绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

刘琦

山东德航建筑规划设计有限公司 山东省济南市 250100

摘要

随着全球环境问题的日益严重,绿色建筑技术在建筑设计中的重要性越来越突出。采用绿色建筑的技术不仅有助于显著降低建筑所需的能量和产生的污染,还可以增进资源的使用效果,并推进生态环境走向可持续性发展。在当代的建筑领域内,环保的建筑技术被广泛地运用,这其中涵盖了节能、节水、使用环境友好材料以及使用可再生能源的策略。应用这些建筑技术,不单是能够减少建筑给环境带来的破坏,还能为大家创造一个更为健康和舒适的居住与工作环境。


关键词

绿色建筑技术;建筑设计;优化与结合

正文


引言

建筑的能源消耗在全球总能源消耗中占有较大比重。因此,广泛推广和采用绿色建筑技术能够有效地减少对能源的消耗并降低碳的排放量。采用绿色建筑技术能够增强能源利用的效率并降低不必要的资源浪费,应用雨水收集系统、灰水回收机制以及高效能节水器械能显著降低用水量。此外,采用绿色建筑技术有助于增强室内环境的品质,降低有害物质的外泄,并有助于维护居民的身体健康。此外,绿色建筑的科技也能显著增强建筑的使用年限和其经济潜力,带来持久的经济回报。

一、绿色建筑技术在建筑设计中的重要意义

随着全球环境问题的日益严峻,能源短缺和气候变化已成为全球共同关注的焦点,如何实现可持续发展成为各国面临的重要课题。在这样的社会环境之中,绿色建筑技术不只是建筑产业的必然发展选择,同时也是一个能够有力推动环境保全和资源有效节约的有效手段。绿色建筑技术透过选择环保的材料、节能的设计和采用可再生的能源,极大地降低了建筑物对外部环境的伤害,并且增强了建筑的能源使用效率和人们的生活舒适度。本研究旨在从环保节能、追求健康舒适、追求经济效益及社会效益这四个方向,深入分析绿色建筑技术在整体建筑设计中的核心价值。

其一,绿色建筑技术在节能和环境保护上展现出了明显的长处。传统的建筑体在其构建和运营阶段会消耗大量的能源资源,并释放出众多的二氧化碳、废水以及固体垃圾,对环境产生了沉重的负担。与此相对,绿色建筑能够通过采用节能的设计、调整建筑的保护机制、利用天然的通风和照明系统、并使用高效的节能设备等策略,显著减少能源的消耗和环境的污染。譬如,在进行建筑设计时,恰当地融合自然光与自然通风的优势,能够缩减亮度和空调的持续时间和强度,进而有助于减少建筑的能源消耗。绿色建筑还强调废水的处置和雨水的采集,以此减缓水资源的不必要消耗,并确保水资源得到回收再利用。其,采用绿色建筑技术在增进建筑内部的环境状况和提高居住者健康舒适性方面起到了显著的作用。传统的建筑布局设计常常没有考虑到室内空气品质、温度湿度以及噪声的管理,这可能导致住户在室内环境遭受到空气污染、温度和湿度不佳以及噪声的打扰,从而可能对其健康带来不良的冲击。为了显着提升室内环境的品质,绿色建筑技巧采用了如环保使用的建材、精准设计的通风和采光方案以及室内污染的控制机制等多种手段[1]。比如说,在绿色建筑中普遍使用的环保建筑材料,比如使用低挥发性有机物涂料或无甲醛板材,可以有效地减少室内的有害气体浓度,确保住户的身体健康不受损害。再者,经过精心设计的自然通风和光照设施不仅提供清新的空气和足够的自然光,从而提升居住的舒适性,而且还能降低空调以及照明装置的使用次数,进而进一步减少能量消耗。其三,经济效益方面也离不开绿色建筑技术的巨大作用。尽管绿色建筑在初期建设阶段有可能会导致一些额外的开销,例如选择环保材料和安装节能设备,但长远看来,这种技术能够产生明显的经济收益。从一方面来看,绿色建筑旨在通过提升能源的使用效率,减轻在运营阶段的能源使用和经济开销。比方说,通过采用高效的节能设备与可再生能源系统,可以显著降低建筑的电力和热能开销,进而降低其能源成本。从另一视角看,绿色的建筑工艺透过提升建筑的寿命、增强其持久性和削减其修缮成本,同样可以有效地减少建筑的长期运营费用。由于绿色建筑拥有环境保护和健康的独特属性,这样的建筑结构不仅可以增加其在市场上的价值,也具有高度的吸引力,为开发者和建筑业主实现更高的经济效益。

二、绿色建筑设计基本原则

)和谐优化原则

和谐优化原则是绿色建筑设计的重要理念之一。在建筑设计阶段,和谐优化的原则突出了建筑与大自然之间的协调关系,致力于资源的最佳配置与高效利用。详细来说,和谐优化原则要求在设计阶段要深入考虑到建筑物与其周围环境的相互作用,合理地配置自然资源,包括太阳能、风能和地热能,以降低对自然环境的不良影响和减少资源的不必要消耗[2]。和谐优化原则也着重于优化建筑内空间的布局,以增进室内环境的品质,并且提升住户们的居住舒适与健康状况。运用和谐优化的理念,有助于建筑的效率、能耗、环境保护和持久发展。

)高效率安全舒适的原则

在绿色建筑设计中,高效率原则和安全舒适原则同样至关重要。高效原则的目标是通过改进设计以及技术的运用,来增强建筑物的能源效益,并减缓能源的使用以及降低运营的费用。比如说,采用高效的保温材料、节能机械和智慧控制技术可以大大减少建筑物的能耗。安全舒适原则特别重视建筑的安全性以及居住的舒适性。在建筑的设计阶段,需要保障建筑的结构稳定性、火灾防护及其抗震特性,并对内部环境,例如空气质量、空气状况、温度与湿度、光线条件和噪音控制进行优化,确保住宅为居民创造出健康、宜人且安全的居住条件。将高效工作原则与安全与舒适性原则融合,可以在追求节能和环境保护的同时,提高建筑的实用性和整体居住品质了[3]

三、绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合措施

)规划阶段的优化与结合

在绿色建筑技术的应用过程中,规划阶段的优化与结合是至关重要的环节。在规划的阶段,它不仅塑造了建筑的总体布局及其多功能性分区的决策,而且在接下来的规划、施工和营运过程中产生了深刻和长远的影响。在规划的过程中,通过实施绿色建筑技术的优化和结合措施,有可能显著增加建筑的环境效益和能源效率,从而推动社会持续发展的步伐。在规划的过程中,应当遵循以生态为首要考量的策略进行优化和融合。在进行选址时,应当深思熟虑自然环境和生态系统的承受力,努力选对环境产生较微小影响的位置。与此同时,应当尽量维持自然的风貌和生态系统,减少对其的损害。比如,在都市的规划设计过程中,可以保存并运用现存的水资源、绿意与植物覆盖,从而构建出一个生态上宜人的风景,并增强城市的生态价值与景观的品质[4]。在规划期间,应当着重考虑土地资源的最大效率利用。在土地使用的规划设计中,务必精确设置建筑的密集度与容积比率,确保避免土地被过度利用和资源浪费。通过对土地进行合理的布局和分区,能够最优地利用土地资源,同时还能满足建筑物对于功能性和居住舒适度的特定要求。例如,可以考虑实施高密度的开发和集约化的利用策略,以减轻土地资源的使用,从而增加土地的使用效益。在规划过程中,也需要深入考虑交通管理和人员疏导的问题。一个合适的交通规划不仅能减轻交通压力和能源使用量,而且有助于提升建筑设施的交通便捷性和可接触性。在设计方案时,可以通过构建合理的道路网络和公共交通结构,以增加交通设施的运行效益。

)在建筑采光遮光方面的优化与结合

良好的采光设计不仅可以提升室内环境的舒适度,还能显著减少人工照明的需求,从而降低能耗。遮光设计则有助于控制太阳辐射热量进入室内,减少空调负荷,同样达到节能效果。因此,合理地优化与结合采光和遮光技术,对于绿色建筑的实现至关重要。在建筑的采光方面,窗户的设计必须做到合理。窗户不仅作为一个主要的采光途径存在,还是整体建筑外观设计的一个核心组成元素。通过合理调整窗户的设计、尺寸、位置及外形,能够显著地增强房间内的自然光线照射水平。举例来说,在纬度较高的区域,增加面朝南方的窗户面积是一个有效的技术,以充分吸收冬季的太阳光;在低纬度的地理条件下,为了最大化地获取清晨和傍晚的阳光照射,应当通过扩大从东到西方向的窗户面积来实现。除此之外,为了进一步增加室内光线,人们还有可能设立天窗或者采光井。选用合适的玻璃材质也成为实现更优采光设计目标的关键在当代的建筑艺术中,利用双层或多层玻璃及低辐射玻璃等创新的建材,能有效增强窗户的隔热和保温特性,同时还能维持其出色的透光性能。例如,低放射的玻璃材料能够有力地隔断红外线进入室内环境,从而降低太阳热能的传输,并允许可见光穿过,确保环境维持在明亮的状态下。除此之外,还能使用智能调光玻璃,根据外部光强度及温度来自动调整光透量,进而达到光线照射与遮阳之间的动态均衡。在遮光设计领域,外部遮阳系统被誉为最直观和高效的解决技术之一利用外部遮阳技术,可以采用如遮阳板、百叶窗和遮阳棚这些多种技术。这系列的设备可以依据太阳的角度高低和建筑物的方向性,适应性地调整其遮挡能力。举个例子,固定的遮阳板能够在夏天阻挡高度的阳光,但到了冬天则允许较低亮度的阳光进入房间。此外,可以根据季节和气候的不同,调整百叶窗和太阳棚的遮阳角度,从而实现最理想的遮阳效果。不仅有外部遮阳措施,城市绿化提供的遮荫方式同样是环保且具有美感的选择通过栽培爬藤类植物,构建绿色篱笆墙或屋顶花坛,不仅能够有效地阻挡阳光照射,减缓室内温度,还能对建筑的整体生态环境进行改善。例如,爬藤植物可以粘附在建筑的外墙或遮阳架上,构建出自然的遮阳墙;而屋顶上的花园可以借助植物的蒸发效果,从而削减建筑屋顶的热能积聚,进一步使室内温度下降。绿化以及遮阳活动不仅可以吸纳二氧化碳和提供氧气,还具有美化生态环境的多重效果。

)建筑形态与节能设计优化

在现代建筑设计中,建筑形态与节能设计的优化是一个重要的课题。建筑形态不仅影响建筑的美观和功能,还对其能耗有着直接的影响。通过精心规划建筑的形态和设计,不仅能大幅度减少建筑活动的能源消耗,还能提高能量使用效率,从而成功地达到了绿色建筑的预期目标[5]。节能设计受到建筑方向和布局的深刻影响,其重要性不言而喻通过正确的方向选择,能够最大化地利用自然光线与通风效果,从而减缓人工照明和空调设备的应用。比如说,在北部地区,建筑的核心光采面应当向南倾斜,这样在寒冬中便可接收到大量太阳辐射,进而降低供暖的能量消耗。在炎炎夏日,适当的遮阳设计可以大大减少阳光的直射,从而降低空调的工作负荷。另外,建筑的布局需要设计得尽可能紧凑,从而能够降低建筑表面积与建筑整体体积之间的比率,进一步减缓外壁的热能损耗。建筑形态的优化设计需要重视建筑的体型系数体型系数表示的是建筑物的面积与其体积的相应比对。建筑的体型系数更小意味着其能耗更低。通过对建筑样式的优化以及减小体积系数,能显著减轻建筑的能源消耗。譬如说,由于高层建筑的体型系数相对较低,通常这类建筑物在节约能源方面比低层建筑要有优势。另外,在建筑设计中也要充分考虑风环境对建筑本身的影响,合理的设计形状有助于改进建筑周围的风力环境,增强自然的通风效益并降低空调的能源消耗。优化的建筑设计和节能方案应当更加关注于建筑的外观样式建筑的外部表层作为与环境的隔热层,其热性能会直接对整体的能耗产生影响。透过对建筑外观设计的优化调整,能显著地提升建筑能源的节省效率。比如说,可以选择使用高效的保温材料和隔热窗口,这可以有效地降低建筑的温度损耗。通过采取合理而高效的遮阳措施,能够减轻夏季太阳对建筑物的干扰,并有效降低空调的能量消耗。

结语

绿色建筑技术在建筑设计中的重要意义不仅仅体现在环境保护和资源节约方面,更在于它推动了建筑行业的可持续发展。利用绿色建筑技术可以显著地降低在建设过程中的资源使用量和废物生成,从而减少对环境的不利影响。此外,利用绿色建筑技术,建筑的能效也得到了显著提高,从而降低了能源使用和维护成本。将绿色建筑技术引入实践可以有效地帮助面对气候变迁和能源的挑战,进一步促进社会朝着低碳、环保和可续续的方向进展。除此之外,采用绿色建筑技术不仅可以增进人们的生活感受,还能为他们提供更加健康和舒适的生活与工作场所。

参考文献:

[1]刘小坤.绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合[J].居舍,2024,(15):98-100+132.

[2]赵小春,张颖.绿色建筑技术在住宅建筑中的应用与实践[J].居舍,2024,(14):37-40+46.

[3]赵成波.解析建筑设计中绿色建筑技术优化结合[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2024,26(02):33-36.

[4]任鲁娜.建筑工程设计中的生态城市与绿色建筑研究[J].新城建科技,2024,33(03):56-58.

[5]张腾姣.低碳建筑设计方法与技术在民用建筑中的应用研究[J].石化技术,2024,31(03):316-317.

 


...


阅读全文