徐磊
摘要:隨著城市化進程的加快,城市范圍越來越大,城市人口也越來越多,城市建設熱火朝天,尤其是大量建造高層民用建筑。高層民用建筑的增加在一定程度上影響了城市的環(huán)境,為了保障人們的生活質量,將綠色建筑設計理念應用到高層民用建筑設計中顯得尤為迫切。本文淺析綠色建筑設計在高層民用建筑設計中的應用。
關鍵詞:綠色建筑;設計;高層民用建筑;應用
1綠色建筑在高層民用建筑設計中的意義
1.1節(jié)約能源和資源
建筑會消耗大量的能源和資源,有數(shù)據(jù)表明,建筑消耗了全球40%的能源,與此同時,人類從自然界獲取的物質中又有40%被用于建造建筑及附屬設施的建設。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,消費結構的轉型使得人們對居住條件的改善要求越高,人均耗能增長迅猛,這與全球倡導的綠色環(huán)保理念不相適應,為此在我國建造綠色建筑,充分利用大自然的太陽能、風能、水資源等來達到減少消耗能源和資源的目的,減少二氧化碳的排放,可以大大緩解建筑能源資源壓力,對其它能源和資源也形成保護。
1.2改善居住環(huán)境
綠色建筑必然屬于生態(tài)建筑,也是可持續(xù)的建筑。綠色建筑相較普通建筑能提供舒適的生活環(huán)境。這不僅體現(xiàn)在建筑物本身上,也包括建筑物的內外部位、建筑材料及其構建的穩(wěn)定的生態(tài)功能、社區(qū)安全與維護等。首先,綠色建筑的室外設計是集自然通風、采光、水利用、綠色材料和智能控制于一體的高新技術,具有資源利用效率高、節(jié)能環(huán)保措施好、環(huán)境舒適、建筑功能靈活齊全和排放污染物少等特點;其次綠色建筑的室內設計因地制宜,采用先進的建筑技術,通過植入各類綠色技術手段,在保障住戶健康生活下提供了良好的居住質量和環(huán)境。
2綠色建筑設計在高層民用建筑設計中的應用
2.1設計層面上的應用
第一,高層建筑朝向設計上的應用。綠色建筑設計在高層建筑上的應用要考慮建筑朝向問題,因為這和太陽輻射以及經(jīng)緯度有直接關系,所以在設計高層建筑朝向時要切實對建筑所在地深入調查,通過數(shù)據(jù)確保建筑朝向科學合理。比如,溫度低的地方,高層建筑朝向要符合采光要求,可以通過增大南向開窗面積,減小北向開窗面積方式解決。第二,高層建筑的形狀和平面設計布置應用。在設計高層建筑形狀時,設計者要對建筑物的散熱比值和體型系數(shù)進行分析,通常建筑物體型和其散熱量成正比。因此,對高層建筑的外觀設計要考慮到其建筑結構和設施,一般電梯、機房、管道都會設計在建筑的西面或者是南面,以降低光照。第三,高層建筑周邊綠化要設計妥當。其一可以調節(jié)建筑周圍的氣溫和水分,其二可以提高附近的空氣質量。
2.2水循環(huán)系統(tǒng)的應用
高層民用建筑設計中,綠色建筑設計理念的應用十分常見,水循環(huán)系統(tǒng)是其中之一,除去上文所說的雨水循環(huán)系統(tǒng)外,我國廣東等地近年來發(fā)明了閉路水循環(huán)空調系統(tǒng),也能夠實現(xiàn)長期節(jié)能。多層建筑中,閉路水循環(huán)空調系統(tǒng)與常規(guī)空調是一起使用的,起到輔助降溫作用。一般在每一層的天花板和上一層樓體之間的夾層中,應用重量較輕的復合材料管材鋪設10-30m不等的單路水循環(huán)系統(tǒng),所有管道取弧面設計,整體呈現(xiàn)“蚊香狀”,以降低水流阻力,之后向管道中注入70%體積的水,并將管道與空調動力系統(tǒng)連為一體。夏季來臨時,建筑內的人員啟動空調,空調的內置動力系統(tǒng)會向閉路水循環(huán)系統(tǒng)提供少量動能,使水開始循環(huán)流動,利用水熱容量較高的特點,對室內進行輔助降溫。從節(jié)能效果上看,閉路水循環(huán)空調系統(tǒng)在20℃制冷要求下,每小時能耗僅相當于2P常規(guī)空調的92.1%、相當于1.5P空調的89.2%。
2.3中水和雨水的應用
在高層民用建筑中依據(jù)所處的地理環(huán)境、供水狀況和氣候條件設置相應的雨水系統(tǒng)及給排水系統(tǒng),如何利用建筑物產(chǎn)生的廢水和雨水是當前綠色建筑設計重要的組成部分。對雨水的回收利用是根據(jù)建筑物所處的地理環(huán)境進行回收,或人工存儲的方式進行回收,對于中水是要先經(jīng)過處理之后才可用于噴灑道路、消防和沖洗廁所等,對中水和雨水的回收利用大大節(jié)約了水資源,同時在污染源處理掉污染降低了區(qū)域水污染率。
2.3選擇環(huán)保節(jié)能建材
在進行綠色建筑設計時,要選擇環(huán)保節(jié)能建材,如果僅考慮材料的美觀性、功能性和經(jīng)濟性,而對環(huán)境造成大量污染,不僅影響綠色建筑的施工過程的正常進行,還會危害居民的身體健康。因此,無論是建筑施工材料、裝修材料還是裝飾材料,都必須選擇綠色材料,以綠色裝修發(fā)展為基本理念。盡可能地選用可再生材料,減少資源消耗,減少成本,在滿足實際使用功能的基礎上,保證人們生活環(huán)境舒適,安全健康。此外,綠色建筑的建筑材料還需具備以下特性:高強度,具有較高的承載能力,不能被輕易損壞;取材方便,選擇離建設地點盡可能近的建筑材料,而且最好是產(chǎn)于本地,方便運輸;可再生、無污染。
2.4設置遮陽設施的應用
綠色建筑設計一般會選擇挑出式的外立面設計,這樣設計一方面可以減少建筑面積,另一方面可以在使用區(qū)域建立遮陽區(qū)域。通過對遮陽設施的布置設計可以降低室內電視空調等常規(guī)能源的消耗。再者綠色建筑會選用節(jié)能窗進行安裝。在高層民用建筑中墻體、窗戶占據(jù)了很大面積,因高層建筑高度高,氣壓風力大,對窗戶質量提出了更高要求,另外高層建筑特別要注意太陽光的污染,因此窗戶玻璃、窗框的選擇要特別注意,應根據(jù)實際情況,選擇傳熱、遮陽、可見光等都在節(jié)能環(huán)保范圍的窗戶建材。
2.5材料回用的應用
民用建筑對建筑材料往往不存在特殊要求,很多廢舊材料可以用于新的高層民用建筑建設,較為典型的包括混凝土骨料、木料以及金屬材料等。混凝土碎片可以在破碎加工后作為新混凝土的骨料,我國目前已經(jīng)推行了該技術。木料的二次應用始于20世紀中后期,此前德國習慣使用原木制作家具,森林資源保護漸漸得到民眾重視后,德國科學家遂研發(fā)了復合板材技術,將一些廢舊木料進行破碎處理,干燥、機械壓縮、表面打磨,作為“人造板材”使用。該技術于20世紀后期傳入我國,并得到了推廣應用。
2.5綠色景觀的應用
綠色景觀構建是實現(xiàn)高層民用建筑綠色設計的一個重要途徑,可以在建筑陽臺區(qū)域布置綠色景觀,也可以在整個高層民用建筑中進行綠色景觀的構建,搭建一個整體的、系統(tǒng)的高層立體綠化結構,這種綠化結構能美化環(huán)境,也能在很大程度上吸收建筑釋放熱量,發(fā)揮綠色建筑的節(jié)能環(huán)保作用。
3高層民用綠色建筑的發(fā)展趨勢
隨著環(huán)境的進一步惡化和各種不可再生資源的消耗殆盡,節(jié)能減排能為人們的共識,開始重視環(huán)境保護和資源節(jié)約,綠色建筑逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,將從以下方面發(fā)展,首先是原材料的選擇上,盡可能選擇可再生材料,就地取材,減少運輸能耗;然后是加大對自然條件的利用率,盡量避免使用會對環(huán)境造成污染的電器;最后是在保證室內封閉性和舒適性的均能滿足住戶需求的基礎上,應用一些智能建筑技術,如KNX系統(tǒng)、BMS系統(tǒng)、DALI系統(tǒng)等,結合各種智能建筑系統(tǒng)的特點和用途進行設計,從而為居民的生活提供更佳舒適的體驗。
結語
綜上所述,在高層民用建筑中應用綠色建筑設計,能節(jié)約能源和資源,建造舒適的居住環(huán)境,保障生態(tài)環(huán)境平衡,在高層民用建筑中應用綠色建筑設計是大勢所趨,需要注意的是設計人員要因地制宜,綜合考慮各方面的因素,加強節(jié)能建筑設計,嚴格按照設計原則進行施工,要對建筑設施設備位置、建筑朝向通風等進行科學的規(guī)劃,提高建筑節(jié)能能力,實現(xiàn)高層民用建筑和諧可持續(xù)發(fā)展。
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