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關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑,設(shè)計(jì)
Abstract: sustainable building design is to realize the virtuous cycle of the construction industry, with the concept of ecological design realize the integration of man and nature environment, protect resources, saving energy, realize the optimum combination of ecological building. From this into consideration, sustainable architecture design concept including save energy, environmental protection and material use.
Keywords: sustainable architecture, design
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
建筑業(yè)的各項(xiàng)活動(dòng)(包括各類建筑物和環(huán)境設(shè)施的選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、改建、拆除,以及所用建筑材料、構(gòu)件和設(shè)備的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等)既要考慮當(dāng)前的需要,又要考慮未來的需要,不以犧牲后代人的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的利益,也不以犧牲當(dāng)代其它人的利益為代價(jià)來滿足本地人的利益;既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改善人們生活的目的,又要使對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小。
1可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)理念
可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)就是要實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的良性循環(huán),用生態(tài)設(shè)計(jì)的理念實(shí)現(xiàn)人與自然環(huán)境的融合,保護(hù)資源,節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)建筑生態(tài)的優(yōu)化組合。從這個(gè)方面考慮,可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)理念包括節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和材料運(yùn)用。
1.1節(jié)約能源
建筑設(shè)計(jì)要保證建筑活動(dòng)通過節(jié)約能源來實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。目前采用的利用太陽能,采用的節(jié)能的建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)以及減少采暖和空調(diào)的使用,就是可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)約能源理念的體現(xiàn)。
1.2保護(hù)環(huán)境
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)講求的是回歸自然環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù),并實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部環(huán)境的有效整合,保證建筑設(shè)計(jì)提供更為舒適健康的生活環(huán)境。在外部建筑設(shè)計(jì)方面要考慮到周圍環(huán)境和建筑物的融合,充分利用環(huán)境提供的天然可再生能源,實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的有效利用和可持續(xù)性的環(huán)保作用。
1.3運(yùn)用環(huán)保材料
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)使用綠色環(huán)保材料。綠色環(huán)保材料是指天然的、未經(jīng)污染且只進(jìn)行了簡(jiǎn)單加工的裝飾材料。或者是經(jīng)過加工、合成等技術(shù)手段來控制有毒、有害物質(zhì)的釋放,因其毒性輕微,對(duì)人類健康不構(gòu)成危險(xiǎn)的裝飾材料。綠色環(huán)保材料的應(yīng)用能夠保證對(duì)人類自身健康不構(gòu)成危害,同時(shí)也能夠保證建筑材料的回收利用,避免對(duì)土地、水源等自然資源造成影響。另外,綠色材料的應(yīng)用也需要有較為先進(jìn)環(huán)保的設(shè)計(jì)施工技術(shù)作為支持,將綠色材料的價(jià)值通過施工工藝體現(xiàn)出來。
2可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)原則和特點(diǎn)
2.1充分考慮到居住環(huán)境的氣候條件
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)要遵循居住環(huán)境的氣候特點(diǎn),例如:處于北方的建筑物,最大的問題就是空間采暖問題,為了更好的利用周邊環(huán)境增加空間采暖的效果,設(shè)計(jì)人員在每一步都很注重環(huán)境與能源利用之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)人員先設(shè)計(jì)出建筑平面的幾何形式,再考慮建筑維護(hù)體系的保溫隔熱的能力和建筑陽面所獲得的太陽輻射熱增益對(duì)采暖的作用,最終選取了能夠獲得充分日照和所有房間都可以有陽面的扇形平面,并通過縮小能耗較高的北立面的尺寸獲得能耗最低的設(shè)計(jì)方案。
2.2運(yùn)用環(huán)保節(jié)能材料和高新施工技術(shù)
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)要考慮到運(yùn)用環(huán)保節(jié)能材料,環(huán)保節(jié)能材料能夠減少污染,避免對(duì)人體造成危害,例如:新型材料槽孔木吸音板就能夠吸音降噪,具有出色的降噪吸音性能,對(duì)中、高頻吸音效果尤佳。這種設(shè)計(jì)既能夠體現(xiàn)出天然槽木紋理,古樸自然,又能夠體現(xiàn)明快亮麗的現(xiàn)代風(fēng)格,提供良好的視覺享受。同時(shí),環(huán)保節(jié)能材料能夠提供無污染的可循環(huán)的材料,保證建筑材料能夠循環(huán)使用,避免引起不必要的環(huán)境污染。另外,我國(guó)建筑能耗已接近全社會(huì)終端能耗的30%,因而建筑能耗的降低就成為全社會(huì)共同關(guān)注的話題。因此可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)要考慮到節(jié)能觀念,要引進(jìn)先進(jìn)環(huán)保材料的施工工藝,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工過程都要使用節(jié)能節(jié)材技術(shù)。例如:室外景觀燈采用太陽能光伏系統(tǒng),它可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能;公共住宅統(tǒng)一安裝太陽能熱水器;對(duì)屋面和場(chǎng)地雨水進(jìn)行收集和再利用,將雨水積蓄用于景觀和綠化灌溉。
2.3追求自然、建筑和人三者之間的和諧統(tǒng)一
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)原則在某種程度上與“天人合一、自然和諧”的中國(guó)傳統(tǒng)文化理念相吻合,這一設(shè)計(jì)原則要求將可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用貫穿于建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、使用以及維護(hù)的全過程,覆蓋建筑物的整個(gè)生命周期,甚至在建筑物廢棄后的循環(huán)再利用也要注入綠色的理念。全過程是基礎(chǔ),節(jié)能環(huán)保是關(guān)鍵,可持續(xù)建筑的核心內(nèi)容是盡量使用再生資源,減少能源、資源的消耗和對(duì)環(huán)境的破壞,采用生態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢物的無害化和資源化處理,實(shí)現(xiàn)資源的高效循環(huán)利用。并且對(duì)室內(nèi)空氣中各種化學(xué)污染物質(zhì)的含量進(jìn)行控制,保證室內(nèi)通風(fēng)、日照條件良好。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)“天人合一”的設(shè)計(jì)原則,要利用植物的自我清潔的能力,采用立體綠化技術(shù),提高三維立體綠化量,將生態(tài)性的因素融入到建筑之中。例如:將屋面布置成空中花園,種植各種耐旱常綠的草坪花卉。這一做法不但可以通過吸收和反射日光,降低熱增益,同時(shí)植被本身吸收的熱量傳遞給建筑,可以降低能耗。總之,和諧統(tǒng)一的可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)要考量到建筑物周邊的各種環(huán)境因素,保證對(duì)自然環(huán)境的利用和保護(hù),同時(shí)要保證建筑物本身進(jìn)行有特點(diǎn)的文化藝術(shù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)環(huán)保和美觀的雙向設(shè)計(jì)典范。而任何建筑物都是為了人的生活而建筑的,必須要考慮到保證使用者遮風(fēng)擋雨、享受環(huán)境的建筑設(shè)計(jì)目的,保證建筑設(shè)計(jì)能夠成為人們生活理想的組成部分。和諧統(tǒng)一的建筑設(shè)計(jì)是作為整體環(huán)境的一個(gè)有機(jī)而和諧的部分出現(xiàn)的,這是一個(gè)長(zhǎng)期漸進(jìn)的建筑目標(biāo)。
3可持續(xù)建筑案例分析
由于建筑能耗占全球總能耗的40%左右,建筑的可持續(xù)化發(fā)展勢(shì)在必行。后勤工程學(xué)院綠色建筑示范樓就是在這樣一個(gè)大的時(shí)代背景推動(dòng)下的產(chǎn)物。
該項(xiàng)目建設(shè)用地位于重慶市大學(xué)城后勤工程學(xué)院新校區(qū)西南角,用地面積13837.8m2,南臨大學(xué)城主干道,東靠校園環(huán)道與城市干道的連接道,西、北面為一小山體,高約20m,建設(shè)用地較為平坦、規(guī)整,無不良地質(zhì)條件和周圍環(huán)境污染現(xiàn)象。該綠色建筑示范樓為一多功能的綜合體建筑,主要承擔(dān)學(xué)院外聯(lián)等多種任務(wù),其功能包括住宿、餐飲、教學(xué)、辦公、會(huì)議、娛樂等,是一幢實(shí)用性和功能性較強(qiáng)的示范建筑。
可持續(xù)建筑的內(nèi)涵是本著生態(tài)優(yōu)先的原則,以環(huán)保、節(jié)能、健康及舒適等為設(shè)計(jì)理念,由多學(xué)科原理共同整合構(gòu)建,最終實(shí)現(xiàn)以最低的環(huán)境代價(jià)來滿足適宜的人居質(zhì)量。根據(jù)這一內(nèi)涵,該示范樓制定了如下的可持續(xù)目標(biāo):(1)生態(tài)性:補(bǔ)償場(chǎng)地的生態(tài)環(huán)境,提升環(huán)境的生態(tài)潛力;(2)舒適性:保證室內(nèi)有良好的溫度、濕度和照度;(3)健康性:提高室內(nèi)外空氣質(zhì)量,促進(jìn)使用者身心健康;(4)低運(yùn)行能耗:通過利用可再生能源及對(duì)建筑進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)行過程中的化石能源低消耗,建筑節(jié)能目標(biāo)為70%—75%;(5)低運(yùn)行排放:采用清潔能源及中水回用,實(shí)現(xiàn)建筑運(yùn)行過程中二氧化碳和廢水的低排放。
1、結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化
結(jié)構(gòu)體系包括建筑承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑物使用功能的要求及當(dāng)?shù)亟ㄖY(jié)構(gòu)造型和圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇的一般原則,充分考慮地域的氣候特點(diǎn)和構(gòu)造方式,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)體系的最大優(yōu)化。一是控制窗墻比,在滿足自然采光和通風(fēng)要求的前提下,控制窗墻比,減少因開窗面積過大帶來的輻射傳熱。二是采用高強(qiáng)鋼筋的混凝土框架結(jié)構(gòu),在滿足多功能建筑使用要求的前提下,建筑承重結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為了盡可能減少鋼筋混凝土的用量,設(shè)計(jì)上選用高標(biāo)號(hào)混凝土(C40)和冷軋帶肋的高強(qiáng)度鋼筋(HRB400),最大限度的降低對(duì)環(huán)境的影響和對(duì)能源的消耗。
2、水資源利用
水資源循環(huán)利用的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)凈水(污水處理)、節(jié)水(水資源利用)及保水(生態(tài))。一是雨水回收利用系統(tǒng)。建筑屋頂及建筑周邊的雨水通過管道收集進(jìn)入地下室的中水處理池,過濾后用于景觀與綠化用水。二是灰水處理系統(tǒng)。建筑內(nèi)生活污水和廚房油水排入城市污水管道統(tǒng)一處理,其余灰水全部收集,經(jīng)地下室流離生化中水處理設(shè)備處理后,回用于樓內(nèi)衛(wèi)生間的沖洗、景觀及綠化用水,中水回用率達(dá)42%。三是節(jié)水器材。示范樓所有衛(wèi)生潔具均采用節(jié)水型衛(wèi)生設(shè)備,其中公共衛(wèi)生間采用無水小便斗;廚房、洗衣房采用節(jié)水型水龍頭及節(jié)水設(shè)備。
3、能源系統(tǒng)平衡
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);可持續(xù)建筑;平面設(shè)計(jì);空間設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
可持續(xù)建筑在設(shè)計(jì)過程中,必須針對(duì)其各個(gè)構(gòu)成要素,確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí),這些構(gòu)成要素又是設(shè)計(jì)者要具體操作的對(duì)象。在綠色建筑設(shè)計(jì)體系中,目標(biāo)及原則的分析和把握具有重要的實(shí)踐意義。這里以生態(tài)要素為主要對(duì)象,扼要闡述其設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則。事實(shí)上,很少有建筑能對(duì)具所有的方面做出深入的響應(yīng),而絕大多數(shù)的綠色建筑都是根據(jù)其所在地域的經(jīng)濟(jì)條住、氣候特征、文化傳統(tǒng)等具體因素對(duì)不同的方面有所強(qiáng)調(diào)和側(cè)重。
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)考慮因素
在所有的建筑中,居住建筑大約占50%一60%。所以如何提高居住建筑的環(huán)境性能、降低其能耗也就成為居住建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在最初設(shè)計(jì)時(shí)、布局的密度、位置、方位等因素,很大程度上決定了能量的消耗量。同時(shí),提高保溫標(biāo)準(zhǔn)、減少不必要的空氣流動(dòng)、提高采暖空調(diào)設(shè)備效率以及通過建造溫室和加大朝南的窗戶面積來采集被動(dòng)式太陽能也對(duì)能源消耗有較大影響。因此,建筑師和工程師的最初決定,對(duì)隨后是否有改善機(jī)會(huì)具有至關(guān)重要的作用。對(duì)住宅中的能量消耗有顯著影響的因素有:
①建筑形式(緊湊的開發(fā)形式具有很多優(yōu)點(diǎn));②建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(使用熱容量大的材料以及高效的保溫反來吸收太陽能輻射,并延緩夜間溫度的降低);③建筑方位(布局時(shí),增加采集陽光的面積,減少頂風(fēng)的面積);④微氣候(布局時(shí),和用綠化設(shè)計(jì)來增加遮陽的效果);⑤交通(選擇建房地點(diǎn)時(shí),考慮減少開車出行的需要.并增加公共交通站點(diǎn)的密度)。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于可持續(xù)住宅設(shè)計(jì)應(yīng)采用緊湊的結(jié)構(gòu),以使相鄰的墻壁、地板和屋頂可以最大限度共享;提高凈空的高度,以增加四周表面的相對(duì)面積;為陽光照射和和用太陽能留出空間;考慮自我遮蔽的分布形式;和用屋頂空間來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境;栽種樹木來遮擋夏季的陽光;提供高效的保溫層,來節(jié)省能雖和提高舒適程度;安裝低能耗的照明系統(tǒng);為用戶提供調(diào)節(jié)個(gè)性化環(huán)境的設(shè)施;為以后提高保溫標(biāo)難創(chuàng)造機(jī)會(huì);
按這些指導(dǎo)原則修建出來的慶屋,其特征和形式都與當(dāng)今建筑師設(shè)計(jì)的大多數(shù)建筑迥然不同。在過去十年間,各國(guó)政府盡管改善了保溫標(biāo)準(zhǔn)和采暖空調(diào)系統(tǒng),但郊區(qū)房產(chǎn)的迅猛增長(zhǎng),以及不重視開發(fā)現(xiàn)個(gè)城市地區(qū)由的“閑置土地”,使二氧化碳排放量有所增長(zhǎng)。這是因?yàn)樵诮紖^(qū)修建的建筑,絕大部分都是獨(dú)市或者半獨(dú)立的住宅,分散的布局,使人們出行時(shí)寧愿開車,而不愿坐公共汽車或者火車。盡管設(shè)汁和施工的技術(shù)都有所提高,但能源消耗的增長(zhǎng)幅度,還是高于預(yù)期水平。因此,住宅建筑選址應(yīng)該注重閑置土地的和用,盡量使用交通、市政管網(wǎng)較為齊全的熟化土地。此外,為了達(dá)到節(jié)約能源的目的,這些房屋需要以緊湊的形式修建——樓層高度適中,比鄰修建以便共享墻暖和層頂?shù)仍O(shè)施。
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)
3.1平面設(shè)計(jì)
良好的建筑平面設(shè)計(jì)能有效地改善建筑熱環(huán)境與自然通風(fēng)的狀況。平面設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要體現(xiàn)在體形控制、平面分區(qū)兩個(gè)方面。
(1)平面和體形控制。1)減小體型系數(shù)和于抵御冷熱極端氣候。在惡劣的氣候條件下,小的體型系數(shù)能將暴露于外界氣候中的界面盡可能控制到最少,這無論對(duì)于減少冬季火熱還是減少夏季得熱都是有和的。而對(duì)于高度一定的建筑(比如在發(fā)展少國(guó)家中建設(shè)量最大的多層住宅,高度一般多在6層左右),其平面形式也就幾乎成了影響建筑體型系數(shù)的唯一因素。這也能使我們對(duì)體型系數(shù)的探討集中到建筑平面上來,簡(jiǎn)化了問題的難度。在常見的平面形式中,圓形平面可以擁有最小的外表面積,其次是方形。從平面形狀來看,凹多邊形平面與凸多邊形平固相比都會(huì)具有較大的體型系數(shù),所以,開敞天井和內(nèi)天井對(duì)體形控制都是水和的。不論是開敞天井或內(nèi)天井,其主要目的無非是為了加強(qiáng)自然采光和自然通風(fēng)。然而同時(shí)又不可避免地導(dǎo)致外界面增加,體型系數(shù)擴(kuò)大,此時(shí)通過建立可應(yīng)變的玻璃界面調(diào)節(jié)體系可以在極端氣候下封閉天井。這樣在滿足自然采光的同時(shí)隔絕熱交換.可以降低熱工能耗。2)通過體形平衡得熱與失熱。盡管大陸性氣候冬季氣溫很低,但大部分地區(qū)太陽日照輻射還比較強(qiáng),特別是建筑的某些朝向的外界面在向外散失熱量的同時(shí)也接受太陽輻射,包括南向的和東兩方向的外界面,其可稱為“受熱界面”。如果從冬季和用太陽能的角度出發(fā),適當(dāng)調(diào)整受熱界面的性能,可以做到受熱外界面吸收的日照輻射熱量大于其向外散失的熱量。這部分“盈余的”熱量能夠補(bǔ)償建筑其他外界面的熱損失。這樣,受熱外界面特別是南向外界面的面積越大,補(bǔ)償給建筑的熱量就越多,對(duì)節(jié)能就越和。因而,此時(shí)建筑的體形不是以外界面越少越好來評(píng)價(jià),而是應(yīng)以南向外界面足夠大,同時(shí)其他方向外界面盡可能少為標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià),用建筑南向外界面與外界面總面積之比來進(jìn)行比較,更能說明建筑體形對(duì)太陽能的和用情況。當(dāng)然,南向外界面的擴(kuò)大又會(huì)導(dǎo)致建筑夏季得熱增加,因此合理的確定南向外界面積與建筑南向遮陽是做到通過體形平衡得熱與失熱的必要因素。
3.2空間設(shè)計(jì)
(1)內(nèi)部空間。內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)極大地影響薦建筑能耗和室內(nèi)環(huán)境。合理的內(nèi)部中間設(shè)計(jì)可以改善建筑的得熱量和失熱量以及自然通風(fēng)。
(2)外部空間(室外空間)。在外部主間設(shè)計(jì)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。庭院和中庭是由建筑圍成,沒有頂,是中國(guó)傳統(tǒng)民居的重要堅(jiān)特征,是在當(dāng)?shù)氐臍夂蚝蜕鐣?huì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的。庭院在中國(guó)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),建筑群更加集中,因此庭院尺寸就比北方的小很多。華南地區(qū),由于溫暖的冬季而處自然通風(fēng)比陽光更加重要,因此。其建筑群是中國(guó)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(guó)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。
由于庭院對(duì)自然的適應(yīng),建筑能夠適應(yīng)氣候的變化尤其是極端氣候。以下幾點(diǎn)體現(xiàn)了建筑的適應(yīng)能力。
(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(dòng)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積效的影響呈垂直分布。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)空間在極端氣候以外的任何時(shí)候都能保持舒適。此外,夏季由于庭院四周的屋檐會(huì)形成陰影,陰影會(huì)使空氣溫度降低。
(2)可調(diào)節(jié)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)汁產(chǎn)生熱緩沖層,形成室內(nèi)環(huán)境和自然環(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)整。空氣將集中在庭院中,能夠減弱外部氣流對(duì)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?jī)?chǔ)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(dòng)冷卻。
在一定范圍內(nèi),庭院寬度與高度的尺寸反比例是煙囪效應(yīng)或熱壓通風(fēng)的最重要影響因素。當(dāng)尺寸較小并日高寬比較大時(shí)效果更佳。這種庭院有時(shí)被稱為中庭。但這會(huì)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(jì)庭院的尺寸和比例,包括日光和通風(fēng)也應(yīng)考慮。
結(jié)語
可持續(xù)建筑力求達(dá)到建筑壽命周期的資源有效利用,文章系統(tǒng)地分析了可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)思路,提出從建筑建筑布局、建筑平面設(shè)計(jì)等途徑來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性,探索以設(shè)計(jì)手法協(xié)調(diào)建筑與環(huán)境途徑。
參考文獻(xiàn):
朱唯; 袁春學(xué). 可持續(xù)建筑與設(shè)計(jì)方法探討[J]. 西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(22):30-31.
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑 建筑設(shè)計(jì) 應(yīng)用 思考
中圖分類號(hào):TU241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)10(a)-0057-02
在新的發(fā)展時(shí)期,資源能源日趨緊張,水資源日益減少,人地關(guān)系矛盾越來越突出,環(huán)境問題成為人們心頭之痛。在此情況下,建筑行業(yè)必須思考新的發(fā)展思路,在建筑設(shè)計(jì)上,要充分考慮各種因素,降低資源能源浪費(fèi),促進(jìn)能源循環(huán)利用,提升建筑的環(huán)保功能,保障建筑的舒適性和安全性。因此,建筑設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用思考,主要應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮。
1 增加建筑物的能量來源
在以往的建筑設(shè)計(jì)中,建筑物的能量來源比較單一,通常依靠電力帶動(dòng)各類用電設(shè)備,提供能量。單一的電力設(shè)備過多使用也是對(duì)資源能源的大量損耗,另外,一些電力設(shè)備在使用過程中可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣環(huán)境或者對(duì)人體不利的氣體或顆粒。新的建筑設(shè)計(jì)要求建筑能夠利用大自然當(dāng)中的綠色能源來解決人們?nèi)粘I钪行枰玫降哪芰浚源藖頂U(kuò)大能量來源途徑,改善生活環(huán)境。而自然的綠色能源,主要指的是太陽能和風(fēng)能。
1.1 太陽能及其應(yīng)用
太陽能是常見的可再生能源,也是目前為止,人類利用最廣的一種綠色能源。在綠色建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中,太陽能常常被予以應(yīng)用。另外,在全球范圍內(nèi),我國(guó)的太陽能資源十分豐富,綠色建筑中應(yīng)用太陽能源十分有利。綠色建筑的設(shè)計(jì)當(dāng)中,太陽能設(shè)備通常分為兩種,一種是吸收太陽能的裝置;一種是轉(zhuǎn)換太陽能的裝置。吸收裝置利用自身材質(zhì)和結(jié)構(gòu),完成對(duì)太陽能的吸收和保存,而轉(zhuǎn)換裝置主要是將直接吸收的太陽能轉(zhuǎn)換成其他能源,便于人類進(jìn)行利用。吸收裝置主要設(shè)計(jì)如下。
第一,吸收裝置一般置于建筑物的頂層,通過面對(duì)太陽照射獲得能量。由于我國(guó)位于北半球,我國(guó)的大部分區(qū)域太陽能裝置一般是面向南面,以獲得更多的太陽能量。目前,太陽能接收裝置已經(jīng)逐漸應(yīng)用于我國(guó)的民用居住建筑當(dāng)中,為人類生活提供部分所需能量。
第二,太陽能的吸收裝置還需要其他分部件,如蓄熱裝置。蓄熱裝置的設(shè)計(jì)是在吸收裝置的基礎(chǔ)上,將能量有效儲(chǔ)存下來,如果是陰天或者天黑之后,用蓄積的能量進(jìn)行繼續(xù)補(bǔ)給。建筑物的室內(nèi)也通常分布集熱裝置,比如集熱墻就可以很好地儲(chǔ)存熱量。在建筑物的外部,也可以利用卵石構(gòu)成蓄熱裝置平臺(tái)。卵石本身具有較好的蓄熱性,能夠較長(zhǎng)時(shí)間維持熱量,減慢熱量的散失。
太陽能的轉(zhuǎn)換裝置,是光能與熱量或者電能之間的轉(zhuǎn)換,這種裝置的設(shè)計(jì)通常由多個(gè)裝置組成。在建筑物的樓頂需要安裝太陽能集熱板或者熱水器,進(jìn)而傳達(dá)給室內(nèi)的熱水器裝置,以此獲得熱水來源或者其他能量來源。這種轉(zhuǎn)換形式在我國(guó)目前已經(jīng)應(yīng)用較為成熟、廣泛。許多家庭都安裝了熱水器用來給日常生活提供熱水或者暖氣。但是,這種形式也存在一定的限制性,比如太陽能電池板的應(yīng)用有限制,獲得的電能不能完全滿足人們的生活所需,較多應(yīng)用于對(duì)電量要求較小的裝置。
1.2 風(fēng)能及其應(yīng)用
風(fēng)能也是一種主要的清潔可再生能源,隨著人們對(duì)清潔能源的不斷重視,風(fēng)能的應(yīng)用比例越來越大。我國(guó)當(dāng)前的沿海和內(nèi)陸一些地區(qū)都有諸多風(fēng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備。由于在技術(shù)層面的不成熟以及條件的限制,在綠色建筑的設(shè)計(jì)方面,風(fēng)能仍然處于探索階段。在綠色建筑設(shè)計(jì)中,風(fēng)能的應(yīng)用主要是在通風(fēng)換氣和風(fēng)力發(fā)電方面。
以往的風(fēng)力能源利用,主要在沿海地區(qū)或者風(fēng)力較大的內(nèi)陸地區(qū),在我國(guó)的城市當(dāng)中應(yīng)用較少。而隨著不斷地研究發(fā)現(xiàn),城市中仍然可以有效利用風(fēng)能,比如在高層建筑頂上或者兩個(gè)高層建筑之間仍然存在大量的風(fēng)力能源。高層建筑與高層建筑之間,會(huì)存在較大的風(fēng)壓差,形成較快的風(fēng)速,這種原理形同于峽谷之間的風(fēng)能。在這個(gè)原理下,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)建筑之間的具體數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電裝置。在設(shè)計(jì)發(fā)電裝置之前,需要先建立一個(gè)模型,進(jìn)行精確評(píng)估,確認(rèn)裝置的合理性和精確性,繼而設(shè)計(jì)出完整的風(fēng)力發(fā)電裝置,為建筑提供一部分所需能源。我國(guó)的風(fēng)能資源也十分豐富,在一些地區(qū),可以直接在建筑屋頂上安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī),通過屋頂風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。在我國(guó)城市中,出現(xiàn)了清潔能源的綜合利用,將風(fēng)能與太陽能進(jìn)行結(jié)合,以太陽能為主,風(fēng)能為輔,為人類活動(dòng)提供源源不斷的能源。由于風(fēng)力發(fā)電裝置自身存在一定的限制性,故目前在普通居民區(qū)當(dāng)中難以得到有效利用。
2 減少建筑內(nèi)部的熱量耗散
建筑的可持續(xù)設(shè)計(jì),除了在資源能源利用上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),另一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)措施是減少建筑內(nèi)部的熱量消耗。一方面,建筑物通過不斷利用新能源增加所需能源來源;另一方面,建筑物可以通過多種技術(shù)或措施減少能量的消耗。這也是可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的重要理念之一。比如,建筑物可以通過一些的保溫設(shè)備來防止熱量的快速耗散,減少能源的使用量。
綠色建筑設(shè)計(jì)中,建筑的保溫效果是重要的設(shè)計(jì)方面。建筑物可以通過良好的保溫效果,來降低熱量的流失,減少太陽能的輻射,降低熱量的傳遞。維持良好的保溫效果,通常需要選擇較好的保溫材料。主要的保溫材料一般都是復(fù)合材料。保溫設(shè)備可以分為三大類,即內(nèi)保溫和外保溫,以及夾心保溫。通常在建筑物的頂部也可以進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施,來降低熱量的耗散。如將屋面進(jìn)行改善,提升屋面熱工性能,將屋面設(shè)計(jì)為通風(fēng)型或者架空型等。
3 加強(qiáng)資源循環(huán)利用
資源能源的循環(huán)利用,是綠色建筑設(shè)計(jì)的重要措施。資源能源的循環(huán)利用主要是對(duì)建筑物在平時(shí)所產(chǎn)生的廢棄資源進(jìn)行回收利用,以減少資源能源的損耗,降低資源能源利用成本。在人類生活中,所產(chǎn)生的建筑物廢棄資源主要是水資源。對(duì)污水的有效循環(huán)利用,直接影響資源能源循環(huán)利用效果。在以往的建筑設(shè)計(jì)中,生活中產(chǎn)生的污水通常不直接進(jìn)行加工處理,而是通過下水道流入河中,或者由下水道通往污水處理廠。而污水集中處理一般含有各種成分的污水,處理起來十分麻煩,水資源浪費(fèi)巨大。
而通過在綠色建筑設(shè)計(jì)中,直接融入污水處理設(shè)施,將排水管道進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和布局,對(duì)廢棄水進(jìn)行分類收集,以提升污水處理效果,提升污水處理效率,也同時(shí)節(jié)約了大量的污水處理成本。除此之外,在建筑設(shè)計(jì)中,可以設(shè)置雨水收集系統(tǒng),將收集的雨水與生活中排放的污水匯集到一起進(jìn)行集中處理,提升水資源利用程度。一般而言,生活中的污水污染程度不高,與雨水可以歸為一類進(jìn)行凈化處理,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用。
4 結(jié)語
隨著人類的快速發(fā)展和資源能源的日益緊張,人類能源的增長(zhǎng)需求與緊張的資源能源形成矛盾。要解決好這對(duì)矛盾,走可持續(xù)發(fā)展道路是必然要求。以可持續(xù)發(fā)展理念進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),是建筑行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)。在建筑設(shè)計(jì)中,只有進(jìn)行清潔能源的有效利用,并通過有效措施減少建筑能量的損耗,加強(qiáng)資源能源,特別是水資源的循環(huán)利用,才能實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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