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绿色建筑设计技术策略:现代建筑中绿色技术与人文内涵研究

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在夏热冬暖地区的湿热气候下,建筑的外围护结构不同于温带气候的“密闭表皮”的设计方法,建筑立面通过适当的开口获取自然通风,并结合合理的遮阳设计躲避强烈的日照,同时能有效防止雨水进入室内。夏热冬暖地区雨量充沛,在屋顶采用绿化植被遮阳措施具备良好的天然条件。

绿色建筑设计技术策略:现代建筑中绿色技术与人文内涵研究

(一)被动技术策略

1.建筑选址及空间布局

被动技术首先关注的是建筑选址及空间布局,建筑规划的总体布局还需要营造良好的室外热环境

(1)夏季通风和冬季防风。冬夏两季主导风向不同,在规划设计中,建筑群体的选址和规划布局在通风和防风之间应取得平衡和协调。不同地区的建筑最佳朝向不完全一致,广州建筑的最佳朝向是东南向。

(2)计算机辅助模拟设计。在传统的建筑规划设计中,外部环境设计主要从规划的硬性指标要求、建筑的功能空间需求以及景观绿化的布置等方面考虑,所以难以保证获得良好的室外热环境。计算机辅助过程控制的绿色建筑设计,可以在建筑规划阶段借助相应的模拟软件实时有效地指导设计,有效地解决这个问题。

2.建筑外围护结构优化

建筑的围护结构是气候环境的过滤装置。在夏热冬暖地区的湿热气候下,建筑的外围护结构不同于温带气候的“密闭表皮”的设计方法,建筑立面通过适当的开口获取自然通风,并结合合理的遮阳设计躲避强烈的日照,同时能有效防止雨水进入室内。这种建筑的外围护结构更像是一层可以呼吸、自我调节的生物表皮。但是,夏热冬暖地区的建筑窗墙比也非越大越好,大面积的开窗会使得更多的太阳辐射进入室内,造成热环境的不舒适。马来西亚著名生态建筑设计师杨经文根据自己的研究提出建筑的开窗面积不宜超过50%。

3.不同朝向及部位的遮阳措施

在夏热冬暖地区,墙面、窗户与屋顶是建筑物吸收热量的关键部位。

(1)屋顶绿化及屋面遮阳。夏热冬暖地区雨量充沛,在屋顶采用绿化植被遮阳措施具备良好的天然条件。通过屋面的遮阳处理,不仅减少了太阳辐射热量,而且减小了因屋面温度过高而造成对室内热环境的不利影响。目前采用的种植屋面措施,既能够遮阳隔热,还可以通过光合作用消耗或转化部分能量。

(2)建筑围护结构遮阳。建筑各部分围护结构均可以通过建筑遮阳的构造手段,达到阻断部分直射阳光、防止阳光过分照射的作用。这既可以防止对建筑围护结构和室内的升温加热,也可以防止直射阳光造成的强烈眩光。运用遮阳板等材料做成与日照光线成某一有利角度的遮阳构件,综合交错、形式多样的遮阳片形成变化强烈的光影效果,使建筑呈现出相应的美学效果,气候特征赋予了夏热冬暖地区的建筑以独特的风格与生动的表情。(www.xing528.com)

(3)有效组织自然通风。在总体建筑群规划和单体建筑设计中,应根据功能要求和湿热的气候情况,改善建筑外环境,包括冬季防风、夏季及过渡季节促进自然通风以及夏季室外热岛效应的控制。

(4)采用立体绿化。绿化是夏热冬暖地区一种重要的设计元素,在各类建筑物和构筑物的立面、屋顶、地下和上部空间进行多层次、多功能的绿化,可以拓展城市绿化空间、美化城市景观,改善局地气候和生态服务功能。马来西亚建筑师杨经文坚持在高层建筑中引入绿化设计系统,在有些高层建筑中,例如梅纳拉大厦,空中庭院中的植物是从楼的一侧护坡开始,沿着高层建筑的外表面螺旋上升,形成了连续的立体绿化空间。

(二)主动技术策略

1.积极应用可再生能源

夏热冬暖地区也应积极应用可再生能源,如水能、风能太阳能生物质能海洋能等,采用太阳能光伏发电系统、探索太阳能一体化建筑、在建筑中应用地热能与风能,都应进行综合测算并因地制宜地使用。

2.有效降低空调能耗

包括:(1)通过合理的节能建筑设计,增加建筑围护结构的隔热性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施。(2)改善建筑围护结构,如外墙、屋顶和门窗的保温隔热性能。(3)在经济性、可行性允许的前提下可以采用新型节能墙体材料。(4)重视门窗的节能设计。

3.综合水系统管理

通过多种生态手段规划雨水管理,减少热岛效应,减轻暴雨对市政排水管网的压力。结合景观湖进行雨水收集,所收集雨水作为人工湖蒸发补水之用。道路、停车场采用植草砖形成可渗透地面;步行道和单车道考虑采用透水材料铺设;针对不同性质的区域采取不同的雨水收集方式。中水系统经处理达标后回用于冲厕、灌溉绿化和喷洒道路等。节水器具应结合卫生、维护管理和使用寿命的要求进行选择。例如,感应节水龙头比一般的手动水龙头节水30%左右。

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