绿色生态建筑设计及其案例研究

绿色生态建筑设计及其案例研究

[摘要]随着人们对环保意识观念的不断增强,环境污染的加剧,进而衍生出绿色生态建筑设计,生态建筑设计主要是将生态学和绿色建筑设计进行有效的融合,其能达到改善自然环境和节约建筑能耗的目的,进而促进人与自然的和谐共处。以某绿色建筑科技馆为例,对其绿色生态建筑设计进行分析研究。

[关键词]生态建筑;设计;原则;案例分析

近年来,随着我国能源危机的加剧,环境破坏的日趋严重,越来越多的人开始重视绿色生态环保、可持续发展理念。生态建筑顾名思义是建筑和人及大自然的协调发展,其目的是更好地为人类提供一个健康、舒适、安全的居住环境,这是当下设计师重点考虑的对象。

1生态化绿色建筑设计的原则

1.1对绿色建筑总体布局进行科学规划。绿色建筑设计要求重视能源消耗问题,科学设计建筑内部空间,结合建筑总体布局进行合理的规划与设计,使建筑空间使用性能得到最大化的提升,使能源消耗控制在最低范围内,才能真正符合绿色建筑设计要求。现代建筑设计对于建筑功能实用性与建筑环保性十分重视,建筑舒适度重视程度也有所增强,目的在于绿色环保、节约能源。因此,建筑设计师在进行建筑设计时须全面了解与掌握建筑内部空间情况,对建筑空间内部的各个细节问题进行研究与仔细推敲,充分把握建筑空间特点,从而在有限的建筑空间内部进行无限的总体规划设计。在建筑设计具体环节中还要结合建筑项目的实际地址进行合理的规划,同时,还要充分考虑空间使用面积的扩大化设计,使建筑能与可持续发展战略目标相符合,尽可能地延长建筑使用寿命。

1.2充分利用可再生资源的原则。在进行生态建筑设计的过程中,必须将降低能源消耗、提升资源的利用效率置于首位。就目前而言,在实际的建筑设计过程中,相关的建筑设计人员可以将新材料和新技术等合理地运用于此。特别是对于当今能源时代,我国作为世界人口大国,每年需从国外进口大量的能源,严重阻碍了我国经济的发展,所以在此过程中,相关的设计人员须科学、合理地运用设计方案,尽可能地使用可再生且清洁的能源。

1.3实现建筑与自然和谐相处的原则。与自然和谐相处是生态建筑设计过程中必须遵循的原则之一,在设计的过程中,应充分遵循大自然的发展规律,将人与自然和人与建筑进行有机的协调。然而在具体的建筑设计工作过程中,必须将生态建筑设计理念充分地融入于此,并以此达到建筑设计具有合理性的目的。除此之外,相关的设计人员也必须将生态保护加以重视,切不可牺牲环境保护来获取其他的利益,大自然与建筑本就是一体的,切不可将两者随意进行分离,只有这样才能确保大自然的和谐、统一。

2生态绿色设计在建筑工程中应用的典型案例解析

2.1项目概况。某绿色建筑科技馆占地面积为1348m2,总建筑面积为4679m2,其中地上4218m2,地下461m2,建筑高度为18.5m,地上4层,半地下室1层。该科技馆是一项集办公与科研于一体的复合型项目,具有科研办公、产业宣传、技术展示等功能。其中,地下室主要为设备用房,包括配电房、消防水泵房等;地上一层为产业宣传区,包括绿色建筑技术展览厅、报告厅、接待室等;地上2层为办公室、研究室,办公人员均在2层;3层为科研办公用房,科研人员办公均在3层;4层为活动室与机房。该馆集研发、展示、技术交流于一体(图1)。

2.2建筑生态系统设计。建筑设计要求设计师具备生态建筑观,在建筑设计过程中全面落实节能设计观念与环境保护观念。建筑生态设计要充分运用先进的智能技术与环保材料,有效降低资源浪费率与能源消耗量。同时,在开展设计建筑生态系统的过程中,相关人员还要充分重视生态建设,生态建设可从建筑技术与建筑材料入手,包括积极运用先进的建筑节能技术、使用清洁能源,在尽量控制能源消耗量的基础上实现环境保护。新型环保材料与可再生材料的运用也需要加强,在建筑设计中充分运用多种节能手段,使建筑生态设计水平不断提高。

2.3遮阳、日照及采光设计。现代建筑设计相较于传统建筑设计耗能明显降低。传统照明系统与空调系统被现代新型环保建筑形式取代,建筑设计方案不断优化发展,节能效果也不断增强。首先,在设计照明系统时,要考虑到日照要素,建筑日照时间要充分保证,还可结合护结构进行设计,通过增添外遮阳设备的方式,实现夏季遮阳的目的。从夏热冬冷的季节特点来看,可在外门窗装置活遮阳或平板遮阳。冬季可在护结构中通过搭建保温层的方式实现建筑保温目的。同时结合朝向设计,延长日照时间,补充建筑热能,使全年采暖量与耗冷量降低,暖通空调系统的全年能耗得到有效控制。采光设计方面要结合建筑朝向进行设计,可在各个功能空间外面设置外窗,通过外窗增加自然采光,使建筑光照条件提高(图2)。

2.4节水和水资源的利用。屋面雨水可使用外排水系统实现节水目的,提高水资源利用率,屋面雨水经过系统雨水斗与雨水管排放至检查井中。室外雨水经过雨水口汇集到水管中,并经过水管排放至封闭内河,雨水集中进入调节池,作为补水资源储备。雨水收集之后进入人工蓄水池,在人工蓄水池中对雨水进行处理,且蓄水池的调蓄功能可以对降雨不平衡的情况进行调节,主要以降雨补水为主,辅有河道补水,使蓄水池水位始终保持在合理位置。人工蓄水池是园区景观水的主要来源,通过处理湖水实现景观水污染防治。同时,人工湖蓄水池还是补充水源之一,也可作为园区景观用水和绿化用水,对其进行深度处理后,还可作为生活用水使用。中水处理系统可对生活污水进行处理,并用于绿化用水与厕所冲洗用水等。雨水中水利用的环保价值体现在生态环境改善与水生态系统循环(图3)。

2.5节材及材料资源利用。钢框架结构是建筑主体结构,现浇混凝土主要是预拌混凝土,这种施工方式不仅能对施工质量进行有效的控制,还能有效降低施工现场的粉尘污染与噪声污染,实现能源节约与控制材料损耗的目的。同时,对于混凝土有害物质含量也能够进行严格的控制,避免混凝土有害物质的添加损害人体健康,真正达到绿色环保的目的。屋顶是不允许上人的屋面,屋顶可设计18个拔风井烟囱,目的在于对自然风进行过渡,东、西两端的烟囱顶部需设置垂直式的风力发电机,发电机直径为300mm,这一设计可作为无功能装饰构件进行设计,保持其美观度。本项目施工是土建与装修一体化的建筑设计与施工,各专业项目要尽早提供全面的资料便于落实建筑设计,设计中还要注重预埋、预处理设计,便于调整设计,如果出现需调整的部分,要及时联系相关人员提早做出修正,避免对建筑进行反复拆除、重复装修,影响建筑施工质量与施工进度。同时,还要制订废弃物管理计划,可通过折价处理的方式对金属废料设备包装进行处理,还可循环利用密目网模板,施工现场产生的固体废弃物,包括木材、钢材、铝合金门窗等要做好分类处理,可循环回收再利用的材料要做好回收处理。

3结束语

综上所述,我国建筑事业在经济发展的情况下也取得了快速的发展,社会发展与人们经济收入水平及生活质量水平的提高,使人们对建筑设计的要求也逐渐提高,建筑舒适度成为了人们的主要诉求。同时,人们的环保意识与环保观念也逐渐提高,建筑设计中的绿色环保设计概念与低碳环保设计概念也越来越重要,这对于降低能源消耗,保护生态环境具有重要的现实意义。

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]王宇晨.建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探究[J].建筑与装饰,2018(16):16.

[3]林楚华.绿色校园建筑设计理念及案例分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(16):1–4.

作者:涂鸿鸣 单位:南昌市建筑设计研究院有限公司