住宅绿色建筑设计探析

上传:mario 2023-01-18 举报文章

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住宅绿色建筑设计探析

【摘要】新型城镇化建设过程中,绿色化发展是其核心要义,从总的发展趋势来看,新型城镇化建设与“绿色发展”的要求还存在一定差距。而绿色建筑兼顾了人与自然的发展诉求,是生态文明发展理念的重要体现,因此在新型城镇化背景下探讨绿色建筑的设计与发展具有重要的现实意义。文章讨论了新型城镇化背景下住宅绿色建筑设计的原则,设计要点,并结合实例对绿色建筑技术的应用框架,设计特点及部分绿色建筑技术进行分析。

【关键词】新型城镇化;住宅;绿色建筑;建筑设计

1引言

新型城镇化建设强调人与自然的和谐相处,高效利用能源资源,节能降耗。绿色建筑不仅保证了建筑的基本功能,而且利用新技术实现最少能源的应用及最小污染的影响,从这个意义上讲,在新型城镇化建设中采用绿色建筑设计是实现绿色创新发展国家战略的重要途径。

2新型城镇化背景下住宅绿色建筑设计的原则

首先,经济适用性原则。虽然我国各类资源、能源丰富,资源总量可观,但是人口基数大,人均量远远不足,因此必须高效、合理地应用各类资源。新型城镇化背景下绿色建筑的设计要遵循经济适用性原则,充分考虑资源的有效控制,节能降耗,综合分析建筑项目所在地的气候、地质等特征,利用先进的科学技术高效应用各类自然资源;此外还可以通过减少外墙长度、控制窗墙比、控制建筑体形系数等方法降低建筑自身的能耗。其次,统筹规划原则。绿色建筑的设计与建设要全面考察建筑所在地的地质条件、气候条件,将自然条件的优势充分发挥出来,减少建筑建设过程中对环境造成的影响。设计过程中可以利用BIM技术、VR技术等模拟施工环境,对比、优化各组设计数据及设计方案,最终确定综合效益最高的设计方案,保证资源利用达到最佳效果。再次,自然和谐的原则。新型城镇化背景下住宅绿色建筑的设计要强调人与自然的和谐相处,提高建筑的宜居性,因此绿色建设的设计要遵循自然和谐的原则[1]。比如要用发展的眼光设计建筑内部空间,避免重复装修或频繁改造。自然和谐的绿色建筑设计理念包含了更高的人文素养与显著的环保意识,并能够强化居民保护自然、保护环境的意识。最后,以人为本的原则。虽然绿色建筑一直强调天人合一的核心理念,然而作为一种产品,其最终的落脚点仍然是人,因此绿色建筑的设计也要遵循以人为本的原则。

3新型城镇化背景下住宅绿色建筑设计要点

3.1建筑地址与场地设计

首先设计人员要深入项目场地对建筑产品所在地的实际情况进行深入勘察。分析项目所在地的地质特征、光照规律、风向变化特点、周边基础设施的布局等情况,通过深层次调查进行因地制宜地设计,保证设计方案符合绿色建筑的设计要求。其次,确定建筑项目建设选址的适宜性。设计师要对建筑项目的选址有准确判断,判断其是否能够满足绿色建筑设计需求。比如地势偏低的场地建设住宅小区,在寒冷的冬季这类区域易出现霜冻反应,建筑本身热量散失过大,业主制热设备的应用频率就会随之增加,导致能源消耗增加,这与绿色建筑的设计初衷不符;再比如地处偏僻的地区会影响业主出行的便捷性,偏僻地区公共交通不便利,业主使用私人交通工具的频率就会增加,这种情况也会增加能源消耗。再次,针对特殊区域要尽量减少住宅小区的建设,避免人为因素对这类特殊区域的影响。所谓特殊是指临近遗址保护地、湿地公园保护区、自然保护区等场所的项目所在地,住宅建筑的建设与使用会导致这类地区的自然资源受到破坏,因此在进行建筑选址与场地设计时,要充分考虑周围的敏感区域分布规律、自然环境条件、业主的实际诉求等多种因素。最后,要避免建筑施工过程中破坏场地内的现有资源。在设计规划中要加强对土地资源、水资源等自然资源的保护,避免建筑项目施工过程中对水资源体系造成污染与破坏[2]。

3.2通过合理布局提高资源利用率

住宅建筑设计的最重要的目标就是为业主提供休闲娱乐,并提高其家居的舒适体验,因此绿色建筑设计要结合现场的资源特色提高资源利用率,对住宅小区进行合理布局。遵循最小化破坏原则尽量避免对原地形进行过度改造,尽量对其进行优化设计;住宅的窗户设计除了要考虑采光、通风等功能外,还要充分考虑其保温作用,因此尽量设置于背风区。此外,在绿色建筑设计时还要充分考虑小区的景观设计,并充分利用施工场地内的河流、蓄水池等现有资源,比如可以设置生态草沟、净水池等设置,在强化环保效果的基础上小区的美观度也能得到改善;此外,小区的绿化率也是评价绿色建筑的重要指标之一,因此要做好绿化景观设置,比如可以建造人工喷泉,或者根据季节搭配、地域特色等种植易养护、成本低的植物,提高小区的绿化率[3]。绿化景观的设置可以采用分层设计,灌木、乔木等各种绿植均匀分布,错落布局,最大化利用自然资源,为业主创造更加和谐、健康、环保的居住环境。

3.3建筑内外系统配套设计

绿色建筑设计的核心理念就是节能降耗,针对住宅的设计可通过节约水资源、提高通风设计的合理性来降低能源消耗。一方面绿色建筑中要设置节水系统,根据小区的场地布局情况选择配套的设备,保证室内、室外水资源均能得到充分利用,杜绝水资源的浪费。针对室内节水设计可采用流量超压控制法,该方法可有效解决高低层建筑水压强度不一致的问题,住宅建筑中各楼层的水压强度不同,高层水压低,低层则可能出现超压,流量超压控制法就是根据我国建筑给排水设置规范对水压进行调整,低层静水压控制在0.45MPa以下,为避免一次性供水量过大,针对0.35MPa的水压则通过安装减压装置来解决这一问题,供水前给排水管道中的水压则控制在0.07MPa以上,最终通过流量超压控制法合理控制建筑室内用水量。室外节水措施则主要针对雨水回收设置,可采用新型的给水管道连接模式,即利用自动控制仪表精准控制雨水处理泵阀门,并用绿色标记出雨水回收管道。住宅小区管道口设置专门的雨水收集器及配套的明沟,用于收集雨水,雨水处理后可用于绿化灌溉[4]。另一方面,科学的建筑通风系统设计也能够减少能源消耗,室内窗户、排通风装置设置合理,可降低业主对辅助通风设备的依赖。具体设计中需充分考虑建筑自身的结构造型、温差、压力等,提高风能的利用率。比如压差下室内外空气可由窗户进入室内,因此窗户可设置于迎风面促进室内空气的流通;合理控制通风面积也可以提高风能利用率。

3.4合理应用造型材料进行节能设计

优选建筑施工材料不仅可以减少材料损耗,且新型的高科技材料还能够从其他方面实现减排降耗的绿色设计目标。一方面可以针对建筑墙体采用保温材料。目前应用已经比较成熟的新型保温材料包括陶瓷、硅酸盐等,应用这类材料可以优化控制小区建筑的热损失,且这类材料的环保特性比较显著,不会影响人类身体健康,且对环境的影响也比较小。另一方面绿色建筑要选择无毒害、无污染的墙体材料,建筑外墙、内墙结构占据建筑整体结构的比例最高,新型墙体材料的应用可以提高绿色建筑的环保性能,减少能源消耗[5]。比如硅藻泥、聚苯板等,当然在选择绿色环保材料时要深度分析其性能,并结合建筑项目的实际情况优化选择,比如在热闹的商业区,要充分考虑墙体材料的隔音性能,延长建筑整体的使用寿命。

4住宅绿色建筑设计实例分析

为更直观地阐述住宅绿色建筑的设计要点,笔者以某地区的新型城镇建设过程中的某项目为例,对绿色建筑技术的应用框架、设计特点及部分绿色建筑技术进行分析。本案例提出的建筑项目地处北方某城镇,结合当地的建筑特色及气候条件,本项目采用建筑与院落互相结合的布局方式,建筑整体坐北朝南,院落中布置住宅主体、杂物库房、庭院、车库等,建筑与院落均采用规整的矩形[6]。设计中采用的绿色建筑技术如下:①采用绿色建筑技术进行住宅规划,建筑及院落采用规整矩形,容积率、体型系数均有所下降,可达到节约土地的设计目标;建筑朝向可获得良好的自然通风及采光;院落种植大量绿化植物,可改善局部小环境。②建筑结构及围护结构采用绿色建筑技术,采用新型砌体结构取代传统的黏土砖,保温、隔热、隔音效果更佳,不仅能够降低能耗,而且材料可二次回收利用,减少了建筑活动对环境的影响;外墙采用外保温形式;建筑屋面采用钢筋混凝土屋面板,屋顶结构层设置挤塑聚苯板,可减少屋顶热损失;建筑南墙设置保温反射板,北窗外挂棉窗帘,可在冬季起到保暖的作用。③能源利用及节能方面的技术,屋顶设置太阳能热水器及太阳能光伏电板,主要用于房屋室内发电、采暖供热、加热水等,将太阳能的作用充分发挥出来。太阳能热水系统主要应用集热器吸收太阳光中的能量,将其转换成热能后加热水,相比其他太阳能技术,太阳能热水系统具有效率高、技术成熟、操作简单等优势,其主要构成包括太阳能集热器、控制系统、结构架、辅助能源、热水储存器、管道线路等。太阳能光伏发电系统则是将太阳能转换为电能,通过光伏组件转换过来的电能可满足建筑室内的基本用电需求,太阳能光伏发电系统包括光伏组件、蓄电池储能组件、控制器、逆变器、负载器等等。除此以外,该项目还将门斗设计为阳光间,减少人们进出入室内开门关造成的热量损失。④环境质量方面的绿色建筑技术应用。建筑采用节水器具,采用中小型净化槽处理污水,优化室内空间布局,室内主次空间布局合理,进向明确,南向集中了主要功能区域,以获得良好采光通风;北向布置次要功能区域,作为温度过渡的缓冲区,避免主要空间受到低温渗入的影响;卫生间、餐厅采用轻质隔断,划分灵活、有序。卫生间采用干湿分离及整体卫浴[7]。

5结语

总之,要实现中国建筑产业的可持续发展,就必须遵循绿色、环保、生态、宜居的理念将各种新型建筑技术应用于绿色建筑产品中。绿色建筑具有节约资源、减少能耗的优势,且对环境的影响更小,是解决当前我国社会发展与环境污染之间的矛盾的有效途径,也是社会未来发展的重要方向。绿色建筑充分利用资源,有效缓解“温室效应”导致的一系列问题。当然,目前我国的绿色建筑技术还处于探索阶段,由于起点较低,所以发展速度较为缓慢。本文基于新型城镇化背景下对住宅绿色建筑的设计进行探讨,以期与广大同行进行交流。

参考文献

[1]邹丽婷.绿色建筑设计理念下的建筑设计研究[J].中华建设,2019(1):100-101.

[2]刘杰.绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J].建材与装饰,2019(12):126-127.

[3]周芮锦,吕忠.夏热冬冷地区绿色建筑实践——重庆市某办公楼绿色建筑设计[J].重庆建筑,2019,18(7):20-22.

[4]张尚理.新时期建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用及价值[J].四川水泥,2019(6):89.

[5]李敏.绿色建筑设计理念在建筑设计中的整合与应用[J].陕西建筑,2019(4):56-57.

[6]李叶.高层建筑错层结构存在的问题及对策[J].江西建材,2021(6):56-58.

[7]张旭红.建筑设计中绿色建筑设计要点研究[J].山西建筑,2019,42(32):206-207.

作者:李黎 单位:河南建筑职业技术学院