基于綠色建筑技術(shù)應(yīng)用下的建筑造型設(shè)計(jì)探討

深圳協(xié)鵬建筑與工程設(shè)計(jì)有限公司 廣東深圳 518000

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，從建筑設(shè)計(jì)的角度分析了綠色建筑技術(shù)的本質(zhì)內(nèi)涵，論述了基于綠色建筑技術(shù)應(yīng)用下的建筑造型設(shè)計(jì)，對(duì)理解綠色建筑有一定的意義。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；建筑造型；造型設(shè)計(jì)；創(chuàng)新

隨著人類社會(huì)的發(fā)展，不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)的被廣泛應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，建筑的定義不再是冰冷空洞的石頭房子，而是利用各種科技手段為人們提供舒適的環(huán)境。自上世紀(jì)七十年代以來(lái)，人們對(duì)建筑的要求不再僅限于舒適，而且還要節(jié)能，基于這種思想，很多高新技術(shù)在建筑上得以應(yīng)用，盡可能使建筑能成為低能耗單位。下文對(duì)綠色建筑技術(shù)在建筑上的應(yīng)用進(jìn)行分析探討

一、通風(fēng)技術(shù)影響下的造型創(chuàng)新

風(fēng)能的運(yùn)用是綠色建筑的一項(xiàng)重要內(nèi)容，建筑師要順應(yīng)自然環(huán)境，合在理運(yùn)用風(fēng)能的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出鮮明的建筑物特征，將生態(tài)環(huán)境和現(xiàn)代建筑相融合，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。在利用風(fēng)能改變建筑造型時(shí)要從以下方面進(jìn)行考慮。

第一，考慮建筑周圍的氣流有引導(dǎo)作用，使風(fēng)能舒緩的經(jīng)過(guò)建筑表面，樓宇的造型設(shè)計(jì)應(yīng)使氣流平緩的經(jīng)過(guò)建筑物表面，使氣流在建筑物表面呈鋸齒狀分布，形成室內(nèi)自然通風(fēng)。

第二，采用流線型設(shè)計(jì)有效的避免強(qiáng)風(fēng)的產(chǎn)生，氣流在遇到高大建筑物時(shí)，對(duì)建筑物周邊會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈氣流，經(jīng)過(guò)模擬氣流分析，根據(jù)氣體流動(dòng)的特點(diǎn)，采用流線型設(shè)計(jì)才能合理利用風(fēng)能，是自然通風(fēng)和氣體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，是綠色通風(fēng)技術(shù)改變建筑形態(tài)的典型實(shí)例。

第三，建筑的總體規(guī)劃應(yīng)充分考慮地區(qū)、朝向、方位、

圖1 風(fēng)向示意

建筑布局、地形地勢(shì)等因素對(duì)單體建筑布局的影響，充分利用所在地區(qū)的天然熱源、風(fēng)源等滿足建筑夏季充足的迎風(fēng)面，冬季充足日照，滿足采暖、通風(fēng)與采光的要求。單體建筑之間的組合對(duì)氣流的形成具有直接的影響，特別是高層建筑群內(nèi)部易受到回旋渦流的作用，容易出現(xiàn)死角，不利于室內(nèi)的自然通風(fēng)，形成不利的建筑群微氣候，因此應(yīng)調(diào)整好建筑之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流漩渦區(qū)之外，避免出現(xiàn)滯留區(qū)。

圖2 規(guī)劃總平面

有學(xué)者提出混合帶狀式布置方法，利用不同體型及高度的建筑物進(jìn)行由南至北的帶狀區(qū)域劃分：北向帶狀區(qū)域外圍建筑體型寬大、高度較高，有利于阻擋冬季冷風(fēng)由北向進(jìn)入場(chǎng)地；中間部位的帶狀區(qū)域建筑體型均為中等；南向帶狀區(qū)域建筑體型和高度則最小，有利于夏季獲得更多的通風(fēng)。

在某項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)中綠化和水體起到改善建筑群的微氣候，規(guī)劃布置綠化和水體，以此進(jìn)一步改善室內(nèi)外的聲、光、熱等物理環(huán)境，減少熱島效應(yīng)，改善局部氣候，保證建筑群內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和熱島強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)符合健康舒適和節(jié)能要求。

二、節(jié)能技術(shù)影響下的造型創(chuàng)新運(yùn)用

建筑技能技術(shù)和造型要通過(guò)遮陽(yáng)、減少建筑物的散熱面積、運(yùn)用智能控制系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能的目的，帶來(lái)建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。

對(duì)建筑造型影響最大是對(duì)建筑表面的熱量計(jì)算和建筑形體的控制技術(shù)。減少建筑與外界環(huán)境的接觸面積是造型設(shè)計(jì)的重要法則，通過(guò)使用緊縮的變形球體減少建筑表面積的方法，可減少夏季太陽(yáng)直射對(duì)建筑面積的熱量吸收，也可以減少冬季室內(nèi)熱量向室外的傳輸，優(yōu)化能源的利用效率。建筑形體設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算和模擬對(duì)比的方法得出結(jié)果。首先，對(duì)全年光照的規(guī)律進(jìn)行分析得出建筑表面熱量分布圖，此熱量分布圖是建筑形態(tài)的變形，建筑的表面積可以比原來(lái)減少 25%。造型上，利用主動(dòng)和被動(dòng)的遮陽(yáng)裝置。直射方位樓板間采用懸挑伸出的方式，避免陽(yáng)光直射，是建筑物造型的顯著特點(diǎn)。建筑單體設(shè)計(jì)考慮建筑通風(fēng)及采光的問(wèn)題，以節(jié)能為原則，實(shí)行綠色建筑技術(shù)的同時(shí)考慮到建筑造型的創(chuàng)新，綜合利用綠色建筑技術(shù)。門窗的開(kāi)啟方式中，推拉窗熱損失大，平開(kāi)窗、固定窗的密封性好節(jié)能效果好。項(xiàng)目工程中最大限度采用了天然光源，豎向及水平面條窗建筑物室內(nèi)的照明環(huán)境得到明顯改善，大大節(jié)約了室內(nèi)人工照明能源。同時(shí)，豐富的節(jié)能表皮解決了玻璃幕墻夏季不節(jié)能的問(wèn)題，還滿足辦公環(huán)境的自然通風(fēng)，在夏季則可以利用空腔的上下標(biāo)高溫差形成自然通風(fēng)，隔絕室外熱源傳遞，大幅減少空調(diào)開(kāi)啟時(shí)間節(jié)能電能。

圖3 模擬計(jì)算

圖4 建筑表皮

三、能源的應(yīng)用

可利用的再生資源主要有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)/光誘導(dǎo)系統(tǒng)等。在綠色建筑設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)能是可再生的能源，是一種清潔能源。從經(jīng)濟(jì)節(jié)能方面看，普及太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)，可節(jié)省電、燃?xì)夂腿加偷葒?guó)家急需的能源；從社會(huì)效益看，可以減少大量由于使用常規(guī)能源帶來(lái)的環(huán)境污染；從建筑角度看，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合，統(tǒng)一設(shè)計(jì)安裝，才能解決長(zhǎng)期形成的太陽(yáng)能熱水器安裝與建筑設(shè)計(jì)的矛盾，符合建筑設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃的需要。我們應(yīng)將太陽(yáng)能集中在一起實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，有效的節(jié)約綠色建筑的成本。

在用戶中安裝計(jì)量表，對(duì)成本進(jìn)行有效的控制，適合綠色建筑的計(jì)量改造，實(shí)現(xiàn)可調(diào)可供。經(jīng)過(guò)估算，對(duì)房間的熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效的節(jié)約能源。自動(dòng)調(diào)節(jié)暖氣閥門，可減少能源 30%左右，減少二氧化碳的排放量。

某項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)中，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，經(jīng)過(guò)各專業(yè)協(xié)調(diào)，最終將地塊中 1-3、11 號(hào)樓劃分為甲類公共建筑，選用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為本項(xiàng)目可再生能源利用。有熱水供應(yīng)要求的建筑單體采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。

四、材料的應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑要以節(jié)約材料為主，充分利用材料的性能，使用可循環(huán)材料，在沒(méi)有污染的情況下可再生材料的使用率要占到總材料的 10%。