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摘要:經濟的快速發展推動了城市化進程,不僅擴大了現代建筑的規模,而且使人們的生活和工作環境發生了巨大的變化。綠色建筑設計已成為現代建筑設計的主要發展趨勢。本文從綠色建筑設計的意義出發,分析了綠色建筑設計在住宅建筑中的具體應用。從而達到節約資源、保護環境、促進建筑業可持續發展的目的。
關鍵詞:綠色建筑設計;住宅建筑;應用
1綠色建筑技術應用的意義
改革開放以來,中國經濟以驚人的速度發展,人民生活水平和綜合國力大大提高。而建筑業作為我國經濟發展的重要支柱產業之一,為我國經濟的發展做出了巨大貢獻。但同時建筑業也一直是一個資源消耗高、環境污染大的行業。據調查研究,人類從自然界獲得的材料和原材料有一半以上用于建筑及相關工程建設,全球能源約50%用于建筑建設。此外,建筑垃圾在人類活動產生的垃圾總量中所占比例較高,隨著建筑面積的不斷擴大,耕地面積急劇減少,自然環境遭到破壞。建筑對人們生活環境和自然環境的影響是顯而易見的。并且伴隨我國一些建筑設計不科學、不合理,以及使用高能耗的建筑材料,從而造成建筑造價高,維修費用高,功能不全等問題,推進綠色建筑設計勢在必行。在所有民用建筑中,住宅建設量大面廣,且關系到廣大城市居民的切身利益。據2019年全國建筑業發展統計分析,我國建筑業房屋竣工面積構成情況中,住宅竣工面積占比最大,為67.3%(見圖1)。同時,住宅建筑要求投入大量資金、土地和建材等資源,因此,如何根據我國國情合理的使用有限的資金和資源,滿足廣大人民對住房的要求,提高城市住宅功能質量,需要建筑師在加快綠色建筑設計在民用住宅建筑設計中的應用中尋找答案。12019年全國建筑業房屋竣工面積構成
2綠色建筑的設計原則
2.1系統規劃的設計原則
我國的民用建筑的數量在逐漸地增加同時規模也在擴大,民用建筑的設計越來越具有科學性。因此,在民用建筑設計的過程中要合理運用綠色建筑的理念進行對建筑的整體規劃。民用建筑在進行設計前,設計人員要結合建筑建設得的具體情況以及氣候條件等合理規劃,對建筑的結構進行合理的設計。同時,結合信息技術的不斷發展,可以使用3D建模技術制作民用建筑模型,從而模擬建筑的使用情況,從而找出建筑設計中的不足之處并合理地進行調整。模型周邊的環境也要與實際建設現場周邊的環境保持一致,從而使模擬效果更加真實。民用建筑的施工比較復雜,施工單位管理者應該根據不同工種合理分配施工內容,保證施工能夠順利進行。民用建筑從設計到建設都要融入綠色建筑的理念,要通過科學合理的方式保證建筑施工質量的同時降低建筑的建設成本。
2.2節約為主的設計原則
我國的能源儲備量比較大,但是我國的人口數量眾多,人均能源的占有量比較低。因此,民用建筑建設的過程中要對資源合理的分配,提高能源的利用率。民用建筑在設計的過程紅中,設計師要結合民用建筑的結構以及后期使用的實際情況,將建設使用的各種資源進行合理的分配,要將資源的利用率最大化,從而有效地為企業節約成本。設計師要科學全面的考慮建筑后期使用的功能性,以及充分利用建筑的地勢優勢,將資源的使用量降低。民用建筑的設計要實現節約為主的目的,通過建設節約型民用建筑從而使得我國的建筑物能耗降低。
2.3人與自然和諧相處的設計原則
民用建筑除了要遵循節約的設計原則,在設計的過程中也要貫徹人與自然和諧相處的原則。設計師應該結合住戶的實際對于建筑的需求以及當地的自然氣候條件,對房屋的內外結構進行合理的設計。首先,民用建筑的外觀在設計的過程中要避免使用過分張揚的顏色,要根據周邊環境選擇與環境融合的顏色。建筑的結構也要結合自然氣候條件,將建筑與自然景觀和諧相處。其次民用建筑內部的設計要實現對自然資源的利用,門窗的大小位置要滿足室內的采光以及取暖的需要,同時室內的設計要給人舒適的感覺。因此,民用建筑的設計要堅持人與自然和諧相處的原則。建筑既要滿足人們居住的舒適性以及功能性,還要實現對環境保護的目的,不能產生破壞環境的問題,要促進現代社會的可持續發展。
3民用住宅建筑設計中的節能分析思路
3.1全面性思路
在進行民用住宅建筑設計的過程中設計人員要以全面性思路分析考慮建筑的節能性,設計人員要將民用住宅建筑的每一個方面都進行充分的考慮,通過科學合理的手段將節能理念真正落實到設計中,使得民用住宅建筑在使用的過程中將節能理念體現得更加充分。全面性思路能夠使設計人員在工作的過程中不放過對每一個細節的設計,同時還能夠將各種節能措施考慮到設計中,協調各種節能因素從而使民用住宅建筑的節能設計更加科學合理。
3.2全壽命周期思路
民用住宅建筑在設計的過程中,設計人員要結合民用住宅建筑使用的實際情況,考慮建筑的全壽命周期。全壽命周期是指建筑工程從建筑的設計階段開始直到建筑投入使用后所有的功能都沒法正常使用,建筑宣布報廢為止。因此,在對民用住宅建筑進行設計時設計人員不能僅在設計階段考慮建筑的節能措施,也要考慮建筑投入使用后節能措施的作用。民用住宅建筑的節能性設計必須做到全壽命周期內都要進行,設計人員要有遠見,將各種節能措施合理的運用到設計中。全壽命周期的思路可以使單位的利益得到可靠的保障,同時可以滿足民用住宅建筑后期使用的節能水平的不斷提升。
3.3精細化思路
民用住宅建筑在設計的過程中設計人員要在設計中貫徹精細化思路,建筑設計方案在制定的過程中要將各項內容進行細化,要保證設計方案中的所有內容都具有合理性,各項設計都要按照建筑簽訂的合同以及各項質量標準進行,保證民用住宅建筑設計方案在法律限制條件內。設計人員在進行民用住宅建筑設計時要充分運用精細化思路,將每個細節進行考慮分析,不斷的優化建筑中的細節部分。簡單的舉例說明,門窗是建筑的重要部分,在進行民用住在建筑設計的過程中設計人員要結合建筑所處的地理位置合理設計門窗的大小尺寸以及門窗的安裝位置。保證建筑室內采光充足的情況下,要將門窗與墻壁的連接處處理好,避免出現資源的不合理的浪費。此外,設計師要合理建筑室內的保溫結構,避免能源的浪費。
4綠色建筑設計在民用住宅建筑設計中的應用
4.1門窗綠色建筑設計
我國地域遼闊,不同地域溫度差異較大,因此建筑門窗在設計中結合了保溫的功能至關重要,尤其是在我國的東北地區,建筑物門窗的保溫功能在該地區發揮著重要作用,它直接影響著人們的日常生活起居,因此門窗的保溫功能作為衡量門窗好壞的一項重要指標。我國有關門窗的保溫材料市場,能夠供選擇的材料主要有玻璃材料或者鋁合金等,這些材料會根據不同的需求而展現出不同的作用。因此在實際的設計過程中,應根據建筑物的實際情況來選擇門窗的材料,以此來達到保溫作用。在對建筑門窗進行設計時,要結合居住建筑的節能設計,選用滿足建筑節能要求的節能型門窗,使之符合綠色建筑的設計理念,確保門窗設計的節能保溫效果。
4.2建筑室內外環境的綠色建筑設計
在進行建筑室內設計的過程中要充分考慮室內采光的需要,要根據建筑所處地地理位置合理確定建筑的朝向。通常情況下普通光照與局部光照要相互結合使用。建筑室內安裝的燈具等要盡量選擇節能型的,盡量減少電能的損耗。建筑室外的保溫要進行合理設計,保證室內的能夠損失量最小。同時,民用建筑的墻體材料要選擇隔音效果好的環保材料,降低對周邊居民的噪聲污染。此外,民用建筑的出口在設計的過程中要進行合理的設計,保證風口設計的合理性。根據風向做好風口的設計。
4.3屋面的綠色建筑設計
該方面的設計主要包含如下幾種形式:(1)正鋪保溫屋面;可使室內環境更加舒適,保溫材料也不會受到外部環境的侵蝕影響,保證內部的環境效果。在該條件之下,很多建筑都設置了隔氣間層,能夠消除水分所產生的影響。(2)倒鋪保溫屋面;將保溫材料直接鋪設到防水卷材上,可以更好地發揮出卷材的防水作用,使得內部空間的節能效果得到提升。(3)通風降溫屋面。屋面下部位置上設置頂棚空氣間層,將其直接布置到結構層的位置上,利用架空的方式來形成通風通道,可以使得建筑散熱效果滿足運行的需要。(4)種植屋面。通過植物的種植來起到蒸騰作用以及遮蔽處理,從而可以有效保證內部空間的溫度處于合適的范圍內,可以更好地促進生態效果的提高。
4.4開發和利用中水
中水是在建筑給排水系統中產生的生活排水,屬于一種可以二次利用的水資源,對于中水進行開發利用的工作就可以做好綠色建筑中給排水節能節水的工作。實際的生活中,中水的處理需要進行根據凈化處理的標準進行處理,將中水轉化為可以二次利用的生活用水或者農田綠化澆灌用水,實現中水的開發和利用的工作。為了實現此功能,就需要在實際的綠色建筑中給排水工程設計階段出發,進行全局性的中水開發與利用的工作。
4.5綠色建筑設計理念在建筑景觀設計中的應用
民用建筑在設計的過程中為了使人們居住得更加舒適需要在室外進行景觀的設計。景觀設計不僅可以對環境起到美化的作用,同時還會增加人們居住的舒適性。因此,景觀的設計要結合人們生活的實際需要以及環境的特點進行設計。民用建筑的景觀設計要結合建筑結構的特點進行,使得景觀種植與自然環境能夠和諧的發展。
4.6地源熱泵設計
我國雖是能源大國,但是我國人口基數比較大,對于能源的需求量在不斷地增加。因此,民用住在建筑在設計時設計師要考慮對可再生能源的作用。我國現在開發利用比較多的可再生的清潔能源有風能、太陽能等。民用住宅建筑的設計過程中可以充分利用太陽能。通過合理的技術手段,將太陽能轉化為熱能,為建筑在后期使用提供源源不斷的熱水。同時,太陽能可以通過科學技術手段轉化為電能,從而供給建筑使用。地源熱泵設計作為一種新的設計方案,可以有效地提高能源利用率,地源熱泵工程可以儲存和釋放熱能來調節建筑溫度。鑒于室內外空氣溫差大,可保證局部溫度穩定。地源熱泵可以儲存太陽溫度,白天獲取太陽能,晚上在低溫下釋放熱量,實現建筑內的溫度平衡。地源熱泵設計可以有效緩解南方建筑不供暖的問題,也可以減少北方建筑的供熱損失。據調查,采用地源熱泵設計方案的建筑能耗比普通建筑低20%,空調利用率低15%。結合綠色建筑材料(提高隔熱性能),降低地源熱泵的熱損失,延長使用壽命,保證節能效益。與地源熱泵技術類似,太陽能熱水技術是一種建筑給水系統的節能技術。利用太陽能為建筑供水系統提供實時熱能,提高供水初始水溫,降低熱水器使用頻率和電能損耗。地熱能泵的新設計方案在綠色建筑設計過程中也起著非常重要的作用。它可以大大提高有效能利用率,開展地熱能有效利用工作,有利于熱能的儲存和釋放,調節建筑物的溫度,地熱能泵白天儲存太陽的溫度和熱量,而夜間低溫放熱時,內部建筑的溫度基本處于平衡狀態。該設計方案特別適用于南方冬季不供暖,提高能源利用率。也可用于北方,減少部分采暖能耗,有效保證能源的解決。新能源的使用已經融入我們的生活。我國建筑屋頂大多采用太陽能發電設備覆蓋,提高了太陽能資源的利用效果,特別是太陽能資源具有來源廣、設備簡單的特點。光伏一體化建筑的開發利用已成為建筑節能研究的新熱點。在工作中,可以采用墻體、屋頂、門窗等新材料,以及合理的光伏發電和輸電設備,使建筑的能源供應鏈更加清潔,在一定程度上提高了太陽能的利用率,使建筑更加經濟。此外,風能,也是新能源開發利用中非常重要的一環。設備簡單,安裝效率高。它還可以使風能和太陽能發電裝置得到綜合利用,緩解了原有單一模式。
5結束語
總而言之,民用住宅建筑在設計的過程中要充分運用綠色環保設計理念。結合建筑建設地理位置的主要特點,科學合理的設計建筑的整體結構。同時,民用建筑在設計的過程中要實現對資源的合理利用,全面提升能源的利用率。隨著科學技術的不斷發展,人們對于建筑功能性以及舒適性要求越來越高,在滿足人們居住需求的同時,設計師要將綠色建筑理念融入建筑的設計中。此外,綠色建筑設計最大化呈現出一種現代化的建筑時尚氣息與簡約美觀的綠色建筑造型,這種追求可持續發展的設計理念對于建筑工程的實踐具有積極的推動意義。
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作者:栗藝元 單位:保定市建筑設計院有限公司