绿色建筑技术与建筑造型设计

绿色建筑技术与建筑造型设计

招文鉴

广东博意建筑设计院有限公司 

摘要：本篇文章探讨了绿色建筑技术与建筑造型设计，希望可以在一定程度上推动绿色建筑技术的应用，降低污染，全面增强环境建设与保护工作的实效性，进一步保障我国的环境质量。

关键词：绿色施工技术；建筑工程施工；

引言：建筑行业的工程量庞大、建筑周期长、材料耗损大，因此更需要注重绿色建筑技术的应用，这样才能最大限度地降低对环境的污染，实现资源的节约，进而在追求功能性、美观性的基础上，推动建筑行业的持续发展。目前，施工人员的环保意识相对较弱，很多施工单位选择先进的施工技术来加强环境保护，但在具体实施过程中，仍存在噪声污染、光污染、大气污染等诸多环境问题无法得到有效解决和处置。施工管理人员素质较低，没有实践经验，经常犯错。所以，急需要对相应的绿色建筑技术与建筑造型设计进行一定的分析研究。

1.绿色建筑技术

1.1照明节能技术

照明节能技术是建筑绿色施工技术之一。建筑照明系统使用电能作为其主要能源，降低功耗，保证正常照明要求。在施工阶段，工地的夜间照明通常是太阳能灯具。建筑物竣工使用完后，由楼宇智能照明系统负责对整个室内照明环境进行全程智能跟踪管理，可有效实现建筑自动照明识别，自行开启或关闭该建筑物相关的各种照明监控设备，节约能源。

1.2水循环技术

施工过程中采用水循环技术也是一种环保型绿色施工技术，水循环利用技术可以大大提高水的利用率，减少建筑物水资源浪费。在施工排涝过程管理中，水循环技术主要体现在三个方面，一是基坑雨水径流的有效循环与利用，二是基坑建设施工中排水管理技术中的水源利用，三是部分雨水的循环利用。在建造建筑物的过程中，天气瞬息万变，经常下雨，此时该技术收集雨水，并对处理后的雨水进行利用，存储并用于未来的建设项目。例如，将雨水用来拌水泥。

1.3噪声方面

多年来，施工过程中产生的噪声与干扰已经严重影响了周围群众的正常生活工作，也是目前建筑行业工作者一直关心的社会重点问题，合理科学应用现代绿色施工技术则可以合理有效的控制这种噪声干扰。在实际生产建设过程中，不同建筑施工环节承受的建筑噪声与干扰均不同，很难保证完全能够消除各种噪声，但也可以选择通过实施相应科学的绿色技术措施来适当调整施工噪声。首先，可以尝试在建筑或施工现场安装一种先进适用的工程噪声环境监测评价技术，然后逐步对其情况进行调查分析及处理，并同时采取其它相应配套的噪声污染控制措施，例如可以在建筑施工机械现场直接安装降噪隔音处理设备。其次，为了能够防止设备自身老化等带来潜在的环境噪声问题，还需要逐步加强施工噪声设备经常性的日常维护或保养，以免造成设备长期老化，从而产生一些更严重的潜在噪声。第三，对于一些特别容易会产生较高强度噪声作业的生产建设性项目，在场地条件情况允许的前提下，应尽可能地在诸如搅拌机、研磨机场等全密闭工作场地中进行噪声污染施工。最后，尽可能在建设现场或周围尽快安装相应程度的人工降噪隔音设施，避免夜间作业施工,合理组织安排夜间施工建设程序，将各种噪声干扰施工项目集中控制在全国统一作业时间，减少施工对建设周边生活环境质量的影响。

2.建筑造型设计

2.1通风技术影响下的造型创新

风能的应用是绿色建筑技术应用的重要组成部分，建筑师在适应自然环境、合理利用风能的基础上，还可以创造出具有独特特色的建筑形式。在伦敦传统的市区里，由诺曼福斯特设计的瑞士再保险大厦，是考虑到自然通风和有序气流的独特建筑形式的典型例子。

瑞士再保险大厦的整体造型基于风能利用的两个主要方面:首先，建筑整体造型采用了子弹型曲线，流线型曲面可引导建筑周围气流上升，使气流顺利通过建筑表面。这种流线型设计不仅可以保证自然气流能缓慢安全地顺利流过建筑物内部的各个表面，而且当风通过建筑物表面时，会被建筑物表面上呈锯齿形排列的捕风器"捕捉"，从而完全实现了室内的自然气流通风。详情请见下图（1）《瑞士再保险大厦的结构示意图》：

图（1）《瑞士再保险大厦的结构示意图》

其次，还因采用了子弹形的流线型造型，避免室内出现强烈的垂直向下的涡流声和强风。一般来说，当气流运动受到周围高层建筑气流的明显阻碍影响时，建筑物的周围地面和其下方也会伴随产生一些强风气流。通过计算机模拟和风洞测试，福斯特根据强风气流运动本身产生的气流特性选择建筑物流线形。该建筑整体呈向上线性的创新建筑形态是建筑适应于自然的通风结构和自然气流向上运动方向的综合结果。此外，一些建筑的造型创新是根据风能的利用将流线型造型与风力发电设施相结合的结果。例如，迈阿密的COR 大楼、巴林的世界贸易中心和迪拜的能源塔都是通过使用风能形成的建筑创新的经典例子。

2.2节能技术影响下的造型创新

伦敦市政大厦的节能遮阳技术设计和屋顶造型设计不仅是可以实现通过屋顶遮阳达到建筑物节能保护的最终目的，还可以大幅缩小建筑物内的空调散热面积。这些建筑节能遮阳技术已经导致了一定创新程度上的绿色建筑创新。绿色建筑的相关理念请见下图(2)。Foster+Partners合作投资建造出的伦敦另有一座地标建筑——伦敦行政大楼，是融合了节能和技术创新建筑理念的一个经典范例。总体而言，伦敦行政办公楼是一个完全没有任何正反面的变形球形，高达约为50米，共有大约10层。福斯特的命名灵感也来自于伦敦行政大楼，这一灵感的由来是因为气候，北半球寒冷地区气候中的大型动物们经常喜欢聚集在一起取暖，并通过减少它们体内的热表面积以减少散热速度来保持体温。

减少建筑外墙与建筑物外部环境中的空气接触的面积已成为伦敦行政大楼外立面设计时的一些重要建筑原则和建筑规则。使用致密的形状球体来减少建筑物表面积的一种方法，可以大幅减少建筑物外墙在寒冷夏季下直接暴露在直射阳光作用下的反射和吸热，以及减少室内热传递，优化能源利用效率。伦敦行政大楼的几何设计也是实验计算和模拟比较的结果。首先，通过对相关区域的年日照规律进行模拟分析，得到建筑表面的年热分布图，该分布图成为建筑造型切割变形的依据。经过计算和比较，使用压缩变形球体形状，建筑物的外表面积与相同体积的立方体相比可以减少25%。减少建筑物的外部面积意味着优化能源效率，致密可变形球体形状还使用了一些主动和被动的遮光装置。建筑造型朝南，阳光直射，每层楼板均采用悬挑结构，使大部分建筑表面受到上层的保护，避免强烈的阳光直射，这也是这种建筑风格的一个显着特点。

图（2）绿色建筑的相关理念示意图

2.3采光技术影响下的造型创新

当瑞士再保险大楼专注于解决通风问题而伦敦行政大楼专注于节能时，绿色建筑技术的使用塑造了建筑建模的创新。那么，斯图加特火车站的创新造型是综合运用各种绿色建筑技术的结果，尤其是轻质建筑技术，是以解决照明问题为核心的自然结果。

火车站的新造型是环保建筑技术应用的结果，特别是轻质建筑膜结构与照明技术相结合。早在1960年代，著名的建筑结构研究员弗莱奥托就通过研究肥皂膜的受力实验，发现了"光眼"结构。所谓"光眼"结构是指以孔隙和薄膜为主，无内张力的单体结构单元。单个"光眼"结构可以实现建筑的自然采光，多个"光眼"单体组合可以形成一个大的建筑空间，对建筑有很多好处。德国斯图加特火车站采用组合"光眼"结构，既实现了建筑形式的创新，又实现了自然采光。建筑师们通过对模型体的模拟试验和测试，利用光眼单体结构的组合，获得了足够的火车站建筑空间所需的自然光，并据此创新设计了各种建筑表现形式。例如，斯图加特火车站建筑的光学结构形式采用多层金属丝网骨架、预应力混凝土骨架组成的支撑结构框架以及一层透明薄膜。这种创造结构形式的方法类似于著名建筑师高迪用来创造不规则建筑形式的配重法，对节约建筑材料具有重要意义。在建造这座建筑时，其他绿色建筑技术也用于控制温度和通风，但以照明为重点的"光眼"结构技术的应用对整体外观的影响最大。

3.结语:

综上所述，绿色建筑技术的综合应用，不仅在于能够真正实现了一个综合整体的环境生态目标和绿色节能目的。而且，在这种绿色建筑技术产品的实际使用中，能解决建筑通风、保温、节能减排及室内自然采光等问题，突出说明该新兴绿色建筑技术材料的广泛运用，同样也能帮助实现绿色建筑造型的持续创新，这无疑能引起广大建筑设计创作者的高度关。

参考文献

[1]陈猛,施坚坚,赵达,李卿博,杨欣.绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用[J].工程建设与设计.2022.08.236.

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