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可持续建筑论文:可持续建筑发展论文
一、构建的政策法规体系
一是建议推动国家在可持续建筑方面的立法,出台符合我军现状的可持续建筑标准,制定强制性或指令性政策。通过行政立法,把可持续建筑的建设从一种号召性、自觉性行为转变为一种强制性行为,并明确相关的行政职能和行政责任。二是针对部队出台军事能源管理的政策、命令,明确机构设置与相关职责,规范工作程序,设立国防能源资源管理规划与目标。对军队建筑的能源规划实行量化管理,将建筑物的可持续性纳入营区建设的硬性指标,提高可持续建筑在营区建设评价的权重,提高军队建设可持续性建筑的积极性。三是建议推动国家立法,对低军事价值的建筑推动军民融合式发展,促进地方人力物力财力依法为我所用,利用地方的优势资源推动军队可持续建筑发展的进程。四是建议制定相关制度,允许各军种保留节能收益,用于安排节能项目改造,鼓励私营部门投资进入国防建筑设施的节能项目改造。
二、建立科学完整的评价标准
随着科学技术的不断更新和人类需求的不断提高,人们对可持续建筑的理解也在逐步加深。美国LEED建筑评价体系也在不断更新,在某些国家,已经出现了第二代可持续建筑评价体系,如德国的DGNB可持续建筑评价体系等。我军在进行现代营房建设的过程中,也需要有适应时代潮流和技术发展的评价标准体系。该体系应包含可持续建筑最核心的价值体系,具有完整的建筑全寿命周期成本计算方法和评估体系。建议新的评价体系应该包括建筑全寿命周期的生态质量、功能质量、经济质量、技术质量以及过程质量。生态质量即包括LEED评价体系中的保护和节约水资源、高效的能源利用、可更新能源的利用、材料和资源问题;功能质量则应包括室内环境质量,社会文化问题、建筑物功能发挥;经济质量则主要考虑建筑物的经济效益;过程质量主要包括可持续的场地规划、建设过程、拆除过程等全寿命周期的可持续性;技术质量包括建筑物的抗灾害能力、完成军队建筑使命与目标的能力,建筑物对各种要求的适应性等。在设计评价体系过程中,还需要建立完善且庞大的数据库,为各项指标的具体细则的建立和权重的分配起到指导作用。
三、建设高效有力的监管机制
首先,可持续建筑发展涉及部门多,协调工作量大,应建立军队的协调管理机构,协调一体化设计管理,提高设计管理效率。协调管理机构负责联络使用单位、建设单位、使用单位的上级单位和设计单位,以及其他建设过程中涉及的各个部门之间的联系工作,针对使用单位的使用要求、经费预算、可持续性建设目标,与建设单位和设计单位沟通。从项目立项到竣工的整个建设过程中,协调整个工程项目的一体化设计管理,将项目的可持续性设计融合于工程的设计、施工等各个环节之中。其次,对可持续建筑的主管机关、职能及编制做出明确的规定,要充分利用已有资源,尽可能减少新的行政审批环节,具体可考虑在建设行政主管部门已经拥有的设计审查、开工许可、竣工验收等行政审批职能的基础上,相应作有关可持续建筑的内容扩充,不再增加新的行政审批环节。再次,要通过有效的行政监管,真正使建筑按可持续建筑标准进行设计、建设。利用强制措施,保障可持续建筑建设的规范性和标准性。
四、培养高素质人才
受固有的传统观念影响,部队对可持续建筑的认识很大程度上仍然停留在较低层面上,对可持续建筑的认识不够深入,这就容易导致对可持续建筑的发展产生消极情绪。所以从宏观方面讲,应该做到将可持续建筑从单一项目建设的层面,提高到基建营房保障,乃至军事发展战略的高度上来,从而引起部队领导的重视与思考。将可持续建筑发展与军队保障能力紧密结合起来,针对营区的建设发展提出可持续性建设纲要。人的素质是可持续发展的关键因素,教育与培训是提高人的素质的基本途径。可持续建筑首先要以宣传、教育、培训为手段,提高军队各级领导干部及广大基层官兵的可持续建筑意识,在军队形成建设可持续建筑的氛围:通过科普教育以及文化宣传的方式提高官兵发展可持续建筑的意识。通过示范建筑、示范营区的建设,研究适应当地条件的新的可持续发展材料、设备和技术。以试点工程为载体,综合推广应用可持续建筑新技术,展示可持续建筑成果,扩大宣传和推广。示范项目应成熟一批推广一批,并采取媒体推广会等多种形式进行宣传。
作者:熊珍 裴飞一 贺虎 单位:解放军后勤工程学院 西安通信学院
可持续建筑论文:可持续建筑设计探索
摘要:可持续发展的核心是加强发展和环境之间的协调性,可持续建筑的实现需要从建筑的不同环节出发加强建筑资源的有效利用,在建筑施工过程中,从土地开发、建筑布局到后期的建筑使用都遵循环境效益的较大化原则,才能够促进建筑和环境之间的融合发展。本文从可持续建筑的内涵分析入手,探讨可持续建筑的设计重点以及设计方法。
关键词:可持续;建筑设计;方法
可持续发展是我国科学发展观的基本要求,在建筑设计中,设计出可持续发展的建筑可以使建筑物的使用效率得到充分的发挥,较大程度减少建筑物对人们生活环境造成的影响。就我国现在的建筑来看,资源型和生态型的建筑占据很小的一部分,可持续建筑受重视的程度较低,所以,需要在建筑施工中加强宣传教育工作,增强人们对可持续建筑的认识,引导并且鼓励建筑单位进行可持续建筑施工的试点工程,进一步完善国家的建筑法律法规,利用政策指导可持续建筑向着更好地方向发展。
一、可持续建筑的内涵分析
传统建筑施工中需要消耗大量的能源,对我国资源节约型社会的建设造成了一定的阻碍。随着可持续发展理念的出现,人们对建筑节能的关注程度越来越高。我国的建筑能耗占据全国能源总消耗的13%,其中生物能源的消耗量占商业用能总量的52%。不仅如此,建筑工程建设过程中还会产生大量的污染物质,对环境造化严重的污染,针对建筑本身对环境产生的影响,可以通过加强建筑设计的方法来减少这一影响因素。因此,在建筑设计中可以将建筑和环境看成一个统一的整体,从建筑施工的不同环节减少工程施工对环境造成的影响,推动建筑的可持续发展。可持续建筑的设计要求走能源节约、环境友好型的道路。建筑材料的选择尽可能使用绿色建材产品,使用可以循环再利用的材料,从而减少建筑材料生产过程中对环境造成的污染。加强绿色能源的利用包括两个方面的内容,首先是建筑物内部的能源使用绿色能源,例如,太阳能、风能、地热能的使用,其次,将建筑物的能源消耗降至低,可以借助于自然风光和通风条件为建筑物营造良好的环境。
二、可持续建筑的设计重点及方法
(一)可持续建筑的设计重点分析
可持续建筑在设计过程中应该坚持四个设计重点,首先是坚持重点目标,当今社会发展中,能源短缺和环境污染是人类发展和环境的主要矛盾,因此,可持续建筑建设过程中应该坚持高效利用洁净能源减少环境污染的设计重点;其次是坚持重点部位,通过对建筑室内设计目标和室外设计要求的平衡,加强建筑内外空间维护结构的分割成为建筑施工中的关键问题,所以,可持续建筑设计的重点部位是对建筑外围结构的研究和设计;紧接着是重点方式,建筑设计中以被动设计方式为主,机械设计方式为辅,最终促进能源的高效利用以及资源节约目的的实现;一个是重点内容,可持续建筑的重点内容就是加强太阳能、风能、地热能等洁净能源在采暖、制冷以及通风方面的使用。
(二)可持续建筑的主要设计方法
1、加强土地资源的合理开发和利用
绿色建筑设计需要坚持土地的合理开发和利用原则,强调土地资源的集约化利用,建筑设计人员要充分利用周边环境的配套设施,对土地资源进行合理规划,在不增加土地利用的前提下,提高土地资源的利用效率,并且加强地下空间的有效利用。建筑施工单位在开发土地资源的过程中,应该认识到地下空间的微气候稳定对防风暴和防尘的作用,意识到微气候对生态平衡的保护作用。通过对地下空间的合理开发利用能够很大程度上改善城市的生态环境,增强城市的环境质量。建筑设计需要结合我国的基本国情,优先发展地下车库以及地下商场等。
2、选择生态材料作为建筑的基础材料
生态材料是生态建筑的物质基础,生态建筑材料主要是指环保性材料、安全性材料等。生态材料的利用对地球的负荷最小,同时对人们的身体不会造成伤害,一般情况下,将生态材料主要分为天然建材和人工材料两种形式。生态建筑建设在材料选择上没有统一的标准,需要在选材的过程中充分了解材料的使用目的。建筑设计中采用对环境污染较小的材料可以增强生态效益,同时也可以加强现有资源的使用,利用地方资源来取代外来的特殊资源。
3、建筑设计中加强可再生能源的利用
材料的再生和循环利用可以增强资源的利用效率,减少污染物的排放量,同时还能够降低建筑生产中的相关处理程序。建筑构造中可以使用钢材、铝材等一些可循环利用的材料,一定程度上能够减少建筑物垃圾。此外,新型材料的生产、使用和回收过程不会对环境产生较大的影响。增强材料的可循环利用性是促进可持续发展的关键所在。不仅如此,建筑设计中还应该加强自然可再生能源的使用,例如,太阳能、风能和地热能的使用。在建筑物布局设计中,充分利用自然通风的效果能够增强建筑内部能源的消耗量,自然通风可以解决建筑内部空气流通问题,确保建筑气候的良好,从而增强建筑内部的空间质量和舒适度,住户无需增加投资改善建筑内部的小气候,使整个建筑的环境更加协调舒适。
结束语:
随着建筑规模的扩大和建筑数量的增加,当前的建筑设计向着多元化的方向发展,可持续建筑设计也成为建筑发展的主要趋势。考虑到可持续建筑设计是一个系统性的工程,不仅涉及到建筑的所有环节,同时也涉及到建筑的使用者以及建筑内外部环境之间的关系,需要建筑工程设计人员综合考虑多方面的因素,加强能源的有效利用,利用可再生能源取代建筑建设中的不可再生能源,利用可循环利用的材料取代不可循环利用的材料,增强建筑材料的使用效率,同时减少建筑施工中因为材料使用问题对环境造成的污染,树立科学的建筑设计目标,确定建筑设计的重点,将建筑艺术和人类的发展相结合,从而促进建筑施工和环境保护的协调发展。
作者:徐豪 单位:湖北工程学院新技术学院建筑学2班
可持续建筑论文:谈可持续建筑发展中的建筑节能
随着社会的发展与经济的进步,随之而来的是严重的环境问题与生态破坏,严重威胁着人类的生存环境。鉴于此,社会各界纷纷提出节能减排、绿色环保、可持续发展的策略与要求,以试图解决经济发展中的资源破坏问题。对于建筑界而言,可持续发展建筑也应运而出,并不断深受建筑界的关注与重视。可持续建筑是指借助可持续发展的理念与原则,将建筑材料、建筑结构、建筑规模乃至与之相关的建筑功能、经济、文化等因素与理念融合以实现绿色建筑和生态,减少建筑对生态的破坏以及资源的浪费。而这种建筑理念在现今社会中不断被人们所认知与了解,并出现一系列建筑节能的措施、材料以及建筑技巧,较大程度上贯彻可持续理念。而现实社会调查也充分表明现代人对于居住环境的重视,特别是建筑家具的材质、安全性、耐用性,人们也更愿意利用节能环保材料以减少其他电子设备投入的巨大花费,更为关注长时间使用下的经济效益与性价比。可见现代人对于可持续建筑发展中的建筑节能的需求,这一建筑理念发展的前景不可限量。
一、可持续建筑发展在我国现状
可持续建筑理念虽然在我国逐渐被人们重视,但是其理念在我国现阶段的发展中仍有许多问题,并没有大面积得到推广,并且关注的人也相对有限。1.建筑成本增加可持续建筑虽然具有很高的安全性,能够实现绿色环保、节能减排的美好愿望,但是与传统的建筑相比,成本也会大大增加。与传统建筑物相比,可持续建筑往往会借用绿色环保材料作为建筑材料,而这些材料往往技术先进且造价较高,这就意味着可持续建筑建筑材料成本会明显高于普通建筑成本。对于明显的成本差距造成的房价高昂而使大多数购房者望而却步。基于此状,投资商往往会因为利益驱使而选择传统建筑模式建造,以实现利益的较大化而忽略对于自然资源与绿色环保的建筑要求。这是由当前我国社会主义初期发展阶段的现实所决定的,也是由高昂的房价以及消费者消费能力有限的实情决定的。因此很多人虽然知道可持续建筑的种种优点,但还是会在成本的压力下选择传统的建筑模式,这就使得可持续建筑无法在我国广泛推行与认可。2.社会需求不足现代社会中,人们虽然知道绿色环保建筑材料具有着明显的耐用性与安全性,但实质上很多人对可持续建筑的理论与实际的了解浮于表面,并没有形成明显的建筑风潮与获得广泛接受,直接制约着可持续建筑在我国的发展速度与进程。具体表现在许多人了解可持续建筑材料,但是却不知道到底什么是可持续建筑材料、建筑环保材料的实际价格、怎么分辨购买的房产是否使用了环保材料,也正是由于人们对绿色建筑环保的模糊了解与认识不清,导致很多人望而却步。另一方面,很多年纪较大的人对于可持续建筑的了解知之甚少,并且爱跟随大流进行房产购买。这样的现实情况导致了人们对于环保建筑的选择需求不足,因而很多房产商不会选择环保材料作为自己建筑的,以避免房源销路受阻。3.城乡差异明显可持续建筑在我国发展的另一重大问题就是城乡差距明显。对于很多城市居民来说,居民会根据自身的需求以及安全环保意识认知接受昂贵的可持续建筑,以响应国家和现代社会可持续发展的号召,实现绿色发展。但是对于广大农村地区居民而言,更多关注的不是建筑的可持续性与环保的需求,而是建筑的实际价值与他们的承受能力。与城市建筑不同的是,农村建筑并不是由房产投资商建设的,很多时候,农村建筑是由农民自身承担与建造的。虽然,与城市建筑相比,农村建筑没有房产商抽取中间差价,但是却面临着自己承担所有建筑成本的问题,因而农村可持续建筑的使用非常有限。因此,对于可持续建筑使用而言,城乡建筑存在着极其明显的差异。4.推广力度不足现阶段,虽然人们逐渐意识到环保材料的重要性,以及使用环保材料带来的长期效益节省,但是我们也可以明显发现,现阶段对于可持续建筑的推广是极其有限的。具体来说,国家虽然提倡使用环保材料和可持续建筑建造,但是却没有明确的政策扶持推广计划。对于建筑行业而言,由于消费者购买能力的有限以及房产投资商的建筑方式选择,建筑行业也迫于迎合市场需要而无法更好推广可持续建筑方式,使得这样的建筑方式并没有得到很好的推广与实践应用。在这样的推广力度下,可持续发展没有明显的发展与进步。
二、可持续建筑发展中的建筑节能措施
基于现实情况下,可持续建筑发展中的局限性,建筑行业还应该继续坚持可持续建筑优势的发掘与实践,用良好的实践效果证明可持续建筑值得认可。这就需要不断提高可持续建筑发展中的节能措施。1.因地制宜地规划建筑风格因地制宜地进行建筑规划是建筑节能最有效的方式。从大的区域而言,北方与南方的建筑风格有着明显差异。南方由于天气潮湿,炎热多雨,因此建筑实施中往往窗户面积较小,以减少阳光长期照射带来的高温,但是北方天气干燥,日照量固定,窗户相对而言较大以获取更多的日照时间与日照量。因此当建筑设计风格符合两者的地域特点时,就能有效实现节能的目的,避免因建筑设计不符合当地地域特点。因而,借助于地域文化自身特点的可持续建筑模式就可以很大程度上实现建筑节能,而无需更多借助于高额的环保材料从而增加成本。这就要求建筑设计师要有足够的可持续建筑理念认识,妥善在建筑造型与建筑地域文化之间进行选择,避免只追求自己理想的建筑样式而忽略地域环境的情况发展,造成不必要的浪费。而这种不顾实际区域地理只追求建筑风格的建筑设计是当前大多建筑最致命的缺点与问题。因此,建筑师必须坚持建筑的基本原则与要求,坚持因地制宜,为可持续建筑做出应有的贡献。2.充分利用节能建筑技术现代建筑中可以充分利用节能建筑技术实现可持续建筑的建造。具体表现为,现代建筑可以在建筑外墙增加保温隔热板材料,较大程度保障房间内部冬暖夏凉,减少冬天供暖燃煤量和夏天空调耗电量,从而实现节能减排,绿色建筑。又或者在楼内为每家用户集体安装太阳能热水器,利用太阳热能加热日常用水,减少用户使用电或天然气烧水的现象,以减少对资源的耗费。因此,现代建筑中因广泛地应用节能技术实现建筑节能,尽可能从建筑的多个层面出发,寻找良好的切入点使用节能材料,以较大程度减少用户日常对资源的耗费。但在这个过程当中,建筑师和房产商要注意节能技术的应用是否恰当,不能单纯只追求节能的功效而不考虑房屋的综合性能,要充分合理运用节能技术以实现绿色环保建筑。3.加大推广力度与政府支持提高可持续建筑发展中的建筑节能仍然需要政府的政策扶持与大力推广引导。政府的引导作用往往更强于社会趋向以及广告商的广告宣传。为了保护我国资源,减缓当前我国污染严重的问题,政府应当加大支持力度,制定相应的政策鼓励建筑节能,使广大群众愿意选择购买节能房。例如政府可以采用补贴的方法对于购买节能房的用户给予一定程度的金额补贴,从而形成一种购买节能房的风向潮流,再逐步减轻补贴金额力度,逐步引导人们购买房屋观念的过渡与转型,加大节能建筑的建造与建筑建能技术的推广。
三、结语
当今社会的发展造成的人们对于资源的开采以及环境的破坏日益严重的现状,警示人们应当重视可持续建筑理念在现代建筑中的应用,改变传统建筑方式,并充分使用建筑节能技巧,实现绿色建筑环保建筑,以减少人们生活对能源的耗费,且真正响应国家号召、迎合社会发展趋势,实现建筑的可持续发展。
作者:许庆辉 郑慧研 魏振强
可持续建筑论文:现代建筑史中可持续建筑发展
1印度现代建筑历史
1.1印度现代建筑的开端
印度学术界普遍认为印度现代建筑运动的开端为1947年印度独立。其标志则是1951年开始设计的遮普邦新首府昌迪加尔。在20世纪初,由于英国统治,英式建筑这种生硬的做法一直延续到30年代,英国建筑师勒琴斯于30年代初完成的新德里总督府便吸收了印度传统建筑精华并加以抽象。而在印度公认及时座纯现代主义建筑为1938年设计的印度教高僧住宅。美籍建筑师安东尼奥·雷蒙多(AntoninRaymond)是日本现代主义建筑的先驱。他深受现代建筑运动的影响。他也是在日本首位成功设计素混凝土建筑作品(灵南坂的自宅,1924)的建筑师。1919年,他与赖特共同负责东京帝国大厦的项目,在赖特1922年长期性地离开日本之后,雷蒙多留日工作长达43年,并在关东大地震和二战后参与重建日本的工作。在一系列的项目中,雷蒙多创造出一系列地域特色的现代主义建筑,它们的共同特点是均围绕着炉灶进行空间布局,但在外形和材料上有所区别。而印度教高僧住宅也是印度较早采用现代混凝土技术的住宅,它虽然是运用了现代主义手法的建筑,但是它却充分考虑了印度当地的湿热气候,建筑立面等也符合了宗教的氛围要求。并在屋顶形成了双层通风结构,设计了可以通过调节棒调节的百叶窗,这些构件弱化了印度炎热气候带来的不适。同时印度教高僧住宅开放了底层,并精心设计了庭院,小品与喷泉又更一步弱化炎热气候。成功将一个现代建筑地域化,融入了当地环境之中。适应了当地气候,是印度可持续建筑先驱之作。
1.2印度现代建筑运动的兴起
1.2.1埃德温·勒琴斯的新德里规划
在印度尚未独立之前,1919年英国为了方便统治,放弃加尔各答,在新德里重新规划建设新首都,在这个规划中,对方案影响较大的建筑师便是埃德温·勒琴斯,新德里规划简洁明晰,中轴线明显突出,从印度门直达总督府,干道则呈六角形发射状。而总督府则融合了印度传统建筑符号,虽然这种融合是简单的,富于表面的乃至粗糙的,并没有考虑到当地的气候生态环境,但仍是西方现代主义建筑在文化方面本土化的一个尝试。
1.2.2柯布西耶与印度现代建筑
1951年,柯布西耶来到了印度,而柯布西耶在来到印度之前,柯布西耶努力的方向往往是在超自然抽象的“普适性”上,代表作便是萨伏伊别墅。柯布西耶在印度之前关注的是空间和形态等建筑本源问题。而来到印度之后,他的建筑实践便把关注抽象的空间形态,构图等要素转变为印度当地具体气候条件了,根据具体的气候条件,当地工艺水平与技术工人水平等因素不断地修改和调整建筑设计,这避免了所谓“通用建筑”可能会造成的失败,毕竟不同的地方,审美,材料,气候以及当地工艺水准都不相同,一个通用的建筑模式是行不通的。柯布西耶在印度的建筑实践主要体现在两个方面:昌迪加尔的政府项目以及艾哈迈达巴德的民间项目。首先是昌迪加尔,昌迪加尔位于印度西北山区,曾经是沙漠和稀树草原地貌的交界地区,全年旱季长,仅有两个月雨季,阳光辐射量大。在昌迪加尔的政府性项目中,柯布西耶充分考虑了昌迪加尔的气候特点,他认为在当地决定建筑的两个最重要气候条件便是太阳和雨水。也就是建筑要考虑遮阳以及符合水力学。到了单体建筑,柯布西耶对遮阳的考虑下足了功夫。由于印度过于强烈的日照,柯布西耶设计的建筑从拥抱太阳转向了遮挡太阳———遮阳,柯布西耶在印度极大发展了遮阳手法。其中遮阳手法最为出名的就是:体量遮阳,立面遮阳以及屋顶遮阳。
1.3印度现代主义建筑运动的尾声———路易斯·康与砖
当柯布西耶在印度引领风骚时,美国建筑师路易斯·康也来到了印度,不得不说的是,路易斯·康在砖这个材料上的天赋在印度与孟加拉这片土地得到了淋漓尽致的发挥。印度管理学院与孟加拉国议会大厦成了路易斯·康留给建筑学后来者最宝贵的财富。费城学派的掌门人在南亚这片荒凉贫瘠的土地实现了他所谓的“废墟”梦。1962年,路易斯·康来到印度,他被选为印度管理学院的设计者。因为印度当地技术的限制,路易斯·康大量使用当地砖作为材料,并使用当地本土施工技术,因为印度这个人力资源丰富的国家,砖这个最常见的材料在康手里发挥出了不一样的光辉。在印度管理学院,厚重的砖墙成为天然的隔热屏障,精心设计的绿化提供了一片片树荫,将炎热隔绝在学院之外。与此同时,路易斯·康拿手的空间连接,秩序,几何开口与砖拱在印度管理学院随处可见,在印度管理学院一个个砖拱投下的光影以及严整的空间秩序又将印度管理学院的空间品质提高了一个档次。除了材料隔热特性,路易斯·康为了防止隔热又发展了新的构造形式———双层皮肤。双层皮肤是通过厚墙壁形成,在其上面开挖的孔洞也多是圆形和三角形这种具有象征性的形态。为了避开强烈的日照,路易斯·康在开有象征性的大孔洞之内再次树墙,形成双层墙构造,这个构造既满足了路易斯·康所追求的象征性空间,也减弱了炎热的气候以及强烈的日照影响。
2印度本土建筑师的探索
2.1印度本土建筑师的崛起
随着西方现代建筑大师的影响,印度本土建筑师跟着他们茁壮成长,多西曾与柯布西耶和路易斯·康合作过项目,而查尔斯柯里亚也去麻省理工学院建筑系深造,他们虽然受到了西方建筑教育,但是由于其自身是地道的印度人,印度文化深刻影响着他们的设计,而不是像路易斯·康等人需要迎合印度文化,他们更加有力地发展了在印度的现代建筑理论与可持续建筑理论。到了20世纪70年代,印度本土建筑师已经在当地甚至国际打出了名号。
2.2查尔斯柯里亚的建筑思想
查尔斯柯里亚,1930年出生于印度,在建筑求学过程中于麻省理工学院完成建筑学硕士,学成后归国建立自己的设计事务所,经过多年建筑实践后,提出了“形式追随气候”这个震撼人心的观点,设计作品充分考虑到了印度气候环境与文化环境,是印度现代建筑本土化的旗手。这篇提出“形式追随气候”的论文———《气候控制论》是在柯里亚长年建筑实践中所得,在论文中,他敏锐发现印度由于特殊的位置(临海以及低纬度),气候环境对建筑的影响较大,针对印度的环境,他提出了围廊、管式住宅、中央庭院、跃层阳台、一系列分离的建筑单元5个概念,十分切合印度湿热的环境。
2.3小结
查尔斯柯里亚继承柯布西耶继续发展适应印度气候环境的建筑,他所提出的“形式追随气候”口号对照空调技术这一消极的普世技术的确有其进步的一面,他试图摆脱柯布以及路易·康对他的影响,但是不得不承认他好的建筑有很明显的继承柯布西耶与路易斯·康的痕迹。但是笔者认为,查尔斯柯里亚仍然属于地域主义。因为他本人对印度本土建筑理论的推进起到了极大的作用。从印度最传统的民居入手学习到建筑适应气候以及文脉的方法,并加入了现代建筑构造元素,使印度的可持续建筑随着现代建筑并行发展。
3结语
经过上文的讨论,笔者讲述了印度现代建筑运动的历史,这部历史前进的动力很明显便是建筑与印度本土气候的结合倾向,从安东尼奥·雷蒙多的印度高僧住宅通过使用混凝土打开了印度现代主义建筑的大门。而柯布西耶引领了现代建筑运动的高潮,使现代建筑最常见的材料———混凝土得以发展。路易斯·康,一位建筑的诗哲,相比于柯布西耶更进一步,从当地技术水平与材料入手,使建筑更加地适应气候,可持续建筑理论也得以发展。随着路易斯·康的去世,查尔斯柯里亚等印度本土建筑师闪亮登场,将柯布西耶与路易斯·康的手法更加本土化,建筑也更加具有了可持续的属性。还有B.V多西,拉吉·里瓦尔等也很出名的印度建筑师的努力,使印度现代建筑也更加符合印度的文化与气候。这或许对中国一味模仿现代主义却忽视本土地域化和自身本土环境的设计手法有一个较好的指引作用,中国地大物博,纬度跨度大,气候类型多,需要更加谨慎考虑气候对建筑的影响,可持续建筑之路可以深入各地民居去探讨当地人的智慧,在千年的生活中自然积累出的建筑经验或许就是最本土的可持续建筑。
作者:李尔威 单位:济南大学土木建筑学院
可持续建筑论文:可持续建筑设计及技术初探
目前我国建筑业的可持续发展水平取得了一定的进步,但是仍存在许多发展的障碍
和阻力。针对这些问题,笔者在促进建筑业可持续发展的具体措施方面进行了初步探讨。
可持续建筑建筑设计建筑技术
一、做好生态建筑规划设计
建筑规划和设计是建筑的灵魂和生命,合理的规划设计不仅能够为人们提供健康、舒适的空间,还能够降低建筑施工期间的难度、运营期间的能耗物耗、拆除后的废弃物,所以规划设计是建筑业可持续性最重要的影响因素。在建筑规划设计时,应满足较大需求和舒适度的前提下,从节约能源和环境保护的角度来进行,将设计、选材、施工统筹考虑,尽量采用新技术、新材料,利用清洁能源。从国内已实施的生态建筑设计案例来看,都取得了不错的效果。
在进行可持续建筑规划设计时,应充分尊重当地的自然地貌和气候条件,使建筑较大限度地保护并融入原有的生态环境;根据自然条件,充分考虑自然通风和天然采光的要求,减少空调使用和照明;通过采用高效保温复合墙体和屋面材料以及密封性良好的门窗,阳台遮阳体系,屋顶绿化措施,并采用高效建筑耗能系统及设备,减少建筑运行能耗;多使用太阳能、风能、水能、地热能等可再生清洁能源;采用雨水收集系统与污水处理循环系统,建筑应用高效节水用具,提高水资源的利用效率;在建筑设计时,尽可能减小窗墙面积比,窗墙面积比越小建筑耗能越小,尤其广东等华南地区属于夏热冬暖地区,这些地区在满足采光要求的情况下,不要大面积使用玻璃幕墙,这样会导致隔热差,建筑在使用阶段能耗高,而且还会造成光污染。
二、加强企业可持续施工管理
很多建筑企业绿色施工意识和环境保护意识的不足,没有把可持续施工能力作为企业的核心竞争力与可持续发展的动力,而是专注于经济效益。建筑企业应正视自身的社会责任和义务,增强自身可持续发展的意识和责任感,积极促进施工过程的可持续能力。
加强施工现场材料的使用效率,做到建筑材料较大可能的充分利用,加快陈旧老化施工设备的更新换代速度,降低施工过程的资源浪费和环境的负作用。企业的价值观应该与社会发展方向一致,并勇于承担社会发展的责任,要把可持续竞争力作为企业发展战略,把节约资源、环保和改善生态与环境、有益于消费者和公众身心健康的理念融入企业经营战略之中,获得竞争优势和商业利润,实现企业的可持续增长与人、自然和谐发展建筑企业必须提升自身管理水平和信息化水平,建立并完善可持续施工管理体系,还应制定一套可持续施工管理制度和目标。在施工过程中要统筹安排材料使用、能源消耗、环境保护等关键环节,从规划、组织、实施、评价及人员五个方面入手对整个施工过程实施动态监管,加强对施工策划、施工准备、建筑材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的管理和监督。
加强建筑施工场地的管理,推行清洁生产,重视生态环境保护。建筑企业应自觉实施清洁生产,严格执行施工措施中的清洁生产要求。城市管理部门、环保部门、建设主管部门和施工单位应相互配合,对建筑施工现场进行封闭施工,对现场易产生粉尘的物质采取有效措施,如洒水、地面硬化、围档、密网覆盖、封闭等,防止扬尘产生。施工现场驶出车辆要冲洗,建筑材料和土石方的堆放运输过程要采用蓬布覆盖,有效减少粉尘污染,实现文明施工。建筑企业应该注重施工过程对环境的影响,积极进行建筑垃圾分类回收处理,重视空气污染、噪音污染、水污染,将建筑施工对环境的负面影响降到低,走可持续的建设发展道路。
三、鼓励加大绿色投入和引进先进技术和设备
我国对完善发展绿色建筑、绿色施工相关的行政管理督促职能尚未予以高度的重视,管理意识薄弱,致使各地绿色建筑、绿色施工发展水平良莠不齐。例如在资源消耗方面,我国现行的行业规范还没有可操作的奖罚措施来强制利益主体积极进行推广节能建筑和节能施工的采用,政府对行业的引导力度不足。建设主管部门应加强引导绿色建筑、绿色施工在建筑行业中的应用和推广。
政府还应加对建筑产业发展结构的调整,使建筑业从高消耗、低产出的劳动密集型产业向资本密集型、技术密集型产业发展。调整建筑企业规模结构,使我国建筑业规模结构成为金字塔型的多层次结构,建立建筑企业良性竞争机制。鼓励专业化的小型建筑企业的发展,通过给予中小建筑企业相应扶持政策,如提供融资、信息、培训、政府采购优惠,促进中小型建筑企业向专、特、精方向发展。形成以工程总承包企业为龙头和核心,以施工总承包和专业承包等众多中小型企业为主要参与者的金字塔型产业结构。
四、加强科技研发投入
我国建筑业劳动生产率较发达国家有很大差距,很大程度上是由于建筑业技术水平低下造成的。据有关计算科技进步对建筑业的贡献率还不到,甚至大大低于科技进步对农业的贡献率,也远低于科技进步对整个经济的贡献率。我国建筑行业的科技含量亟待提高,应加大科技研发的投入,努力提高科技成果在建筑工程实践上的转化。只有随着科学技术水平的上升,才能研发出拥有良好性能的建筑材料,才能研制出先进的生产技术和设备,才能创造出高效合理的施工工艺流程。因此要提高产业技术水平就需要加强建筑业科技研发投入,提高技术水平和劳动生产效率,改善投入产出关系,提高我国建筑业的国际竞争力。
五、提高从业人员专业素质
建立一支高素质的管理和施工人员队伍是实现建筑业可持续发展的关键所在。但是目前施工一线的劳动人员大多数是进城务工的农民工兄弟,多数人员受教育水平不高,更重要的是多数没有接受专业知识培训和上岗培训,不仅无法保障工程质量,而且容易导致安全事故频发,还阻碍了施工新技术、新工艺在建筑中的应用,极大地影响了可持续施工的发展进程。高技能施工队伍紧缺已成为制约建筑业健康发展的瓶颈,要防止建筑业产业结构调整条件下技工短缺问题,惟有加强农民工教育与技能培训工作,提升上千万施工队伍的素质和技能,造就一批符合建筑业发展要求的技能型产业工人队伍,实现农民工向技术工人的转变才是建筑业可持续发展的必要条件之一。建设一个高素质的建设队伍不仅能够提高施工质量、减小安全事故的发生,还能促进新技术、新工艺在建筑工程中的应用,提高建筑业劳动生产率。
可持续建筑论文:可持续建筑设计的应用思考
摘 要:可持续发展理念在我国不断得到重视,越来越受到关注。城市化的发展也越来越遵循可持续发展理念,建筑行业作为城市化进程中的重要产物,在其设计上也不断开始进行新的尝试。在建筑材料和新能源等的应用上,实现可持续发展理念,以此来保障建筑的绿色性、环保性以及舒适性,使建筑更具特色,使城市更具活力。该文主要对建筑的设计进行新的思考,从建筑的整个生命周期入手,充分考虑建筑设计的舒适性、安全性、环保性等,以实现建筑行业的可持续发展。
关键词:可持续建筑 建筑设计 应用 思考
在新的发展时期,资源能源日趋紧张,水资源日益减少,人地关系矛盾越来越突出,环境问题成为人们心头之痛。在此情况下,建筑行业必须思考新的发展思路,在建筑设计上,要充分考虑各种因素,降低资源能源浪费,促进能源循环利用,提升建筑的环保功能,保障建筑的舒适性和安全性。因此,建筑设计必须实现可持续发展。可持续建筑设计的应用思考,主要应从以下几点进行考虑。
1 增加建筑物的能量来源
在以往的建筑设计中,建筑物的能量来源比较单一,通常依靠电力带动各类用电设备,提供能量。单一的电力设备过多使用也是对资源能源的大量损耗,另外,一些电力设备在使用过程中可能会产生对大气环境或者对人体不利的气体或颗粒。新的建筑设计要求建筑能够利用大自然当中的绿色能源来解决人们日常生活中需要用到的能量,以此来扩大能量来源途径,改善生活环境。而自然的绿色能源,主要指的是太阳能和风能。
1.1 太阳能及其应用
太阳能是常见的可再生能源,也是目前为止,人类利用最广的一种绿色能源。在绿色建筑的设计当中,太阳能常常被予以应用。另外,在全球范围内,我国的太阳能资源十分丰富,绿色建筑中应用太阳能源十分有利。绿色建筑的设计当中,太阳能设备通常分为两种,一种是吸收太阳能的装置;一种是转换太阳能的装置。吸收装置利用自身材质和结构,完成对太阳能的吸收和保存,而转换装置主要是将直接吸收的太阳能转换成其他能源,便于人类进行利用。吸收装置主要设计如下。
及时,吸收装置一般置于建筑物的顶层,通过面对太阳照射获得能量。由于我国位于北半球,我国的大部分区域太阳能装置一般是面向南面,以获得更多的太阳能量。目前,太阳能接收装置已经逐渐应用于我国的民用居住建筑当中,为人类生活提供部分所需能量。
第二,太阳能的吸收装置还需要其他分部件,如蓄热装置。蓄热装置的设计是在吸收装置的基础上,将能量有效储存下来,如果是阴天或者天黑之后,用蓄积的能量进行继续补给。建筑物的室内也通常分布集热装置,比如集热墙就可以很好地储存热量。在建筑物的外部,也可以利用卵石构成蓄热装置平台。卵石本身具有较好的蓄热性,能够较长时间维持热量,减慢热量的散失。
太阳能的转换装置,是光能与热量或者电能之间的转换,这种装置的设计通常由多个装置组成。在建筑物的楼顶需要安装太阳能集热板或者热水器,进而传达给室内的热水器装置,以此获得热水来源或者其他能量来源。这种转换形式在我国目前已经应用较为成熟、广泛。许多家庭都安装了热水器用来给日常生活提供热水或者暖气。但是,这种形式也存在一定的限制性,比如太阳能电池板的应用有限制,获得的电能不能满足人们的生活所需,较多应用于对电量要求较小的装置。
1.2 风能及其应用
风能也是一种主要的清洁可再生能源,随着人们对清洁能源的不断重视,风能的应用比例越来越大。我国当前的沿海和内陆一些地区都有诸多风能转换设备。由于在技术层面的不成熟以及条件的限制,在绿色建筑的设计方面,风能仍然处于探索阶段。在绿色建筑设计中,风能的应用主要是在通风换气和风力发电方面。
以往的风力能源利用,主要在沿海地区或者风力较大的内陆地区,在我国的城市当中应用较少。而随着不断地研究发现,城市中仍然可以有效利用风能,比如在高层建筑顶上或者两个高层建筑之间仍然存在大量的风力能源。高层建筑与高层建筑之间,会存在较大的风压差,形成较快的风速,这种原理形同于峡谷之间的风能。在这个原理下,设计人员可以根据建筑之间的具体数据设计风力发电装置。在设计发电装置之前,需要先建立一个模型,进行评估,确认装置的合理性和性,继而设计出完整的风力发电装置,为建筑提供一部分所需能源。我国的风能资源也十分丰富,在一些地区,可以直接在建筑屋顶上安装风力发电机,通过屋顶风力进行发电。在我国城市中,出现了清洁能源的综合利用,将风能与太阳能进行结合,以太阳能为主,风能为辅,为人类活动提供源源不断的能源。由于风力发电装置自身存在一定的限制性,故目前在普通居民区当中难以得到有效利用。
2 减少建筑内部的热量耗散
建筑的可持续设计,除了在资源能源利用上进行优化设计,另一项重要的设计措施是减少建筑内部的热量消耗。一方面,建筑物通过不断利用新能源增加所需能源来源;另一方面,建筑物可以通过多种技术或措施减少能量的消耗。这也是可持续建筑设计的重要理念之一。比如,建筑物可以通过一些外围的保温设备来防止热量的快速耗散,减少能源的使用量。
绿色建筑设计中,建筑的保温效果是重要的设计方面。建筑物可以通过良好的保温效果,来降低热量的流失,减少太阳能的辐射,降低热量的传递。维持良好的保温效果,通常需要选择较好的保温材料。主要的保温材料一般都是复合材料。保温设备可以分为三大类,即内保温和外保温,以及夹心保温。通常在建筑物的顶部也可以进行相应的设计措施,来降低热量的耗散。如将屋面进行改善,提升屋面热工性能,将屋面设计为通风型或者架空型等。
3 加强资源循环利用
资源能源的循环利用,是绿色建筑设计的重要措施。资源能源的循环利用主要是对建筑物在平时所产生的废弃资源进行回收利用,以减少资源能源的损耗,降低资源能源利用成本。在人类生活中,所产生的建筑物废弃资源主要是水资源。对污水的有效循环利用,直接影响资源能源循环利用效果。在以往的建筑设计中,生活中产生的污水通常不直接进行加工处理,而是通过下水道流入河中,或者由下水道通往污水处理厂。而污水集中处理一般含有各种成分的污水,处理起来十分麻烦,水资源浪费巨大。
而通过在绿色建筑设计中,直接融入污水处理设施,将排水管道进行重新设计和布局,对废弃水进行分类收集,以提升污水处理效果,提升污水处理效率,也同时节约了大量的污水处理成本。除此之外,在建筑设计中,可以设置雨水收集系统,将收集的雨水与生活中排放的污水汇集到一起进行集中处理,提升水资源利用程度。一般而言,生活中的污水污染程度不高,与雨水可以归为一类进行净化处理,实现水资源循环利用。
4 结语
随着人类的快速发展和资源能源的日益紧张,人类能源的增长需求与紧张的资源能源形成矛盾。要解决好这对矛盾,走可持续发展道路是必然要求。以可持续发展理念进行建筑设计,是建筑行业未来发展趋势。在建筑设计中,只有进行清洁能源的有效利用,并通过有效措施减少建筑能量的损耗,加强资源能源,特别是水资源的循环利用,才能实现建筑设计行业的可持续发展。
可持续建筑论文:可持续建筑设计工具及其应用思想分析
【摘要】随着国建筑物的日益剧增,我国的建筑行业也得到了快速发展,这不仅加大了建筑行业在能量上消耗量,而且在建筑生命周期内,也增加了环境负担。可持续建筑发展观念对于解决建筑发展和环境之间的矛盾有着重要作用,因此在建筑中对可持续建筑的方法进行合理应用,可以较大限度的降低建筑给环境带来的负担。目前,我国在可持续建筑设计工具的研究还处于发展阶段。基于此,本文首先,对研究可持续建筑设计工具的重要性进行了分析;其次,介绍可持续建筑设计工具;,详细的阐述了可持续设计的重点和方法,希望对相关工作人员能够有所帮助。
【关键词】可持续建筑;设计工具;应用思想
建筑行业对人们的生活有着重要影响,因此得到了人们更多的重视,本文提出了可持续建筑观点,随着科技的发展,持续建筑由低能量消耗逐渐向了零能量消耗。目前,人们已经在生态建筑和绿色建筑中对可持续发展理念进行了合理应用,目的在于使我国的建筑物的发展能够更加符合我国的社会发展。
一、研究可持续建筑设计工具的重要性
在可持续建筑设计工具的研究上,可以从以下三个方面入手。1、实践意义,从实际角度对问题进行思考,可持续建筑设计工具为我国建筑设计打下了坚实的基础,对建筑中涉及到的内容、应用以及特点进行了有效的处理,并在此基础上提升建筑物的质量。2、学术意义,从理论角度对问题进行分析,我国在可持续建筑的研究已经经历了一段时间,经过这一段时间的发展,我国在可持续建筑设计工具上的研究取得可一定的成绩,但从实际情况来看,还具有一定的局限性,没有一套完善的体系对问题进行研究。3、社会角度,研究可持续设计工具,可以促进建筑行业的建筑中使用的能源的充分利用,从而有效的使建筑行业对环境的负面影响降到低。
二、可持续建筑设计工具
(一)信息资源
这里说的信息资源指的就是信息资源工具,就是在对建筑策划工具应用的基础上,对建筑行业的历史发展纹路进行探究,从而实现对建筑物未来发展进行探究,对信息进行挖掘的工具。信息资源工具为我国建筑设计的发展提供了巨大帮助。
(二)信息处理
信息处理工具的发展是在建筑设计信息化的基础之上实现的,设计过程中针对计算机技术进行合理应用,从而将设计工作由图纸转向计算机,这不仅可以实现对信息质量的优化,同时也可以大幅度的提高对信息的处理效率。从目前的应用情况来看,无论是应用平台、软件应用,还是环境能源模拟,都获取到了不错的成绩。
(三)性能评价
性能评价工具实质就是对生态建筑或绿色建筑中的生态环境性、节水性、经济性等进行描述,从而使建筑能够充分的体现设计者的理念,同时能够满足建筑使用者的需求。
三、可持续建筑的设计重点和设计方法
(一)设计重点
在可持续建筑物设计过程中,作为设计者应当注意以下内容:1、目标,环境保护和经济发展的主要矛盾体现在环境污染和能源的过渡消耗,因此可持续设计中要大量的使用节能型能源,从而有效地控制生态环境,降低污染。2、部位,可持续建筑设计中应当对建筑结构进行合理的划分,通过多起建筑设计的成功案例不难看出,建筑在设计中的重点内容就是对建筑物外围的设计和改造。3、内容,建筑中应当对各种可再生的清洁能源进行应用,例如风能、太阳能等,通过合理的措施逐渐的减少在建筑物中对非可再生能源的利用。4、方式,在设计应当以主动方式为辅,被动方式为主,这也是目前可持续建筑设计中减少能源使用量的最常用、最合理的一种方式。
(二)设计方法
1、外窗设计
可持续建筑在外窗的设计上多采用三层或双层玻璃,目的在于减少能源消耗。这种外窗设计在隔热性能上可以达到普通外窗的2-3倍,但在建筑成本上仅比普通外窗的成本高出了不到50%。此外三层或双层玻璃的外窗和具有较好采光性和隔音性能。如果建筑周围的自然环境较好,在设计上可以相对开放,如果环境污染严重,在设计上则应当采取封闭性设计,从而使室内环境受周边的环境污染达到低。
2、外墙设计
在外墙设计上,利用开口设计,隔音材料、悬空底板等对建筑内部环境进行优化,设计出具有“呼吸功能”的外墙,从而实现对环境的保护,建筑利用外墙开口可以实现室内外的水分和空气的交流,从而实现室内外的湿度和温度的平衡,降低建筑物内受到的环境污染,提高建筑物内空气的清洁度。除此之外,在设计过程中还可以在外墙上添加制冷管道或加热管道,从而促进建筑物内外的空气流动,通过空气导热特点,使室内外的温度达到一个平衡状态,并且将室内的灰尘和有害物质进行清除。通过这种外墙设计,可以利用外墙完成本应该由空调系统完成的工作,这在一定程度上降低了建筑物在能源上的消耗,使建筑物的生态性得到了进一步提高。
3遮阳系统设计
房屋建筑应当具备良好的降温和隔热功能,通常情况的设计方式有以下几种:(1)通过高性能的物体实现制冷和吸热,其中常用的材料主要有:水,白天可以起到吸热功能,而到了夜间又可以释放出大量的热量,水具有良好的储热功能,通过地板、墙体内部安装水循环管道,可以起到排除室内余热的效果,但在采取此种设计方式时,要做好防渗工作。固体施工材料主要包括:生土、高能混凝土等,生土经常会在半地下和地下建筑物的通道中被应用,主要作用是为了对室内的温度进行调节。(2)在设计上采用多层建筑“皮肤”或“外壳”,实现建筑在降温和防晒上的需求。例如,在安装多功能遮阳帘或多层玻璃,在进行这样系统设计时,要对建筑物当地的日照时长,室内对光线的需求,建筑物的朝向等多方面因素进行重点考虑,选用可以进行人工调整的遮阳百叶。多层窗户的设计最少要由两层透明玻璃共同组成,不仅可以减弱光线对建筑物的直射强度,同时也具有良好的隔热和隔音效果。通过多层窗户的应用可以有效的提高建筑物内环境的采光、反光、遮阳等功能。此外建筑物内的遮阳系统也可以安装在天窗、屋顶等处。目前,通风和采光系统已经成为了现代建筑物的设计标准。
4、冬季保温、供热设计
建筑物在冬季的保温和供热设计上可以通过以下几种方法实现:(1)可以使建筑物利用不同角度对太阳光线进行吸收,加大开窗面积从而实现对太阳能的吸收,实现对建筑物内温度的控制。随着对建筑物性能需求的提高,现在建筑物的结构越来越复杂,在功能上的区分也变得更加多样。例如,阳光房、客厅、走廊等,这些建筑物中的空间都具有一定的吸收太阳能的作用。(2)设计出良好的外围系统,这也是一种在建筑设计中比较常见的一种保温设计,在采用此种方法进行建筑设计时,需要注意控制冷桥以及风动现象的出现。
四、结束语:
可持续建筑设计工具为现代建筑行业的发展提供了新的机遇,同时也使现在建筑行业面临着更大的挑战,也是现代建筑行业在未来的发现方向。在未来发展过程中,建筑行业应当将建筑设计合理的同建筑施工以及生态环境保护结合在一起,从而设计出更适合人们居住的建筑。
可持续建筑论文:分析和思考可持续建筑设计工具及其应用思想
社会经济的高速发展带动了建筑业的迅速崛起,建设量的增加,加大了各项能源消耗量。同时,建筑本身的生命周期中也会带给环境带沉重的负担。可持续建筑观念就是为解决环境与建筑发展的矛盾而生,合理的运用可持续建筑的方法可以将建筑给环境带来的负面影响降到低。本文结合建筑工程实际,探究了可持续建筑设计的工具,并阐述了可持续建筑设计的应用思想。
实践证明,设计过程中加入可持续建筑技术可以降低工程耗能,并能降低建筑过程中对生态环境的影响,可持续建筑技术越早介入,效果越明显。因此,要在建筑设计之初,加入可持续建筑技术,从而提高建筑的可控性。
可持续建筑设计概述
随着世界范围内绿色建筑的不断发展,我国建筑行业也逐渐开始重视这一议题,并提出了可持续建筑的观点。可持续建筑的内容从低能耗、零能耗发展至今,不断变化并拓展,今天人们将可持续建筑理解为绿色建筑和生态建筑。可持续发展可以被定义为:既满足当展的需要又不危及到下一展的需要。可持续建筑也应遵循可持续发展的定义,实现建筑与自然的统一。我国在可持续建筑设计方面的研究尚在初级阶段,因此,需要我国建筑设计人员不断学习,推动我国建筑行业在可持续建筑方面的发展。
可持续建筑设计工具
目前,国内外关于可持续建筑设计工具的相关研究都比较少,本文根据相关文献提供的内容,将其归纳为3个方向
1.性能评价工具
自1990年英国发表BREEAM后,世界上很多国家开始探索环境评价工具,并相继开发了很多种评价体系。环境评价工具可以定量描述建筑过程中的节能、节水、材料生态环境性能、建筑的经济性能等指标,从而为可持续建筑设计提供了的设计依据,指导设计者及决策者完成绿色建筑设计工作。目前世界上主流的评估体系主要有:美国的LEED评估体系、英国的BREEAM及挪威的Eco-Profile等。
2.信息处理工具
信息化时代的到来,使建筑设计方式有了质的飞跃,开启了建筑工程领域的数字化时代。上世纪80年代末期,设计者开始了计算机辅助建筑设计工作的探索,这一方式发展至今已经在建筑设计中广泛推广开来。现代建筑设计中,信息的载体已经有纸媒变为了信息化载体,同样也用数字化的方式来处理信息。设计工作中已经实现了设计信息的纸媒与虚拟数据间的不断转换。信息化的设计模式使得信息传递、复制、计算都以高效的形式进行,同时也降低了设计工作的成本。随着科技的发展和计算机技术的不断更新,建筑设计可以依托信息处理工具实现真正的绿色建筑及生态建筑。信息技术将带领可持续建筑向着更复杂、更高要求的方向发展。信息辅助技术已经成为建筑设计的重要工具之一,它可以辅助设计者完成分析、处理数据信息等各项设计工作,可持续建筑设计高效率的快速完成。
3.信息资源工具
世界各国的建筑学专家在建筑策划工具评价基础上,探寻未来可持续建筑设计应该如何发展,并开始寻找综合使用各类工具的方式。目前,国内外可持续建筑设计工具都有了相对完整的理论支持,可持续设计方法的各分支也积累了一定的理论经验,但是综合分析各类设计工具的研究还少。如何实现各类设计工具共同辅助可持续建筑设计是目前研究的重点课题。相关领域的研究成果较少,迫切的需要加强各种设计工具协调与配合的研究工作,这样才能使设计工具的研究获得实质性的进展。
可持续建筑设计的应用思路
在进行可持续建筑设计时,要从以下几个方面应用可持续建筑技术。
1.充分考虑建筑全寿命周期
建筑自身的周期是设计、建造、运行、改造到拆除的过程。充分考虑建筑全寿命周期,可以较大限度的控制建筑周期内对环境的不良影响。因此,设计师必须关注建筑的全周期。设计师要在设计之初,对环境因素进行深入的考察和分析,并在设计中充分利用环境因素,以施工过程的材料损耗,同时还减少对环境的负面效益。巧妙的利用自然条件的优势,还可以使建筑在运行阶段提供给人们更为健康、舒适、低耗能的居住环境。设计建筑时,还要考虑拆除过程中可能造成的环境危害,并在设计中调整,使拆除过程更加环保。
2.考虑整体环境及用户舒适度
从本质上说,可持续建筑就是要实现人、生态环境及建筑三者的和谐统一。因此,必须在设计时,考虑建筑与整体环境的融合,从而实现优化建筑及环境的目的。
同时,可持续建筑要以人为本,为居住者构建舒适、安全、健康、有益身心的居住场所。不仅要让建筑的功能与人们的需求相符,还要实现节约资源、综合利用资源,保护生态环境的目的。建筑设计者要因地制宜,合理自然条件,设计出复合绿色建筑的要求的建筑物。这主要体现在设计良好的通风对流,增加绿化面积及建筑的采光系数等方面。
结束语
可持续建筑为建筑行业发展带来新的生机,也使建筑行业朝向健康的方向发展。未来建筑行业应该将建筑设计和建筑施工与生态保护有机结合起来,为人们建设出更加舒适的建筑,并落实可持续建筑设计的各项措施。
(作者单位:重庆卓创国际工程设计有限公司)
作者简介:章雯妍,重庆卓创国际工程设计有限公司,主创建筑师。
可持续建筑论文:可持续建设发展的医疗建筑
摘 要: 模块化建筑是当代高技术条件下解决空间问题的有效设计方法之一,具有鲜明时代特点。将模块化建筑应用在医疗建筑设计上,不仅满足现代医疗建筑日趋复杂的功能设计要求,而且在较大程度上能解决医疗空间延续发展与改扩建问题, 是适应时展与社会需求的新型医疗建筑模式。医疗建筑模块化设计的研究,完善了当代现代医疗建筑设计理念,有助于医疗建筑创作现状的反思及展望。
关键词:模块化建筑 医疗建筑模块化设计 可持续建设
随着医院从生物医学模式向生物-社会医学模式的转换,现代医院的功能也从单纯的医治病患发展到保健、医治、康复、疗养、科研、教学等多项功能集于一身,医院服务范围的不断扩容,医院装备的飞速发展,对医疗建筑设计提出更高的设计要求,设计师应当不断探索和发展新的设计概念。在规划设计现代化医院时,要充分考虑到医院将来的发展和改扩建设计的可行性,这不仅需要有一个较宽松的用地作基本保障,而且更需要有一种可持续的建筑设计模式,来适应现代医院迅猛发展的建设需求。
如何改进医疗建筑设计质量,提高医疗环境品质,创建功能合理、改扩建灵活的医疗建筑,是当代设计师思考的主要问题。规划师、建筑师、医院管理专家等相关设计人员通力合作,将模块化设计理念应用到医疗建筑设计中,通过合理的模块组合,创造秩序化、功能化的新型医疗建筑空间,并且利用模块的便捷复制性,形成严格的空间秩序,满足医院建筑复杂的功能性要求,这已成为当代高技术条件下解决医疗建筑空间问题的有效设计方法之一。
1、 模块化建筑
模块化建筑,又称空间体系的模块式装配建筑,它是由模块化构件组成的一种建筑形式。所有的模块构件应该既是一个结构单元又是一个空间单元,结构单元意味着每一个模块都有其自身的结构,可以不依赖于外部而独立支撑存在,空间单元则意味着根据不同的功能需求,模块内部被划分成不同的独立单元空间,并根据要求装配上不同的设施,使统一的模块具备不同的使用属性,适应建筑功能多样化的需求。医院建筑是一种十分强调理性思维的建筑类型,将模块化理念设计引入到医疗建筑设计中,通过模块的设定,建立一种空间设计准则和方法,体现了现代设计的简洁性和功能性,提高医疗建筑的综合运营效率。模块化建筑理念对现代医疗建筑设计有着重要的指导和借鉴意义,并逐步发展为医疗建筑行业创新的重要途径和方式。
2 、医疗建筑模块化设计特点
本文着重探讨以模块化设计思路,进行医疗建筑的布局与设计,与传统意义上的建筑模块化略有区别,它侧重于将医疗建筑空间进行模块化设计,并将可持续设计的特有理念引入到医疗建筑空间重组中。医疗建筑空间在其既有结构下被拆分为一个个的单元模块,如门诊模块、医技模块、病房模块、科研模块、专科模块等,当现有功能空间不能满足当下医疗发展的需要时,设计者可以增加各功能模块,将其整合到原设计中,通过模块的重新整理组合,生成崭新的医疗建筑空间。这里的模块不再是一个先预制再装配的独立实体,而成为一种可进行空间再组的设计手段。
利用模块化设计理念进行医疗建筑设计创作,如图一所示,模块化的设计强调医院功能的可变性,持续性,通过模块的不同组合,使医疗建筑空间更整体化、条理化,科学化,这同时简化医疗建筑设计,优化结构系统,创造出灵活多变的,高适应性医疗建筑,给病患和医护工作者创造出空间丰富、便于识别的就医环境和工作场所,并且在较大程度上有效解决多数医院存在的存在的空间与可持续发展问题,节约社会资源,以科学合理的宏观流程,整合全院的功能分区,形成紧致、有序的新型医疗建筑模式,这也为现代医疗建筑设计发展探索一条新的可持续设道路。
3、模块医疗建筑设计案例分析
1)昆明医学院附属医院项目
昆明医学院附属医院(图二)是集基本医疗、专科医疗、特需医疗、保健康复、健康产业、科研、医学人才培养、后勤保障、医学国际交流与一身的大型综合医疗体,医院整体规划借鉴大型航空港口设计理念,围绕港口和港湾两个中心形成医疗港的概念。
综合分析医疗区各部门之间的紧密程度,将和其他功能区联系紧密的医技部门布置在医疗区的中心,医技部采用方形模块集中布局;门急诊部、专科医疗区、VIP医疗区分布在医技部门的一侧,采用“回”字形模块分组布局,利用贯通的医院街,将门诊、医技、专科、VIP病房等各模块串联在一起,门诊、医技等紧凑布局,为医疗资源的共享提供便利。住院部采用板式模块,设计中充分考虑病患使用、活动的需求,使每间病房均有良好的朝向和自然通风条件,在住院部和医技部之间形成庭院,为患者提供安静、舒适的活动场地。
门诊、医技、病房、专科、可研等选用不同的模块,具体结合医院建筑特色,在合理的规划\组织后,通过医疗主街有机的组织在一起,营造高效、安全、舒适、可持续发展的医疗综合体。
2)兴化人民医院
兴化人民医院(图三)是集医疗、教学、科研及“120”急救中心为一体的综合二级甲等医院,本项目主要为门急诊、医技、病房综合楼。医院采用集中式模块布局,医疗资源集中设置,利于医疗资源的共享和医疗流线的缩短,创造高效、有序的医疗建筑空间。
在设计中,合理选用建筑模块进行布局,较大限度减少患者的就医行程。门急诊为板式单元组合成四个长方形模块,位于医疗主街的南侧,由下至上将人流量大的内、外等科室安排在较低的楼层,减少大量人流通过垂直交通上下,进而节约就诊时间。医技同样采用方形模块集中布置在病房楼的底部,作为医疗支持体系,医技与门诊、病房各功能单元形成系统化医疗体系,分别根据相关联系紧密度,同层或上下紧邻布局,形成便捷的支持系统。病房楼每层三个护理单元模块呈品字形组合,每个病房都有良好的自然通风和采光条件。
模块化建筑分功能区域的布置方式,各功能区通过最近的平面布置和交通组织加强之间的联系,既可减少微观流程相互穿越,又渗入了专科细分、相互支持、资源共享的现代医院的发展模式,提高就医效率。
3)天津第五中心医院
天津五中心医院(图四)是集医疗、教学、科研、预防、保健、急救为一体的大型综合性三级医院。本项目为改扩建项目,在原有院区基础上,先行增建病房、医技楼,二期再建设新门急诊楼。通过对对院区合理的规划设计,我们将各功能模块分组集中设计,进行有序的分期建设,在完善医院的硬件条件同时,为医院提供新的医疗发展平台,为患者提供的医疗服务,为医护人员的创造舒适的工作环境。
医技模块和病房模块位于门诊的北侧,为一期建设项目;二期门急诊楼采用方形模块,以门诊大厅为中心,通过院落围合布局。首层入口处形成五层通高的共享大厅,病患从主入口进入门诊楼,通过中央自动扶梯或垂直电梯,直接分流到各个科室。各层门诊候诊区围绕中间大厅设置,阳光通过天窗照亮了各候诊区域,室内采光条件良好。门诊模块围合而成的开敞式内院,引入自然采光和通风,使病人在集中式布局的建筑内没有空间闭塞的感觉,可享受明亮的光线、清新的空气,为病患创造舒适的就医环境,缓解长期等候引起的烦躁和疲劳,同时更多的采光空间也改善医护人员的办公环境。
医疗建筑采用模数化体系分组分段设计,通过医疗主街将门诊、医技、病房有机串联在一起,在医疗建筑内部形成便捷的通道。各功能部分既能够独立运行又可连成一体,为医院分期建设及完成后的充分衔接建立良好基础。
4、医疗建筑模块化设计发展前景
模块化建筑是具有鲜明时代特点的建筑思想与建筑技术的结合,在现代医疗建筑规划设计中被越来越广泛的应用,在设计时要注意以下原则:
1)创建高效的原则。
医疗建筑模块化设计应注重设计的科学性,空间的合理性,建设的可行性,模块建筑形成的各功能分区应坚持高效、明确,流程简捷的原则,形成既相对独立,又有机联系的系统化整体医疗空间,以保障医院低耗能、高效率运行。
2) 设计的先进性、前瞻性、开放性并重的原则。
模块化医疗建筑形式随着时代与科技的发展呈现出一种多样化的趋势,在设计中重视采纳国内外医院设计先进概念与技术,同时分析所采纳概念和技术的适宜性,配置合理的模块功能设施,创造现代化的医疗建筑。
3)坚持可持续建设发展的原则。
随着科学技术的发展和土地资源匾乏等问题的加剧,医疗建筑设计应在科学统一规划的指导下,考虑市场需求、城市建设、医学发展、预留与改扩建等设计相关要素,使医疗建筑不仅满足现在的医疗需求,也要为医院的发展预留足够的空间,这有利于医院的运营和可应变的持续发展。
可持续建筑论文:可持续建筑的低碳设计
摘 要:文章主要对可持续建筑的低碳设计进行了相关阐述,提出可持续发展建筑低碳设计的战略,为了实现节能和减排的双重目标而努力。
关键词:可持续建筑;低碳设计;碳抵偿措施
一、可持续建筑的定义发展
通常,可持续建筑与1987 年《布伦特兰报告》中对于可持续发展的定义互相联系,即“可持续发展是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。”但是可持续发展的定义宽泛,常被批评为过于模糊。
可持续建筑没有统一的定义,环保、生态、节能、绿色、生物和气候适应性建筑,都被认为是可持续建筑的实现途径。所有可持续建筑的实现途径都关注两大方面:一即“建筑设计需从根本上考虑与自然环境的关系,及对自然环境的影响”,二即“需减少建筑运行过程对石油燃料的依赖性”。
二、可持续建筑的低碳设计战略
为了实现节能和减排的双重目标,一种综合性的可持续建筑发展战略呼之欲出。此种战略并不仅仅聚焦于技术层面,同时强调了行为转变在建筑节能领域中的作用,而这点通常在中国的建筑行业被忽略。
1.低碳节能技术手段
建筑供暖、通风、制冷、空调系统(即HVAC 系统)和照明系统,占了建筑总能耗的绝大比例。低碳节能技术手段也聚焦于此,在维持建筑的热平衡、保障照明舒适度的同时,采用现代先进科技和创新型产品,降低建筑能耗。
(1)维持建筑热平衡
在建筑设计过程早期,应将当地气候条件、太阳高度角、采光条件等考虑入设计概要中。建筑从屋顶、外墙到窗户可应用智能玻璃立面、建筑遮阳设备、创新型隔热产品等先进技术与材料,降低整个建筑的屋顶、外墙、窗洞等传热系数,从而减少住户用于取暖和消暑的电费支出。
(2)照明设备与控制系统
照明设计应符合建筑照明标准的相关规定,使用高效节能的光源与灯具,并根据使用者的实际需求,设置适当的环境照明和任务照明。采用时控、光控或者智能控制器进行调光,在一个空间内依据用户的需求与喜好,创造不同的场景,适应多功能的用途。智能调光系统在保障光环境舒适宜人的同时,也能提高用户的工作效率,同时,较大限度地节省使用灯光,节省电力消耗,充分展示在照明运行环节较大限度挖掘节能减排的潜力。
2.可再生能源技术与建筑一体化设计
可再生能源技术与建筑一体化设计,即将建筑的使用功能与可再生能源的利用有机地结合在一起,形成多功能的建筑构件,使得建筑各部分的功能协调统一,达到令人满意的节能和使用效果。如今,光热建筑一体化、光伏建筑一体化、风能建筑一体化等技术,在建筑中的应用也越来越广泛。但从目前来看,这些技术大多更适于整合于新建建筑中,而用于已建建筑的改造,还亟须技术改进。
(1)光热建筑一体化
太阳能热水器是目前我国太阳能热利用的主要形式。除此之外,还可以将太阳能转化后的热能利用于制冷与空调,包括太阳能吸收式制冷、太阳能除湿式制冷、太阳能吸附式制冷等。但由于太阳能集热器占地较多,在推广中难免受到一些限制。
太阳能集热器是太阳能转化为热能系统的重要组成部分,也是一体化设计中的重点内容。建筑设计需将太阳能集热器作为建筑的组成元素,与建筑有机结合,保持建筑统一和谐的外观,并与周围环境相协调。在保障集热效果的前提下,太阳能集热器的设计安装有着多种方式,包括在建筑屋面(平、坡屋面)、阳台拦板、建筑立面等。其中,太阳能集热器设置在平面屋顶上是最为简单易行的设计方法,其优点是安装简单,可放置的集热器面积相对较大,且可以调整集热器的朝向,对于东西朝向的建筑极为便利。而太阳能集热器设置在建筑外立面上会使建筑有一个新颖的外观,能弥补屋面(尤其是坡屋面)上集热器面积及安装角度受限的缺陷。
(2)光伏建筑一体化
新建建筑采用光伏建筑一体化,可以达到更好的节能和碳减排效果。通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,再通过逆变器将直流电能转换成交流电能,就能成为绝大多数家用电器的电能来源。但在实际应用上,将太阳能转化为电能的太阳能电池片转换效率目前仅为15%左右,即使采用聚光技术的电池片,较高转换效率也只能达到35%左右。而许多办公设备(比如笔记本电脑、打印机等),又要将交流电源转换成直流电源,能量损失较高可达50%。事实上,大多数电气设备,包括照明设备,都能依靠直流电有效工作而不需要交流电源。鉴于此,更多地使用直流分配网络(DC distribution networks),可减小不必要的能量转换,提高可再生技术的经济效益。
从另一个角度看,目前使用太阳能电池板发电,相对于传统煤炭等发电手段,价格依然比较昂贵。如果每千瓦时的电能价格能够降低,那么将光伏产品用于建筑发电的低碳潜力巨大。随着太阳能电池板生产量的扩大、生产技术的不断成熟,光电转换效率不断在提高,太阳能电池板的价格也不断在下降。现今的研发重点也聚焦于传统晶硅电池片的替代品研究,采用不同基质材料(比如薄膜聚化物)尝试光电转换,使得CIGS 等各类低成本电池片的效率仍在提高。与此同时,专为建筑集成而开发的光伏组件双面玻璃的封装方式在逐渐流行,为建筑商将光伏组件直接组成玻璃幕墙,扩大电池片覆盖建筑的面积,从而为提高电量输出提供着新的设计思路与方法。这些都预示着光伏技术将成为可再生能源技术与建筑一体化设计中的重要一员。
(3) 风能建筑一体化
风能建筑一体化发电效率高、成本较低。小程机器,其应用价值还有争议,而中程机器(5~50 kW),若装置适当(如成为新型建筑或高层建筑的一部分),则贡献巨大。比较典型的例子如2007 年6 月竣工的巴林世贸中心(WTC),3 个巨大的风力涡轮螺旋桨按照独特的空气动力学安装到建筑中,每个直径长达29m,每次工作,这3 个巨大的螺旋桨大约能给大楼提供11%~15%的电力,足够给300 个家庭用户提供1 年的照明用电。
3.意识提升与行为转变
在很多情况下,意识提升对于实现节能和碳减排的目标,有着极大的促进作用,既节约成本,又行之有效。可持续建筑的扩展,需要利用政府立法和企业政策的影响力,提升建筑用户的意识,促使行为转变以实现节能。比如鼓励建筑用户,当离开房间的时候,关闭不必要的照明和电器设备,可以有效地减少电能消耗。又比如,在中国很多的商业建筑中,有近50%的能量用于供热和制冷需求。如果在任何一座建筑中调整1 ℃的室内温度变化,可在建筑年度能耗中,带来非常可观的节能效果。
4.碳抵偿措施
碳抵偿,即人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量,并计算抵消这些二氧化碳所需的经济成本,然后付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保专案、可再生能源工程等方式,抵消大气中相应的二氧化碳量。建筑节能领域可以考虑推动碳抵偿措施的实现。建筑在采取了高效能源管理、节能技术应用以及可再生能源利用等措施后,可以针对建筑全寿命期间的碳排放量进行合理的评估,采取一定的碳抵偿措施,以实现更为显著的碳减排效果。但值得注意的是,碳抵偿仍旧富有争议,自愿减排项目不仅缺乏统一认证标准,客观上造成认证、监测的难度,还无法保障其真正实现项目所在地社区的可持续发展。因而,应该在前述措施都已有效开展后再考虑碳抵偿措施。
三、结束语
为了实现节能和减排的双重目标,可持续建筑的低碳设计战略不仅仅聚焦于暖通空调系统与照明系统的节能技术手段,以及可再生能源技术与建筑一体化设计,同时强调了意识提升与行为转变在建筑节能中的作用,鼓励政府或企业框架下的政策激励手段。
可持续建筑论文:对当代可持续建筑的设计途径的探讨
摘要:建筑在建造过程和使用过程中消耗了大量的能源、资源,对整个社会的可持续发展带来了极大的压力。美国能源部举办的太阳能十项全能竞赛代表了当今世界的可持续建筑设计措施,对其获奖方案进行研究有助于探索出适宜当代可持续建筑的设计途径。
关键词:可持续性、十项全能、能量平衡
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
可持续发展作为一种全新的发展模式和发展战略的概念,已经为世人普遍承认,成为全球性的命题。由于建筑业本身所固有的能源消耗的性质, 它将在实现可持续发展的道路中扮演重要的角色。
1 可持续建筑设计的必要性
建筑在建造过程和使用过程中消耗了大量的能源、资源,对整个社会的可持续发展带来了极大的压力。研究表明,发展中国家建筑消耗的原材料超过总量的50%,能耗则占总量的40-50%,同时还产生了大量的废弃物。中国的建筑资源消耗与能耗也已接近上述比例,同时剧增的建筑量也造成侵占土地、破坏生态环境的现象。另外, 伴随着各类建设还产生大量环境污染, 对于建筑业本身对环境产生的负面效应, 而这些负面效应通过合理的设计手法可以减少对环境的影响。建筑作为社会可持续发展的重要组成部分,应该得到全社会的重视,也应该做出应有的贡献。
2 美国能源部太阳能十项全能竞赛的简介
国际太阳能十项全能竞赛(Solar Decathlon,SD)是由美国能源部发起并主办的,以全球高校为参赛单位的借助世界顶尖研发、设计团队的技术与创意,将太阳能、节能与建筑设计以一体化的新方式紧密结合,设计、建造并运行一座功能完善、舒适、宜居、具有可持续性的太阳能住宅。
竞赛期间,太阳能住宅的所有运行能量由太阳能设备供给。通过十个单项评比确定最终排名,“十项全能”分别包括:建筑、工程、市场性、公众交流、家用电器、热水、照明、能量平衡、出行等方面来进行建筑的综合测评。
3 2011年“SD竞赛”冠军作品―马里兰大学的“水舍”分析
2011年美国太阳能十项全能冠军作品――“水舍”,在设计中提出了解决水和能源短缺的方法。这座房子展示了已建成的环境如何通过管理雨水现场、过滤污水中的污染物以及减少水的使用来保持“水舍”的使用及运行的。光伏太阳能热阵列、效力的围护结构和机械系统的效率使“水舍”比标准的房屋更少的消耗化石燃料。
3.1 可持续的形体与空间策略
“水舍”的平面由三个模块拼装组成。北侧模块为厨房和起居空间;南侧模块为卧室和办公空间,并结合了技术功能配有机械装置室;南北两个模块之间用三分之一的长度的第三个模块连接,连接部分作为卫生间和过道;房间四周用外廊连接,从每个房间都可以轻易到达外廊。空间上来说,该房子设计成沿着中心水轴分开的两个“流”模块,中间通过三分之一的模块连接着,连接部分分割出了浴室并且显示了室内用水和外部的湿地轴之间的连接处。
外观的设计突出的是水流的路径。“水舍”的展开蝴蝶形式的屋顶轮廓线,显示了从每个单元模块上落下的雨水,流向并收集到了房屋核心的水轴里。
3.2 可持续的结构策略
整个“水舍”都是由木材构成,因为要在美国时代广场上建造,对地基的深度有要求,所以整个建筑都是用特殊专用的木制点状基础支撑。“水舍”的结构采用复合木框架结构,节点位置用钢板铆接。整个建筑都是由拼装而成,每个模块都是事先组装好后,再通过轨道摆放到指定位置。
全建造过程都是靠组装,保障了建筑基本的可持续性,可以移动到不同国家、不同城市。建造用的木材本身就是可循环的材料,房屋废弃之后的木材也可回收。建筑的外墙靠结构木框架来支撑。墙体构造从外到内分别是:外部木工完成面、粗木工、隔热板、流体膜空气屏障、工程木材产品、喷涂隔热、石膏板。结构木框架就位于喷涂隔热层中。
3.3 可持续的太阳能策略
“水舍”北侧模块的南倾的屋顶上布置了连排的9.2千瓦光伏的太阳能板,较大程度的接受太阳能,所吸收的太阳能为“水舍”提供全部能源。所有的太阳能都输送到住宅南墙面的主控制面板上,南北两屋又分别设有南北子面板,分别提供给住宅的南北两个模块的硬件和软件设备用电。全部用能都来自光伏发电板,大大减少了化石燃料的使用。为了更好地利用太阳能,“水舍”背面有60个拆卸的玻璃管组成的太阳能加热板为使用者日常用水加热。
3.4 可持续的碳循环策略
位于平面两个模块之间的湿地系统可以说是整个“水舍”的特色所在。这个住宅设计强调多样化的联系和循环。蝶式屋顶帮助引导雨水流入建造在入口两侧的湿地过滤系统。洗衣机或淋浴等用后的污水通过湿地系统的过滤,七天里,过滤系统里的微生物转化成营养成分,废水被再用于灌溉食用花园或用于其他非食用水。
南侧模块的屋顶布置了植被绿化,对于减缓雨水径流、提高室内能源效率有显著作用。
完整的碳循环系统也包括在厨房外部种植的可食用花园,花园里种植的蔬菜在竞赛期间可作为食物供给,生活排放的粪便作为花园肥料。住宅污水及排放物的百分百回收利用保障了“水舍”自身的能量平衡。
3.5 可持续的室内设计策略
“水舍”不仅功能与技术系统上具有可持续的特征,室内空间的设计及家具摆设也是具有简约与实用性。
私密性的起居空间具有两个功能,一定程度上取决于静心设计的可转换式家具。工作台在晚上可以转换成床,几个桌子尺寸恰当地一个叠一个,也可以根据工作家所需大小重新安排。一种家具,可以通过不同的组合来获得多种家具的功能,节约家具成本同时又满足了人们的使用需求。
3.6 主动式的综合系统
“水舍”的特点是有一个综合系统,可以使房屋在各种气候条件下都保持舒适。拥有一个工程系统,可以利用太阳能阵列产生出的多余的能量。机械装置室里还设有空气能量回收装置,起到送风排风作用的同时,可以回收排放风的能量,储存起来,用于再次供给建筑使用。拥有一个家庭自动化系统,用来监控和调节温度、湿度、照明和其他参数,通过对环境最小的影响来提供较大的功能。
4 SD竞赛方案带给我们的启示
SD竞赛集中体现了零能耗太阳能住宅建筑未来发展所面对的社会、经济、环境方面的挑战,并提出了创造性的应对方案。此项竞赛不但在建筑界和太阳能技术领域,而且在提高公共意识、促进太阳能技术市场化,以及推广太阳能住宅成果方面起到了良好的作用。
4.1注重建筑设计本身的可持续性
被动式设计是建筑节能设计中首要考虑的途径,如何通过恰当的平面组织与空间布局来获得基本的保温与隔热需求,一直是建筑设计中不可忽视的问题。
4.2注重建筑材料及建造过程的可持续性
可持续建筑注重与建材相关的每一个环节, 如取材、生产加工、分配、维护及至拆除或废物处理等与能源和环境密切相关的因素。如使用绿色的建材产品;对材料的再循环和再利用;减少生产材料的污染过程;以建材为基础,减少房屋系统的能源消耗等。
4.3注重建筑使用过程中的能量平衡
建筑使用过程中会有很多能量的消耗,也会有能量的排放。尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关的自然因素,利用可再生能源,如太阳能、生物能、地质能等,确保能量来源的无污染性。同时生活排放物也是能量的载体,要用适宜的手段将排放出的能量回收再利用,使建筑真正做到自身能量平衡。
4.4 注重使用者的舒适度
人的舒适度一直是建筑设计的三大基本要素之一,任何被动式和主动式的节能技术都应是在满足人们生活舒适的前提下所采取的策略。
5 结语
随着现代生活的快速发展,可持续建筑已不单单是设计一个高效保温的平面外形、几种特殊的外墙保温结构、几块太阳能集热板的含义了。从太阳能十项全能竞赛就可以看出,世界各国团队正采用传统设计方法结合先进的技术专利,注重整个建筑生命周期的可持续性,为人们提供更舒适的生活环境。这也将是我们今后需要共同努力的目标。
可持续建筑论文:论德国DGNB对于完善和发展可持续建筑的意义
1 前言
二十世纪六十年代,人类城市发展建设活动对地球环境产生的不良影响日趋明显,西方国家开始提出可持续发展的理念。上世纪九十年代初,英国政府组织BRE制定了及时部建筑绿色评估标准BREEAM,随后美国USGBC推出了LEED评估系统,以这两套系统为代表形成了及时代绿色建筑认证标准。经过近20年的市场运作以及有志于绿色建筑的专业人士的推动,及时代绿色建筑认证标准得到了广泛运用和认可。然而面对当今世界人类在城市建设上所面临的问题与挑战,及时代绿色建筑认证标准上存在一些不足:
(1)绿色建筑评估标准片面强调单项技术应用,缺乏整体性。
(2)忽视了建筑的经济问题。
(3)忽视了建筑的综合使用要求与性能的重要性。
(4)达到绿色建筑标准并不能满足业主,使用者的要求。
作为生态节能建筑和被动式设计发展最早的欧洲国家,德国早先却没有推出类似的可持续建筑认证标准。之所以如此,源于德国人对自己现有工业标准的自信。自工业革命以来,德国已建立一套相当完善、要求很高的工业标准体系,并且在可持续建筑研究和实践领域已有多年经验,技术也相对成熟。在德国人看来即便是满足了现有的LEED认证的要求,也未必能够达到他们已有的工业标准,所以在很长一段时间德国似乎忽视了这样一套认证标准的市场价值和重要性。
2 德国DGNB认证标准简介
DGNB是德国可持续建筑认证标准(Deutsche Gütesiegel für Nachhaltiges Bauen)的缩写,同时也是德国可持续建筑委员会(Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e.V.)的缩写。德国可持续建筑委员会是德国可持续建筑及房地产行业较大的非赢利性机构,目前有超过1100家会员,来自大型投资与开发企业、工程建设及设计企业、研究机构和地方政府。
经过大量的分析调查和研究工作,德国可持续建筑委员会在2008年推出了第二代可持续建筑认证标准―DGNB,针对现有体系中尚不完善之处提出第二代绿色建筑认证标准,包含六方面内容见图2:
(1)经济质量:包括使用期内的耗费、面积使用率、使用灵活性以及价值稳定性。
(2)生态质量能量:包括水、材料、自然空间的使用,污染物、危险物和垃圾的回收和处理。
(3)功能及社会:包括热工舒适度、空气质量、声学质量、采光照明控制,个性化需求、社会环境以及环境设计的协调。
(4)过程质量:包括设计、施工、经营的管理,能耗管理和材料品质监督。
(5)技术质量:包括防火技术、室内气候环境,控制的灵活性、耐久性和耐候性等。
(6)基地质量:例如基础设施管理、微观和宏观质量控制、风险预测和扩建发展可能等。
3 德国DGNB体系评估方法和分级
DGNB体系对每一条标准都给出明确的测量方法和目标值,依据庞大的数据库和计算机软件的支持,评估公式根据建筑已经记录的或者计算出的质量进行评分,每条标准的较高得分为10分,每条标准根据其所包含内容的权重系数可评定为0~3分,因为每条单独的标准都会作为上一级或者下一级标准使用。根据评估公式计算出质量认证要求的建筑达标度。
评估达标度(分为金、银、铜级)见图3:
百分之五十以上为铜级。
百分之六十五以上为银级。
百分之八十以上为金级。
最终的评估结果用软件生成罗盘状图形,各项的分枝代表了被测建筑该项的性能表现,软件所生成的评估图直观的总结了建筑在各领域及各个标准的达标情况,结论一目了然。
DGNB认证分为两大步骤,分别为设计阶段的预认证和施工完成之后正式认证(图4)。
4 德国DGNB可持续建筑体系的突出优势
DGNB不仅是绿色建筑标准,而是涵盖了生态、经济、社会三大方面因素的第二代可持续建筑认证标准。
DNGB体系推出了建筑全寿命周期成本(LCC)的科学计算方法,包含建造成本、运营成本、回收成本的动态计算。DGNB的认证过程能在项目的初期阶段为业主提供的建筑建造和运营成本分析,使绿色建筑真正能够达到既定的建筑性能优化和环保节能目标,展示如何通过提高可持续性获得更大经济回报。
DNGB评价标准以确保达到业主及使用者最关心的建筑性能为核心,如建筑能耗、室内舒适度、环境指标等,而不是以简单衡量以有无措施为标准,这种方式为业主和设计师达到目标提供广泛途径。而及时代认证标准许多方面只是简单考察是否采用某项技术,这类技术有时只提高建造和维护成本,对业主、使用者和节能环保没有任何意义!
DNGB评价环节如建筑节能、视觉舒适度、产品环保性能,皆以高水准严格的德国和欧洲工业标准为基础,保障了可持续建筑认证的严谨科学性。
DGNB是建筑整体综合评价体系,它可以展示不同技术体系应用相关利弊关系,如中水技术应用在水系统评估中获得加分,但在节约能源和建设及运营成本方面得到减分。最终效果如何,需要看综合指标。这种科学体系有效地克服了及时代认证标准片面孤立评价技术的缺点。
DNGB推出了建筑材料和设备生产排放量以及建筑使用过程中的排放量这一建筑全寿命周期环境评价(LCA)体系,致力于逐渐建立起一套以降低生命周期消耗为目标的材料、构件全生命检测与回收的制度,这是一个势必经历阵曲折与阵痛的过程,但这样一套体系将大大提高建筑的可持续性标准。正如德国汽车工业一样,若干年前德国最初提出要求生产厂家对汽车零部件进行回收受到了相当大的阻力,然而在经历了从抵抗到最终实现所有汽车零部件全部由生产商进行回收之后,德国的汽车工业向可持续发展的更高标准又迈进了一大步。同时,DGNB体系包含了评价建筑温室气体排放、臭氧层消耗量、减少酸雨等内容,以更有力的手段让投资者和建造者分担环境保护的社会责任。
DGNB体系作为沟通开发商、业主和使用者的有效交流工具,使三方在建筑可持续性上达成共识;作为一项质量保障的标志,获得DGNB认证的建筑意味着更高的建筑环境性能和用户满意度,使得该建筑商品将具有更突出的商业吸引力,提高了商业竞争力。
DGNB体系建立在德国建筑工业高水平质量标准体系之上,同时按照欧盟标准体系原则,可适用于不同地区国家环境经济情况。凭借德国在绿色建筑理论方面的多年探索和节能技术方面长期的市场运作经验,为该系统在欧洲甚至世界范围内的适用提供了可能性。
5 DGNB认证的情况与发展前景
目前已有200多个项目获得认证,分布在德国、奥地利、瑞士、瑞典、卢森堡、保加利亚、匈牙利等国家。2009年洲联集团-五合国际率先将德国DGNB引入中国,2012年10月配合DGNB在中国进行了首次DGNB咨询师培训,目前在青岛、上海、广州等地有DGNB项目认证工作在进行之中。
德国DGNB第二代可持续建筑评估认证体系,一经推出就在国际上获得了重要的反响,许多欧洲和其他地区国家都对这一体系显示了浓厚的兴趣,表示愿意借鉴、引进这一先进完整的可持续建筑评估认证体系。可以预见,随着世界范围可持续发展建筑重要性日益增强,DGNB体系将会有广阔的发展前景,其科学、完整的建立在建筑整体性能基础之上的评价体系,对于完善和发展我国可持续建筑认证标准将会有很好的借鉴意义。
可持续建筑论文:江西本土可持续建筑设计策略研究
摘 要:江西本土可持续建筑应与本土的自然环境、社会环境、人文环境和谐共生。本文在简析江西自然环境、社会环境、人文环境等相关因素的基础上,以建筑与江西本土环境和谐共生为基本原则,针对性的提出江西本土可持续建筑设计策略。
关键词:江西;可持续建筑:设计策路
1 与江西自然环境和谐共生的设计策略
1.1 适应江西地形地貌的设计策略
1.1.1江西地形地貌简析
(1)地貌以山地丘陵为主,部分平原及水域湿地・江西省位于我国的华东地区,地域广阔,南北跨越5个多纬距,东西相隔5个多经度,土地总面积约为16.69万km2,境内东、南、西、三面环山,中部丘陵及其盆地相间,北部为平原及水域湿地。 (表1)
(2)土地构成情况以林地、耕地为主,但其面积正面临着不断减少的状况,水土流失严重。据2006-2007年TM卫星遥感影像解译的结果可知,江西省境内林地、耕地的土地利用面积占全省土地总面积的86%以上,其它土地类型面积依次大小为水域湿地、草地、城镇用地及建设用地。从2006―2007年有关数据表明,江西省境内林地、耕地、草地的土地利用面积均有不同程度的下降,而城镇用地、建设用地面积却在上升,另外,在国家对鄱阳湖等水域湿地的保护和生态修复下,水域湿地面积增加。(表2)
1.1.2适应江西地形地貌的设计策略
(1)在建筑活动中,应谨慎使用林地、耕地、草地及水域和湿地,优先选择被遗弃的土地。(表3)根据1.1.1分析,建筑用地是导致林地、耕地及草地面积不断减少的直接原因之一。因此,谨慎使用建筑用地对维护本土自然环境的生态平衡至关重要。
(2)建筑活动需适应天然的地形地貌,不应任意地改变它。(图1、2)一般情况下,自然的地形地貌能真实的反映本土自然环境特征,有利于维护本土生态环境平衡。江西省地形结构复杂,建筑活动相对不易操作,为了寻求短暂的经济效益,江西省境内大多数建筑活动肆意的利用大型机械开挖土方、平整地形,最终导致土地侵蚀、水土流失,严重地破坏了本土自然环境。
1.2 适应江西气候特征的设计策略
1.2.1江西气候特征简析
(1)雨水充沛,但降水季节分配不均。江西省雨水资源丰富,年均降水量大约为1300一2000毫米之间,是全国的多雨省区之~,但全年降水量的50%以上集中在4-7月。
(2)光照充足,但夏季天气炎热,为我国“火炉”之一。江西省大部分地区年平均日照时数大约为1600一2100小时,受西太平洋副热带高压控制,夏季酷热,除受湖水调节和植被条件较好的区域,境内绝大部分地区全年日较高气温大干35℃的天数超过20天以上,另外赣江东北和赣江中下游一带多达40-50天。
(3)风能资源贫乏,仅鄱阳湖区和少数特殊地形风能资源比较丰富。在此将不作讨论。
1.2.2适应江西气候特征的设计策略
(1)加强雨水利用和中水利用。根据1.2.1分析,江西省雨水充沛,但降水季节分配不均,在建筑中借助雨水利用系统和中水利用系统,能很大程度地满足人们生活中对水资源的持续性需求,节约水资源。在雨水利用系统和中水利用系统的工艺流程设计中,宜借助天然形成的水渠引流,地势低洼处形成的天然水池蓄水,作为蓄水作用的水池还可以发挥调节气温、丰富生态环境、增添人们休闲嬉戏的场所和景观审美等作用。(图3、4)
(2)加强自然采光、太阳能采集。根据1.2.1分析,江西省为光、热资源丰富区,较大限度地利用光、热资源,能有效地缓解江西省常规能源缺乏的矛盾。
充分利用天光,如折射光、天井和中庭采光等措施增强自然采光。利用太阳能采集装置(如光伏发电、太阳能热水器等)为居民提供电能和热能。
(3)加强夏季防晒、降温和冬季保暖、隔热。具体策略有:
及时,根据江西本土地貌特征,便于建造掩土建筑,能有效地实现保温隔热作用。在此过程中,应尽量不减少绿地面积,通过屋顶绿化、墙面绿化补充绿地面积,同时也利于掩土建筑发挥保温隔热作用。
第二,利用有机遮阳来抵挡夏季骄阳。宜用草本植物在屋顶进行绿化;葡萄藤、树篱或者爬行植物种在建筑边缘;落叶树种在靠近建筑的地方(西南面佳),夏季落叶数茂密的枝叶能有效的遮挡骄阳,冬季落叶树又不会遮挡阳光给建筑提供热量。
第三,灵活地控制窗户面积大小,南面大北面小(建议在不影响基本通风和采光的情况下:35%≤南面窗墙面积比≤38%:0%≤北面窗墙面积比≤20%),外加灵活的窗户遮阳装置等技术措施(如窗台绿化、百叶窗、活动遮阳板、隔热窗帘等)实现综合调控室内气温。
第四,利用毗连日光间保温隔热。毗连日光间不仅能实现高效的保温隔热作用,还能作为温室种植植物,美化环境。
第五,利用蓄水池集中收集雨水,借助水域调节气温。以上1.2.2(1)中有相关论述,在此不多加赘述。
(4)增进自然通风。具体策略有:
及时,使建筑与夏季主导风保持合适的角度,江西省宜偏东南方向。
第二,利用自然空调,能有效的促进自然,通风和调节室内气温。在自然空调的进风口处,宜种植益于防尘、杀菌、减噪、调温、调湿的江西本土植物(如樟树、夹竹桃、女贞等)。
第三,利用本土植物布局产生“狭窄效应”引导夏季主导风(东南风),利用不落叶树种植在建筑场地边缘(宜西北面)抵挡不良风。
第四。利用特朗伯墙、双层屋顶、地板夹层和建筑结构产生“烟囱效应”都能实现良好的自然通风及其它积极作用。
1.3 保护江西生物资源的设计策略
1.3.1江西生物资源简析
江西省境内生物多样性较丰富。据有关部门统计,截至2007年末江西省森林覆盖率高达森林覆盖率60.05%,位居全国第二,高等植物4800多种。其中木本植物2000多种,有国家一级保护动物22种,二级保护动物67种。虽然江西省森林覆盖率高,生物多样性较丰富,但天然林多为天然残次林,林分大多属于中幼龄林,阔叶林比例偏低,自然生境遭受不同程度地破坏。生物的多样性遭受严重的威胁。
1.3.2保护江西生物资源的设计策略
(1)为其它物种创造可能的生存空间。在进行建筑设计时:不仅考虑建筑对周边自然环境的适应,也可以考虑建筑对周边自然环境的改良;不仅考虑建筑为人服务,也可以考虑建筑被其它物种使用(如燕子、蝙蝠、猫头鹰等)。具体策略有:
及时,结合建筑设计人工鸟巢、人工水池(借助建筑收集雨水和中水)等。
第二,利用屋顶绿化、墙面绿化扩大绿地面积,增加植物的生存空间和动物的栖息地。
(2)在建筑相关活动的绿化过程中,尽量选用本土植物绿化。选择本土植物绿化,益于植物适应本土环境,保护本土植物,维护地方特色,一般能以最经济的方式发挥其较大的生态价值。
2 与江西社会环境共生的设计策略
2.1 江西社会环境简析
近年来,江西省经济不断稳步发展,建筑业也随之兴旺。据有关数据表明:从2000年至2∞7年看,江西省生产总值保挣在11%左右的年±自增速,但江西省的整体经济水平较之其它省仍相对落后,属于经济欠发达地区:(表4)从1900年至2007年看,江西省财政总收A,建筑业总产值和施工房屋面积大体都呈现稳步上升的现象。 (表5)
同时,江西省的社会环境问题变得日益严重。江西省在城市的过度扩张和乡村的欠规划发展过程中,土地滥用或低效率的使用是导致大量的林地、耕地、草地消失的主要原因之一。
(表2)约50%的CO2排放量来至建筑的相关活动,约40%以上的资源和能源被建筑活动消耗。建筑的相关活动还产生大量的CO、S02、甲醛等对人体有害气体是造成空气污染的主要原因之一。另外,建筑的相关活动还产生大量的建筑垃圾和废水。
2.2 与江西社会环境共生的设计策略
(1)选择适宜的可持续建筑技术。有利于江西本土可持续建筑的广泛发展。具体策略有
及时,广泛发展和应用低科技的可持续建筑技术(主要指传统的本土生态建筑技术)进行可持续建筑实践。一般来说,低科技的可持续建筑技术相对高科技的可持续建筑技术廉价许多,但并不意味着低科技的可持续建筑技术不具备良好的生态性能,它往往更容易适应江西省的经济状况和社会状况,便于取得广泛的应用和本土文化的认同。
第二,适当发展和应用中、高科技的可持续建筑技术进行可持续建筑实践。在江西省经济相对发达的地区,某些特殊建筑(主要指大型宾馆、大型商业城、高级办公楼、大型娱乐城等)的实践活动中,采用中、高科技的可持续建筑技术,既有利于满足该类建筑的特殊性服务需求,又能提高它们的生态化水平。
(2)尽量选择生态(或绿色)建筑材料,是减少环境污染、节约资源能源的主要手段之一。具体策略有:
及时,尽量选用生产过程中消耗资源、能源少和产生污染少的建筑材料。
第二,尽量选用本土建筑材料,既能减少建筑材料的运输费用,还能体现出建筑的地方特色。
第三,尽量选用在使用过程中节能的建筑材料(节能家电,节水洁具等)。
第四,尽量选用可重复利用的建筑材料,能提高建筑材料的使用寿命和减少建筑废物的产生。
第五,尽量选用对人体无害的建筑材料。
(3)紧凑规划建筑布局,增强建筑的服务功能,是节约土地、提高土地利用率的有效策略。具体策略有:
及时,设计可灵活操作、多功能的空间,有利于满足建筑多样化的服务功能和服务对象需求。如:法国的蓬皮杜艺术中心,可灵活操作的内部空间为多样化的服务功能和服务对象提供了现实基础;日本的许多市政厅合,能满足市政办公、市民娱乐、文化教育等多种功能的综合性需求。
第二,在居民用房中,宜设计连体住宅,既能节约土地,还能增强建筑的冬季保温、隔热和夏季防西晒。
第三。在商业用房中,可利用地下空间进行设计,留给人们更多的户外活动空间,尤其在容积率高的城市及部分区域。如法国的卢浮宫地下扩建工程和家乐福超市、加拿大的蒙特利尔地下综合区等。
3 与人文环境共生的设计策略
3.1 江西人文环境简析
影响江西本土可持续建筑设计策略的人文环境因素主要有:本土的人文思想(建筑认同感或建筑的审美评价)、本土建筑特征。
江西省本土的人文思想受本土环境的长期影响而逐渐形成。江西省境内大多数的居住区都集聚在山地及丘陵的相间盆地之中,在这样的天然庇护下形成了相对封闭的生存环境,人们的生存和发展基本上依赖于当地的自然环境。自给自足,导致该区域经济发展相对落后,科技不发达,但这些区域往往植被茂盛、动物集中、水流曲折,且具有良好的天然庇护结构,为人们提供了良好的生存环境。在经济相对落后、科技不发达和相对封闭的自然环境的生存过程中,促使当地人深知与自然和谐相处的重要性,而在建筑活动中,则促进了天然、质朴、实用建筑的技术应用和审美价值观发展,并由此逐渐形成江西本土建筑与自然和谐相处的人文思想(建筑认同感或建筑的审美评价):天然质朴、经济实用。
江西本土建筑特征受本土的自然环境、社会环境和人文环境等因素的综合影响而逐渐形成,同时这种本土建筑特征经过长期的发展,逐渐成为本土文化的标志,人们又把它当作人文环境的特征来看待。
江西本土建筑的主要特征体现在:
及时,依山傍水的建筑选址。
第二,本土传统建筑的主要结构特征:民居中的天井结构、冷摊瓦坡屋面等。
第三,本土传统建筑的主要材料:本土木材及竹材(如杉木、松木、毛竹等)自烧砖、土坯泥、石料(上饶、弋阳盛产的红石、星子县青石等)、白石灰等。
第四,本土传统建筑的主要色彩(根据本土传统建筑的主要材料分析所得):白、灰、青、土黄、朱砂红等。
3.2 与人文环境共生的设计策略
(1)采用背山、面水、向阳、左右群山环抱的理想“风水”模式进行建筑选址,但应注意建筑对周边环境的影响,坚持与自然和谐的原则。江西省境内多为山地、丘陵及其相间盆地,理想的“风水”模式能广泛的适用于江西本土建筑选址,有利于建筑适应本土环境,同时也容易得到本土文化的认同和审美满足。
(2)积极发展和利用江西传统民居中的合理结构及生态技术。主要有:
a.天井利用(建议天井的长宽比一般为1:2,其宽度与正常檐高比也约为1:2)
值得借鉴和需注意的几个方面有:
及时,遮蔽阳光。天井结构能有效的减少西东北三面的直射阳光,引入正南面的直射阳光。
第二,通风散热。处于负压区的天井能加快通风和空气流动散热。
第三,收集雨水。天井的引流设备能有效地收集雨水用于生活用水、消防、保持干燥、调节微气候等。
第四,民居中天井的围含结构易于适应气候多变的山地、丘陵及其相间盆地。
第五,具有本土文化认同和审美满足的本土建筑特征。
第六,适当扩大建筑(指含天井的传统民居)外墙的窗户面积。含天井的传统民居为了防盗,外墙窗户面积狭小,甚至不开窗户,围绕着天井的所有房间基本依赖于天井采光和热交换,严重影响了室内环境状况。
第七,设计更高效的雨水排放、收集及利用系统,正确认识“四水归堂”,肥水不外流的封建意识。
b.冷摊瓦坡屋面利用
值得借鉴和需注意的几个方面有:
及时,具有高效的排水效果,但需注意雨水的收集利用。具体利用方法见i-2,2(i)。
第二,具有较好的透气性,利于自然通风和夏季排湿气。
第三,经济实惠,且具有本土文化认同和审美满足的本土建筑特征。
第四,冷摊瓦的耐用性差。江西省传统民居中使用的大部分冷摊瓦都易碎不耐用,不仅给建筑的维护带来不便,还因冷摊瓦损坏导致建筑漏雨,严重影响了建筑的使用寿命。
第五,受天气及其它因素影响,冷摊瓦的布置不能长时间保持固定不变,加重了建筑的维护负担。
第六,冷摊瓦的保温效果欠佳。江西大多数的传统民居为两层,虽然冷摊瓦屋顶隔热效果差,但人们的活动基本都在底层,顶层多作存贮之用,同时也作为隔热层为底层保温隔热。
第七,一般不能提供屋顶活动空间和屋顶绿化空间。
(3)优先选用可持续的本土生态建筑材料。考虑使用本土传统建筑色彩(白、灰、青、土黄、朱砂红等)进行合理的装饰。
可持续建筑论文:论述可持续建筑与节能一体化设计
摘要:建筑在人类社会生活中不可缺少,为缓和日益紧迫的人口、资源、环境矛盾,建筑设计上,节能减排、可持续发展道路是必然的选择,本文重点分析了可持续建筑与节能一体化设计思路分析。
关键词:可持续建筑;节能;设计
前言
发展是人类社会永恒的主题,“可持续发展”揭开了建筑文明的新篇章,传统建筑在建造和使用过程中,消耗了大量的自然资源,同时也带来了环境负荷增加。“建筑”作为人类生存和发展的基础,走可持续发展和节能之路是必然的选择。
一. 可持续建筑概述
1.1概念
可持续建筑是指以可持续发展观规划的建筑,设计理念上涉及到建筑物、建筑材料、城市区域规模大小等等因素,及与其相关的经济性、功能性、人文性和生态性。强调以人为本和可持续发展,注重建筑的室内居住环境,以健康、舒适、舒心为主题,以节约能源为目标。
1.2原则与理念
1)可持续理念,设计上在满足当代人需要的同时,不能对后代人满足其自身需要的能力构成影响;2)资源应用效率原则,对于输入建筑物的资源如水、能源、材料和其他资源要有效地使用,力求做到循环利用或回归自然,总之,确保资源的利用率达到较高的层次;3)低碳理念,设计上注重新能源的利用率,例如,太阳能、自然风、光能等等,尽量减少传统能源的利用率,做到节能减排;4)防止污染原则,这里涉及到对建筑物的废物排放的设计理念,以利用可回收资源和减少污染物的排放为重要根本目的;5)和谐环境原则,降低环境负荷,从建筑物周边的自然环境和人文景观出发,力求与环境相融合,且有利于居住者健康。
二. 可持续建筑与节能一体化设计思路分析
2.1控制体型系数
1)从面积水准角度看,统计数据表明,国内近年的住宅建筑套均面积有123,世界排名第三,如果将套均建筑面积设计上控制在80~120,在同样满足人们“住”的问题上,可以节约大量的土地、资源和金钱;2)从节能角度看,夏热冬暖地区分为南区和北区,在建筑造型要求能够满足的同时必须严格控制体型系数。以北区为例,单元式、通廊式住宅的体型系数不宜超过0.35,塔式住宅的体型系数不宜超过0.40。严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。
2.2延长建筑物寿命
建筑物寿命低下,必然导致拆除、重建,带来各方面投入的增加,所以,在设计上应从延长建筑物使用年限的角度着手考虑。1)从城市总体规划入手,减少甚至避免建筑物在正常使用年限内因规划调整而拆除。2)用居住水平发展的角度去设计,建筑物内部空间要有可塑性;外部注重与周围环境的协调。3)从居住业主的发展和需要出发,建筑物的寿命要融入人的气息,中国大多数人不喜欢频繁地迁居,因此在建筑物的寿命内,要考虑到业主老年时的需求。4)与建筑物的长寿命相匹配,在管线的布设上要便于更换与维护,设计上结构体与填充体好相分离;在结构、墙体和保温的材料选择上应该把使用寿命作为选择的依据之一。
2.3保温隔热层厚度设计
根据国家的相关规定和标准,为了夏热冬冷地区的节能目标的达成,对外墙传热系数和蓄热系数也做了规定,如表1所示:
按照表1中关于K和D的规定,结合一定的计算公式和材料本身的导热系数λ,可以计算出保温隔热材料的最小厚度值。具体在设计时注意点如下:1)如果墙体结构选用的是加气混凝土砌块,只要窗户和屋面等其他部分可以达到相关的节能标准或规定,外墙不需要进行特别的保温隔热施工措施便能够完成节能50%的目标;2)如果墙体结构选用的是粘土实心砖或者是混凝土砌块,需要分别将保温隔热层厚度增加至20.1mm和29.4mm以满足节能的目标,此外,这些传统材料既浪费了能源,又容易造成严重的环境污染,应该尽量使用新材料来代替;3)实践证明,钢筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“热桥”部位,其热阻相对较小,因此,其表层保温隔热层厚度应大于等于30.7mm,才能完成节能50%的节能目标。
2.4提高资源、能源利用率
2.4.1自然通风和采光设计这是节能和健康的有效途径。通过窗的开启方式、竖向风道和设置负压等组织室内气流自然通风。
自然光是一种无能耗光源,在设计思路上要予以强化:1)建筑结构设计上要较大限度地布设采光口的数量和面积,选择上尽量遴选光透性强的玻璃,增加自然光的透射度;2)在室内结合自然光的强弱,分层次布设线路,做到自然光足够时不开灯,自然光弱时开小灯,没有自然光时开全灯,使自然光源能量的利用率达到较大。
2.4.2利用可再生能源充分利用太阳能、水能、地热能、风能和生物质能等可再生的新能源,例如:1)丰富的太阳能资源应列为,太阳能提供热水与建筑一体化,技术成熟、经济可行。2)地热能也是很好的能源,就是在利用上要具备以下一些条件:利用水文地质勘查证明其是否可行;要有水文地质、暖通空调、地热设备等各领域的专家共同参与;城镇有地下空间规划;政府有机构从立项、实施和效果进行管理等等。3)两栋邻近的超高层建筑将风能与建筑一体化设计应用。
三. 结语
我国可持续建筑与节能一体化设计正处于发展时期,发展空间格外广阔。在具体的建筑工程设计上,应将我国国情和工程的实际情况结合起来综合考虑,尽量遴选各种节能的新技术、新材料,设计经济、合理的节能方案,确保把建筑能耗水平降至低,真正做到建设节约型社会,有效地缓解能源供需之间的矛盾,保持国民经济持续良好的发展,其现实的和长远的意义都是十分巨大的。
可持续建筑论文:可持续建筑的低碳设计思路研究
摘要:相关资料表明:我国建筑方面所消耗的能量约占社会总消耗能量的百分之三十,随着我国经济、人口的持续快速增长,与商业建筑和民用住宅相关的能源消耗、碳排放都在明显增加,在这种严峻形势下,提出环保、生态、节能、绿色、生物和气候适应性建筑,都是可持续建筑的有效实现路径。本文对可持续建筑的低碳设计的整体思路进行了探讨,并提出了碳抵偿措施的实施建议,以供参考。
关键词:可持续建筑;能源管理;低碳节能;建筑一体化
可持续发展的思想主要体现在既能满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的原则。所谓可持续建筑,目前为止还没有统一的地定义,其设计理念的实现途径主要是从生态方面着手。即“建筑设计需从根本上考虑与自然环境的关系,及对自然环境的影响”,二即“需减少建筑运行过程对石油燃料的依赖性”。此种理念并不只是局限于技术方面,同时强调了高效能源管理和行为转变在建筑节能领域中的作用,因此,为了实现节能和减排的双重目的,一种综合性的可持续建筑建筑设计手法应运而生。
1 高效能源管理系统的设计
高效能源管理系统在低碳建筑设计中占着最重要的位置,包括技术和非技术两方面。技术方面主要包括能源管理网络、能源运行数据的收集和分析等;非技术层面需要解决能源管理与建筑用户之间的关系。运用能源管理系统有效地对能耗数据进行分析并监督管理建筑实施过程,对节能设备的安装和建筑用户意识的提高有着积极的作用,直接促进了可再生能源的利用。
(1)能源管理网络
建筑能源管理系统包括从相对简单呆板的闭环控制,到特定为建筑单体或建筑群体设计的复杂数据检测、储存和交换系统等。经过把能源测量装置、温度和照明传感器与建筑能源管理系统相连接,按时监测能量消耗信息,并利用自动纠错软件修正误操作。
(2)能源运行数据的分析和采集
紧紧地只国家统一安装的电表来读数还有一定的局限性,原因是普通电表只局限于估计读数没有记录测量日期和测量时间点的功能。这就要求我们需求一个多功能更加完善的能源计量系统来进行能耗的按时记录。在记录时的同时所有能耗数据需设定同一个标准的读数时间,根据收集到的资料具体的进行数据分析。假设建筑内具备良好的控制系统,建筑的供热和制冷系统能耗应与外部环境温度成比例。例如,在供热的时候,能耗随着外部温度升高而下降。如果数据比较分散则表明控制差;如果能耗偏离趋势基线比较多,则表明了供热设备出现了问题。假如供暖和制冷控制合理到位,那么数据在能耗趋势线周围。
2 低碳节能技术手段
低碳节能技术方面主要体现在建筑供暖、通风、制冷、空调系统(即HVAC系统)和照明系统,在维持建筑的热平衡等一些列情况下,运用现代高科技手段和新型产品,降低建筑物的能量消耗,主要体现在以下几方面:
(1)维持建筑热平衡
在建筑设计前期,要把本地气候因素、阳光照射角度、采光因素等考虑入设计中。从建筑物的屋顶、外墙到窗户尽可能采用智能玻璃立面、高新技术隔热产品等,从而以达到降低整个建筑物的外围墙体的传热系数,以降低用户取暖和消暑的电能消耗。
(2)照明设备与控制系统
照明设计要严格按照建筑照明标准的来执行,使用高效节能用电设备和灯具,并从使用者的角度出发,合理安排环境照明和任务照明的设置。采用声控或光控等智能控制设备进行调光,智能调光系统在确保舒适宜人的光环境的同时,尽较大的限度减少电能浪费,充分体现在照明运行过程中,挖掘节能减排的较大潜力。
3 可再生能源技术与建筑一体化设计
本设计意图主要体现在将建筑的使用功能与可再生能源的利用两方面,只有将两方面有机地结合形成多功能的建筑构件,使建筑物各部分的功能相协调而实现节能目的。但是,就现在的情况可发现这些技术比较适合新建建筑中,而对已有建筑物的改造方面,技术还需进一步提高。
(1)光热建筑一体化
太阳能集热器是太阳能转化为热能系统重要构件,光热建筑一体化设计则主要是将太阳能集热器作为建筑的一部分,并考虑到周围环境的因素与建筑和谐统一的结合在一起。在确保集热效果的同时,有多种方式可对太阳能集热器进行设计和运用,包括在建筑屋面和阳台拦板等。可以说,最基础是太阳能集热器在平面屋顶上的安装,既简单又安全,在安装的过程中集热器接触面较大,并且方向也可以适当调配,以东西方向。相反如果太阳能集热器是安装在建筑外立面上就陷得较为困难但是这样做的有点表现在其外观上,给人一种视觉的美感,也间接解决屋面上集热器面积及安装角度受限的问题。
(2)光伏建筑一体化
新建建筑在操作时运用的是光伏建筑合二为一,这样不仅有利于节能而且还可以减少碳排放量。运用太阳能电池板使太阳能转变为直流电能,最终通过逆变器完成直流电能与交流电能的转变,从而获取日常生活中所使用的电能。总而言之,相当数量的电气设备,例如电灯,可以采用直流电来代替交流电完成工作。综上所述,直流分配网络的大量使用(DCdistributionnetworks),不仅可以缩小能量配置,还可以加强可再生技术。试换种思维模式,当今采用的太阳能电池板发电与传统的煤炭发电相比较其价格还是相对较高的。试想如果可以使电能价格调低,就会使光伏产品在建筑发电方面的有点发挥的淋漓尽致。因为太阳能电池板生产量和生产技术的提高也就影响了光电转换率最终导致太阳能电池板价格降低。当下的最主要的研发对象是传统晶硅电池片的替代品研究,运用不同基质材料(比如薄膜聚化物)进行光电转换,导致CIGS等各类低成本电池片的使用率逐渐加强。同一时间,建筑集成所使用的特殊方法――光伏组件双面玻璃的封装盛行起来,为建筑商将光伏组件直接组成玻璃幕墙,扩大电池片覆盖建筑的面积,因而为提高电量输出做出了新的构想和展望。
(3)风能建筑一体化
风能建筑一体化发电的特点是低成本高效率。小程机器,在价格定位上仍有歧义,而中程机器(5~50kW),如果能够科学合理的配置,那么其贡献不可忽视。其中最为突出的事例是2007年6月竣工的巴林世贸中心(WTC),3个巨大的风力涡轮螺旋桨按照独特的空气动力学安装到建筑中,每个直径长达29m,每次工作,这3个巨大的螺旋桨大约能给大楼提供11%~15%的电力,足够给300个家庭用户提供1年的照明用电。
4 碳抵偿措施
碳抵偿,也就是所谓的日常生活中CO2的排放量,并对其产生的经济成本相互协调,支付给专业部门,运用植树、环保专案、可再生能源工程等方法,减少空气中CO2的排放量。日常建筑施工中因为使用了高效能源管理及节能技术等方法,能够有效的分析和检测建筑全寿命期间的碳排放量,运用适当的碳抵偿措施,使碳减排能够更好的进展。需要考虑的是,对碳抵偿策略意见不一,自愿减排项目没有明确的实施标准,从而使认证、监测等的实施在间接上受到阻碍,而不能从根本上实现可持续建筑的低碳设计。综上所述,我们必须使上述措施都得到完善后再对碳抵偿措施进行进一步的分析和研究。
5 结语
基于对节能和减排目标的实现,可持续建筑的低碳设计一方面要做到高效能源管理另一方面还要做到暖通空调管理和照明管理等,最重要的是要处理好可再生能源技术和建筑一体化之间的关系,总之,在做到以上方案的同时还要加强社会成员的个人意识及个人行为,政府和企业应该采取奖惩分明的方式进行监督管理,更好的为可持续建筑的低碳设计做出贡献。
可持续建筑论文:可持续建筑与设计方法探讨
摘要:随着环境与发展的矛盾越来越尖锐,可持续建筑的重要性日益突出。本文结合笔者的实践经验,主要讨论了可持续建筑的设计方法。文章首先介绍了可持续建筑的内涵,又总结了其设计的原理和设计重点,并针对重点设计的内容进行设计方法的讨论。
关键字:可持续建筑;设计;环境
TU2
过去人类社会发展的方式是以粗旷式为主,即单纯的依靠自然资源的投入来获取经济利益,这种发展方式的直接后果就是各种能源和资源危机、环境污染和生态破坏。而可持续建筑由于其自身节约能源、减少污染、保护生态环境、实现资源的集约化和可持续利用等优点,在现代社会的地位越来越高,其设计也越来越受广大设计师的重视。
1 可持续建筑的内涵
可持续建筑的理念就是追求降低环境负荷,与环境相接合,且有利于居住者健康。其目的在于减少能耗、节约用水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提高生产力、在不损害后代人利益的前提下寻求自身的发展。
据有关统计数据可知,我国每年用于建筑的能耗约等于1.79亿吨的煤当量,占据国内商品能源消耗总量的13.1%;我国每年消耗的生物能约等于2.48亿吨的煤当量,占据国内居住和商业总能耗的52.1%左右。目前,由于人们对自然资源的过度开采使用,以及伴随经济发展中的各种环境的污染,自然界已经开始向我们报复,各种各样的灾害诸如地震、海啸、干旱等频频发生。所以作为能源一大消耗用户的建筑业,可持续建筑的设计和使用势在必行。
研究表明,在设计阶段把建筑与环境作为整体系统并注重各子系统的相互关联可以比一般建筑节能50%~70%,这种设计方式有助于从建筑的各个方面降低环境污染和降低对用户的伤害,设计的关键是建筑整体在其整个生命周期中的节能并且无害,即无论是建筑土地开发利用、布局、建材选用、施工还是建筑运行和维护,甚至是建筑拆除都遵循整体节能无害原则。在以往的可持续建筑设计中,多数建筑仅仅是从建筑的某个环节进行挖掘(例如采光、通风等),而忽略了建筑的整体性,这种做法往往由于其他环节的大能耗量而达不到可持续建筑的要求。此外,可持续建筑应根据不同地区的不同自然地理环境和气候等实际情况进行合理的设计,不能一味的传承某个传统的建筑设计。可持续建筑注重综合环境效益,旨在给居民创造一个安逸舒适、经济实惠、环境优美的居住场所,它不但保障自身健康的环境,更重要的是保护社会的生态环境。
建筑材料的选取在可持续建筑设计中占据着重要的地位,在不影响建筑本身功能的前提下,应尽量使用那些绿色建材产品、加大材料的循环利用、降低材料生产过程中产生的污染、选用能耗低的建筑材料。 在建筑设计中加大绿色能源的使用,使用绿色能源包含有两层意思:一种是使用诸如太阳能、风能、潮汐能等自然能源;另一种是诸如自然采光、通风等建筑设计节能。
2 可持续建筑的设计方法
2.1 设计重点
根据现代可持续建筑设计的例子可知:其设计基本上围绕着4个重点:
① 重点部位。可持续建筑不仅要保障建筑室内设计目标,而且要保障室外的环境要求,并且两者要相互协调,而建筑的外墙、外窗和屋顶作为室内外的边界,其合理设计是保障建筑可持续性的基础。
② 重点目标。可持续建筑的设计目标就是充分利用清洁能源,实现建筑与环境的和谐共生,较大限度的降低环境污染。
③ 重点方式。通过对建筑的合理设计,达到可持续建筑的目标要求。
④ 重点内容。目前可持续建筑设计的重点是,加大太阳能、地热能等清洁能源在建筑采暖、采光、制冷、通风设计中的应用。
2.2 设计原理
①可持续场地设计
可持续建筑场地的设计目标是将场地对建筑的不利影响降至低,并且实现土地的集约高效利用。在密集城市的场地设计中,场地设计的主要内容是建筑场地合理规划、交通设计。另外,可通过绿化设计保持自然降水,营造局部小环境。
②水资源的合理利用
可持续性建筑设计应该在不影响居民日常生活的前提下将水资源的消耗降至低。建筑应设置中水处理装置,在建筑非饮用水的使用中,加大中水、自然降水的使用力度。
③能源和空气质量
能源和空气质量是可持续建筑设计的核心。建筑设计中以自然资源和可再生无污染能源为主,并且优化能源利用效率。建筑采光可通过太阳能减少人工光源的利用;采暖可使用太阳能和地热能;通过使用隔热保温材料来减少建筑室内空调的使用,不仅节约了能源,也降低了其排放的化学物质对环境的污染;设计中注重自然通风,尽量用最少的能源提供人们一个健康舒适的居住环境。
④建筑材料和能源
建筑材料的选择是可持续建筑的重要内容之一。由于建筑材料生产过程中会产生许多的废料,所以在选择时要尽量选用那些可循环利用的材料。例如,现代可持续建筑板材很多都选用竹子,这是由于竹子生长快,属可再生资源,并且竹子可就地取材,这就避免了远距离加工和运输。
⑤室内环境质量
好的室内环境不仅能保障人们的身心健康,而且也能提高工作效率。是否能充分地与室外空气、自然景色交流及低化建筑材料的污染性,是评价一个建筑项目优劣的重要指标。
2.3 常用设计方法
针对重点部位的设计:
①外墙的设计。一般采用不同的外墙开口,结合架空地板,加上风扇、吸音材料、过滤材料等简单构造材料与设备,使外墙同时具备多种功能。这种外墙的墙体上设有呼吸孔,可用于室内外的空气交换,并且在调节温度或者湿度的时候,由于吸吸音和过滤材料的使用,可以降低噪音和过滤灰尘。另外,可以引导室外空气通过加热或制冷管道进入室内,以实现空气的热交换.引导室内空气从屋顶通气孔排出,带走多余的水分、杂质和有害物。这种方式较传统的空调机更为环保节能。
②外窗的设计。可持续建筑的外窗玻璃通常设置两或三层,它很大程度的改善了普通单层玻璃的隔热效果,而安装花费是普通玻璃的1.15——1.5倍。除此之外,它的隔音能力也比单层玻璃好很多,并且还具备着单层玻璃良好的采光功能。若建筑位于环境质量较差的地段,则外窗适合采用密闭的设计方式,以组织室外污染、灰尘、湿气、噪音等不良因素进入室内破坏室内居住环境。
③遮阳系统的设计。一般是在向阳的外立面或采光屋顶上采用可控制、可调节的组合遮阳系统,以达到不同时间、根据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。
对于可持续建筑的在炎热夏季的隔热降温方法有以下几种:及时种是使用储热体吸热和制冷。常用的较好的储热体有诸如混凝土、石膏、生土等的固体和液体水,它们的工作原理是大比热容物质受外界影响温度变化较慢,在夏季夜晚储热体温度降下来,白天其由于升温较慢所以温度比外界低,并与外界不断与外界高温环境的发生着热交换从而降低外界高温环境。第二种与及时种类似,是在建筑地板冲入循环流动的水的方式来降低室内温度,但是这种方式要特别注意水循环系统和建筑的防渗漏和防污染的问题。第三种是在建筑内外增设湖面、水池等出水设备,通过水的蒸发带走部分热量来达到降温的目的,这种方法在建筑设计中被广泛使用,但是,这种方式引发的问题是导致空气湿度过大。第四种是通过在建筑庭院种植绿色植物来达到隔热降温的目的。在适当的位置种植植物不仅可以有效阻止太阳辐射的热量而且也能隔沉去污,并且它能通过光合作用制造新鲜氧气,同时其本身也是绿色景观。 此外,百叶窗和遮阳板等的使用对于建筑内部的隔热降温也能起到一定的作用。
对于可持续建筑的在寒冷冬季的给热保温设计应注意两点:及时,充分利用太阳能。冬天通过窗户吸收太阳能进行室内采暖,这是可持续建筑冬天的主要给热方式之一。第二,保障外围护结构的密闭性,这是可持续建筑冬季保温的主要措施之一。
3 结语
随着科技的发展,生产力的进步,建筑专业已呈现出多元化的现象。而作为建筑趋势的可持续建筑的设计是个系统的工程,它要求建筑的整个生命周期都是清洁、节能可持续的,强调的是建筑的综合效益。