楊曉東
(北京市凱伯特建設(shè)工程股份有限公司,北京 100000)
公共建筑空間是指供人們進(jìn)行各種公共活動的建筑空間,如商業(yè)建筑空間、醫(yī)院建筑空間、學(xué)校建筑空間、辦公建筑空間等,都屬于民用建筑的范疇,也是建筑中占據(jù)較大比重的關(guān)鍵組成部分。而將綠色生態(tài)理念有效地應(yīng)用到公共建筑設(shè)計(jì)施工過程中,則是降低公共建筑能耗與碳排放的有效手段之一。很多低碳思路和做法具有現(xiàn)實(shí)的借鑒意義,如就地取材、節(jié)水節(jié)能、充分利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)、光、環(huán)境的特征等思維理念,達(dá)到低碳建筑目標(biāo)與社會經(jīng)濟(jì)的平衡。本文就此展開分析。
目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程的腳步不斷加快,大量建筑裝飾工程在某種程度上體現(xiàn)了城市發(fā)展的活力和現(xiàn)代化氣息,公共建筑空間的生態(tài)化設(shè)計(jì)也已有了初步的發(fā)展,其主要集中在節(jié)約能源和控制成本方面,生態(tài)化設(shè)計(jì)應(yīng)用還較為局限。在建筑工程中造成的能源消耗和環(huán)境污染,也成為城市快速發(fā)展過程中不容忽視的問題[1]。因此,在生態(tài)環(huán)境日益惡化、能源危機(jī)日益緊張的當(dāng)下,設(shè)計(jì)師必須堅(jiān)定以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),通過綠色生態(tài)化的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑空間裝飾設(shè)計(jì),減少對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。
在我國快速發(fā)展的現(xiàn)階段,綠色生態(tài)理念下的建筑空間裝飾設(shè)計(jì)為滿足城市發(fā)展所需要的建筑碳排放量做出貢獻(xiàn),而且還可以最大限度地降低對生態(tài)環(huán)境造成的破壞污染。
綠色生態(tài)理念下公共建筑空間裝飾設(shè)計(jì),相比于傳統(tǒng)建筑空間設(shè)計(jì)更具創(chuàng)新性更具實(shí)用性。在傳統(tǒng)建筑空間設(shè)計(jì)的評判標(biāo)準(zhǔn)上,是以視覺審美通過色彩、光線和點(diǎn)線面的組合搭配得到獨(dú)特的藝術(shù)環(huán)境,對于裝飾材料的廣泛使用,使裝飾設(shè)計(jì)往往超越了實(shí)際的使用功能。
而綠色生態(tài)理念下的建筑空間設(shè)計(jì),則更加注重空間的使用率、科技材料的運(yùn)用、健康環(huán)保的環(huán)境、節(jié)能低耗的設(shè)備等方面為基礎(chǔ)進(jìn)行的設(shè)計(jì)思考,空間裝飾效果上也是從生態(tài)角度作為出發(fā)點(diǎn)。在滿足建筑使用功能和舒適性要求的同時(shí),還要在建筑的施工階段、使用階段都能夠維持綠色設(shè)計(jì)理念的平衡。
建筑設(shè)計(jì)師也要以綠色生態(tài)環(huán)保理念為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),對建筑空間進(jìn)行全新的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師不僅需要使設(shè)計(jì)滿足建筑物本身的功能性和社會屬性,還要充分考慮公共建筑對周圍生態(tài)環(huán)境造成的影響,對公共建筑施工做法、建筑材料成分和能源消耗等展開全面分析,這對公共建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的發(fā)展意義。
協(xié)調(diào)性原則主要在人與空間環(huán)境,城市建筑與生態(tài)環(huán)境,任何建筑物等關(guān)系里予以體現(xiàn)。綠色建筑設(shè)計(jì)理念需對當(dāng)前城市發(fā)展以及建筑彼此間的矛盾引起重視,對建筑業(yè)能源消耗進(jìn)行全面的分析和控制,從而在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃里土地資源使用率的最大化實(shí)現(xiàn)[2]。選擇達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保型材料,結(jié)合生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念,將人和空間環(huán)境、城市建筑和生態(tài)環(huán)境的和諧在建筑設(shè)計(jì)中給予充分展現(xiàn),達(dá)到規(guī)劃建設(shè)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
可持續(xù)性原則即需綠色建筑設(shè)計(jì)理念,從人和自然持續(xù)發(fā)展視角著手開展建筑設(shè)計(jì)和建造,把生態(tài)意識與建筑設(shè)計(jì)使用結(jié)合,做到綠色建筑設(shè)計(jì)理念的有效落實(shí),確保人、建筑以及自然在整體上互融。
環(huán)保性原則即針對建筑在建設(shè)以及使用過程里產(chǎn)生的環(huán)境污染,需要建筑行業(yè)在發(fā)展過程中依照能源消耗以及過度污染等具體狀況,合理地將環(huán)保理念與建筑設(shè)計(jì)相融,做到生態(tài)平衡和建筑綠色環(huán)?;_(dá)到建筑設(shè)計(jì)和自然的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,進(jìn)行環(huán)保型社會的打造。
當(dāng)下國內(nèi)公共建筑多為物業(yè)公司或后勤管理模式,管理水平較粗放,用能及設(shè)備管理更多是從安全使用的角度考慮,對公共建筑的節(jié)能改造多多停留在對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、新能源利用、電氣設(shè)備等單體改造階段,缺乏對整體大樓用能系統(tǒng)的綜合診斷,管理上普遍存在問題[3]。
在建筑空間設(shè)計(jì)中為了能夠有效節(jié)約資源,降低能源消耗,需要結(jié)合公共建筑所在區(qū)域的氣候條件因地制宜的選擇合適的設(shè)計(jì)方法,改善公共建筑空間的室內(nèi)氣候條件,對建筑的照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。如利用玻璃透明墻提升建筑的采光效果,將外墻做成集熱墻,采用雙層玻璃提升保溫效果,為建筑室內(nèi)提供熱能。合理采用太陽能、風(fēng)能、等無污染能源,為公共建筑提供電能[4]。公共建筑的節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的重要措施,設(shè)計(jì)師應(yīng)以生態(tài)設(shè)計(jì)為理念基礎(chǔ),合理的進(jìn)行建筑空間布局,滿足公共建筑的生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求,利用可再生和清潔能源,對公共建筑內(nèi)部的能源供給進(jìn)行優(yōu)化配置,降低能源消耗。
4.2.1 優(yōu)化空調(diào)水系統(tǒng)
循環(huán)水系統(tǒng)是建筑采暖空調(diào)熱量交換的重要結(jié)構(gòu),驅(qū)動改系統(tǒng)所需要的能源占據(jù)整體耗能的15%~30%,由此可見,控制好這部分的水能源控制是非常關(guān)鍵的。變頻節(jié)能技術(shù)可以在建筑采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用,其節(jié)能效果相對比較理想。這個(gè)技術(shù)的應(yīng)用原理是結(jié)合空調(diào)運(yùn)行的實(shí)際負(fù)荷需求來調(diào)整空調(diào)系統(tǒng),進(jìn)而可以實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備,使得整個(gè)系統(tǒng)高效協(xié)作,有效節(jié)能。暖通系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)能夠?qū)⑾到y(tǒng)能耗降低到原來的60%。建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù),根據(jù)溫度限值來進(jìn)行設(shè)計(jì),確定出需要注入的水量,然后留好預(yù)留的10%水量。這樣在空調(diào)系統(tǒng)中冷凍水的溫度在保持5~7℃一段時(shí)間后,水泵調(diào)動就會自動進(jìn)行最大功率工作,造成較大的能耗。而在變頻技術(shù)應(yīng)用之后,可以有效節(jié)約能耗。對水泵測試分析之后發(fā)現(xiàn),制冷量為75%時(shí),機(jī)組所需的冷卻水流量是34%,水泵的耗電量為20%;制冷量為50%時(shí),機(jī)組所需冷卻水流量是22%,水泵的耗電量為15%??梢娮冾l技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的效果。
4.2.2 公共空間及其他房間空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)能
公共空間通常面積較大,如指體育館、門廳等,并且人們使用的時(shí)間比較長,而且人員相對密集、集中,因此,公共空間的空氣質(zhì)量情況對人的健康有著直接影響,所以,對于公共空間室內(nèi)空氣環(huán)境有著較高的要求。針對建筑物的公共空間要做好通風(fēng)能力的設(shè)計(jì),傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)是采取單風(fēng)道、機(jī)組類的空調(diào)系統(tǒng),有些房間是利用著變風(fēng)量系統(tǒng)[5]。建筑工程設(shè)計(jì)人員,應(yīng)該根據(jù)不同場所對空調(diào)系統(tǒng)的要求,來分別設(shè)計(jì)出適合獨(dú)立運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng),便于不同空間的區(qū)分和控制,進(jìn)而有效控制室內(nèi)溫度,減少空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
以“遵循人的節(jié)律健康”作為節(jié)律照明的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)高效率節(jié)律健康照明,
在照明設(shè)計(jì)過程中,須仔細(xì)對比不同燈具的節(jié)律效應(yīng)與視覺效率。選擇視覺效率高滿足節(jié)律效應(yīng)指標(biāo)的產(chǎn)品。照明設(shè)計(jì)一定要重視照明系統(tǒng)對人體節(jié)律的影響。在辦公、醫(yī)療、酒店、商業(yè)等有視覺作業(yè)要求的場所,特別是地下室、醫(yī)院治療病房等有特殊節(jié)律需求的空間,須按照白天和夜晚不同的節(jié)律要求,來設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)。
照明設(shè)計(jì)一定要控制好照度均勻度,原則上,均勻度越高越好。在辦公、醫(yī)療、商業(yè)等有視覺作業(yè)要求的場所,需要求照明設(shè)計(jì)中的照度均勻度不低于相關(guān)場所對應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)限定指標(biāo),同時(shí)可以采取以下措施提高照度均勻度。
(1)燈具具備合適的配光曲線,在辦公、閱讀、會議、操作臺等水平工作面的場所,選擇蝙蝠翼式寬型配光曲線的燈具。
(2)合理布置燈具,在照度不超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,采取增加燈具數(shù)量、將整個(gè)空間的頂部設(shè)計(jì)成發(fā)光頂棚等措施,提高照度均勻。
建筑氣候緩沖空間位于功能性使用空間與自然環(huán)境之間,其目的是促進(jìn)建筑外部與內(nèi)部之間的氣候要素交流,中庭、邊庭以及外廊、入口空間等灰空間是其代表性形式。氣候緩沖空間設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過對其尺度、體形及位置進(jìn)行優(yōu)選,并通過模擬分析優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得最佳效果。中庭作為最常見的氣候緩沖空間形式,其頂面應(yīng)進(jìn)行遮陽及通風(fēng)設(shè)計(jì),剖面形狀宜設(shè)置為矩形,高寬比一般控制在3:1 左右,最有利于采光和通風(fēng)。通過連接房子與房子之間的橋,豐富的半室內(nèi)、室外空間,就構(gòu)成了組成豐富的熱緩沖空間。這些空間為建筑提供了多個(gè)氣候緩沖區(qū)。在夏季,這些空間能夠減緩建筑內(nèi)部的功能空間獲得熱輻射,在冬季,又能夠減少功能空間的熱量流失,因此,熱緩沖空間延長了夏熱冬冷氣候的過渡季,給空間使用者提供了長時(shí)間的舒適空間。在建筑內(nèi)各方向形成多樣的自然通風(fēng)路徑,改善建筑內(nèi)空氣環(huán)境。明亮的采光中庭還改變了原建筑較深的進(jìn)深,使之實(shí)現(xiàn)了雙向自然采光。更關(guān)鍵的是,這種綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)手法還很好地同建筑的功能設(shè)計(jì)與使用需求相結(jié)合。
隨著城市化的發(fā)展,人們已經(jīng)意識到城市公共建筑屋頂利用的重要性,即通過將空間利用率達(dá)到最大化而減少不必要的空間浪費(fèi),從而有效解決困擾已久的城市擁堵困境。針對屋頂停車場利用中的難點(diǎn),需要采取有針對性的措施來解決。對于自然環(huán)境方面,雨、雪、暴曬等對屋頂有侵害性的天氣,可根據(jù)需要設(shè)置“屋頂停車棚”、固定繩等。技術(shù)方面的問題則需要有相關(guān)建設(shè)需求的單位在規(guī)劃階段找專業(yè)人員咨詢材料、工藝、技術(shù)等問題,制訂嚴(yán)密的建設(shè)計(jì)劃及應(yīng)對方案等,以提高建設(shè)專業(yè)水平,降低建設(shè)技術(shù)問題的出現(xiàn)。屋頂停車場的運(yùn)營是一個(gè)長期的過程,所以對材料、工藝應(yīng)該具有更高的要求,雖然短期看建設(shè)成本較高,但是從長期來看,緩解了停車難問題,節(jié)約了土地資源。人們的認(rèn)知還需要慢慢通過感受、體驗(yàn)才會改變,為了吸引人們停車,經(jīng)營單位應(yīng)經(jīng)常做一些優(yōu)惠活動,這樣才能提高車主的使用率,車主使用得舒心自然就不再排斥屋頂停車場。提高城市公共建筑屋頂功能型空間利用還有其他措施。屋頂空間不應(yīng)僅局限于屋頂停車場的利用,還應(yīng)有更多的利用空間,根據(jù)需要,目前的屋頂還可以分為3 種類型。
(1)活動型。針對辦公樓,很多年輕人現(xiàn)在都沒有太多的時(shí)間運(yùn)動,其實(shí),“屋頂運(yùn)動場”不失為絕佳的運(yùn)動場地,設(shè)立有圍欄的旱冰場、溜冰場也非常適合。
(2)休閑型。屋頂空氣好、遠(yuǎn)離道路,在喧囂的城市中,晚上可以上屋頂看場電影,逛個(gè)夜市,夏季吃個(gè)燒烤,都是非常悠閑自得的項(xiàng)目。商用樓經(jīng)營此類休閑型的項(xiàng)目,相對會吸引很多年輕人以及下班后需要得到放松的人。
(3)景觀型。目前運(yùn)用最為廣泛的屬于此類,因屋頂采光好、雨水充沛,所以“空中花園”被廣泛建設(shè)起來,人們在閑暇之余可以盡情感受與爬山一樣的樂趣,距離城市近,不用花費(fèi)很多的時(shí)間、走很遠(yuǎn)的路途,就可以享受新鮮的空氣、宜人的植物,還可以眺望美麗的城市。
綠色生態(tài)理念下公共建筑空間裝飾設(shè)計(jì)需要盡可能選擇使用符合綠色環(huán)保要求的建筑裝飾材料。綠色環(huán)保材料符合健康、環(huán)保、安全要求,建筑材料本身不含有害物質(zhì),不會對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害,甚至一些材料還具有調(diào)節(jié)人體機(jī)能和延長建筑使用壽命的特殊功能。公共建筑空間裝飾設(shè)計(jì)不僅需要滿足人類社會活動的功能性、舒適性和安全性要求,還需要滿足生態(tài)平衡。因此,人們對建筑裝飾材料提出了極為嚴(yán)格的要求。綠色環(huán)保材料可以有效降低對自然資源的消耗,并且不會對施工人員造成傷害,不會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成破壞,還會促使生產(chǎn)生活廢料實(shí)現(xiàn)自然轉(zhuǎn)換和降解。
公共建筑空間是人類社會活動的主要場所,公共建筑占地面積大、施工周期長、能源消耗多,對生態(tài)環(huán)境造成的影響較大。隨著生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,將生態(tài)化設(shè)計(jì)理念融入現(xiàn)代建筑工程中已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的必然要求。生態(tài)設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)在建筑工程設(shè)計(jì)過程中,將生態(tài)建設(shè)理念、節(jié)能環(huán)保理念、綠色施工理念、可持續(xù)發(fā)展理念等融入規(guī)劃設(shè)計(jì)中,采用新能源、新工藝、新技術(shù),減少施工環(huán)節(jié)中造成的環(huán)境污染。綠色生態(tài)理念下公共建筑空間裝飾設(shè)計(jì)通過生態(tài)化設(shè)計(jì),能夠在維護(hù)生態(tài)平衡的條件下提升建筑物的適用性和美觀度。