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綠色建筑設計與實用技術探討

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綠色建筑設計與實用技術探討

[摘要]在我國經(jīng)濟快速發(fā)展大形勢下,建筑節(jié)能材料,節(jié)能技術異軍突起,為建筑節(jié)能減排提供了更多的選擇,但除了大體量建筑,展覽建筑外,小體量民用建筑卻鮮有更多解決方案。由此,通過剖析綠色建筑要義,洞悉綠色技術,總結設計要點,尋找行之有效的設計策略,為小體量建筑節(jié)能設計做好理論基礎。

[關鍵詞]綠色建筑;綠色技術;節(jié)能設計

通過運用大量高新技術來提高單體建筑的節(jié)能效益實屬少數(shù),如何更經(jīng)濟更有效的提高建筑的綠色屬性,是現(xiàn)階段面臨的一個挑戰(zhàn)。在控制預算的情況下,充分利用自然條件和建筑自身構造來減少能源消耗,是一個行之有效的方式,綠色建筑因此也得以發(fā)展。

1設計要義與細則

綠色建筑要兼顧建筑,生態(tài)和人類,在尊重,保護,利用自然的基礎上,運用綠色技術,無害化參與物質循環(huán),實現(xiàn)物質良性動態(tài)平衡[1]。此外,賦予建筑地域特色,順應地域氣候,適配地域技術條件,因地制宜,根據(jù)具體情況制定最優(yōu)方案。

1.1外部設計

基地設在向陽處,近水體,迎風坡或平坦地帶,以提高自然采光,通風能力;適宜的日照距離,使構筑物低層和底層能夠得到充足的光照時間,避免冬季陰冷;也可利用遮陽防止受到過多的太陽輻射。在熱濕地區(qū),必須有很好的自然通風;在嚴寒地區(qū),強冷風會影響建筑采暖和保溫,必須要有良好氣密性;在冬冷夏熱地區(qū),夏季要做好通風,冬季則要注意保溫隔熱;在干熱風沙地區(qū),空氣都是灼熱的,更應防風。此外,由于地域生態(tài),地形地貌,大氣環(huán)流等的影響,小范圍內也會產生許多地方性風系,如山谷風,海陸風,城市風等,一定要因地制宜合理規(guī)劃,形成良好的基地風環(huán)境。

1.2運用綠色建材

傳統(tǒng)建筑在其生命周期內造成高能耗是不可持續(xù)的重要原因。以墻體為例,傳統(tǒng)磚混結構,導熱系數(shù)大,冬季時會造成很大的能源浪費,不符合建筑節(jié)能要求。傳統(tǒng)建材或許初期能夠降低項目工程造價,但由于材料高耗能,耐久差,以后會付出較高的運營代價,放眼整個壽命周期,完全沒有經(jīng)濟優(yōu)勢。新型保溫材料,如酚醛樹脂,玻化微珠,閉口珍珠巖等,不僅熱工性能優(yōu)異,而且防火,耐老化,符合節(jié)能要求。

1.3圍護結構節(jié)能設計

(1)墻體保溫①外保溫復合墻體:具有良好的室內熱穩(wěn)定性,較強的保溫性,同時也避免了墻體產生“熱橋”,這種保溫不會對室內裝修造成影響,施工也比較方便,是一種常用的保溫方式。②夾心保溫復合墻體:具有良好的熱物理性能,也不易產生冷凝,室內環(huán)境裝修也不受影響,但墻體內部需要有可靠的連接,同時確保保溫材料免受蒸汽影響,不至降低保溫性和墻體的耐候性[1]。(2)門窗節(jié)能控制窗墻比,兼顧保暖跟采光;改善門窗熱工性能,減少熱損失維持熱穩(wěn)定;提高隔熱性能,采用具有選擇透過性的玻璃,如低輻射玻璃;減少窗及窗扇個數(shù),減少縫隙長度;增加門窗密閉性,降低內外空氣流動性等[2]。(3)屋面節(jié)能①正鋪保溫屋面。有效穩(wěn)定室內空氣溫度,保溫材料不會受雨雪天氣的影響,對于結構層還能起到保養(yǎng)的效果,而且技術要求不高,多數(shù)還會加設隔氣間層,消除水份帶來的負面影響。②倒鋪保溫屋面。保溫材料設置在防水卷材之上,這種構造方式使得卷材防水免受氣候環(huán)境的摧殘。③通風降溫屋面。在結構層下設置頂棚空氣間層也可設在結構層上,用架空大磚階或預制樓板構成通風通道,利用空氣流動散熱[2]。④種植屋面。植物通過蒸騰和遮蔽效應能夠保持甚至降低圍護結構溫度,另外由于綠色植物的引進,也能發(fā)揮良好的生態(tài)效益。(4)采暖朝向控制當寒風直吹建筑的外維護結構時,建筑的室內氣溫急劇下降,所以在進行建筑設計時,要盡量避免建筑外輪廓與當?shù)囟局鲗Ъ撅L相垂直,而是盡可能的平行,減少熱損失。

1.4太陽能利用

常見的被動式太陽能,像集熱墻式,不需要機械介入,依靠構造特點,使熱量自然地流經(jīng),從而使建筑得熱或降溫,其主要有三種方式。①直接得熱式,②間接得熱式,③間接被動制冷式。

1.5順應氣候

建筑設計要對所處的自然環(huán)境做出回應,使建筑在通風,節(jié)能,光照等方面獲得有利條件。住宅南側可種植落葉喬木,夏季枝葉繁茂可作為自然擋板,在炎熱的夏日阻擋強光入室,冬日植物脫葉,遮擋效應消失,此時太陽高度角較低,陽光能夠斜射入內;此外住宅南側可設檐,夏日用以阻擋日光,冬日光線也可低角進入室內;將建筑后部高起,南側設挑檐及可開啟窗扇,夏季夜間室內高溫空氣從頂部散出,從而降低室內溫度,達到節(jié)能目的。綜上,建筑設計要因地制宜、順應當?shù)貧夂颦h(huán)境、適配當?shù)厥┕ぜ夹g、就地取材,實現(xiàn)人“物”共生,同時賦予鮮明的地域特征。

2結語

總之,無需追加較大的投入,在建筑設計、施工時,充分利用自然條件,選用合適的構造和材料,可以提高建筑能效,用較低的代價獲取更大的效益。綠色建筑在國內起步較晚,但相信隨著政策推進,技術革新,綠色建筑設計會愈加成熟。

參考文獻:

[1]薛一冰.可再生能源建筑應用技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2015:6-23.

[2]金虹.建筑構造[M].北京:清華大學出版社,2005:75-130.

作者:王申 單位:山東意匠建筑設計有限公司