關(guān)于建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)管理理念的具體實(shí)踐

呂海坤

(山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東 濰坊 262500)

1 綠色建筑節(jié)地設(shè)計(jì)理念的實(shí)踐應(yīng)用

優(yōu)先使用耕種價(jià)值低、環(huán)境價(jià)值低的地塊。建筑用地在一定程度上會(huì)占用耕地或者具有生態(tài)環(huán)保價(jià)值的地塊,但從綠色環(huán)保的角度看,應(yīng)該盡量避免這種情況,建筑物選址時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮生態(tài)環(huán)境價(jià)值低的地塊,如荒地、鹽堿地等,同時(shí)建筑設(shè)計(jì)中還要減少或者避免對(duì)耕地的占用,國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了政策法規(guī),用于規(guī)范建設(shè)用地。合理設(shè)計(jì)平面布局和空間結(jié)構(gòu),提高土地利用率。節(jié)地設(shè)計(jì)的主要思路是減少對(duì)平面空間的占用,提升垂直空間的利用率,這一點(diǎn)在城市中尤其重要。因此,在現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)中尤其重視容積率、樓間距等參數(shù)的控制。理論上講,容積率越高、樓間距越小,對(duì)土地的利用率就越高,但建筑設(shè)計(jì)不能僅僅考慮節(jié)約土地,還需關(guān)注到用戶的居住和使用體驗(yàn),過高的容積率會(huì)導(dǎo)致樓體密度過大,采光、居住隱私以及通風(fēng)等都會(huì)受到嚴(yán)重的制約,因而綠色建筑節(jié)的設(shè)計(jì)需控制好節(jié)地與人居環(huán)境之間的平衡性,在滿足居住要求的前提下適當(dāng)提高容積率,減少樓間距,這樣可以節(jié)約土地。另外,樓體高度也是影響土地使用率的重要因素,目前城市中新建住宅多在高層建筑,其空間利用率較高。但一味地增加樓梯高度也會(huì)帶來負(fù)面的影響,主要表現(xiàn)為消防安全風(fēng)險(xiǎn)增高、上下樓效率低下、火災(zāi)逃生難度增加等。實(shí)際上不同級(jí)別的城市在建筑物密度、高度設(shè)計(jì)方面形成了不同的要求,住建部在2021年頒布了《關(guān)于加強(qiáng)縣城綠色低碳建設(shè)的意見》,其中對(duì)縣城地區(qū)的新建住宅高度作出了規(guī)定,以6層為主,最高不得超過18層。但一、二線城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度高,依然可建設(shè)30層以上的高層和超高層建筑[1]。

2 綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)理念的實(shí)踐應(yīng)用

建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)是綠色設(shè)計(jì)理念的重中之重,其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益都非常突出,可產(chǎn)生長(zhǎng)期而深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。節(jié)能設(shè)計(jì)涵蓋了建筑照明、采暖、空調(diào)、新風(fēng)、給排水等各種可產(chǎn)生能耗的設(shè)備和系統(tǒng),以下著重介紹部分設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)方法。

2.1 建筑物暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑物暖通系統(tǒng)的主要作用是向室內(nèi)供暖,北方地區(qū)為市政集體供暖。暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是溫度取值、熱負(fù)荷計(jì)算。根據(jù)供暖單位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),室內(nèi)供暖設(shè)計(jì)溫度每增加1℃,能耗水平將激增5%～8%,因而市政單位在冬季集中供暖時(shí)要合理設(shè)計(jì)供暖的溫度,不可設(shè)置過高,冬季室內(nèi)供暖溫度通常不能超過20℃。熱負(fù)荷水平?jīng)Q定了供熱系統(tǒng)的使用效率,熱負(fù)荷要與設(shè)備保持良好的匹配性,供熱設(shè)備功率超過熱負(fù)荷時(shí)會(huì)造成能源浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)采暖系統(tǒng)時(shí)要精確估計(jì)熱負(fù)荷,防止配套供暖設(shè)施設(shè)計(jì)功率過大。另外,在供暖方式、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)方面都要提前最好規(guī)劃,如供暖方式應(yīng)采用分區(qū)、分戶的設(shè)計(jì),可根據(jù)使用需求靈活地調(diào)整供暖面積,設(shè)計(jì)澆筑物時(shí)要減少熱量出口[2]。

2.2 建筑物空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)于公共建筑,空調(diào)系統(tǒng)是高能耗設(shè)備,其結(jié)構(gòu)主要包括冷凍水、冷卻水以及主機(jī),冷凍水的能耗主要產(chǎn)生自冷凍水泵以及促進(jìn)室內(nèi)空氣流通的風(fēng)機(jī),在冷凍水泵選型中應(yīng)該優(yōu)先使用變頻設(shè)備,通過自動(dòng)化控制機(jī)制調(diào)節(jié)冷凍水泵開啟的數(shù)量,以溫度為閾值,確定水泵開啟的數(shù)量。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案下,空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水塔用于回水的自然降溫,回水從室內(nèi)空間帶走的熱量在這種設(shè)計(jì)模擬式下會(huì)散失到環(huán)境中,不僅會(huì)造成熱力污染,也沒能提高熱能利用效率[3]。因此,在空調(diào)系統(tǒng)冷卻水塔的設(shè)計(jì)中需使用具有余熱回收功能的設(shè)計(jì)方案。

2.3 建筑物給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑物中的給排水系統(tǒng)負(fù)責(zé)市政供水終端輸送以及建筑物污水的排放與收集,給水系統(tǒng)的能耗水平遠(yuǎn)高于排水系統(tǒng),因?yàn)榻o水系統(tǒng)需克服重力勢(shì)能。①給水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑物高度對(duì)供水能耗影響非常大,如果是6層以下的低矮建筑物,僅靠市政管網(wǎng)的供水壓力即可滿足使用需求。但是6層以上的建筑物則不能保證供水壓力,因而需實(shí)施二次加壓供水。在二次供水中需采用分區(qū)供水的節(jié)能設(shè)計(jì)方案,具體為1～6層市政管道直接供水,7～19層實(shí)施二次加壓,19層以上三次加壓,具體如何分層可根據(jù)建筑物高度以及設(shè)備情況來確定。對(duì)于建筑二次供水設(shè)備,應(yīng)采用無負(fù)壓供水設(shè)施,這種設(shè)計(jì)方案可充分利用市政管網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的余壓,由變頻水泵彌補(bǔ)剩余的供水壓力[4]。②排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。排水時(shí)的直接動(dòng)力為重力,因而在管路設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)鍵是要充分利用重力,污水管道要通過管徑、材質(zhì)的合理設(shè)計(jì)避免堵塞,從而減少后期疏通引發(fā)的能耗。

3 綠色建筑節(jié)水設(shè)計(jì)理念的實(shí)踐應(yīng)用

節(jié)水是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分,而節(jié)水設(shè)計(jì)與建筑物給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及城市污水處理系統(tǒng)等都存在密切的關(guān)系,甚至建筑物的設(shè)計(jì)方案、綠化設(shè)施等也能發(fā)揮節(jié)水作用。

3.1 借助給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升建筑物節(jié)水效果

市政給水管道以及住宅建筑的二次供水系統(tǒng)等都存在一定的壓力,這些壓力促使自來水定向流動(dòng),因此,管路系統(tǒng)一旦存在密封不嚴(yán)密的問題,就會(huì)造成水資源的滲漏,壓力會(huì)加速水的流失。市政給水管網(wǎng)在建設(shè)過程中需加強(qiáng)管道施工,提升管道連接部位的密封效果。同時(shí)在管路系統(tǒng)上設(shè)置流量、壓力監(jiān)測(cè)裝置,對(duì)比用戶終端的水表數(shù)據(jù)與管路上的流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從而判斷輸送管路上是否存在泄露問題。給水系統(tǒng)的壓力需控制在合理范圍之內(nèi),避免因二次供水導(dǎo)致用戶終端供水壓力過大,因?yàn)檫^大的會(huì)增加終端水的流速,造成浪費(fèi),高層建筑的分區(qū)供水也在一定程度上避免了超壓供水的問題[5]。

3.2 借助排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升建筑物節(jié)水效果

建筑物排水系統(tǒng)在節(jié)水設(shè)計(jì)中的作用更加突出,排水可分為兩種類型,其一是雨水,其二是污水(包括工業(yè)廢水)。雨水的清潔度較高,可直接排放進(jìn)河流,或者收集起來用作城市綠化、灑水除塵之用,也可將雨水大量收集起來,經(jīng)過處理用在其他對(duì)水質(zhì)要求更高的場(chǎng)景下。污水中存在各種類型的污染物,典型的如衛(wèi)生間產(chǎn)生的污水,需經(jīng)過化肥池處理,然后再投入使用。鑒于此,現(xiàn)階段的城市新建住宅以及市政污水管道基本上都采用雨污分流的設(shè)計(jì)方案,防止市政污水對(duì)雨水造成二次污染。雨污分流的設(shè)計(jì)思路在當(dāng)前的城市規(guī)劃中發(fā)揮著極為重要的作用。

4 綠色建筑節(jié)材設(shè)計(jì)理念的實(shí)踐應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)方案直接決定了后期施工的工程量和各種材料的使用量,節(jié)約建筑施工階段的材料使用量符合綠色建筑設(shè)計(jì)的理念,節(jié)材實(shí)際上分為兩個(gè)層面,其一是從設(shè)計(jì)方案上節(jié)約材料,其二是在施工管理階段節(jié)約材料。從建筑設(shè)計(jì)的角度看,工程項(xiàng)目中會(huì)使用到大量的混凝土、鋼筋、電力線纜、預(yù)埋金屬管材、墻面裝飾材料等,合理的設(shè)計(jì)方案可在一定程度上減少施工材料的使用量,進(jìn)而達(dá)到綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)。例如,在大型社區(qū)或者工業(yè)園區(qū)內(nèi)會(huì)配置專門的電力變壓器以及配電設(shè)備,各路終端用戶都要集中在變配電設(shè)置上接線。合理設(shè)置變配電裝置的位置可減少線路長(zhǎng)度,節(jié)約電力線纜,并且還能降低線路上的能耗[6]。

綜上所述,綠色建筑設(shè)計(jì)理念在建筑設(shè)計(jì)中可貫穿于用地、各類用電設(shè)備、給排水管路以及材料應(yīng)用等各個(gè)方面,其核心理念是減少建筑物對(duì)環(huán)境的消耗,重點(diǎn)突出水資源、能源、土地資源等。不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容在思路和方法上存在很大差異,節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是采暖、空調(diào)通風(fēng)、照明、給排水等。節(jié)水設(shè)計(jì)重在提高雨水和污水的回收利用,節(jié)地設(shè)計(jì)要控制好建筑物容積率、樓間距等參數(shù)。