時(shí)間:2022-04-22 04:45:20
序論:在您撰寫(xiě)可持續(xù)建筑論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要:本文在簡(jiǎn)要分析中國(guó)可持續(xù)建筑實(shí)施的重要性與成績(jī)的基礎(chǔ)上,針對(duì)中國(guó)國(guó)情,提出了中國(guó)可持續(xù)建筑發(fā)展在設(shè)備材料技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、教育模式上所存在的問(wèn)題與改進(jìn)的方式和方向。指出設(shè)備材料技術(shù)不僅僅要在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新上加強(qiáng),還需考慮到經(jīng)濟(jì)性;設(shè)計(jì)方法需要改變“圖示思維”為主的現(xiàn)狀,以定量化數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)判斷原則;教育上需要通過(guò)學(xué)校教育、職業(yè)再教育、普及教育等三個(gè)不同層級(jí)來(lái)加強(qiáng)可持續(xù)建筑推廣的潛力。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑;現(xiàn)狀分析;改進(jìn)途徑;設(shè)計(jì)方法
1 前言
建筑在建造過(guò)程和使用過(guò)程中消耗了大量的能源、資源,對(duì)整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極大的壓力。研究表明,發(fā)展中國(guó)家建筑消耗的原材料超過(guò)總量的50%,能耗則占總量的40-50%,同時(shí)還產(chǎn)生了大量的廢棄物[1]。中國(guó)的建筑資源消耗與能耗也已接近上述比例,同時(shí)劇增的建筑量也造成侵占土地、破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。因此,總書(shū)記明確指出“要大力發(fā)展節(jié)能省地型住宅,全面推廣節(jié)能技術(shù),制定并強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水標(biāo)準(zhǔn),按照減量化、再利用、資源化的原則,搞好資源綜合利用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展”, 總理也多次指出“建筑節(jié)能不僅是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,而且是重要的戰(zhàn)略問(wèn)題”[2]。
由于中國(guó)的特殊國(guó)情,可持續(xù)建筑的實(shí)施推廣和障礙有其鮮明的特點(diǎn)。據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計(jì):中國(guó)每年新建房屋面積近20億m2,其中80%以上為高耗能建筑,既有建筑近400億m2,95%以上都屬于高能耗建筑。建筑能耗占全社會(huì)終端能耗的比例已達(dá)27.8%,對(duì)社會(huì)造成了沉重的能源負(fù)擔(dān)和嚴(yán)重的環(huán)境污染,制約了我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施[3]。上世紀(jì)改革開(kāi)放以來(lái)中國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,環(huán)境破壞極其嚴(yán)重,每年都喪失大量的耕地面積,人均耕地面積不及世界人均水平的1/4。因此,中國(guó)政府提出了“節(jié)能省地型住宅和公共建筑”的發(fā)展理念,在《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》中,將建筑節(jié)能作為節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域,要求建筑節(jié)能在“十一五”期間要實(shí)現(xiàn)節(jié)約1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)劃目標(biāo)。同時(shí),國(guó)家也在執(zhí)行建筑節(jié)能專項(xiàng)檢查來(lái)督促、推廣可持續(xù)建筑的發(fā)展。截至2007年10月份,全國(guó)城鎮(zhèn)新建建筑在設(shè)計(jì)階段執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的比例為97%,施工階段執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的比例為71%。據(jù)此估算,2007年1~10月份新建的節(jié)能建筑可形成500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力[4]。可以看出,可持續(xù)建筑在我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了如火如荼的推廣應(yīng)用的階段,但是仍然有諸多問(wèn)題亟待解決。
2設(shè)備材料技術(shù)是可持續(xù)建筑發(fā)展的基礎(chǔ)
可持續(xù)設(shè)備材料和技術(shù)的發(fā)展與推廣與可持續(xù)建筑市場(chǎng)的規(guī)模密切相關(guān)。根據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì),中國(guó)用于節(jié)能建筑的項(xiàng)目投資達(dá)到1.5萬(wàn)億,而且還在持續(xù)擴(kuò)大中。作為全世界規(guī)模最大的建筑市場(chǎng),巨大的利益吸引著全球的設(shè)備材料廠商和技術(shù)服務(wù)商不斷的努力以打開(kāi)中國(guó)市場(chǎng)。目前中國(guó)可持續(xù)設(shè)備材料技術(shù)的發(fā)展還需要從以下方面分析總結(jié),并加以改進(jìn):
2.1可持續(xù)建筑設(shè)備材料技術(shù)有待進(jìn)一步研發(fā)
可持續(xù)建筑設(shè)備材料與技術(shù)是可持續(xù)建筑發(fā)展的基礎(chǔ),其相關(guān)研發(fā)工作及成果是推動(dòng)可持續(xù)建筑進(jìn)一步發(fā)展的動(dòng)力。建筑是一個(gè)龐大的系統(tǒng),牽涉到的設(shè)備材料和技術(shù)也很多,大致可分為暖通空調(diào)設(shè)備技術(shù)、可持續(xù)能源設(shè)備技術(shù)、保溫隔熱材料技術(shù)、節(jié)水與中水利用設(shè)備技術(shù)、智能建筑設(shè)備技術(shù)、被動(dòng)式技術(shù)設(shè)備、綠色建材、其它用能設(shè)備等方面。
住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長(zhǎng)仇保興在“第二屆國(guó)際智能、綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會(huì)”就曾提出“以節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和生態(tài)環(huán)保為一體的綠色建筑基礎(chǔ)性和共性關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)將極大地促進(jìn)現(xiàn)代建筑技術(shù)自身的創(chuàng)新與發(fā)展”,并從政府層面提出了中國(guó)目前可持續(xù)建筑設(shè)備材料與技術(shù)的研發(fā)方向與創(chuàng)新主要包含“以保溫節(jié)能、減輕建筑物自重、構(gòu)件模塊化、循環(huán)再生材料利用、生態(tài)性新型建筑部件使用、利于快速清潔施工、已有建筑物的加固改造等為目的的新型結(jié)構(gòu)體系;生活污水處理與再利用技術(shù)研究和設(shè)施設(shè)計(jì);黑色水與灰色水分離處理系統(tǒng)和衛(wèi)生設(shè)備技術(shù)與設(shè)計(jì);可升級(jí)的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì);經(jīng)濟(jì)性太陽(yáng)能供熱、制冷及動(dòng)力系統(tǒng)等多個(gè)方面”[5]。
但是,中國(guó)目前在這些領(lǐng)域的研究還很薄弱,基礎(chǔ)性與應(yīng)用性研究還存在很多缺陷,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備材料技術(shù)偏少。目前廣泛使用的可持續(xù)建筑設(shè)備材料技術(shù),有很大一部分是從國(guó)外直接引進(jìn)的。如Low-E玻璃,歐洲的制造商是在60年代末開(kāi)始實(shí)驗(yàn)室研究,1978年美國(guó)的英特佩就成功地將“Low-E”玻璃應(yīng)用到建筑物上。而我國(guó)的研究生產(chǎn)歷史僅有十年,僅兩家企業(yè)自主研制成功相關(guān)技術(shù)并投入工業(yè)化生產(chǎn),其余都是從發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口技術(shù)與生產(chǎn)線。因此,在中國(guó),可持續(xù)建筑設(shè)備材料技術(shù)的研究還急需進(jìn)一步深入發(fā)展,同時(shí)考慮中國(guó)國(guó)情,選擇適當(dāng)?shù)难芯糠较颉?
2.2設(shè)備材料技術(shù)的應(yīng)用與推廣必須客觀科學(xué),重視經(jīng)濟(jì)性能
由于前文所述的可持續(xù)建筑的知識(shí)缺乏,導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)師、消費(fèi)者盲目追求新型的設(shè)備材料和技術(shù),學(xué)習(xí)國(guó)外采用的高技術(shù),把可持續(xù)建筑當(dāng)成節(jié)能設(shè)備材料技術(shù)的堆積,忽視了應(yīng)用的科學(xué)性以及由此帶來(lái)的成本增加,沒(méi)有從性價(jià)比的角度考慮和應(yīng)用這些設(shè)備技術(shù)。以地板輻射采暖系統(tǒng)為例,一戶120m2普通住宅就需要增加2萬(wàn)元的造價(jià)。而目前廣泛推廣的中空Low-E玻璃國(guó)產(chǎn)價(jià)格達(dá)到150-200元/m2,高于常用的鍍膜玻璃1倍以上。這些設(shè)備材料的過(guò)度使用,大大的提高了建筑造價(jià),為業(yè)主帶來(lái)了相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)壓力。更為嚴(yán)重的是,大量的節(jié)能設(shè)備與技術(shù)未加選擇的堆積在建筑上,不經(jīng)過(guò)客觀科學(xué)的分析應(yīng)用,還有可能形成沖突,從而影響到建筑可持續(xù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。例如,未經(jīng)過(guò)詳細(xì)模擬的使用遮陽(yáng)設(shè)備和技術(shù),固然可以降低夏季太陽(yáng)輻射給室內(nèi)熱環(huán)境帶來(lái)的負(fù)荷,但也將影響到冬季被動(dòng)式采暖的應(yīng)用和室內(nèi)自然采光的應(yīng)用,從而造成冬季能耗的升高。
因此,在可持續(xù)建筑設(shè)備材料技術(shù)的應(yīng)用與推廣需要尊重客觀科學(xué)規(guī)律,建立完善科學(xué)的體系,同時(shí),需要考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的現(xiàn)狀,側(cè)重經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇合適的材料設(shè)備,以期在盡量少增加投資的情況下獲得最大化的可持續(xù)性能。
3設(shè)計(jì)是可持續(xù)建筑實(shí)施的保障
設(shè)計(jì)是達(dá)成可持續(xù)建筑目標(biāo)的技術(shù)保障。就社會(huì)各方面而言,設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)人員都被視為建筑質(zhì)量的技術(shù)保障,是可持續(xù)建筑實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)力量。對(duì)于政府而言,設(shè)計(jì)文件受到規(guī)范限制和政府的審查,是最終控制建筑性能的最重要文件。這都決定了設(shè)計(jì)在可持續(xù)建筑實(shí)施過(guò)程中的重要性。
建筑可持續(xù)性能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)可持續(xù)建筑技術(shù)的應(yīng)用,而這種應(yīng)用需要包含建筑師在內(nèi)的多專業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的合作。圖1是建筑物壽命周期不同階段的決策效力曲線,說(shuō)明了設(shè)計(jì)在可持續(xù)建筑中的重要性和決定性影響??梢钥吹?,在建筑設(shè)計(jì)前期和設(shè)計(jì)階段做出的決策,在建筑整個(gè)壽命周期中,其有效性是最大的。對(duì)于可持續(xù)建筑而言,越在早期所做出的決策,越能影響到建筑可持續(xù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在絕大多數(shù)的可持續(xù)建筑技術(shù)應(yīng)用中需要采用數(shù)值模擬仿真的方法,預(yù)測(cè)采用該技術(shù)后建筑的可持續(xù)性能,以定量化的數(shù)據(jù)作為建筑師選擇決策的依據(jù)。
而在我國(guó),建筑界基本還是沿用老的傳統(tǒng)的以建筑師經(jīng)驗(yàn)、直覺(jué)判斷和靈感為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法 [6]。趙偉峰與張伶伶[7]認(rèn)為,從系統(tǒng)論的角度來(lái)看, 建筑創(chuàng)作過(guò)程是一個(gè)開(kāi)放巨系統(tǒng)的作用過(guò)程。這就決定了“不斷地與外界進(jìn)行信息交換”是其本質(zhì)屬性。王立山[8]則認(rèn)為,建筑設(shè)計(jì)中的創(chuàng)造基礎(chǔ)是抽象思維,指“脫離了具體事物的事物關(guān)系結(jié)構(gòu)的符號(hào)式邏輯表達(dá)”。 樂(lè)民成[9]更是認(rèn)為現(xiàn)代建筑沒(méi)有不可選用的語(yǔ)匯,只有不先進(jìn)和不合理的技術(shù)??梢?jiàn),在國(guó)內(nèi)目前建筑設(shè)計(jì)界較為強(qiáng)調(diào)“圖示思維”,信息搜集交換與思維過(guò)程也偏重于語(yǔ)匯、模式、圖形等圖示符號(hào)。這樣的設(shè)計(jì)思維方法并不能適應(yīng)以定量化信息為主要設(shè)計(jì)判斷依據(jù)的可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)體系。我國(guó)建筑師的知識(shí)結(jié)構(gòu)受到教育體系的限制,對(duì)定量化數(shù)據(jù)較難理解,更難以納入現(xiàn)有的“圖示思維”體系中。還需看到,在現(xiàn)有的建筑師知識(shí)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)思維方法中,數(shù)值模擬仿真方法由于其使用的復(fù)雜性與專業(yè)性,很難為建筑師所接受并推廣應(yīng)用。
要從根本上改變這種狀況,需要設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新、相關(guān)技術(shù)知識(shí)的普及和相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)應(yīng)用。這些都離不開(kāi)合理的教育體系。只有通過(guò)不斷的培訓(xùn)、教育,才能系統(tǒng)的介紹可持續(xù)建筑的相關(guān)知識(shí)和信息,重新構(gòu)造其知識(shí)結(jié)構(gòu),改變其故有的技術(shù)墮性,培養(yǎng)其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑目標(biāo)的主動(dòng)意識(shí)。因此,可以認(rèn)為教育是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑最有效的途徑之一。
4教育是可持續(xù)建筑的智力支持
教育為可持續(xù)建筑環(huán)境的實(shí)現(xiàn)提供了智力支持。這是一種投入最小而效果最大的可持續(xù)建筑實(shí)現(xiàn)途徑??沙掷m(xù)建筑的教育面向不同的人群,具有不同的目標(biāo),這也要求形成不同的側(cè)重點(diǎn)和深度不一的教育方式。
4.1學(xué)校教育:學(xué)校教育的目標(biāo)人群是包括城市規(guī)劃、建筑學(xué)、土木工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程等建筑相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,側(cè)重于知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。專業(yè)學(xué)生是未來(lái)教育、研究、工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建造甚至決策的核心力量,他們的知識(shí)匱乏將決定一代人在可持續(xù)建筑實(shí)踐方面的欠缺。傳統(tǒng)的教育體系包含的是為了滿足建筑的基本功能而進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造所需要的知識(shí),現(xiàn)在雖然有少數(shù)與可持續(xù)建筑相關(guān)的理念包含在不同專業(yè)的不同課程中,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生系統(tǒng)有效的影響。從可持續(xù)建筑出發(fā),需要重新建構(gòu)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)知識(shí)體系,從最開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)建筑意識(shí),促使其在未來(lái)工作時(shí)能自覺(jué)的提出可持續(xù)目標(biāo)并加以實(shí)現(xiàn)。
4.2職業(yè)再教育和培訓(xùn):顧名思義,這種教育面向建筑相關(guān)專業(yè)的從業(yè)人員,特別是設(shè)計(jì)師,側(cè)重于技術(shù)的應(yīng)用。專業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力是能否推動(dòng)可持續(xù)建筑向前發(fā)展的關(guān)鍵力量。由于目前的專業(yè)人員的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)建立在數(shù)年乃至數(shù)十年前,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新的可持續(xù)建筑的要求,這直接導(dǎo)致了專業(yè)人員的能力缺陷,大大的延緩了可持續(xù)建筑的實(shí)現(xiàn)。面向?qū)I(yè)人員進(jìn)行可持續(xù)建筑相關(guān)知識(shí)、技術(shù)的職業(yè)再教育和培訓(xùn),是改變其知識(shí)結(jié)構(gòu),消除技術(shù)惰性,培養(yǎng)可持續(xù)建筑意識(shí)最快速、有效的方法。而且,由于可持續(xù)建筑的相關(guān)設(shè)備材料和技術(shù)的發(fā)展日新月異,這種職業(yè)再教育培訓(xùn)需定期舉行,防止形成第二次技術(shù)惰性。
4.3普及教育:普及教育主要針對(duì)政府和社會(huì)大眾,重點(diǎn)在建立正確、科學(xué)的可持續(xù)建筑價(jià)值觀,并了解相關(guān)知識(shí)。對(duì)于政府,國(guó)際上各種峰會(huì)和議定書(shū)的召開(kāi)和簽訂,以及國(guó)內(nèi)能源短缺造成的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展瓶頸,帶來(lái)了國(guó)際國(guó)內(nèi)的雙重壓力,使其必須推動(dòng)可持續(xù)建筑的發(fā)展。但是,政府的決策不能是盲目的,必須在充分了解可持續(xù)建筑相關(guān)背景、知識(shí)后,才能做出科學(xué)、符合實(shí)際的近期、中期和長(zhǎng)期目標(biāo),并為之進(jìn)行政策、法規(guī)和規(guī)范的配套工作。對(duì)于社會(huì)大眾,為了獲得更好的居住環(huán)境,降低家庭能源消耗也對(duì)可持續(xù)建筑知識(shí)抱有興趣。推廣普及教育,能夠給予政府和社會(huì)大眾準(zhǔn)確、科學(xué)、系統(tǒng)的可持續(xù)建筑相關(guān)知識(shí),促使目標(biāo)人群做出正確的決策和選擇,在政府和社會(huì)層面上對(duì)可持續(xù)建筑的實(shí)現(xiàn)起到規(guī)范引導(dǎo)和促進(jìn)作用。
5結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀的分析,提出中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的障礙體現(xiàn)在設(shè)備材料技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、教育體系等三個(gè)方面。由此,文章認(rèn)為中國(guó)可持續(xù)建筑發(fā)展的改進(jìn)方向應(yīng)針對(duì)這3個(gè)問(wèn)題找到獨(dú)立的解決之路。在設(shè)備材料技術(shù)上,加強(qiáng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新,考慮國(guó)情并注重經(jīng)濟(jì)性;在設(shè)計(jì)方法上,摒棄傳統(tǒng)的“圖示思維”模式,加強(qiáng)以定量化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)優(yōu)化模式與多專業(yè)的跨學(xué)科合作;教育上,通過(guò)學(xué)校教育、職業(yè)再教育、普及教育滿足不同人群對(duì)可持續(xù)建筑的知識(shí)需求,為其推廣應(yīng)用創(chuàng)造更好的智力支持。
當(dāng)然,中國(guó)可持續(xù)建筑的發(fā)展道路還很漫長(zhǎng),其問(wèn)題也不止本文所提。文章的目的在于通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀的分析找到部分障礙并提出自己的解決途徑,供所有人思考,起到拋磚引玉的作用,以期匯聚更多的力量共同推動(dòng)可持續(xù)建筑的發(fā)展。
摘 要 建筑在人類社會(huì)生活中占著極其重要的位置,為緩和日益緊迫的人口、資源、環(huán)境矛盾,建筑設(shè)計(jì)上,節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展道路是必然的選擇,本文重點(diǎn)分析了可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)思路分析。
關(guān)鍵詞 可持續(xù)建筑;節(jié)能;建筑;設(shè)計(jì)
事物是發(fā)展的,發(fā)展是人類社會(huì)永恒的主題,“可持續(xù)發(fā)展”揭開(kāi)了建筑文明的新篇章,傳統(tǒng)建筑在建造和使用過(guò)程中,消耗了大量的自然資源,同時(shí)環(huán)境負(fù)荷也帶來(lái)了增加?!敖ㄖ弊鳛槿祟惿婧桶l(fā)展的基礎(chǔ),走可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能之路是必然的選擇。
1.可持續(xù)建筑概述
1.1 概念
可持續(xù)建筑是指以可持續(xù)發(fā)展觀規(guī)劃的建筑,設(shè)計(jì)理念上涉及到建筑物、建筑材料、城市區(qū)域規(guī)模大小等等因素,及與其相關(guān)的經(jīng)濟(jì)性、功能性、人文性和生態(tài)性。強(qiáng)調(diào)以人為本和可持續(xù)發(fā)展,注重建筑的室內(nèi)居住環(huán)境,以健康、舒適、舒心為主題,以節(jié)約能源為目標(biāo)。
1.2 原則與理念
1)可持續(xù)理念,設(shè)計(jì)上在滿足當(dāng)代人需要的同時(shí),不能對(duì)后代人滿足其自身需要的能力構(gòu)成影響;2)資源應(yīng)用效率原則,對(duì)于輸入建筑物的資源如水、能源、材料和其他資源要有效地使用,力求做到循環(huán)利用或回歸自然,總之,確保資源的利用率達(dá)到較高的層次;3)低碳理念,設(shè)計(jì)上注重新能源的利用率,例如,太陽(yáng)能、自然風(fēng)、光能等等,盡量減少傳統(tǒng)能源的利用率,做到節(jié)能減排;4)防止污染原則,這里涉及到對(duì)建筑物的廢物排放的設(shè)計(jì)理念,以利用可回收資源和減少污染物的排放為重要根本目的;5)和諧環(huán)境原則,降低環(huán)境負(fù)荷,從建筑物周邊的自然環(huán)境和人文景觀出發(fā),力求與環(huán)境相融合,且有利于居住者健康。
2.可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)思路分析
2.1 控制體型系數(shù)
1)從面積水準(zhǔn)角度看,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,國(guó)內(nèi)近年的住宅建筑套均面積有123 ,世界排名第三,如果將套均建筑面積設(shè)計(jì)上控制在80~120 ,在同樣滿足人們“住”的問(wèn)題上,可以節(jié)約大量的土地、資源和金錢(qián);2)從節(jié)能角度看,夏熱冬暖地區(qū)分為南區(qū)和北區(qū),在建筑造型要求能夠滿足的同時(shí)必須嚴(yán)格控制體型系數(shù)。以北區(qū)為例,單元式、通廊式住宅的體型系數(shù)不宜超過(guò)0.35,塔式住宅的體型系數(shù)不宜超過(guò)0.40。嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的體形系數(shù)應(yīng)小于或等于0.40。
2.2 延長(zhǎng)建筑物壽命
建筑物壽命低下,必然導(dǎo)致拆除、重建,帶來(lái)各方面投入的增加,所以,在設(shè)計(jì)上應(yīng)從延長(zhǎng)建筑物使用年限的角度著手考慮。1)從城市總體規(guī)劃入手,減少甚至避免建筑物在正常使用年限內(nèi)因規(guī)劃調(diào)整而拆除。2)用居住水平發(fā)展的角度去設(shè)計(jì),建筑物內(nèi)部空間要有可塑性;外部注重與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)。3)從居住業(yè)主的發(fā)展和需要出發(fā),建筑物的壽命要融入人的氣息,中國(guó)大多數(shù)人不喜歡頻繁地遷居,因此在建筑物的壽命內(nèi),要考慮到業(yè)主老年時(shí)的需求。4)與建筑物的長(zhǎng)壽命相匹配,在管線的布設(shè)上要便于更換與維護(hù),設(shè)計(jì)上結(jié)構(gòu)體與填充體最好相分離;在結(jié)構(gòu)、墻體和保溫的材料選擇上應(yīng)該把使用壽命作為選擇的依據(jù)之一。
2.3 保溫隔熱層厚度設(shè)計(jì)
根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),為了夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能目標(biāo)的達(dá)成,對(duì)外墻傳熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)也做了規(guī)定,如表1所示:
按照表1中關(guān)于K和D的規(guī)定,結(jié)合一定的計(jì)算公式和材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)λ,可以計(jì)算出保溫隔熱材料的最小厚度值。具體在設(shè)計(jì)時(shí)注意點(diǎn)如下:1)如果墻體結(jié)構(gòu)選用的是加氣混凝土砌塊,只要窗戶和屋面等其他部分可以達(dá)到相關(guān)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定,外墻不需要進(jìn)行特別的保溫隔熱施工措施便能夠完成節(jié)能50%的目標(biāo);2)如果墻體結(jié)構(gòu)選用的是粘土實(shí)心磚或者是混凝土砌塊,需要分別將保溫隔熱層厚度增加至20.1mm和29.4mm以滿足節(jié)能的目標(biāo),此外,這些傳統(tǒng)材料既浪費(fèi)了能源,又容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,應(yīng)該盡量使用新材料來(lái)代替;3)實(shí)踐證明,鋼筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“熱橋”部位,其熱阻相對(duì)較小,因此,其表層保溫隔熱層厚度應(yīng)大于等于30.7mm,才能完成節(jié)能50%的節(jié)能目標(biāo)。
2.4 提高資源、能源利用率
2.4.1 自然通風(fēng)和采光設(shè)計(jì) 這是節(jié)能和健康的有效途徑。通過(guò)窗的開(kāi)啟方式、豎向風(fēng)道和設(shè)置負(fù)壓等組織室內(nèi)氣流自然通風(fēng)。
自然光是一種無(wú)能耗光源,在設(shè)計(jì)思路上要予以強(qiáng)化:1)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要最大限度地布設(shè)采光口的數(shù)量和面積,選擇上盡量遴選光透性強(qiáng)的玻璃,增加自然光的透射度;2)在室內(nèi)結(jié)合自然光的強(qiáng)弱,分層次布設(shè)線路,做到自然光足夠時(shí)不開(kāi)燈,自然光弱時(shí)開(kāi)小燈,沒(méi)有自然光時(shí)開(kāi)全燈,使自然光源能量的利用率達(dá)到最大。
2.4.2 利用可再生能源 充分利用太陽(yáng)能、水能、地?zé)崮?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等可再生的新能源,例如:1)豐富的太陽(yáng)能資源應(yīng)列為首選,太陽(yáng)能提供熱水與建筑一體化,技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)可行。2)地?zé)崮芤彩呛芎玫哪茉?,就是在利用上要具備以下一些條件:利用水文地質(zhì)勘查證明其是否可行;要有水文地質(zhì)、暖通空調(diào)、地?zé)嵩O(shè)備等各領(lǐng)域的專家共同參與;城鎮(zhèn)有地下空間規(guī)劃;政府有機(jī)構(gòu)從立項(xiàng)、實(shí)施和效果進(jìn)行管理等等。3)兩棟鄰近的超高層建筑將風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計(jì)應(yīng)用。
3.結(jié)語(yǔ)
我國(guó)可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)正處于發(fā)展時(shí)期,發(fā)展空間格外廣闊。在具體的建筑工程設(shè)計(jì)上,應(yīng)將我國(guó)國(guó)情和工程的實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)綜合考慮,盡量遴選各種節(jié)能的新技術(shù)、新材料,設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的節(jié)能方案,確保把建筑能耗水平降至最低,真正做到建設(shè)節(jié)約型社會(huì),有效地緩解能源供需之間的矛盾,保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)良好的發(fā)展,其現(xiàn)實(shí)的和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義都是十分巨大的。
摘要:建筑在人類社會(huì)生活中不可缺少,為緩和日益緊迫的人口、資源、環(huán)境矛盾,建筑設(shè)計(jì)上,節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展道路是必然的選擇,本文重點(diǎn)分析了可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)思路分析。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑;節(jié)能;設(shè)計(jì)
前言
發(fā)展是人類社會(huì)永恒的主題,“可持續(xù)發(fā)展”揭開(kāi)了建筑文明的新篇章,傳統(tǒng)建筑在建造和使用過(guò)程中,消耗了大量的自然資源,同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境負(fù)荷增加?!敖ㄖ弊鳛槿祟惿婧桶l(fā)展的基礎(chǔ),走可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能之路是必然的選擇。
一. 可持續(xù)建筑概述
1.1概念
可持續(xù)建筑是指以可持續(xù)發(fā)展觀規(guī)劃的建筑,設(shè)計(jì)理念上涉及到建筑物、建筑材料、城市區(qū)域規(guī)模大小等等因素,及與其相關(guān)的經(jīng)濟(jì)性、功能性、人文性和生態(tài)性。強(qiáng)調(diào)以人為本和可持續(xù)發(fā)展,注重建筑的室內(nèi)居住環(huán)境,以健康、舒適、舒心為主題,以節(jié)約能源為目標(biāo)。
1.2原則與理念
1)可持續(xù)理念,設(shè)計(jì)上在滿足當(dāng)代人需要的同時(shí),不能對(duì)后代人滿足其自身需要的能力構(gòu)成影響;2)資源應(yīng)用效率原則,對(duì)于輸入建筑物的資源如水、能源、材料和其他資源要有效地使用,力求做到循環(huán)利用或回歸自然,總之,確保資源的利用率達(dá)到較高的層次;3)低碳理念,設(shè)計(jì)上注重新能源的利用率,例如,太陽(yáng)能、自然風(fēng)、光能等等,盡量減少傳統(tǒng)能源的利用率,做到節(jié)能減排;4)防止污染原則,這里涉及到對(duì)建筑物的廢物排放的設(shè)計(jì)理念,以利用可回收資源和減少污染物的排放為重要根本目的;5)和諧環(huán)境原則,降低環(huán)境負(fù)荷,從建筑物周邊的自然環(huán)境和人文景觀出發(fā),力求與環(huán)境相融合,且有利于居住者健康。
二. 可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)思路分析
2.1控制體型系數(shù)
1)從面積水準(zhǔn)角度看,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,國(guó)內(nèi)近年的住宅建筑套均面積有123,世界排名第三,如果將套均建筑面積設(shè)計(jì)上控制在80~120,在同樣滿足人們“住”的問(wèn)題上,可以節(jié)約大量的土地、資源和金錢(qián);2)從節(jié)能角度看,夏熱冬暖地區(qū)分為南區(qū)和北區(qū),在建筑造型要求能夠滿足的同時(shí)必須嚴(yán)格控制體型系數(shù)。以北區(qū)為例,單元式、通廊式住宅的體型系數(shù)不宜超過(guò)0.35,塔式住宅的體型系數(shù)不宜超過(guò)0.40。嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)建筑的體形系數(shù)應(yīng)小于或等于0.40。
2.2延長(zhǎng)建筑物壽命
建筑物壽命低下,必然導(dǎo)致拆除、重建,帶來(lái)各方面投入的增加,所以,在設(shè)計(jì)上應(yīng)從延長(zhǎng)建筑物使用年限的角度著手考慮。1)從城市總體規(guī)劃入手,減少甚至避免建筑物在正常使用年限內(nèi)因規(guī)劃調(diào)整而拆除。2)用居住水平發(fā)展的角度去設(shè)計(jì),建筑物內(nèi)部空間要有可塑性;外部注重與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)。3)從居住業(yè)主的發(fā)展和需要出發(fā),建筑物的壽命要融入人的氣息,中國(guó)大多數(shù)人不喜歡頻繁地遷居,因此在建筑物的壽命內(nèi),要考慮到業(yè)主老年時(shí)的需求。4)與建筑物的長(zhǎng)壽命相匹配,在管線的布設(shè)上要便于更換與維護(hù),設(shè)計(jì)上結(jié)構(gòu)體與填充體最好相分離;在結(jié)構(gòu)、墻體和保溫的材料選擇上應(yīng)該把使用壽命作為選擇的依據(jù)之一。
2.3保溫隔熱層厚度設(shè)計(jì)
根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),為了夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能目標(biāo)的達(dá)成,對(duì)外墻傳熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)也做了規(guī)定,如表1所示:
按照表1中關(guān)于K和D的規(guī)定,結(jié)合一定的計(jì)算公式和材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)λ,可以計(jì)算出保溫隔熱材料的最小厚度值。具體在設(shè)計(jì)時(shí)注意點(diǎn)如下:1)如果墻體結(jié)構(gòu)選用的是加氣混凝土砌塊,只要窗戶和屋面等其他部分可以達(dá)到相關(guān)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定,外墻不需要進(jìn)行特別的保溫隔熱施工措施便能夠完成節(jié)能50%的目標(biāo);2)如果墻體結(jié)構(gòu)選用的是粘土實(shí)心磚或者是混凝土砌塊,需要分別將保溫隔熱層厚度增加至20.1mm和29.4mm以滿足節(jié)能的目標(biāo),此外,這些傳統(tǒng)材料既浪費(fèi)了能源,又容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,應(yīng)該盡量使用新材料來(lái)代替;3)實(shí)踐證明,鋼筋混凝土梁、柱是建筑物中最主要的“熱橋”部位,其熱阻相對(duì)較小,因此,其表層保溫隔熱層厚度應(yīng)大于等于30.7mm,才能完成節(jié)能50%的節(jié)能目標(biāo)。
2.4提高資源、能源利用率
2.4.1自然通風(fēng)和采光設(shè)計(jì)這是節(jié)能和健康的有效途徑。通過(guò)窗的開(kāi)啟方式、豎向風(fēng)道和設(shè)置負(fù)壓等組織室內(nèi)氣流自然通風(fēng)。
自然光是一種無(wú)能耗光源,在設(shè)計(jì)思路上要予以強(qiáng)化:1)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要最大限度地布設(shè)采光口的數(shù)量和面積,選擇上盡量遴選光透性強(qiáng)的玻璃,增加自然光的透射度;2)在室內(nèi)結(jié)合自然光的強(qiáng)弱,分層次布設(shè)線路,做到自然光足夠時(shí)不開(kāi)燈,自然光弱時(shí)開(kāi)小燈,沒(méi)有自然光時(shí)開(kāi)全燈,使自然光源能量的利用率達(dá)到最大。
2.4.2利用可再生能源充分利用太陽(yáng)能、水能、地?zé)崮堋L(fēng)能和生物質(zhì)能等可再生的新能源,例如:1)豐富的太陽(yáng)能資源應(yīng)列為首選,太陽(yáng)能提供熱水與建筑一體化,技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)可行。2)地?zé)崮芤彩呛芎玫哪茉?,就是在利用上要具備以下一些條件:利用水文地質(zhì)勘查證明其是否可行;要有水文地質(zhì)、暖通空調(diào)、地?zé)嵩O(shè)備等各領(lǐng)域的專家共同參與;城鎮(zhèn)有地下空間規(guī)劃;政府有機(jī)構(gòu)從立項(xiàng)、實(shí)施和效果進(jìn)行管理等等。3)兩棟鄰近的超高層建筑將風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計(jì)應(yīng)用。
三. 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)可持續(xù)建筑與節(jié)能一體化設(shè)計(jì)正處于發(fā)展時(shí)期,發(fā)展空間格外廣闊。在具體的建筑工程設(shè)計(jì)上,應(yīng)將我國(guó)國(guó)情和工程的實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)綜合考慮,盡量遴選各種節(jié)能的新技術(shù)、新材料,設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的節(jié)能方案,確保把建筑能耗水平降至最低,真正做到建設(shè)節(jié)約型社會(huì),有效地緩解能源供需之間的矛盾,保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)良好的發(fā)展,其現(xiàn)實(shí)的和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義都是十分巨大的。
摘要:本文在闡釋生態(tài)建筑、綠色建筑、可持續(xù)建筑概念的基礎(chǔ)上,指出生態(tài)建筑、綠色建筑、可持續(xù)建筑是一個(gè)從局部到整體、從低層次向高層次的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程。然而,三者的最終目標(biāo)和核心內(nèi)容是一致的,即降低地球資源與環(huán)境的負(fù)荷及其不利影響,創(chuàng)造健康、舒適的人類生活環(huán)境,與周?chē)匀画h(huán)境和諧共生;只不過(guò)是從不同的側(cè)面和層次來(lái)研究處理問(wèn)題而已。
關(guān)鍵詞:生態(tài)建筑;綠色建筑;可持續(xù)建筑
1生態(tài)建筑
生態(tài)建筑是盡可能地利用建筑物當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特色與相關(guān)的自然因子(如陽(yáng)光、空氣、水流等),使之符合人類居住,并且降低各種不利于人類身心的任何環(huán)境因素作用,同時(shí),盡可能不破壞當(dāng)她環(huán)境因子循環(huán),并盡可能確保當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)體系健全運(yùn)行。
生態(tài)建筑一方面把人類的聚居場(chǎng)所視為大自然平衡共生的生態(tài)系統(tǒng);一方面又要把自然生態(tài)視為一個(gè)對(duì)人類生存環(huán)境的具體建筑結(jié)構(gòu),因而要求人類在建筑規(guī)劃選址時(shí),應(yīng)考慮其自然生態(tài)環(huán)境的結(jié)構(gòu)功能和對(duì)人類的各種影響,從而合理利用、調(diào)整改造和順應(yīng)其建筑生態(tài)壞境。
生態(tài)建筑遵循全球人居可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,實(shí)施國(guó)際上公認(rèn)的三大主題:以人為本,呵護(hù)健康,舒適;資源的節(jié)約與再利用;與周?chē)鷳B(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)與融合。它不只是強(qiáng)調(diào)綠化,而是利用自然條件和人工手段來(lái)創(chuàng)造一個(gè)有利于人們舒適、健康的生活環(huán)境,處理好建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系,適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)規(guī)律,依托自然為基礎(chǔ),突出綠化生態(tài)特色;同時(shí)又要控制對(duì)于自然資源的使用,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然索取與回報(bào)之間的平衡,使居住者在身體上、精神上、社會(huì)上完全處于良好的狀態(tài)。在建設(shè)過(guò)程中充分考慮成本效益比,因地制宜,使自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性的循環(huán)系統(tǒng),它將給我們帶來(lái)少占地、節(jié)水、節(jié)能、改善生態(tài)環(huán)境、減少環(huán)境污染、延長(zhǎng)建筑壽命等益處。
2生態(tài)建筑的特點(diǎn)
盡管生態(tài)建筑的概念多種多樣,但說(shuō)明了生態(tài)建筑的某些特點(diǎn)。其特點(diǎn)可概括為以下幾點(diǎn):
(l)生態(tài)建筑仍然屬于“建筑”的范疇,但把環(huán)境生態(tài)納入考慮之中。它比常規(guī)建筑還要多關(guān)注建筑活動(dòng)對(duì)資源、環(huán)境、生態(tài)以及人類健康生存的影響。常規(guī)建筑的基本內(nèi)容包括建筑選址規(guī)劃、場(chǎng)地設(shè)計(jì)、建筑布局以及外環(huán)境和景觀設(shè)計(jì)等基本內(nèi)容,這些內(nèi)容也是生態(tài)建筑活動(dòng)涉及的基本內(nèi)容,只不過(guò)在考慮這些內(nèi)容時(shí),是基于更高的認(rèn)識(shí)水平、更廣的范圍和更適宜的技術(shù)手段。
(2)生態(tài)建筑的最終目的是更好地滿足人類自身的生存和持續(xù)發(fā)展的需要。如果離開(kāi)了人類自身的生存和發(fā)展需要來(lái)談生態(tài)建筑,是沒(méi)有任何意義的,這就是生態(tài)建筑的“以人為本”,它是高于常規(guī)建筑的“以人為本”的。常規(guī)建筑活動(dòng)往往不考慮其他人和周?chē)渌锏纳鷳B(tài)需要。這種觀念關(guān)注的只是人的本身,而忽略了更高層次上的整體性。由此而來(lái)的盲目建設(shè),破壞了人類賴以生存和發(fā)展的地球生態(tài)環(huán)境,反過(guò)來(lái)危及人類自身的生存和發(fā)展。生態(tài)建筑活動(dòng)不僅要滿足人的生態(tài)需要,還要顧及其他自然生物的生態(tài)需要,也就是要在更高層次上考慮人的需要,以實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。
(3)生態(tài)建筑具體目標(biāo)體現(xiàn)在通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)外空間中的各種物質(zhì)要素的合理設(shè)計(jì)與組織,使物質(zhì)在其中得到順暢循環(huán),能量在其中得到高效利用:在更好地滿足人生態(tài)需要的同時(shí),也滿足其他生物的生存需要;在盡量減少環(huán)境破壞的同時(shí),也體現(xiàn)建筑的地域特性。
(4)生態(tài)建筑致力于實(shí)現(xiàn)建筑整體生態(tài)功能的完善和優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)建筑、人、自然和社會(huì)這個(gè)大系統(tǒng)的整體和諧與共同發(fā)展。常規(guī)建筑活動(dòng)基本上只局限于人工系統(tǒng),而生態(tài)建筑活動(dòng)必須同時(shí)整合自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng),使兩者和諧共生。生態(tài)建筑的環(huán)境因素分為自然因素和人文因素:自然因素指當(dāng)?shù)氐姆巧镆蛩睾蜕镆蛩?,其中,非生物因素包括地質(zhì)、地勢(shì)、地形、土壤特性等與地有關(guān)的因素,以及陽(yáng)光、雨水、風(fēng)、溫濕度等氣候因素;生物因素除了包括人的生物屬性這一層次外,還包括各種植物、動(dòng)物、微生物等因素。人文因素是指由人的社會(huì)屬性所形成的因素,包括觀念、文化、宗教、生活習(xí)俗等。
3生態(tài)建筑與綠色建筑、可持續(xù)建筑間的關(guān)系
(l)綠色建筑
“綠色”是自然生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者植物的顏色,它是地球生命之色,象征著生機(jī)盎然的生命運(yùn)動(dòng)。在“建筑”前面冠以“綠色”,意在表示建筑應(yīng)像自然界中的綠色植物一樣,具有和諧的生命運(yùn)動(dòng)和支撐生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)的特性?!熬G色建筑”是指“在建筑設(shè)計(jì)、建造、使用中充分考慮環(huán)境的要求,把建筑物與種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、能源環(huán)保、美學(xué)、高新技術(shù)等緊密地結(jié)合起來(lái),在有效滿足各種使用功能的同時(shí),能夠有益于使用者的身心健康,并創(chuàng)造符合環(huán)境保護(hù)要求的工作和生活的空間。
綠色建筑”理解為一種建筑體系?!熬G色”一詞現(xiàn)在廣為各行各業(yè)使用,已有約定俗成的意義,即“無(wú)公害、無(wú)污染、健康舒適、節(jié)能環(huán)?!?。“綠色建筑”與“綠色冰箱”、“綠色食品',、“綠色照明”等概念類同,可理解為“無(wú)公害、無(wú)污染、健康舒適、節(jié)能環(huán)?!钡慕ㄖ?。
(2)可持續(xù)建筑
“可持續(xù)建筑”又稱為“可持續(xù)發(fā)展建筑”,是可持續(xù)發(fā)展觀在建筑領(lǐng)域中的體現(xiàn),中國(guó)臺(tái)灣稱為“永續(xù)建筑”。目前,關(guān)于“可持續(xù)建筑”的準(zhǔn)確定義,尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。一般情況下,我們可簡(jiǎn)單地將其理解為“在可持續(xù)發(fā)展理論和原則指導(dǎo)下設(shè)計(jì)、建造、使用的建筑”,它體現(xiàn)了人們對(duì)資源、環(huán)境、生態(tài)因素的全面關(guān)注。2000年在荷蘭馬斯垂克召開(kāi)的國(guó)際可持續(xù)建筑會(huì)議上對(duì)可持續(xù)建筑的定義是:“可持續(xù)發(fā)展建筑需要思考的操作事項(xiàng)是建材、建筑物、城市區(qū)域的尺度大小,并考慮其中的機(jī)能性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)文化和生態(tài)因素……為達(dá)到可持續(xù)發(fā)展,建筑環(huán)境必須反映出不同區(qū)域性的狀態(tài)和重點(diǎn)以及建構(gòu)不同的模型去執(zhí)行”。
(3)三者相互關(guān)系
“生態(tài)建筑”與“綠色建筑”是從同一問(wèn)題引發(fā)的兩個(gè)概念。從內(nèi)涵上看,生態(tài)建筑側(cè)重于從“整體”和“生態(tài)”的角度,強(qiáng)調(diào)利用生態(tài)學(xué)原理和方法解決生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題,它有其自身的學(xué)科基礎(chǔ)理論一生態(tài)學(xué)。綠色建筑則側(cè)重于從“環(huán)?!焙汀敖】怠钡慕嵌?,強(qiáng)調(diào)利用一切可能的行為手段來(lái)達(dá)到生態(tài)與環(huán)境保護(hù)的目的?!翱沙掷m(xù)發(fā)展建筑”是基于可持續(xù)發(fā)展觀念而提出來(lái)的??沙掷m(xù)發(fā)展觀是20世紀(jì)80年代中期提出來(lái)的,它不僅關(guān)注“環(huán)境一生態(tài)一資源”問(wèn)題,而且強(qiáng)調(diào)“社會(huì)一經(jīng)濟(jì)-自然”的可持續(xù)發(fā)展,它涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人文等方方面面。由此可見(jiàn),“生態(tài)建筑”與“綠色建筑”是同一問(wèn)題的兩個(gè)方面,只不過(guò)各有側(cè)重而已。但兩者都有不足,那就是只強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的一個(gè)方面,而沒(méi)有看到問(wèn)題的全部。可持續(xù)發(fā)展建筑是從問(wèn)題的全局整體性出發(fā)而提出來(lái)的,其內(nèi)涵和外延較生態(tài)建筑和綠色建筑要豐富深刻、寬廣復(fù)雜得多??梢哉f(shuō),從生態(tài)建筑、綠色建筑到可持續(xù)發(fā)展建筑是一個(gè)從局部到整體、從低層次向高層次的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程。然而,三者的最終目標(biāo)和核心內(nèi)容是一致的,即降低地球資源與環(huán)境的負(fù)荷及其不利影響,創(chuàng)造健康、舒適的人類生活環(huán)境,與周?chē)匀画h(huán)境和諧共生;只不過(guò)是從不同的側(cè)面和層次來(lái)研究處理問(wèn)題而已。
【摘 要】本文從節(jié)能低碳建筑發(fā)展前景分析出發(fā),論述了綠色、低碳建筑的研發(fā)歷程以及可建產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】低碳建筑;可持續(xù)發(fā)展
1 節(jié)能抗震低碳建筑項(xiàng)目發(fā)展前景分析
建筑是全球溫室氣體排放的最大來(lái)源,建筑行業(yè)溫室氣體排放占全球溫室氣體排放總量的30%,并消耗了40%的全球能源。在中國(guó),建筑能耗居各行業(yè)耗能首位,而高達(dá)400億平米的住房面積中,能達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不足1%,建筑節(jié)能已經(jīng)成為節(jié)能降耗的主攻領(lǐng)域,建筑節(jié)能涉及建筑材料和建筑使用的全過(guò)程。
2 綠色、低碳建筑的研發(fā)歷程
2.1 可建與傳統(tǒng)建筑比較所占據(jù)的優(yōu)勢(shì)
目前我國(guó)建筑市場(chǎng)還是以傳統(tǒng)的鋼筋混凝土和磚頭為主,存在以下缺點(diǎn):
(1)設(shè)計(jì)抗震等級(jí)與建筑成本存在矛盾,施工中缺少有效監(jiān)督,建筑建成后,實(shí)際抗震等級(jí)達(dá)不到防范不可預(yù)測(cè)高強(qiáng)度地震潛在威脅的要求,一旦發(fā)生高強(qiáng)度地震,建筑物仍然可能倒塌。
(2)因?yàn)槌鞘幸?guī)劃方面存在的問(wèn)題,我國(guó)新建建筑的平均壽命不到三十年,當(dāng)拆除舊建筑物時(shí),產(chǎn)生的建筑垃圾嚴(yán)重影響環(huán)境。
(3)傳統(tǒng)建筑施工中不可避免地存在嚴(yán)重的建材浪費(fèi)現(xiàn)象。我國(guó)每年新建住宅建筑約12億平方米,其中浪費(fèi)的建材超過(guò)1億噸。
(4)傳統(tǒng)建筑使用能耗高,占到我國(guó)總能耗三分之一以上。盡管?chē)?guó)家有強(qiáng)制性節(jié)能要求,但絕大多數(shù)建筑的能耗超過(guò)每年每平米250kWh,特別是在夏季制冷高峰和冬季采暖高峰,能源需求緊張且浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。
2.2 可建系統(tǒng)構(gòu)成
可建系統(tǒng)包括鋼構(gòu)系統(tǒng)、外墻系統(tǒng)、門(mén)窗系統(tǒng)、內(nèi)墻系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、水電系統(tǒng)、樓宇控制系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等。
(1)鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
可建鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由主板、立柱、斜撐、樓梯、外墻柱幾部分組成,所有部件聯(lián)接采用高強(qiáng)度螺栓連接,在保證強(qiáng)度的前提下達(dá)到易拆卸、易維護(hù)的目的,從而實(shí)現(xiàn)了建筑的可持續(xù)性。
(2)外墻系統(tǒng)特點(diǎn)
外墻采用玻璃幕墻和巖棉夾芯板的結(jié)構(gòu),內(nèi)部采用CSR結(jié)構(gòu)巖棉,導(dǎo)熱系數(shù)僅0.038W/㎡K;符合個(gè)性化需求,耐久性符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN14509耐久性測(cè)試最高標(biāo)準(zhǔn);防火安全,結(jié)構(gòu)巖棉不燃,防火性能達(dá)A1級(jí),吸音、隔音,基本隔音量大于31dB;環(huán)保安全,不含有毒物質(zhì),巖棉可溶解并能循環(huán)使用;易于安裝,接口采用簡(jiǎn)單的企口,安裝簡(jiǎn)單快速。
(3)門(mén)窗系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
采用中空三層玻璃,中間充入惰性氣體,導(dǎo)熱系數(shù)僅1.4W/㎡K ,外遮陽(yáng)將陽(yáng)光輻射熱量阻擋在外;窗內(nèi)裝有內(nèi)隔熱裝置,防止室內(nèi)冷量或熱量輻射至室外;外遮陽(yáng)設(shè)有自動(dòng)感應(yīng)裝置,可根據(jù)室外陽(yáng)光照射情況自動(dòng)開(kāi)啟。
(4)內(nèi)墻系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
采用輕鋼龍骨做為骨架、內(nèi)部填充吸音棉,外面鋪設(shè)12mm厚防火石膏板,易于安裝及拆卸,使房間結(jié)構(gòu)可以輕易地任意改變;防火安全,采用防火石膏板,防火性能達(dá)A級(jí);吸音、隔熱,中間填充的吸音棉基本隔聲量大于45dB、上下所有接口均用密封材料封阻;環(huán)保安全,不含有毒物質(zhì),吸音棉可循環(huán)使用。
(5)暖通系統(tǒng)特點(diǎn)
采用熱回收新風(fēng)機(jī),新風(fēng)熱回收效率達(dá)80%,前置空氣凈化段,有效過(guò)濾空氣中的粉塵、甲醛,殺滅有害細(xì)菌并可對(duì)空氣中二氧化碳含量進(jìn)行檢測(cè),整棟建筑新風(fēng)換風(fēng)量達(dá)2次/小時(shí)。
(6)水電系統(tǒng)特點(diǎn)
安裝凈水系統(tǒng),可直接飲用,潔具均采用知名品牌,使用小容量便器、小管徑不銹鋼管給水和感應(yīng)龍頭,有效節(jié)約水資源,所有管線鋪設(shè)全部在工廠內(nèi)進(jìn)行,在現(xiàn)場(chǎng)只需擰接頭即可,實(shí)現(xiàn)快捷安裝和良好的質(zhì)量保證;照明燈具全部采用LED型節(jié)能燈,比傳統(tǒng)燈具節(jié)約50%能源,公共場(chǎng)合,如樓梯間全部采用人體感應(yīng)開(kāi)關(guān),無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,有效節(jié)約能源。
(7)樓宇控制系統(tǒng)特點(diǎn)
根據(jù)天氣情況自動(dòng)開(kāi)啟內(nèi)外遮陽(yáng)系統(tǒng);設(shè)置人體感應(yīng)裝置,可根據(jù)室內(nèi)人員活動(dòng)情況,自動(dòng)開(kāi)關(guān)照明;根據(jù)人員活動(dòng)情況及室內(nèi)溫度,自動(dòng)開(kāi)啟電動(dòng)風(fēng)口;公共區(qū)域安裝視頻監(jiān)控,通道與門(mén)廳安裝紅外雙鑒入侵報(bào)警器,實(shí)現(xiàn)防盜功能,電話網(wǎng)絡(luò)使用綜合布線系統(tǒng),擴(kuò)展性強(qiáng);安裝門(mén)禁系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)權(quán)限的控制。
(8)消防系統(tǒng)特點(diǎn)
設(shè)置消防噴淋系統(tǒng)、消防栓,強(qiáng)排風(fēng)系統(tǒng);安裝最新消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)煙霧、溫度、煤氣自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警;消防自動(dòng)控制系統(tǒng),對(duì)電梯、消防泵、排風(fēng)自動(dòng)控制。
2.3 可建產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)
可建建筑相對(duì)于傳統(tǒng)建筑,具有如下特點(diǎn):
(1)安全___通過(guò)了國(guó)家建科院地震研究所9度抗震測(cè)試,達(dá)到“小震不壞、中震可修,大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。
(2)省材___采用模塊化設(shè)計(jì)和工廠化制作,材料利用率98%,只相當(dāng)于常規(guī)建筑1/6的耗材。
(3)節(jié)能___通過(guò)外墻、屋頂厚保溫、三玻塑窗、外遮陽(yáng)、熱回收新風(fēng)機(jī)等技術(shù)集成,年空調(diào)新風(fēng)能耗(折合一次能源)平均約50kWh/㎡,只相當(dāng)于傳統(tǒng)建筑1/5的能耗。
(4)舒適、健康___新風(fēng)經(jīng)靜電除塵后引入室內(nèi),比室外空氣潔凈20~100倍,每小時(shí)徹底換氣1次以上,徹底消除室內(nèi)有害氣體殘留,二氧化碳濃度
(5)環(huán)保、耐用___95%的工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)組裝,材料使用率達(dá)到98%以上,現(xiàn)場(chǎng)裝配只有相當(dāng)于常規(guī)建筑1%的垃圾。
3 可建產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展
(1)由于可建產(chǎn)品綠色、低碳、環(huán)保、安全、節(jié)能等突出的特點(diǎn),已經(jīng)在國(guó)內(nèi)部分省市有了一定的發(fā)展。
(2)國(guó)家財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部為進(jìn)一步深入推進(jìn)建筑節(jié)能,加快發(fā)展綠色建筑,促進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)模式轉(zhuǎn)型升級(jí),日前已《關(guān)于加快推動(dòng)我國(guó)綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,將對(duì)推動(dòng)我國(guó)綠色建筑快速健康發(fā)展起到舉足輕重的作用。
(3)政策將引導(dǎo)保障性住房及公益性行業(yè)優(yōu)先發(fā)展綠色建筑,使綠色建筑更多地惠及民生.
4 結(jié)論
綜上所述,可持續(xù)建筑(簡(jiǎn)稱“可建”)將是今后社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)勢(shì)不可擋的趨勢(shì),也是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策大力支持的產(chǎn)業(yè)之一。
【摘 要】文章通過(guò)介紹建筑環(huán)境、類型、美學(xué)特征及其建筑行為,對(duì)技術(shù)革命和技術(shù)進(jìn)步在可持續(xù)建筑發(fā)展中的巨大影響進(jìn)行了探討和論述。
【關(guān)鍵詞】技術(shù)革命;技術(shù)進(jìn)步;可持續(xù)建筑
建筑是科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)聯(lián)姻的結(jié)晶,建筑技術(shù)則更強(qiáng)有力地推動(dòng)了建筑向前發(fā)展,并不可避免地在不同時(shí)期的各種建筑物上打下自己的烙印。建筑發(fā)展的歷史說(shuō)明,凡是建筑材料、結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)有重大進(jìn)步之后,建筑遲早會(huì)產(chǎn)生變化并突破原有模式向前發(fā)展。然而自20世紀(jì)60年代以來(lái),除上述傳統(tǒng)因素外,如電子計(jì)算機(jī)的誕生、普及和“信息時(shí)代”初現(xiàn)曙光,這一切正給建筑以新的巨大沖擊,并向建筑界提出新的挑戰(zhàn),改革建筑活動(dòng)的方式、方法,并促成新的思潮。
1、環(huán)境
環(huán)境與建筑二者密不可分,這一點(diǎn)毋庸置疑并早已被廣泛接受。但隨著人類社會(huì)的進(jìn)步,“環(huán)境”一詞的含義也在不斷拓展。早期,環(huán)境往往是指建筑物的外部空閻,即鄰近的房屋、廣場(chǎng)、道路和綠化等。文藝復(fù)興時(shí)期,建筑環(huán)境處理重點(diǎn)側(cè)重于建筑群體的構(gòu)圖章法,強(qiáng)調(diào)廣場(chǎng)與建筑物的尺度、比例等,而到工業(yè)化初期環(huán)境問(wèn)題曾一度被忽視。直至20世紀(jì)現(xiàn)代主義建筑興起,人們?cè)僖淮我庾R(shí)到環(huán)境對(duì)于建筑的重要性,并迸一步擴(kuò)大了對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí),建筑環(huán)境物理科學(xué)蓬勃發(fā)展起來(lái)。建筑光學(xué)、建筑聲學(xué)、建筑熱工等應(yīng)用科學(xué)和相應(yīng)工程學(xué)科的研究成果為滿足人們生理和心理上的需求、創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境提供了必要的技術(shù)支持。建筑活動(dòng)中對(duì)生態(tài)科學(xué)觀念的運(yùn)用、綠色技術(shù)和綠色城市的思想的發(fā)展,不僅推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,并且就像當(dāng)年技術(shù)革命推動(dòng)了新建筑運(yùn)動(dòng),創(chuàng)造了新的建筑空間和空間藝術(shù)一樣,無(wú)論設(shè)計(jì)思想、建筑的空間與形式都將會(huì)有一番新的創(chuàng)造。
2、建筑類型
建筑類型的形成,有賴于兩個(gè)基礎(chǔ)條件:一是社會(huì)生產(chǎn)、生活需求;二是技術(shù)基礎(chǔ)條件。工業(yè)革命以來(lái),人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)嶄新的歷史階段。生產(chǎn)與生活方式的多樣化需要與之適應(yīng)的建筑,而由科技進(jìn)步引出的新的建造技術(shù)則為之提供必要的技術(shù)支持,并最終導(dǎo)致一大批新的建筑類型涌現(xiàn)出來(lái),例如,工業(yè)廠房、車(chē)站、高層建筑,跨海大橋等。
2l世紀(jì)人類將從工業(yè)社會(huì)跨入信息社會(huì),信息革命深刻地改變著人類社會(huì)結(jié)構(gòu)和生活方式,并最終影響對(duì)建筑的需求。一個(gè)非物質(zhì)、無(wú)固定場(chǎng)所的虛擬空間將部分替代現(xiàn)有的物質(zhì)的、固定位置的實(shí)體空間。歷史證明,每種建筑類型都是為了適應(yīng)某種社會(huì)行為需要而產(chǎn)生的,從民宅到宮殿,從斗獸場(chǎng)到體育館,無(wú)不如此。信息技術(shù)進(jìn)步促使電子商務(wù)、遠(yuǎn)程辦公和家庭智能化成為現(xiàn)實(shí)。生活行為的改變相應(yīng)改變了原有適應(yīng)這些行為的建筑,讓某些建筑類型改變、萎縮甚至消亡,讓新的建筑類型產(chǎn)生、發(fā)展與完善。首先,多媒體住宅將成為量大面廣的新建筑類型,電子小區(qū)也將需要新的社區(qū)設(shè)施,促進(jìn)新的建筑類型出現(xiàn),原先與大城市相配套的某些建筑類型,如銀行、圖書(shū)館、郵局、辦公大樓、大廠房、大商場(chǎng)等將萎縮,消亡或在尺度、功能上產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性變化。
3、美學(xué)特征
20世紀(jì)以來(lái)的建筑技術(shù)革命,對(duì)傳統(tǒng)的建筑美學(xué)和哲學(xué)觀念產(chǎn)生極大的沖擊。工業(yè)大生產(chǎn)的發(fā)展,新型建筑材料、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)、新的設(shè)備和新的施工方法的出現(xiàn),為近現(xiàn)代建筑的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前途。依靠新技術(shù),突破了傳統(tǒng)建筑高度與跨度的局限,建筑在平面與空間的設(shè)計(jì)自由度增大,同時(shí)也必然影響到建筑形式的變化,勒·柯布西埃提出“房屋是居住的機(jī)器”這一激動(dòng)人心的口號(hào),顯示出機(jī)器美學(xué)思想在建筑領(lǐng)域的巨大影響。汽車(chē)工業(yè)的興起,促使城市尺度發(fā)生變化,從而向傳統(tǒng)美學(xué)的法規(guī)提出挑戰(zhàn)。技術(shù)理性同樣反映在建筑藝術(shù)的鑒賞。
當(dāng)代,人類社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入新的歷史時(shí)期。但新型的生產(chǎn)、生活方式尚未完成從工業(yè)時(shí)代以來(lái)的轉(zhuǎn)變,社會(huì)文化進(jìn)入多元化時(shí)期,高技術(shù)伴隨著對(duì)高情感的需求。傳統(tǒng)意義上的建筑物與構(gòu)筑物概念上的界限日趨模糊電子計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),極大的改變了人類社會(huì)生產(chǎn),生活方式,并影響著表層建筑形態(tài)。一方面建筑將更加體現(xiàn)對(duì)個(gè)性化的追求,反映人們的生產(chǎn)、生活特征;另一方面,人的生存空間將會(huì)有極大的拓展,虛體空間將和實(shí)體空間并存,虛擬商場(chǎng)、銀行、圖書(shū)館、美術(shù)館和大學(xué)等將會(huì)出現(xiàn),象征性標(biāo)志建筑會(huì)被虛擬標(biāo)志所取代。這一切將促使人們的建筑觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變,建筑藝術(shù)領(lǐng)域極有可能拓展到電腦屏幕的界面上。
4、建筑行為
一般來(lái)說(shuō),一項(xiàng)建筑活動(dòng)主要包括以下過(guò)程:建筑策劃、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工建筑管理、使用和維護(hù),科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)其中各個(gè)階段均會(huì)產(chǎn)生巨大而深刻的影響。
隨著社會(huì)發(fā)展,建筑策劃所涉及的元素呈不斷上升之勢(shì),作為系統(tǒng)工程的建筑策劃日趨復(fù)雜和困難。建筑決策科學(xué)化和高效率的要求十分迫切,系統(tǒng)論和控制論的引入以及信息技術(shù)革命,為有效解決這個(gè)難題創(chuàng)造了條件。建筑發(fā)展論證過(guò)程中的智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及分析模型的建立,可以針對(duì)紛繁復(fù)雜的情況做出全面科學(xué)的評(píng)估從而使社會(huì)資源得到高效合理的利用,減少不必要的失誤,實(shí)現(xiàn)建筑活動(dòng)的高效益。
建筑思潮大多建立在當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)手段基礎(chǔ)之上。從原始繪圖到三視圖語(yǔ)言直至模擬無(wú)限空間,突破二維工具對(duì)三維空間表達(dá)的局限,現(xiàn)代技術(shù)將為建筑師提供全新的設(shè)計(jì)方法與手段,并改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式。通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立幾何模型,擴(kuò)大了建筑師的想象,并產(chǎn)生各種高度復(fù)雜的空間形式虛擬設(shè)計(jì)極大改變著傳統(tǒng)的作業(yè)方式,營(yíng)建過(guò)程將遵循草圖——電子建筑——施工圖——真實(shí)建筑的程序進(jìn)行,方便很多。
技術(shù)進(jìn)步也將影響建筑的管理技術(shù)進(jìn)步也將影響建筑的管理和維護(hù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)已使建立建筑綜合數(shù)據(jù)庫(kù)成為可能,智能化、自動(dòng)化已成為建筑的發(fā)展方向。
5、結(jié)語(yǔ)
盡管新技術(shù)和新建筑的變革日新月異,但縱觀建筑發(fā)展史,建筑技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都是以提高人類生活質(zhì)量為目的而進(jìn)行的,以保持與改善人的生存環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然融合。
需要特別強(qiáng)調(diào)的是,正如國(guó)際建協(xié)《北京憲章》中所指出的,技術(shù)也是一把“雙刃劍”。技術(shù)不僅是“一種解放的力量”,而且也是問(wèn)題之源。任何技術(shù)的發(fā)展,都伴隨著新的種種問(wèn)題,需要繼續(xù)給予解決。因此,只有從社會(huì)文化和哲學(xué)等方面來(lái)研究技術(shù),從漫長(zhǎng)的建筑技術(shù)發(fā)展史中,理解技術(shù)與自然、社會(huì)與人的關(guān)系,才能使技術(shù)得到妥善運(yùn)用,為人類社會(huì)帶來(lái)一個(gè)真正幸福的前途。
2013年4月1日,第九屆國(guó)際綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會(huì)在北京國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi),期間設(shè)立丹麥館,展示丹麥在綠色建筑方案、技術(shù)以及產(chǎn)品方面的成果。丹麥在可持續(xù)城市和建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn),他們的成果和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展具有很好的借鑒作用。
《建筑技藝》受丹麥大使館的邀請(qǐng),對(duì)此次活動(dòng)進(jìn)行了深度采訪與報(bào)道。
談到可持續(xù)建筑,也許在很多人的腦海里都會(huì)聯(lián)想到有著綠色墻面或者屋頂,有著成排太陽(yáng)能光伏電板或者太陽(yáng)能熱水器,抑或上面有著轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車(chē)或者排風(fēng)煙囪的建筑形象。雖然這些都是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的顯性要素,但有了這些是不是真的就能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)?在可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域,我國(guó)目前存在哪些問(wèn)題?到底什么樣的建筑才是可持續(xù)建筑?要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性,我們應(yīng)當(dāng)從何人手?對(duì)于這些問(wèn)題,來(lái)自丹麥BIG、SHL、HLA、PRO建筑師事務(wù)所的建筑師給出了他們的解答。
可持續(xù)建筑的四要素
可持續(xù)發(fā)展的建筑包括四個(gè)要素:從環(huán)保的角度,它是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響?從社會(huì)的角度,是否影響一個(gè)社區(qū)、一個(gè)地方、一種行為?從經(jīng)濟(jì)的角度,要花多少錢(qián)做建筑?從能耗的角度,要利用和消耗多少能源?這四個(gè)層面沒(méi)有孰輕孰重之分。
我們嘗試從一個(gè)很全面的角度來(lái)看待問(wèn)題,看是否能給我們?cè)O(shè)計(jì)的建筑帶來(lái)正面的影響。SHL在電信系統(tǒng)、冷卻水、雨水收集等技術(shù)方面做得不錯(cuò),這些技術(shù)手段在設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)現(xiàn)就是一種對(duì)建筑本身的塑造。
當(dāng)我們談到塑造形體,它不只是設(shè)計(jì)一個(gè)體塊,還要讓這個(gè)形體符合其所處的環(huán)境,例如適當(dāng)?shù)膬A斜以利于太陽(yáng)能或風(fēng)能的利用。當(dāng)然我們也包括了對(duì)基地周?chē)h(huán)境的設(shè)計(jì),例如我們抬起建筑,設(shè)置一個(gè)開(kāi)放的公共廣場(chǎng)等。所以,當(dāng)我們真正開(kāi)始做設(shè)計(jì)之前希望盡可能多地考慮到問(wèn)題,爭(zhēng)取在能夠?qū)崿F(xiàn)的范圍內(nèi)做到最好。當(dāng)然,我們并不能夠滿足一切,所以有時(shí)就像是一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),要在各個(gè)因素之間取舍。
民主的方法
我們雖然根植于哥本哈根,但靈感卻來(lái)自于世界各地,在不在丹麥并不重要,我們?cè)诒本┗蛘咴谏虾W鲰?xiàng)目的方法是相通的。我們真正感興趣的是試圖使建筑的綜合評(píng)價(jià)更高,我們真正關(guān)注的是需求——什么才是這個(gè)項(xiàng)目真正的需求。SHL非常喜歡用一種自稱為“民主”的方法來(lái)做設(shè)計(jì)——最大程度地讓建筑本身開(kāi)放,能夠最大化地邀請(qǐng)公眾進(jìn)入到建筑內(nèi)部。否則建筑本身就會(huì)像紀(jì)念碑一樣自己屹立在那,變成孤立的個(gè)體。同時(shí)我們始終牢記,只要你要建立一些東西,必定會(huì)帶走一些東西,所以我們新建的項(xiàng)目必須回饋社會(huì)、環(huán)境和基地本身,這是我們作為建筑師所要做的關(guān)鍵所在。
BIM
BIM系統(tǒng)是夢(mèng)幻般的方式,可以使你的設(shè)計(jì)變得很高效。但是它在前期設(shè)計(jì)的時(shí)候是很不容易使用的,很多建筑師都會(huì)說(shuō):“哦,不,它是很死板的,用這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)扼殺很多創(chuàng)造性”。但在許多項(xiàng)目中,我們同時(shí)用兩條平行的方式來(lái)推進(jìn)。在很多流線型的項(xiàng)目中會(huì)用到犀牛,也會(huì)用到很多矢量制圖軟件,比如AI,CAD等等;我們同時(shí)也在做BIM模型。當(dāng)有了數(shù)字模型之后,我們就可以在競(jìng)賽階段中非常高效地分析通風(fēng)系統(tǒng)、日照系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等等。不同于過(guò)去常規(guī)的競(jìng)賽階段,這使得更多贏得比賽的概念成功地轉(zhuǎn)化為實(shí)際的項(xiàng)目,從而有很多可持續(xù)發(fā)展的思想得以在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施。此外,BIM同時(shí)為我們提供了多專業(yè)共同合作的高效平臺(tái)。例如在很多可持續(xù)評(píng)測(cè)體系中,首先會(huì)考慮建設(shè)成本,如果它是昂貴的,那么就是不可持續(xù)的。
建筑物的生命周期
丹麥的可持續(xù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展得很好了?;蛟S五年前或者十年前,每個(gè)人都在談?wù)?,可持續(xù)性是什么?我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)這一切?而今天,可持續(xù)是我們法律強(qiáng)制實(shí)施的一部分。
在中國(guó),人們想要一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的建筑,想要一個(gè)更好的城市,擁有更好的生活,希望把所有這些想法融入到建筑物中。這一想法面前最大的挑戰(zhàn)就是成本,這和我們已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的是一樣的。在做建筑的時(shí)候,客戶有很多這方面的想法,但一旦建筑建成就不再重視這些東西了,例如住宅建成后,他們開(kāi)始出售公寓,然后就忘掉綠色建筑本身了,沒(méi)有人關(guān)注建筑物本身的生命周期。我想現(xiàn)在還可以勉強(qiáng)這樣,但是在未來(lái),我們不可以只是無(wú)條件地使用地球上的能源,這樣就會(huì)導(dǎo)致能源價(jià)格越來(lái)越高。當(dāng)供電、供熱、制冷的價(jià)格一路上升的時(shí)候,人們就會(huì)后悔當(dāng)初應(yīng)該多花點(diǎn)錢(qián)得到生命周期更長(zhǎng)的建筑物了。所以,尤其是在中國(guó),這不只是建筑成本的問(wèn)題,建筑物的生命周期將是越來(lái)越重要的問(wèn)題。而當(dāng)建筑物有了較低的能源需求之后,那么我們將會(huì)得到一個(gè)更好的將來(lái)。這是我們所發(fā)現(xiàn)的未來(lái)趨勢(shì)之一,也是我們?yōu)槭裁匆貌煌姆绞絹?lái)說(shuō)服我們的客戶去做可持續(xù)建筑的根本原因。一個(gè)真正良好的環(huán)境,讓人們多一點(diǎn)快樂(lè),少一點(diǎn)生病,更好地生活和工作。其實(shí)就是這么簡(jiǎn)單。
Siglle Kongebro
Henning Larsen Architects建筑師,助理合作伙伴,可持續(xù)部經(jīng)理
采訪 任志翔 中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑設(shè)計(jì)院建筑師《建筑技藝》特約記者
可持續(xù)建筑
可持續(xù)建筑應(yīng)該像靈魂一樣存在于建筑中,如果從建筑當(dāng)中把它拿走,建筑就會(huì)變得丑陋。因此,我們不僅做設(shè)計(jì)工具軟件,還創(chuàng)新工作流程來(lái)適應(yīng)可持續(xù)建筑的發(fā)展。
當(dāng)我們開(kāi)始方案設(shè)計(jì)之前,首先談?wù)摻ㄔO(shè)的愿景是什么,尋找可持續(xù)設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn),如水的影響、能耗問(wèn)題或材料的環(huán)保問(wèn)題。下一步我們才開(kāi)始真正進(jìn)入繪圖階段。因?yàn)橐坏╅_(kāi)始繪圖就很難再修改,所以第一步是非常重要的,這是正確的設(shè)計(jì)過(guò)程。我們不僅著眼于建筑基地,還注重周?chē)幕?。通過(guò)我們的設(shè)計(jì)提升環(huán)境,營(yíng)造高質(zhì)量的場(chǎng)所,這正是我們一直追求的。
基于中國(guó)現(xiàn)狀的可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)
一個(gè)真正的城市應(yīng)該能夠激勵(lì)你,并使你快樂(lè)。在我來(lái)到北京這兩天,發(fā)現(xiàn)人和人面對(duì)面的交流很少,都是帶著圍巾匆匆趕路。因此設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)是建筑與建筑之間的空間,設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮建筑內(nèi)的空間,同時(shí)也要考慮建筑周?chē)目臻g。當(dāng)建筑具有較好的空間與較低的能耗,城市才會(huì)更美好。
Gitte Svantemann
COWl咨詢公司可持續(xù)建筑與生態(tài)城市部門(mén)負(fù)責(zé)人
采訪 曾超 中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院建筑師《建筑技藝》特約記者
控制能量消耗
對(duì)于可持續(xù)性建筑,我們認(rèn)為最重要的是控制能量消耗,更加精益地利用能源來(lái)達(dá)到低碳。中國(guó)的很多建筑有很高的能量消耗。如果我們可以設(shè)置更多的能量計(jì)量裝置,實(shí)現(xiàn)分戶計(jì)量就可以節(jié)省更多的能量。因?yàn)槊總€(gè)人的使用需求和個(gè)人對(duì)室溫的喜好不一樣,所以不能統(tǒng)一采用一個(gè)溫度。新建的建筑也需要通過(guò)盡可能地采用被動(dòng)式節(jié)能手段采用更節(jié)能的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約使用。除此之外,我們還要致力于提升室內(nèi)小氣候品質(zhì)、利用太陽(yáng)能、以及采用其他的主動(dòng)節(jié)能措施。
2025年哥本哈根將成為低碳之都,雖然我們現(xiàn)在沒(méi)有足夠的信心和勇氣在中國(guó)打造這樣一個(gè)綠色城市,但我們將盡最大努力來(lái)減少中國(guó)城市的能量消耗。正如我們所看到的南京綠色燈塔項(xiàng)目,25kW·h/m2的能耗包括供熱、致冷、通風(fēng)、熱水、強(qiáng)電,在中國(guó)國(guó)內(nèi)很難找到相同能量消耗的建筑。我們主要使用被動(dòng)式節(jié)能,包括尋找最佳朝向、遮陽(yáng)、建筑材料、平面布局來(lái)充分利用自然能源,這些手段可減少66%的能量消耗。
可考慮的城市開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)
在城市規(guī)劃方面,我們致力于創(chuàng)造更加綠色環(huán)保的環(huán)境。我們深入探究了人們?cè)谀膬壕幼?、工作、?gòu)物。很多國(guó)家的城市規(guī)劃建造了“環(huán)保城市”,數(shù)量如此龐大以至于我們甚至都忘記了“環(huán)保城市”的定義。所以我們的規(guī)劃設(shè)計(jì)并不稱之為“環(huán)保城市設(shè)計(jì)”而稱之為“可考慮的城市開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)”。在張家港的規(guī)劃方案中,我們引入了“5min城市”的概念,即人們居住、工作、購(gòu)物的路程所花費(fèi)的時(shí)間不超過(guò)5min。各個(gè)區(qū)域職能被鏈接在一起,所以人們不需要交通工具,因此可以省去很多汽油,減少空氣污染。中國(guó)城市的空氣污染很?chē)?yán)重,中國(guó)的90%的能源供給都來(lái)自于不可再生能源,而中國(guó)政府也致力于減少這一部分能源所占的比例,我們應(yīng)該在每一個(gè)層面上都盡我們最大的努力來(lái)減少能源消耗和保護(hù)環(huán)境。
管軼群
丹麥KPF建筑師事務(wù)所中國(guó)區(qū)首席代表/上海柏研(PRO)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)總監(jiān)
采訪 朱曉琳 《建筑技藝》雜志副主編
中國(guó)問(wèn)題之一:通過(guò)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)設(shè)計(jì)的先天不足
現(xiàn)在很多建筑師做建筑,往往是形態(tài)優(yōu)先,追求極度的個(gè)性化語(yǔ)言,追求眼球效應(yīng),全然不顧結(jié)構(gòu)和節(jié)能要求的合理性,然后再把一些所謂的綠色技術(shù)疊加在建筑上,給建筑穿上“綠色外衣”,比如某個(gè)部位設(shè)太陽(yáng)能光伏板,某個(gè)墻面采用垂直綠化,某個(gè)立面采用雙層可呼吸式幕墻等等。這種通過(guò)“節(jié)能技術(shù)的拼盤(pán)”來(lái)彌補(bǔ)設(shè)計(jì)先天不足的模式是很不科學(xué)的。
真正意義上的綠色建筑在設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)上應(yīng)該是“由內(nèi)而外”的,在設(shè)計(jì)要素上是“融為—體”的,技術(shù)手段上是“先被動(dòng),后主動(dòng)”的?!墩撜Z(yǔ)》里孔子說(shuō)“發(fā)乎情,止乎禮”。對(duì)于我們綠色建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),這個(gè)“情”就是對(duì)節(jié)能環(huán)保的終極關(guān)注,而“禮”就是對(duì)節(jié)能技術(shù)的合理運(yùn)用。但現(xiàn)在的情況經(jīng)常是“情不發(fā),禮不止”。
中國(guó)問(wèn)題之二:技術(shù)成功了,建筑倒退了
在科技不發(fā)達(dá)的階段,由于受到建造技術(shù)的制約,沒(méi)有很好的技術(shù)手段來(lái)做強(qiáng)勢(shì)的彌補(bǔ),工匠們就因地制宜地采用“低技術(shù)”的手段,用被動(dòng)式節(jié)能的方式去適應(yīng)氣侯,最大限度地創(chuàng)造了居住的舒適性,同時(shí)也造就了我國(guó)各地豐富的建筑形式。同時(shí)許多傳統(tǒng)民居采用“低造價(jià)”的策略,大量回收使用廢棄磚瓦,用于新建、改建項(xiàng)目,可持續(xù)的理念深入人心。而如今再去看看我們的城市,從南到北千城一面,大拆大建極度浪費(fèi)。
這也反映出一個(gè)有意思的命題:建造技術(shù)的飛速進(jìn)步給建筑師的創(chuàng)作帶來(lái)極大自由,反而扼殺了建筑的豐富性。技術(shù)本身是無(wú)辜的,建筑師的創(chuàng)作態(tài)度卻是罪魁禍?zhǔn)?。所以,我們?yīng)該從地域性出發(fā),善用、慎用技術(shù)手段,學(xué)會(huì)“止于禮”。用技術(shù)和金錢(qián)堆出來(lái)的建筑,不一定是好建筑。我們也沒(méi)有資本和理由去揮霍技術(shù)與金錢(qián)。
中國(guó)問(wèn)題之三:被忽視的社會(huì)意義上的可持續(xù)
我們認(rèn)為可持續(xù)包含兩層基本涵義:
一個(gè)是生態(tài)意義上的可持續(xù)性,一個(gè)是社會(huì)意義上的可持續(xù)性。生態(tài)意義上的可持續(xù)性主要關(guān)乎技術(shù)層面,社會(huì)層面的可持續(xù)性主要關(guān)乎社會(huì)關(guān)系及使用者的意識(shí)層面。兩者相比,我們認(rèn)為社會(huì)層面的可持續(xù)性對(duì)當(dāng)下中國(guó)來(lái)說(shuō)更為重要,而這一點(diǎn)恰恰是中國(guó)城市化進(jìn)程中容易被忽視的問(wèn)題。
這里面也包含兩個(gè)層面的問(wèn)題:第一,持續(xù)快速的城市現(xiàn)代化進(jìn)程與經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程摧毀了傳統(tǒng)社會(huì)關(guān)系與社區(qū)活力。如何重建社區(qū)活力,恢復(fù)鄰里關(guān)系將成為重大的可持續(xù)課題。第二,使用者意識(shí)層面的可持續(xù)觀念是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,比如垃圾分類、節(jié)約用水用電、綠色出行等等。一個(gè)技術(shù)上再成功的節(jié)能建筑,如果使用者沒(méi)有節(jié)能意識(shí),還是不可持續(xù)的。
解決之道:泛綠色
我們提出“泛綠色”的理念,包含以下幾點(diǎn):
1)強(qiáng)調(diào)可持續(xù)的生態(tài)與社會(huì)兩方面。
2)控制從設(shè)計(jì)、建造到后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)的全過(guò)程。
3)合理運(yùn)用節(jié)能技術(shù),注意技術(shù)的均衡性與統(tǒng)一性。
可持續(xù)建筑的發(fā)展是一個(gè)持續(xù)漸進(jìn)的過(guò)程,是一個(gè)取決于全民環(huán)保意識(shí)逐步發(fā)展的過(guò)程?,F(xiàn)階段我們更需要的不是追求局部的“深綠”,而是嘗試將樸素而簡(jiǎn)單的綠色理念與實(shí)踐均衡地“泛化”到建筑單體的每個(gè)要素,“泛化”到建造運(yùn)營(yíng)的每個(gè)階段,“泛化”到每個(gè)社會(huì)機(jī)構(gòu)與個(gè)體的心中。
Kai-Uwe Berg mann
BlG建筑事務(wù)所合作伙伴,業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)
采訪 張萃 《建筑技藝》雜志特約記者
“革命”與“進(jìn)化”
“革命”,意味著推翻之前的所有東西,重新再開(kāi)始,而“進(jìn)化”則不同,它是從過(guò)去中學(xué)習(xí)借鑒,在過(guò)去值得保留的基礎(chǔ)上建造,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。相比于革命,我們更感興趣的是進(jìn)化。我們相信可持續(xù)的策略包含這一概念,即從過(guò)去學(xué)習(xí),進(jìn)而建造更美好的未來(lái)。
創(chuàng)意是將創(chuàng)新和需求相結(jié)合
當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)建筑的時(shí)候,不是在設(shè)計(jì)形式,而是在設(shè)計(jì)一個(gè)能夠良好運(yùn)行的項(xiàng)目,就好比準(zhǔn)備一場(chǎng)演出,項(xiàng)目好似音樂(lè)家手中的小提琴,它是一種非常精準(zhǔn)的樂(lè)器。你可能制造的是噪音,也可能是好的音樂(lè),我們感興趣的就是如何創(chuàng)造出能夠“演奏音樂(lè)”的建筑,在這種情況下使各方面實(shí)現(xiàn)平衡,這才是我們稱之為成功的建筑。
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)
可持續(xù)建筑是生活品質(zhì)的提高,是經(jīng)濟(jì)、能源、需求等各方面的平衡。從城市規(guī)劃到單體建筑,我認(rèn)為應(yīng)該從不同層次和更廣的角度去看待設(shè)計(jì)過(guò)程。我們對(duì)不同項(xiàng)目的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如氣候條件、功能需求、經(jīng)濟(jì)解決策略等,然后進(jìn)行過(guò)濾。這就是為什么我們的項(xiàng)目都不—樣,在不同的地方根據(jù)不同的需求呈現(xiàn)不同的造型,而不會(huì)將—種模式照搬。
摘要:在可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,設(shè)計(jì)師將重點(diǎn)放在綠色建筑設(shè)計(jì)上是會(huì)改變建筑的表達(dá)程度,還是僅改變它隱含的價(jià)值?從某種程度上說(shuō),技術(shù)可能是隱藏的或顯現(xiàn)的,充分的或者不充分的,且對(duì)綠色建筑的關(guān)注是放在第一位的還是第二位的。但設(shè)計(jì),尤其是早期的方案設(shè)計(jì)階段,重視綠色建筑設(shè)計(jì)觀念是很必要的。
關(guān)鍵詞:建筑綠色建筑建筑管理
綠色建筑設(shè)計(jì)和可持續(xù)的設(shè)計(jì)是一些常用到的術(shù)語(yǔ),用以描述建筑方案的最終結(jié)果——建筑將節(jié)約多少能源、減少多少污染、選擇哪種材料、預(yù)期對(duì)居住者的健康和舒適性造成什么影響。這些術(shù)語(yǔ)更好地用于描述設(shè)計(jì)過(guò)程。然而,實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)目的的途徑還是難以捉摸的或者至少是有挑戰(zhàn)性的。在一些案列中,一個(gè)設(shè)計(jì)小組可能憑直接意識(shí)到該做什么,但是缺少工具去清晰地論述為什么該方案有效。有事設(shè)計(jì)者面臨著涉及綠色設(shè)計(jì)策略的使人迷惑的選擇,并且不可能清楚地理解如何進(jìn)行選擇。一個(gè)盡職的設(shè)計(jì)小組在桌面上可能有許多有效的選擇,但擔(dān)心技術(shù)的可變性和預(yù)算使其無(wú)法實(shí)現(xiàn)。經(jīng)常設(shè)計(jì)過(guò)程的時(shí)間表和次序不能讓設(shè)計(jì)者行足夠的時(shí)間去開(kāi)發(fā)可能的選擇或檢驗(yàn)足夠多的備選方案。雖然設(shè)計(jì)目標(biāo)明確,但是經(jīng)常力所不及。
綜合設(shè)計(jì)提供了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程。方案的細(xì)節(jié)可能是變化的,但實(shí)現(xiàn)它們的途徑是一致的。近幾年在建筑和系統(tǒng)中合理利用能源方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步,以便充分利用太陽(yáng)能得熱、日光、空氣和材料。相對(duì)于常規(guī)能耗標(biāo)準(zhǔn)、人體熱舒適和環(huán)境影響,許多建筑都進(jìn)行了大量改進(jìn)。這些建筑建成的過(guò)程表明不僅建筑形式、材料和系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是重要的,而且我們?cè)O(shè)計(jì)和建造它們的方式也是很重要的。
一、綜合設(shè)計(jì)的定義
綜合設(shè)計(jì)是應(yīng)用不同學(xué)科的技術(shù)和知識(shí)以及不同建筑系統(tǒng)的交互作用來(lái)創(chuàng)造一個(gè)更好的、更節(jié)能的、更可靠的建筑的過(guò)程——有要求初投資低,但更重要的是整個(gè)生命周期的費(fèi)用低。綜合設(shè)計(jì)考慮的是常常被認(rèn)為不相關(guān)的建筑各個(gè)元件之間的關(guān)系。生活習(xí)慣、水質(zhì)、森林采伐和光污染在常規(guī)建筑設(shè)計(jì)中,常被視為抽象概念,而在建筑設(shè)計(jì)中不加以考慮。
設(shè)計(jì)是個(gè)調(diào)查的過(guò)程。每個(gè)方案都是唯一的,代表對(duì)場(chǎng)地、氣候、用戶、預(yù)算和程序的特定組合的唯一的響應(yīng)。每個(gè)建筑設(shè)計(jì)都是一種假設(shè),即對(duì)上述元素的一個(gè)可接受的、好的或者杰出的響應(yīng)。在建筑性能、設(shè)備構(gòu)件、材料和系統(tǒng)方面,還有很多因素是我們未或不完全了解的,而這些因素的重要性僅在近期隨著對(duì)建成的綠建筑的性能的深入研究才表現(xiàn)出來(lái)。
設(shè)計(jì)是一個(gè)合作的過(guò)程。不可能靠一個(gè)人或者一種專業(yè)技能了解計(jì)過(guò)程的所有細(xì)節(jié)。最佳設(shè)計(jì)方案反映了對(duì)交叉滲透的多學(xué)科深入了解。設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合的過(guò)程。設(shè)計(jì)需要豐富的知識(shí),且從中挑選最相關(guān)的、最適合的原則。這些必須由具有不同背景知識(shí)、專門(mén)技術(shù)和個(gè)性的一組人來(lái)完成,這些人通過(guò)開(kāi)會(huì)、發(fā)電子郵件、語(yǔ)音信箱、簽合同、制訂工作計(jì)劃等渠道經(jīng)常進(jìn)行溝通。這有利于所有設(shè)計(jì)者都達(dá)成共識(shí)。
綜合設(shè)計(jì)不是高科技的設(shè)計(jì),技術(shù)時(shí)代已經(jīng)造就了專業(yè)的膨脹和知識(shí)的細(xì)化。當(dāng)很專業(yè)的知識(shí)被應(yīng)用于求解問(wèn)題時(shí),經(jīng)常會(huì)得到更差的結(jié)果——遵循無(wú)意識(shí)的結(jié)果的定律。雖然高科技的知識(shí)和綜合設(shè)計(jì)中有時(shí)也會(huì)受到歡迎,但綜合過(guò)程更注重了解這個(gè)系統(tǒng)的功能,而不僅重視某一技術(shù)的響應(yīng)。許多人將常規(guī)設(shè)計(jì)過(guò)程視為工業(yè)革命的結(jié)果,視為狹義的、機(jī)械論的方式。
生活習(xí)慣、習(xí)俗、合同和規(guī)則所有這些因素都將習(xí)慣于舊的期望和要求。現(xiàn)有系統(tǒng)只是不同專業(yè)知識(shí)的拼裝而不能有機(jī)地結(jié)合。為了創(chuàng)造一個(gè)節(jié)能減排、有利于人類健康和活動(dòng)的環(huán)境而不是破壞環(huán)境的建筑、社區(qū)和城市,使用綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)就可以達(dá)到。
二、綜合設(shè)計(jì)的步驟
1、建立委托事項(xiàng)
應(yīng)在設(shè)計(jì)之初就與業(yè)主或者客戶建立期望允諾,因?yàn)樗麄冏詈笾苯訛樵O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作付費(fèi)。有時(shí)一個(gè)有號(hào)召力的設(shè)計(jì)者可以改變業(yè)主的想法,使其接受綠色委托事項(xiàng)。通常業(yè)主和設(shè)計(jì)者可以分享類似的價(jià)值觀和目的。
2、建立團(tuán)隊(duì)、制定目標(biāo)
一支理想的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)是由有經(jīng)驗(yàn)、有專門(mén)技能的人組成的,以便快速捕捉新的機(jī)會(huì)和找到答案。缺少經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)可以由自愿開(kāi)拓新領(lǐng)域和擺脫慣性思維的束縛來(lái)彌補(bǔ)。
3、搜集資料
每個(gè)專業(yè)都需要搜集資料,不僅涉及他們專門(mén)技能的傳統(tǒng)領(lǐng)域,而且要廣泛研究不同專業(yè)領(lǐng)域間的相互關(guān)系,以及對(duì)系統(tǒng)其他部分的影響。通過(guò)研究相互關(guān)系、預(yù)測(cè)問(wèn)題和機(jī)會(huì),人們可以找到潛在的答案。集思廣益是集體討論的一個(gè)起點(diǎn)。
4、概念和方案設(shè)計(jì)
概念和方案設(shè)計(jì)階段就是設(shè)計(jì)組一般首先研究業(yè)主的程序(或者任務(wù)簡(jiǎn)介)。在概念設(shè)計(jì)中先說(shuō)服業(yè)主相信設(shè)計(jì)矛具備從事設(shè)計(jì)的想象力。在方案設(shè)計(jì)中說(shuō)服自己,證明向業(yè)主展現(xiàn)的想象力在實(shí)際中可行。很少有較大的設(shè)計(jì)想法(或較大的策略)出現(xiàn)在這些初始階段之后。如果綠色設(shè)計(jì)策略沒(méi)有融入方案設(shè)計(jì)階段,其將永遠(yuǎn)不被人采用。
5、檢驗(yàn)
一旦一些選擇擺在桌面上,設(shè)計(jì)者就可以檢驗(yàn)這些選擇的能耗、費(fèi)用和材料的使用情況。軟件模型可以模擬建筑能源的使用;金融模型、生命周期費(fèi)用以及預(yù)估的模型可以檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)性,包括長(zhǎng)期和短期費(fèi)用和回報(bào);探討材料和系統(tǒng)的可行性、費(fèi)用和效果。這導(dǎo)致擴(kuò)初設(shè)計(jì)中的進(jìn)一步精確的設(shè)計(jì)。不可避免出現(xiàn)的問(wèn)題迫使設(shè)計(jì)者重新評(píng)價(jià)所考慮的策略——有時(shí)考慮方案最初的設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)指標(biāo)。如果設(shè)計(jì)者已經(jīng)充分檢驗(yàn)了資源以及場(chǎng)地、氣候、程序和預(yù)算等限制條件,就會(huì)很容易和快速找到備選方案。應(yīng)盡量維持計(jì)意圖和指標(biāo)(除非有明顯的缺點(diǎn))——這些代表原始方案的期望。這一階段業(yè)主參與很關(guān)鍵。
6、擴(kuò)初設(shè)計(jì)
一般擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段之后是準(zhǔn)備施工文件(圖紙和說(shuō)明書(shū)),這些是一般承包商投標(biāo)和雇傭分承包商的基礎(chǔ)。如果承包商在這一較遲階段才加入設(shè)計(jì)者之列,他們就不了解設(shè)計(jì)文件背后的意圖和承諾,就更傾向于建議替代方案或改變方案,這可能會(huì)改變最初的設(shè)計(jì)意圖。
7、施工
承包人應(yīng)該早就是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中的一部分,這樣才能熟悉方案設(shè)計(jì)的意圖,才有機(jī)會(huì)提出一些基于施工階段的限制條件和機(jī)會(huì)應(yīng)采取設(shè)計(jì)的變更。這一過(guò)程可能是說(shuō)服設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或者設(shè)計(jì)隊(duì)提供有用的信息,這取決于所涉及的部門(mén)的思維模式。
8、評(píng)估和驗(yàn)證
為了保證業(yè)主“得到他們付費(fèi)應(yīng)該得到的”,可以采取大量的步驟。建筑試運(yùn)行的普遍方式。試運(yùn)行不是一個(gè)施工階段,它始于預(yù)設(shè)階段,持續(xù)到用戶使用階段。
三、指導(dǎo)
如果綜合設(shè)計(jì)師通向綠色設(shè)計(jì)終點(diǎn)的一種途徑,那么通向綜合設(shè)計(jì)終點(diǎn)的途徑是什么呢?用什么指導(dǎo)思想來(lái)實(shí)現(xiàn)這種新的設(shè)計(jì)過(guò)程呢?
不同的理念被用于描述設(shè)計(jì)過(guò)程——運(yùn)用不用領(lǐng)域的語(yǔ)言和洞察力。一位哲學(xué)家可能認(rèn)為這種討論為道德規(guī)范的延伸,一種人口或者其他有價(jià)值的道德觀念的話題的拓寬。如綠色設(shè)計(jì),一般涉及對(duì)不在場(chǎng)地的人們的影響,不直接設(shè)計(jì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商。一位生物學(xué)家可能看到的是生物哲學(xué)的方法?!跋到y(tǒng)思考”、“學(xué)習(xí)組織”、“自然步驟”、“三倍底線”、“整個(gè)建筑系統(tǒng)”——都是描述類似過(guò)程和目標(biāo)的不同途徑。這一過(guò)程是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)構(gòu)件之間相互關(guān)系的了解:目標(biāo)是被所謂的“有目的的”意向所驅(qū)動(dòng),此目標(biāo)常含有道德的或者道德規(guī)范的成分。
“系統(tǒng)思考”的概念產(chǎn)生于20世紀(jì)中葉,已被用于社會(huì)科學(xué)、人類資源、生物科學(xué)、軟件開(kāi)發(fā)、和軍事規(guī)劃等許多不同科學(xué)領(lǐng)域。系統(tǒng)思考認(rèn)為任何事物不能憑空產(chǎn)生。認(rèn)為每個(gè)元素和事件都是較大系統(tǒng)中相互聯(lián)系的部分,而這個(gè)較大系統(tǒng)又是一個(gè)甚至更大的相互關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的以部分。
將這種“系統(tǒng)思考”哲學(xué)應(yīng)用于可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟,影響著設(shè)計(jì)方案最終的運(yùn)行結(jié)果。應(yīng)用綜合設(shè)計(jì),有助于就該方案應(yīng)該如何進(jìn)行。在方案設(shè)計(jì)階段,方案被認(rèn)同可以使設(shè)計(jì)者由第一步邁向“最好”的第一步。這樣方案設(shè)計(jì)可以為綠色設(shè)計(jì)理念提供概念證據(jù)。深入的模型模擬和更多的描繪或者檢驗(yàn)可以在下一步反復(fù)設(shè)計(jì)過(guò)程中評(píng)價(jià)這些有重大影響的假設(shè)。
摘要:1992年地球峰會(huì)把可持續(xù)發(fā)展納入全球議程,長(zhǎng)期以來(lái),我們通過(guò)消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)繁榮,這一模式已經(jīng)死亡,我們必須開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新模式 ——21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)模式,尊重地球有限的自然資源,促進(jìn)低碳發(fā)展。遠(yuǎn)大可持續(xù)建筑及天空城市在環(huán)保、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展理念的研究與突破,給予我們更多的啟示,我們可以通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段和理念,通過(guò)我們每一個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)企業(yè)的努力來(lái)醫(yī)治我們已經(jīng)生病了的城市。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展;可持續(xù)建筑;21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)模式;環(huán)境責(zé)任;天空城市;融合社區(qū);分隔社區(qū);光明城市;光輝城市;地球的醫(yī)生
1992年地球峰會(huì)把可持續(xù)發(fā)展納入全球議程,今天,對(duì)于可持續(xù)發(fā)展,我們有了更廣泛和更加細(xì)致的理解,長(zhǎng)期以來(lái),我們通過(guò)消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)繁榮,這一模式已經(jīng)死亡,我們必須開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新模式—21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)模式,憑借具有智慧的公共政策,各國(guó)政府可以在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、減輕貧困、創(chuàng)造體面就業(yè)機(jī)會(huì)和加快社會(huì)進(jìn)步的同時(shí),尊重地球有限的自然資源,促進(jìn)低碳發(fā)展。許多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,21世紀(jì)企業(yè)的責(zé)任就是可持續(xù)力。耐克公司發(fā)起了被稱為“直面挑戰(zhàn)”的新計(jì)劃,幫助保護(hù)巴西森林生態(tài)系統(tǒng);聯(lián)合利華公司承諾到2020年可持續(xù)材料達(dá)到100%;同時(shí),微軟公司宣布將在不久實(shí)現(xiàn)無(wú)碳排放;中國(guó)遠(yuǎn)大集團(tuán)所生產(chǎn)的非電空調(diào)的能效提高了200%以上,目前正在擴(kuò)展到其他產(chǎn)品和可持續(xù)建筑。
當(dāng)人們?cè)谏虾J啦?huì)上,看到橫空出世的“可持續(xù)建筑”和“生命手機(jī)時(shí)”,遠(yuǎn)大已經(jīng)在此方向上奔跑了10年。遠(yuǎn)大考慮的是怎樣在自己的產(chǎn)品、商業(yè)系統(tǒng)和生態(tài)鏈里面,使公眾得到更多的幸福、更多的收益,同時(shí)卻使對(duì)環(huán)保、對(duì)消費(fèi)者、對(duì)公眾的副作用率降到最小,在遠(yuǎn)大價(jià)值觀體系中,“環(huán)境責(zé)任”是一個(gè)十分重要乃至是首要的一個(gè)要素。
在節(jié)能環(huán)保導(dǎo)向下,遠(yuǎn)大確定了以“可靠性”和“節(jié)能性”為核心的產(chǎn)品升級(jí)戰(zhàn)略,在10多年里對(duì)“中央空調(diào)”主機(jī)進(jìn)行了10此版本升級(jí),在這種導(dǎo)向下,2005年遠(yuǎn)大空調(diào)在自身節(jié)能技術(shù)和能源管理基礎(chǔ)上做服務(wù)延伸,提出“冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)”、“區(qū)域空調(diào)”、“建筑節(jié)能解決方案”,隨著空氣品質(zhì)、可持續(xù)建筑業(yè)務(wù)開(kāi)拓,進(jìn)一步明確了“保護(hù)生命”的產(chǎn)業(yè)理念,圍繞“解決當(dāng)前世界面臨的兩大危機(jī):大氣污染、氣候變化”為核心,明確指出“用方便的空氣品質(zhì)技術(shù),讓人類多活30年,用實(shí)用的空調(diào)節(jié)能技術(shù),為世界減排15%的溫室氣體”的目標(biāo)。
遠(yuǎn)大認(rèn)為地球上的建筑業(yè)還停留在農(nóng)耕社會(huì),傳統(tǒng)建筑方式最大的問(wèn)題是“不可控”,人類最重要的一個(gè)產(chǎn)品在全世界都是由臨時(shí)工來(lái)創(chuàng)造的,傳統(tǒng)建筑方式不注重建筑的隔熱,是一種“急功近利”的表現(xiàn)。遠(yuǎn)大可持續(xù)建筑的“可持續(xù)”源自抗震、節(jié)能、凈化、耐久、節(jié)材、可循環(huán)建材、無(wú)醛鉛輻石棉建材、無(wú)揚(yáng)塵施工8個(gè)方面的特點(diǎn);在建筑性能上,實(shí)現(xiàn)9度抗震、5倍節(jié)能、20倍凈化、1%的建筑垃圾;在建造流程上,93%的工程量在工廠制造完成,運(yùn)到工地后吊至安裝部位以擰螺栓方式組裝。2010年,遠(yuǎn)大用1天時(shí)間建造世博會(huì)遠(yuǎn)大館,之后不斷創(chuàng)造新的建造記錄,7天建造15層新方舟賓館,15天建造30層T30酒店……
遠(yuǎn)大自2010年宣布天空城市計(jì)劃,202層、高838米的世界第一高樓,比迪拜塔高10米,建筑面積約100萬(wàn)平方米,能容納約10萬(wàn)人,常住人口3萬(wàn)人。天空城市是一個(gè)集住職學(xué)醫(yī)購(gòu)?qiáng)室惑w的建筑,是一個(gè)“融合社區(qū)”,其動(dòng)機(jī)是減少城市對(duì)道路和汽車(chē)的依賴,減少交通擁堵,是對(duì)“分隔社區(qū)”的一場(chǎng)革命,天空城市的特點(diǎn)如下:
一、節(jié)省土地方面
中國(guó)城市人均占地約500m2,天空城市人均占地僅4m2,建筑面積105萬(wàn)平米,基底面積0.9萬(wàn)平米,樓面占地率1%,大幅減少建筑占地。集居住、工作、上學(xué)、購(gòu)物、就醫(yī)、文體為與一樓,大幅減少道路及停車(chē)場(chǎng)占地。一座天空城市可以騰出2平方公里的綠地,可以種10萬(wàn)棵大樹(shù)。
二、節(jié)省交通方面
住戶大多數(shù)在樓內(nèi)工作、上學(xué),節(jié)省對(duì)外交通;樓內(nèi)文體娛樂(lè)設(shè)施及商業(yè)場(chǎng)所僅為住戶服務(wù),避免外來(lái)交通;一幢樓,可以為城市至少減少2000輛轎車(chē),減少了對(duì)城市交通的依賴。
三、節(jié)省能源方面:
以往的高層建筑比常規(guī)建筑能耗高很多,而天空城市正好相反,外墻20公分保溫(減少墻70%熱損失);四層玻璃窗(減少60%熱損失);窗外遮陽(yáng)(設(shè)于外層玻內(nèi),隔絕熱氣);新風(fēng)熱回收(減少通風(fēng)熱損失80%);冷熱電聯(lián)產(chǎn)(等于制冷制熱不用能源);空調(diào)通風(fēng)年能耗90Kwh/m2(9升油當(dāng)量),一幢樓為地球減排12萬(wàn)噸二氧化碳。
四、保護(hù)健康方面
100%新風(fēng),不混合回風(fēng),新風(fēng)經(jīng)三級(jí)過(guò)濾,99%過(guò)濾PM2.5,每戶裝有空氣管理器,住戶可隨時(shí)監(jiān)測(cè)PM、VOC、CO2含量。
五、提高生活質(zhì)量方面
以往高層建筑完全依賴電梯交通,且公共空間極少,天空城市為住戶提供了如同一座城市一樣的自由活動(dòng)空間。一條10公里長(zhǎng)的步行街從1層直通170層,街道邊設(shè)有56個(gè)480m210米高的無(wú)柱天空庭院,各個(gè)天空庭院分別設(shè)有城市廣場(chǎng)、兒童樂(lè)園、籃球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)、羽毛球場(chǎng)、游泳池、影劇院、公園、花圃等,以及86400 m2有機(jī)農(nóng)場(chǎng)等城市文體設(shè)施和田園風(fēng)光;設(shè)有8000 m2露天花園,由于樓高而騰出大量綠地,住戶一下樓就可以融入大片樹(shù)林。
六、安全水平及建筑質(zhì)量方面
對(duì)稱式金字塔造型;全鋼結(jié)構(gòu),自重輕;采用成熟的束筒結(jié)構(gòu)及盧森堡巨型H鋼,確保9度地震不倒;所有鋼柱耐火板包裹,耐燒3小時(shí)以上;經(jīng)過(guò)數(shù)百項(xiàng)強(qiáng)度試驗(yàn)、耐火試驗(yàn)、并經(jīng)國(guó)內(nèi)外3家研究所風(fēng)洞試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化生產(chǎn),由訓(xùn)練有素的產(chǎn)業(yè)工人制造,由一家公司承擔(dān)全部質(zhì)量責(zé)任。
七、建設(shè)周期方面
以往超高層建筑建設(shè)周期通常5-10年,天空城市只需7個(gè)月(不含基礎(chǔ)),90%工廠制造(現(xiàn)場(chǎng)施工只有常規(guī)建筑的10%),地板、天花板、水電、空調(diào)集成一個(gè)60m2的模塊,模塊上配載墻體、門(mén)窗,整體出廠;2萬(wàn)名工人4個(gè)月在工廠制造,3千名工人3個(gè)月在現(xiàn)場(chǎng)安裝。
八、建筑壽命及建筑成本方面
鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐久性已在100多年前埃菲爾鐵塔得到證實(shí),天空城市的鋼材采用冷鍍鋅技術(shù),每隔60年做一次防腐處理,耐用如新,未來(lái)若拆除,鋼材可以全部重新利用,等于為后代儲(chǔ)備資源,而非留下垃圾;工廠化制造,成本完全受控,避免工地窩工損失,資金占用期極短,成本只有同類建筑的1/2。.
法國(guó)人勒 · 柯布西耶將工業(yè)化思想大膽地帶入城市規(guī)劃,他提出了“光明城市”理論,描繪出城市生活的高級(jí)狀態(tài),主張用全新的思想改造城市,設(shè)想在城市里建高層建筑,現(xiàn)代交通網(wǎng)和大片綠地,為人類創(chuàng)造充滿陽(yáng)光的現(xiàn)代化生活環(huán)境,主張?zhí)岣叱鞘兄行膮^(qū)的建筑高度,向高層發(fā)展,增加人口密度,認(rèn)為交通問(wèn)題的產(chǎn)生是由于車(chē)輛增多,而道路面積有限,交通愈近市中心愈集中,而城市因?yàn)橄騼?nèi)向外發(fā)展,愈近市中心道路愈窄,主張中心空地、綠地要多,并增加道路寬度和停車(chē)場(chǎng),以及車(chē)輛與住宅的直接聯(lián)系,減少街道交叉口或組織分層的立體交通。他提出的“光輝城市”方案是將所有結(jié)構(gòu)物都升起在地面之上,由于把一切都支撐在托柱之上,地表就變成一個(gè)連續(xù)型公園,行人可以自由散步……,他認(rèn)為,城市必須是集中的,只有集中的城市才有生命力,由于擁擠而帶來(lái)的城市問(wèn)題是完全可以通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行改造而得到解決。
我們可以看到,天空城市的理論繼承了勒 · 柯布西耶的理性功能主義的城市規(guī)劃思想,而且進(jìn)一步地在建筑環(huán)保、節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展理念上做了更深層次的研究與突破,或許天空城市因?yàn)楦叨群蜁r(shí)間兩個(gè)要素都太過(guò)超出常規(guī),消息以來(lái),輿論的反應(yīng)基本以質(zhì)疑為主,有分析還指出,摩天大樓相比普通建筑存在更多的危險(xiǎn),用火不慎、電器故障、機(jī)械故障等都可能危及大樓安全;超高建筑的結(jié)構(gòu)和功能都非常復(fù)雜,抗震及消防的要求會(huì)更高,遠(yuǎn)大可建建筑的抗震能力是否真正能夠達(dá)到九級(jí)標(biāo)準(zhǔn),地震時(shí)如何逃生?外墻多層玻璃窗全封閉的狀態(tài)下消防撲救如何進(jìn)行?這些技術(shù)的難關(guān)相信可建會(huì)逐步攻克,我們應(yīng)該給予他們更多的關(guān)懷和支持!就算最終證明它是失敗的,那他們的舉動(dòng)也應(yīng)是值得同情而不是指責(zé)。
常住人口超過(guò)1000萬(wàn)的城市或多或少地都患有城市病,而且還有向中小城市蔓延的趨勢(shì),常住人口超過(guò)1600萬(wàn)的城市大多會(huì)有嚴(yán)重的城市病。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),修建一座小型發(fā)電廠,會(huì)導(dǎo)致每年新增1200名急診病人,3000名哮喘患者和110起死亡病例,盡管我們的城市和醫(yī)藥越來(lái)越先進(jìn),但人們的健康狀況卻呈下降趨勢(shì)。
當(dāng)今時(shí)代,建筑的建造和使用過(guò)程,消耗了地球一半的能源,建筑本體節(jié)能比空調(diào)節(jié)能更重要?,F(xiàn)在中國(guó)一年建成的房屋建筑面積,比所有發(fā)達(dá)國(guó)家一年建成的房屋建筑面積的總和還要多。從總量上來(lái)看,到目前為止,不僅已有的400多億平方米城鄉(xiāng)建筑中的99%為高能耗建筑,而新建的數(shù)量巨大的房屋建筑中,95%以上仍是高能耗建筑,單位建筑面積采暖能耗為氣候條件與中國(guó)相近的發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑的3倍左右。遠(yuǎn)大把天空城市建成吸引眼球的世界第一高樓,首要的目的就是要把他當(dāng)做一根針,扎醒那些麻木對(duì)待建筑節(jié)能的人。
我們的地球病了,做“地球的醫(yī)生”,把地球看成病人去救治他,從每個(gè)人做起,每個(gè)人應(yīng)該對(duì)自己的生活方式負(fù)責(zé),治愈地球每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)企業(yè)都責(zé)無(wú)旁貸,不管我們的力量是大是小,都能為改變地球的現(xiàn)狀盡一份力。
【摘 要】可持續(xù)理念來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),可以滿足達(dá)到建筑壽命周期的資源有效利用的原則,本文針對(duì)建筑剖面以及空間設(shè)計(jì)上來(lái)提出可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施思路,探索以設(shè)計(jì) (非機(jī)械 )手法協(xié)調(diào)建筑與環(huán)境途徑。
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì);可持續(xù);剖面設(shè)計(jì);空間設(shè)計(jì)
0.引言
從建筑、人以及環(huán)境組成的系統(tǒng)來(lái)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(guò)采取可持續(xù)建筑設(shè)計(jì),有效地保證相對(duì)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(jì)
1.1剖面和通風(fēng)
自然通風(fēng)按照驅(qū)動(dòng)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(gè)因素有時(shí)同時(shí)存在,有時(shí)分別存在。當(dāng)風(fēng)壓差太小不足以促成自然通風(fēng)時(shí),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(duì)流通風(fēng),空氣是水平流動(dòng)的,而熱壓通風(fēng)的空氣流動(dòng)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(wú)風(fēng)時(shí),熱壓差是自然通風(fēng)的主要驅(qū)動(dòng)力。在熱壓差的作用下,室內(nèi)熱空氣上升,從建筑的上部開(kāi)口流出。室外冷空氣從下部開(kāi)口進(jìn)入到建筑物中。室內(nèi)外空氣溫度差、上下開(kāi)口的高度差以及開(kāi)口面積共同決定了通風(fēng)效率。
因此,對(duì)于可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)時(shí),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(jì)的措施,以增加室內(nèi)外熱壓差,改善無(wú)風(fēng)時(shí)的自然通風(fēng)。
(1)營(yíng)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(lái)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(dòng),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(kāi)閉的天井。當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度差較低時(shí),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(guò)人體就非常重要了。在一般的房屋設(shè)計(jì)中,窗臺(tái)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(tái)將會(huì)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(lái)代中國(guó),房屋窗戶的而積壓以前更大,而窗臺(tái)高度卻降低了。中國(guó)房民建筑中出現(xiàn)了越來(lái)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(jì)。把窗戶或通風(fēng)門(mén)設(shè)置于中庭。面向中庭的窗戶采光潛力類似于面向開(kāi)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(kāi)窗。在兩邊開(kāi)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(duì)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(jué),可以用來(lái)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(lái)增加窗戶高度。較高的窗戶將會(huì)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(duì)比。如果相鄰的墻與窗戶對(duì)比減弱,眩光將會(huì)減少。減小窗洞深度或?qū)⑵渥龀尚泵鏁?huì)創(chuàng)造出使人眼更加舒服的光線傳播。
(2)頂部采光設(shè)計(jì)。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(lái)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(yáng)光并減少夏季的直射陽(yáng)光。在北墻上開(kāi)天窗,所有的墻,尤其是北墻,充當(dāng)著散射陽(yáng)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(shí),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(jì)
2.1內(nèi)部空間(功能生間)
內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)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(jì)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(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。庭院和的中庭是由建筑圍成,沒(méi)有頂,是中國(guó)傳統(tǒng)民居的重要特征,是在當(dāng)?shù)貧夂蚝蜕鐣?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(jiàn),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(yáng)高度低,庭院朝向南面,這樣就能獲取充足的陽(yáng)光和日光,中部地區(qū),建筑群更加集個(gè),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(yáng)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。同時(shí)鑒于庭院對(duì)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(guò)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?chē)怪绷⒚娴募s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(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)的的熱緩沖帶。通過(guò)調(diào)整建筑群的關(guān)系和建筑立面的設(shè)計(jì)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??諝鈱⒓性谕ピ褐?,能夠減弱外部氣流對(duì)室內(nèi)環(huán)境的不利影響??諝鉁囟群蜌饬鞅容^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(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(yáng)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?yáng)光條件來(lái)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。
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?,F(xiàn)代生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中心對(duì)此加以研究和利用。雖然庭院可以圍閉周?chē)⒚鎭?lái)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(guò)建筑設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)氣候是建筑的普遍要求。在中國(guó)南部有一個(gè)被稱為“活動(dòng)中醫(yī)”的中庭典范。當(dāng)這種前庭關(guān)閉時(shí),可以阻擋夏季的陽(yáng)光和冬季的風(fēng)雪。當(dāng)這種前庭打開(kāi)時(shí),可以實(shí)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(jì)有效地實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境和用戶需求互動(dòng),不僅僅節(jié)約能源,同時(shí)更進(jìn)一步的滿足室內(nèi)用戶對(duì)舒適環(huán)境的追求。文章通過(guò)結(jié)合筆者設(shè)計(jì)實(shí)踐,分析了可持續(xù)建筑的剖面以及在遮陽(yáng)、采光、通風(fēng)等可持續(xù)方面的技術(shù)設(shè)計(jì)策略,為同行提供參考借鑒。
摘要: 對(duì)于絕大多數(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。本文通過(guò)結(jié)合筆者的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)探討,提出其設(shè)計(jì)的理念及其具體設(shè)計(jì)策略。
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)
引言
可持續(xù)建筑在設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)建造溫室和加大朝南的窗戶面積來(lái)采集被動(dòng)式太陽(yáng)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(kāi)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(lái)吸收太陽(yáng)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(yáng)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(lái)增加遮陽(yáng)的效果);⑤交通(選擇建房地點(diǎn)時(shí),考慮減少開(kāi)車(chē)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(yáng)光照射和和用太陽(yáng)能留出空間;考慮自我遮蔽的分布形式;和用屋頂空間來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境;栽種樹(shù)木來(lái)遮擋夏季的陽(yáng)光;提供高效的保溫層,來(lái)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(lái)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(guò)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(kāi)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(kāi)車(chē),而不愿坐公共汽車(chē)或者火車(chē)。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(wú)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(lái),簡(jiǎn)化了問(wèn)題的難度。在常見(jiàn)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(lái)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(kāi)敞天井和內(nèi)天井對(duì)體形控制都是水和的。不論是開(kāi)敞天井或內(nèi)天井,其主要目的無(wú)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(guò)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(guò)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(lái)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(lái)評(píng)價(jià),用建筑南向外界面與外界面總面積之比來(lái)進(jìn)行比較,更能說(shuō)明建筑體形對(duì)太陽(yáng)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(yáng)是做到通過(guò)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(méi)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(jiàn),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(yáng)高度低,庭院朝向南面,這樣就能獲取充足的陽(yáng)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(yáng)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(guò)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?chē)怪绷⒚娴募s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(guò)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??諝鈱⒓性谕ピ褐?,能夠減弱外部氣流對(duì)室內(nèi)環(huán)境的不利影響??諝鉁囟群蜌饬鞅容^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(yáng)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?yáng)光條件來(lái)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(yǔ)
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(lái)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。
摘要:本文著重闡述了可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略,包括5個(gè)獨(dú)立的策略,其中以高效能源管理系統(tǒng)為核心,同時(shí)包括針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)手段、可再生能源技術(shù)與建筑一體化設(shè)計(jì)手段,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了非技術(shù)層面的意識(shí)提升與行為轉(zhuǎn)變的作用,以及碳抵償措施的實(shí)施建議。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑;能源管理系統(tǒng);意識(shí)提升;碳抵償措施
0引言
2011年,十一屆全國(guó)人大四次會(huì)議審議通過(guò)“十二五”規(guī)劃綱要,把資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)工作放在更加突出的位置,將“綠色發(fā)展,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”單獨(dú)列作一篇,明確了“十二五”時(shí)期要實(shí)現(xiàn)能耗強(qiáng)度下降16%、二氧化碳排放強(qiáng)度下降17%等約束性目標(biāo)。推之于建筑領(lǐng)域,目前我國(guó)建筑能耗約占社會(huì)總能耗的30%左右,在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人口增長(zhǎng)的大背景下,商業(yè)建筑、民用住宅的能源需求持續(xù)增長(zhǎng),與之相關(guān)的能源消耗、碳排放都將顯著增加,除非能有一個(gè)大改變以遏制此趨勢(shì),否則將無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排的約束性目標(biāo)。
1建筑節(jié)能的法律法規(guī)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
近年來(lái),我國(guó)的建筑節(jié)能立法與標(biāo)準(zhǔn)逐漸在完善,現(xiàn)行的主要法律法規(guī)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有:
(1)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》,1997年11月1日通過(guò),2007年10月28日修訂;(2)《中華人民共和國(guó)建筑法》,1997年11月1日通過(guò),自1998年3月1日起施行;
(3)GB T50378—2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》;
(4)GB 50189—2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》;
(5)GB 50411—2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》;
(6)GB 50034—2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》;
(7)《民用建筑節(jié)能條例》。
2005年7月,GB 50189—2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》開(kāi)始實(shí)施,要求所有的新建、改建類公共和商業(yè)建筑,與20世紀(jì)80年代的同類建筑的能耗基準(zhǔn)相比,必須達(dá)到50%的能耗減少量。2008年3月,中華人民共和國(guó)建設(shè)部正式更名為中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部(簡(jiǎn)稱住建部)。同年10月1日,與建筑能源使用相關(guān)的《民用建筑節(jié)能條例》開(kāi)始實(shí)施,但條目為概括形式。
2可持續(xù)建筑的定義發(fā)展
可持續(xù)建筑沒(méi)有統(tǒng)一的定義,環(huán)保、生態(tài)、節(jié)能、綠色、生物和氣候適應(yīng)性建筑,都被認(rèn)為是可持續(xù)建筑的實(shí)現(xiàn)途徑。所有可持續(xù)建筑的實(shí)現(xiàn)途徑都關(guān)注兩大方面:一即“建筑設(shè)計(jì)需從根本上考慮與自然環(huán)境的關(guān)系,及對(duì)自然環(huán)境的影響”,二即“需減少建筑運(yùn)行過(guò)程對(duì)石油燃料的依賴性”。
3可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略
為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的雙重目標(biāo),一種綜合性的可持續(xù)建筑發(fā)展戰(zhàn)略呼之欲出。此種戰(zhàn)略并不僅僅聚焦于技術(shù)層面,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了高效能源管理和行為轉(zhuǎn)變?cè)诮ㄖ?jié)能領(lǐng)域中的作用,而這兩點(diǎn)通常在中國(guó)的建筑行業(yè)被忽略。在國(guó)家法律、條例和標(biāo)準(zhǔn)之外,可采用5個(gè)獨(dú)立的策略,以實(shí)現(xiàn)建筑的低碳可持續(xù)發(fā)展。
3.1高效能源管理系統(tǒng)
高效能源管理系統(tǒng)是整個(gè)低碳設(shè)計(jì)戰(zhàn)略的核心,應(yīng)該包括技術(shù)層面和非技術(shù)層面。技術(shù)層面涉及能源管理網(wǎng)絡(luò)、能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析等;非技術(shù)層面需要解決能源管理與建筑用戶之間的關(guān)系。使用能源管理系統(tǒng),通過(guò)對(duì)能耗數(shù)據(jù)的分析,有效監(jiān)管建筑運(yùn)行過(guò)程,對(duì)節(jié)能設(shè)備安裝的推動(dòng),建筑用戶意識(shí)的提升,以及可再生能源的利用都有積極的影響。
3.1.1能源管理網(wǎng)絡(luò)
建筑能源管理系統(tǒng)由一系列的技術(shù)組成。從相對(duì)簡(jiǎn)單呆板的閉環(huán)控制,到專門(mén)為建筑單體或建筑群體設(shè)計(jì)的復(fù)雜數(shù)據(jù)檢測(cè)、儲(chǔ)存和交換系統(tǒng)等。比如CISCO研發(fā)的新興智能互聯(lián)建筑解決方案CiscoNetwork Building Mediator系列,可以對(duì)所有耗能設(shè)備分配IP地址,通過(guò)一個(gè)中央系統(tǒng)遠(yuǎn)程遙控供熱、通風(fēng)和制冷系統(tǒng)(HVAC)、照明系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等,將整幢建筑連接成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)[3]。通過(guò)將能源測(cè)量裝置、溫度和照明傳感器與建筑能源管理系統(tǒng)相連,即時(shí)監(jiān)測(cè)能耗信息,并利用自動(dòng)糾錯(cuò)軟件修正誤操作。
3.1.2能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析
單純依賴于國(guó)家統(tǒng)一安裝的電表讀數(shù)是不夠的,因?yàn)槠胀姳聿⒉挥涗洔y(cè)量日期和測(cè)量時(shí)間點(diǎn),僅為估計(jì)讀數(shù)。所以我們需要一個(gè)完備的能源計(jì)量系統(tǒng),進(jìn)行實(shí)際能耗的定期記錄。記錄時(shí),所有能耗數(shù)據(jù)需固定在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的讀數(shù)時(shí)間,即為同一周、同一天的相同時(shí)刻。根據(jù)收集的能源數(shù)據(jù),進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。如果建筑內(nèi)部有良好的控制系統(tǒng),建筑的供熱、制冷系統(tǒng)能耗應(yīng)與外部環(huán)境溫度成比例。比如在供熱日內(nèi),隨著外部溫度升高,能耗應(yīng)下降。如果供暖、制冷控制到位,則數(shù)據(jù)應(yīng)分布在能耗趨勢(shì)線附近;若數(shù)據(jù)離散,則說(shuō)明控制差;若能耗偏離趨勢(shì)基線很多,說(shuō)明供熱設(shè)備存在故障。
如果將能源數(shù)據(jù)的使用情況和分析結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在電腦顯示器或者電視的終端方式顯示出來(lái),告知使用者他們的使用方式與使用情況,能夠?qū)θ藗兊男袨楫a(chǎn)生影響。
3.1.3能源管理組織機(jī)構(gòu)
一個(gè)完備的能源管理機(jī)構(gòu),應(yīng)該明確機(jī)構(gòu)中從高級(jí)經(jīng)理,到能源管理人員,到核心能源團(tuán)隊(duì),再到低層職員的各級(jí)別人員,并在整個(gè)建筑運(yùn)行過(guò)程中,為如何實(shí)現(xiàn)更好的能源運(yùn)行目標(biāo),提供明確、綜合的指導(dǎo)與培訓(xùn)。
3.2低碳節(jié)能技術(shù)手段
建筑供暖、通風(fēng)、制冷、空調(diào)系統(tǒng)(即HVAC系統(tǒng))和照明系統(tǒng),占了建筑總能耗的絕大比例。低碳節(jié)能技術(shù)手段也聚焦于此,在維持建筑的熱平衡、保證照明舒適度的同時(shí),采用現(xiàn)代先進(jìn)科技和創(chuàng)新型產(chǎn)品,降低建筑能耗。
3.2.1維持建筑熱平衡
在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程早期,應(yīng)將當(dāng)?shù)貧夂驐l件、太陽(yáng)高度角、采光條件等考慮入設(shè)計(jì)概要中。建筑從屋頂、外墻到窗戶可應(yīng)用智能玻璃立面、建筑遮陽(yáng)設(shè)備、創(chuàng)新型隔熱產(chǎn)品等先進(jìn)技術(shù)與材料,降低整個(gè)建筑的屋頂、外墻、窗洞等傳熱系數(shù),從而減少住戶用于取暖和消暑的電費(fèi)支出。
3.2.2照明設(shè)備與控制系統(tǒng)
照明設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑照明標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定,使用高效節(jié)能的光源與燈具,并根據(jù)使用者的實(shí)際需求,設(shè)置適當(dāng)?shù)沫h(huán)境照明和任務(wù)照明。采用時(shí)控、光控或者智能控制器進(jìn)行調(diào)光,在一個(gè)空間內(nèi)依據(jù)用戶的需求與喜好,創(chuàng)造不同的場(chǎng)景,適應(yīng)多功能的用途。智能調(diào)光系統(tǒng)在保證光環(huán)境舒適宜人的同時(shí),也能提高用戶的工作效率,同時(shí),最大限度地節(jié)省使用燈光,節(jié)省電力消耗,充分展示在照明運(yùn)行環(huán)節(jié)最大限度挖掘節(jié)能減排的潛力。
摘要:本文對(duì)可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)的整體思路進(jìn)行了探討,并提出了碳抵償措施的實(shí)施建議,以供參考。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑;能源管理;低碳節(jié)能;建筑一體化
可持續(xù)建筑目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一的地定義,其設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)途徑主要是從生態(tài)方面著手。即“建筑設(shè)計(jì)需從根本上考慮與自然環(huán)境的關(guān)系,及對(duì)自然環(huán)境的影響”,二即“需減少建筑運(yùn)行過(guò)程對(duì)石油燃料的依賴性”。此種理念并不只局限于技術(shù)方面,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了高效能源管理和行為轉(zhuǎn)變?cè)诮ㄖ?jié)能領(lǐng)域中的作用,因此,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的雙重目的,一種綜合性的可持續(xù)建筑建筑設(shè)計(jì)手法應(yīng)運(yùn)而生。
一、高效能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
高效能源管理系統(tǒng)在低碳建筑設(shè)計(jì)中占著最重要的位置,包括技術(shù)和非技術(shù)兩方面。技術(shù)方面主要包括能源管理網(wǎng)絡(luò)、能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析等;非技術(shù)層面需要解決能源管理與建筑用戶之間的關(guān)系。運(yùn)用能源管理系統(tǒng)有效地對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并監(jiān)督管理建筑實(shí)施過(guò)程,對(duì)節(jié)能設(shè)備的安裝和建筑用戶意識(shí)的提高有著積極的作用,直接促進(jìn)了可再生能源的利用。
(1)能源管理網(wǎng)絡(luò)
建筑能源管理系統(tǒng)包括從相對(duì)簡(jiǎn)單呆板的閉環(huán)控制,到特定為建筑單體或建筑群體設(shè)計(jì)的復(fù)雜數(shù)據(jù)檢測(cè)、儲(chǔ)存和交換系統(tǒng)等。經(jīng)過(guò)把能源測(cè)量裝置、溫度和照明傳感器與建筑能源管理系統(tǒng)相連接,按時(shí)監(jiān)測(cè)能量消耗信息,并利用自動(dòng)糾錯(cuò)軟件修正誤操作。
僅僅地只依靠國(guó)家統(tǒng)一安裝的電表來(lái)讀數(shù)還有一定的局限性,原因是普通電表只局限于估計(jì)讀數(shù)沒(méi)有記錄測(cè)量日期和測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的功能。這就要求我們需求一個(gè)多功能更加完善的能源計(jì)量系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行能耗的按時(shí)記錄。在記錄的同時(shí),所有能耗數(shù)據(jù)需設(shè)定同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的讀數(shù)時(shí)間,根據(jù)收集到的資料具體的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。假設(shè)建筑內(nèi)具備良好的控制系統(tǒng),建筑的供熱和制冷系統(tǒng)能耗應(yīng)與外部環(huán)境溫度成比例。例如,在供熱的時(shí)候,能耗隨著外部溫度升高而下降。如果數(shù)據(jù)比較分散則表明控制差;如果能耗偏離趨勢(shì)基線比較多,則表明了供熱設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題;如果供暖和制冷控制合理到位,那么數(shù)據(jù)在能耗趨勢(shì)線周?chē)?
二、低碳節(jié)能技術(shù)手段
低碳節(jié)能技術(shù)方面主要體現(xiàn)在建筑供暖、通風(fēng)、制冷、空調(diào)系統(tǒng)(即HVAC系統(tǒng))和照明系統(tǒng),在維持建筑的熱平衡等一些列情況下,運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段和新型產(chǎn)品,降低建筑物的能量消耗,主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)維持建筑熱平衡
在建筑設(shè)計(jì)前期,要把本地氣候因素、陽(yáng)光照射角度、采光因素等考慮入設(shè)計(jì)中。從建筑物的屋頂、外墻到窗戶盡可能采用智能玻璃立面、高新技術(shù)隔熱產(chǎn)品等,從而達(dá)到降低整個(gè)建筑物的外圍墻體的傳熱系數(shù),以降低用戶取暖和消暑的電能消耗。
(2)照明設(shè)備與控制系統(tǒng)
照明設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照建筑照明標(biāo)準(zhǔn)的來(lái)執(zhí)行,使用高效節(jié)能用電設(shè)備和燈具,并從使用者的角度出發(fā),合理安排環(huán)境照明和任務(wù)照明的設(shè)置。采用聲控或光控等智能控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)光,智能調(diào)光系統(tǒng)在確保舒適宜人的光環(huán)境的同時(shí),盡最大的限度減少電能浪費(fèi),充分體現(xiàn)在照明運(yùn)行過(guò)程中,挖掘節(jié)能減排的最大潛力。
三、可再生能源技術(shù)與建筑一體化設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)意圖主要體現(xiàn)在將建筑的使用功能與可再生能源的利用兩方面,只有將兩方面有機(jī)地結(jié)合形成多功能的建筑構(gòu)件,使建筑物各部分的功能相協(xié)調(diào)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。但是,就現(xiàn)在的情況可發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)比較適合新建建筑中,而對(duì)已有建筑物的改造方面,技術(shù)還需進(jìn)一步提高。
(1)光熱建筑一體化
太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能系統(tǒng)重要構(gòu)件,光熱建筑一體化設(shè)計(jì)則主要是將太陽(yáng)能集熱器作為建筑的一部分,并考慮到周?chē)h(huán)境的因素與建筑和諧統(tǒng)一的結(jié)合在一起。在確保集熱效果的同時(shí),有多種方式可對(duì)太陽(yáng)能集熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)用,包括在建筑屋面和陽(yáng)臺(tái)欄板等。最基礎(chǔ)是太陽(yáng)能集熱器在平面屋頂上的安裝,既簡(jiǎn)單又安全,在安裝的過(guò)程中集熱器接觸面較大,并且方向也可以適當(dāng)調(diào)配,以東西方向最佳。相反如果太陽(yáng)能集熱器是安裝在建筑外立面上就較為困難,但是這樣做就表現(xiàn)在其外觀上,給人一種視覺(jué)的美感,也間接解決屋面上集熱器面積及安裝角度受限的問(wèn)題。
(2)光伏建筑一體化
新建建筑在操作時(shí)運(yùn)用的是光伏建筑合二為一,這樣不僅有利于節(jié)能而且還可以減少碳排放量。運(yùn)用太陽(yáng)能電池板使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔?,最終通過(guò)逆變器完成直流電能與交流電能的轉(zhuǎn)變,從而獲取日常生活中所使用的電能??偠灾喈?dāng)數(shù)量的電氣設(shè)備,例如電燈,可以采用直流電來(lái)代替交流電完成工作。綜上所述,直流分配網(wǎng)絡(luò)的大量使用(DCdistributionnetworks),不僅可以縮小能量配置,還可以加強(qiáng)可再生技術(shù)。試換種思維模式,當(dāng)今采用的太陽(yáng)能電池板發(fā)電與傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電相比較,其價(jià)格還是相對(duì)較高的。試想如果可以使電能價(jià)格調(diào)低,就會(huì)使光伏產(chǎn)品在建筑發(fā)電方面發(fā)揮的淋漓盡致。因?yàn)樘?yáng)能電池板生產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)的提高也就影響了光電轉(zhuǎn)換率最終使太陽(yáng)能電池板價(jià)格降低。當(dāng)下最主要的研發(fā)對(duì)象是傳統(tǒng)晶硅電池片的替代品研究,運(yùn)用不同基質(zhì)材料(比如薄膜聚化物)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致CIGS等各類低成本電池片的使用率逐漸加強(qiáng)。同一時(shí)間,建筑集成所使用的特殊方法——光伏組件雙面玻璃的封裝盛行起來(lái),為建筑商將光伏組件直接組成玻璃幕墻,擴(kuò)大電池片覆蓋建筑的面積,因而為提高電量輸出做出了新的構(gòu)想和展望。
(3)風(fēng)能建筑一體化
風(fēng)能建筑一體化發(fā)電的特點(diǎn)是低成本高效率。小程機(jī)器,在價(jià)格定位上仍有歧義,而中程機(jī)器(5~50kW),如果能夠科學(xué)合理的配置,那么其貢獻(xiàn)不可忽視。其中最為突出的事例是2007年6月竣工的巴林世貿(mào)中心(WTC),3個(gè)巨大的風(fēng)力渦輪螺旋槳按照獨(dú)特的空氣動(dòng)力學(xué)安裝到建筑中,每個(gè)直徑長(zhǎng)達(dá)29m,每次工作,這3個(gè)巨大的螺旋槳大約能給大樓提供11%~15%的電力,足夠給300個(gè)家庭用戶提供1年的照明用電。
五、碳抵償措施
碳抵償,也就是所謂的日常生活中CO2的排放量,并對(duì)其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本相互協(xié)調(diào),最后支付給專業(yè)部門(mén),運(yùn)用植樹(shù)、環(huán)保專案、可再生能源工程等方法,減少空氣中CO2的排放量。日常建筑施工中因?yàn)槭褂昧烁咝茉垂芾砑肮?jié)能技術(shù)等方法,能夠有效的分析和檢測(cè)建筑全壽命期間的碳排放量,運(yùn)用適當(dāng)?shù)奶嫉謨敶胧?,使碳減排能夠更好的進(jìn)展。需要考慮的是,對(duì)碳抵償策略意見(jiàn)不一,自愿減排項(xiàng)目沒(méi)有明確的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),從而使認(rèn)證、監(jiān)測(cè)等的實(shí)施在間接上受到阻礙,而不能從根本上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)。綜上所述,我們必須使上述措施都得到完善后再對(duì)碳抵償措施進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。
六、結(jié)語(yǔ)
基于對(duì)節(jié)能和減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)一方面要做到高效能源管理,另一方面還要做到暖通空調(diào)管理和照明管理等,最重要的是要處理好可再生能源技術(shù)和建筑一體化之間的關(guān)系??傊?,在做到以上方案的同時(shí)還要加強(qiáng)社會(huì)成員的個(gè)人意識(shí)及個(gè)人行為,政府和企業(yè)應(yīng)該采取獎(jiǎng)懲分明的方式進(jìn)行監(jiān)督管理,更好的為可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)做出貢獻(xiàn)。
摘要: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。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑,設(shè)計(jì)
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(lái)的需要,不以犧牲后代人的利益為代價(jià)來(lái)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(lái)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(guò)節(jié)約能源來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。目前采用的利用太陽(yáng)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?chē)h(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?chē)h(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?;蛘呤墙?jīng)過(guò)加工、合成等技術(shù)手段來(lái)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(guò)施工工藝體現(xiàn)出來(lái)。
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(wèn)題就是空間采暖問(wèn)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(yáng)面所獲得的太陽(yáng)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(yáng)面的扇形平面,并通過(guò)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(jué)享受。同時(shí),環(huán)保節(jié)能材料能夠提供無(wú)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(guò)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(yáng)能光伏系統(tǒng),它可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能;公共住宅統(tǒng)一安裝太陽(yáng)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(wú)不良地質(zhì)條件和周?chē)h(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(lè)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)窗面積過(guò)大帶來(lái)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(guò)管道收集進(jìn)入地下室的中水處理池,過(guò)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(wú)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
最大限度的利用可再生能源來(lái)替代化石能源,在建筑運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)化石能源低消耗。一是地能的利用,采用土壤源熱泵系統(tǒng)作為建筑空調(diào)冷熱源,主機(jī)為兩臺(tái)螺桿式地源熱泵機(jī)組,閉式循環(huán)水地埋管,埋深100m,環(huán)路溫差為5。C。二是太陽(yáng)能利用,太陽(yáng)能集熱利用。屋頂鋪設(shè)有25 m2太陽(yáng)能集熱器,所集熱量用于廚房熱水供應(yīng)。三是太陽(yáng)能光電利用,屋頂鋪設(shè)有40 m2太陽(yáng)能光伏電池板,所集電量并入樓內(nèi)局域網(wǎng)。
后勤工程學(xué)院綠色建筑示范樓設(shè)計(jì)項(xiàng)目為美國(guó)自然資源保護(hù)委員會(huì)NRDC中國(guó)資助項(xiàng)目,已于2009年4月獲得美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)LEED-NC注冊(cè);2009年6月被國(guó)家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部評(píng)為全國(guó)百個(gè)綠色建筑示范工程項(xiàng)目。
摘要:隨著環(huán)境與發(fā)展的矛盾越來(lái)越尖銳,可持續(xù)建筑的重要性日益突出。本文結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),主要討論了可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)方法。文章首先介紹了可持續(xù)建筑的內(nèi)涵,又總結(jié)了其設(shè)計(jì)的原理和設(shè)計(jì)重點(diǎn),并針對(duì)重點(diǎn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)方法的討論。
關(guān)鍵字:可持續(xù)建筑;設(shè)計(jì);環(huán)境
過(guò)去人類社會(huì)發(fā)展的方式是以粗曠式為主,即單純的依靠自然資源的投入來(lái)獲取經(jīng)濟(jì)利益,這種發(fā)展方式的直接后果就是各種能源和資源危機(jī)、環(huán)境污染和生態(tài)破壞。而可持續(xù)建筑由于其自身節(jié)約能源、減少污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)資源的集約化和可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代社會(huì)的地位越來(lái)越高,其設(shè)計(jì)也越來(lái)越受廣大設(shè)計(jì)師的重視。
1 可持續(xù)建筑的內(nèi)涵
可持續(xù)建筑的理念就是追求降低環(huán)境負(fù)荷,與環(huán)境相接合,且有利于居住者健康。其目的在于減少能耗、節(jié)約用水、減少污染、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)、保護(hù)健康、提高生產(chǎn)力、在不損害后代人利益的前提下尋求自身的發(fā)展。
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,我國(guó)每年用于建筑的能耗約等于1.79億噸的煤當(dāng)量,占據(jù)國(guó)內(nèi)商品能源消耗總量的13.1%;我國(guó)每年消耗的生物能約等于2.48億噸的煤當(dāng)量,占據(jù)國(guó)內(nèi)居住和商業(yè)總能耗的52.1%左右。目前,由于人們對(duì)自然資源的過(guò)度開(kāi)采使用,以及伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的各種環(huán)境的污染,自然界已經(jīng)開(kāi)始向我們報(bào)復(fù),各種各樣的災(zāi)害諸如地震、海嘯、干旱等頻頻發(fā)生。所以作為能源一大消耗用戶的建筑業(yè),可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)和使用勢(shì)在必行。
研究表明,在設(shè)計(jì)階段把建筑與環(huán)境作為整體系統(tǒng)并注重各子系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)可以比一般建筑節(jié)能50%~70%,這種設(shè)計(jì)方式有助于從建筑的各個(gè)方面降低環(huán)境污染和降低對(duì)用戶的傷害,設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是建筑整體在其整個(gè)生命周期中的節(jié)能并且無(wú)害,即無(wú)論是建筑土地開(kāi)發(fā)利用、布局、建材選用、施工還是建筑運(yùn)行和維護(hù),甚至是建筑拆除都遵循整體節(jié)能無(wú)害原則。在以往的可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)中,多數(shù)建筑僅僅是從建筑的某個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行挖掘(例如采光、通風(fēng)等),而忽略了建筑的整體性,這種做法往往由于其他環(huán)節(jié)的大能耗量而達(dá)不到可持續(xù)建筑的要求。此外,可持續(xù)建筑應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的不同自然地理環(huán)境和氣候等實(shí)際情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),不能一味的傳承某個(gè)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)??沙掷m(xù)建筑注重綜合環(huán)境效益,旨在給居民創(chuàng)造一個(gè)安逸舒適、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、環(huán)境優(yōu)美的居住場(chǎng)所,它不但保證自身健康的環(huán)境,更重要的是保護(hù)社會(huì)的生態(tài)環(huán)境。
建筑材料的選取在可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要的地位,在不影響建筑本身功能的前提下,應(yīng)盡量使用那些綠色建材產(chǎn)品、加大材料的循環(huán)利用、降低材料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染、選用能耗低的建筑材料。 在建筑設(shè)計(jì)中加大綠色能源的使用,使用綠色能源包含有兩層意思:一種是使用諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等自然能源;另一種是諸如自然采光、通風(fēng)等建筑設(shè)計(jì)節(jié)能。
2 可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)方法
2.1 設(shè)計(jì)重點(diǎn)
根據(jù)現(xiàn)代可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的例子可知:其設(shè)計(jì)基本上圍繞著4個(gè)重點(diǎn):
① 重點(diǎn)部位。可持續(xù)建筑不僅要保證建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)目標(biāo),而且要保證室外的環(huán)境要求,并且兩者要相互協(xié)調(diào),而建筑的外墻、外窗和屋頂作為室內(nèi)外的邊界,其合理設(shè)計(jì)是保證建筑可持續(xù)性的基礎(chǔ)。
② 重點(diǎn)目標(biāo)??沙掷m(xù)建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是充分利用清潔能源,實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共生,最大限度的降低環(huán)境污染。
③ 重點(diǎn)方式。通過(guò)對(duì)建筑的合理設(shè)計(jì),達(dá)到可持續(xù)建筑的目標(biāo)要求。
④ 重點(diǎn)內(nèi)容。目前可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是,加大太陽(yáng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉丛诮ㄖ膳?、采光、制冷、通風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
2.2 設(shè)計(jì)原理
①可持續(xù)場(chǎng)地設(shè)計(jì)
可持續(xù)建筑場(chǎng)地的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將場(chǎng)地對(duì)建筑的不利影響降至最低,并且實(shí)現(xiàn)土地的集約高效利用。在密集城市的場(chǎng)地設(shè)計(jì)中,場(chǎng)地設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是建筑場(chǎng)地合理規(guī)劃、交通設(shè)計(jì)。另外,可通過(guò)綠化設(shè)計(jì)保持自然降水,營(yíng)造局部小環(huán)境。
②水資源的合理利用
可持續(xù)性建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該在不影響居民日常生活的前提下將水資源的消耗降至最低。建筑應(yīng)設(shè)置中水處理裝置,在建筑非飲用水的使用中,加大中水、自然降水的使用力度。
③能源和空氣質(zhì)量
能源和空氣質(zhì)量是可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的核心。建筑設(shè)計(jì)中以自然資源和可再生無(wú)污染能源為主,并且優(yōu)化能源利用效率。建筑采光可通過(guò)太陽(yáng)能減少人工光源的利用;采暖可使用太陽(yáng)能和地?zé)崮埽煌ㄟ^(guò)使用隔熱保溫材料來(lái)減少建筑室內(nèi)空調(diào)的使用,不僅節(jié)約了能源,也降低了其排放的化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染;設(shè)計(jì)中注重自然通風(fēng),盡量用最少的能源提供人們一個(gè)健康舒適的居住環(huán)境。
④建筑材料和能源
建筑材料的選擇是可持續(xù)建筑的重要內(nèi)容之一。由于建筑材料生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多的廢料,所以在選擇時(shí)要盡量選用那些可循環(huán)利用的材料。例如,現(xiàn)代可持續(xù)建筑板材很多都選用竹子,這是由于竹子生長(zhǎng)快,屬可再生資源,并且竹子可就地取材,這就避免了遠(yuǎn)距離加工和運(yùn)輸。
⑤室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量
好的室內(nèi)環(huán)境不僅能保證人們的身心健康,而且也能提高工作效率。是否能充分地與室外空氣、自然景色交流及最低化建筑材料的污染性,是評(píng)價(jià)一個(gè)建筑項(xiàng)目?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)。
2.3 常用設(shè)計(jì)方法
針對(duì)重點(diǎn)部位的設(shè)計(jì):
①外墻的設(shè)計(jì)。一般采用不同的外墻開(kāi)口,結(jié)合架空地板,加上風(fēng)扇、吸音材料、過(guò)濾材料等簡(jiǎn)單構(gòu)造材料與設(shè)備,使外墻同時(shí)具備多種功能。這種外墻的墻體上設(shè)有呼吸孔,可用于室內(nèi)外的空氣交換,并且在調(diào)節(jié)溫度或者濕度的時(shí)候,由于吸吸音和過(guò)濾材料的使用,可以降低噪音和過(guò)濾灰塵。另外,可以引導(dǎo)室外空氣通過(guò)加熱或制冷管道進(jìn)入室內(nèi),以實(shí)現(xiàn)空氣的熱交換.引導(dǎo)室內(nèi)空氣從屋頂通氣孔排出,帶走多余的水分、雜質(zhì)和有害物。這種方式較傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)更為環(huán)保節(jié)能。
②外窗的設(shè)計(jì)??沙掷m(xù)建筑的外窗玻璃通常設(shè)置兩或三層,它很大程度的改善了普通單層玻璃的隔熱效果,而安裝花費(fèi)是普通玻璃的1.15——1.5倍。除此之外,它的隔音能力也比單層玻璃好很多,并且還具備著單層玻璃良好的采光功能。若建筑位于環(huán)境質(zhì)量較差的地段,則外窗適合采用密閉的設(shè)計(jì)方式,以組織室外污染、灰塵、濕氣、噪音等不良因素進(jìn)入室內(nèi)破壞室內(nèi)居住環(huán)境。
③遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般是在向陽(yáng)的外立面或采光屋頂上采用可控制、可調(diào)節(jié)的組合遮陽(yáng)系統(tǒng),以達(dá)到不同時(shí)間、根據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
對(duì)于可持續(xù)建筑的在炎熱夏季的隔熱降溫方法有以下幾種:第一種是使用儲(chǔ)熱體吸熱和制冷。常用的較好的儲(chǔ)熱體有諸如混凝土、石膏、生土等的固體和液體水,它們的工作原理是大比熱容物質(zhì)受外界影響溫度變化較慢,在夏季夜晚儲(chǔ)熱體溫度降下來(lái),白天其由于升溫較慢所以溫度比外界低,并與外界不斷與外界高溫環(huán)境的發(fā)生著熱交換從而降低外界高溫環(huán)境。第二種與第一種類似,是在建筑地板沖入循環(huán)流動(dòng)的水的方式來(lái)降低室內(nèi)溫度,但是這種方式要特別注意水循環(huán)系統(tǒng)和建筑的防滲漏和防污染的問(wèn)題。第三種是在建筑內(nèi)外增設(shè)湖面、水池等出水設(shè)備,通過(guò)水的蒸發(fā)帶走部分熱量來(lái)達(dá)到降溫的目的,這種方法在建筑設(shè)計(jì)中被廣泛使用,但是,這種方式引發(fā)的問(wèn)題是導(dǎo)致空氣濕度過(guò)大。第四種是通過(guò)在建筑庭院種植綠色植物來(lái)達(dá)到隔熱降溫的目的。在適當(dāng)?shù)奈恢梅N植植物不僅可以有效阻止太陽(yáng)輻射的熱量而且也能隔沉去污,并且它能通過(guò)光合作用制造新鮮氧氣,同時(shí)其本身也是綠色景觀。 此外,百葉窗和遮陽(yáng)板等的使用對(duì)于建筑內(nèi)部的隔熱降溫也能起到一定的作用。
對(duì)于可持續(xù)建筑的在寒冷冬季的給熱保溫設(shè)計(jì)應(yīng)注意兩點(diǎn):第一,充分利用太陽(yáng)能。冬天通過(guò)窗戶吸收太陽(yáng)能進(jìn)行室內(nèi)采暖,這是可持續(xù)建筑冬天的主要給熱方式之一。第二,保證外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性,這是可持續(xù)建筑冬季保溫的主要措施之一。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著科技的發(fā)展,生產(chǎn)力的進(jìn)步,建筑專業(yè)已呈現(xiàn)出多元化的現(xiàn)象。而作為建筑趨勢(shì)的可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)是個(gè)全面系統(tǒng)的工程,它要求建筑的整個(gè)生命周期都是清潔、節(jié)能可持續(xù)的,強(qiáng)調(diào)的是建筑的綜合效益。
摘要:相關(guān)資料表明:我國(guó)建筑方面所消耗的能量約占社會(huì)總消耗能量的百分之三十,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、人口的持續(xù)快速增長(zhǎng),與商業(yè)建筑和民用住宅相關(guān)的能源消耗、碳排放都在明顯增加,在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下,提出環(huán)保、生態(tài)、節(jié)能、綠色、生物和氣候適應(yīng)性建筑,都是可持續(xù)建筑的有效實(shí)現(xiàn)路徑。本文對(duì)可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)的整體思路進(jìn)行了探討,并提出了碳抵償措施的實(shí)施建議,以供參考。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)建筑;能源管理;低碳節(jié)能;建筑一體化
可持續(xù)發(fā)展的思想主要體現(xiàn)在既能滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的原則。所謂可持續(xù)建筑,目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一的地定義,其設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)途徑主要是從生態(tài)方面著手。即“建筑設(shè)計(jì)需從根本上考慮與自然環(huán)境的關(guān)系,及對(duì)自然環(huán)境的影響”,二即“需減少建筑運(yùn)行過(guò)程對(duì)石油燃料的依賴性”。此種理念并不只是局限于技術(shù)方面,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了高效能源管理和行為轉(zhuǎn)變?cè)诮ㄖ?jié)能領(lǐng)域中的作用,因此,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的雙重目的,一種綜合性的可持續(xù)建筑建筑設(shè)計(jì)手法應(yīng)運(yùn)而生。
1 高效能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
高效能源管理系統(tǒng)在低碳建筑設(shè)計(jì)中占著最重要的位置,包括技術(shù)和非技術(shù)兩方面。技術(shù)方面主要包括能源管理網(wǎng)絡(luò)、能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析等;非技術(shù)層面需要解決能源管理與建筑用戶之間的關(guān)系。運(yùn)用能源管理系統(tǒng)有效地對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并監(jiān)督管理建筑實(shí)施過(guò)程,對(duì)節(jié)能設(shè)備的安裝和建筑用戶意識(shí)的提高有著積極的作用,直接促進(jìn)了可再生能源的利用。
(1)能源管理網(wǎng)絡(luò)
建筑能源管理系統(tǒng)包括從相對(duì)簡(jiǎn)單呆板的閉環(huán)控制,到特定為建筑單體或建筑群體設(shè)計(jì)的復(fù)雜數(shù)據(jù)檢測(cè)、儲(chǔ)存和交換系統(tǒng)等。經(jīng)過(guò)把能源測(cè)量裝置、溫度和照明傳感器與建筑能源管理系統(tǒng)相連接,按時(shí)監(jiān)測(cè)能量消耗信息,并利用自動(dòng)糾錯(cuò)軟件修正誤操作。
(2)能源運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析和采集
緊緊地只國(guó)家統(tǒng)一安裝的電表來(lái)讀數(shù)還有一定的局限性,原因是普通電表只局限于估計(jì)讀數(shù)沒(méi)有記錄測(cè)量日期和測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的功能。這就要求我們需求一個(gè)多功能更加完善的能源計(jì)量系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行能耗的按時(shí)記錄。在記錄時(shí)的同時(shí)所有能耗數(shù)據(jù)需設(shè)定同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的讀數(shù)時(shí)間,根據(jù)收集到的資料具體的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。假設(shè)建筑內(nèi)具備良好的控制系統(tǒng),建筑的供熱和制冷系統(tǒng)能耗應(yīng)與外部環(huán)境溫度成比例。例如,在供熱的時(shí)候,能耗隨著外部溫度升高而下降。如果數(shù)據(jù)比較分散則表明控制差;如果能耗偏離趨勢(shì)基線比較多,則表明了供熱設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題。假如供暖和制冷控制合理到位,那么數(shù)據(jù)在能耗趨勢(shì)線周?chē)?
2 低碳節(jié)能技術(shù)手段
低碳節(jié)能技術(shù)方面主要體現(xiàn)在建筑供暖、通風(fēng)、制冷、空調(diào)系統(tǒng)(即HVAC系統(tǒng))和照明系統(tǒng),在維持建筑的熱平衡等一些列情況下,運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段和新型產(chǎn)品,降低建筑物的能量消耗,主要體現(xiàn)在以下幾方面:
(1)維持建筑熱平衡
在建筑設(shè)計(jì)前期,要把本地氣候因素、陽(yáng)光照射角度、采光因素等考慮入設(shè)計(jì)中。從建筑物的屋頂、外墻到窗戶盡可能采用智能玻璃立面、高新技術(shù)隔熱產(chǎn)品等,從而以達(dá)到降低整個(gè)建筑物的外圍墻體的傳熱系數(shù),以降低用戶取暖和消暑的電能消耗。
(2)照明設(shè)備與控制系統(tǒng)
照明設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照建筑照明標(biāo)準(zhǔn)的來(lái)執(zhí)行,使用高效節(jié)能用電設(shè)備和燈具,并從使用者的角度出發(fā),合理安排環(huán)境照明和任務(wù)照明的設(shè)置。采用聲控或光控等智能控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)光,智能調(diào)光系統(tǒng)在確保舒適宜人的光環(huán)境的同時(shí),盡最大的限度減少電能浪費(fèi),充分體現(xiàn)在照明運(yùn)行過(guò)程中,挖掘節(jié)能減排的最大潛力。
3 可再生能源技術(shù)與建筑一體化設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)意圖主要體現(xiàn)在將建筑的使用功能與可再生能源的利用兩方面,只有將兩方面有機(jī)地結(jié)合形成多功能的建筑構(gòu)件,使建筑物各部分的功能相協(xié)調(diào)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。但是,就現(xiàn)在的情況可發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)比較適合新建建筑中,而對(duì)已有建筑物的改造方面,技術(shù)還需進(jìn)一步提高。
(1)光熱建筑一體化
太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能系統(tǒng)重要構(gòu)件,光熱建筑一體化設(shè)計(jì)則主要是將太陽(yáng)能集熱器作為建筑的一部分,并考慮到周?chē)h(huán)境的因素與建筑和諧統(tǒng)一的結(jié)合在一起。在確保集熱效果的同時(shí),有多種方式可對(duì)太陽(yáng)能集熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)用,包括在建筑屋面和陽(yáng)臺(tái)攔板等。可以說(shuō),最基礎(chǔ)是太陽(yáng)能集熱器在平面屋頂上的安裝,既簡(jiǎn)單又安全,在安裝的過(guò)程中集熱器接觸面較大,并且方向也可以適當(dāng)調(diào)配,以東西方向最佳。相反如果太陽(yáng)能集熱器是安裝在建筑外立面上就陷得較為困難但是這樣做的有點(diǎn)表現(xiàn)在其外觀上,給人一種視覺(jué)的美感,也間接解決屋面上集熱器面積及安裝角度受限的問(wèn)題。
(2)光伏建筑一體化
新建建筑在操作時(shí)運(yùn)用的是光伏建筑合二為一,這樣不僅有利于節(jié)能而且還可以減少碳排放量。運(yùn)用太陽(yáng)能電池板使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔?,最終通過(guò)逆變器完成直流電能與交流電能的轉(zhuǎn)變,從而獲取日常生活中所使用的電能。總而言之,相當(dāng)數(shù)量的電氣設(shè)備,例如電燈,可以采用直流電來(lái)代替交流電完成工作。綜上所述,直流分配網(wǎng)絡(luò)的大量使用(DCdistributionnetworks),不僅可以縮小能量配置,還可以加強(qiáng)可再生技術(shù)。試換種思維模式,當(dāng)今采用的太陽(yáng)能電池板發(fā)電與傳統(tǒng)的煤炭發(fā)電相比較其價(jià)格還是相對(duì)較高的。試想如果可以使電能價(jià)格調(diào)低,就會(huì)使光伏產(chǎn)品在建筑發(fā)電方面的有點(diǎn)發(fā)揮的淋漓盡致。因?yàn)樘?yáng)能電池板生產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)的提高也就影響了光電轉(zhuǎn)換率最終導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板價(jià)格降低。當(dāng)下的最主要的研發(fā)對(duì)象是傳統(tǒng)晶硅電池片的替代品研究,運(yùn)用不同基質(zhì)材料(比如薄膜聚化物)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致CIGS等各類低成本電池片的使用率逐漸加強(qiáng)。同一時(shí)間,建筑集成所使用的特殊方法――光伏組件雙面玻璃的封裝盛行起來(lái),為建筑商將光伏組件直接組成玻璃幕墻,擴(kuò)大電池片覆蓋建筑的面積,因而為提高電量輸出做出了新的構(gòu)想和展望。
(3)風(fēng)能建筑一體化
風(fēng)能建筑一體化發(fā)電的特點(diǎn)是低成本高效率。小程機(jī)器,在價(jià)格定位上仍有歧義,而中程機(jī)器(5~50kW),如果能夠科學(xué)合理的配置,那么其貢獻(xiàn)不可忽視。其中最為突出的事例是2007年6月竣工的巴林世貿(mào)中心(WTC),3個(gè)巨大的風(fēng)力渦輪螺旋槳按照獨(dú)特的空氣動(dòng)力學(xué)安裝到建筑中,每個(gè)直徑長(zhǎng)達(dá)29m,每次工作,這3個(gè)巨大的螺旋槳大約能給大樓提供11%~15%的電力,足夠給300個(gè)家庭用戶提供1年的照明用電。
4 碳抵償措施
碳抵償,也就是所謂的日常生活中CO2的排放量,并對(duì)其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本相互協(xié)調(diào),最后支付給專業(yè)部門(mén),運(yùn)用植樹(shù)、環(huán)保專案、可再生能源工程等方法,減少空氣中CO2的排放量。日常建筑施工中因?yàn)槭褂昧烁咝茉垂芾砑肮?jié)能技術(shù)等方法,能夠有效的分析和檢測(cè)建筑全壽命期間的碳排放量,運(yùn)用適當(dāng)?shù)奶嫉謨敶胧?,使碳減排能夠更好的進(jìn)展。需要考慮的是,對(duì)碳抵償策略意見(jiàn)不一,自愿減排項(xiàng)目沒(méi)有明確的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),從而使認(rèn)證、監(jiān)測(cè)等的實(shí)施在間接上受到阻礙,而不能從根本上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)。綜上所述,我們必須使上述措施都得到完善后再對(duì)碳抵償措施進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究。
5 結(jié)語(yǔ)
基于對(duì)節(jié)能和減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)一方面要做到高效能源管理另一方面還要做到暖通空調(diào)管理和照明管理等,最重要的是要處理好可再生能源技術(shù)和建筑一體化之間的關(guān)系,總之,在做到以上方案的同時(shí)還要加強(qiáng)社會(huì)成員的個(gè)人意識(shí)及個(gè)人行為,政府和企業(yè)應(yīng)該采取獎(jiǎng)懲分明的方式進(jìn)行監(jiān)督管理,更好的為可持續(xù)建筑的低碳設(shè)計(jì)做出貢獻(xiàn)。