关于绿色建筑节能设计的思考
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摘要: 随着当今社会由工业时代向信息时代的迈进,工业文明向绿色文明的转变,可持续发展已逐渐成为当今社会的主旋律。“绿色建筑”、“生态建筑”、“可持续发展的设计”等概念在建筑行业不但成为了一种时尚,同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。以下本文笔者对绿色建筑与环保节能进行了相应的论述，希望能为同行工程设计人员提供一些参考。
关键词:绿色建筑; 环保节能; 节能设计；分析
1绿色建筑的两个基本概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:第一,提供给使用者健康有益的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;第二,尽最大限度地回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造的过程中,这两者往往是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境,就要通过各种各样的手段向大自然索取和消耗自然资源。然而,光有索取而没有回报必然会使自然失去平衡,必然会对自然环境造成无法挽回的损失,为此,解决人类索取与回报之间的矛盾,已成为绿色建筑的核心问题。
绿色建筑实际上是这样的一种实践活动:最大限度地利用天然条件并通过人工手段创造宜憩舒适的环境,同时又要严格控制和减少人类对于自然资源的占有,确保自然索取与回报之间的动态平衡。这种动态平衡不但要反映在建筑设计和建造时所采用的合适方法及因地制宜的材料上, 而且更体现在它对资源的消耗利用程度和回报自然程度状态上。由此看来,可以这样说:绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,在使用中对精神层面的重要性给予更多的关注,全方位的关心使用者的生理以及心理的健康。并且在总体上控制它的建造和营运对环境的消耗降低到最低的水平.
2绿色建筑的意义
“绿色建筑”这一概念是在全球范围内对环境问题的高度重视以及对于生活与消费方式的深刻反思的背景下应运而生的。在现实生活中,一望无际的森林被蚕食和毁灭,沙漠化风暴席卷了广阔的绿野,生物物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱。城市中的人们很难见到湛蓝的天空与明媚的阳光。近年来越来越频繁的地震和海啸,正是大自然对人类无尽的贪婪和索取的一种报复.
面对这样的现实环境,建筑师们应该跳出曾经习惯了的思维模式,尝试从另一个角度重新审视建筑的真意所在,思考建筑所应担负的社会责任。虽然到目前为止,并没有足够理想的技术与材料支持“绿色建筑”的设计实践,虽然这一理论在大多数情况下还只限于纸谈兵,但它的提出至少为未来建筑与城市环境的发展指出了一种美好的方向。人们开始提出这样的思考:建筑师的社会责任以及建筑在保护和改善环境中所起到的作用是什么?他应该在这里扮演什么样的角色?绿色建筑的提出正是基于这样一种背景,试图对于这些问题给予回答,这也正是“绿色建筑”这一概念提出的最大意义所在。
3绿色建筑的价值观
绿色建筑这一概念,事实上正是基于建筑领域中绿色人本主义价值的觉醒。然而从觉醒到占据主流的地位,这种价值观的确立还需要经历漫长的时间,这种发展还需要许多社会与科技配合.而在现阶段,在工业、后工业文明的人类中心论占主导地位的时期,绿色建筑的发展是不能仅仅建立在道德基础之上的,经济杠杆此时此刻将扮演着重要的角色。
绿色建筑赖以生存的经济理由就是对运营费用的节省。而这种节省不是体现在一次性投资的回报上的,而是有一个较长的时间累积性的,积累的结果必将远远大于对初次投资成本的节约。这是一个比较有吸引力的理由,也是经济杠杆发挥的效应。显然这是一种乐观、积极的思想,事实上也正是目前支持绿色建筑研究与实践的主要经济动力。然而,无论是“长期回报”还是“绿色成本”在当前来看都是虚无缥缈的。对大多数投资者而言,任何形式和远期平衡表或是成本核算评价与初期投资与直接利润相比,恐怕都是不足以使人为之心动的,更不用说考虑到远期的各种变故或是灾难,考虑到长期回报是否还能落入投资者的腰包。这也正是为何“绿色建筑”目前在实践的道路上如此举步艰难的主要原因之一。
对此,国家应该配合经济杠杆,从立法到政策上进行必要的引导,比如,对于建筑材料的选择,每平方米所消耗能源标准等方面做一些必要的规定乃至立法,对可持续技术和材料的研究和政策引导,对新的洁净高效能源和可再生能源的开发、利用的研究方面增加投入的力度等等,这些都将会成为推进绿色建筑发展的主要动力。
4从四个方面体现绿色建筑的原则
绿色建筑的理解与衡量标准将随着时间的推移而不断发展,但其基本原则不会改变,主要体现在四个方面:
(1)对自然生态环境的保护,节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。
(2)对使用者生活工作环境给予更多的人性化的关怀和考虑。
(3)对于沟通人类与自然环境应该尽可能的创造条件。
(4)面向未来发展要有足够的发展弹性空间。
在绿色建筑的节能设计中如何更好的体现和落实这些原则也是我们要面对和要解决的.
4.1对自然环境的关注与尊重
对自然环境的关注是绿色建筑存在的根本意义,是一种环境共生意识的体现,它要求建筑师积极调整心态,不但要有满腔的创作激情,而且还要有一颗平常之心,正确地认识到建筑作品仅仅是环境大家庭中的一员,以一种谦逊的姿态去处理建筑与环境的关系,给予自然环境更多的关注,这种关注应该是互相依存,互利双赢的.这种关注在设计中主要体现在:
(1)对建筑场地的充分考虑,其内容有:建筑物的朝向、方位、布局、对地形地势的利用、场地气候条件的影响以及植被的关注。
(2)对节省能源的考虑:建筑能耗是建筑物对自然界造成主要间接危害之一,如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。
(3)对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑利用可再生的能源,如太阳能利用、天然冷源(地源热泵)的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。
(4)尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本,减少运输成本费用.
(5)尽可能使用无污染、可再生的环保材料。
4.2对使用者给予更多的关照
作为人类每日起居、生活、办公的微观环境,日复一日,年复一年,所以建筑环境的品质直接关系到使用者们生活与工作的质量。绿色建筑在注重环保的同时还应给使用者以足够的关注,具体来讲体现在以下几个方面:
(1)尽可能利用自然的方法创造宜人的温度、湿度环境,在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。
(2)创造良好的声环境氛围,给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境.
(3)良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。
(4)合理的空间布局、宜人的空间环境。
(5)对不同使用者的全方位考虑,包括对残疾人、老年人的关心。这些不但体现在交通设施上,而且体现在内装修的人性化的尺度上.
(6)提高建筑与结构的整体的稳定性与安全性,增强其防灾和抗灾能力。
(7)完善的通讯系统,让使用者可以方便快捷地与外界沟通联系,使其与社会的联系更紧密.
4.3增强使用者与自然环境的沟通
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这也是绿色原则的一个重要特征,也是我们回归自然的一种体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活,清新的空气来自树林与花园而非机械的风扇与风机盘管;明媚的光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落;人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌,而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作,才会更加的舒适与健康,更加充满活力,对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。它的特征主要应该体现在以下几点:
(1)尽可能增加自然采光系数,建立建筑物内外高品质的自然采光系统。
(2)创造良好的通风对流环境,建立合理的自然空气循环系统。
(3)建立水循环系统,尽可能将水引入一些容易让人疲劳的环境中。
(4)建立立体的多层次绿化系统,净化小环境,改善小气候。让绿色植物随处可见.
(5)结合使用功能创造开敞的空间环境,使用者能更加方便地亲近自然环境。
4.4具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展
可持续的概念是一种动态的思想,体现在绿色建筑中就是建筑应具有足够的弹性,以适应未来的发展。这就体现在对建筑的结构、设备等灵活性的要求上[4]。
(1)楼体的可生长性,包括基础的预留量,楼地板对承重的预考虑以及周边环境的生长预留地等。
(2)预留的管道空间,包括给水、排水、强电、弱电、采暖、通风的发展空间。
(3)依据上述绿色建筑在设计中所体现的四条基本原则,同时考虑建筑科学技术发展现状,大型建筑和地标性建筑在城市建设中应成为绿色建筑的典范,绿色建筑的切入点从以下几个方面进行方案设计的构思:
1)处理好其与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点,给自然环境予以高度的关照。保持与周围建筑和环境的和谐共生.
2)为大厦工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑顶层设计屋顶花园,并在其他工作层或用户的共享空间里集中设置阳光室并引入植被,建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。
3)为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,引人新技术新材料,在建筑顶层设置太阳能吸收板,实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。
4)最大限度控制水资源的消耗,在建筑内部设置中水设施,对各类废水进行处理,处理之后的中水用于冲厕和绿化灌溉;在建筑外部铺设透水性强的广场砖,同时对雨水进行有组织收集。
5)利用自然冷源(地球)设置地源热泵,在大片的绿地中打百米管井,建立冷源场地,为大厦夏季提供冷源。
6)大厦内部设置冰蓄冷系统,用电削峰填谷减少电网负荷和装机容量。
7)采用高性能的保温材料,以及低辐射的玻璃进行外墙维护。
5结论
近年来,“保护生态环境,建造绿色家园”的呼声日益高涨,对“绿色建筑”可持续发展的研究在全球范围内逐渐展开。绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,它提供给使用者有益健康的建筑环境,并最大限度地保护环境,减少能耗。
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