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1.1特征
绿色建筑材料具备如下几个方面的特征:第一,主要使用天然资源进行生产,如尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。第二,在制造工艺和生产技术方面,更加注重对环境的保护,降低了材料生产过程对环境造成的破坏,不使用对人体或者环境有害的化合物,绿色建筑材料的配置,不使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物,并且不含有汞及其化合物。第三,绿色建筑材料对于人体健康有益,可以提升建筑物的居住品质。第四,绿色建筑材料能够实现循环利用,降低对环境的固体废弃物污染。
1.2分类
从绿色建筑材料的实用功效方面来看,一般可分为以下几类:
1.2.1空气净化建材
使用这类建筑材料,可以实现对环境的长期净化。具体来说,通过使用将玻璃、陶瓷等载体,在其中加入Ti02光催化剂,然后通过紫外线光照,就可以使空气中水分和氧气转化为活性氧自由基,而这些游离的自由基能使VOC、S02、NO等污染气体转为无害气体,从而就实现了对空气的净化。
1.2.2保健抗菌建材
这类建筑材料大致可以分为如下几类:第一,金属氧化物。这种材料有较强的抗菌能力,其抗菌效果依次为:Ago、CuO、ZnO、CaO、MgO。第二,含金属离子的、以硅酸盐为载体的抗菌剂(第一代)。第三,光催化抗菌净化材料(第二代)光催化抗菌净化都是利用光照射下产生的活性氧。因此,这类产品在环保方面有着非常广泛的应用前景。第四,稀土激活保健抗菌材料。这种新型抗菌材料,其抗菌效果要比上述几类强。
1.2.3多功能的绿色建材
多功能的绿色建材指的是,建筑材料在发挥其建筑物构成载体的同时,还能兼具其他对居住环境有益的功能。举例来说,第一,日本东陶公司研发出的一种新型瓷砖,可以抑制杂菌的产生和防止霉变。第二,绿色建筑材料可以调节室内温度,有的壁砖可以发挥调节室内温度的效果。
2环保节能绿色建筑材料的应用
2.1绿色建材在国内的应用
从总体上看,我国对绿色建筑材料的研究和应用尚处于起步阶段。同一些发展国家相比,我国目前还是以传统建筑材料为主。不过近几年,绿色建筑材料已经收到了社会各界的关注,人们对绿色节能低碳建筑有了比较深的认识。国家也在大力支持研制新型节能环保材料,鼓励建筑行业发展绿色节能建筑。
2.2应用价值体现
绿色建筑有着非常好的使用价值,例如,在建筑物中按照一定的比例加入绿色建筑材料,可以提高房屋居住的舒适度,使得其冬天室内温暖,而夏季则凉爽。根据相关的数据统计显示,绿色节能建筑物,同传统材料的建筑物相比,可以减少三成的电力消耗。并且这些绿色建筑材料,对人体有益,不危害环境,使用的资源大多来源于自然物,对资源造成的压力很小。
2.3绿色建材的应用现状
2.3.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材
在绿色建筑材料的使用方面,目前比较常见的就是墙体材料和一些维护机构板材。通过在主体建筑物加装这种建筑材料,可以降低建筑物的整体质量,并且起到良好的隔热保温作用,有利于降低建筑物的能源消耗。
2.3.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材
在建筑物的屋顶、地板以及门窗安装方面,可以使用合适的绿色节能建筑材料,对于提高建筑物的整体环保性能,有着十分重要的影响。一些新型的绿色节能建筑材料,安装在屋顶或者门窗上,可以有效提升建筑物的居住品质。
3绿色建筑材料发展瓶颈与趋势
3.1发展的瓶颈
建材市场绿色建筑材料发展的三大瓶颈:政策、成本、认知度。一是国家没有多少政策出台,仅仅是倡导。就像世博会所使用的绿色建筑,用完就拆了。这也涉及到第二点,也就是成本。造价会让开发商难以承受。大规模生产或许能使成本降低,但在技术上尚未实现。第三是消费者的认知度。建材市场绿色建材都将会是一个很大的趋势。建材市场绿色建材厂商的不规范生产也是影响其普及的一大原因。
3.2发展趋势
绿色建筑材料是一种新型的建筑材料,对于改善传统建筑材料带来的环境污染和资源压力,有着十分重要的人作用。可以说,未来绿色节能环保性建筑材料,其发展趋势会逐渐清晰,应用范围也会不断扩大。
4结束语
被动技术指以非机械电气设备干预手段降低建筑能耗,在建筑规划设计中合理布置建筑朝向、优化遮阳、提高围护结构的保温隔热性能、提倡自然通风等降低建筑供暖、空调、通风等能耗。被动式建筑中建筑师为建筑设计了密封的外壳,建筑几乎无法得到及散失任何热量,也无冷风渗透量。其采用超厚的保温材料和复杂的门窗,通过住宅本身构造做法实现高效保温隔热性能,利用人体及家电设备散热和太阳能为建筑提供热源,几乎不使用主动能源,即便需提供其他能源,尽可能采用清洁的可再生能源,在保证建筑舒适度的基础上提高能源利用效率,实现低能耗乃至零能耗。仅以加厚保温材料的做法在达到一定的限度后,其节能费效比呈指数式上升,根据国外资料研究,随着保温材料厚度的增加,建筑节能费效比急速增加,其间一个骤减点即为一定的保温厚度后供暖能耗急速降低的效果,则在建筑设计过程,需要我们细化设计要点,选取合理的参数,取得最佳节能费效比。围护结构保温和气密性是建筑物减少能耗,提高舒适性的基础。65%节能设计标准执行后,围护结构节能任务分解为40%~45%,即总节能量的60%~70%,可知采取良好节能效果的围护结构是建筑被动式节能的关键技术。
1)积极采用新型保温材料。以工业废渣粉煤灰为原料制备SiO2气凝胶或SiO2—Al2O3复合气凝胶,将其作为添加材料,制成新型复合保温材料,可有效改善保温材料的物理性能,并提高材料防火性能。
2)高性能外窗的研究与利用。高性能外窗是建筑节能重要的工作内容之一。考虑型材、玻璃、密封性能、窗型设计等影响窗户传热系数和密封性能的主要因素,选择新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。
3)非承重自保温体系研究与利用。非承重砌块自保温体系是由非承重自保温砌块和免拆复合保温模板构成的一体化新型复合体系。研究保温砌块材料、孔型,降低并达到建筑外墙传热系数限值,使用免拆复合保温模板对热桥部位进行处理,达到系统节能和防火。
二高效的主动技术
被动技术看似被动,其实最大限度的利用自身设计、构造和建筑材料,来主动实现建筑自我形式节能;而传统意义的主动式节能技术则指优化的设备系统,选用高效的设备实现建筑节能。本文认为两者是互补关系,前者实现建筑科学合理节约能耗,而后者可使建筑物能耗降得更低,主动式技术的采暖空调及照明是目前建筑能耗的主要构成部分,因此,从“开源节流”的设计角度出发,降低其能耗是建筑主动式节能的关键技术。
1)开发利用新能源和可再生能源。大力推动太阳能、浅层地能等可再生能源在建筑领域应用,实施项目示范、城市示范及农村地区县级示范,完善支持政策,努力提高可再生能源建筑应用技术水平,并做大做强相关产业,增强产业核心竞争力。
2)采用高效建筑供能用能系统及设备。建筑用能中,各种设备消耗的能源最多,占比最大。因此,严格按照设计标准及节能措施选取国家要求的高效节能产品。如室内空调器采用高效电机和压缩机设备;电脑方面采用液晶显示和自动节电休眠;光源采用高效节能灯具;机电动力设备采用如变频高效设备,高能效等级电力变压器等。
3)推行绿色照明工程。建筑照明设计,合理设计与选择照明灯具,克服照度不适、浪费严重,达到绿色照明目标,通过分区集控,实现照明灯具分区开关控制;场景设置,设置常见场景照明控制面板;个人调节,可达到节能的目的,更可体现人文关怀。
4)优化用能系统。建筑用能涉及到冷热源、输送效率、用能末端,作为系统整体进行研究,通过技术集成,提高用能系统能效。
运行环节的节能关键技术:在可行性技术支持下,对建筑设备实施系统化的运行技术措施,将绿色设计和绿色运行结合,实现理想的节能效果。
1)系统化的运行技术。建筑设备系统运行相互影响、制约,但又相互独立,从用能设备环节逐步分析,在不同时段、区域、参数优先级策略下,运行管理系统自调整控制方式,以期达到最佳节能及舒适度效果。系统化的运行技术立足建筑运行设备的控制系统集成信息,具有集中管理、分散控制、系统联动等特点,实现各相关系统之间的软件联动控制,确保建筑设备处于高效、节能、最佳运行状态,并可提供舒适的工作环境。
2)混合照明智能控制技术。混合照明方式,以自然光为主,自然光不足时,辅助以人工光源。将自然光技术与光导管技术相结合,既可扩大自然光利用范围,又可节约一次能源。混合照明系统智能控制系统由于局部自然光影响,其照度分布为自然光及人工光源照度耦合矢量场,且自然光受外界条件影响较大,则人工照明拟采用调光控制,目前调光控制可分为分阶调光控制和连续调光控制。两种调光方式的比较:分阶调光成本较低、容易实现;连续调光可与光导采光系统无缝结合,更具节能潜力,且可防止工作面照度跳变,达到预设定照明效果。
3)中央空调智能控制技术。中央空调系统涉及冷热源产生环节、输配网环节及末端环节,各个环节息息相关且相互影响制约,则其控制系统应观全局而非单个测量参数调控技术的堆砌。基于参数控制模型优化的系统突破传统的定流量控制模式,实现空调冷媒流量跟随负荷变化而变流量运行;改变目前用能系统的离散控制,从宏观上把握及分析建筑设备运行状况,根据负荷实时在线修正及调整设备运行状态,特别是对动力设备加减及群控具有明显的节能效果,特别的,实际运行工况参数与控制模型参数可相互校正,即可自调整系统控制因子,使之更符合实际运行状况。
三结语
绿色建筑材料相比于传统建筑材料应当具备以下的接几个特征:第一,在生产过程中应当以高新技术作为依托,最大限度的减少天然资源和能源的使用,最大程度地利用尾矿、废液、废渣等废弃物;将产生的有毒、有害物质和废料量降至最低;禁止使用甲醛、芳香族碳氢化合物、卤化物等,并且材料成品中不能含有铝、汞、铬及其化合等等有害物质。第二,在使用过程中最大程度满足人们在居住时对安全、健康、环保、卫生、美观等需求,同时具有防火、调湿、除臭、调温等功能,并具有良好的耐久性能。第三,对已经完成使用寿命的材料能够循环再生使用,或者可以转化成为对环境无明显影响的物质。因此,绿色建筑材料的本质就是减少对能源、资源的消耗,降低对生态环境的污染,能够进行重复循环再生使用。
二、绿色建筑材料对城市生态环境保护发展的必要性
1、建筑材料发展趋势的影响
随着全球经济发展不断提高,越来越多的人意识到绿色建筑材料的重要性,强调了健康、环保的必要性,着力研究利用少量自然资源、降低环境污染的良性建筑材料,为保证人与资源环境和谐发展做后盾。因此,人们在建设城市文化时应当不断思考和反思使用建筑的科学性和合理性,从而使建筑材料在生产过程、使用过程和再生过程中造成的环境负荷与材料性能相协调。研究和使用绿色建筑材料是为了使人们在生存发展中减轻对生态环境造成的符合,致力创造绿色建筑文化,进而体现人与自然和谐发展的精神。
2、经济、资源可持续发展的需要
二十一世纪的人类面临着资源、人口、土地。环境等各个方面的压力,为了协调保护环境与利用资源之间的关系,人类需要良性建筑物创造绿色建筑文化。因此,研究和使用绿色建筑材料和设计建造人们事宜生活的生态环境受到了强烈的关注和重视。结合我国的市场经济发展以及我国居民的需求来看,利用高新提高建筑材料的性价比,促进建筑材料产品的更新换代,研究和使用绿色建筑材料能够满足经济可持续发展的需求。
3、满足建筑材料与环境的适应性需要
我国的建筑工业发展自改革开放以后一直持续了资源消耗高、成本投入高、能源消耗高、污染指数高的“四高”路线,传统建筑材料对使用性能的极度追求和建筑材料与环境适应性的严重忽视是导致我国工业发展还严重依赖于水泥、玻璃、陶瓷、塑料等材料。由于我国的传统建筑材料一般都具有较强的针对性,主要针对特别的场合进行研究开发,使得建筑材料具备多样性,因此无法对建筑材料回收和再利用,长期使用传统建筑材料使得环境协调性较差,并且不能以少数绿色建筑材料取代大量传统建筑材料。因此,在今后的建筑设计、建筑材料设计和生产过程中应当更加注重生态环境问题,必须着重保护生态环境平衡,减轻使用传统建筑材料给生态环境带来的负荷,协调建筑材料与环境之间的关系。
三、绿色建筑材料在绿色建筑文化中的应用及重要作用
我国虽然资源占有总量位居世界前茅,但是资源人均占相对较为贫乏,因此,对节能环保的绿色建筑材料的需求相对较高。目前,我国已经在绿色环保节能建筑材料中取得了不菲成绩。
1、绿色建筑材料的应用
(1)新型墙体材料
墙体材料是建筑材料中的重要组成部分,必须以建材绿色化为主导,合理利用有限的资源,将保护土地和环境相结合,通过限制粘土砖、优化墙体材料,使其有利于生态平衡。技能符合国家的政策要求,又能改善建筑物的使用功能。坚持因地制宜、综合利废的原则,充分利用本地资源,综合利用工农业废渣等生产墙体材料。
(2)保温隔热材料
我国大部分地区采用的保温节能墙体可以最大程度地减小墙体的传热活动,外墙的传热活动比例较大,墙体保温根据保温层的不同位置进行划分为外墙外保温、外墙内保温、中空夹心复合墙体保温。目前,我国的外墙保温技术得到了快速发展,成为了节能建筑材料中的重点。
2、绿色建筑材料对建筑发展有主导作用
绿色建筑材料是建筑安全、健康的基础,采取先进的生产技术,减少天然资源和能源的使用,增加对工农业、城市固态废弃物加工生产的无污染、无毒害、无放射性、可回收循环使用、有利于保护人体健康和环境的健康材料是保障绿色建筑文化的基础。随着政府部门对绿色建筑材料的重视程度日益增大,绿色文化在社会发展中的地位呈不断上升的趋势,各级政府为了响应社会对绿色建筑产品需求的呼声,制定了相应的建筑环境安全建设的发展规划,以此满足人们对绿色建筑文化的需要。
四、结束语
论文摘要:文章从确保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用资源、降低环境负荷、长寿多适和经济性等几个方面来分析了绿色建筑的设计要点。
建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。然而,一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理,不仅花费了更高的资金,而且也并未取得预期的环保节能效果。
1、确保人的健康
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料,如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高外围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命 设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
事实上,绿色建筑由于能源、资源的节约会大大降低建造和使用成本,其自适应性设计也会显着降低后期的哦维护和改造费用,并降低环境成本,其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料,并建立整体建筑系统投资优化的概念,从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。
论文摘要:文章从确保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用资源、降低环境负荷、长寿多适和经济性等几个方面来分析了绿色建筑的设计要点。
建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。然而,一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理,不仅花费了更高的资金,而且也并未取得预期的环保节能效果。
1、确保人的健康
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料,如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
事实上,绿色建筑由于能源、资源的节约会大大降低建造和使用成本,其自适应性设计也会显著降低后期的哦维护和改造费用,并降低环境成本,其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料,并建立整体建筑系统投资优化的概念,从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。
论文摘要:文章从确保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用资源、降低环境负荷、长寿多适和经济性等几个方面来分析了绿色建筑的设计要点。
建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。然而,一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理,不仅花费了更高的资金,而且也并未取得预期的环保节能效果。
1、确保人的健康
绿色建筑设计的重要任务是确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。设计中尽可能地采用低毒或无毒材料,如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗
在建筑设计过程中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。
2.2减少建筑使用过程中的能耗
在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高外围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
3、合理利用资源
3.1清洁能源的利用
太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。
3.2回收利用旧建筑材料
加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。
4、降低环境负荷
在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。
4.1选择环境负荷小的建筑材料
建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。
5、使建筑长寿多适
5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命
设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
5.2采用灵活多适的设计手法
建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。
6、满足经济合适性原则
人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。
事实上,绿色建筑由于能源、资源的节约会大大降低建造和使用成本,其自适应性设计也会显著降低后期的哦维护和改造费用,并降低环境成本,其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料,并建立整体建筑系统投资优化的概念,从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。
【关键词】绿色建筑设计;特征;设计原则;设计要点
市场经济的发展,人民环保意识的提升,对于现实中的企业来说,讲究企业与社会综合效益的总体提升的呼声越来越高,下文对绿色建筑设计进行一系列的展望,期待环保型建筑工业的日益发展,以提升社会的环保效益,促进环境的改善。
1.绿色建筑设计是未来的建筑设计发展方向
随着传统石化能源的枯竭和人类生活环境的恶化,人们越来越清醒的认识到人类与自然和谐共生的重要性。绿色建筑没计,不但能够很大程度的节约能源,更能在保护环境和减少污染问题上提供建设性的成果。因此,可以说绿色建筑设计时建筑设计未来的发展方向。绿色建筑设计是人们在经历了长期发展后理性反思的结果。我国是个人口基数庞大的国家,人均资源非常匮乏,因此在我国推行绿色建筑设计,不仅仅是出于资源匮乏的考虑,更加是对我国长远的资源保护和环境保护的规划。所以结合我国的经济、环境、气候条件,采用绿色建筑设计理念进行绿色建筑设计,实现节能、节地、节水、减少环境污染和改善居民住宅舒适度。绿色建筑是―项系统的工程,它不但在建筑设计上要追求绿色,同时在建筑施工过程中也要遵循绿色原则,这种绿色建筑设计理念,必定将成为未来建筑设计的发展方向。
2.绿色建筑设计的概念和特征
2.1绿色建筑设计的概念
所谓“绿色建筑”是指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们最大限度提供健康、舒适、低耗、无害空间,拆除后又对环境危害降到最低的建筑。因此,”绿色建筑”可以理解为在建筑寿命周期内,通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。是指以消耗最小的能源、资源与环境损失,换取最好的人居环境的建筑。绿色建筑能为人类提供―个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时能实现最高效率地利用能源、最低限度地影响环境。它是实现“以人为本”、“人一建筑一自然”三者和谐统一的重要途径,也是我国实施二十―世纪可持续发展战略的重要组成部分。
2.2绿色建筑设计的特征
首先,绿色建筑没计应该有节能的特征。这是绿色建筑最重要的特征之一,体现的是人与自然地和谐相处,通过科学合理的设计,最大限度地利用环境中的太阳能、风能、地热能、生物能等天然能源和可再生能源。降低对对自然有污染的传统火力发电电能的利用,防止污染。其次,绿色建筑还应有环保的特征。绿色建筑从最开始的设计,到后来的施工和最后的拆除,都应该注重对周围环境的保护,合理利用土地资源,使用无污染的建筑材料。再次,绿色建筑的舒适安全特征,绿色建筑强调的是以人为本的建筑理念,建筑内部的布局设计应该注重安全性,同时要有良好的采光和通风设计。绿色建筑设计应该遵循以上概念和绿色建筑设计的特征进行合理的设计,充分体现绿色建筑设计的人性化和环保性。
3.绿色建筑设计的常见方法
3.1绿色建筑设计的前期策划。鉴于绿色建筑设计的人性化,绿色建筑设计应该是在设计师和用户共同策划下完成的。设计师要充分考虑绿色建筑的环保性和节能性等特点,进行初步的设计,设计初步定稿之后还要充分听取用户对于建筑设计的要求,做到设计的人性化。同时还要保证项目的设计要经过广泛的论证,这样才能保证设计方案的优化,在设计决策阶段解决问题。
3.2绿色建筑方案设计中的重点方面。最大限度地利用自然资源,如自然风和自然光。在进行建筑设计时要考虑建筑长期的成本计算,而不仅仅只是考虑工程本身所花费的成本。要考虑到绿色建筑后期对材料的回收利用,要最大限度地满足住户的舒适度,必须要考虑到适当的生态策略技术。允许在设计阶段有不同的设计方案,在选择设计方案时要协同各设计方案的优点,取长补短,力求使设计方案最佳,在设计时要考虑为群众设计活动场所。
4.绿色建筑设计的设计要点
4.1重视整体设计
整体设计的优劣将直接影响绿色建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于―个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性能很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在经济拮据的情况下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
4.2因地制宜
绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投人,而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。某种建筑平面或户型在―个地区也许是适合气候特点的典范之作,而搬到另―个地区则会成为最蹩脚的抄袭。
4.3尊重基地环境
在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是―个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合和协调,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
结束语
绿色建筑在科学发展观的指导下遵循可持续发展原则,体现绿色平衡理念,通过科学的整体设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。
参考文献:
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关键词:绿色高性能混合土;建筑材料;可持续发展
随着我国科学技术的突飞猛进,对于新型混凝土的研究有了长足的进步,但是由于研究过程中过于偏重其物理综合性能,造成其耐久度与环保程度过低,因此向人们提出了相关研究的新方向,而绿色高性能混凝土材料就是将之前材料的性能与建材的可持续发展结合到一起,因此本论文就对这种材料的性能与发展方向进行相关的探讨。
1 建筑工程材料的使用现状与可持续发展
在当今可持续发展是一个热门的话题,也是党和国家在近期社会发展的根本性战略,即要求我们在发展经济的同时,要解决好其与环境、资源等方面的关系,促进社会的协调发展,我国现在面临着众多的大型公共设施的建设工作,所以对于建筑材料的要求也就是更加的严格。混凝土一直是建筑行业的核心材料,应用范围广泛、力学性能较好,同时其还可以将一些工业废料进行相关的在应用,所以自从将水泥混凝土视为建筑的主要材料之后,我们便开始毫无节制的滥用地球资源,使其遭到了巨大的破坏,直到地球出现明显的环境危机时,人类才开始真正的意识到环境保护与能源发展等因素之间的联系,所以本文所讨论的绿色高性能混合建筑材料的出现,相关研究人员认为能从根本上引导建筑行业走向可持续发展的道路。
2 绿色高性能混凝土的性能与环保措施
2.1 高性能混凝土与绿色高性能混凝土。绿色高性能混凝土(GHPC)的提出是基于高性能混合土(HPC)的概念提出的,在九十年代以前,人们总是过于偏重于混凝土某些综合性能的研究,而往往忽视其耐久性的研发,所以人们提出HPC的概念促使对其施工性能与使用的耐久性进行提升,HPC的定义一般为具备人们所期望的能力,但是传统材料往往无法达到要求的这种混凝土,我们称之为HPC,其具有相对于与局限性,它一般有着如下几个优点:(1)强度高,一般具有传统材料不能达到的强度,在施工中可以减少材料的使用,提升建筑的美观效果与结构挠度等方面的要求;(2)耐久性好,在建筑中的使用时间远长于传统材料;(3)施工性好,在正常的施工条件下可以达到最好的建筑效果,混凝土结构密实均匀。
由于混凝土的优良性能,致使我们在日常建筑生产中过量的使用,这对环境的影响十分惊人,据相关研究表明,每生产一吨水泥要排放同等重量的二氧化碳,同时还有大量的温室气体,还产生大量的烟尘,对环境有着十分不利的影响。水泥厂也是耗电、耗煤大户,所以一定要提高混凝土的绿色度,采取有效的措施来减少水泥的使用量,同时在混凝土中科学的加入粉煤灰等成分以提高性能,这样可以减少生产混凝土所产生的温室气体排放,对环境起到保护的作用。再这样的标准下所生产的混凝土即为绿色高性能混凝土。
2.2 绿色高性能混凝土的特点。简单地概括,具备以下几点性能的HPC可以算得上是合格的GHPC:
2.2.1 生产过程中所使用的水泥材料必须符合绿色水泥的标准,其他辅料砂石等的开采则要符合自然规律,不能对环境造成大规模的破坏;
2.2.2 在建筑过程中尽量的控制水泥的使用量,进而从一定程度上减少生产过程中的附属品―温室气体,粉尘等有害成分,达到保护环境的目的。
2.2.3 在水泥的制造过程中添加适量的工业残渣,一方面减轻工业垃圾处理的负担,另一方面可以提升水泥的性能与持久性,使其在建筑过程中表现出更优良的性能;
2.2.4 发挥HPC材料的有点,通过减小建筑体积从而减少混凝土的用量,进而节约各种相关附属材料的消耗;同时提高混凝土的耐久性,延长寿命,进而减少维护费用与其他自然资源的浪费;
2.2.5 对被拆除的建筑所产生的混凝土废料重新加以利用,研究开发循环可再生利用混凝土,促进建筑行业的可持续发展。
2.3 发展绿色水泥的几点举措。为了加快我国建筑材料绿色化的进程,我们在日常工作中应该从下面几个方面着手:
2.3.1 开拓原材料市场资源,加大对于新原料开采地的勘测力度,从根本上摸清各地资源储备情况,同时避免对现有的较高品位的水泥矿山的过分开采,否则过不了几年就会面临无处开采的窘境。
2.3.2 采取一切可行的技术措施,对生产水泥过程中的能耗进行有效降低,我国现在平均生产每吨水泥要耗费155公斤标准煤,而世界先进水品仅需耗费103公斤,可以看出仍旧有很大的差距,所以我们可以引进先进的新型干法生产线,提高所用煤粉的利用率与改善粉磨设备。
2.3.3 发展散装水泥,在生产后以散装的形式运输与储备,这样可以有效的减少包装纸或塑料袋的使用,防止了二次污染,同时通过散装的方式也能有效地减少混凝土生产过程中的二次污染。
3 未来绿色高性能混凝土的研究方向与改进举措
GHPC的应用从原材料到具体施工过程中的各个环节均有体现,如果只重视对于其产业结构的调整是远远不够的,所以对于生产过程有以下几个改进方向:
3.1 加强混凝土技术科研的力度,提高国内行业标准,对从业人员的环保意识要加以培训,深刻的落实绿色材料概念的影响,加强生产流程各环节对其重视程度;
3.2 对于传统的混凝土生产方法要加以改进与设计,敢于在施工中配加一定量的活性复合材料来提高混凝土的性能,同时提高施工人员的质量与把控意识,在施工过程严格实行国家标准;
3.3 重视起工业废渣在实际施工过程的二次利用,通过研发适宜的加工方式与设备,充分的利用其活性,在施工过程中还要注意从优选择适宜的工业废渣应用到实际生产;
3.4 研究和制定规范的GHPC质量控制标准,系统而规范的对整个绿色高性能混合土材料的生产流程进行规定,并对混凝土质量评价指标进行改善,在新标准中加入耐久度的相关指标,提高行业与国家标准的要求,为推广GHPC制定优待政策。
4 结语
我国是自然资源相对较为贫乏的国家,在建筑材料的可持续发展道路上,我们只有寻求新的出路与应用新技术才能提高我国建筑行业的技术水平,通过大力开发与引进绿色建材技术,同时加强对绿色高性能混凝土建材配套技术的研发,提高混凝土的绿色程度并从根本上降低生产成本,这样才能引领我国建筑行业走上这条健康的、可持续发展的道路。
参考文献
[1] 卓玲,陈宝[,朱海平,陈玉庆,黄伟杰,朱志术.绿色建筑材料学科发展研究报告[J].海峡科学,2015(01).
关键词:绿色建筑,建筑节能,生态环境,理念
1前言
建筑业在改善和提高人居环境功能质量的同时,在建筑规划、设计、施工、运行维护和拆除或再使用的全寿命过程中应考虑环境影响,促进资源和能源的有效利用,减少污染,保护资源和生态环境,即发展绿色建筑。
一、绿色生态建筑内涵与要求
要做到四点:一是在建筑工业中实现高效、节能、使用再生、不产生副作用的建材产品。二是建材的研发应更多地致力于可再生的建筑材料。并尽快扩大这种材料的使用范围。三是注重工程建设中的能源节约,尽量使用节能降,能够再生的天然材料,四是建材原料从使用到回收是否影响环境的污染,也是划定生态建筑的重要标准。
二、绿色生态建筑设计原则
(一)讲求节约能源
绿色生态建筑,最重要的是要遵循节能原则,也就是节约能源、资源、无害化、无污染、可循环。建筑材料使用应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时还要严格做到建材的无害化(无污染,无辐射)。绿色生态建筑的设计,要求利用各种手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,实现向自然索取与回报的平衡,构建一个和谐高效利用以源的生存环境。
(二)讲究生态和谐
建设绿色生态建筑,其次要做到生态和谐。也就是要注重研究建筑物旁边的植被、微生物、动物和人之间的关系,强调各种物体之间的共生共荣,强调人与自然和和谐统一。这些都可以通过植被的多样性、自然水资源的保护和利用、化学污染的降低来体现,这样就营造建筑旁边的环境质量。
(三)设计科学。以人为本
“以人为本”应当是设计的根本原则。这是因为,人是社会的主体,追求高效节约决不能以降低生活质量、牺性人的健康和舒适性为代价。在以往设计的一些太阳能建筑中,有相应一部分是服务于经济落后地区的,其室内热适度较低,没有认真做到合理设计和以人为本。随着人们生活水准的不断提高,这种标准的“绿色生态”建筑很难再有所发展,也必将被社会所淘汰。从另外一个层面来讲,这与国家宠观要求也是相符的。
(四)从实际出发,不照搬盲从
绿色生态建筑应该着重强调的是要因地制宜,从实际出发,不能照搬盲从。我国的绿色彩生态住宅设计存在一种很普遍的现象。很多设计者喜欢照搬西方的现成设计,认为西方的就是好的。殊不知,西方发达国家与我国的建筑模式很不相同。其次,绿色生态建筑设计也应该讲究地域性特点。建筑设计应充分结合当地的气侯特点及其他地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。
二、绿色建筑在总平面设计时的思考
(一)场地的全理选址与设计
绿色建筑的场地选址应避开建筑抗震不利的地质环境,选用无洪灾、泥石流威胁,无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源的场地。
进行场地设计时,应结合建筑场地的现有条件,充分保护和利用原有场地上有价值的树木、水塘、水系等,采取措施提高土地生态价值。在有天然河道的场地设计中,充分利用天然河道与人工水景相结合,利用天然河道的不资源作为场地灌溉和人工水景的用水需求,达到节水的目的;在山地场地设计中,采取合理的建筑布局,充分利用场地的生态环境,可以采取庭院式建筑,对建筑的采光需求、自然通风达到生态化的设计;在适宜的场地设计利用地下空间,可利用地下空间作公共活动场所、停车库或储藏室等用途,亦可根据当地实际情况结合民用建筑工程修建地下人防工程,达到节地的目的。
(二)景观与绿化设计和合理化
建筑实体材料有很强的蓄热能力,这将导致城区内热量时间得不到期挥散,甚至会导致建筑场地的的热岛效应。总平设计时,可根据当地的条件和植物自然分布特点和土壤条件,栽植多种类型植物、乔、灌、草结合构成多层次的植物落,结合实际情况适当增加绿化面积是改善有效生态因素。绿化在调节环境的温度和湿度的同时还可以结合景观小品的设计,发挥美化环境、净化空气和降低建筑热岛效应的影响,营造由树木花草等植物组成的自然环境与建筑和人和谐共处的画面。
三、绿色建筑在建筑单体设计时的要点
(一)因地制宜。绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。科技论文。气侯的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气侯特点及其他地域条件,最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入,而南方炎热地区则更多的提要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。科技论文。某种建筑平面或户型在一个地区也许是适合气侯特点和典范之作,而搬到另一个地区则会成为最蹩脚的抄袭。
(二)尊重基地环境。在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气侯、水资源、土地使用、交通、基础设施,能源系统,人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
(三)重视整体设计。科技论文。整体设计的优劣将直接影响绿色建筑铁性能及成本。建筑设计必须结合气侯、文化、经济等诸多因素进行缩合门析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在少花钱的前提下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
(四)建筑总体格局的合理设计
建筑格局的设计在要考虑场地的功能组织,对建筑单体、人流、车流等诸多活动在空间上的合理安排的同时,建筑总平面设计要有利于冬季日照并避开主导风向,夏季则利于自然通风。可以利手场地自然条件,合理设计建筑体形、朝向、楼距,采取有效的遮阳措施,充分利用自然通风和天然采光;采取不同建筑层次的组合,南高北低的建筑布置,形成高低错落有致的格局,达到日照充足、采光合理、通风舒畅的总平规划,实现对可再生能拳的最大限度的和利用。协调建筑与景观格局的合理设置,实现中水的合理利用,采用建筑自身优质排水作为再生水源,使建筑中使用者生活用水的经过净化处理后,供给景观用水。
(五)创造健康舒适的室内环境,健康、舒适的生活环境包括:使用对人体健康无害的材料,控制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等,符合肥人体工程学的设计;室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境。
(六)应用减轻环境负荷的建筑节能新技术能源使用的高效节约化。减轻环境负荷的建筑节能新技术能源使用的高效节约化包括:根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统;注意能源的循环使用,包括对二次能源的利用。蓄热系统,排热回收等;使用耐久性强的建筑材料;采用便于建筑保养、修缮、更新的高计;设备坚井、机房、面积、层高、荷栽等设计留有发展余地。
(七)使建筑融入历史与地域的人文环境。融入历史与地域的人文环境包括以下几个方面:对古建筑的妥善保存,对传统街区景观的继承和发展;继承地方传统的施工技术和生产技术;继承保护城市与地域的景观特色,并创造积极的城市新景观;保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。
结束语
要实现人与自然、建筑与环境共生的绿色建筑,需要对传统的建筑理念进行反思。任何一个绿色建筑的实施离不开绿色建筑的策划,科学、合理、有序的策划有助于绿色建筑实现社会效益、经济效益和环境效益的统一。
参考文献
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[论文摘 要]近年来,随着全球能源危机日益严重,新型建筑节能材料应运而生,新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。
据统计,目前我国建筑行业每年平均以20亿平方米左右的速度发展,但另一方面,目前建筑能耗已占全社会终端能耗的27.5%,这一数据还不包括在建材生产和建筑施工过程中的耗能。建筑节能是指通过提高墙体、门窗、屋面f统称围护结构)的保温性、密封性,以降低采暖、空调等设施的能耗,达到改善居室环境和节约能源的目的。而提到建筑节能,应该说与建筑材料有密切关系。目前我国新型的建筑节能材料不论在产品构成、总体工艺水平还是产品质量上都远远不如发达国家。这就涉及到一个节能功效的问题。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。而当国内正在讨论如何提高建筑节能率的时候,国外已经在考虑如何减少二氧化碳而导致的“温室效应”:当国内正在研究节能材料的同时,国外已经将新型的节能建筑材料推广到全世界,并尽可能将节能率提到极限。
1.建筑节能的概念
建筑节能是社会发展的需求,它有利于缓解能源紧缺问题:建筑节能是环境保护的需求,它有利于减轻大气污染现状:建筑节能是建筑业进步的需求,它有利于巩固企业市场地位。
我们这里所说的建筑节能是指在满足人们正常生活,学习和工作需要的前提下,在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中,采用新材料、新技术,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷,照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,降低能耗,合理、科学、有效的利用能源,从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。简单来说,就是用尽量少的能源,过尽量舒适的日子。
2.新型材料在建筑装饰节能中的应用
2.1新型节能墙体的应用
新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在总的墙体材料中占据的比例仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。欧美等发达国家的砖产量已基本趋于稳定。在产品技术方面主要向大孔洞率、薄壁方向发展。发达国家粘土砖已成为一种高档装饰材料,点缀于建筑的内外墙。混凝土空心小砌块主要向装饰、轻质、保温、隔热方向发展;加气混凝土制品向轻质、高强方向发展。国外加气混凝土容重普遍在400-500kg/m3:非承重产品容重降低到300kg/m3,且原材料大量采用工业废渣。国外建筑复合墙体具有重量轻、保温隔热、隔声效果好等特点。
2.2节能门窗的应用
建筑门窗是建筑围护结构的组成部分,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感部位,是墙体热损失的5-6倍,因此门窗的节能对整体建筑节能具有很大意义。门窗的耗能究竟在建筑物的总耗量中有多大呢?以采暖居住建筑的耗热量进行分析,此类建筑的耗热量由建筑物围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透量两部分组成。根据有关实际测量资料分析结果是:窗户的传热耗热量与空气渗透耗热量相加,约占全部耗热量的50%以上,节能的概念在国家标准中包括对门窗的强度(抗风压性)、气密性、水密性的具体要求。建筑门窗的节能除了从提高玻璃和框扇本身的热工性能和尽量使用中空玻璃并保证中空玻璃的密闭性外平板玻璃向着控制光线、节约能源、安全可靠、减少噪音等多种功能方向发展。还应该从玻璃和边框接缝以及门窗框扇搭接处的严密程度着手,因为各搭接处严密才能保证空气流通量的减少。 转贴于
2.3节能屋面的应用
通常屋面保温是将容重低、导热系数小,吸水率低,有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板,聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等:散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩,蛭石、陶粒、浮石废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等:现场发泡浇注的有硬质聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
2.4其他方面的节能应用
在欧洲矿渣硅酸盐水泥用量占水泥总量20%:荷兰矿渣掺量为50-70%的矿渣硅酸盐水泥占水泥销量的60%:在日本矿渣掺量已占水泥的25%。高强度水泥基材料(MDF、DSP)复合配制的超高性能混凝土将使混凝土行业能更好地适应建筑施工机械化、自动化和智能化的要求。
太阳能是常被建筑利用的可再生能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用资源的可再生途径在利用太阳能的时候,要把太阳能的装置和建筑有机的结合起来。
3.结束语
随着我国科学技术的飞速发展,可持续发展战略思想深入人心,建筑节能技术发展空间广阔,对新的节能材料的开发与应用势必成为今后研究的焦点,通过建筑节能新材料应用研究最终达到节省消耗,节约能源的目的。可以相信,大力推广环保型建材,运用现代高科技手段进行设计,采用无污染的生产技术,实现建筑可持续发展会逐步变为现。绿色环保型建筑是一个符合可持续发展的绿色建筑,是人类与自然和谐相处的产物,环保建筑是人类文明的标志,是人类保护自己的生存环境的明智的选择。要有意识地保护人居环境,创造良好的居住环境。在设计与做法上力求做到自然与人的协调,为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。
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关键词:绿色建筑;实施方案;研究
绿色建筑是在建筑的全寿命期内,最大限度的节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶绿色建筑花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的室内布局非常合理,尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为居住者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
开展绿色建筑行动,对转变城乡建设模式,破解能源资源瓶颈约束,改善群众生产生活条件,具有十分重要的意义。把生态文明融入城乡建设的全过程,树立全寿命周期理念、切实转变城乡建设模式、提高资源利用效率,合理改善建筑舒适度,全面推进绿色建筑行动,推动城乡建设走上绿色、循环、低碳的科学发展轨道,加快建设资源节约型和环境友好型社会。
一、建筑行业责任重大
中国的能耗结构中,建筑的建造和使用占据了大约30%,与建筑相关的工业和交通占据了16.7%,两者相加达到了46.7%。中国目前总数达到430亿平方米的既有建筑中,95%以上为高能耗建筑。每年新建的房屋面积占到世界总量的50%,每年新增的20多亿平方米的建筑中,仍有80%以上的建筑是非节能建筑。2011年3月5日,国务院总理在“两会”上作的政府工作报告中提出,要加大既有建筑节能改造投入,积极推进新建建筑节能,大力发展循环经济。温总理还指出,“十二五”单位GDP能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%。该报告让我们看到了绿色建筑在未来发展的广阔前景和商机。绿色建筑不仅是经济发展方式转变的具体体现,也是产业升级、结构调整的重要环节。
二、绿色建筑的理念
绿色建筑正是遵循了保护环境、节约资源、确保人居环境质量这样一些可持续发展的基本原则,由西方发达国家于20世纪70年代率先提出的这样一种建筑理念。“能源环境设计先锋奖”(Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System)。目前在世界各国的各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中,被认为是最完善、最有影响力的评估标准。LEED_NC( 新建筑 )LEED_EB( 既有建筑 )LEED_CS( 毛坯房 )LEED_CI( 室内装修 )LEED_H( 独立住宅,目前只能在美国本土认证 )LEED_ND( 4万平方米以上的社区开发 )LEED for School、LEED for Healthcare、LEED for Retail则是针对具体的建筑市场开发的针对性产品。
三、推广绿色建筑存在的问题
很多人士没有弄清绿色建筑的本质含义,根据字面意思,认为绿色建筑只是将建筑物周围和内部进行绿化。也有人谈到绿色建筑,立刻联想到高成本、高技术、高绿化,靠高科技堆砌起来的才是绿色建筑。绿色建筑并不是一定要采用高新技术,它可以利用常见的健康材料向人们提供一个清洁而舒适的室内环境,达到居住环境和自然环境的的协调统一。建筑界发表了许多关于绿色建筑的论文,但论文大多都停留在绿色建筑设计的理论框架、设计原则、国外工程介绍,理论知识丰富,但是缺乏国内绿色建筑的实例,设计师在实践时,没有可供参考的例子。设计师在工作中缺少通盘考虑,很多项目是在建筑完成后才考虑绿化、围护结构节能和新材料的应用。如果仅考维护结构节能、提高建筑周围的绿化率,并不能提升建筑的整体性能。
四、绿色建筑设计的对策
绿色建筑是一个宏观的概念,材料的循环再利用,新能源的开发等很多问题都不应停留在个体建筑上,建筑师应该着眼大局,将其放在城市整体规划中进行思考;绿色建筑中出现的许多技术问题,比如污水处理、太阳能的采集和利用,不仅仅是建筑专业范围内的问题,还需要建筑师和其他专业的工程师相互配合,共同解决。技术的选择决定绿色建筑的设计水平,一般绿色技术包括两种情况,一种是在传统的技术基础上,按照资源和环境的要求,共同改造重组所做成的新技术,第二种是把其他领域的新技术,包括信息技术,电子技术等,按照要求引领进来。
充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适当地气候条件的平面形式及总体布局。在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。绿色建筑外部要强调和周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在绿色建筑有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电壮装置,以充分利用环境提供的天然可再生资源。随着全球气候的变暖,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源。节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也应运而生。
【关键词】生态住宅 设计技术 策略 趋势
中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
近年来, 资源和环境的问题引起了人们的广泛关注。我们知道,住宅建筑可以说是人和自然环境相互关系中的重要因素, 也是人类实现可持续发展的重要环节之一。改革开放以来,随着我国经济的发展,人们的生活水平不断的提高, 所以人们对住房的要求也是越来越高,清新优雅的自然环境成为了人们追求的趋势,也有越来越多的人希望能够回归自然, 来享受轻松舒适的生活。近几年, 我国建筑行业有了较大的发展,建筑行业在可持续发展理念的指引下,已经进入了生态建筑时代。所以就如何真正做到保护生态环境、节能节地已经成为了当前建筑设计关注的焦点问题。由此“ 生态住宅” 的新概念就产生了。以下就结合新江湾九里以及宁波•卡纳湖谷的生态住宅项目作简要的分析。
二.背景项目
2011年6月 - 2012年4月:华润置地新江湾九里
项目描述:华润新江湾九里延续“九里系”的高品质内涵,法式建筑,结合宫廷园林设计,讲究十字对称的仪式感和尊崇感,产品均以160-300平米左右的大平层为主。华润新江湾九里从规划到设计,从地块到户型,均致力于为“生活充满传奇“的城市精英们打造一个符合他们居住梦想的“家”。
2012年4月 - 今:华润置地宁波•卡纳湖谷
项目描述:华润•卡纳湖谷 总占地面积为487亩,内拥稀缺至极的90亩内湖和70亩天然山林,整体项目规划约300余户,也是目前宁波最大的纯别墅社区。华润•卡纳湖谷采用地中海式风格,立面结构敦实、质朴、大方、浪漫,展现纯粹的坡地原生庄园世界。
其在具体的工作中主要运用的是生态学原理,在设计时必须遵循可持续发展及生态平衡的原则。也就是要遵循综合系统效率最优的原则。在设计和组织建设时要综合考虑各种因素, 主要是指使得物质和能源在建筑系统中能够有秩序地循环转换规律,这样就可以达到一种无污染、高效、节能的生态平衡建筑环境。我们在这里的所说的环境不仅包括住宅区的自然环境, 比如土体、水体、空气、绿化、能源以及动植物等, 还包括住宅区中的人文环境、社会环境以及经济系统环境。在这种的设计理念下,住宅建筑的建设和发展始终都会保持以生态平衡为中心,使得住宅生态环境保持在一个良性循环的状态。
三.项目设计原则
所谓的生态住宅设计, 就是指综合的运用当代建筑学、生态学、人工环境学以及其他科学技术来设计和建设住宅建筑, 这样可以把住宅建筑打造成为一个小的良性的生态系统, 能够为居住者提供比较健康、节能、环保、高效、舒适的生活环境。如下图所示:
图一:住宅示范房
图二:规划设计绿化用地
图三:减轻居住区环境污染
1.要树立“以人为本”的指导思想。人是社会生活的主体,所以在追求高效节约的同时不能降低生活质量,如果以牺牲人们的生活质量为代价这是毫无意义的。
2.设计时要做到生态化。生态住宅首先必须要遵循的原则就是生态化,也就是节约能源、资源,做到无污染以及可循环。
3.在规划设计时要做到因地制宜。在进行绿色生态住宅在设计时要了解当地气候、地形、水文、植物以及当地的经济、人文、历史、习俗等条件, 再结合一些健康的建筑材料和环保的施工技术作出合理科学的设计方案。
4.坚持整体设计的原则。在住宅设计时应该强调“整体设计”的思想, 要结合气候、经济、文化等许多因素进行了综合的分析, 不能盲目的追求先进生态技术,所以不能只着眼于局部而是要顾全整体。
5.要减轻居住区的环境污染。在生态环境建筑设计时减轻污染是一个必要的环节。所以要尽可能的使环保的材料和设计方法,争取做到零污染, 做到资源的再生、循环使用。
四.存在的问题
1.很多人认为占地大, 容积率低才能建设生态住宅。所以片面追求住宅区大规模、低容积率、绿化空地大、楼宇间距宽, 忽视绿色住宅区节约资源和能源的要求。
2.有些人把建造生态住宅区等同于建高档豪华住宅小区。事实上,高档豪华住宅并不等于绿色生态住宅,房子建的再高档, 如在开发时不注意自然生态保护,甚至为追求高档装饰使用有放射污染的装饰材料或在住宅中装氟里昂空调, 就背离了绿色消费的真谛。
3.一些人认为洋建筑就是绿色的、生态的。不少新开发的住宅崇尚欧式、澳式风格, 并将此作为楼盘的卖点, 生搬硬套, 而不考虑当地的实情, 结果建起来后只好看不好住, 造成了新的浪费。
4.有些人认为生态住宅就是多种花草、树木的绿色园林式住宅。这比过去只管建房, 不顾环境的做法是一大进步。但生态住宅除了自然景观, 还有环境保护, 实行防污、排污、治污, 甚至使用无毒、无污染、节能的建筑材料。
5.一部分人认为生态住宅只能到空气比较清新、生态环境良好的新城区或城市郊区开发建设。其结果是在这些规划相对滞后和基础设施不够配套的地区, 涌现一个个规模大、封闭式、小而全的新住宅, 形成了发展商因建大住宅而办起了小社会的现象。
五.生态住宅设计技术策略
1.住区物理环境与能源系统设计, 包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等, 同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关, 是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题。生态住宅中的住宅物理环境设计, 指的是按人体舒适要求及当地气候条件,进行可持续建筑设计的系统方法。其实质就是合理调节与处理各种影响住区物理因素使局部环境朝有利于人体热舒适方向转化, 从而提高居室内外物理环境的热舒适质量以满足适居性要求。
2.绿化系统及绿色材料系统。绿色生态住宅的绿化系统应具备“ 生态环境、休闲活动、景观文化” 等三大功能。因此, 其建设的重点除应满足绿地率、种植保存率与优良率、植物配置的丰实度、植物种类等指标要求外, 更应注重绿化系统的防晒、防尘、降噪、通风、水土涵养、空气保湿等生态功能的建设, 应减少硬质铺地, 加强垂直绿化。在建设绿色生态住宅中, 对于材料、用品的选用要强调两点: 一是要提倡使用可重复使用、可循环使用、可再生使用的材料; 二是要选用无毒、无害、不污染环境、有益人体健康的材料和产品,并充分贯彻执行“节能、节水、节地、治污” 的方针, 强调可持续发展原则, 实现社会、经济、环境效益的统一。
3.水资源的节省以及废弃物处理。节水的技术策略主要体现在两个方面: 一是节水设备的使用; 二是住宅中水处理。值得指出, 生态住区里处理的是中水而不是生活污水, 不能为简化水系统的设计、节省投资而把二者混在一起处理, 这是水资源的节省中应该注意的。由于生态建筑是一个宏观概念, 因此在考虑能. 循环、材料再利用、废弃物处理时, 不应停留在单体建筑和个体住区的尺度上, 而应将其置于区域乃至城市的大环境中来全盘考虑。污水、垃圾、废弃建材的分散化处理势必造价昂贵、效率低, 不符合集约化和规模化的要求。需格外指出的是, 不应追求垃圾在住区内无害化就地降解处理。因此, 集中处理住区废弃物才是生态住区设计中的明智之举。
4.智能化住区, 包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。采用高科技自动化将住区内所有的物业、家务、服务设施、生活及工作设施连接起来, 从而有效地提高居民的生活质量和水平。其内容主要包括信息管理和通讯自动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能大化等。
5.融入历史与地域的人文环境。对传统民居的积极保存和再生, 并运用现代技术使其保持与环境的协调适应。继承保护城市与地域的景观特色, 并创造积极的城市新景观, 保持景观资源的共享化。保持居民原有的出行、交往、生活习惯, 让居民参与设计方案的选择。
六.结束语
本问结合新江湾九里以及宁波•卡纳湖谷的生态住宅项项目,对生态住宅设计技术策略作了简要的分析,首先分析了设计原则和理念,在介绍了在设计建设过程中所遇到的一些问题,并就结合这些问题作了简单的策略分析。当前生态住宅环境已经成为了建筑发展的一种趋势,所以通过这个案例对我国的住宅建设生态设计策略作了简单的介绍,希望具有一定的借鉴意义。
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一、凝固中的运动
说到建筑的美,人们常常以“建筑是凝固的音乐”一语冠之。的确建筑的形式语言和音乐十分的相似,他们在时空上都强调对称性。建筑立面上的门和窗是音乐的节奏和音符,建筑的形式语言和音乐的语言一样,在表意上都强调一种朦胧的状态,而非直露的表白。但是建筑本身却并非凝固之状态,建筑的存在,建筑的功能,以及建筑的审美,在更高的层次上具有自身的精神向度,呈现出一种四维空间复变的态势,一种拓扑结构。建筑艺术随着人类认识水平的提高,不断地获得新的生命。在人类对艺术的鉴赏和诠释下,看似凝固的建筑重新被激活,古老的巴提农神殿、精美的黄鹤楼也在此种激活中具有了新的时代的意义和价值。这种凝固中的运动价值与法律的价值有着惊人的相似。篆刻在黑色玄武岩上的《汉谟拉比法典》距今已有2700多年,但是如今的法学教育和研究中我们依然对于这部人类早期的行为规范赞赏有佳。《法国民法典》颁布已有200年,但是其基本的原则和精神并没有因为凝固的法典文字而被禁锢,而是随着时代的不断发展,在法律的实践与研究中获得了新的生命,不断地更新、超越和创造自身的价值之维。
二、在开放与闭塞之间
建筑作为一门艺术和工程相结合的学科,其自身内部是无法达到一种自给自足的完满状态的,其必须有结构力学和人文精神双重支柱的支撑才能不断的深入发展。随着人类科技的突飞猛进,近年来诞生了一些新的建筑学名词,诸如建筑经济学、建筑生态学、建筑论理学、绿色建筑等。其中美国设计室奈特设计的流水别墅和美国皇家女子学院教学楼钢架与山坡融合的设计堪称新时代生态与绿色建筑的代表之作。反观法学又何尝不是此番景象呢?法学研究在开放与闭塞之间徘徊。有的法学家认为法学自身的方法论和价值取向就完全可以解决法学研究中的一切问题,法学论文《建筑艺术中的法律精神论文》。这种思想在法学的历史发展中长期以来都占有极其显赫的地位。随着近代科技的发展与更新,人类的思想意识形态已经发生了巨大的变化。交流与融合的思想观念融入每一个现代人的大脑。随着经济学、社会学、生物学等等学科的兴旺发展,法学本身正在一步一步地被这些学科所介入,由此便诞生了法经济学、法社会学、法人类学等等分支学科,以及这些学科所具有的独特的研究方法。其间的代表人物有美国的法经济学专家理查德A波斯纳法官、法社会学者庞德教授,德国的柯茨教授等。
关键词:绿色建筑技术海洋公园场馆 建筑设计原则设计方法
中图分类号:TU2文献标识码:A
随着我国国民经济的持续增长,各城市中的体育馆、游乐场 、主题公园得到兴建,更多的人将其作为休闲、娱乐的场所,使得这些场馆中的绿色建筑技术得到了更广泛的应用。绿色技术是指能减少污染、降低消耗和改善生态的技术体系,通过对保护环境、改造生态的知识、能力或物质手段的运用,来实现对环境保护的创新和对生态知识的应用。我们将以武汉极地海洋世界为切入点,通过对其场馆建筑设计和资源利用的分析,来探寻海洋公园场馆绿色技术的应用之道。
建筑设计绿色技术的价值
绿色技术的本质是探寻一种新型的人与自然的关系,其重点在于强调对环境污染的防治和治理,对生态环境和自然生态平衡的维护。尤其是当前的科技发展日新月异,给我们的生活环境带来了非常大的冲击,随着环境污染和生态恶化的日益加剧,“人定胜天”的思想已经得不到支持。人与环境是种互动关系,唯有对当前的技术进行模式转换,从现代的高科技技术过度到绿色技术,才能有效的控制环境污染的进程。
绿色技术可以有效的防止和治理污染,改善生态,实现人与自然的协调发展。绿色技术的开发、应用,总是在具体的区域内进行,例如体育馆、游乐场 、主题公园,不仅区域内的环境问题得到了改善,也使相邻区域的环境得到了改,对维护全球生态平衡作出了贡献。如果所有区域都开发、应用绿色技术,那么,困扰人类几百年的环境问题就可望从根本上解决。人们将留给子孙后代一个美丽、富饶的自然环境。
二、武汉海洋极地世界的绿色技术探索
(一)武汉海洋极地世界基本情况概述
武汉海洋极地世界主要包括展示区和工作区:
1、热带馆:恒温热带鱼类,内部展示区全部为玻璃构造,设有海水循环设备维生系统。
维生系统是生命维护系统的简称,运用现代的水族科技模仿自然环境为养殖生物创造了人工的水环境。一个维生系统的正常运行需具备五个系统:机械过滤系统、蛋白分离系统、杀菌系统、加温控制系统、生化过滤系统。
通过对海水循环设备维生系统的使用,使海洋馆内的海水在系统的内部形成循环,大大的提高了海水的利用效率。
2、极地馆(含室外表演区):室外表演区为海象海狮,极地馆类为企鹅馆,北极熊,北极狼等极地动物。整个场馆的设计根据内部游览流线进行,增加了游览和观光的趣味性;顶部局部设大大小小采光顶,节能采光,馆内展示区全部设双层亚克力玻璃,根据温差计算设置不同厚度空气层,室外表演区既避免阳光直射,又充分利用自然通风和采光。
3、主表演馆(含互动馆):造型为亲近自然概念——大鲸鱼带条小鲸鱼亲子游憩,大鲸鱼造型内部为朱表演馆,设伪虎鲸、白鲸、海豚等生物表演场所,设计观演人数1700,整个表演馆采用壳体建筑结构,金属屋面保温结合了声学设计,同时在地下室设置了海水循环设备维生系统;小鲸鱼造型内部为互动馆,游客可以在工作人员指导下配备专业装备,下水与海豚游戏。
(二)从武汉极地海洋世界的绿色设计谈建筑设计绿色技术的原则
场馆建筑设计的绿色技术应用主要有如下几个原则:
节约能源原则
节约能源原则是绿色建筑设计的首要原则,也是建设绿色场馆的基础。节约能源是指在建筑设计的过程中充分的利用太阳能、风能、水能等清洁能源,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效的顺应自然界中的风向,根据当地的气候因地制宜的进行场馆的平面设计和总体布局。从武汉极地海洋世界以及其他相关公园场所的建筑设计中我们可以看出,在场馆中的采光、空调系统都尽可能将太阳能、地热能等自然资源发挥到最大值,亚克力玻璃、玻璃采光顶等都大大增加了场馆的采光面积及趣味性,使场馆的光照基于自然光线的采集,因此减少了场馆内照明设备的使用,凸显了能源利用的绿色特性。
节约资源原则
节约资源原则是指在建筑的设计、建造和建筑材料的选择中,要考虑到资源的合理使用和处理,尽量减少对资源的使用,同时要尽可能使资源可再生使用,尤其是对水、废纸、木料的再次使用。在武汉极地海洋世界中,水的使用是最多的,在场馆内使用海水循环设备维生系统,能够将海水进行循环利用,大大降低了对水资源的利用,提高了水的使用效率。
回归自然原则
这一原则要求建筑本身要与周围的环境相互融合,和谐一致,动静互补,对自然生态环境起到保护作用。并且,建筑内部应使用对人们、动植物不产生有害物质的建筑材料和装饰材料,室内空气清新、自然、湿度适当,使其中的游览者产生舒适的感觉。武汉极地海洋世界的最大特点就是游览人员与海洋环境的结合、人与动物世界的结合。在游览的过程中,人们打破了原有的生物之间的隔阂,不断地产生互动,极地馆室外表演区及主表演馆附属的互动馆都凸显的亲近自然概念,让游客可以直接与海洋生物交流,做游戏,进一步的拉近了人类与各种生物的距离,让人们在参观的过程中也感受到了大自然带来的绿色、舒适感觉。
三、结语
建筑设计中的绿色技术经历了漫长的发展,也是科技发展的必然趋势。随着人们环保意识的提高,对绿色技术的需求也愈加迫切。对于海洋公园场馆建筑设计来说,绿色技术也是创新建筑设计的必经之路,唯有将人融入到大自然中,促进人与自然的和谐,为人类营造更加舒适、健康的休闲、游览场所。绿色技术在建筑设计中的应用和发展,还需要全体建筑设计人员的共同努力,以推动我国的建筑、场馆向着更加绿色、环保的方向发展。
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【关键词】生态建筑,节能设计,原则,方法
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
生态建筑理论是指在建筑的设计、施工中运用保护生态平衡的生态学理论,认为建筑的整体是一个完整的有生命的机体,使整个建筑整体和周边的环境以及周边的自然生态相对和谐,形成一个与自然生态平衡的生态体系。使建筑自然形成一个能够良性循环的生态系统,建筑中使用可循环使用的能源材料,从而控制对环境的破坏,降低能耗,不仅能够提高人们生活的质量,还能够减轻环境生态压力,促进生态文明的发展。
二.生态建筑节能设计的原则分析
环保,生态,健康,舒服是生态建筑节能设计的基本要求。生态建筑理论是一种新型的理论,在生态学的指导下,利用循环的理念,坚持人与自然和谐共生,可持续发展的战略,本着从建筑的整体效果出发,从设计,到施工,到管理建筑内外的种种布置和资源,使有限的能源物资可以在小范围内实现良性循环利用,力求在自然生态,建筑,人类三者之间达到相辅相成,和谐共生的状态,坚持人的主体能动性地位,利用有限的自然资源,加以设计管理施工,形成一个有利于自然的自我发展,有利于人类的生产生存的和谐,健康,舒适的环境,这样,既不会对自然生态造成压力,又不会加重社会的能源消耗。
1. 要高效的利用有限的资源和能源。
要采用新的节能技术和新的节能设计理论,在建筑局部内部形成一个良性循环的生态系统,不仅能够降低能源的消耗,还可以满足人类的需求,还不会对周边的环境产生压力。从而达到人与周边环境的相互融合。
2. 舒适健康,环保是生态建筑节能设计的基本要求。
人类生活水平的提高,对建筑的舒适度健康度有了新的要求,既要保护最基本的传统遮风挡雨的功能,更要实现人类的身心安康。比如要有良好的光照,适宜的温度,有益于人体的湿度,有新鲜的空气,安静没有污染的声音环境等。其次,选择材料装饰时候要注意节能低碳环保,既要减少能源的消耗,又要低辐射,低污染,从而保证人身心健康。同时,要使建筑和周边的人文历史环境相协调,既满足生活的隐私保护,又方便交流。
3.促进整个建筑主体和大自然的相互和谐。
中国建筑自古便有追求天人合一的生活状态,生态建筑的节能设计,不仅仅要从人与自然的能源物质方面达到和谐,更要从精神上提高境界。具体主要是环境和周边自然的相互融合,和周边的文化境界状况相互适应,既提高了人们工作的环境质量,又可以提升了精神境界,促进身心和谐。
三. 生态建筑节能设计方法分析
1.墙体的节能与技术应用
(一)墙体保温设计
作为整个建筑节能设计中的重要环节,墙体节能保温设计通常有三种设计方式:第一,进行外墙保温设计,基于国家、当地的热工规范计算,采用隔热保温材料,使用一定的设备进行粉刷,喷雾,粘贴等多种方式施工,在外墙上形成保温层,以保持室内温度的适宜。第二,进行内保温设计施工,将优质保温材料对内层墙壁施工形成保温层,传热隔热能够符合国家节能标准。第三,加大隔热保温材料的开发力度,利用保温材料自身的特性进行墙体的设计,促使其他自发的具有保温功能,且墙体新型材料的节能符合国家标准。
(二)墙体材料的节能
从制作方式来讲,空心砖和实心砖颇为相似,但是相较于实心砖,空心砖具有很大的优势,它可以减轻结构自重。所以,为节能减排,建筑上广泛采用空心砖替代实心砖。
2. 屋面节能设计
进行屋面的节能设计,首要是进行保温材料的选择,不可以密度太大,导热系数太高,也不宜使用吸水率较大的保温材料,可以选用一些新型的高效保温材料,比如采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境:芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。
3.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计之所以是一个庞大而细致的工程,主要是由于对建筑整体环境有着直接影响,而且它是一项技术性非常强的工作。因此,在设计时要综合考虑,确保暖通空调的合理性。设计者在设计过程,通常仅仅考虑空调运行中的最大负荷,即遵照最大负荷原则。然而,在实际运行中,只有少数暖通空调可以达到最大负荷,主要是由于达到最大负荷的室内温度并不适宜人们的日常活动,也可能会对人们身体健康产生损害。因此,在进行设计时,要对这种情况加以考虑,不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。
4. 科学选择遮阳的玻璃
在进行遮阳节能设计时,其中一个很关键的环节就是选择遮阳玻璃的选择,在选择遮阳玻璃时,要综合分析各种遮阳系数、建筑所处的自然气候条件、人文经济因素等多方面的条件,科学进行选择,通常来讲,在节能设计过程中广泛运用的类型有反射玻璃、镀膜玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等。
5. 推广应用太阳能等新能源
太阳能清洁无污染,并且可以再生,是目前人类能够利用的最为环保,最为丰富的资源能源种类之一。在进行建筑设计时,太阳能具有很多节能功能,主要表现在以下几个方面:在建筑的楼顶可以设计安装太阳能电池发电系统,这种发电系统,可以将太阳能转化为热能和电力,并将这些转化而来的电能或者是热量通过专业的技术手段进行能量的存储,在需要使用这种电能和热能的供电设备上开始接线,如此,能够充分满足整个建筑物内部的动力和照明系统的各种能量需求。此外,充分利用太阳能设计作为采暖和供热功能,既可以减少日常的能源消耗,也使得建筑物的日常热能得到满足。同时,在建筑施工过程中,可以通过太阳能来控制建筑物的采光,使得整个建筑内部的环境更为舒适。
四.结束语
生态型建筑是未来建筑的发展趋势。例如最近交付使用的昆明新机场就是以“节约型、环保型、科技型、人性化的绿色机场”作为标准建设。其主要设计思路、策略符合生态建筑理论。我们油库内的建筑设计也是主要体现在:
1)良好的自然通风设计,改善建筑物内空气环境,减少空调耗能,自然通风区域可开启面积与立面总面积之比≥8%;
2)优化自然采光设计,减少照明耗能,采光系数侧面大于2%;
3)建材本地化,提高绿色建材使用率,应优先使用本地化建材和3R(Reuse,Recycle,Reduce)建材。不得使用不符合国家标准的化学合成建材,尽可能使用天然素材以及符合要求的环保、生态建材。要求:施工现场500Km以内生成的建筑材料重量占建筑材料总重量≥60%,可循环利用建筑材料的使用率≥10%
4)节水及水资源利用,通过雨水回收、中水回用,实现节约用水与水资源高效回用的目标,雨水利用的可行方案,雨水利用率≥30%,采用节水设备—使用符合标准的节水设备,达到以下指标要求:节水设备和材料使用率100%,节水率≥10%,中水利用率≥50%;
5)我们还采用了自动控制系统,高效管理,以达到优化系统和提高运行效率。
昆明新机场是我国在生态建筑的节能设计和施工上已经取得了一定的成果的典范之一,实现了相关科学技术和管理理论的突破发展,为我国全面进入生态文明,建设和谐社会奠定了一定的基础,生态节能技术发展前景广阔。在今后的机场建设中,还会推广昆明新机场的建设理念。但不可否认的是我国的生态型建筑的技能设计中,依然存在着许多问题,需要我们正视并且理性分析面对,同时,要积极吸取西方的先进节能设计理念,引进一部分先进技术,促进我国生态建筑的合理科学化,推进我国生态绿色化进程,推进我国可持续发展战略和和谐发展的步伐。
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