下的照明技术往往需要投入⼤量电能,照明过程中产⽣的热量会造成室内温度上升,从而造成建筑应用过程中能源资源的额外浪费。融入现代科技手段的建筑照明节能技术可以对照明电能浪费现象进行有效改善。为了达到理想的采光与节能效果,可以促进自然光源与⼈工照明的有机融合。具体可以通过使用新型节能灯具等方式加以实现,比如可以对电子镇流器、节能型电感镇流器等低能耗光源加以推广使用,如某工程改造中,之前所用T8荧光灯换成高效化LED灯具后,通过对比分析,发现节能了50%~60%。除此之外,还可以对灯具的控制方式进行改进,采用节能型开关装置等方式对建筑照明进行节能设计。比如,卧室的床头灯采用调光开关、公共区域采用声控开关、高级客房采用电钥匙开关等,据相关统计,和传统照明控制模式相比,此类照明控制能耗降低了40%~80%。

3.5设计室内环境

(1)室内立面的设计;该项目需要从室内外立面的设计入手,从而有针对性地进行建筑的外立面设计。同时,在选择装修材料的时候,一定要确保材料的品质,以防止在装修过程中出现的材质不合格,会释放出有害的物质,对人们的身体造成危害。(2)照明设计;在房间内部,可以利用一些窗户和镜子把外面的阳光引入到房间内,并设置几个通风通道和一个采光天窗,这样就可以扩大房间的照明范围。(3)消声结构;目前,我国各地的高层建筑越来越多,噪声污染也越来越大。因此,在建筑的设计中,一定要注意到隔音的问题。因此,在建筑中的门窗、墙壁等都要采用消声材料,以减少噪声污染。

3.6建筑周边环境设计对策

建筑工程施工的过程中,必然会对周边环境造成影响,甚至导致严重污染问题,其中噪声污染是需要高度重视的。在施工之前,要在工程现场周围设置声屏障,并根据实际需要不断优化,使其切实发挥应有的功能。特别需要注意的是,建筑附近道路与结构之间需要设置效果良好的声屏障,以对噪声污染予以控制,避免影响周边住户,以创造良好的环境。进行建筑规划设计中,对于各种噪声因素从综合的角度进行分析,明确降噪效果不佳的原因,以具有针对性解决。此外,对施工现场要设计绿化带,并根据现场实际情况予以完善并不断优化。只有高度重视绿化带设计,才能更好地发挥其功能,不仅提升景观效应,而且还可以起到隔离效果,包括尘土、噪声等污染问题都能够缓解。

3.7采用节能性建筑材料

在社会发展与科学进步之下许多的新型材料与能源都涌入到了建筑市场,并且广泛地运用于建筑工程之中。这些材料与技术能够一定程度上解决建筑过程中所产生的能源消耗。例如,新型外墙保温材料,它不仅拥有较低的成本,而且具有明显的保温效果,当前已经被广泛运用于墙体、楼板、屋面之上。当前被大众所熟悉的绿色能源太阳能是天然环保的节能资源,在我国有着广阔的分布,属于可再生资源,它可以做到取之不尽用之不竭,所需要花费的成本极低,具有安全性与清洁性。在我国青海、西藏等西北一带,太阳能的总辐射量与日照时长在全国范围之内都位于前列,拥有丰富的太阳能资源。因此,这些地区有效地将太阳能进行充分的利用,可以为建筑物提供大量的暖、热、电等日常所需要的能源。建筑物的门窗一般是由镶嵌材料和门框扇形材料构成,可以采用节能型窗框与节能型玻璃等相关技术,提高窗户整体传热系数,从而减少传热量。塑钢门框不仅具有较为显著的隔音效果,而且具有较强的防雨水渗透能力。最重要的是,塑钢门框具有较低的导热系数,隔热效果优于铝材料。在采暖与制冷方面可以将能源消耗减少30%~50%,减少空调开启的频率,从而减少电量的消耗。

结语

绿色建筑是新时代社会环境下建筑行业的主要发展趋向。伴随人们生活水平的不断提高,人们对居住条件的要求也越来越高,尤其追求居住环境的舒适性与环保性。从国家提倡环保的大趋势上看,需要减少现代建筑对自然环境形成的破坏。因此,在现代建筑设计中,必须要体现绿色建筑设计。

参考文献

[1]余建锋.解析建筑设计中绿色建筑技术优化结合[J].居舍,2019(23):84.

[2]荆可歆.解析建筑设计中绿色建筑技术优化结合[J].建筑设计管理,2016,33(3):92-96.