被動(dòng)式綠色建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)的思考

李殊婷

(西華大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院 成都 610097)

1 何為綠色建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)

綠色建筑的設(shè)計(jì)主要分為兩種,第一是主動(dòng)式設(shè)計(jì),第二則為被動(dòng)式設(shè)計(jì)。被動(dòng)式的綠色建筑設(shè)計(jì)是綠色建筑的基礎(chǔ),其設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理將會(huì)直接決定著綠色建筑的“核心體質(zhì)”。若要建造一個(gè)優(yōu)秀的綠色建筑,那么綠色這一概念則應(yīng)該成為建筑本身固有的特性,而非將其作為賣點(diǎn)去迎合受眾,成為銷售建筑的捷徑。因此,綠色建筑首先就要借助于被動(dòng)式設(shè)計(jì)夯實(shí)其“核心體質(zhì)”,實(shí)現(xiàn)真正的綠色。而非一味的用技術(shù)堆砌來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑中的“綠色”,這種“綠色”只是流于表面的綠色,而非環(huán)境之綠、環(huán)保之綠、自然之綠。而綠色建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)大致是指在自然界的力量和資源中尋找其運(yùn)作變化的自然原理,例如陽(yáng)光、氣候、溫度、風(fēng)力等自然之力。順應(yīng)這些自然的力量,盡最大限度的降低對(duì)常規(guī)性資源的損耗,經(jīng)由相關(guān)專業(yè)人士的規(guī)劃、設(shè)計(jì)等措施來(lái)建造建筑物體,并改造、改善甚至于創(chuàng)作舒適的建筑環(huán)境。被動(dòng)式綠色建筑的顯著特點(diǎn)就是其技術(shù)具有簡(jiǎn)單且普遍適用的特點(diǎn),技術(shù)能夠覆蓋整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程,有較強(qiáng)的適應(yīng)性。對(duì)于地方化、多樣化的建筑形式而言,被動(dòng)式設(shè)計(jì)也依舊能起到極大的積極作用。此外,為了更好地推行和實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式的綠色建筑設(shè)計(jì),相關(guān)專業(yè)人員可以從綠色建筑的建造選址、布局規(guī)劃、實(shí)際設(shè)計(jì)甚至于材料選用等實(shí)際操作環(huán)節(jié)入手,從這些環(huán)節(jié)入手開展綠色建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)[1]。

2 被動(dòng)式綠色建筑設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn)

2.1 在綠色建筑的建造選址上

當(dāng)一個(gè)建筑項(xiàng)目正式立項(xiàng)之后,首先最重要的任務(wù)就是確定該綠色建筑的建造地址,對(duì)該選址的周圍環(huán)境、地質(zhì)地貌以及該區(qū)域的氣候降水等方面進(jìn)行詳細(xì)的考察,以便能夠?qū)衫玫馁Y源諸如風(fēng)力、水力、陽(yáng)光等進(jìn)行最大限度的分析及充分利用。并通過(guò)對(duì)上述資源的平均值、極高值、極低值、逐時(shí)值等數(shù)據(jù)的了解結(jié)合其特點(diǎn)來(lái)確定合理的建造綠色建筑時(shí)所需要使用的被動(dòng)式技術(shù)。例如,在對(duì)選址區(qū)域的氣候溫度進(jìn)行考察了解之后,確定該綠色建筑究竟是需要保溫材料還是散熱材料,又該采用何種被動(dòng)式技術(shù)來(lái)達(dá)成保溫或者是散熱的要求。如果該綠色建筑既需要一定的保溫又需要一定的散熱,那么相關(guān)人員就需要確定何時(shí)需要保溫何時(shí)需要散熱,并確定用何種被動(dòng)式技術(shù)達(dá)成這一目的。此外,單單只是對(duì)該選址的氣候溫度進(jìn)行考察了解是不足夠的,還需要對(duì)地形地貌進(jìn)行一定的分析,因?yàn)榈匦蔚孛矔?huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蚪邓a(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而也會(huì)對(duì)該建筑產(chǎn)生或積極或消極的影響。同時(shí),不同復(fù)雜程度的地形地貌也會(huì)對(duì)該建筑的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響,只有基于對(duì)該建筑選址周邊地形地貌的充分了解下,才能更好地實(shí)現(xiàn)建筑與當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳娜诤?使建筑與環(huán)境和平相處,進(jìn)而達(dá)到綠色建筑保護(hù)環(huán)境的目的[2]。

2.2 在綠色建筑的規(guī)劃布局上

在對(duì)建筑選址的氣候、溫度、降水、地形地貌進(jìn)行充分的了解,并確定好一個(gè)適宜的建造地址之后,相關(guān)專業(yè)人員還需要結(jié)合氣候、溫度、降水以及地形地貌對(duì)建造選址進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃布局。例如根據(jù)該區(qū)域的風(fēng)力強(qiáng)度、風(fēng)的方向來(lái)規(guī)劃布局建筑物的朝向和通風(fēng)方向,同時(shí)在對(duì)通風(fēng)問(wèn)題進(jìn)行規(guī)劃布局時(shí)還需要考慮到因?yàn)榈匦胃叩筒町惗a(chǎn)生的地形風(fēng),通過(guò)對(duì)地形地貌常規(guī)風(fēng)向的充分了解來(lái)盡最大限度的實(shí)現(xiàn)建筑物的夏季通風(fēng)和冬季擋風(fēng)的目的。此外,還可以對(duì)該區(qū)域日常的日照強(qiáng)度、太陽(yáng)直射的角度進(jìn)行考察了解來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物間距距離的規(guī)劃布局,根據(jù)日常輻射的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能利用的規(guī)劃布局,根據(jù)降水量的多少?gòu)?qiáng)弱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物排水的規(guī)劃布局。由此可見,該建筑每一個(gè)細(xì)節(jié)的處理都需要對(duì)該建筑所在的區(qū)域的諸多要素進(jìn)行充分的考察了解,并結(jié)合上述要素的因地制宜有針對(duì)性地對(duì)該建筑進(jìn)行規(guī)劃布局?？傊?在前期的綠色建筑被動(dòng)式設(shè)計(jì)階段,對(duì)上述要素進(jìn)行越充分的考察了解,那么在后續(xù)建造階段所需要投入的成本也將會(huì)越低,且其綠色的效果也會(huì)更顯著。唯有充分的做好被動(dòng)式設(shè)計(jì)的規(guī)劃布局作業(yè),才能夠盡最大限度地改善創(chuàng)造綠色建筑的舒適度,并推動(dòng)該綠色建筑被動(dòng)式設(shè)計(jì)朝著更好更快的方向發(fā)展[3]。

2.3 綠色建筑單體設(shè)計(jì)

2.3.1 綠色建筑單體體形設(shè)計(jì)

被動(dòng)式綠色建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要注重對(duì)該綠色建筑的建筑體形的設(shè)計(jì)。不同體形的綠色建筑將會(huì)產(chǎn)生不同的能源損耗和可利用資源的利用差異。因此,在設(shè)計(jì)綠色建筑的過(guò)程中,需要對(duì)綠色建筑的單體體形予以充分的考察了解,進(jìn)而從諸多的體形設(shè)計(jì)方案中遴選出最佳的體形設(shè)計(jì)方案。在對(duì)能源損耗這一方面,綠色建筑的體形的影響往往是相對(duì)比較突出的,建筑物的表面積大小會(huì)直接影響建筑物的散熱的水平,進(jìn)而由于在散熱上的差異形成一定的能源耗損。鑒于此,被動(dòng)式綠色建筑在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,相關(guān)專業(yè)人員需要在條件許可的情況之下,優(yōu)先選擇表面積較小的建筑體形設(shè)計(jì)方案,以避免因?yàn)榻ㄖw形過(guò)大而造成能源耗損的情況的發(fā)生。通過(guò)對(duì)綠色建筑體形的有效控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物體形系數(shù)、傳熱能力等方面的控制。同時(shí),在對(duì)綠色建筑體形的設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需要考慮到建筑行業(yè)的相關(guān)法令法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求,避免本末倒置,因?yàn)檫^(guò)于追求綠色建筑表面積的最小化而導(dǎo)致體形系數(shù)過(guò)低不符合法令法規(guī)以及行業(yè)規(guī)范現(xiàn)象的發(fā)生。過(guò)低的體形系數(shù)會(huì)導(dǎo)致該綠色建筑在后續(xù)的應(yīng)用中無(wú)法將自身的價(jià)值最大最優(yōu)的發(fā)揮出來(lái)。此外,在綠色建筑體形的設(shè)計(jì)過(guò)程中,還需要將戶型問(wèn)題納入考量設(shè)計(jì)范圍之中,相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)不同戶型的空間利用予以綜合全面的考量。在滿足不同戶型需求,盡最大化的空間利用的基礎(chǔ)上優(yōu)化綠色建筑的單體體形,既避免能源的過(guò)渡耗損問(wèn)題,又能夠增加其實(shí)用價(jià)值。進(jìn)而推動(dòng)綠色建筑在我國(guó)建筑行業(yè)中的長(zhǎng)期健康發(fā)展[4]。

2.3.2 綠色建筑的物理性能設(shè)計(jì)

在對(duì)綠色建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中,該綠色建筑的物理性能設(shè)計(jì)同樣是被動(dòng)式設(shè)計(jì)中一個(gè)十分重要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。所謂綠色建筑的物理性能設(shè)計(jì)主要包括以下幾方面:第一是對(duì)綠色建筑整體的物理保溫隔熱性能的設(shè)計(jì);第二是對(duì)綠色建筑的外圍護(hù)欄結(jié)構(gòu)的物理保溫隔熱性能的設(shè)計(jì)。同時(shí)在對(duì)這些部分進(jìn)行物理保溫隔熱的設(shè)計(jì)時(shí),在被動(dòng)式設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要考慮到該綠色建筑所在區(qū)域的氣候情況、日常的溫度情況等。通過(guò)對(duì)這些影響溫度的要素予以充分綜合的考察調(diào)研來(lái)確定該綠色建筑在物理保溫隔熱設(shè)計(jì)上的最優(yōu)方案,采用適宜的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)該綠色建筑整體及外圍護(hù)欄的保溫隔熱。

2.4 在綠色建筑的平剖面設(shè)計(jì)上

在對(duì)綠色建筑進(jìn)行被動(dòng)式設(shè)計(jì)的過(guò)程中,科學(xué)合理的平面布局設(shè)計(jì)同樣也是設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一,科學(xué)合理的平剖面設(shè)計(jì)在綠色建筑的應(yīng)用過(guò)程中承擔(dān)著不可或缺的重要作用,科學(xué)合理的平剖面設(shè)計(jì)不僅僅能夠使該綠色建筑的使用效率最優(yōu)化還能夠營(yíng)造出一個(gè)舒適良好的室內(nèi)環(huán)境,為使用者帶來(lái)最大的舒適感。但是,為了達(dá)到上述要求,單單是依靠平面的設(shè)計(jì)是不足夠的,還需要通過(guò)剖面的設(shè)計(jì)來(lái)推動(dòng)該綠色建筑整體功能和環(huán)境方面的優(yōu)化。因此,為了提升綠色建筑的使用效率和舒適度需要從平面設(shè)計(jì)和剖面設(shè)計(jì)綜合入手。根據(jù)用戶對(duì)環(huán)境品質(zhì)的具體要求來(lái)開展平剖面設(shè)計(jì)作業(yè),將綠色建筑的空間分為主要活動(dòng)空間和次要的活動(dòng)空間,主要的活動(dòng)空間需要安排在環(huán)境相對(duì)較好,采光較好的區(qū)域,至于不重要的次要活動(dòng)空間則可以安排在環(huán)境略差的區(qū)域。通過(guò)科學(xué)合理的平剖面設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間的最優(yōu)化利用和舒適度的最大化。

2.5 在綠色建筑的自然采光設(shè)計(jì)上

在綠色建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)過(guò)程中,綠色建筑的自然采光同樣也是設(shè)計(jì)作業(yè)的要點(diǎn)之一,自然采光能力的高低將會(huì)直接影響人工照明的使用率,進(jìn)而關(guān)系著能源的損耗。而影響自然采光的要素有以下幾方面:例如建筑物的進(jìn)深、建筑物開窗面積的大小、建筑物的遮陽(yáng)設(shè)施甚至于窗戶表面的玻璃鍍膜都會(huì)對(duì)自然采光產(chǎn)生一定的影響。因此,為了降低能源的耗損,可以從提升自然采光水平入手。例如降低建筑物的進(jìn)深、增加開窗的面積、使用沒有鍍膜的玻璃窗等都將有效地提升自然采光的水平。但是同樣自然采光的增加也會(huì)在一定程度上增加能源的耗損問(wèn)題,因此,在自然采光和能源耗損上如何平衡取舍也是一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。鑒于這一問(wèn)題,需要科學(xué)合理地對(duì)建筑物的自然采光進(jìn)行設(shè)計(jì)作業(yè),在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要進(jìn)行全面綜合的考慮,必要或者條件許可的情況下,相關(guān)人員可以通過(guò)模擬試驗(yàn)的方式來(lái)確定自然采光和能源耗損的最佳平衡方案。綜上所述,隨著社會(huì)各界對(duì)于綠色環(huán)保的需求,綠色建筑這一新興事物開始在我國(guó)建筑行業(yè)內(nèi)興起,但是同樣的作為新事物,綠色建筑的發(fā)展也存在著或大或小的弊病。因此,為了解決我國(guó)綠色建筑發(fā)展所存在的問(wèn)題,為了更好地推動(dòng)綠色建筑在我國(guó)的發(fā)展,需要從綠色建筑的被動(dòng)式設(shè)計(jì)入手,通過(guò)控制一系列的設(shè)計(jì)要點(diǎn),選擇適宜的設(shè)計(jì)方式,達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)綠色建筑更好更快更優(yōu)的發(fā)展。