建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計實(shí)踐探析

陳 燕 王 建

(1.浙江省臺州市建設(shè)工程設(shè)計審查中心，浙江 臺州 318000； 2.杭州濱江建筑集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310020)

建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計實(shí)踐探析

陳 燕1王 建2

(1.浙江省臺州市建設(shè)工程設(shè)計審查中心，浙江 臺州 318000； 2.杭州濱江建筑集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310020)

在闡述建筑可持續(xù)發(fā)展必要性的基礎(chǔ)上，探討了建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計要點(diǎn)，詳細(xì)分析了利用可再生能源、利用自然條件、選擇環(huán)保材料等建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計實(shí)踐策略，以期為相關(guān)建筑設(shè)計人員提供參考。

建筑，可持續(xù)發(fā)展，設(shè)計，實(shí)踐

1 實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們生活水平越來越高，人均壽命延長，人口老齡化的趨勢已然呈現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對各種資源的需求量呈不斷上升趨勢，建筑業(yè)消耗了大量的資源，如土地、水、能源以及各種原材料，致使資源供應(yīng)緊張，環(huán)境破壞、生態(tài)失衡等問題也日益突出，已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，并嚴(yán)重影響到人們的生存環(huán)境。在此情況下，如何實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處，在推動社會發(fā)展的同時，維護(hù)生態(tài)環(huán)境，做到可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)前社會的焦點(diǎn)問題。在建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等領(lǐng)域，研究的重點(diǎn)已逐漸轉(zhuǎn)為對人類聚居環(huán)境可持續(xù)建設(shè)的研究。在城市現(xiàn)代化發(fā)展及建設(shè)過程中，將生態(tài)環(huán)境問題放在與社會發(fā)展的同等地位，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前嚴(yán)峻形勢下人類社會發(fā)展的必然選擇。

2 建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計要點(diǎn)分析

2.1 加強(qiáng)水體回用

眾所周知，我國雖然地廣物博，但淡水資源并不豐富，并且隨著工業(yè)化與城市化步伐的加快，對水資源的消耗量越來越大，而排放出來的污水量正在急劇增加，造成水資源供應(yīng)緊張的同時，水環(huán)境嚴(yán)重惡化。因此，在建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計上，首先需要注重對中水的回用。在以往建筑中水回用上，經(jīng)常出現(xiàn)中水系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的狀況，回用水的質(zhì)量難以得到保障，諸多因素阻礙著回用水的實(shí)施力度。為消除上述問題，提高水資源利用率，可積極研發(fā)中水回用新技術(shù)，并加大宣傳力度，以實(shí)現(xiàn)對建筑中水的充分利用。與此同時，加強(qiáng)對雨水的利用，搭建雨水回收池等，通過先進(jìn)技術(shù)將收集的雨水凈化為符合標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)，用于綠化澆灌、消防、沖廁及景觀用水中。

2.2 利用自然通風(fēng)，改善室內(nèi)環(huán)境

當(dāng)前，空調(diào)系統(tǒng)對大氣環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的負(fù)面影響，全球變暖趨勢越來越明顯。在此情況下，如何實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，需要從節(jié)約能源、改善室內(nèi)、外環(huán)境、減少能耗等方面入手，其中，最行之有效的方法便是因地制宜，通過合理規(guī)劃建筑布局，充分利用自然通風(fēng)，如山谷風(fēng)、地道風(fēng)等，達(dá)到改善室內(nèi)環(huán)境、減少建筑及設(shè)備能耗、保護(hù)大氣環(huán)境的效果。

2.3 利用建筑物達(dá)到相互遮陰

室內(nèi)熱環(huán)境主要是指對人體冷熱感覺造成影響的環(huán)境因素，包括室內(nèi)溫度、濕度、氣流速度、太陽輻射等。其中，太陽輻射是極為重要的一項(xiàng)因素，對居住用戶的主觀心理感受影響較大。遮陽問題是建筑設(shè)計中結(jié)合太陽輻射熱量，進(jìn)而對墻壁及窗戶等做出合理布局，以確保太陽輻射合理的問題。因此，在建筑設(shè)計中，須考慮到太陽輻射因素，通過建筑布局，來合理改善建筑所受的實(shí)際輻射，進(jìn)而達(dá)到相互遮陰的效果。

2.4 因地制宜，設(shè)計綠化水景

在以往建筑綠化水景設(shè)計上，過于強(qiáng)調(diào)建筑的個性及特色，而忽視了對原有景觀及周邊環(huán)境的保護(hù)與協(xié)調(diào)，耗費(fèi)大量資源進(jìn)行景觀改造，雖然讓建筑景觀看上去別具一格，但與周邊環(huán)境極不協(xié)調(diào)，甚至破壞了周邊環(huán)境原本的生態(tài)體系。為了尊重與保護(hù)周邊環(huán)境，在建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計上，提倡因地制宜，實(shí)施生態(tài)建筑，將建筑設(shè)計與自然通風(fēng)、山地、水體等因素有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的有機(jī)建筑。

2.5 加強(qiáng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能

“光榮的30年”的建設(shè)中最受青睞的鋼筋混凝土、煤渣砌塊、鋁窗等建材都很少考慮保溫隔熱問題，這使得以往大量的既有建筑都與新的能耗標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)。為鼓勵使用更高效的供暖和空調(diào)系統(tǒng)，雙層玻璃和隔熱措施以及最近出臺的與能耗相關(guān)的規(guī)范都關(guān)注保溫問題。外墻外保溫，一種整合了防水層、保溫層、鋼絲網(wǎng)和完成面的外墻外保溫復(fù)合材料系統(tǒng)被大量地使用在新建建筑上，通過加設(shè)一層又一層的非裝飾性表層，使得這些建筑在材質(zhì)、立面陰影、窗戶周圍的線腳等細(xì)部上都發(fā)生了變化，品質(zhì)因此得到了提高。在保證建筑使用要求的基礎(chǔ)上，最大限度降低建筑物的體型系數(shù)；合理設(shè)計窗墻面積比以及門窗形式；盡可能地降低屋面、外門窗以及外墻的傳熱系數(shù)。

建筑立面設(shè)計是低能耗建筑物的關(guān)鍵，這需要“智能”的立面設(shè)計和門窗布局，從而在冬季主動得熱、夏季隔熱遮陽、日光捕獲和自然通風(fēng)之間找到制衡點(diǎn)。

2.6 使用高性能玻璃

高性能中空玻璃不僅能解決熱輻射、熱對流及傳導(dǎo)問題，在減少中空玻璃炸裂、抗冷凝、提高熱阻、降低噪聲等方面，也發(fā)揮著較大作用。因而，高性能中空玻璃在建筑中的應(yīng)用，在很大程度上推動了建筑的可持續(xù)發(fā)展。

3 建筑可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計實(shí)踐

1)充分利用太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、空氣能和海洋能等可再生能源，充分利用自然采光、自然通風(fēng)、加強(qiáng)熱回收、使用建筑遮陽等設(shè)計方法，處理好建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。在人類的生產(chǎn)與生活活動中，所需的大部分能量都直接或間接地來源于太陽。根據(jù)當(dāng)前可再生能源應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和外部資源中，有生活熱水需求的建筑可優(yōu)先選擇太陽能熱水系統(tǒng)，其他建筑可優(yōu)先選擇太陽能光伏系統(tǒng)，設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)且技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件許可的場合，可選擇地源

熱泵空調(diào)系統(tǒng)，在條件具備的情況下還可采用空氣能熱泵熱水系統(tǒng)、導(dǎo)光管采光系統(tǒng)等其他可再生能源應(yīng)用系統(tǒng)等。在建筑設(shè)計中，可根據(jù)實(shí)際情況，充分利用風(fēng)能，來改善市區(qū)的“熱島效應(yīng)”。建筑師還可根據(jù)所處地區(qū)風(fēng)向、風(fēng)速等特征，設(shè)置用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)車，以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)能的有效利用。我國攀枝花市便是一個充分利用風(fēng)能來改善城市氣候的典范，攀枝花市區(qū)河谷圍繞，受山頂綠化、高空氣流、蒸發(fā)等多種因素的影響，形成了與河岸相垂直、風(fēng)向晝夜相反的河谷風(fēng)，為當(dāng)?shù)貙︼L(fēng)能的開發(fā)利用提供了天然條件。

2)充分利用自然條件，盡可能利用當(dāng)?shù)氐淖匀坏孛玻缟角?、溪流等，結(jié)合所處地區(qū)的氣候條件、水文地質(zhì)條件，進(jìn)行建筑可持續(xù)性設(shè)計。我國幅員廣闊、氣候多樣。在建筑可持續(xù)設(shè)計中，需全面考察所在地區(qū)氣候特征，并制定具有針對性的生態(tài)策略，以確保建筑布局及設(shè)計能充分利用當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)能源，實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，并充分展現(xiàn)地方特色。如我國云南西雙版納，其所在區(qū)域?qū)儆趤啛釒夂騾^(qū)，因此在房屋建筑設(shè)計上，普遍為屋頂碩大、內(nèi)部空間寬敞，整個房屋建筑的用材及結(jié)構(gòu)，都是為了更好地讓熱空氣升至屋頂，并隨著瓦溝間隙排出。同時，其房屋建筑的屋頂出檐深遠(yuǎn)，既能起到遮擋陽光的作用，也有助于雨水的順暢排流。在房屋建筑材料上，由于其所處地區(qū)為熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，因而主要采用木構(gòu)架，并將底層架空，以減少墻面對輻射量的接受，并起到防水防潮的功效。在建筑通風(fēng)方面，為了實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，主要采用竹子來搭建墻板與樓板。與其他建筑材料相比，竹子縫隙較多，輕薄透氣，散熱性能較好，并且都來自本地區(qū)，成本投入較低。與以往的傳統(tǒng)建筑相比較，可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計更注重于考慮對環(huán)境的尊重與適應(yīng)，考慮如何更高效地使用可再生能源，同時減少不可再生資源的使用，減少資源的消耗。

3)優(yōu)先選擇綠色環(huán)保型建筑材料，使用高性能玻璃，加強(qiáng)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，盡可能地采用本地材料，因地制宜、因材致用，注重材料等資源的循環(huán)利用、重復(fù)利用，尤其是中水、雨水的回用，實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能與生態(tài)設(shè)計。

[1] 張 波.關(guān)于生態(tài)建筑學(xué)在高層建筑設(shè)計中的運(yùn)用探討[J].價值工程，2015(21)：45.

[2] 高 屹，楊 雪.綠色建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在商業(yè)建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].門窗,2015(7)：29.

On analysis of design practice for architectural sustainable development

Chen Yan1Wang Jian2

(1.TaizhouConstructionEngineeringDeignInspectionCenterinZhejiang,Taizhou318000,China; 2.HangzhouBinjiangArchitecturalGroupCo.,Ltd,Hangzhou310020,China)

Based on the illustration of the necessity of the sustainable development in buildings, the paper explores the design points for the sustainable development in buildings, analyzes the design practice for the development inculding the renewable energy, selection and natural conditioners, and environment-friendly materials, so as to provide some reference for related architectural design personnel.

architecture, sustainable development, design, practice

1009-6825(2015)30-0179-02

2015-08-04

陳 燕(1978- )，女，工程師； 王 建(1979- )，男，高級工程師

TU201.5

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