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关于绿色智能建筑对建筑学的设计要求
摘要:绿色智能建筑对建筑学设计中的区位、规模、投资等各方面都提出了基本要求,本文结合绿色智能建筑设计的必要性,详细分析绿色智能建筑设计总体方案,讨论绿色智能建筑在建筑外围护结构、室内环境等方面的设计策略,希望为提高绿色智能建筑设计水平提供参考。
关键词:绿色智能建筑;建筑学;设计要求
目前我国已经全面进入到信息化、智能化时代,各种先进技术在建筑行业中的应用范围不断扩大,同时相关部门对节能环保提出的要求也越来越高。从建筑行业的角度来看,为实现绿色智能建筑的建设和发展,需要结合可持续发展观念,提高各种信息资源的利用率,妥善处理好目前建筑设计中能耗过高等问题。这样不仅可以推动绿色建筑、智能建筑的建设和发展,而且还可以推动建筑业的可持续发展。
1绿色智能建筑设计的必要性
绿色智能建筑设计将环保和可持续性作为核心原则,通过采用可再生能源、节水措施、高效能源管理等手段来降低对环境的不良影响,这样不仅可以减少碳排放量,而且还可以实现节约资源的目标。此外利用智能系统对室温、光照、风速等参数进行实时监控和调节,尽量减少能源浪费,同时还可以为人们提供健康舒适的室内环境,对空气质量、湿度、噪音等进行监测和分析,根据监测结果来自动调整,以此来提高室内环境质量[1]。对于投资者和业主来说,绿色智能建筑具有更好的市场竞争力,可以实现利益的最大化,而对居住者或者工作人员来说,有利于为用户提供相对健康、舒适的环境。
2绿色智能建筑对建筑学提出的设计要求
2.1绿色智能建筑对建筑区位设计的要求
绿色智能建筑对建筑区位设计提出要求普遍比较高,需要对自然资源、交通、建筑朝向和布局等相关因素条件进行综合分析,这样不仅可以选择适合的建筑区位,而且还可以实现可持续发展目标。基于此,在对建筑区位进行设计时,结合绿色智能建筑设计要求,选择合适的地理位置,通常优先选择具有太阳能、风能等可利用自然资源的地区,并确保建筑物能够最大程度的接受自然光照和通风[2]。与此同时,选择交通相对便捷的区域,这样可以鼓励步行、骑行和公共交通等绿色交通出行方式,有利于减少汽车污染,避免对能源造成严重的消耗。此外在建筑朝向和布局设计方面,要可以合理利用自然光线和日照,一般需要根据当地气候条件,对建筑朝向进行合理规划,以此来减少能源消耗。另外在区位设计时,尽量选择周边环境配套设施比较完善的区域,这样可以满足人们在餐厅、商店、公园等方面的个性化需求,为其日常生活、工作等提供便利条件。还要注意的是在建筑区位设计中,要对周围的水源、植被保护等自然环境进行综合分析,这样可以避免建筑对周边生态环境带来破坏影响。
2.2绿色智能建筑对建筑规模设计的要求
绿色智能建筑是一种以环保和节能为目标的建筑设计理念,其在设计和建设时,主要是将可持续发展原则与建筑规模设计之间形成有效融合,这样有利于减少对自然资源的过度消耗,同时还可以满足用户对室内环境的个性化需求。因此,建筑规模设计时,要结合绿色智能建筑的特点,其普遍追求紧凑的建筑形态,尽量减小建筑占地面积,并合理利用现有土地资源,利用这种紧凑设计方式,不仅可以减少建筑外表面积,而且还可以实现对能源的高效利用。与此同时,绿色智能建筑需要具备一定的灵活性,这样才能够适应不同建筑使用需求,对可拆卸、可扩展和可转换的设计理念展开综合分析,促使建筑可以根据实际需求的变化来进行有针对性的调整[3]。在建筑规模设计时,要将重点放在自然通风和采光条件等方面,对建筑的布局和开窗形式进行合理设计,提高自然风和阳光的利用率,不仅可以保证室内良好的空气流通,而且还可以减少对机械通风、照明系统等过度依赖。此外,绿色智能建筑对能源效益提出的要求普遍比较高,所以在规模设计时,要对建筑朝向、保温隔热、设备效率等因素条件进行综合分析,以此来实现建筑的高效能耗。
2.3绿色智能建筑对建筑投资设计的要求
目前建筑行业的不断快速发展,与其对应的运营阶段投资规模也不断扩大,在对绿色智能建筑进行设计时,其根本目的之一就是为了实现对成本的合理控制。因此,加强对各种绿色节能材的合理利用,结合目前相关数据统计结果,绿色智能建筑在设计和建设时,其投资会增加10至15%左右,但是由于在施工时多数都是以绿色环保材料为主,所以可以降低后续维护成本投入,有利于缓解绿色智能建筑的高额投资,更重要的是可以体现出建筑的绿色环保特点。
3绿色智能建筑设计策略
3.1绿色智能建筑总体方案设计
绿色智能建筑总体方案设计时,要对环境保护、资源节约和能源效率等各方面影响因素进行综合分析,同时结合智能技术来实现建筑的可持续发展,同时通过合理的设计和技术应用,有利于降低建筑对环境或者能源、资源的不良影响,在保证提高建筑能源效率有所提升的同时,可以提高室内环境质量,以此来实现建筑的可持续发展。基于此,在绿色智能建筑总体方案设计时,首先要做的一点就是选择符合实际要求的场地,优化建筑布局,利用高性能的建筑外围结构,尽量减少能量损耗,同时还要选择节能灯具、智能照明系统等先进的智能化技术,以此来提高建筑的能源利用率[4]。在整体方案设计中,还要注重水资源的管理,使用低流量水龙头、节水型厕所和雨水收集系统等措施,有利于减少用水量。同时选择环保材料和可再生资源,避免有限资源的过分依赖,尤其在建筑废弃物处理中,利用分类回收和再利用等手段来降低对生态环境的污染影响。此外对通风系统、温控设备和室内绿化等进行合理规划和设计,保证建筑内部的空气质量,并利用智能控制系统来实现建筑的自动化管理,以此来提高绿智能建筑的设计水平。
3.2绿色智能建筑在建筑外围护结构设计中的应用
在建筑外围护结构设计中,选择利用岩棉、聚苯板等高性能的保温材料有利于提高墙体的保温性能,通过布置隔热层布置以及加强对施工细节的设计,可以减少热桥效应的发生,以此来提高建筑的保温性能。同时在设计时还要加强对建筑气密性的控制,尽量避免出现空气泄露的问题,比如利用高质量的门窗系统,加强门窗与墙体之间的密封性,根据实际要求适当选择密封材料进行处理,有利于减少冷热交换带来的不良影响。此外在建筑外立面设计时,要结合自然光资源,对窗户进行设计,提高自然光的利用率,以此来减少对人工照明的依赖[5]。另外还可以结合风力资源,在综合分析建筑立面与周围环境的基础上,选择适合的凹凸造型和外立面材料,这样可以实现自然通风和景观之间的高效融合,同时还可以借助风力发电技术,在建筑外部添加风力发电装置,以此来提高建筑能源利用率。另外,将智能玻璃、光伏幕墙等智能化技术融入到建筑外围护结构的设计中,可以根据光照和温度,对其透光度进行自动化调节,而光伏幕墙则可以将太阳能转化为电能,以此来满足建筑在供电方面的个性化需求。光伏幕墙设计现状,如图1所示。
3.3绿色智能建筑在建筑室内环境设计中的应用
3.3.1室内遮阳设计
在建筑室内遮阳设计中,通过智能化遮阳系统的设计和利用,可以对室内外光线强度和温度等参数进行监测和分析,这样可以对遮阳设备的开合进行自动化控制,以此来实现对室内光线和热量的调节。同时还可以根据实际需要,精确控制遮阳板、百叶窗或窗帘的开合程度,以便达到最佳遮阳效果。对可调光玻璃或透明电致变色薄膜等适应光学材料进行合理利用,这种类型材料在使用时,一旦受到阳光照射后,可以自动调节光线透过率,减少室内的热辐射,同时保持自然光照度的舒适性,以此来提供相对良好的采光环境[6]。此外,在建筑外立面或者阳台等位置设置遮阳篷、遮阳棚、立面遮阳板等遮阳设施,这样可以直接遮挡阳光照射,降低建筑表面的热吸收和传导力,以此来减少室内的热量辐射。由此可以看出,室内遮阳设计的优化和完善,不仅可以提高室内环境质量,而且还可以最大限度的降低能源消耗。
3.3.2采光和日照设计
对建筑室内窗户进行合理设计,引入自然光的同时,可以利用光线传感器和智能控制系统,对室内光照强度进行实时监测,并根据需要自动控制窗帘、百叶窗或遮阳板的开合,以此来保证室内采光环境的舒适程度。在建筑外立面、屋顶等部位需要选择透明玻璃、太阳能光伏玻璃等光透明材料,这样有利于增加自然光的穿透能力,将更多的自然光引入室内,同时还要利用自然光的反射和折射原理,将室外的阳光引导至室内更深处,实现室内各角落的均匀采光,以此来降低对电灯的过度依赖。此外,在室内墙壁、天花板、地板上使用线性反射板或者镜面反射材料,这样可以对已经进入室内的自然光进行反射和扩散处理,以此来增加室内的光线强度和均匀性,保证室内采光效果。
3.3.3通风换气设计
绿色智能建筑在室内通风换气设计中的应用,可以借助自然通风系统实现室内空气的有效流动,对建筑立面窗户、门窗位置和尺寸等进行合理设计,并确定对应的风道和通风口,利用气流和压力差驱动空气流动,以此来实现室内空气的自然循环。在设计时可以结合智能控制系统和风机设备,实现室内通风换气的智能化调控,该系统可以根据室内空气质量、湿度和温度等参数,对风机运行状态和风速等形成实时有的控制,以此来提高室内通风效果。达到最佳的室内通风效果。此外,绿色智能建筑可以与空气净化系统结合使用,通过过滤、杀菌、去除异味等技术手段,对进入室内的空气进行处理,还可以监测室内空气质量,根据监测结果,对净化设备进行自动化调节和控制。另外利用热回收系统将室内排出的废热,全部都回收利用在室内空气的加热或制冷上,这样有利于实现能源的循环利用,并减少能源消耗和碳排放。
3.3.4隔声降噪设计
对绿色智能建筑结构进行设计时,要提高对噪音污染的重视,积极采取有针对性的对策,尽量减少噪音传递,比如利用吸音材料和隔音膜等技术,在墙体、地板和天花板等建筑元素中增加隔声层,这样可以有效阻断噪音的传递。同时在门窗设计中,要选择具有良好隔声性能的门窗,尽量避免噪音进入室外内,根据实际要求,可以选择特殊窗框和密封技术,并与智能控制系统搭配使用,这样可以根据噪音的高低水平,实现对门窗开闭程度的自动化调节,以此来达到良好的隔音效果。为了降低室内噪音污染影响,可以选择利用吸音板、吸音瓷砖、隔音玻璃等高效隔声材料,这样可以吸收、反射或阻止噪音的传播。另外,还可以通过声学设计来降低噪音,比如在室内布置吸音材料、合理设置家具和装饰物等,这些都可以适当减少噪音反射和共振,以此来提高室内环境质量。
3.4绿色智能建筑在建筑无障碍设计中的应用
在建筑无障碍设计中,需要遵循以人为本的基本原则,同时结合绿色智能建筑的设计理念和基本要求,对无障碍基础设施等进行合理规划,以此来满足不同群体在日常出行、生活等各方面的个性化需求。首先,对建筑入口和通道进行合理设计,比如设置无障碍坡道、电梯和楼梯扶手等设施,这样可以为人们进出建筑物提供便利条件,尤其是对于行动不便的群体具有实质性意义。无障碍坡道设计,如图2所示。
与此同时,在公共区域内配置轮椅坡道、无障碍洗手间、无障碍出入口标识等必要的辅助设施,为人们提供方便快捷服务的同时,可以强调更舒适的使用体验感。此外,通过智能导航系统的设计和优化,可以为特殊群体提供导航和定位服务,帮助行动不便的人士在建筑内部进行定位和导航,这些系统在实际应用过程中,可以借助声音提示、触摸屏、语音识别等技术,为各类型群体提供多样化服务。智能化技术在无障碍设计中的应用,还可以实现与安全设备运行的结合,对建筑内部的安全情况进行实时监测,一旦发现异常现象可以立即自动报警处理,为人们的生命财产安全提供基本保障。另外绿色智能建筑在设计和使用时,可以为人们提供信息无障碍服务,确保视觉和听觉障碍人士也能获得与其他人同等的信息,以便满足不同群体对信息资源的个性化需求。
4结语
科学技术的不断进步和快速发展,相关部门对环境保护重视程度越来越高,建筑行业也要顺应时代发展要求,实现有针对性的改革和创新。与此同时,结合目前信息化、智能化等高新技术的合理利用,对绿色智能建筑进行科学合理的规划和设计,遵循绿色环保、方便智能的基本原则,提高智能建筑设计水平。此外还要遵循以人为本的原则,对无障碍设计等进行完善和优化,尽量为居民提供更舒适、环保,同时还具有人性化特点的环境。还要提高对方案设计、室内设计以及外围护结构设计等方面的要求,这样不仅可以将节能环保的思想观念融入到建筑设计中,而且还可以提高绿色智能建筑的建设质量,以此来实现绿色智能建筑的稳定、高效及可持续发展,为提高建筑施工效益打下良好基础。
参考文献:
[1]郑天鸿.绿色建筑施工管理理念及有效实施策略探讨[J].居舍,2023,(20):173-176.
[2]廖子良.绿色建筑理念下建筑设计发展趋势[J].散装水泥,2023,(02):166-168.
[3]朱续生,何文,王洪等.基于智能化的绿色低碳建筑的探析[J].佛山陶瓷,2023,33(04):93-94+130.
[4]万猛.BIM技术在绿色建筑施工管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2023,(02):112-114.
[5]范文慧.BIM技术在绿色智能建筑设计中的应用研究[J].中国建筑装饰装修,2022,(03):60-61.
[6]李澈.BIM技术在绿色智能建筑设计中的应用分析[J].居舍,2020,(35):79-80+98.
作者简介:张宇(1982.11),女,汉族,湖南长沙,硕士,高级工程师,主要从事建筑学工作方向。


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