淺議綠色建筑設(shè)計(jì)理念、方法及誤區(qū)＊

胡 敏

(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院,四川成都 610207)

淺議綠色建筑設(shè)計(jì)理念、方法及誤區(qū)＊

胡 敏

(四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院,四川成都 610207)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和能源高速消耗的今天,做為耗能的重要產(chǎn)業(yè)——建筑業(yè)應(yīng)該由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式轉(zhuǎn)向高效生態(tài)型發(fā)展模式,綠色建筑因其節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、健康舒適等特點(diǎn),是建筑業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),符合“兩型社會(huì)”建設(shè)要求。本文主要介紹了綠色建筑的設(shè)計(jì)理念、常用設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)的誤區(qū),增進(jìn)對(duì)可持續(xù)性與生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。

綠色建筑;設(shè)計(jì)理念;設(shè)計(jì)方法;可持續(xù)性

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí),資源的過(guò)度消耗、生態(tài)環(huán)境的劇烈破壞、水體的嚴(yán)重污染及氣候的異常變化等問題也隨之產(chǎn)生,而建筑產(chǎn)業(yè)作為資源消耗巨大的重要產(chǎn)業(yè),是國(guó)家實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中舉足輕重的一個(gè)環(huán)節(jié),2008年8月4日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布我國(guó)第一批“綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)”項(xiàng)目,推廣綠色建筑、樹立綠色理念再一次進(jìn)入人們的視野。把綠色賦予建筑是為了讓建筑有健康和再生的機(jī)理,使建筑與生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái),為人們提供舒適的生活、工作環(huán)境,樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀。對(duì)建筑來(lái)說(shuō)就必須實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式轉(zhuǎn)向高效生態(tài)型發(fā)展模式,綠色建筑正是實(shí)施這一轉(zhuǎn)變的必由之路,是當(dāng)今世界建筑的研究熱點(diǎn)和必然發(fā)展趨勢(shì)。

一、綠色建筑的內(nèi)涵

2004年8月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建設(shè)部頒發(fā)的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)綠色建筑作出了如下定義:指在建筑的全壽命周期內(nèi)(包括物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及拆除過(guò)程),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑[1-2]。從概念上來(lái)講,綠色建筑主要包含了以下四點(diǎn):

(1)節(jié)約資源,即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材,主要強(qiáng)調(diào)減少各種資源的浪費(fèi);

(2)保護(hù)環(huán)境,強(qiáng)調(diào)減少環(huán)境污染,減少二氧化碳的排放;

(3)滿足人們的使用要求,為人們提供“健康”、“適用”、“高效”的使用空間;

(4)循環(huán)利用可再生資源。

所謂“綠色建筑”的“綠色”,并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是一個(gè)概念或象征,有些專家把綠色建筑歸結(jié)為具備4R的建筑[3],即Reduce,減少建筑材料、各種資源和不可再生能源的使用;Renewable,利用可再生能源和材料; Recycle,利用回收材料,設(shè)置廢棄物回收系統(tǒng);Reuse,在結(jié)構(gòu)允許的條件下重新使用舊材料。因此,綠色建筑是資源和能源有效利用、保護(hù)環(huán)境舒適、健康、安全的建筑,從而實(shí)現(xiàn)與自然和諧共生。

二、綠色建筑設(shè)計(jì)理念

綠色建筑設(shè)計(jì)理念包括以下幾個(gè)方面:

節(jié)能理念:一般建筑能耗嚴(yán)重,使用過(guò)程中50%的能源被消耗,由此產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色建筑要求將能耗的使用在一般建筑的基礎(chǔ)降低70%～75%,并減少對(duì)水資源的消耗與浪費(fèi)[4]。那么綠色建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分利用太陽(yáng)能,采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),減少采暖和空調(diào)的使用,并根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置風(fēng)冷系統(tǒng),使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向;采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局。

節(jié)約利用理念:在建筑生產(chǎn)及使用過(guò)程中,需要消耗大量自然資源,為了抑制自然資源的枯竭,需要考慮資源的合理使用和處置,提高建筑物的耐久性,合理地使用地方材料,減少資源消耗以及抑制廢棄物的產(chǎn)生。節(jié)約用水,設(shè)置污水處理設(shè)備,進(jìn)行中水回用;選用低能耗可再生環(huán)保型材料,減少木材的使用;充分利用建筑資源,包括對(duì)建材生產(chǎn)廢料、建材包裝廢料、舊建筑利用、建筑設(shè)施公用、施工廢棄物減量、拆除廢棄物的再利用等。

環(huán)保理念:一般建筑實(shí)行商品化生產(chǎn),設(shè)計(jì)實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化;綠色建筑強(qiáng)調(diào)尊重本土文化、自然、氣候,減少溫室氣體排放,提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,進(jìn)行廢水、垃圾處理,實(shí)現(xiàn)環(huán)境零污染;建筑內(nèi)部不使用對(duì)人體有害的建筑材料和裝修材料,盡量采用天然材料;室內(nèi)空氣清新,溫、濕度適當(dāng),使居住者感覺良好;土壤中不存在有毒、有害物質(zhì),地溫適宜,地下水純凈,地磁適中。

和諧理念:一般建筑設(shè)計(jì)理念是封閉的,將建筑與外界隔離。綠色建筑外部要強(qiáng)調(diào)與周邊環(huán)境相融合,內(nèi)部與外部可以自動(dòng)調(diào)節(jié),和諧一致、動(dòng)靜互補(bǔ),追求建筑“四節(jié)”和環(huán)境生態(tài)共存。從整體出發(fā),通過(guò)借景、組景、分景、添景等多種手法,使建筑內(nèi)外環(huán)境協(xié)調(diào)。

三、綠色建筑的設(shè)計(jì)方法

(一)綠色建筑節(jié)地設(shè)計(jì)

珍惜和合理利用每寸土地,是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。國(guó)務(wù)院有關(guān)文件指出,各級(jí)人民政府、地方行政公署要全面規(guī)劃,切實(shí)保護(hù),合理開發(fā)和利用土地資源,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節(jié)約用地,從建筑的角度上講,是指建房活動(dòng)中最大限度少占土地面積,并使綠化面積少損失、不損失,因此在選定建筑的建設(shè)地址后,需對(duì)建設(shè)地段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì),只有與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑才稱得上綠色建筑。綠色建筑的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境,具體問題具體分析。在城市中節(jié)地的技術(shù)措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,降低建筑密度;充分利用地下空間,增加城市容量,改善城市環(huán)境,提高住宅用地的集約度,為今后的持續(xù)發(fā)展留有余地;增加綠地面積,改善住區(qū)的生態(tài)環(huán)境;在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村建設(shè)中,提倡因地制宜,因形就勢(shì),多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護(hù)自然環(huán)境,使建筑與自然環(huán)境互生共融,開發(fā)利用節(jié)地建筑材料。

(二)綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑業(yè)是耗能重要產(chǎn)業(yè),全世界有近30%的能源消耗在建筑物上。在我國(guó),建筑能耗已超過(guò)全國(guó)能源消費(fèi)總量的1/ 4,且逐年呈遞增趨勢(shì),如不及時(shí)地加以改善,所占比例將上升到40%左右[6],因此建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是綠色建筑設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,建筑節(jié)能需要多學(xué)科、多部門的相互溝通和配合,需要根據(jù)建筑所在區(qū)域選擇適合的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑熱工的節(jié)能設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合評(píng)價(jià),然后再進(jìn)行空調(diào)采暖和通風(fēng)的節(jié)能設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)的建筑在增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、保溫性能和提高空調(diào)、采暖設(shè)備能效比、保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境等參數(shù)方面有更好的性能。而建筑耗熱量主要是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成,在傳熱耗熱量所占份額中,屋頂約占7%～8%,外墻約占23%～34%,門窗約占23%～25%,各關(guān)鍵部分節(jié)能設(shè)計(jì)如下[7]:

(1)屋頂節(jié)能設(shè)計(jì):我國(guó)冬季采暖主要用煤,夏季降溫主要用電,合理的屋頂保溫和隔熱設(shè)計(jì)可省出大量的能耗。采用屋頂綠化設(shè)計(jì)技術(shù),增加綠化率,節(jié)約能源和調(diào)節(jié)氣候。

(2)外墻節(jié)能設(shè)計(jì):建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)采用高效材料,進(jìn)行必要的保溫和隔熱設(shè)計(jì),不僅要提高對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求,而且要考慮構(gòu)造柱、圈梁等周邊熱橋部位對(duì)外墻傳熱的影響。

(3)門窗節(jié)能設(shè)計(jì):建筑通風(fēng)、采光性能變優(yōu)的同時(shí)其面積就要相應(yīng)的增大,這樣與外界的交換就會(huì)變多,特別是最近幾年在居住建筑中比較流行的大落地窗和外飄窗,這些對(duì)室內(nèi)的保溫和隔熱都帶來(lái)困難。所以建筑門、窗中特別是戶門、陽(yáng)臺(tái)門及外窗必須進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì),要在設(shè)計(jì)中提高門、窗的保溫和隔熱能力,增加門、窗的密封性,減少通風(fēng)次數(shù),合理減少門、窗的面積,降低建筑能耗。

(三)綠色建筑平面設(shè)計(jì)

合理的朝向能使建筑從陽(yáng)光中獲取大量的能量,住宅往往需要平行布置,并且朝向南面,彼此之間要留出足夠的間距保證冬季的日照時(shí)間。建筑的體形系數(shù)(建筑物表面積與其體積的比值)直接影響建筑能耗的大小,體形系數(shù)越大,單位建筑空間的散熱面積越大,能耗就越高。在相同體積時(shí)分散的布局模式要比集中布局的建筑熱耗大,從節(jié)能的角度宜首選高層和中高層建筑。具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減少建筑外墻面積、控制層高,建筑層高固定時(shí),對(duì)于確定的建筑面積,都有與之相適宜的最佳節(jié)能樓層數(shù),減少體型凹凸變化,采用規(guī)則平面形式。合理的建筑布局可以充分利用現(xiàn)場(chǎng)的資源來(lái)減少建筑耗能以及改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,仔細(xì)劃分建筑內(nèi)的使用功能區(qū),使不需要窗戶的功能區(qū)域盡量安排在建筑物的北面,使具有相似使用功能的功能區(qū)域盡量位于同一區(qū)域。

(四)綠色建筑單體設(shè)計(jì)

外墻設(shè)計(jì)要滿足自然采光、自然通風(fēng)要求,減少對(duì)電器設(shè)備的依賴,設(shè)計(jì)時(shí)采用明廳、明臥、明衛(wèi)、明廚的設(shè)計(jì),外墻設(shè)計(jì)要努力提高室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定。①采用良好的外墻材料,利用更好的隔熱磚代替粘土磚,節(jié)省土地資源;②采用選擇性鍍膜窗戶,其導(dǎo)熱系數(shù)較小,能夠改善室內(nèi)環(huán)境的熱穩(wěn)定性;③加強(qiáng)門窗的氣密性,減少熱交換;④使用各種輕便可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)設(shè)備抵卸夏季太陽(yáng)的直接輻射,同時(shí)冬季能夠調(diào)節(jié)便于采光;⑤采用彈性設(shè)計(jì)方案,提高房屋的適用性、可變性,具體表現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備等靈活性要求上。

四、綠色建筑設(shè)計(jì)誤區(qū)

(一)綠色并不等于高價(jià)或高成本

在樓盤銷售以廣告轟炸和概念炒作盛行的年代,“綠色建筑”也毫無(wú)例外地成為房地產(chǎn)商們朗朗上口的新詞兒,以至于讓人們誤以為綠色建筑就是高檔建筑。仇保興[8]說(shuō):綠色建筑是一個(gè)廣泛的概念,綠色并不意味著高價(jià)和高成本。比如延安窯洞冬暖夏涼,把它改造成中國(guó)式的綠色建筑,造價(jià)并不高;新疆有一種具有當(dāng)?shù)靥厣慕ㄖ?它的墻壁由當(dāng)?shù)氐氖嗪屯笟庑院玫慕斩捊M合而成,保溫性很高,再加上非常當(dāng)?shù)鼗奈蓓?就是一種典型的鄉(xiāng)村綠色建筑,其造價(jià)只有800元/平方米,可謂價(jià)廉物美。

并不是現(xiàn)代化的、高科技的就是綠色建筑,“綠色建筑”常成為一些房地產(chǎn)開發(fā)商提高房?jī)r(jià)的欺騙性概念?，F(xiàn)在應(yīng)大力推廣綠色建筑的標(biāo)識(shí),通過(guò)對(duì)建筑的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和室內(nèi)環(huán)境的具體性能進(jìn)行實(shí)測(cè),給出數(shù)據(jù),規(guī)定對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),把綠色建筑從一個(gè)簡(jiǎn)單的概念變成定量化的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的給予綠色建筑的標(biāo)識(shí),這樣偽綠色就會(huì)現(xiàn)原形,最終會(huì)退出房地產(chǎn)市場(chǎng)。

(二)綠色建筑不僅局限于新建筑

我國(guó)新建建筑節(jié)能工作做得較好,基本遵循了綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn);但把大量既有建筑改造成綠色建筑的工作推進(jìn)的不是很順利,許多既有建筑仍是耗能大戶,據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計(jì),新建建筑在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行率由2005年的53%提高到了2007年的97%;施工階段執(zhí)行強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行率由2005年的21%提高到了2007年的71%,總共每年可節(jié)約700萬(wàn)噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤,未來(lái)的30年之內(nèi),我國(guó)還要新建400多億平方米的建筑,在現(xiàn)行建筑管理體系中,達(dá)不到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)就不得開工,所以新建建筑的節(jié)能只是執(zhí)行問題,難度并不是很大。難度在于如何讓我國(guó)既有的400億平方米建筑節(jié)能改造成綠色建筑。

(三)建筑節(jié)能不只是政府的職責(zé)

每臺(tái)電器設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下耗電一般為其開機(jī)功能的10%左右;一盞11瓦的節(jié)能燈相當(dāng)于60瓦的白熾燈亮度;選用電子鎮(zhèn)流器,較傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器省電30%;變頻式空調(diào)較常規(guī)的非變頻空調(diào)節(jié)能20%至30%[9]。

這些節(jié)能小竅門看似細(xì)小,日積月累,卻能節(jié)省不少能源。推廣綠色建筑不只是政府的職責(zé),廣大居民也是綠色建筑的最終實(shí)踐者和受益者。在綠色建筑的建造過(guò)程中,不僅需要政府去實(shí)施,也需要廣大市民關(guān)心監(jiān)督,不能只停留在專家、政府官員和一些大企業(yè)、大城市,應(yīng)進(jìn)入尋常百姓家。要讓老百姓知道什么是綠色建筑,都能關(guān)注建筑節(jié)能和綠色建筑,都注意房屋的能耗、材料、對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響、二氧化碳的排放,那么就會(huì)形成對(duì)綠色建筑的市場(chǎng)需求,有了市場(chǎng)需求,建筑節(jié)能和綠色建筑才能在全社會(huì)廣泛地推廣應(yīng)用。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著地球人口急劇增長(zhǎng),人類不斷向地球索取,環(huán)境破壞以及自然資源的大量消耗成為制約人類生存發(fā)展的重要因素,建筑是人類文明發(fā)展的載體,是人類文明史的見證。21世紀(jì)是人類由“黑色文明”過(guò)渡到“綠色文明”的新世紀(jì),因此在尊重傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提倡與自然共生的綠色建筑將是21世紀(jì)建筑的主題,新時(shí)期里迫切需要改變傳統(tǒng)的建筑生產(chǎn)模式,大力發(fā)展綠色建筑,使建筑既舒適、健康、高效,又與環(huán)境和諧共生,滿足社會(huì)發(fā)展和人類生活水平提高的客觀需求。

[1]GB/T 50378-2006,綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.綠色建筑技術(shù)文集[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

[3]鄭輯宏,綠色建筑設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法[J].河南建材,2009,(5): 113-115.

[4]鄧世圍,綠色建筑的經(jīng)濟(jì)理性與對(duì)策[J].中外建筑,2008,(8): 119-122.

[5]鄭輯宏,綠色建筑設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法[J].廣東建材,2008, (10):112-114.

[6]陳宇峰.綠色建筑的概念設(shè)計(jì)[J].福建建設(shè)科技,2008,(3):3 -4.

[7]孫延軍,李澎,劉冰.談綠色建筑設(shè)計(jì)[J].陜西建筑,2008,(9).

[8]仇保興.推行綠色建筑加快資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)[J].建筑與文化,2006,(26):8-14.

[9]Malmo.Area developmentBo01-city of To-morrow,Sweden,2001, catalogue of best practice examples[Z].European green buildingforum,2001.

2010-04-07

胡敏(1988-),女,湖南湘潭人,本科生。