徐德武
(中建二局第二建筑工程有限公司,廣東深圳518052)
近年來,伴隨著我國資源節(jié)約型社會建設(shè)的推進,綠色技術(shù)給城市的規(guī)劃與發(fā)展提供了新的方向。綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用,可以有效地降低項目建設(shè)對于環(huán)境帶來的影響,推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此,未來在建筑行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢下,各個工程企業(yè)都要加強綠色技術(shù)的應(yīng)用研究,實現(xiàn)綠色技術(shù)與建筑設(shè)計的結(jié)合,保證建筑工程項目綠色設(shè)計目標的順利進行。
近年來,綠色化和節(jié)能化已成為人們的首要追求,正是因為建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展趨勢,使得在很多的工程項目實施中,太陽能、風能和地熱能等清潔能源越發(fā)引起了人們的關(guān)注,為推進建筑施工建設(shè)的綠色環(huán)保性,工程企業(yè)在參與工程項目的過程中,就應(yīng)該從設(shè)計階段開始,開展綠色化設(shè)計。在開展建筑工程設(shè)計時,應(yīng)遵循因地制宜的原則,結(jié)合工程現(xiàn)場的自然地理條件,實現(xiàn)對自然資源、環(huán)境等條件的科學(xué)應(yīng)用,將太陽能、風能和地熱能等可利用資源直接用于設(shè)計和施工的各個環(huán)節(jié),減少在工程建設(shè)中傳統(tǒng)能源資源的消耗,減少不必要的資源浪費,實現(xiàn)綠色建筑的節(jié)能減排[1]。在設(shè)計階段,出于對太陽能資源利用方面的考慮,工程人員需要進行建筑總體的科學(xué)規(guī)劃與布局,從建筑物朝向、樓群布局和樓間距的控制和優(yōu)化出發(fā),保證建筑物的日照、采光效果良好。同時要加強對自然通風的考慮,由專業(yè)的設(shè)計人員對工程地理位置、施工環(huán)境等加以全面分析,通過科學(xué)的檢測方法和技術(shù),給予建筑設(shè)計以通風節(jié)能優(yōu)化。此外,除了要考慮能源的節(jié)約、自然資源的利用,還需要盡量實現(xiàn)對土地資源的合理利用。
伴隨著我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,建筑總體的設(shè)計方案應(yīng)兼具經(jīng)濟性、環(huán)保性和安全性,生態(tài)技術(shù)也成為建筑設(shè)計中的關(guān)鍵性技術(shù),專業(yè)設(shè)計人員在開展建筑設(shè)計時,要盡可能減小工程設(shè)計與施工對周邊環(huán)境所造成的不利影響,采取恰當?shù)膬?yōu)化措施,使生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)自我修復(fù),對資源合理利用。生態(tài)技術(shù)在建筑設(shè)計應(yīng)用中,要求設(shè)計人員結(jié)合建筑工程的具體特點,有效實現(xiàn)對地理環(huán)境和周邊建筑的利用,在保持原有環(huán)境和景觀等的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對新建筑元素的應(yīng)用。同時,生態(tài)技術(shù)下的建筑設(shè)計,同樣要加強對當?shù)貧v史文化和風土人情等的全面考慮,保證設(shè)計方案可以與人們已有的生活習慣相適應(yīng),使建筑主體能夠保持一定的地域特色與風格,保持人與自然、建筑之間的和諧性。
近年來,我國的信息化發(fā)展迅猛,計算機技術(shù)在很多行業(yè)都得到了極為有效的應(yīng)用,在很多的建筑設(shè)計中,數(shù)字化技術(shù)已被應(yīng)用于其中,不僅實現(xiàn)了對設(shè)計細節(jié)的全面優(yōu)化,還能夠有效達到成本控制的目標。首先,數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計工作中發(fā)揮的是網(wǎng)絡(luò)功能,這一技術(shù)特點完全克服了傳統(tǒng)集群團隊工作模式的巨大限制,設(shè)計工作開展時的數(shù)據(jù)資源共享目標得以全面實現(xiàn)。比如,BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用,完全能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工和竣工驗收等一系列流程的管控,設(shè)計方案的優(yōu)化特征十分突出,尤其是BIM技術(shù)中的碰撞檢測,使其能夠自動對不同專業(yè)的交叉情況加以模擬,達到了對建筑設(shè)計與施工的有效動態(tài)化管理[2]。其次,數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了對生活和辦公環(huán)境的全面整合,在很大程度上使設(shè)計工作能夠保持高效、便捷地溝通。
2.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)——VR
VR技術(shù)本質(zhì)上是虛擬現(xiàn)實技術(shù),是伴隨著計算機信息技術(shù)的出現(xiàn)而衍生出來的新技術(shù)。具體的技術(shù)應(yīng)用中,采用的是三維方式,集合了傳感技術(shù)和交互技術(shù)。VR技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用,使得最終的設(shè)計方案能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖形動畫效果,實現(xiàn)對工程現(xiàn)場環(huán)境的全面模擬,形成多維空間。隨著當下技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的VR技術(shù)發(fā)展十分迅猛,很多的建筑設(shè)計任務(wù),都采用了VR技術(shù)來進行相應(yīng)的設(shè)計工作,未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
2.3.2 增強現(xiàn)實技術(shù)——AR
AR技術(shù)與VR技術(shù)的發(fā)展有著直接的關(guān)系,從發(fā)展歷程來看,VR技術(shù)是AR技術(shù)出現(xiàn)和發(fā)展的基礎(chǔ)。AR技術(shù)的基本原理相對簡單,就是通過攝像機的使用來實現(xiàn)對現(xiàn)實場景或者現(xiàn)實物體的有效拍攝,將拍攝出來的視頻作為基礎(chǔ),開展對應(yīng)的計算和分析,對視頻中每時每刻所產(chǎn)生的視頻都能夠加以全面計算,具有動態(tài)性特征,實現(xiàn)了虛擬世界與現(xiàn)實世界的良性互動,構(gòu)建完整的空間維度。在建筑設(shè)計領(lǐng)域,AR技術(shù)是通過對計算機技術(shù)的應(yīng)用,來實現(xiàn)對建筑內(nèi)外部環(huán)境與空間的虛擬布置,隨后將這些整合起來的虛擬信息疊加于現(xiàn)實中,達到增強建筑設(shè)計的目標。AR技術(shù)不僅可以直接將虛擬物體應(yīng)用于實際環(huán)境內(nèi),還使得虛擬對象能夠在現(xiàn)實環(huán)境下直觀、動態(tài)地展示出來。因此,AR技術(shù)的這一特征使得虛擬與現(xiàn)實能夠更好地結(jié)合起來,給人以更為真實的建筑設(shè)計體現(xiàn)和感受,使得總體的建筑設(shè)計方案能夠更符合人們的生活習慣,在建筑設(shè)計與實際使用之間形成一定的交流與互動。
在建筑工程項目實踐中,建筑設(shè)計都是前期性的工作,經(jīng)由科學(xué)的工程設(shè)計所得出的設(shè)計方案,是后續(xù)施工建設(shè)的重要參考。因此,為達到對建筑設(shè)計的全面優(yōu)化,需要進行建筑的科學(xué)布局。布局是建筑設(shè)計的重點工作,設(shè)計人員應(yīng)綜合多方面的因素來進行建筑的整體布局,將工程環(huán)境與當?shù)氐沫h(huán)境資源充分整合起來,全面實現(xiàn)布局優(yōu)化。建筑設(shè)計布局中,要保障設(shè)計前期的現(xiàn)場環(huán)境和地理條件的考察,以全面了解關(guān)于工程的全部信息,除此之外,更要進行建筑所處環(huán)境內(nèi)的天氣變化、溫度條件等的分析。
建筑工程中所涉及的工程材料種類繁多且數(shù)量龐大,因此,設(shè)計工作開展時,尤其要注重各個環(huán)節(jié)的材料選擇。當前的建筑設(shè)計,在達到建筑各方面功能的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡可能選用環(huán)保性材料,以減少傳統(tǒng)材料的使用。
建筑設(shè)計中的總體規(guī)劃,可以在很大程度上給后續(xù)的施工工作提供重要的指導(dǎo)。在建筑總體方案的確定上,專業(yè)的設(shè)計人員應(yīng)遵循精細化設(shè)計標準,從多個角度來實現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃。綠色建筑設(shè)計中,為達到綠色設(shè)計的目標,應(yīng)該保持建筑設(shè)計與環(huán)境的全面協(xié)調(diào)。從常規(guī)的建筑施工來看,項目施工任務(wù)結(jié)束后,現(xiàn)場往往會產(chǎn)生大量的建筑廢料,給工程現(xiàn)場環(huán)境造成巨大的污染和破壞,如果能夠在設(shè)計方案中考慮建筑廢料的處理,就可以在很大程度上實現(xiàn)有效的環(huán)境保護。比如,在設(shè)計階段提前考慮對混凝土、木材等基本材料的回收,來實現(xiàn)這些材料在建筑中的二次循環(huán)和利用[3]。對于建筑工程中無法直接被回收和利用的材料,需由專業(yè)的人員來做好材料分類和處理。隨著人們對綠色建筑設(shè)計要求的提高,設(shè)計中需適當增加建筑周邊的綠色面積,以呈現(xiàn)良好的綠化效果。如在建筑外墻、陽臺等特殊位置,可直接采用綠化面積延伸的方式,通過一些攀緣植物的設(shè)置,不僅可以起到良好的裝飾作用,還可以實現(xiàn)空氣凈化。
建筑工程施工中的水資源消耗也十分巨大,在開展建筑設(shè)計施工時,同樣需將節(jié)水作為重點考慮的方面。建筑設(shè)計的初期階段,設(shè)計人員要對工程現(xiàn)場周邊的水資源分布等情況加以全面調(diào)查,有效節(jié)約和利用水資源。后續(xù)的工程施工建設(shè)中,專業(yè)的施工人員和管理人員都需要結(jié)合總體的設(shè)計與施工要求,做好對水暖項目的監(jiān)督和管控,在最大程度上降低水資源的消耗。傳統(tǒng)的建筑工程施工中,由于缺乏節(jié)水理念,水暖安裝中的水資源消耗量非常大。針對這一情況,應(yīng)當進行節(jié)水設(shè)計,結(jié)合建筑工程總體的設(shè)計和施工要求,做好水暖施工的細節(jié)優(yōu)化,設(shè)計對應(yīng)的水循環(huán)系統(tǒng)。比如,在工程現(xiàn)場可直接進行雨水回用設(shè)施的設(shè)計,經(jīng)由雨水回收裝置來實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)雨水資源的科學(xué)處理,經(jīng)處理以后的雨水可直接用于室外綠化澆灌、道路沖洗[4]。此外,建筑周邊往往存在一定的景觀設(shè)計,植物灌溉節(jié)水方面,要改變傳統(tǒng)大水漫灌的方式,而應(yīng)采用噴灌或者微灌的方式,盡可能選用內(nèi)壁光滑且阻力小的給水管材,通過放大管徑的方式來減小灌溉過程中的管道阻力損失。
綠化設(shè)計是建筑設(shè)計中的關(guān)鍵性工作。為達到這一設(shè)計目標,應(yīng)適當增加綠化面積,結(jié)合建筑的總體規(guī)劃,開展社區(qū)或者花園的綠化設(shè)計。在整個的設(shè)計工作進行中,專業(yè)設(shè)計人員應(yīng)選取對應(yīng)的綠色植物,并保障植物配置的科學(xué)性與合理性,使得綠色植物能夠與整體的建筑結(jié)構(gòu)高效結(jié)合起來,保持良好的融合性與協(xié)調(diào)性。植物的科學(xué)配置,不僅可以使綠化設(shè)計的目標得以實現(xiàn),更能夠呈現(xiàn)良好的視覺效果,保持不同綠化設(shè)計要素之間的高速協(xié)調(diào)與配合。
自然資源是建筑工程設(shè)計與施工中可利用的資源,在綠色建筑設(shè)計中,專業(yè)的設(shè)計人員要加強對自然資源的科學(xué)應(yīng)用,以建筑結(jié)構(gòu)作為設(shè)計前提,保障建筑的采光和通風效果,實現(xiàn)對自然光源和風能資源的利用。具體的設(shè)計中,需在客廳和陽臺等特殊位置開展有針對性的設(shè)計,通過自然資源的引入來縮短空調(diào)、照明裝置和設(shè)施的使用時間,達到節(jié)能的目標[5]。此外,建筑的保溫隔熱設(shè)計也尤為重要,在整個的設(shè)計工作進行中,專業(yè)的設(shè)計人員需進行外保溫和夾心保溫的優(yōu)化,以實現(xiàn)對建筑能耗的全面控制。門窗、玻璃等是建筑中能耗較高的部位,在開展門窗、玻璃等的節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)通過節(jié)能材料的使用和節(jié)能設(shè)計,來實現(xiàn)總體的節(jié)能目標。
綠色技術(shù)在建筑設(shè)計中的作用尤為突出,為了保證建筑工程項目中綠色設(shè)計與施工目標的實現(xiàn),設(shè)計人員必須要從綠色節(jié)能設(shè)計目標出發(fā),開展有針對性的設(shè)計調(diào)整和優(yōu)化工作,全面提升建筑設(shè)計的綠色節(jié)能水平,發(fā)揮建筑工程的社會效益和經(jīng)濟效益,進一步促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。