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關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑建筑節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化
1前言
我們向界索要資源滿足城市化的需要,再將廢物排放給自然,終于面臨著資源枯竭,同時環(huán)境污染威脅生存的難堪局面。在這種情況下,可持續(xù)的觀念逐步為越來越多的人認(rèn)同。可持續(xù)發(fā)展呼吁人們放棄現(xiàn)在高能耗、高增長、高污染的粗放型生產(chǎn)方式和高消費(fèi)高浪費(fèi)的生活方式,以保持資源的可持續(xù)利用性。建筑產(chǎn)業(yè)就是典型的立足于資源和能源大量消耗的產(chǎn)業(yè),人們也早已開始實現(xiàn)可持續(xù)性建筑的途徑。1994年11月,第一屆可持續(xù)建筑國際會議在美國舉行,會議對可持續(xù)建筑做了全面探討,指出可持續(xù)性建筑的主要是資源、環(huán)境、設(shè)計和環(huán)境及它們之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系。[2]各國都有做可持續(xù)性的建筑的嘗試,如美國有“資源保護(hù)屋”,英國MiltonKeynes有能源公園,丹麥有可再生住房等。縱觀這些建筑,可持續(xù)建筑的技術(shù)應(yīng)具有以下4R屬性:
RESOURCE—資源的保護(hù)和合理利用,有節(jié)制的開發(fā)自然資源;
REDUCE—降低能耗、減小能源消費(fèi)對環(huán)境的有害影響,減小污染物排放量;
REUNITE—充分利用地方材料與高加工新型生態(tài)節(jié)能建材;
RECYCLE——資源與建材的再生利用,變廢為寶。
我們尋找可持續(xù)性建筑最關(guān)鍵的部位,并提出相應(yīng)的解決。首先,可持續(xù)性要求對能源的消耗小。這意味著除了要做好護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱,降低冷熱負(fù)荷外,各種新技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的也是建筑節(jié)能得以實現(xiàn)的重要途徑。其次,可持續(xù)性要求能源的可持續(xù)性,新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也是很重要的思路。最后,要做到對環(huán)境影響小,就必須做到可再生利用自然資源及建筑材料等人造材料的可再生利用。
2實現(xiàn)可持續(xù)性建筑的技術(shù)途徑
2.1護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱技術(shù)
以民用建筑為例,冬季熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和加熱由門窗縫隙涌入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。因而圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途徑。我國建筑節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)中,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)其中47.2%的節(jié)能任務(wù)。[1]
2.1.1外墻
外墻基本耗熱量公式Qj=AK(tR-to,w)a(a為溫差修正)及冷負(fù)荷計算公式為Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα為外表面放熱系數(shù)修正,kρ為吸收系數(shù)修正),可見節(jié)能主要要控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面積A、傳熱系數(shù)K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有對應(yīng)的以下幾條降低負(fù)荷的措施:
1)優(yōu)化建筑外形,以最小的建筑外表面積包容最大的建筑空間即減輕墻外表面積的影響。外表面積和體積之比推薦值為0.4。建筑形體系數(shù)每增加一個點,建筑能耗將增加5%左右。還應(yīng)考慮作合理平面布置,如將電梯、樓梯、管道井、機(jī)房等布置在建筑物的南側(cè)或西側(cè),可以有效阻擋日射,減少室內(nèi)得熱量。
2)采用保溫隔熱,傳熱系數(shù)小的墻體材料。此類外墻材料有各類砌塊、復(fù)合輕墻板以及外墻復(fù)合墻體保溫技術(shù)等,,在[3]中有較詳盡的介紹。
3)外裝飾盡量做淺色處理,采用光滑飾面材料,降低kρ,減少表面對輻射的吸收;
4)硬質(zhì)鋪地表面蓄積太陽能熱量,會導(dǎo)致建筑周圍溫度的上升。如果利用綠地區(qū)域替代,將降低地面附近室外空氣的溫度。減少室內(nèi)外溫差,從而降低冷負(fù)荷。參見文獻(xiàn)[4]
5)研究如“可呼吸外墻”類同時具有良好生態(tài)性能的外墻。參見文獻(xiàn)[4]
2.1.2窗
窗的傳熱系數(shù)比墻的大很多,又經(jīng)常開啟,是冬季耗熱的關(guān)鍵部位。窗的冷負(fù)荷分瞬變得熱和日射得熱,日射得熱是室內(nèi)通過窗玻璃得到的太陽輻射熱,其計算公式為Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面積,Cs窗玻璃的遮陽系數(shù),Ci-窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù))。由公式可看出,針對窗戶的節(jié)能技術(shù)主要有:
1)結(jié)合建筑物朝向,緯度,合理的控制窗墻比,如高緯度南向窗戶面積取大一點,以更好的利用太陽輻射,降低采暖能耗。適當(dāng)確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸,安裝可調(diào)式百葉、窗簾,調(diào)節(jié)室內(nèi)日照。或采用遮陽系統(tǒng),一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上,可控可調(diào),以到不同時間,據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
2)采用多層窗或采用中空玻璃,利用空氣夾層熱阻較小的原理,降低玻璃的傳熱系數(shù)。普通單層玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保溫隔熱性能大大提高。選擇氣密性好,導(dǎo)熱系數(shù)小的塑料窗框代替常用的金屬窗框,可有效減少冷風(fēng)浸入。
3)采用吸熱玻璃、鍍膜反射玻璃、夾層變玻璃等技術(shù),降低玻璃的Cs,有效阻止通過玻璃的太陽輻射和室內(nèi)熱輻射。但這些高技術(shù)產(chǎn)品價格昂貴,希望在發(fā)展玻璃深加工的同時能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。
2.1.3屋頂
1)采用高保溫材料。我國平屋頂保溫材料應(yīng)用較多的主要是加氣砼和膨脹珍珠棉,保溫隔熱性能一般。近幾年廣東等地推廣使用一種預(yù)制好的隔熱磚,可在結(jié)構(gòu)層上直接鋪設(shè)。有的地方用舒樂板作屋面保溫,也取得了較好的效果。新近研制的防水珍珠保溫板,具有帶排氣孔、重量輕、憎水率高、強(qiáng)度高、保溫性能好等特點。
2)屋頂設(shè)置高效隔熱層。可防止大量輻射熱侵入室內(nèi),減少空調(diào)等耗能。隔熱層在設(shè)計時,不僅要保證有一定的隔熱空間,而且還應(yīng)該保證隔熱層能夠通風(fēng),及時將熱量帶走,才能有效的保證隔熱效果。我國傳統(tǒng)的坡屋面設(shè)計就能較好地滿足這個要求;
3)蓄水隔熱屋面。利用水生植物遮陽,反射和吸收太陽輻射,以及利用蓄水的蒸發(fā)來提高隔熱效果;條件允許時在屋頂上覆土,做植被屋面。上面種密葉植物,利用植物遮陽,覆土作為隔熱層提高隔熱性能。
2.2暖通空調(diào)新技術(shù)
建筑能耗降低主要體現(xiàn)在暖通空調(diào)設(shè)備的裝機(jī)容量減少和運(yùn)行的性上,因此,暖通空調(diào)技術(shù)措施的改進(jìn)和落實應(yīng)用是建筑節(jié)能得以實現(xiàn)的根本途徑。
2.2.1采暖新技術(shù)
冬季采暖是北方地區(qū)住宅必不可少的,主要采用集中供暖。熱源供給主體是熱力公司或小區(qū)鍋爐房。我國目前市政集中供暖方式比例為46%,分戶式取暖比例僅次于市政集中供暖,為44%。分戶采暖方式的特點在于用戶可以根據(jù)自己的喜好隨意選擇,同時用熱也可以單獨(dú)計量。隨著清潔能源的使用及新技術(shù)、新產(chǎn)品的出現(xiàn),使采暖方式的多元化選擇成為可能,集中供暖方式的壟斷地位受到挑戰(zhàn),采暖、熱水一體化的獨(dú)立分戶采暖等方式紛紛出現(xiàn)。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⒛茉礂l件和建筑情況,發(fā)展采用適宜的節(jié)能采暖方式,如輻射采暖,主要依靠供熱部件與結(jié)構(gòu)內(nèi)表面間的輻射換熱為各房間供熱(冷),熱舒適增加,減少房間上部溫度升高增加的無效熱損失,因此可節(jié)省采暖能耗。
2.2.2通風(fēng)空調(diào)新技術(shù)
目前較多采用的是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)及定風(fēng)量全空氣系統(tǒng),但以下幾種系統(tǒng)形式有著較好的節(jié)能效果,建議因地制宜的選擇使用。
1)盡量采用自然通風(fēng)。采用自然通風(fēng)可以減少制冷負(fù)荷,并帶走室內(nèi)有毒及有異味物質(zhì),其動力是室內(nèi)外溫度差引起的熱壓和風(fēng)壓壓力差。這種被動式的通風(fēng)空調(diào)技術(shù)不開風(fēng)機(jī),無需制冷,應(yīng)加以充分考慮,設(shè)計在溫和天氣如春冬過渡季節(jié)直接對流通風(fēng),實現(xiàn)基本零能耗;而在熱而無風(fēng)的日子盡量設(shè)計利用煙囪效應(yīng)、風(fēng)塔效應(yīng)引風(fēng)入內(nèi)。
2)變制冷劑流量VRV系統(tǒng)。以制冷劑直接作為熱傳送介質(zhì),其每公斤傳送的熱量是205KJ/kg,幾乎是水的10倍和空氣的20倍,同時可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變化,瞬間進(jìn)行容量調(diào)整,使VRV系統(tǒng)能在高效率工況下運(yùn)行,具有顯著節(jié)能效益,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。用水環(huán)路將小型的水/空氣熱泵機(jī)組并聯(lián)在一起,構(gòu)成一個以回收建筑物內(nèi)余熱為主要特點的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。節(jié)能環(huán)保效益顯著。
4)蓄能空調(diào)。利用晚上電價較低時段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰調(diào)谷的作用。[11]
5)變風(fēng)量空調(diào)VAV系統(tǒng)。送風(fēng)狀態(tài)保持不變,改變送風(fēng)量來適應(yīng)室外氣象變化,從而降低了冷水機(jī)組的制冷量,也降低的風(fēng)機(jī)的能耗。
6)熱泵空調(diào)技術(shù)。將自然環(huán)境(太陽能、空氣、水、土壤)中的低位能轉(zhuǎn)化為高位能。以土壤源熱泵為例,在一定深度的地層中,土壤溫度達(dá)到了一個比較穩(wěn)定的數(shù)值,冷熱媒流經(jīng)這些區(qū)域進(jìn)行熱交換后可直接用于空調(diào)系統(tǒng)。未來地下土壤的冷或熱能的利用會成為非常重要的可再生能源之一,因為這種能源普遍存在,既沒有污染物排放,也不生成污染物,另一方面運(yùn)作費(fèi)用極低,只需要進(jìn)行初始投資回收的評估。
7)區(qū)域供冷技術(shù)。這樣可以采用效率高的大容量機(jī)組,考慮負(fù)荷參差系數(shù)而使裝機(jī)容量減少,與分散式供冷相比,機(jī)房面積和管理人員都大幅減少,能源利用更為合理有效。
比較以上幾種空調(diào)技術(shù),還是有一些不盡如人意的地方:采用通風(fēng)時,如果建筑周圍外環(huán)境質(zhì)量較差,則容易引入外界的空氣污染等不良因素,同時可能導(dǎo)致熱/冷流失,降低隔熱效果;考慮制冷劑的價格的環(huán)境污染,VRV系統(tǒng)的容量不能很大;水環(huán)熱泵的建筑必須有內(nèi)外分區(qū);蓄能空調(diào)只有在晝夜電價有較大差異時才有意義;VAV系統(tǒng)的自控很不好實現(xiàn),國內(nèi)罕有成功的實例;地源熱泵地場溫度分布的測定還不完善,以及布管技術(shù)與管材的選擇問題,還有一年中從地下獲取的和排放的熱量應(yīng)如何保持平衡等問題而水源熱泵回灌成本太高,而且要求必須有環(huán)境水源才能實現(xiàn)。因此,總的來說,因地制宜,合理設(shè)計是利用這些空調(diào)技術(shù)達(dá)到節(jié)能降耗目的的前提。
不論是采用何種通風(fēng)空調(diào)形式,都要注意自動化技術(shù)與暖通空調(diào)技術(shù)的配合,才能更好的實現(xiàn)建筑設(shè)備系統(tǒng)的合理設(shè)計、有效使用以及運(yùn)行控制過程中的能量節(jié)約。建筑自動化即實現(xiàn)建筑設(shè)備系統(tǒng)(如供熱空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等)的監(jiān)測、管理、運(yùn)行和控制的自動化,根據(jù)室外氣候條件和室內(nèi)參數(shù)設(shè)定值,自動調(diào)整空調(diào)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),真正做到設(shè)備響應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍WC建筑設(shè)備在提供要求的建筑環(huán)境的同時,達(dá)到初投資、運(yùn)行費(fèi)和維修服務(wù)費(fèi)最小的優(yōu)化目標(biāo)。
再者,暖通空調(diào)設(shè)備的選型應(yīng)分考慮各種節(jié)能及優(yōu)化措施對設(shè)計負(fù)荷的,負(fù)荷不能再參照舊有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型充和材料熱工性能,否則會造成計算得到的冷熱負(fù)荷與實際冷熱負(fù)荷存在不小的差異。還應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合理的安全系數(shù),從而合理為暖通空調(diào)設(shè)備選型定裝機(jī)容量,以節(jié)省初次投資和做到精確控制運(yùn)行工況,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。另外,照明負(fù)荷的大小、辦公設(shè)備耗能指標(biāo)及建筑內(nèi)人員密度等都應(yīng)采用反映實際情況的合理的參數(shù)值,而非僅僅依賴設(shè)計手冊上的概算指標(biāo)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。
另外,還應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃對整個能源系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計,為暖通空調(diào)系統(tǒng)配置合理的能源轉(zhuǎn)化與能源輸送系統(tǒng),重點為我國北方地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn),長江中下游地區(qū)的供熱、供冷方式,與集中供熱、供冷相適應(yīng)的大型制冷供熱裝置以及全面規(guī)劃電力、煤氣、冷熱源及蓄能的能源系統(tǒng)。能源系統(tǒng)設(shè)計的很小變更,也會意味著大數(shù)量級的能耗降低。
2.3新能源技術(shù)
2l世紀(jì)住宅應(yīng)大力開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、水能和生物能等綠色能源,實現(xiàn)一定程度上的能源自給自足,保護(hù)未來的生態(tài)和環(huán)境,為將來的提供優(yōu)良的基礎(chǔ)。太陽能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的綠色能源,應(yīng)優(yōu)先選用被動式太陽能技術(shù),而主動式太陽能技術(shù)的采用則作為補(bǔ)充。被動式太陽能利用在設(shè)計時可在地面、屋頂安裝一些裝置直接利用太陽能,如太陽能恒溫房;也可在護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣層中填以高效熱反射材料,達(dá)到保溫隔熱的目的,而在陽光充足的寒冷地區(qū),則可將護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計成蓄熱材料;還可利用太陽能收集器或其他裝置將太陽能進(jìn)行收集、貯存和轉(zhuǎn)換。在設(shè)計時、要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c,充分利用本地氣候資源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者與自然的人為隔離,同時也可節(jié)能能源。主動式太陽能利用可通過窗戶集熱板系統(tǒng)、空氣集熱板系統(tǒng)、透明熱阻材料組合墻等來實現(xiàn)。參見[4]
2.4可再生技術(shù)
可再生技術(shù)的意義重大:變廢為寶,同時解決污染問題。利用可再生資源逐步替代不可再生資源的領(lǐng)域,以應(yīng)對未來建筑必須面臨的諸如環(huán)境和生態(tài)保護(hù),最少能源耗費(fèi)等方方面面的挑戰(zhàn)。一方面要實現(xiàn)自然資源的可再生,另一方面要努力實現(xiàn)垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。
自然資源如雨水可以收集起來,引入蓄水池中,適度凈化后用于澆灌花園、清洗和衛(wèi)生間沖水等。還可以利用蒸發(fā)效應(yīng)冷卻建筑外結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)成元素,與自然通風(fēng)協(xié)同作用,清潔環(huán)保地達(dá)到保證室內(nèi)空間熱舒適的程度。
垃圾處理,減量化是解決問題的關(guān)鍵,對建筑及生活垃圾可采用分類回收及無害化解體處理。如由廢紙、廢紙板可制成保溫材料和底襯;由廢塑料可制成管子和地毯;廢電池回收處理可回收大量金屬等。在建造時會產(chǎn)生垃圾,應(yīng)在建筑設(shè)計中注重尺度的推敲,符合模數(shù),選擇使用高效、精良的產(chǎn)品及考慮材料維護(hù)更換周期,采用對環(huán)境更為有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意對建材及生產(chǎn)過程中的三廢和廢熱綜合利用、開發(fā)。
傳統(tǒng)建材生產(chǎn)-使用-廢棄的過程,可以說是一種將大量資源提取出來,再將大量廢棄物排回到環(huán)境中去的惡性循環(huán)過程,忽視了環(huán)境協(xié)調(diào)性和舒適性。其中最關(guān)鍵的是利用混凝土和水泥固體廢棄物生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境建材[8]。
在我國,每年澆注混凝土約15—20億m3,開山采砂石約為11—14億m3。廢棄混凝土量約為60億萬m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充當(dāng)?shù)缆泛徒ㄖ锏幕A(chǔ)墊層外,絕大多數(shù)作為垃圾填埋,不僅占用大批土地(甚至耕地),而且還對環(huán)境造成污染。由于廢棄混凝土塊中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,經(jīng)過破碎、清洗、分級后作為骨料再利用,則不但可以降低成本,節(jié)省天然資源,還能減少城市環(huán)境污染。參見文獻(xiàn)[6][7].我國每年約生產(chǎn)水泥5億多噸,生產(chǎn)過程需消耗大量石灰石、粘土和標(biāo)準(zhǔn)煤,同時產(chǎn)生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡。水泥要大力提高其資源利用率和廢物回收率,并能充分利用其它工業(yè)廢渣廢料。參見文獻(xiàn)[7]
3結(jié)論
可持續(xù)性建筑強(qiáng)調(diào)建筑環(huán)境與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)共存,有機(jī)結(jié)合,要從土地開發(fā)、建筑布局、建材選擇、建筑使用及維護(hù)以及建筑拆除的整個生命周期中,體現(xiàn)出對自然資源的索取少,能源消耗小,對環(huán)境影響小,再生利用率高的新特征。
總體來說,我們應(yīng)首選優(yōu)化設(shè)計,結(jié)合具體建筑盡可能采用簡單合適的技術(shù),盡量適應(yīng)環(huán)境的特點,依靠自然力來滿足舒適性要求。盡管這種被認(rèn)為是被動的技術(shù),但其在節(jié)能及環(huán)境保護(hù)方面的作用卻是不容忽視的。另一方面,我們要以辯證的觀點、審慎的態(tài)度對待新技術(shù)。從整體性,協(xié)調(diào)性的觀點來看,有一些所謂的可持續(xù)性技術(shù)只是某些環(huán)節(jié)的某些屬性的改善,并不一定代表了整體水平的提高,相反有時大量高能耗的建筑設(shè)施及其施工反而會極大地抵消其積極的一面。為了實現(xiàn)可持續(xù)性建筑,我們應(yīng)以建筑和暖通行業(yè)為基點,材料、自動化等行業(yè)為支持,提高建筑的綜合效益,讓建筑環(huán)境與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
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隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑工程項目隨之增多,在建筑工程項目施工過程中,因為施工材料沒有及時的進(jìn)行處理會對人們生活環(huán)境造成一定的污染,與此同時,浪費(fèi)了許多的原材料,使建筑單位的利益受到了一定損害。為了保證建筑單位的利益和人們生活環(huán)境,我國實行了建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,本文對我國建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中的問題進(jìn)行了研究和分析,并且給出了加快建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的對策,希望對我國建筑企業(yè)發(fā)展有所幫助。
關(guān)鍵詞:
建筑經(jīng)濟(jì);可持續(xù)發(fā)展;現(xiàn)狀及措施
我國經(jīng)濟(jì)正處于發(fā)展的階段,建筑企業(yè)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大推動作用,但是經(jīng)過專業(yè)人士調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國建筑企業(yè)在進(jìn)行施工過程時資源和能源的浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重,這樣的情況不僅沒有給建筑施工單位帶來更多經(jīng)濟(jì)效益,還對人們生活的環(huán)境造成了污染,針對上述情況,對建筑經(jīng)濟(jì)實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)變得迫在眉睫。
一、對我國建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行分析
我國在建筑經(jīng)濟(jì)上引進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的時間很短,建筑單位的管理人員對可持續(xù)發(fā)展的理念還沒有透徹理解,不能真正的將可持續(xù)發(fā)展運(yùn)用到實際施工過程中,使建筑經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展失去了原有的意義和價值。通過專業(yè)人士調(diào)查發(fā)現(xiàn),在建筑經(jīng)濟(jì)上實行可持續(xù)發(fā)展主要存在以下問題。首先,政府部門和建筑施工單位對可持續(xù)發(fā)展沒有足夠的重視。政府部門只是單純的下發(fā)上級任務(wù),不能真正對其進(jìn)行理解,認(rèn)識不到可持續(xù)發(fā)展的重要性,政府部門的態(tài)度對建筑單位也有一定的影響,使建筑單位對其沒有足夠的重視,只重視建筑工程項目施工的進(jìn)度和自己的經(jīng)濟(jì)效益。其次,建筑單位對可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識程度不夠。建筑單位的管理人員只是對可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行片面了解,沒有真正的理解其內(nèi)涵和意義,這樣的情況對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的速度與規(guī)模有很大影響。再次,對可持續(xù)發(fā)展沒有投入足夠的資金。為了使可持續(xù)發(fā)展在建筑經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮其作用和意義,需要建筑單位投入一定的資金,將可持續(xù)發(fā)展的措施應(yīng)用到建筑施工中,但是現(xiàn)階段,我國多數(shù)建筑單位對其投入的資金不足,使其不能正常的發(fā)揮作用。最后,建筑單位對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)沒有進(jìn)行深入研究和分析,一直沿用傳統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方法,不能根據(jù)自身的情況進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),阻礙了建筑單位的進(jìn)一步發(fā)展。
二、建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的對策
隨著我國社會的不斷發(fā)展,對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提出了更高的要求,建筑單位為了滿足社會發(fā)展的需求,需要采取以下對策對自身存在的問題進(jìn)行改進(jìn)和完善。
第一,相關(guān)部門應(yīng)該提高對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重視程度。建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是一個宏觀的調(diào)控和管理過程,國家政府部門是位高權(quán)重的管理者,因此,應(yīng)該將加強(qiáng)國家政府部門對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重視作為主要目標(biāo),在政府部門有足夠的重視后便會制定相關(guān)法律法規(guī)和要求,從而引起各個建筑施工單位對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視。國家政府部門需要制定可行的政策和措施,主要包括以下兩方面,一方面,政府部門需要制定合理、規(guī)范化的建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的政策和制度,給建筑單位提供了一定的發(fā)展方向,并且可以約束其管理行為;另一方面,國家政府部門需要提供一定的經(jīng)濟(jì)支持。建筑單位在實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略時不可避免的會出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失,這樣使建筑單位對可持續(xù)發(fā)展逐漸失去了信心,面對這種情況,國家政府部門應(yīng)該對建筑單位給予經(jīng)濟(jì)支持,讓可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在建筑單位發(fā)展過程中起到更好的作用。
第二,加大可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略宣傳和教育的力度。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中兩個主要的內(nèi)容是節(jié)能和環(huán)保,隨著建筑工程項目的增多,建筑能源消耗越來越多,并且會對環(huán)境造成污染,基于此,應(yīng)該加大對可持續(xù)發(fā)展宣傳和教育的力度,讓建筑單位真正的明白何為可持續(xù)性建筑經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實行建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要性、采取何種措施實現(xiàn)建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等,進(jìn)而讓建筑單位將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)用到實際施工中,對能源和環(huán)境進(jìn)行保護(hù),促進(jìn)建筑單位快速發(fā)展。
第三,對傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。傳統(tǒng)的施工技術(shù)會造成大量資源的浪費(fèi),并且對環(huán)境造成一定的污染,針對這樣情況,建筑單位需要對傳統(tǒng)的施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,合理的利用可持續(xù)能源,減少能源的消耗量,同時需要根據(jù)實際施工情況對施工材料進(jìn)行更換。
第四,對建筑單位的管理人員進(jìn)行培訓(xùn)。建筑單位的管理人員對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識還不夠全面,因此,需要對管理人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn),讓其了解建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容和要求,在培訓(xùn)中互相學(xué)習(xí)共同進(jìn)步,之后將建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)用到實際施工中,對其進(jìn)行監(jiān)察和管理,及時發(fā)現(xiàn)問題并及時采取措施進(jìn)行解決,給建筑單位帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益,從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
結(jié)束語:
上述文章對我國建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行了分析和研究,給出了相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重視、加大可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略宣傳和教育的力度、對傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新、對建筑單位的管理人員進(jìn)行培訓(xùn)以及提高建筑工程項目的設(shè)計水平等措施,希望建筑單位借鑒上述措施對自身的問題進(jìn)行完善和改進(jìn),從而促進(jìn)建筑單位和我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
作者:何洪濤 單位:天津市津房置業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn):
[1]王紅兵,胡愛珍.淺談節(jié)能建筑發(fā)展之可持續(xù)性[J].甘肅科技縱橫,2010,39(5):74-75.
關(guān)鍵詞:火反應(yīng) 建筑材料 應(yīng)用特征 級別
中圖分類號:TU767 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0055-01
燃燒性能是建筑材料本身對火反應(yīng)的能力,燃燒性能的分級則是根據(jù)其對火反應(yīng)能力的特增參數(shù)的大小進(jìn)行排列,并且劃分等級。材料燃燒性能分級體系是材料火反應(yīng)能力的體系。建筑材料的燃燒性能在一定意義上,直接影響著建筑材料的正常使用。就目前發(fā)展來看,各個國家都有自己的燃燒性能分級體系,將建筑材料的火反應(yīng)燃燒等級進(jìn)行分級,由于缺乏統(tǒng)一的指標(biāo),各個國家的分級程度不同。火災(zāi)理論在我國的發(fā)展起步較晚,因此在理論建設(shè)上還存在明顯不足。
1 建筑材料概述
建筑材料是材料構(gòu)造和形式的高度統(tǒng)一,在建筑物中使用的材料稱之為建筑材料,隨著建筑業(yè)的發(fā)展和建筑工藝的提高,各種新型的建筑材料得到了非常廣泛的應(yīng)用,包括了保溫材料、隔熱材料、高強(qiáng)度材料等新型材料,這些材料在當(dāng)前的建筑中得到了很好的應(yīng)用。建筑材料可以分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料以及其他專用材料。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)保理念日漸深入人心,建筑材料的選擇上也開始去選擇綠色環(huán)保的材料。生態(tài)建筑材料主要來自于生態(tài)環(huán)境材料,生態(tài)環(huán)境材料的首要特征是節(jié)約資源和能源,其次是能夠減少建筑材料的環(huán)境污染,避免對環(huán)境造成破壞,最后是生態(tài)建筑材料能夠方便回收和循環(huán)利用。
建筑材料的火反應(yīng)是和建筑材料的特征和建材性質(zhì)直接相關(guān)的,隨著建筑物的建設(shè)發(fā)展,各種新型材料日漸出現(xiàn),對建筑材料的燃燒值的研究也顯得愈發(fā)重要,只有對建筑物的燃燒值做了具體的檢測之后,才能清楚建筑物的熱力反應(yīng),為更好地利用建筑材料,防止建筑火災(zāi)提供可能,加強(qiáng)建筑物和建筑材料使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。不同額建筑材料在火反應(yīng)基礎(chǔ)上具有不同的燃燒特性,筆者將在下文中針對不同的建筑特征和火反應(yīng)的基本概念分析基于火反應(yīng)談建筑材料應(yīng)用特征及其級別。
2 火反應(yīng)概述
2.1 火反應(yīng)試驗
各個國家的火反應(yīng)試驗方法不同,以試驗對象分類可以分為材料的燃燒性能和建筑制品的燃燒性能。以材料為對象的火反應(yīng)試驗,主要是以測定材料的物理和化學(xué)燃燒性能為主。比如材料的溫度、自燃點、燃燒時間等。對建筑品的燃燒性能主要是指使用安全上為目標(biāo),檢測訂制品德燃燒特性。建筑材料一般分為非燃燒性材料和燃燒性材料。針對非燃燒性材料的測試標(biāo)準(zhǔn)各個國家不盡相同,因此,對非燃燒性材料的劃分和等級確認(rèn)都是不相同的。從檢測的研究上來看,對建筑材料的分級和劃分,是采用以量熱學(xué)耗氧原理為基礎(chǔ)的測驗方法。
燃燒熱也稱為熱值,是指單位質(zhì)量的材料完全燃燒后釋放出來的總熱量,嚴(yán)格的說也是標(biāo)準(zhǔn)條件下,燃燒材料的熱反應(yīng)是對建筑材料的氧化反應(yīng)。首先從熱力學(xué)第一定律來看,物質(zhì)在燃燒過程中的能量變化是功和熱兩種形式。熱效應(yīng)是發(fā)生火災(zāi)的重要來源,研究燃燒的熱學(xué)性質(zhì)是對建筑材料的熱反應(yīng)研究的重要內(nèi)容。采用熱化學(xué)反應(yīng)方程計算燃燒熱的方法只是對單質(zhì)或者純化合物,而從建筑材料的使用來看,純物質(zhì)的應(yīng)用范圍是很小的。建筑材料的各種成分是非常復(fù)雜的,因此不可能寫出非常明確的化學(xué)分子。因此,在實際應(yīng)用中,大多數(shù)建筑材料和實際應(yīng)用中的多數(shù)材料的燃燒值都需要試驗確定,就當(dāng)前的檢測技術(shù)來看,最佳的測定方法是氧彈量熱計方法。
2.2 火反應(yīng)荷載密度
火反應(yīng)荷載密度是指在火災(zāi)環(huán)境下,火災(zāi)空間內(nèi)的可燃物燃燒時產(chǎn)生的總熱量。火災(zāi)的荷載密度是指火災(zāi)空間內(nèi)的所有可燃建筑材料完全燃燒之后產(chǎn)生的總熱量,即單位面積上的可燃材料的總發(fā)熱量。火反應(yīng)的荷載可以分為固定火災(zāi)負(fù)荷,活動火災(zāi)負(fù)荷、臨時火災(zāi)負(fù)荷。固定火災(zāi)負(fù)荷即是指在房間內(nèi)裝修用、基本固定不變位置的可燃材料,比如房間內(nèi)的墻面、地面等;活動火災(zāi)負(fù)荷是指房間內(nèi)正常使用的另外的布置,比如衣物、家具等;臨時火災(zāi)負(fù)荷是指由建筑的使用者臨時帶來并且在此停留的極短時間的燃燒狀態(tài)。
3 建筑材料燃燒的毒氣效應(yīng)
對火反應(yīng)的燃燒毒性的研究,是對有機(jī)建材在燃燒或者熱分解情況下產(chǎn)生的煙塵和氣體的成分進(jìn)行定量和定性的了解,對建筑材料研究的主要目標(biāo)是確定毒性,還有一個目標(biāo)是設(shè)計分級。建筑材料氣體的產(chǎn)生,在燃燒過程中主要分為熱分解階段和燃燒階段。釋放的氣體所含的成分主要是為C、H、O、N、S等,這些化學(xué)原色通過組合產(chǎn)生了CO、CO2、SO2、NH3等氣體,在燃燒的過程中還有可能會有乙醛等高分子單體物質(zhì),隨著這些氣體成分的出現(xiàn)還會出現(xiàn)產(chǎn)生大量煙塵以及水蒸氣等。然而空氣中的O2的變化會直接導(dǎo)致CO、CO2的生成。火反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的毒氣會對人體產(chǎn)生危害,其危害主要表現(xiàn)在毒氣的吸入,這種效應(yīng)是隨著建筑材料本身的特性、人體在火災(zāi)中暴露的時間,火災(zāi)產(chǎn)生的毒氣濃度,毒氣效應(yīng)會讓人的嗅覺和呼吸系統(tǒng)受到刺激,喪失行動能力,模糊視線,損傷肺組織和抑制呼吸而死亡。因此火災(zāi)情況下,會容易使人的意識模糊,行為錯亂,實際建筑材料在燃燒過程中產(chǎn)生的毒氣效應(yīng)是綜合性的,體現(xiàn)出對人體的不同作用強(qiáng)度。
4 建筑材料的防火評級
通常情況下,材料的凈燃燒熱和燃燒所需要的氧氣是成比例的,換言之,每消耗1kg的氧約釋放13.1×103kJ的熱量。對于大多數(shù)的建筑可燃物來說,這個數(shù)量的變化時在5%左右的范圍內(nèi)。平均來講,不同材料所釋放的熱量速大致在900s的試驗周期以內(nèi),并且釋放熱量的速率逐漸朝平穩(wěn)靠近。熱釋放速率最大值和總放熱量可以作為表示建筑材料在規(guī)定時間內(nèi)對火反應(yīng)特征的基本參數(shù)。不同類型的建筑材料在燃燒過程中所釋放出來的熱量是存在較大差異的,在相同的外部條件下,熱量釋放的速率和時間之間關(guān)系主要體現(xiàn)在峰值的大小的差異上。
綜上所述,基于火反應(yīng)談建筑材料應(yīng)用特征及其級別,針對不同的建筑材料是具有不同的的燃燒性能的,提高對建筑材料火反應(yīng)的研究,有利于增強(qiáng)建筑材料的穩(wěn)定性和安全性。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】可持續(xù)發(fā)展;建筑節(jié)能;材料;技術(shù)
中圖分類號: TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1. 前言
可持續(xù)發(fā)展是指“既滿足當(dāng)代人需要的同時,又不危及后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展理論的提出使建筑理論領(lǐng)域出現(xiàn)了重大變革,可持續(xù)發(fā)展建筑的明顯特征是能源的低消耗。強(qiáng)調(diào)有效、有節(jié)制的利用不可再生資源,能源的永續(xù)利用是可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志。在眾多的能源資源中,太陽能是可再生的綠色能源。建筑優(yōu)化利用太陽能,遵循3R的設(shè)計原則,是建筑節(jié)能的一個重要發(fā)展方向。上個世紀(jì)末東南亞一些國家的建筑師創(chuàng)造了大量新型“貧民化”的建筑,利用建筑自身條件解決建筑對能源的需求,實行一種“自給自足”的能源供需,開創(chuàng)了居住建筑節(jié)能的先河。從此,可持續(xù)發(fā)展對各國建筑師提出了更高的要求,如何設(shè)計節(jié)能型建筑是當(dāng)代建筑師面臨的主要課題。
2. 節(jié)能型材料與技術(shù)應(yīng)用
2.1 外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料
在建筑中,護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗較大,護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大的份額。墻體節(jié)能技術(shù)的發(fā)展是建筑節(jié)能技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié),發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料是建筑節(jié)能的主要實現(xiàn)方式。節(jié)能保溫墻體施工技術(shù)主要分為外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫兩大類。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù),外保溫與內(nèi)保溫相比其技術(shù)合理,有明顯的優(yōu)越性,使用同樣規(guī)格,同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內(nèi)保溫的效果好。外保溫適用范圍廣,技術(shù)含量高。目前,比較成熟的外墻保溫技術(shù)主要有以下幾種:(1)外掛式保溫。外掛的保溫材料有巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板等。該技術(shù)是采用黏結(jié)砂漿和專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后,抹玻璃纖維網(wǎng)形成保護(hù)層,最后加做裝飾面。(2)聚苯板與墻體一次澆筑成型。該技術(shù)是在砼框剪結(jié)構(gòu)中將聚苯板內(nèi)置于建筑模板內(nèi),在即將澆注的墻體砼外側(cè),然后澆注砼。該技術(shù)解決了外掛式外保溫的主要問題。(3)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。將廢棄的聚苯乙烯加工粉碎成為0.5~4mm的顆粒,做輕集料漿。該技術(shù)包含保溫層、抗裂保護(hù)層和抗?jié)B保護(hù)層,這種做法是目前被廣泛認(rèn)可的外墻保溫技術(shù)。
2.2 屋面保溫與材料選擇
建筑屋面的傳熱損失在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失中約占9%且對居住環(huán)境的舒適影響很大,因此加強(qiáng)屋面的保溫隔熱性能是建筑節(jié)能,也是改善頂層居住環(huán)境的一個重要措施。傳統(tǒng)的屋面保溫技術(shù)不僅保溫性能差、熱量損失多,而且施工困難,搬運(yùn)慢,需要做隔氣層、排氣孔,施工工期長,施工條件苛刻,屋頂結(jié)構(gòu)負(fù)荷較大,容易老化,到一定時候就要翻修。倒置式屋面是一種新型的節(jié)能型的屋面保溫防水形式,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,擠塑聚苯乙烯等新型材料的發(fā)展應(yīng)用,終于使倒置式屋面的設(shè)計應(yīng)用提供了材料基礎(chǔ)。倒置式屋面與普通屋面相比較,主要有如下優(yōu)點:構(gòu)造簡單,避免浪費(fèi)。不必設(shè)置屋面排氣系統(tǒng),防水層受到保護(hù),避免了熱應(yīng)力,紫外線,以及其他因素對防水層的破壞。出色的抗?jié)裥阅?使其有長期穩(wěn)定的保溫隔熱性能,與抗壓性能。如采用擠塑聚苯保溫板,能保持較長久的保溫隔熱功能,持久性與建筑物的壽命等同,憎水性保溫材料可以用電熱絲或其他常規(guī)工具切割加工,施工快捷方便。
2.3太陽能新技術(shù)的應(yīng)用
太陽能這個能源緊張的時代,節(jié)能意義重大,隨著國家節(jié)能政策的出臺,各種節(jié)能措施相繼得以應(yīng)用。如果建筑節(jié)能不利用無處不在、清潔無污染的太陽能,實在是一個巨大的浪費(fèi)。太陽能集熱技術(shù)發(fā)展到今天,無論在技術(shù)上的集熱效率方面,還是商業(yè)上的性價比方面,都以具備了大規(guī)模推廣使用的條件。但要達(dá)到與住宅建筑一體化,在安裝形式、安全性、壽命及建筑物的協(xié)調(diào)美觀方面,還需進(jìn)一步改進(jìn),具體講從以下幾個方面:集熱器必須作為建筑物的一部分,二者在美學(xué)效果上有機(jī)結(jié)合。集熱器壽命不小于建筑物壽命,至少在一定的維護(hù)下能達(dá)到此壽命。貯水箱與集熱器宜分體安裝,強(qiáng)制循環(huán),減少對建筑物本體的依賴,擴(kuò)大其利用范圍。集熱器應(yīng)代替部分常規(guī)材料,降低總體造價。
3 從技術(shù)方面加強(qiáng)節(jié)能建筑構(gòu)造設(shè)計
3.1 屋面構(gòu)造設(shè)計
圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計中,屋面由于直接受太陽輻射面積大、時間長而成為節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵部位,又由于屋面其他因素的影響,屋面保溫結(jié)構(gòu)不宜選擇容重大、導(dǎo)熱系數(shù)高的材料,以防屋面重量、厚度過大,同時保溫材料對防水性能要求較高,因此,節(jié)能屋面設(shè)計考慮因素較多。傳統(tǒng)的屋面做法將防水層置于整個屋面的最外層,如果采用倒置式屋面,保溫層放在防水層的外側(cè)-構(gòu)造形式,這樣就減少了黑色防水層對太陽輻射熱的吸收和向室內(nèi)輻射放熱,減輕空調(diào)的熱負(fù)荷;由于屋面結(jié)構(gòu)層不直接被太陽輻射,表面溫度升降幅度也比較小。不過倒置式屋面對保溫材料要求較高,目前主要采用不吸水的擠塑聚苯板做保溫層;其次蓄水屋頂也具有一定的節(jié)能作用,蓄水屋頂是在平屋頂上蓄一定厚度的水層,利用水的比熱大的優(yōu)勢,作為隔熱材料,蓄水屋頂不僅在氣候干熱、白天多風(fēng)地區(qū)是非常有效的隔熱形式,在濕熱地區(qū)效果也很明顯。
3.2 墻體設(shè)計
建筑外墻是建筑室內(nèi)空間的“外衣”,是室內(nèi)外空間的一道屏蔽,墻體的面積和構(gòu)造設(shè)計決定室內(nèi)的小氣候,因此,建筑外墻設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的一個重要組成部分;節(jié)能建筑墻體設(shè)計主要從墻體構(gòu)造設(shè)計和材料選擇方面著手,提高墻體的熱工性能,達(dá)到隔熱、保濕的目的。傳統(tǒng)的建筑保溫以采用厚重、密實的圍護(hù)結(jié)構(gòu)為主,此結(jié)構(gòu)熱工性能穩(wěn)定,蓄熱能力強(qiáng),持續(xù)供暖時室內(nèi)熱損失小,對于間隙供暖的房間能維持室內(nèi)空氣溫度穩(wěn)定。但隨著建筑保溫材料的發(fā)展,具有自重輕、占用建筑面積小的新型保溫材料被廣泛應(yīng)用。在研究建筑節(jié)能墻體設(shè)計過程中,對新型節(jié)能墻體的研究重點在材料的選擇和構(gòu)造做法上。目前,節(jié)能型墻體基本上采用復(fù)合外墻,少數(shù)采用單一材料外墻。復(fù)合外墻主要有內(nèi)保溫復(fù)合外墻、保溫材料夾心復(fù)合、外保溫復(fù)合外墻#種做法。
4 結(jié)束語
建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程,需要配套的工程技術(shù)措施,如建筑材料、建筑設(shè)計、施工及物業(yè)管理、政策法規(guī)。其次是建筑師要樹立可持續(xù)發(fā)展的意識,設(shè)計時更多關(guān)注建筑節(jié)能問題,使人們能重新回到自然界這個人類最基本的生存環(huán)境中,充分利用自然資源、經(jīng)濟(jì)手段、科學(xué)技術(shù)和社會力量,精心營造宜人的人居環(huán)境,以實現(xiàn)人、自然、社會的和諧共生,最終達(dá)到建筑的可持續(xù)發(fā)展。
參考資料
[1]建筑技術(shù)及設(shè)計.中國建筑技術(shù)研究.2000.10
【關(guān)鍵詞】可持續(xù)設(shè)計;室內(nèi);建筑
我國目前正處于快速的城市發(fā)展時期,每年增加的建筑量居世界第一,被稱為“世界最大的建筑工地”,但當(dāng)前已有的建筑中,有95%是高能耗的建筑。而新的建建筑只有15%-20%執(zhí)行了可持續(xù)建筑的標(biāo)準(zhǔn)。我國建筑能耗和建筑物的能耗占全國總能耗的30%左右。由于可利用的資源越來越緊張,環(huán)境污染惡化嚴(yán)重。因此,實行建筑的可持續(xù)設(shè)計至關(guān)重要。只有在建筑設(shè)計中大力推行可持續(xù)的設(shè)計方式,如節(jié)能技術(shù)、材料、節(jié)水等,才能達(dá)到建筑與周圍環(huán)境的和諧共存,使城市可持續(xù)發(fā)展。
1 可持續(xù)建筑的定義與效益
關(guān)于可持續(xù)建筑定義較多,一般來說,可持續(xù)建筑一詞中的“持續(xù)”既有“可承受”、“綠色”的含義,也有“繼續(xù)”、“后以為繼”的含義。總之,“可持續(xù)性”要求我們做任何事都要留有后勁,能持續(xù),而不是“竭澤而漁”。“可持續(xù)性建筑”(Sustainable Construction)是Charles?Kibert博士1993年提出的,他想以此說明在達(dá)到可持續(xù)性發(fā)展的進(jìn)程中建筑業(yè)的責(zé)任。可持續(xù)性建筑至今并無精確的定義。一般來說,可持續(xù)性建筑可表述為:“建筑業(yè)的各項活動(包括各類建筑物和環(huán)境設(shè)施的地址選擇、規(guī)劃設(shè)計、建造、建筑物和環(huán)境設(shè)施的地址選擇、規(guī)劃設(shè)計、建造、運(yùn)營和拆除,以及所用建筑材料、構(gòu)件和部件的生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝等)既要考慮當(dāng)前的需要,又要考慮未來的需要;不能以犧牲后代人的利益為代價來滿足當(dāng)代人的利益,也不以犧牲當(dāng)代其他地方人的利益為代價來滿足本地人的利益;既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改善人民生活的目的,又要對環(huán)境造成的負(fù)面影響最小。”
可持續(xù)的建筑設(shè)計理念,無論是對個人還是對社會都有著重要的利益,主要體現(xiàn)在以下三個方面。社會效益:如通過提供更具吸引力的生活和工作空間,提高人們的滿意度和工作效率;有利于居住其間的人們身心健康。環(huán)境效益:由于可持續(xù)建筑及其環(huán)境設(shè)計可通過選擇環(huán)保的建材,更有效地利用自然資源等手段減少建筑對環(huán)境造成的負(fù)面影響,從而促進(jìn)環(huán)境效益。經(jīng)濟(jì)效益:可持續(xù)建筑的初始建造價可能較高,但是建筑的整個使用期內(nèi),通過降低運(yùn)行成本來產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。
2 室內(nèi)建筑環(huán)境的可持續(xù)設(shè)計策略
可持續(xù)建筑要本著生態(tài)優(yōu)先的原則,以環(huán)保、節(jié)能、健康及舒適等為設(shè)計理念,由多學(xué)科原理共同整合構(gòu)建,最終實現(xiàn)以最低的環(huán)境代價滿足適宜的人居質(zhì)量。當(dāng)然還包括舒適性、能耗低運(yùn)、零運(yùn)行排放等。對于可持續(xù)的建筑,世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(0ECD)給出了四個原則和一個評定因素:四個原則是資源的應(yīng)用效率原則、能源的使用效率原則、防止污染的原則(室內(nèi)空氣質(zhì)量、CO 2 的排放量)、環(huán)境的和諧原則。
具體到室內(nèi)建筑環(huán)境的可持續(xù)設(shè)計,要考慮到以下這些細(xì)節(jié):首先要重點要解決好墻體、門窗材料和構(gòu)造的節(jié)能,要選用綠色節(jié)能材料。控制窗墻比在滿足自然采光和通風(fēng)要求的前提下,控制窗墻面積比,減小因開窗面積過大帶來的輻射傳熱。在南方,遮陽系統(tǒng)要精心設(shè)計。要注意自然通風(fēng)設(shè)計,充分考慮室內(nèi)空間的承載量和通過量,提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。通透的房屋結(jié)構(gòu)可以節(jié)約能源,特別是夏天,可以節(jié)約空調(diào)、電風(fēng)扇,能能保持通風(fēng)和涼爽。日光照明上,要運(yùn)用大自然的光線,巧用自然光源,減少電耗。盡量利用自然光進(jìn)行室內(nèi)采光,防止光污染,房間要光照充足,在北方要強(qiáng)調(diào)滿足日照要求。
在建筑材料的節(jié)材節(jié)能方面,要在節(jié)能的前提下創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境,生態(tài)策略的選擇應(yīng)注意被動式設(shè)計策略優(yōu)先,優(yōu)化主動式設(shè)計策略。高效利用可再生能源,積極開發(fā)利用可再生能源。如對太陽能利用、雨水、污水的回收利用等。室內(nèi)植物的配置,增加綠量,并且盡可能選用地方樹種,改善空氣質(zhì)量,增加綠視率,形成“生態(tài)核心”。
結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化:結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系包括承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)需滿足可回收、耗能低且對環(huán)境破壞小的要求;而圍護(hù)結(jié)構(gòu)則要根據(jù)各地的氣候特征,采用環(huán)保材料及適宜構(gòu)造。承重結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)體系,其特點是可回收利用,從而降低對環(huán)境的影響。
3 室內(nèi)建筑環(huán)境的可持續(xù)設(shè)計的舉例
合理的設(shè)計能更好的解決通風(fēng)、采光、節(jié)能等問題,實行建筑環(huán)境的可持續(xù)設(shè)計。下面以荷蘭烏德勒支大學(xué)烏紹夫校區(qū)的明納爾特大樓為例,來進(jìn)行說明。由于荷蘭當(dāng)局對墻體隔熱保溫等有嚴(yán)格的法規(guī)。但是這導(dǎo)致了一種負(fù)面的情形。由于建筑物內(nèi)燈光、人和設(shè)備等在不斷散熱,而過于封閉的表皮使內(nèi)部過多的余熱無法散失,室內(nèi)不但不要求升溫反而需要大量散熱。于是在位于二層中央的交通樞紐大廳設(shè)計了一個中庭,中間有一個10m×50m見方的水池,頂部有5個斜插的瀉槽。瀉槽將收集的大量雨水,經(jīng)過過濾凈化后,從隱蔽于底部的開口處瀉入水池。池中雨水作為“空調(diào)系統(tǒng)”的天然冷媒,通過管道穿行在室內(nèi)。經(jīng)白天的“內(nèi)循環(huán)”吸收室內(nèi)余熱可升溫2℃,吸收熱量升溫的水,晚上則被泵送到屋頂瀉槽中,向寒冷的夜空自然的散發(fā)著吸收的熱量,等冷卻之后再排放到水池中,形成降溫的“外循環(huán)”。這樣在天氣熱的時候自動降溫,冬天時這些瀉槽則可以給室內(nèi)引入豐富的陽光。雨量充沛時,多余的水還可以用來沖洗衛(wèi)生間,超量的水則排到室外,而當(dāng)池中水位過低時,可借助自來水及時補(bǔ)充。中庭空間在節(jié)能、通風(fēng)、改善室內(nèi)微氣候方面的的確效果顯著,因此在設(shè)計計中應(yīng)當(dāng)合理選用有效的技術(shù)措施。
另外,北京奧運(yùn)場館結(jié)合建筑設(shè)計,也充分考慮了可持續(xù)的設(shè)計原則。在造型設(shè)計上,選用低能耗護(hù)結(jié)構(gòu)和節(jié)能門窗。采用環(huán)保空調(diào),以及熱回收技術(shù)、自然通風(fēng)與采光、空氣凈化、加濕除濕等技術(shù)。采用高效節(jié)能燈具設(shè)備與節(jié)能控制技術(shù)。同時,結(jié)構(gòu)功能要求進(jìn)行聲學(xué)效果與噪聲控制、室內(nèi)環(huán)境控制等專項設(shè)計。對節(jié)能、環(huán)境舒適度的塑造都達(dá)到較高的要求。
4 小結(jié)
室內(nèi)建筑環(huán)境是人們居住、工作和活動的重要空間,建筑直接影響著人們的生活狀態(tài)、生活質(zhì)量。可持續(xù)設(shè)計不僅僅是一個漂亮、空洞的口號。應(yīng)該在的實踐中得以體現(xiàn)。本文在理清可持續(xù)建筑定義的基礎(chǔ)上,提出在室內(nèi)建筑確實的可實行的設(shè)計方法策略,并以具體案例為指導(dǎo),希望能對現(xiàn)行建筑的可持續(xù)設(shè)計提供一定的理論與實踐支持。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:住宅建筑;建筑設(shè)計;可持續(xù)發(fā)展;生態(tài)建筑
可持續(xù)建筑是指以可持續(xù)發(fā)展觀規(guī)劃和設(shè)計的建筑,內(nèi)容包括城市選址、建筑物、建筑材料、建筑設(shè)備以及與它們相關(guān)的建筑功能、建筑經(jīng)濟(jì)、建筑文化和生態(tài)環(huán)境等因素。可持續(xù)建筑注重以人為本和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,它所強(qiáng)調(diào)的健康舒適,不僅包括通風(fēng)采光、噪音控制、自然環(huán)境、空氣品質(zhì)等物理量,而且包括環(huán)境色彩、建筑美觀、使用材料及工作和生活環(huán)境的滿意度等主觀性心理因素。建筑設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)是在社會得到發(fā)展、人們的物質(zhì)文化生活水平得到普遍提高的同時,科學(xué)有效地利用資源、保護(hù)環(huán)境,實現(xiàn)社會與自然的和諧發(fā)展。
1 當(dāng)前我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑設(shè)計的重要性
建筑的可持續(xù)主要包括 3 個方面:能源可持續(xù)、環(huán)境可持續(xù)、生態(tài)可持續(xù),而其中能源可持續(xù)是最為突出的,它包括了能源節(jié)約,能源替代和能源回收3 個內(nèi)容。在我國,人均資源匱乏,改革開放以來,我國正經(jīng)歷著前所未有的大發(fā)展時期,大量的城鎮(zhèn)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對可持續(xù)發(fā)展的沖擊已日益嚴(yán)重,這主要體現(xiàn)在以下 2 個方面:
1.1 建筑業(yè)消耗了大量的自然資源,如水、能源、土地和原材料
在建筑材料的應(yīng)用上,目前我國大多數(shù)的建筑都在使用粘土磚、石材、混凝土等高能耗的建筑材料,這些建材在生產(chǎn)加工、制作安裝的過程中會消耗大量的資源,并且產(chǎn)生大量的廢渣、廢氣、廢水,從而對環(huán)境造成極大的污染。
1.2 大規(guī)模的城鎮(zhèn)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本身也對原有地理環(huán)境產(chǎn)生破壞
它占用了大量的耕地、林地、水域等,區(qū)域原有的生存環(huán)境和生態(tài)平衡受到?jīng)_擊,地貌地質(zhì)條件產(chǎn)生變化,生存條件趨于惡化。建筑耗能在我國社會耗能中所占比重越來越大。早在2001 年我國建筑年消耗已達(dá)到 3.76 億 t 標(biāo)準(zhǔn)煤,占總消耗的27.6%,現(xiàn)在建筑耗能已占到全社會耗能的 1/3(不包括生產(chǎn)建筑過程中的耗能)。另外,我國目前在能源回收方面存在著較大的不足,這其中尤為突出的是水資源和生產(chǎn)生活垃圾中有效能源的回收再利用。
2 可持續(xù)的生態(tài)建筑理論的發(fā)展歷史
我國古人創(chuàng)立和信仰的人與自然和諧共生關(guān)系的理論,與今天我們所講的可持續(xù)發(fā)展理論不謀而合。受我國傳統(tǒng)文化和地域氣候的影響,傳統(tǒng)建筑中有許多可持續(xù)的建筑手法可以借鑒。其中最典型的理論就是中國風(fēng)水學(xué),其實質(zhì)是:地理學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、規(guī)劃學(xué)和建筑學(xué)的一種綜合的自然學(xué)說,其核心內(nèi)容是天地人合一。
這種理念貫穿在中國傳統(tǒng)建筑活動的各個過程,包括:規(guī)劃選址、建筑單體、園林小品、室內(nèi)外裝修設(shè)計和施工營造等,我國現(xiàn)存的大量古城池古建筑中就有許多可持續(xù)建筑的典范。
在西方,許多著名建筑師都非常注重生態(tài)。例如:賴特將建筑視為有生命的有機(jī)體,他所遵循的將建筑與環(huán)境溶為一體的設(shè)計原則,體現(xiàn)了深層生態(tài)學(xué)的設(shè)計原則。由于設(shè)計過程是一個動態(tài)變化的過程,所以賴特認(rèn)為沒有一座建筑是“已經(jīng)完成了的設(shè)計”,建筑始終持續(xù)地影響著周圍的環(huán)境、使用者的生活,也就是說可持續(xù)建筑必須是同所在的場所、建筑材料以及使用者的生活有機(jī)地溶為一體。代表作流水別墅就是他最好的例證。
3 住宅建筑可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)設(shè)計理念和方法
可持續(xù)建筑主張在設(shè)計時統(tǒng)籌考慮以下幾個方面:與自然環(huán)境共生、建筑節(jié)能及環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用、循環(huán)再生型的建筑、舒適健康的室內(nèi)環(huán)境、融入歷史與地域的人文環(huán)境等。這些概念正逐步得到建設(shè)主管部門、開發(fā)商、消費(fèi)者、建筑師的認(rèn)可。目前在建筑設(shè)計領(lǐng)域,綠色建筑、生態(tài)建筑等概念就是可持續(xù)建筑設(shè)計的實踐。
3.1 設(shè)計理念
3.1.1 建筑外部環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展
建筑本身應(yīng)與環(huán)境協(xié)調(diào),適應(yīng)地方生態(tài)而又不破壞地方生態(tài)。包括:⑴建筑應(yīng)與地形地貌相結(jié)合,達(dá)到建筑與環(huán)境共生,減少對環(huán)境的破壞;⑵注重新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用,采用更有利于環(huán)境的加工技術(shù)和設(shè)備;⑶注重建筑節(jié)能,推廣使用高效絕熱節(jié)能材料,提高建筑熱環(huán)境性能;⑷充分利用氣候資源,如大部分的照明,采暖可以由太陽光提供,制冷由流動空氣產(chǎn)生等,避免大量使用人工照明和機(jī)械空調(diào)導(dǎo)致能源緊張、大氣污染;⑸節(jié)約用水,可在建筑內(nèi)設(shè)置廢水處理設(shè)施和凈化循環(huán)系統(tǒng),使生活污水多次利用,用于景觀水體、綠化澆灌、清洗沖廁等;⑹通過綠化建筑來凈化空氣、減少噪音、維護(hù)生態(tài)平衡,可利用屋面、墻面、窗臺、陽臺等處種植花草,使建筑群成為城市立體綠化園林的主體;⑺樹立建筑材料循環(huán)使用的意識,在最大范圍內(nèi)使用可再生的地方性建筑材料,爭取重新利用舊的建筑材料和構(gòu)件。
3.1.2 內(nèi)部功能的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計
建筑內(nèi)部功能設(shè)計應(yīng)是一個可持續(xù)發(fā)展的動態(tài)設(shè)計過程,是通過建筑的可變性,使其達(dá)到較長時間的適應(yīng)性,充分發(fā)揮實體材料的壽命。包括以下幾個方面:①強(qiáng)調(diào)整體設(shè)計的意識,即重全局、輕細(xì)節(jié)的設(shè)計思路;②結(jié)構(gòu)方面采用新技術(shù),如大跨度預(yù)應(yīng)力疊合樓板、無梁樓板等,以求以少的承重體系支撐起最大的空間,為其可變性提供前提條件。如日本 1997 年建成的新神戶公寓,結(jié)構(gòu)方面框架用了反梁法與架空地板,天花板處不露梁,便于隔墻的移動,設(shè)計者列出了多達(dá) 31 種的隔墻布置方案供住戶選擇,充分體現(xiàn)了它的可變性設(shè)計思路;③建筑體形應(yīng)力求簡潔,減小建筑體量,門窗位置應(yīng)盡可能滿足多種室內(nèi)布置的需求,為內(nèi)部的改進(jìn)創(chuàng)造條件;④管道井、樓梯、衛(wèi)生間等不可變部分可作為一單元集中布置,以求加大可變部分的面積和靈活度,適應(yīng)建筑的發(fā)展。
關(guān)鍵字:系統(tǒng)設(shè)計;可持續(xù)性;建筑設(shè)計
中圖分類號: TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1、引言
隨著全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的不斷加快,人們對生活質(zhì)量的追求不斷地提高,不僅在物質(zhì)方面,還體現(xiàn)在精神層次。對建筑設(shè)計方面的理念也有了很大程度的改變。
人們對環(huán)境的重視程度不斷地提高,這就要求在建筑設(shè)計方面有所改進(jìn),保護(hù)建筑周圍的生態(tài)環(huán)境已是建筑建設(shè)必須重視的環(huán)節(jié)。針對這種情況,提出了系統(tǒng)設(shè)計下的可持續(xù)性建筑設(shè)計方針。可持續(xù)性建筑的提出,在很大程度上改善了建筑周圍的環(huán)境,因為它既能滿足人們對建筑舒適性的要求,同時還兼顧了建筑生態(tài)環(huán)境以及文化、政治等方面因素。本文通過詳細(xì)的闡述系統(tǒng)設(shè)計下的可持續(xù)性建筑設(shè)計,對未來建筑設(shè)計起了一定的理論研究意義。
2、系統(tǒng)設(shè)計下的可持續(xù)性建筑設(shè)計的發(fā)展概述
2.1 我國可持續(xù)性建筑發(fā)展現(xiàn)狀的研究
由于我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象,導(dǎo)致國內(nèi)可持續(xù)性建筑設(shè)計的起步較晚。在短短的幾十年中,也取得了很大的成就。首先,我國的可持續(xù)建筑性設(shè)計深受國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響,不僅為可持續(xù)建筑提供了經(jīng)驗參考,同時也逐漸的影響人們的觀念,使越來越多的人來關(guān)注可持續(xù)建筑的發(fā)展,促使可持續(xù)性建筑設(shè)計成為當(dāng)今社會建筑的主流。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,通過采用系統(tǒng)下的可持續(xù)性建筑設(shè)計,建筑在能源的利用、材料的選擇等方面具有很大的成效,吸引了更多的優(yōu)秀建筑設(shè)計理念,為我國的建筑事業(yè)的發(fā)展起了巨大的推進(jìn)作用。
為了更好地促進(jìn)可持續(xù)性建筑設(shè)計的應(yīng)用,推動綠色建筑的發(fā)展進(jìn)程。國家相關(guān)部門對可持續(xù)性建筑要提供了堅強(qiáng)的后盾,在法律和政策等方面制定了一些策略方針,更大程度的推動可持續(xù)性建筑設(shè)計的應(yīng)用。通過國家大力的支持與推動,建筑設(shè)計已逐步的發(fā)生變化,除了技術(shù)層次的要求外,還要求更多的生態(tài)環(huán)境因素的運(yùn)用。
2.2可持續(xù)性建筑發(fā)展趨勢的研究
我國提出的可持續(xù)性建筑設(shè)設(shè)計是基于國內(nèi)發(fā)展的基本情況,參考社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提出的,具有重要的意義。通過對可持續(xù)性建筑設(shè)計研究,可以看出,這一戰(zhàn)略的提出,既符合國內(nèi)建筑設(shè)計的設(shè)計要求,更符合國內(nèi)資源的合理利用,與國內(nèi)基本國情相吻合。目前,國內(nèi)可持續(xù)性建設(shè)設(shè)計已取得了較好的成果,不僅促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還推動了文化等非物質(zhì)水平的提高。通過對可持續(xù)性建筑的分析,可持續(xù)性建筑發(fā)展前景光明,在下面展開進(jìn)行論述我國可持續(xù)性建筑發(fā)展趨勢層次。
(1) 可持續(xù)性建筑發(fā)展空間大
雖然我國可持續(xù)性建筑設(shè)計的起點較低,但由于我國一直推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對可持續(xù)性建筑的發(fā)展具有很大的優(yōu)勢。相對的正由于我國的可持續(xù)性建筑性設(shè)計起點較低,因此發(fā)展的空間也就較大,這種現(xiàn)象在尤其是在開放地區(qū)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)尤為明顯,條件較好的地方更容易進(jìn)行超前建筑理論與技術(shù)應(yīng)用探索,接受可持續(xù)性建筑設(shè)計理念的概率提高,更具有推動可持續(xù)性建筑發(fā)展的潛力。
(2) 可持續(xù)性建筑發(fā)展具有階段性
我國的可持續(xù)性建筑設(shè)計受多方面因素的影響,每個因素都具有各自的特色,不同的時期具有不同的發(fā)展水平。因此,在國內(nèi)可持續(xù)性建筑設(shè)計中也就具有一定的階段性。在建筑設(shè)計中,各種建筑的設(shè)計理念都是由專門的研發(fā)人員不斷分析設(shè)計的。不同的時期,具有不同的設(shè)計技術(shù)水平和研究條件,因此,可持續(xù)性建筑設(shè)計經(jīng)過不同的發(fā)展階段,逐步形成科學(xué)合理有效的設(shè)計策略。
(3) 可持續(xù)性建筑發(fā)展具有對立性
可持續(xù)性建筑設(shè)計與國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是息息相關(guān)的。由于目前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還不是很高,但人們期望值卻很高,對建筑建設(shè)的要求相對較嚴(yán)格,必然會出現(xiàn)對立性問題。這主要體現(xiàn)在建筑高標(biāo)準(zhǔn)的期望與經(jīng)濟(jì)低發(fā)展水平之間的矛盾以及低投入和高產(chǎn)出之間的矛盾。
(4) 可持續(xù)性建筑綜合性特性
可持續(xù)性建筑設(shè)計是一項宏偉的建筑設(shè)計方法策略,所涉及到多方面的內(nèi)容,與多學(xué)科技術(shù)相關(guān),是一項系統(tǒng)的工程,具有較強(qiáng)的綜合特性。
3、可持續(xù)建筑系統(tǒng)的設(shè)計分析
3.1 可持續(xù)建筑系統(tǒng)設(shè)計過程
可持續(xù)性建筑設(shè)計的應(yīng)用是一項長期而艱巨的任務(wù)。在以前的建筑設(shè)計實踐中,有一些設(shè)計人員就提出了涉及建筑可持續(xù)性發(fā)展的相關(guān)設(shè)計意見,這些設(shè)計建議被關(guān)注的程度不大,往往還是優(yōu)先考慮建筑的概念設(shè)計。在這種情況下,會導(dǎo)致建筑設(shè)計人員錯過實施可持續(xù)性建筑設(shè)計的最佳有效的時期,同時,要想再融入可持續(xù)發(fā)展因素的難度也相對較大。這種觀念的存在,在很大的程度上阻礙了可持續(xù)性建筑設(shè)計的推行。
可持續(xù)性建筑設(shè)計策略本身具有較高的層次性要求,具體體現(xiàn)在對建筑的總體與細(xì)節(jié)的把握、整個建筑的低層次目標(biāo)與高層次目標(biāo)的定位、簡單設(shè)計與復(fù)雜設(shè)計的控制以及一般作業(yè)與高度專業(yè)操作的應(yīng)用等都要做到位。具備清晰的層次性設(shè)計步驟,是可持續(xù)性建筑設(shè)計的必然要求。針對每一層次的需要,可持續(xù)性設(shè)計都有相應(yīng)的設(shè)計要求。一般情況下,隨著設(shè)計層次的不斷提高,融入可持續(xù)性因素的程度也不斷地深入,它們之間是逐步結(jié)合的過程,就好比螺旋的形狀,可持續(xù)性建筑設(shè)計過程從中心向周邊逐漸延伸,最終使可持續(xù)因素完全貫穿到建筑建設(shè)中,體現(xiàn)了可持續(xù)性建筑設(shè)計的設(shè)計過程。
3.2 系統(tǒng)下的持續(xù)性建筑設(shè)計的探討
可持續(xù)性建筑設(shè)計為目前的建筑工程提供了有效地設(shè)計理念,而利用系統(tǒng)的方法是實現(xiàn)可持續(xù)建筑的重要保障,通過系統(tǒng)方法人們可以更好地理解可持續(xù)性設(shè)計所涉及到的各個領(lǐng)域。在系統(tǒng)下,可以將建筑看做一個整體,所體現(xiàn)出來的整體效果遠(yuǎn)優(yōu)于個體特色,整體之間的比較效果也更能體現(xiàn)建筑風(fēng)格的差異,整體模型的指標(biāo)相對于個體指標(biāo)來說也具有參考價值和說服力。雖然系統(tǒng)整體設(shè)計具有更多的優(yōu)點,所呈現(xiàn)的結(jié)果也更加的有效,但是如何有效地提高系統(tǒng)整體效果,需要綜合考慮各方面因素的影響,要統(tǒng)籌兼顧,切忌顧此失彼。因此,對待系統(tǒng)整體設(shè)計問題,可以從以下幾個方面來考慮。
(1) 目的性與階段性
系統(tǒng)下的可持續(xù)性建筑設(shè)計要有清晰的目的性和較強(qiáng)的階段性。明確設(shè)計的目的,針對不同的階段,具有相對應(yīng)的設(shè)計重點。根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗,認(rèn)為針對性的設(shè)計策略實現(xiàn)系統(tǒng)下的可持續(xù)性建筑設(shè)計的步驟,對于融入可持續(xù)性理念的建筑設(shè)計起到很大的作用。充分考慮不同設(shè)計階段的要求,針對不同階段可持續(xù)的基本問題全盤考慮,統(tǒng)籌安排,進(jìn)行合理的建設(shè)步驟安排。同時加強(qiáng)系統(tǒng)下不同部門的溝通交流,最大程度的提高合作效率,降低設(shè)計偏差,提高系統(tǒng)整體的可持續(xù)性設(shè)計水準(zhǔn)。
(2) 系統(tǒng)簡化性
目前,系統(tǒng)下的可持續(xù)建筑設(shè)計過程比較復(fù)雜,如何降低難度、提高系統(tǒng)的簡潔性是設(shè)計人員所追求的目標(biāo)。因此,在系統(tǒng)設(shè)計過程中,要做好參數(shù)選擇的工作,參數(shù)的數(shù)量直接影響著系統(tǒng)分析的難易程度。同時,要求所建立的模型盡量的準(zhǔn)確,只有精確的模型才能保證系統(tǒng)的精度。建筑師在設(shè)計過程中,對系統(tǒng)簡化的原則一般側(cè)重設(shè)計變量的變化值和彈性屬性。
(3) 系統(tǒng)的清晰性和可靠性
在建筑設(shè)計過程中,由于存在很多的不確定性因素,大家認(rèn)為建筑設(shè)計是一種“黑箱”行為。特別是可持續(xù)性建筑設(shè)計的提出,令更多的人感到不理解。因此,提高系統(tǒng)的清晰性和可靠性是非常有必要的。要想提高系統(tǒng)的清晰性,就必須加強(qiáng)對系統(tǒng)技術(shù)策略的研究,進(jìn)行合理的評估與預(yù)算,包括各種細(xì)節(jié)的分析都要做好充足的工作。透化系統(tǒng)的一些部分,能夠監(jiān)督建筑設(shè)計邏輯的合理性,能夠提高系統(tǒng)的清晰性和可靠性。
4、小結(jié)
隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑設(shè)計技術(shù)也越來越人性化,建筑風(fēng)格已不單純的只為滿足人們的舒適性要求,還體現(xiàn)到了更多的人文因素,特別是與自然生態(tài)的結(jié)合,走可持續(xù)性設(shè)計道路,標(biāo)志著建筑設(shè)計又走上了一個新的臺階。本文介紹了可持續(xù)性建筑設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀,同時闡述了系統(tǒng)下的可持續(xù)性設(shè)計過程,對可持續(xù)性建筑設(shè)計的推廣具有一定的意義。
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關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展:生態(tài)建筑; 生態(tài)系統(tǒng)
Abstract: aiming at the urbanization process accelerated, natural land resources are abundant city buildings, structures, roads and other of natural vegetation the disappearance of resources is far greater than the rate of regeneration rate. Resources environment affected considerably the problem. Called on people to protect the ecological environment, the construction green home, conservation of resources, especially in architecture, puts forward "ecological building", "green building", "the design concept of sustainable development".
Keywords: sustainable development: the ecological architecture; Ecological system
中圖分類號:F291.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
迄今為止,人類已經(jīng)在地球的懷抱里度過幾百萬年安詳平和的時光。自然界以其巨大的創(chuàng)造力和破壞力以及不可預(yù)見的神秘性令我們的祖先頂禮膜拜,人類在與大自然漫長而殘酷的斗爭中,始終保持著一種謙恭,退避的弱者姿態(tài)。然而終于有一天,當(dāng)人類擁有在數(shù)分鐘內(nèi)毀滅這個星球數(shù)百上千的魔鬼般的力量時,天平開始傾斜。工業(yè)革命至今200多年時間,在歷史長河中只是不為人察覺的一瞬間,人們卻創(chuàng)造了億萬倍于祖先的財富,然而資本的積累是殘酷和血腥的,人類 無節(jié)制地征服、掠奪自然的擴(kuò)張行為給整個自然界帶來了無法彌補(bǔ)的損失和破壞,同時也給自身的生存造成了嚴(yán)重的威脅,近百年來,社會生產(chǎn)力已有了極大的提高,發(fā)達(dá)國家已完成了工業(yè)城市化。然而人們在享受現(xiàn)代化物質(zhì)文明的歡愉中,已開始重視它的負(fù)面效應(yīng),發(fā)達(dá)國家乃至發(fā)展中國家的許多城市往往是煙囪標(biāo)立;商業(yè)中心由于地皮昂貴,又促成了密集的摩天大樓峽谷;汽車泛濫、人口膨脹、耕地減少、能源不足;人類生存的環(huán)境已經(jīng)出現(xiàn)大氣污染、水質(zhì)污染、噪聲、震動、硫酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、溫室效應(yīng)以至生態(tài)失衡等諸多災(zāi)難。人們開始驚呼:環(huán)境危機(jī)!于是環(huán)境科學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。70年代的石油危機(jī)之后,全球范圍內(nèi)保護(hù)生態(tài)環(huán)境,建設(shè)綠色家園的呼聲日益高漲,對“生態(tài)學(xué)”、“可持續(xù)發(fā)展”的研究也在世界各國迅速開展起來。而建筑領(lǐng)域中的“可持續(xù)發(fā)展運(yùn)動”正是在這一背景下蓬勃興起的。近年來,“生態(tài)建筑”、‘綠色建筑”、“可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計”等等名詞、概念在建筑界不僅成為一種時尚,而且確實已成為建筑學(xué)科發(fā)展的前沿。人們已經(jīng)開始進(jìn)一步尋求可持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境合理化建筑的途徑。
1.關(guān)于“可持續(xù)發(fā)展”及“可持續(xù)建筑”的概念
“可持續(xù)發(fā)展“一詞自80年代初由國際自然和自然資源保護(hù)同盟(IVCN)提出來,經(jīng)過1987年聯(lián)合國委托挪威首相布倫特蘭主持的世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)所的著名的調(diào)查報告,對其、含義做了界定:
既滿足現(xiàn)代人的需求又不危及后代人滿足其需求的發(fā)展。
此后,在1997年6月里約熱內(nèi)盧召開的被譽(yù)的“地球首腦會議“為聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(UNCED)上,170個國家和地區(qū)、120個國家元首個政府首腦對“可持續(xù)發(fā)展”達(dá)成如下共識:
“我們需要一個新的發(fā)展途徑一個能持續(xù)人類進(jìn)步的途徑,我們尋求的不僅僅是幾個地方,幾年內(nèi)的發(fā)展,而是在整個地球遙遠(yuǎn)將來的發(fā)展”。
現(xiàn)在,“可持續(xù)發(fā)展”已成為世界各國面臨21世紀(jì)的戰(zhàn)略抉擇。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略即人口、資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。而可持續(xù)建筑觀則是建筑學(xué)對可持續(xù)發(fā)展思想的回應(yīng)。
可持續(xù)建筑是對可持續(xù)發(fā)展有積極貢獻(xiàn)的全面的建筑觀,它有別于一般的建筑流派思想。因為它強(qiáng)調(diào)的不純粹是形象,網(wǎng)格,更主要的是強(qiáng)調(diào)設(shè)計思想和具體的技術(shù),它象是一場被迫形成的非暴風(fēng)驟雨式的建筑思想革命。實際上,可持續(xù)建筑已經(jīng)動搖僅僅以人為最高的傳統(tǒng)建筑宗旨,轉(zhuǎn)而全面思考人類在地球生物圈中地位的動搖給建筑帶來的影響,把建筑不在視為人類可任意強(qiáng)加的東西;而是從更高層次綜合考慮建筑所造成的更大范圍的影響,是可持續(xù)建筑觀的基本出發(fā)點。
下面就傳統(tǒng)建筑模式與可持續(xù)建筑模式進(jìn)行圖解,將更加直觀、明晰化。
資源 建 資源 更多的循環(huán)
能源==> 筑 ==> 廢物==> 能源==> 建 ==> 重復(fù)利用
人力 人力筑
財力輸入 輸出財力輸入 ==> 更少的廢物
可持續(xù)建筑應(yīng)遵循一定的基本原則:生態(tài)化、節(jié)約化、人性化、無害化、集約化。這些原則服務(wù)于可持續(xù)建筑的最終目標(biāo)。其中,生態(tài)化是可持續(xù)建筑的核心。
2.關(guān)于生態(tài)建筑的概念
何謂生態(tài)建筑呢?今天的各種文章評論中下定義者不在少數(shù),總其所述,生態(tài)建筑的要領(lǐng)應(yīng)著眼于兩個方面。第一,提供有益于健康的建筑環(huán)境,并為使用者提供高質(zhì)量的生存活動的小環(huán)境。第二,減少能耗,保護(hù)環(huán)境,尊重自然。這兩個目的看似統(tǒng)一,但實際上迄今為止,在人類的大部分建造活動中,這兩者是相互矛盾的。人類為了求得更恒定舒適的生活工作環(huán)境和條件,就要通過各種手段向大自然索取和消耗自然能源;但只有索取沒有回報給自然環(huán)境造成無法彌補(bǔ)的損失。因此,向自然索取與回報自然,或者說人類自身的無盡欲望與“節(jié)制性消費(fèi)”之間的矛盾,已成為包括建筑在內(nèi)所有生態(tài)、綠色運(yùn)動的主要和實質(zhì)問題。因此,生態(tài)建筑實際上是指這樣的一種實踐:它既利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好的富于生氣的環(huán)境,而同時又要控制和減少人類對于自然資源的使用實現(xiàn)向自然索取與回報之間的平衡。生態(tài)建筑應(yīng)該體現(xiàn)的正是存在于自然界中的一種動態(tài)的平衡。它既反映在設(shè)計和建造時所采用的合理方法與材料上,還體現(xiàn)于它對資源的消耗利用程度和回報自然的程度。生態(tài)建筑應(yīng)該是一種嶄新的設(shè)計思維和模式。在這里,建筑本身可以產(chǎn)生一定的能源彌補(bǔ)其消耗,而同時在建造、選址及使用中對精神層面的重要性給予更多的關(guān)注,綜合考慮使用者生理與心理健康的整體效果。
我們甚至可以將其理想化為一種恒定的生態(tài)系統(tǒng):要素與要素之間,個體與個體之間以致群體之間,實現(xiàn)一種動態(tài)的平衡。也就是說:它是一個不產(chǎn)生廢物的平衡系統(tǒng),因為某一過程的輸出物質(zhì)將成為另一過程的輸入物質(zhì)。能量、物質(zhì)、信息在相互關(guān)聯(lián)過程中循環(huán)往復(fù)。由于系統(tǒng)的效率與相互依賴的特性,產(chǎn)生出環(huán)境的原物質(zhì)以及可靠的經(jīng)濟(jì)保證與高質(zhì)量的生活。因此,宏觀地看,生態(tài)原則就是保持人于自然之間能量的利用、消耗及輸入輸出的循環(huán)平衡。生態(tài)建筑未來的著眼點或許多將更傾向于針對整個系統(tǒng)或者子系統(tǒng)而言,而非針對一個單體建筑。但就某個單體看,為了要實現(xiàn)生態(tài)原則,則必須結(jié)合實際情況(土地、資源、氣候、植被、經(jīng)濟(jì)、材料、生活方式)考慮實現(xiàn)的可能性、經(jīng)濟(jì)性、耐久性等,逐一解決實際中碰到的矛盾和問題。
3.生態(tài)建筑存在的道德基礎(chǔ)與經(jīng)濟(jì)評價
從人類與自然相互作用的歷史角度看,人類文明的發(fā)展經(jīng)歷了從原始文明到農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明、后工業(yè)文明以及未知的未來文明的歷程。如果我們把人類發(fā)展的一定階段中關(guān)于人于自然的關(guān)系,關(guān)于人類命運(yùn)與前途的占主導(dǎo)地位的價值觀稱為“人本主義”,那么隨著人類文明的進(jìn)步,人本主義也經(jīng)歷了從“自然人本義”、“工業(yè)人本主義”、到“生態(tài)人本主義”的變化歷程,這種“生態(tài)人本主義”就是自覺地運(yùn)用生態(tài)規(guī)律來指導(dǎo)人類與個人發(fā)展的世界觀與價值取向。它將是屬于未來生態(tài)文明難道價值觀,也將成為未來生態(tài)建筑存在的道德基礎(chǔ)。
生態(tài)建筑得以存在的經(jīng)濟(jì)理由在今天看來,莫過于對運(yùn)營費(fèi)用但是節(jié)省。一次性投資的回報將是長期的,積累的結(jié)果將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對初次投資成本的節(jié)約。這應(yīng)該說是一個比較有吸引力的理由,也是指導(dǎo)某些發(fā)展商開發(fā)生態(tài)原則建筑的中心思想之一。因此,從微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)角度動態(tài)地考察這一問題,個體最終的長遠(yuǎn)獲利成為推動生態(tài)建筑研究向前發(fā)展的有利因素。同時從宏觀角度來看,生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的思想告訴我們,任何對自然界的破壞與對能源的浪費(fèi),都應(yīng)以成本的形式來計入經(jīng)濟(jì)評價的體系中,那么,生態(tài)原則建筑所增加的投資成本與它所節(jié)約的無須的生態(tài)成本比,恐怕是微不足道的。這些正是目前支持生態(tài)建筑研究與實踐的主要經(jīng)濟(jì)動力。然而,這當(dāng)然都是一種很樂觀、很積極的思想,事實上對大多數(shù)投資者來說,任何形式的遠(yuǎn)期平衡表或是成本核算評價,與初期投資與直接利潤相比,恐怕都是不足以使人為之動心的,更不用說是考慮到遠(yuǎn)期的各種變故或是災(zāi)難,考慮到長期回報是否還能落入投資者的腰包。這可能正是為什么“生態(tài)建筑”在實踐的道路上如此舉步維艱的原因之一。尤其在我國目前的國情下,一些理論上先進(jìn)的生態(tài)建筑由于近期經(jīng)濟(jì)原因也是較難實現(xiàn)的。
因此,政府對于建材選擇及每平方米能耗標(biāo)準(zhǔn)等方面做一些必要的規(guī)定萬至立法,對可持續(xù)技術(shù)研究,對新的潔凈高效能源及可再生能源開發(fā)、利用的研究等方面增加投入的力度,都將成為推動生態(tài)綠色建筑運(yùn)動發(fā)展的重要動力
4.生態(tài)建筑的設(shè)計原則
生態(tài)建筑是一個復(fù)雜而寬泛的概念。相對于人類生存的自然大環(huán)境來說,它是一種處于中介地位的微觀環(huán)境,是人類創(chuàng)造的介于自然界與人類之間的小環(huán)境。對生態(tài)建筑的理解與衡量標(biāo)準(zhǔn)是隨著時間變化而不斷發(fā)展的。但其基本的原則基于建筑在人類與自然界之間的中介地位主要體現(xiàn)在這樣四個方面:
對自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù),盡量減少對生物圈的破壞。
對使用者的關(guān)心。
對于溝通人類與自然環(huán)境創(chuàng)造條件。
面對未來發(fā)展的足夠彈性。
5.結(jié)論:
生態(tài)建筑的原則包括了諸多因素,每一條都可以無限展開,這里暫不再作更深入的討論。當(dāng)然建筑理論與實踐是有相當(dāng)距離的。眾多的原則都僅僅是一種理想,如何找到與之相適應(yīng)的技術(shù)支持,恐怕才是生態(tài)建筑向前發(fā)展的堅實一步。
生態(tài)建筑作為一個新興事物,今后的研究與探索之路將會是漫長而艱辛的。但是我們相信,隨著工業(yè)時代向信息時代的邁進(jìn),隨著機(jī)器文明向生態(tài)文明的轉(zhuǎn)變,可持續(xù)發(fā)展將成為21世紀(jì)的主旋律。生態(tài)建筑理論的發(fā)展將導(dǎo)致建筑科學(xué)技術(shù)內(nèi)容的極大豐富與建筑藝術(shù)創(chuàng)造的相應(yīng)進(jìn)步,將推動整個建筑學(xué)不斷向前發(fā)展。
To the sustainable development ecological architecture
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計;可持續(xù);剖面設(shè)計;空間設(shè)計
0.引言
從建筑、人以及環(huán)境組成的系統(tǒng)來看,建筑最本質(zhì)的特征在于:它是人與環(huán)境組成的系統(tǒng)的一部分。通過采取可持續(xù)建筑設(shè)計,有效地保證相對安全、舒適的室內(nèi)環(huán)境并維持其與自然氣候之間的差異。
1.可持續(xù)建筑的剖面設(shè)計
1.1剖面和通風(fēng)
自然通風(fēng)按照驅(qū)動力可以分為兩種:風(fēng)壓和熱壓通風(fēng)。風(fēng)壓通風(fēng)是由風(fēng)壓差引起的,熱壓通風(fēng)是由空氣的密度差引起的。這兩個因素有時同時存在,有時分別存在。當(dāng)風(fēng)壓差太小不足以促成自然通風(fēng)時,熱壓差就成為自然通風(fēng)的最主要影響因素。
風(fēng)壓通風(fēng)是一種對流通風(fēng),空氣是水平流動的,而熱壓通風(fēng)的空氣流動形態(tài)更加復(fù)雜。風(fēng)壓通風(fēng)與建筑平面有關(guān)。這種通風(fēng)形式是由不同方位界面的風(fēng)壓差引起的。當(dāng)室外無風(fēng)時,熱壓差是自然通風(fēng)的主要驅(qū)動力。在熱壓差的作用下,室內(nèi)熱空氣上升,從建筑的上部開口流出。室外冷空氣從下部開口進(jìn)入到建筑物中。室內(nèi)外空氣溫度差、上下開口的高度差以及開口面積共同決定了通風(fēng)效率。
因此,對于可持續(xù)建筑設(shè)計時,其建筑剖面為了達(dá)到通風(fēng)效果應(yīng)該遵循以下剖面設(shè)計的措施,以增加室內(nèi)外熱壓差,改善無風(fēng)時的自然通風(fēng)。
(1)營造熱空間。根據(jù)溫室效應(yīng),厚墻體和熱通道玻璃墻可以用來創(chuàng)造夏季的熱空間以改善自然通風(fēng)。
(2)提高空氣入口和出口之間的高度差。利用以下措施可達(dá)到這一效果:①提高窗戶高度。法式窗戶(一種落地窗)可促進(jìn)空氣運(yùn)動,減弱室內(nèi)空氣盆積效應(yīng);②設(shè)置垂直貫通空間以增強(qiáng)煙囪效應(yīng),如可以根據(jù)需要開閉的天井。當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度差較低時,通風(fēng)的冷卻效果主要體現(xiàn)在人體汗液蒸發(fā)。因此,誘導(dǎo)氣流通過人體就非常重要了。在一般的房屋設(shè)計中,窗臺高度是由安全和擺放家具的需要決定的,而不是根據(jù)自然通風(fēng)的要求。高窗臺將會增強(qiáng)空氣盆積效應(yīng)并形成遮風(fēng)處。這明顯影響著自然通風(fēng)的效率。近年來代中國,房屋窗戶的而積壓以前更大,而窗臺高度卻降低了。中國房民建筑中出現(xiàn)了越來越多的法式窗戶。這有利于改善自然通風(fēng),減弱空氣盆積效應(yīng)。
1.2剖面和自然采光
(1)邊窗采光設(shè)計。把窗戶或通風(fēng)門設(shè)置于中庭。面向中庭的窗戶采光潛力類似于面向開闊庭院的窗戶,但是減少了熱量損失而且戶環(huán)境更好。在中庭空間設(shè)置高反射率的表面可以增加采光的深度。在兩邊墻上開窗。在兩邊開窗可以在室內(nèi)空間形成更好的光照分布,如兩面采光。結(jié)合建筑外部構(gòu)件改善采光。建筑部件如深遠(yuǎn)的挑檐、外部桃板等可以改善光照分布,控制眩光,減少噪聲,使用圓形邊緣可使光照柔和。對于觀景和采光要求,使用不同的窗戶。利用眩光控制優(yōu)化采光,這一結(jié)構(gòu)打斷了視覺,可以用來連接光架或作為遮蔭裝置。上部的玻璃幕墻應(yīng)該用高透射材料,而較低的窗戶應(yīng)使用較低透射率的材料。這些玻璃窗都應(yīng)考慮眩光控制。使用傾斜天花板來增加窗戶高度。較高的窗戶將會使光線投入到天花板上并進(jìn)入到房間深處,這樣就能提供均衡的光照,天花板應(yīng)該光滑色淺。減小窗洞深度或?qū)⑵渥龀尚泵妫詼p少窗戶和墻的對比。如果相鄰的墻與窗戶對比減弱,眩光將會減少。減小窗洞深度或?qū)⑵渥龀尚泵鏁?chuàng)造出使人眼更加舒服的光線傳播。
(2)頂部采光設(shè)計。根據(jù)層高設(shè)置天窗。天窗的間隔應(yīng)等于層高。設(shè)置天窗以優(yōu)化窗戶設(shè)置。天窗的設(shè)置應(yīng)依據(jù)已設(shè)置的窗戶來決定。房間的尺寸決定使用多少天窗。使用傾斜天窗。為了平衡冬日和夏日的采光,可使天窗向北面或南面傾斜。傾斜的天窗可收集更多的冬季陽光并減少夏季的直射陽光。在北墻上開天窗,所有的墻,尤其是北墻,充當(dāng)著散射陽光的反射體的角色,使從南面進(jìn)入窗戶的光線分布更加均勻。使用喇叭形的通風(fēng)口。當(dāng)采光井周邊向外傾斜時,天窗將很少產(chǎn)生眩光,并能使光線分布更加均勻。使用高天花板以減少眩光。在高而窄的房間里,光源在居住者的視線范圍外,從而可以減少眩光。在光線達(dá)到地板前,它能夠被散射掉。
2.可持續(xù)建筑的空間設(shè)計
2.1內(nèi)部空間(功能生間)
內(nèi)部空間的設(shè)計極大地影響建筑能耗利室內(nèi)環(huán)境,合理的內(nèi)部中間設(shè)計可以改善建筑的得熱量和失熱量以及自然通風(fēng)。
2.2外部空間(室外空間)
在外部空間設(shè)計中,庭院和中庭是改善建筑熱環(huán)境和自然通風(fēng)的最重要因素。庭院和的中庭是由建筑圍成,沒有頂,是中國傳統(tǒng)民居的重要特征,是在當(dāng)?shù)貧夂蚝蜕鐣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的。庭院在中國傳統(tǒng)民居中非常常見,從華北到華南都有分布,唯一的區(qū)別是庭院的大小不同。帶有庭院的建筑,在不同的地方是有區(qū)別的。華北地區(qū),由于太陽高度低,庭院朝向南面,這樣就能獲取充足的陽光和日光,中部地區(qū),建筑群更加集個,因此庭院尺寸就比北方的小很多。華南地區(qū),由于溫暖的冬季而使自然通風(fēng)比陽光更加重要。因此,其建筑群是中國最為集中的,庭院的尺寸比其他地方的都小,庭院縮短為中庭。中國的庭院除了大小和形式不同外,所有的庭院都融入了氣候的因素。同時鑒于庭院對自然的適應(yīng),建筑能夠適應(yīng)代候的變化尤其是極端氣候。
(1)氣候的過渡。進(jìn)入建筑庭院的氣候可以作為一種資源。庭院中的空氣運(yùn)動與自然界的不同,除非庭院是外部空間。由于受到庭院周圍垂直立面的約束,庭院中的空氣溫度受到空氣盆積效應(yīng)的影響呈垂直分布。冬季、空氣溫度由下而上升高,而夏季則相反。這樣,庭院成為建筑與外間氣候之間的緩沖帶,建筑室內(nèi)空間存極端氣候以外的任何時候都能保持舒適。此外,夏季由于庭院四周的屋檐會形成陰影,陰影會使空氣溫度降低。
(2)可調(diào)節(jié)的的熱緩沖帶。通過調(diào)整建筑群的關(guān)系和建筑立面的設(shè)計產(chǎn)生熱緩沖層。形成室內(nèi)環(huán)境利自然環(huán)境之間的緩沖帶。緩沖帶在一定程度上防止了極端氣候的不利影響,建筑熱性能也可以隨之得到調(diào)控。空氣將集中在庭院中,能夠減弱外部氣流對室內(nèi)環(huán)境的不利影響。空氣溫度和氣流比較穩(wěn)定,這有利于冬季的熱量儲存。夏季,庭院的熱壓能夠改善自然通風(fēng),有利于建筑的被動冷卻。
在一定范圍內(nèi),庭院寬度與高度的尺寸及比例是煙囪效應(yīng)或熱壓通風(fēng)的最重要影響因素。當(dāng)尺寸較小并且高寬壓較大時效果更佳。這種庭院有時被稱為中庭。但這會降低太陽輻射和自然采光的效果。因此,應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝完柟鈼l件來設(shè)計庭院的尺寸和比例,包括日光和通風(fēng)也應(yīng)考慮。
傳統(tǒng)的庭院是出于人們?yōu)榱诉m應(yīng)自然和改善微環(huán)境而產(chǎn)生的。現(xiàn)代生態(tài)建筑設(shè)計中心對此加以研究和利用。雖然庭院可以圍閉周圍立面來適應(yīng)氣候條件,但其效果是有限的。傳統(tǒng)庭院應(yīng)隨著增加的舒適性,通過建筑設(shè)計來適應(yīng)氣候是建筑的普遍要求。在中國南部有一個被稱為“活動中醫(yī)”的中庭典范。當(dāng)這種前庭關(guān)閉時,可以阻擋夏季的陽光和冬季的風(fēng)雪。當(dāng)這種前庭打開時,可以實現(xiàn)自然通風(fēng)和自然采光。
3.結(jié)論
可持續(xù)建筑的設(shè)計有效地實現(xiàn)建筑環(huán)境和用戶需求互動,不僅僅節(jié)約能源,同時更進(jìn)一步的滿足室內(nèi)用戶對舒適環(huán)境的追求。文章通過結(jié)合筆者設(shè)計實踐,分析了可持續(xù)建筑的剖面以及在遮陽、采光、通風(fēng)等可持續(xù)方面的技術(shù)設(shè)計策略,為同行提供參考借鑒。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]朱唯,袁春學(xué).可持續(xù)建筑與設(shè)計方法探討[J].西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,(1).