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绿色建筑理念在居住建筑设计中的渗透路径分析

2022-04-07

工程与建设 2022年1期
关键词:节水热量保温

张 月

(吉林省建研工程项目管理有限公司,吉林 长春 130031)

0 引 言

绿色建筑理念是建筑产业在市场持续化发展过程中衍生的最新理念,主要是指在建筑设计的全过程中,通过使用绿色材料,实现对各类建筑材料和资源的合理利用,并降低建筑施工和建设过程中产生的污染,从而促进生态环境平衡发展。

1 基于绿色建筑理念的居住建筑设计

1.1 节能墙体材料应用与种植屋面设计

为了满足绿色建筑设计与开发需求,需要在开展建筑设计时,进行环保材料的选择。此次设计选择由地方建筑材料公司研发的新型材料——蒸汽加气混凝土砌块材料,作为建筑结构墙体的主要构成材料,此种砌块在生产时的原材料构成为石灰、水泥、石膏、煤灰、水、发泡试剂,将多种原材料通过搅拌后制成[1]。相比市场内常规的建筑墙体施工材料,此种复合型材料具有保温、隔热、轻量等优势,同时此种材料具有抗压系数高、强度大等特点,符合绿色建筑设计理念的应用需求[2]。此外,此种材料在建筑市场内属于本地材料,因此也可以降低材料购进运输的费用与耗能,并且此种建筑材料属于可循环使用的材料,在建筑墙体中使用可以起到降低环境污染、节能环保等作用。

在此基础上,可采用在屋面种植适宜地区环境植被的方式,设计一个由上至下的防水层。防水层结构从最上层到最底层的结构分别为:种植的植被、土层、砂石覆盖层、中等规模鹅卵石层、橡胶层。通过增设橡胶层的方式,可以避免植被根部生长对建筑屋顶结构造成损坏[3]。在此基础上,可在中等规模鹅卵石层增设排水管道,确保降雨季节堆积在屋顶的雨水可以快速排出。

在建筑屋顶栽种植被,不仅可以起到对建筑室内保温隔热的效果,同时也可以对建筑周边环境起到美化与协调的作用。

1.2 建筑围护结构节能设计

在完成建筑相关设计与规划后,可采用在建筑窗户部位增设外遮阳的方式,提高建筑整体的自适应能力。例如,在建筑窗户位置,用户可以通过调整外遮阳叶片的倾斜角度,改变室内通风的风速与风向。当外部气流通过建筑窗户进入室内时,风流经过百叶的引导,可以使气流具备一致性或规律性,从而达到一种内置风循环的效果。通过调整百叶进行室内风流通的效果图,如图1所示。

图1 建筑室内通风流通效果

在掌握建筑室内风流通的原理后,将相关方面的设计工作与智能化技术进行对接,实现外设的活动百叶遮阳板的自动化调节。此过程如图2所示。

图2 活动百叶遮阳板调节原理

按照图2所示内容,进行外遮阳的灵活设计,不仅可以对阳光直射进行有效抑制,改善室内光照强度的均匀性,同时也可以实现对室内风的有效调节,确保为居住群体提供一个相对适宜的环境。在进行外部遮阳的细部设计时,可尝试使用ECOTECT软件,对设计的遮阳结构进行采光模拟。在前端模拟外界不同环境,进行外部遮阳板的智能化预设,确保用户在室内时外设的遮阳板可以自动调节实现对室内环境的微调整,从而提高建筑室内环境的舒适度,为用户提供一个更加适宜的居住环境。

1.3 居住建筑中水利用系统设计

为实现对居住建筑的绿色节能设计,引入绿色建筑理念,在完成对建筑围护结构节能设计后,针对水资源利用的问题,开展对居住建筑中水利用系统的设计。在设计过程中,将给水、排水、水处理三项技术与居住建筑有机融合,在确保居住建筑日常使用需求的基础上,提高其节水性能。单循环模式下的居住建筑中水利用系统如图3所示。

图3 单循环模式居住建筑中水利用系统

在上述构建的单循环模式居住建筑中水利用系统运行时,能够将居住建筑中产生的生活污水直接排入到城市排水系统当中,并将其中部分优质的水资源作为水源[4]。这种系统结构在实际应用中的投资相对更低,并且运行十分简便,可应用于各种规模的居住建筑结构当中。将图3所示的多个单循环模式居住建筑中水利用系统连接可形成一个多循环的中水利用系统,可针对较大工程量的中水资源进行处理。为了进一步提高节水效果,可结合多个节水设备,将其连接在上述构建的中水利用系统当中,例如节水龙头、节水便器、节水器具等[5]。通常情况下,常见的普通水龙头的出水量为0.2 L/s,按照1分钟时间计算,龙头的出水量可超过12 L,严重影响居住建筑整体的节水性能。但在上述中水利用系统的基础上,引入节水型龙头,其每分钟的出水量都能够降低到3 L以下,大大提高节水效果。

2 绿色环保性能研究

通过本文上述论述,从三个方面结合绿色建筑理念,实现了对居住建筑的创新节能设计。为了进一步验证本文上述提出的居住建筑设计方案在实际应用中的绿色环保性能效果,选择以某正在施工的居住建筑为依托,针对其节能方面进行设计,并分析其按照本文上述设计方案完成设计和施工后的建筑节能效果。为了更直观地分析其绿色环保性能,选择将热量损失作为评价指标。热量损失数值越大,说明居住建筑的隔热保温性能越差,绿色环保性能越差;反之,热量损失数值越小,则说明居住建筑的隔热保温性能越优,绿色环保性能越优。根据上述论述,对该居住建筑的热量损失数值进行计算,其公式为:热量损失=(建筑外墙温度—建筑内墙温度)/建筑外墙温度×100%。根据上述论述,选择居住建筑的5个不同区域对其热量损失进行记录,并将记录结果绘制成表1。

表1 本文居住建筑设计方案不同区域热量损失记录表

根据当前居住建筑建设标准可知,建筑热量损失在20%以内为标准隔热保温性能。从表1中记录的数据可以看出,本文提出的居住建筑设计方案中,5个不同区域的热量损失均在规定的20%以下,说明隔热保温性能良好,具备良好的绿色环保性能,而以往居住建筑的热量损失最大超过44%,严重不符合居住建筑建设要求。因此,通过上述实验的方式证明,本文提出的居住建筑设计方案具有良好的绿色环保性能,符合新时期居住建筑绿色建设要求和发展需要。

3 结束语

在生活条件越发提升后,人们对于建筑室内环境的舒适度需求也在逐步提高,建筑耗能增加是产业发展的必然性趋势。为了缓解此方面问题,本文基于绿色建筑理念的应用,对居住建筑设计方法展开详细的研究,并提出一种全新的居住建筑绿色环保节能设计方案。将新的设计方案应用于实际建筑当中,可有效降低建筑热量损失,提高建筑的隔热、保温性能。本研究对于推动建筑的绿色环保节能设计具有积极意义。

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