乡约天尚|绿色建筑的天尚式设计理念与实践
2024-11-14

自2024年《中共中央 国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见》发布以来,社会各界也越发对生态文明建设和环境保护重视起来。无论是农村还是城市,无论是乡村振兴还是城市发展,生态环境的保护都一直是我国的工作重点之一。而在农村和城市的开发建设振兴的过程中,建筑建设也是必不可少的一环。绿色建筑作为一种高质量的建筑形式,其定义与意义在当前的可持续发展战略中占据重要地位。

由国家发展改革委、住房城乡建设部发布的《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》中就指出,到2025年,建筑领域需要更加健全的节能降碳制度体系,城镇新建建筑需要全面执行绿色建筑标准,对于新建超低能耗、近零能耗建筑面积、完成既有建筑节能改造面积、建筑用能中电力消费占比、城镇建筑可再生能源替代率等数据均给出了具体的发展目标目标。因此,本文将介绍结合了二者的产物——绿色建筑,并结合天尚集团多年的经验和底蕴,对绿色建筑的设计原则、设计技术和实践案例进行阐述。

绿色建筑作为一种先进的建筑理念和实践,对于推动建筑行业的可持续发展、保护环境和提高人们的生活质量具有重要意义。随着人们对环保和可持续发展的关注度不断提高,绿色建筑将成为未来建筑行业的主流趋势。

从定义上来说,绿色建筑指的是在建筑的全寿命周期内,包括材料生产、运输、建造、使用、维护和拆除等各个阶段,最大限度地节约如水、能源、土地和材料等各种资源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。这种建筑形式强调在充分利用环境自然资源的同时,对环境无害,不破坏环境基本生态平衡。

绿色建筑不仅关注建筑本身的节能、环保和可持续性,还注重提高居住者的生活质量和健康水平。它通过使用环保材料优化建筑设计采用可再生能源节能技术等手段,实现建筑的低能耗、低排放和高效率。

此外,绿色建筑还强调与自然环境的融合和共生。它注重保护生态环境,减少对自然资源的消耗和破坏,同时利用自然资源和环境优势,创造舒适、健康、宜人的居住环境。

绿色建筑作为一种可持续发展的建筑理念,旨在实现建筑与自然环境的和谐共生,提高人们的生活质量和健康水平,同时促进社会的可持续发展。

绿色建筑的意义深远且广泛,它不仅能够通过采用环保材料、节能技术和可再生能源,显著减少了对环境的污染和破坏,也有助于降低温室气体排放,减少能源消耗,保护自然资源和生态系统,从而对抗区域和全球的气候变化。

绿色建筑还强调资源的有效利用和循环利用,减少了建筑过程中的资源浪费。通过优化建筑设计、使用高效节能设备和系统,绿色建筑能够显著降低水、能源和其他资源的消耗,实现资源的可持续利用。

经济角度来说,虽然绿色建筑在初期投资上可能较高,但其长期经济效益显著。通过降低如能源费用、维护费用等的运营成本,绿色建筑能够为业主和使用者带来经济上的回报。此外,绿色建筑还能提高建筑的市场价值和竞争力,吸引更多的投资者和租户。

用户角度来说,绿色建筑注重提高居住者的生活质量和健康水平。通过提供健康、舒适、安全的使用空间,绿色建筑有助于改善人们的居住环境,提升生活品质。同时,绿色建筑还能促进社区的可持续发展,增强社会凝聚力和归属感。

技术角度来说,绿色建筑的发展推动了建筑技术和材料的创新。为了满足绿色建筑的要求,建筑行业需要不断探索新的节能技术、环保材料和设计理念。这种技术创新不仅有助于提升建筑行业的整体水平,还能为其他行业提供有益的借鉴和启示。

因此,绿色建筑不仅可以保护环境和节约资源,更可以促进经济、社会和环境的协调发展,实现人与自然的和谐共生。

绿色建筑的设计原则涵盖了多个方面,旨在实现人与自然的和谐共生,以及资源的可持续利用。

绿色建筑设计的节约资源原则主要体现在对资源的高效利用和减少浪费上。举例来说,可以通过合理的建筑设计,最大化地利用太阳能进行采光和供暖,减少对传统能源的依赖。比如设置太阳能热水系统、太阳能光伏板等,将太阳能转化为电能或热能,供建筑内部使用。又或者可以在建造如墙体、屋顶、窗户等建筑的围护结构时采用低耗能材料,提高建筑的保温隔热性能,减少能源损失。同时,合理设计窗户的朝向和大小,以充分利用自然光,减少照明能耗。也可以根据自然通风的原理,设置风冷系统,有效利用夏季的主导风向进行降温,减少空调的使用,例如波斯建筑中的风塔就是这一设计的大成之作。此外,还可以采用智能控制系统,根据室内外环境自动调节室内温度,实现能源的高效利用。

在水资源方面,可以通过雨水收集系统,将雨水进行收集、储存和处理,用于建筑内部的冲厕、绿化灌溉等非饮用水用途,减少对市政供水的依赖。同时,在建筑内部使用节水型器具和设施,如节水龙头、节水马桶等,减少水资源的浪费。也可以在绿化设计中,采用耐旱植物和节水灌溉技术,减少绿化用水。

在建筑材料的选择上,优先使用可再生材料,如竹材、木材等,减少对有限资源的开采。并通过优化建筑设计,减少建筑材料的使用量。例如,采用合理的建筑体型和布局,减少不必要的墙体和构件;采用轻质高强度的建筑材料,提高材料的利用效率。

绿色建筑设计的保护环境原则,是绿色建筑设计理念中的核心原则,它强调在建筑设计、建造和运营的全过程中,要尽可能减少对自然环境的破坏和污染,实现人与自然的和谐共生。

因此,在建筑设计之前,设计团队需要对施工场地进行大规模的数据勘查,包括地质、水文、气候、生态等多方面的信息。这些信息将作为制定环保方案的重要依据,以确保建筑在建造和运营过程中不会对环境造成不可逆的损害。应充分考虑与周边环境的融合,保护自然生态和生物多样性。例如,通过绿化带、景观小品等方式,将建筑融入自然环境中,减少对生态环境的破坏。同时,在建筑周边设置生态保护区,为野生动植物提供适宜的生存环境。

在材料选择上,如上文所述,应优先考虑可再生、可循环利用以及对环境友好的材料。例如,使用竹材、石材等天然材料,以及经过检验处理确保对人体无害的木材、树皮、竹材、油漆等。同时,在建造过程中,应采用先进的环保技术,如节能型围护结构、雨水收集与利用系统、太阳能光伏板等,以减少能源消耗和环境污染。

在设计和建造过程中,应采取措施减少污染排放。例如,在建筑内部装设除污系统,以去除烟尘污染,保证空气的正常流通。同时,在施工时要采取各种方法降低噪音污染,保护周边生态环境。此外,还应关注建筑运营过程中的废水、废气、废渣等污染物的处理,确保达到环保标准。

绿色建筑设计的全寿命设计原则是指在建筑的全寿命周期内,包括策划、设计、施工、运营、维护直至拆除等阶段,综合考虑环境、经济、社会等多方面因素,以节约资源、保护环境、提高建筑品质和性能为目标的设计原则。这一般需要综合考虑建筑、经济、环境和能源等多个方面,形成一个庞大的复杂系统。这要求设计者具备系统思维,能够平衡各方面因素,制定科学合理的设计方案。同时,绿色建筑的全寿命设计还需要注重各阶段的衔接和协调,确保建筑在全寿命周期内都能够保持良好的性能和品质。

不同地区和风格的建筑项目有着不同的特点和需求,因此在全寿命设计中需要坚持客观性原则。设计者需要深入调查和分析项目的地理位置、气候条件、社会环境等因素,以及项目的用途、设计要求、资源消耗和环境影响等。在此基础上,制定符合项目实际情况的设计方案,确保建筑能够满足使用者的需求和期望。

绿色建筑设计的宜人性设计原则,主要强调建筑应满足人类居住和使用的舒适性、健康性和便捷性需求。与绝大部分建筑功能类似,绿色建筑也需要有合理的空间布局和良好的室内环境。在设计时,应注重空间的合理布局,确保各个功能区域既相互独立又相互联系,方便用户的日常生活。同时,通过合理的空间规划,可以优化室内采光和通风条件,提高舒适度。也应具备良好的室内环境,包括适宜的温湿度、良好的空气质量、充足的自然光照等。这些条件有助于提升用户的身心健康和生活质量。

绿色建筑设计的灵活性原则是指在建筑设计和规划过程中,充分考虑未来可能发生的变化和需求,使建筑能够适应不同的使用阶段和未来的改造需求。这一原则强调建筑的可持续发展和可再利用性,旨在减少资源浪费和环境破坏。

在设计时,建筑结构和服务系统(如给排水、电气、暖通等)应设计成易于调整、升级和更换的形式。这样,当未来需求发生变化时,可以方便地调整建筑的功能布局和服务系统,而无需进行大规模的建筑改造。同时,可以规划一些多功能空间,这些空间可以根据不同的使用需求进行灵活转换。例如,会议室可以转换成教室、展览厅或活动室等,以适应不同的活动需求。也可以预留一些可扩展的空间或接口,以便在未来需要增加功能或扩大规模时,能够方便地进行扩展。例如,可以在建筑屋顶或外墙预留太阳能光伏板的安装位置,以便未来增加太阳能发电系统。

此外,采用模块化设计可以进一步提高建筑的灵活性和可再利用性。通过将建筑拆分成多个独立的模块,可以根据不同的使用需求进行组合和重新配置,从而实现建筑的多样化利用。

在能源方面,绿色建筑的设计旨在降低能耗、提高能源效率,并尽可能使用可再生能源,以减少对环境的负面影响。

首先是被动式节能设计,可以通过建筑的朝向、布局、窗户设计等手段,最大限度地利用自然光和自然通风,减少对照明和空调系统的依赖。例如,采用玻璃幕墙的朝向设计,尽可能利用太阳能;紧凑的布局缩小了表面积,减少了热损耗。

其次,选择高效的供暖、制冷、照明和热水系统,减少能源浪费。例如,使用高效的太阳能电池板和控制系统,提高能源的利用效率。也可以运用智能控制技术,如建筑能源管理系统(BEMS),对建筑的能源使用进行实时监控和优化,实现能源的最大化利用。

在能源选择方面,首选太阳能、风能、地热能和生物质能等可再生资源。比如在建筑屋顶或外墙安装太阳能光伏板,将太阳能转化为电能或热能供建筑使用。这是绿色建筑中最常见、最成熟的可再生能源利用方式之一。而在风能资源丰富的地区,可以安装小型风力发电机,将风能转化为电能。虽然受风速和风向的影响较大,但在一些特定地点仍具有可行性。对于某些特定区域,比如寒冷或炎热地区,也可以利用地下土壤或地热水的温度进行供暖和制冷,地源热泵系统是一种高效、节能的地热能利用方式。

在与周边环境的适应性上,绿色建筑可以做到与周围环境的和谐共生,通过优化设计和技术手段来减少对环境的负面影响。

比如,在选址时,就可以充分考虑地形、地貌等自然条件,避免对自然环境的破坏。利用地形的高差和地貌特征,进行合理的规划和设计,如利用坡地建设,可以减少土方工程量,同时增加建筑的层次感。充分利用阳光、风、雨等气候资源,合理布局建筑物。例如充分利用阳光,提高建筑物的采光率和太阳能利用率;通过合理的建筑布局和开口设计利用风资源,实现自然通风,减少空调系统的能耗。

在建筑外观设计上,可以充分整合自然景观的整体空间规划,并在条件允许的情况下构建良好过渡的开放性活动空间,为现代建筑物注入更多自然活力。同时根据地方气候的实际情况,合理优化建筑体型设计,尽量减小建筑与外界气候直接接触的外表面积,以维持建筑空间内部稳定舒适的空气环境,减少能源消耗。

水资源作为最重要的自然资源之一,对于水资源的管理、节省和利用是绿色建筑设计的重中之重。这是一个综合性的系统工程,旨在通过科学合理的管理和利用水资源,降低建筑的运营成本,减少对环境的影响,并为居住者和使用者提供更加舒适、健康的环境。

在绿色建筑的设计阶段,需要对建筑的用水需求进行全面、准确的评估,包括不同用途的用水量预测,如生活用水、消防用水、景观用水等。通过详细的分析,确定合理的用水定额,为后续的水资源规划提供依据。随后,根据用水需求评估结果,制定水资源规划方案,包括水资源的来源、分配、利用和排放等。优先考虑使用可替代水资源,如中水、雨水等,减少对自然水源的依赖。

在室内器具选择时,选用高效的节水器具是实现水资源管理的重要手段之一,如低流量的水龙头、节水型马桶和淋浴喷头等。这些节水器具可以在不影响使用功能的前提下,显著减少用水量。而感应式的水龙头和马桶等设备,也能够避免不必要的水浪费。

绿色建材,又称生态建材、环保建材和健康建材,是指采用清洁生产技术,不用或少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。其基本特征主要包括原料采用,产品制造和使用,以及废弃物处理。

具体来说,就是可以尽可能少用天然资源,大量使用尾渣、垃圾、废液等废弃物制作的建材。同时,最好选择可循环或回收利用的建材,避免污染环境的废弃物。中国目前已开发的绿色建材有纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等。例如,“防霉壁纸”经过化学处理,能防止发霉、起泡滋生霉菌;“环保型内外墙乳胶漆”不仅无味、无污染,还能散发香味,并且可以洗涤、复刷;“环保地毯”既能防腐蚀、防虫蛀,又具有防止阴燃的作用;“复合型地板”则是用天然木材,经进口漆表面处理而制成,具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不变形等特点。

在构造方面,绿色建筑的构造技术旨在提高建筑物的能效和可持续性,同时减少对环境的影响。

例如,建筑围护结构的节能优化。通过优化墙体、屋面和门窗等围护结构的保温、隔热和遮阳性能,减少建筑物的能耗。例如,采用外墙外保温技术,使用膨胀聚苯乙烯(EPS)板、挤塑聚苯乙烯(XPS)板等高效保温材料,提高墙体的保温性能;在屋面设置通风层或涂刷热反射涂料,减少屋面对太阳辐射热的吸收;采用节能门窗,如带隔热条的铝合金窗框、Low-E中空玻璃等,提高门窗的气密性和保温性能。

在坚实的理论基础背后,是天尚集团多年在领域耕耘获得的丰厚经验,以及诸多优秀的实践案例。

隆平生物生物育种双创中心项目是一个集科研、办公于一体的综合性建筑项目。它位于海南省三亚市崖州区,用地面积10654.52㎡,建筑计容面积约21309.03㎡,地下建筑面积约9794.83㎡,总建筑规模约31974.83㎡。是天尚集团在海南的优秀项目之一。

图丨隆平生物生物育种双创中心

在设计上,项目以“萌芽”为设计灵感,象征企业充满朝气、活力和奋发向上的气势。在打破传统企业总部办公的基础上,与崖州湾科技城园区发展相结合,在有限的空间内实现功能的无限延伸。同时,项目注重绿色生态的办公环境,力求实现体验型、人文型、循环型“三型合一”。

图丨隆平生物生物育种双创中心

针对三亚的地理位置与气候条件,设计师选择了以玻璃幕墙为主要材料,配合铝板干挂,营造简约现代、颜色淡雅的建筑立面。这种设计不仅美观,还能有效隔绝紫外线,降低室内温度,减少空调能耗。考虑到实验用房对空调系统的特殊要求,项目在每个楼层均设置了VRV空调机位,并在局部楼层的特殊实验用房设置了独立空调机位。这种灵活的空调系统配置,有助于实现能源的精准控制,减少能源浪费。

图丨隆平生物生物育种双创中心

此外,项目规划了下凹式绿地、植草沟、透水铺装等技术设施,通过一系列的竖向设计,将道路与铺装上积累的雨水引入生态设施进行回收、净化和调蓄。部分处理后的雨水会通过雨水管网用于绿地灌溉及路面冲洗等,实现雨水资源的有效利用。

图丨隆平生物生物育种双创中心

在建造过程中,项目融合了桁架楼承板、模壳柱等新工艺、新技术的应用,这些技术不仅提高了施工效率,还有助于减少材料浪费,实现节材目标。此外,在建筑屋顶还采用了覆土或用容器的方式设计出不同层次的绿化空间,形成绿色屋面。这种设计不仅美化了环境,还能净化空气、降温隔热、节约能源,同时延长了屋顶的使用寿命。内庭空间则以植物为主导,为办公提供了简约大气的活动场所,营造了舒适的观赏氛围。同时,植物还能降低能耗与碳排放,有利于改善环境质量。

山东京德智造产业园是一个综合性的产业园区,它位于山东平原经济开发区340国道与仁和路交汇处,属于平原东部新城高速发展区,占地面积667亩,建筑面积约为700000㎡。

图丨山东京德智造产业园

在规划设计中,该园区以“产城融合宜居共享绿色生态”为设计理念,注重生产、生活、生态的和谐共生。这种设计理念有助于实现产业园区的可持续发展,提高土地的节约集约利用水平。以“二心、一片、八区”的结构,建立绿色低碳、创新集聚、活力智慧的园区。

图丨山东京德智造产业园

在设计上,天尚集团选择了多层框架结构厂房设计,不仅提高了土地利用率,还有助于实现能源的节约多层厂房能够充分利用自然光照明,减少照明能耗;同时,通过合理的通风设计,降低空调能耗。此外,在建筑材料和设备选择上,园区注重绿色、节能、环保。采用高效节能的照明设备、空调系统和给排水系统,降低能耗和排放。

图丨山东京德智造产业园

在水循环上,天尚集团为园区内设置了雨水收集系统,将雨水进行收集、储存和利用。并且采用了中水回用技术,将处理后的非饮用水用于绿化、园林浇灌等,有效减少饮用水的消耗。在园区的公共区域和厂房内,也安装了节水器具和设施,如节水龙头、节水马桶等,降低日常用水消耗。

图丨山东京德智造产业园

此外,园区的设计也注重绿化美化,通过种植树木、花草等植物,提高园区的绿化率和生态质量。这不仅有助于改善环境质量,还能为员工提供舒适的工作和生活环境。景观设计则遵循中央轴线布置,由北至南依次形成区域景观空间、公寓景观空间及中心景观空间。这种设计不仅美观大方,还有助于优化园区的生态环境。

作者: 吴越阳

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