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绿色设计的案例范文

前言:我们精心挑选了数篇优质绿色设计的案例文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。

绿色设计的案例

第1篇

【关键词】绿色建筑;设计原则;设计要点;案例分析

一、绿色建筑的概述

绿色建筑中的绿色指的是一种概念和象征,而不是通常意义的绿化,是指在建筑可以满足居民使用需求的前提下,不会破坏生态环境的基本平衡,而且对人体健康无害。所谓的绿色建筑指的是在建筑寿命周期里,尽可能最大限度地节约资源,保护自然环境,减少污染,给人们提供一个健康、舒适、高效的空间,和自然和谐共存的建筑。

在建设绿色建筑过程之中要时刻注重环保。同时绿色建筑应遵循当地的自然、人文和气候,就地取材、因地制宜,所以在建筑时没有明确的规则、模式。绿色建筑对自然进行充分地利用,比如阳光、空气、绿地,有效地联通内部和外部,布局十分开放,这跟传统封建式建筑布局是有很大差别的。绿色建筑具有:自然和谐、节约环保、健康舒适的特征。

二、绿色建筑设计的原则

1、低消耗原则。影响建筑的内部环境因素之一就是热能损耗,特别明显地体现在传统工业设计之中,找不到很好的办法进行处理。绿色建筑遵循低耗能原则,良好地控制建筑内外的热能,维护工业生产的良好环境。

2、节约能源原则。目前我国能源需求日益增长,所以建造建筑的时候,需要十分重视能源使用情况。绿色建筑的设计理念给建筑节能方面提出了更严格要求,既会运用新型材料,还会建立新节能体系,增强建筑的综合性能,防止能源的浪费。

3、保护环境原则。保护环境是绿色建筑设计理念的核心原则,这点对绿色建筑产业来说意义重大。在建筑以前,设计人士必须对施工场地进行大规模数据勘查,然后整理出详尽的信息,再制定环保方案,由材料、结构和外观等大方面分析整体建筑绿色设计理念。

4、消除污染原则。对污染进行消除是绿色建筑的设计理念里的重要内容,同时也是保护生态环境的一方面,在建筑中,提出与应用消除污染的观点意义十分重大。在建筑的内部装设除污系统,除去烟尘污染,保证空气能够正常流通,与此同时在施工的时候要采取各种方法,降低噪音污染,以保护生态环境。

三、绿色建筑设计的要点分析

1、建筑地点的选择。建筑物地点的选择应在遵循一定设计原则的前提下,综合考虑地形、地貌、主导风向等各种问题和地理环境因素。在设计时,应对建筑物进行合理布局,应尽可能多的利用周围自然能源,使建筑物与周边环境相协调。建筑物地址选好后,设计人员还应到现场实地考察,对施工现场的地理环境及人文环境进行分析,并减少对周边生态环境的破坏及现场热岛效应的出现。

2、室外环境的设计。在建筑设计过程中,根据城市总体规划要求,综合考虑地形地貌、气候等各种因素的影响,对室外环境进行合理规划和设计。环境绿化是绿色建筑的室外环境设计关键所在。随着人们绿色环保意识的增强,对居住环境质量和人体健康的重要性也越来越重视。环境美化、减少环境污染,提升建筑整体的环境质量势在必行。

3、建筑物的单体设计。(1)建筑物外形设计。一般情况下,建筑物体型系统越大,其能耗量就越高。因此在对建筑物进行单体设计时,应尽量减少建筑物的外形面积,控制其层高,并采用规则的外形,这样也可以起到降低能耗的作用。(2)外墙材料及门窗的选择。在对建筑物结构进行设计时,以优先满足自然通光和通风要求为宜,这样可以降低能耗,提升室内环境的热稳定性。在外墙材料选择上,应以节能效果好的材料代替传统的粘土砖等。在门窗材料的选择上,首先考虑到其气密性,选择那些导热系数小的材料,这样可以改善室内环境的热稳定性。(3)设计方案的选择。在对建筑物进行设计时,为了提高建筑物的适用性和可变性,对建筑结构及设备要采用弹性方案,即采取具有一定的灵活性的方案。比如说,在设计管道时,应留有一定的管道空间。如在2011年获12大绿色建筑之称的美国OS小屋就是一个很好的例子。它的独特之处在于采用了特殊的管道系统,把自来水管和喷淋头的管道和按照需求供应的热水循环泵系统有机的结合在一起。

4、节能环保设计。(1)降低能耗,减少环境污染。在对建筑物进行节能设计时,首先应考虑到建筑材料自身的能源消耗问题,尽量选择绿色环保的建材。在建筑物施工过程中,也会产生大量的能量消耗,合理的外形设计也能起到降低能耗的效果。这是因为建筑物的平面布局、形状、体形系数等这些因素也能直接影响到节能效果。对建筑物墙体、门窗、屋顶等方面的选材和进行节能设计,都能提升建筑物的整体节能效果。此外,对建筑材料的使用方面应尽量就地取材,减少建筑材料在生产运输及施工过程中的能耗,这样不仅能降低运费,也减少对环境造成的污染。总之,绿色建筑设计一定要遵循一定的原则,通过合理选材,尽可能减少对周边环境的污染和破坏,降低对环境造成的负荷。如优先选择绿色混凝土、低耗能建材,选用预制模数构件减少建筑垃圾。(2)确定人的主要地位。绿色建筑设计首先要确保使用者的身体健康,因此在选材上应选择那些无毒、低污染的材料。在结构上应尽量采取自然通风,保证室内达到良好的通风效果,通过合理的设计调节室内的温湿度和气流等,以达到改善室内的热环境,提升节能效果。(3)资源的合理利用。在建筑施工过程中,通过回收利用旧材料,减少废弃物和污染物的产出。如在建筑物在拆除过程中,可对一些木制品、混凝土预制构件、钢材、保温材料等加以回收,经过二次加工和改造,在符合规范要求和设计要求的前提下,再利用到新建筑中。另外太阳能和风能是两种清洁能源,可广泛应用到绿色建筑中。通过太阳能光电屋顶和太阳能光电玻璃等,把太阳能转化为热能和电能,以降低能耗,减少对环境造成的污染。

四、绿色建筑设计案例分析

某市公寓楼在建筑设计过程中,对门窗、地面、屋面和墙体四个建筑物中能耗最大的部位充分考虑了绿色建筑的要点。因此某公寓楼尽可能的减少了围护结构面积,门窗的设计结构采用了方正形状,有效地降低了墙体的能耗。公寓在进行不同朝向的门窗和墙体设计时,尽可能避免了西向的开窗面积,充分利用了公寓周围的自然景观。在进行外墙设计时,选择了高强质轻、保温、隔热、防水、抗震等性能较好的建筑环保材料;内墙的设计多采用了质轻、保温、隔热、防水、隔音、便于加工的建筑材料;由于公寓中的门窗需要具有良好的气密性和隔热性,因此窗玻璃选用了中空玻璃和夹胶玻璃,这是比较好的隔热、防辐射环保材料,另外又在门窗中用铝合金进行注胶,在铝合金材料中加入隔热条,形成了断桥,有效的阻断了热传导。某市公寓楼的整体设计结合了绿色建筑设计理念,无论在建筑设计规划还是建筑材料的使用方面,将绿色建筑设计理念应用在了绿色建筑设计的各个环节中,是我国的一个居民住宅区绿色建筑设计的典型代表。

结束语

综上所述,随着人们节能环保意识的逐渐增强,绿色建筑已成为我国乃至世界各国建筑业发展的必然趋势。

参考文献:

[1] 张迪欣.当前住宅建筑设计探讨[J].现代装饰(理论),2012

第2篇

现在绿色包装几乎已经成为现代包装的时髦名词,那么,到底什么是绿色包装呢?首先,我们必须正确认识包装的基本概念、作用和结构,然后才能准确认识绿色包装的概念和划时代的意义。

包装的概念和基本结构的认识

正确的包装应该是指采用科学的方式和技术手段,对产品进行适度的、合理的包装,主要方式包括对产品附加一定材料和造型的保护层(含容器类的盛装物等),以及对产品的内外包装采用一系列加工装饰处理,从而实现提高产品的展示与储存效果,还能便于计量、使用、流通和促销,并起到较好地保护产品,提高产品市场形象的作用,进而激发消费者的购买欲望。良好的包装方式,还可最大限度地减少或消除产品流通过程中,外界环境或人为过失造成的质量和数量上的损失。狭义的包装就是采用容器、材料或辅助物对产品进行盛装、包裹等简单的方式和方法。而广义的包装则是对产品内外包装进行深层次的工艺技术处理,包括使用具有功能性的材料制作包装物,使产品包装的工艺效果得到质的提升。现代包装种类繁多,若按流通使用过程的特性和作用来划分,可分为销售包装和运输包装,如将产品包装成一小包、一小盒、一瓶等计量单位,这样便于零售的小包装称为销售包装。而将产品的若干个基本单位,包装成一件、一箱等,可便于储存、流动和搬运的包装方式,应该称为运输包装。若按产品销售类型划分,有出口包装、内销包装、军用包装和民用包装等。从包装技术创新的方式分类,又有真空抽气包装、充气包装、无菌包装、脱氧包装、防潮包装、软罐头包装、热成型包装、热收缩包装、缓冲抗震包装等,可见创新的包装,要具有一定功能性的包装作用与效果,这是与传统包装方式的不同之处,在食品、药品等领域应用十分广泛。

绿色包装概念的认识和思路

所谓的绿色包装实际上就是指无公害、有利于人类健康和保护环境的包装方式,特别是采用能重复使用和再生的承印物及其辅助材料,符合实现可持续发展的包装方式,都是绿色包装的范畴。也许是缘于关注生态环境的组织常用绿色为代表颜色,因此,绿色包装也成了环保、健康、无公害、节能的代名词。笔者认为,所谓的绿色包装生产应该就是利用新技术、新设备、新材料、新工艺、新方法,达到既能较好地利用和节约原材料,降低包装印刷的生产消耗,促进生产效率和产品质量的同步提高,又有利于保护生态环境和减少环境污染,并能较好地保障人体的健康。从这个意义上说,绿色包装生产就是一个系统工程,其涉及面相当广,不仅包含设备、厂房及相关配套设施的技术创新、改造和合理设计,而且也包括纸张、油墨、上光油、洗车水、橡皮布、胶辊、润版液、助剂等印刷耗材性能及适应性的提高和拓展。值得一提的是,应用科学的方法和手段,对传统的操作方法和生产工艺方式进行技术创新,达到减少材料的使用量、降低生产成本、提高生产效益和产品质量的目的,更是实现绿色包装生产不可忽略的重要途径。因此,向绿色印刷工艺方向转变,最重要的还是先要转变生产经营、生产管理和生产设计的理念。这里值得提示的是,通过包装材料的减量化生产,实现绿色包装生产,与偷工减料的生产方法有着本质的区别。因为减量化的绿色包装生产方式,就是通过采用科学、合理的工艺设计,消除过度包装造成的资源浪费现象,这是实现绿色包装生产最有意义和价值的措施。

通过对设备的合理改造实现绿色包装生产

设备作为包装生产的关键要素之一,是决定和影响企业生产效益和产品质量的重要条件。瓦楞纸板是最常用的包装材料,在产品包装方面占据了一定的成本空间。在保证瓦楞纸板产品整体质量符合客户标准的情况下,通过对设备进行某种技术创新改造,实现节约瓦楞纸材料,降低生产成本,提高生产利润,是生产经营策略值得研究的方向。现在社会倡导的发展绿色包装,就是指通过对生产工艺进行科学的设计,以及对设备进行合理的创新改造,减少生产材料无谓浪费所造成的过度包装方式。比如说,在满足客户对瓦楞纸箱厚度、抗压强度等质量指标要求的基础上,对单面机的瓦楞辊进行合计的设计改进,使瓦楞纸板和成型后的纸箱强度性能不下降,产品质量就能满足客户的要求。笔者在此举一个设备改造实例进行深入分析,说明设备改造前后的状态。原来瓦楞纸板30cm长度所对应瓦楞辊的楞齿数是44个齿,后来我们在更换瓦楞辊时,把瓦楞辊的楞齿数增加了4个,使楞齿数变为48个,而瓦楞辊的楞高比改造前的降低0.2mm。这样原来2m长的瓦楞纸只能成型1.385m长的瓦楞纸板,Q辊后的单面机生产时,2m瓦楞纸可以成型1.405m长的瓦楞纸板,而且成型后的纸板强度还略高于设备改造前的产品。这是十多年前,笔者在某彩印厂工作时曾经亲身体会到的一个设备改造的生产实例。根据在线生产质量跟踪记录的数据,笔者算了一笔账,设备改造后企业一年节省原纸的价值,就变成了一笔非常可观的利润。再如,没有配置专用压纹机的印刷工厂,要是接到压纹的产品,若发外加工的话,有的地方的印刷工厂1平方米压纹加工的收费高达0.25元,而对于压纹加工费数千元的订单来说,如果制作一块几百元的树脂版,再通过对单色胶印机的衬垫和压力进行一些调整后,就可以实现压纹工艺的快速转换,其压纹质量和生产效率,也绝不亚于一台几十万元的压纹机。几年前,笔者亲自制作了压纹树脂版,在胶印机上进行了成功的工艺尝试,实践情况表明,这个创新工艺还是可行的,产品质量可与专用压纹机的产品质量相媲美。所以,笔者认为,只要我们转变思想观念,开动脑筋,对传统的生产设备进行合理的改造和创新应用,就可以进一步拓展其生产功能,进而达到降低生产成本的目的。

通过对CDU展示盒设计的改变实现节约用纸

有一个客户设计的单瓦楞CDU展示盒,盒型规格根据内装物的实际情况,长、宽、高分别为:22.2cm×39.5cm×31cm,展示盒的正侧面下部盒墙为U型开口状,正面上部和盒顶均设计为敞开式结构,底部(即盒底)为两边凹、凸舌对插成型结构,盒身通过盒墙侧边的接舌与对应成90°的另外一边盒墙粘接成型。从客户提供的设计文件看,盒底采用凹凸对插结构,对插的两片盒底越长,展示盒的强度越是下降,因为,越长越容易出现弯曲变形情况,并且实际用纸的面积也越大,必然就会多于原纸的消耗面积,那也将是一种无谓的浪费。笔者发现客户文件的设计缺陷后,随即制定出更改盒底凹凸对插两片位置的新设计思路和方案,使CDU成型后,盒底的凹凸插舌对应于尺寸小的方向,这样,不仅可提高CDU展示盒的使用强度,而且减少了面纸和瓦楞纸的浪费。为了便于认识和理解,笔者简单画了个图(如下文的图1和图2所示),并标注了数据,可以直观地看出减少纸板使用的部位后,盒型的基本方式保持不变。可以看出,图1和图2横向展开的实际用纸尺寸均为:两边出血各0.5cm(图片只画成品规格,四边省略了出血部位)、盒墙接舌2.5cm、宽39.5cm两幅、长22.2cm两幅,合计后用纸规格为:2.5+(39.5+22.2+0.5)×2=126.9cm;图1纵向实际用纸尺寸为:高31cm+盒底11cm+盒底插舌长2.5cm+(上出血0.5cm+下出血0.5cm)+咬口1cm=46.5cm;图2纵向实际用纸尺寸为:高31cm+盒底19.7cm+盒底插舌长2.5cm+上出血0.5cm+下出血0.5cm+咬口1cm=55.2cm,从图1和图2的横向和纵向实际用纸计算得悉,两种设计文件,其横向实际用纸尺寸相等,均为126.9cm。而图2设计文件的纵向用纸比图1更改设计后的文件多用了8.7cm,因为盒底设计在对应盒墙尺寸小的长度方向,成型后则正好对应于盒墙尺寸大的一边,所以,其用纸长度必然相应就增加了,即1个CDU盒用纸面积为:126.9cm×8.7cm=1.2 69m×0.087m=0.110403m2。若按一批订单下5万个生产进行核算,印刷面纸采用250克白板纸,纸板的吨价按4000元测算,裱贴的单瓦楞纸板1平方米按1.15元核算,那么,5万个CDU展示盒折合多用白板纸的成本为:0.110403×50000×2 50÷1000000×4000=5520.15元,裱贴瓦楞纸板多用的材料费用为:0.110403×50000×1.15=6348.17元,可见,把盒底的凹凸插舌调整了一个方位,合计节省用纸的成本费用11868.32元,也就变成企业的利润了,显然,这也是一笔不菲的材料成本的账目,平均每个CDU展示盒节省了0.237元。在现在市场竞争激烈的情况下,有的一个盒子也就盈利几毛钱,如果批量特别大的,一个盒子才赚几分钱,市场上还争抢着做呢,所以,日常生产管理中一定要注重细节,千方百计在设计环节和工艺方面,严格把关和控制,防止材料使用的浪费,才能增强企业的竞争力。

利用裁切“大小开”纸张进行拼版

第3篇

[关键词]绿色产品;绿色产品设计;评价指标体系

当今人类社会面临的三大问题即人口、资源和环境,尤其是环境问题,正对人类社会的生存和发展造成严重的威胁。随着人们对人类共同生存环境的关注,与贸易有关的环境保护要求增加了企业的成本支出,,最终影响了企业的竞争力和可持续发展。20世纪80年代产生的绿色产品概念正是针对地球环境问题而提出,绿色产品的产生不仅是可持续发展的要求,也是绿色消费与绿色制造的基本要求,以及全球经济一体化发展的必然趋势。为了鼓励、保护盒监督绿色产品的生产和消费,许多国家制定了“绿色标志”制度,我国农业部亦于1990年率先命名推出了无公害“绿色食品”,并于1993年5月成立了“中国环境标志产品认证委员会”并实行绿色标志认证制度。

绿色产品设计是一种面向产品整个生命周期的基于生态环境意识的设计思想,即在产品及其寿命的全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响。在充分考虑产品的性能、质量、开发周期和成本的同时,优化各有关设计因素,使得产品及其制造过程对环境的总体负影响减到最小。通过绿色产品设计可以使企业获得诸如原材料利用率的提高、能源消耗的降低、产品的回收再利用等效益,并最终实现环境效益与企业效益最优的,目_的。因此,建立一套既能满足环境保护的需要,又能最大限度地保证企业目标的绿色产品设计评价体系,作为选取绿色产品设计方案的决策依据,就显得尤为重要。

一、绿色产品的概念

根据中国环境标志产品认证委员会的定义,绿色产品是指生产过程及其本身节能、节水、低污染、低毒、可再生、可回收的一类产品,也是绿色科技应用的最终体现。绿色产品能直接促进人们消费观念和生产方式的转变,其主要特点是以市场调节方式来实现环境保护为目标。公众以购买绿色产品为时尚,促进企业以生产绿色产品作为获取经济利益的途径。根据周广军(2009)的观点,绿色产品就是在其生命周期全程中,符合环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率高、能源消耗低的产品,主要包括企业在生产过程中选用清洁原料、采用清洁工艺;用户在使用产品时不产生或很少产生环境污染;产品在回收处理过程中很少产生废弃物;产品应尽量减少材料使用量,材料能最大限度地被再利用;产品生产最大限度地节约能源,在其生命周期的各个环节所消耗的能源应达到最少。绿色产品包括四个生命环节:第一个环节就是设计,要求产品质量优、环境行为优;第二个环节是生产过程,要求实现无废少废、综合利用和采用清洁生产工艺;第三个环节是产品本省的品质,比一般产品更体现以人为本、提高舒适度和健康保护及环境保护程度;第四个环节是废弃物便于处置。

二、绿色产品设计环节的重要性

绿色产品设计活动是绿色产品制造的基础,是费用和资源消耗产生的源头。如福特汽车公司在2010年6月的第11期可持续发展年度报告指出,尽管设计费用仅占产品全部成本的5%左右,但却决定了80~90%的产品生命周期的全部消耗。从整个产品生命周期来看,绿色产品设计在很大程度上决定了生命周期其他阶段的活动的属性。产品设计既决定了产品生产过程中的资源能源消耗量、废弃物产生的种类和数量以及生产成本,也影响产品使用过程的能耗和使用维护成本,以及回收处理方式与成本。

具体来说,绿色产品设计环节的重要性体现在以下三个方面:第一,绿色产品设计与生产制造阶段的关系。产品在设计阶段确定了其特性和功能以及生产的技术特点、工艺流程。产品的特性和功能直接影响了生产阶段原材料的种类和特性,从而决定采购成本的高低和生产过程中废弃物的排放量;生产技术特点和工艺流程影响了设备投资成本。栾忠权(2004)指出,生态设计要求生产阶段尽量采用资源能源耗费低,可回收再利用的材料,能提高资源的利用效率,降低生产过程中废弃物的排放量。第二,绿色产品设计与销售阶段的关系。李菁(2006)在他的研究中指出,产品合理的外观设计有助于减少销售过程中的运输成本和损坏成本,外包装巧妙的设计可以减少外包装材料使用量,有些消费者甚至可以反复使用,从而减少资源浪费,降低废弃物的排放量。第三,与使用回收阶段的关系。制造产品的原材料特性会影响到消费者使用过程废弃物的排放量和维修成本;同时产品内部结构,比如零件的可拆卸性(曾晓红、鄢腊梅、郝喜海、刘春辉,2007),回收性等也是决定了产品能否进行回收再利用的关键。这些方面都会受到设计阶段的影响。

三、绿色产品设计的原则

企业在进行绿色产品设计时,要考虑到绿色产品的整个生命周期。根据曾建春和蔡建国(2000)以及周广军(2009)的观点,总的来说,绿色产品设计所应遵循的主要原则可概括为以下几点:第一,环境保护原则。首先要求绿色产品要节能、节资,有良好的劳保性和环保性;其次应尽可能选用可再生的资源、能源。企业在设计上应尽可能保证资源、能源在产品的整个生命周期内得到最大程度的利用;再次设计时要考虑如何减少环境污染,把污染降到最低点。另外,考虑绿色产品投放市场后的表现行为,要具有可维修性、可回收性等。第二,功能满足原则。要求绿色产品使用方便,功能齐全且无冗余功能,同时保证绿色产品质量。产品质量主要由性能和可靠性决定,如果想在质量上体现绿色设计,就要从性能和可靠性方面来考虑。此外,绿色产品设计要能够且容易通过生产过程来实现。第三,经济合理原则。要求产品具有较低的开发成本和使用费用。第四,整体效益最佳原则。要从可持续发展观点出发,考虑产品在整个生命周期内对环境、企业和社会造成的影响。要尽可能考虑全面,使整体效益最大。

四、绿色产品设计方案的评价指标体系的建立

对绿色产品设计方案进行评价是一个艰巨的任务,它需要综合考察该产品的整个生命周期、在制定评价体系时首先要对上述的绿色产品设计的原则进行充分的把握,又要兼顾到企业最关心的成本和效益问题。基于曾建春和蔡建国(2000)以及宋红菊(2006)的研究,本文认为,绿色产品设计的评价可从环境指标、产品基本性能指标、成本指标和效益指标四个方面来建立(具体如下表1)。

1.环境指标。环境指标主要包括设计方案实施后的污染、资源能源利用及回收处理情况。对于环境污染这方面,它包括:大气污染、水污染、固体废气物及噪声污染。资源能源利用主要考察采用的材料是否是易加工、易回收、易处理、可重用、可降

解、生产使用过程对环境污染较小,利用率较高的材料;是否能使用利用率较高、清洁可再生能源。回收处理主要考察产品是否易拆卸,易回收。主要评价指标包括产品寿命周期内大气污染,水污染,固体废气物及噪声污染量、资源能源的利用率和产品回收再生利用率等指标。

2.产品基本性能指标。产品性能指标因产品而异,一般来说包括功能指标、可靠性、安全性、操作方便性、美观性等。不同的产品有不同的性能要求,需要用不同的指标来衡量。

3.成本指标。绿色产品的成本指标除了主要考虑产品的设计成本、生产成本以及运输和储存费用等,还必须考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用成本、特殊产品相应的环境成本等。绿色产品设计除了要考虑到通常所说的经济因素的同时也要考虑到与环境有关的成本,包括:(1)生产成本。绿色产品在投入使用之前所需的成本,主要指设计开发成本、制造成本、运输和储存成本及其他服务性成本。(2)用户成本。主要指产品投入使用成本、器件维护及维修费用、部件废弃后的回收处理费用以及不能回收的废弃产品的处置费用等。(3)社会成本。主要指环境污染治理费用、废弃物处理处置费用。在绿色产品设计方案里,我们除了要考虑各个生命周期阶段的成本外,更重要的是考虑产品全生命周期总成本,因此成本指标可以只考虑产品全生命周期总成本指标。

4.效益指标。包括经济效益和社会效益,经济效益主要指产品投放市场后给企业带来经济利益的流入,可能来自这几个方面:(1)绿色产品设计带来产品全生命周期成本下降而产生的成本优势;(2)绿色产品设计采用新型原材料或者功能创新,吸引更多消费者;、(3)产品环保设计外观吸引更多的消费者等。社会效益主要指生态设计的产品减少其对环境和人的健康和安全方面的损害,从而达到企业知名度范围的扩大、环境风险的削弱、社会关系的改善、更低成本的融资和政府的支持等竞争优势。

近年来,国际及国内环境不断变化,人们的文明意识和环境意识不断增强。绿色消费市场的兴起,大大推动了与之相关的绿色产品的发展。绿色产品设计方案的评价是绿色设计过程重要环节之一,对指导绿色产品设计过程的进行和对设计方案的完善具有重要的现实意义。本文提出了包括环境:产品性能、成本和效益等多指标评价体系,在此评价体系中包括对环境的影响、功能指标、企业成本和效益,全面反映了企业、用户和社会所关心的问题。本文建立的绿色产品设计方案评价指标体系,还有待于进一步的实证研究检验。

参考文献

[1]曾晓红,鄢腊梅,郝喜海,刘春辉,包装机械产品设计方案绿色度的评价研究[J],中国包装,2007(2)

[2]李菁,基于精益思想的企业绿色制造的研究[D],天津:天津科技大学,2006

[3]曾建春,蔡建国,面向产品生命周期的环境、成本和性能多指标评价[_T],中国机械工程,2000(11);9

[4]宋红菊,环境成本管理研究[D],沈阳:沈阳工业大学,2006

第4篇

关键词:绿色建筑;节能;设计;方法

建筑项目,资源消耗非常大,我国建筑行业的快速发展,更是增加了建筑资源的压力。建筑开发中,经常会引起资源浪费和环境污染的问题。随着绿色建筑的发展,社会及人们更加注重建筑的绿化特征,同时在绿色建筑中,积极提出节能思想,推进绿色建筑的节能化发展,充分体现节能设计在绿色建筑中的实践价值,即可解决绿色建筑中的能耗问题,又能明确绿色建筑的节能效益,表明节能设计在绿色建筑中的重要性。

1绿色建筑节能设计的原则

绿色建筑节能设计的原则很明确,文章结合以往绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的原则。

1.1节约原则

节约是绿色建筑节能设计的直接原则,采取节能设计方法,可节约建筑施工的资源,提升各项施工资源的利用效率。绿色建筑的节能设计中,强调节约原则的重要性,促使施工资源,可达到高效的使用状态,且节约原则中,要求绿色建筑在节能设计中,积极引入新型、清洁的能源,注重生态化的节能设计,利用新能源,取代传统不可再生的能源,表明节约原则在节能设计中的目的性。

1.2环保原则

环保原则要求绿色建筑中的节能设计,尊重自然环境,不能有破坏自然环境的行为。绿色建筑开发的过程中,积极落实环保原则,要求节能设计注意自然环境的保护,在节约设计中,可以要求设计人员,专门从环保的角度,落实建筑设计,明确建筑项目和自然环境的关系,节约设计中,在利用自然环境的同时,不能有破坏、污染的行为,提高环保原则在建筑节能中的约束水平。

1.3人性原则

人性原则是指绿色建筑节能设计中,做到以人为本,遵循舒适、无害、安全的要求,规划节能设计的方法。建筑节能设计中,不能忽视采光、通风、降噪等因素,此类因素直接关系到人们的生活质量,必须在节能设计中,遵循人性化的原则,在实现建筑节能设计的同时,表明人性原则的实践价值。

2绿色建筑的节能设计方法

文章结合现行绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的几点方法,以便实现建筑的节能化,具体分析如下。

2.1合理选址

我国地域面积有限,人口众多,合理选址,是实现绿色建筑节能设计的基本方法。建筑项目占据了很多农耕用地,引起了用地矛盾,不利于建筑的节能设计。在绿色建筑节能设计中,必须合理的选择建筑的施工地址,提高土体资源的利用效率。选址时,根据节能设计的要求,主要从交通、地理、气候等方面进行分析,评估选址是否合理。选择好绿色建筑的工程地址后,就要针对土地资源,提出节能设计的方法:①科学调整绿色建筑的用地,保护好建筑工程以外的土地资源,不能形成污染,实现建筑用地的绿色化和节约化;②绿色建筑选址的节能设计中,实行集约化设计,在设计建筑用地的同时,注意周围配套设施的应用,以免有重复建设,增加占地的情况;③绿色建筑选址的节能设计中,可以重点开发地下空间,尤其是高层的绿色建筑,更要设计地下空间,缓解用地压力,实现土地资源的节能设计。

2.2外形设计

建筑外形的节能设计,以当地的环境条件、光照强度、风向因素为主,注意规划出建筑的外形体系。一般情况下,绿色建筑节能设计中,在外形方面采用信息技术,运用BIM构建出数字化建筑模型,输入当地的环境信息,经过计算后,得出外形设计的数据。BIM还能提供组合优化的方法,辅助建筑外形达到优质的节能状态。BIM中的外形设计,尽量降低建筑的外形系数,外形系数减少,就会降低建筑的外表面积,进而减少外表面积引起的热损耗。在BIM软件中,按照节能设计的要求,调整建筑的外形规则,尽量做到规则,不要出现里面凹凸的情况,由此才能达到绿色节能的设计标准。

2.3朝向规划

朝向规划具有决定性的作用,绿色建筑的朝向规划,为实现节能,就要规范好建筑的主体形态、容积率及光照等,促使建筑朝向,适应当地的环境。绿色建筑朝向的节能设计,可在建筑内,引入自然资源,如:采光、通风等,减少建筑对室内照明、空调的依赖性。例如:绿色建筑设计朝向时,全面分析建筑所在地的光照间距,明确不同季节,光照、风向的影响,做综合的节能设计,明确建筑的主体朝向,发挥节能设计的作用。

2.4围护设计

绿色建筑节能规划中的围护设计,主要是建筑主体中的外墙、屋面以及门窗结构。围护设计,关系到建筑的使用,据有关数据统计,建筑围护结构引起的资源消耗,占总消耗的60%~70%。由此,针对绿色建筑的围护结构,实行节能设计。例如:某多层+高层办公楼群案例中,每栋建筑围护的节能设计中,均利用热工性能,实现高效的节能。该案例内,一栋6层办公楼单体,其围护设计成了真空玻璃,既能减少外部噪音干扰,又能实现围护的保温隔热,降低内部暖通空调的电能消耗。层与高层连接位置,设计了大型走廊,属于公共区域,供办公人员休息,其围护的屋面结构。设计绿植屋面,在屋面上,种植大量的绿色植物,用于吸收太阳光,降低内部温度。案例中所有的门窗面积,都做了节能设计,控制好门窗与墙体的面积比例,杜绝增加能耗。而且外墙结构中,采用了大量的保温隔热材料,提升围护节能设计的水平。

2.5太阳能资源

绿色建筑节能设计中,太阳能是不可缺少的新能源。太阳能具有可再生、清洁无污染的特点,其可用在绿色建筑的供电、供热等方面。文章以某绿色建筑为例,探讨太阳能资源的节能设计。该案例为高层住宅建筑,属于楼群结构,楼层28~32层,各个单元的住宅楼,地下室均为两层。案例中,太阳能资源的节能设计,体现在太阳能热水器方面。该建筑屋顶,安装了太阳能的硬件以及集热板,集热板收集了太阳能资源,通过真空管加热太阳能中的水,为住宅用户,提供24小时的热水。太阳能热水器的结构包括控制器、手动与自动控制阀、水位及水温检测、电阻加热丝和屋顶的储水箱。太阳能的节能设计,已经实现了水箱加热、冷水集热、温水循环、晨水加热的功能,取代了传统的电能加热,电能节约效果非常明显。经数据分析,太阳能资源的节能设计,节电比例高达60%,减轻了住宅的用电压力。

2.6水循环系统

在绿色建筑中,水循环系统属于资源方面的节能设计。不同类型的建筑,用水量都比较大,特别是生活用水,为了实现水资源的节能设计,在绿色建筑中,引入水循环系统,促进建筑节能的可持续性。水循环系统在建筑有限的水资源中,实现了循环使用,解决水资源浪费的问题。例如:某新建的绿色住宅楼,其在节能设计中,把水循环系统,设计到生活用水、生态用水和雨水回收中,生活用水经过处理后,可以用于生态景观,雨水做集成回收处理后,可以运用到生活和景观中,水资源经过循环后,补充到住宅用水内,避免浪费过多的清洁水。

3绿色建筑节能设计的创新

绿色建筑节能设计的创新方面,主要从材料、能源、资源方面实行。节能材料的创新设计,需要从建筑材料的市场中,选择具有节能、环保特点的材料,发挥节能与绿色的作用。能源节约的设计创新方面,不仅利用太阳能,还要逐步开发地热能、风能等新型的能源,积极运用到绿色建筑节能设计上,改善建筑的运营,体现出能源方面的节能创新。建筑资源的节能创新,需要以建筑的实况为主,融合周围的建筑环境,实行资源的优化配置,合理分配建筑的资源,采用监督管理的手段,禁止建筑资源有浪费的情况。绿色建筑节能设计的创新,有利于优化建筑的节能设计,表现节能策略在绿色建筑中的有效运用,规避绿色建筑中的浪费风险。

4结束语

绿色建筑是建筑行业的发展方向,考虑到建筑项目的现状,在绿色建筑中,全面落实节能设计,遵循节能设计的原则,落实节能设计的策略,同时注重节能设计的创新发展,保障节能设计能够符合绿色建筑的需求,进而强调建筑项目的绿色化及节能化,构建新型的建筑体系,发挥绿色与节能在建筑工程中的有效作用。

参考文献:

[1]陆玮.绿色建筑给排水设计的节水措施[J].工程技术研究,2017,(3):221+247.

[2]马永明,郭红兵.工业建筑给排水中的节能环保设计分析[J].南方农机,2017,(6):81-82.

[3]张晓琴.现代绿色建筑节能设计的发展与应用研究[J].住宅与房地产,2016,(27):75.

[4]张辉,李晨,侯暾.绿色建筑生态节能设计策略[J].武汉大学学报(工学版),2010,(S1):363-367.

第5篇

案例教学是根据教学目标,以真实发生的生物事件为案例进行的课堂教学。生物学教学案例的设计与运用,可以将生物学知识很好地融合在案例中,既能够让学生了解生物学的发展前沿,又能够让学生将所学的知识解决实际问题,在解决问题的过程中,复习相关基本概念和基本理论,梳理、构建良好的知识理论体系。本文以高中生物选修模块三为背景,通过“绿色荧光蛋白——来自海洋的礼物”一节复习课,将选修三有关知识编入教学案例,展示案例在高中生物学复习中的应用。

一、分析教材,编写案例

课前通过对选修三教科书内容的分析及教学目标的确定,选择绿色荧光蛋白作为教学案例的来源。绿色荧光蛋白的发现获得了2008年度诺贝尔化学奖,并在生物化学、基因工程、细胞工程、胚胎工程、蛋白质工程等领域中得到广泛应用。这符合本节复习课的教学目标:构建选修三的知识体系;比较基因工程、细胞工程、胚胎工程、蛋白质工程的区别与联系;运用已学知识解决实际问题。笔者通过互联网收集以“绿色荧光蛋白”为关键词得到的资料,撰写了如下教学案例。

日本人下村修研究一种水中会发出荧光叫做海萤的水母,下村修把过滤后的水母碎屑倒进桶中时,那些物质突然明亮起来。这种荧光不是活体水母发出的绿色光,而是蓝色光。下村修提纯了这些发光的物质,最终确定发光的物质是蛋白质。阳光下它会发绿光、用灯泡照射时发出黄光、紫外线照射发出绿光。下村修将他命名为绿色荧光蛋白(GFP)。

将绿色荧光蛋白表达到其他生物体内的是查尔菲。当普瑞舍在《基因》杂志上公布了绿色荧光蛋白的基因序列后,查尔菲就拿到了这个基因,通过克隆获得了多个基因,然后在大肠杆菌中表达了绿色荧光蛋白,表达了绿色荧光蛋白的大肠杆菌在蓝光的照射下可以发绿光。后来许多研究者也懂得用GDF作标记基因,将其植入不同生物的细胞中。

美籍华裔化学家钱永健,发现绿色荧光蛋白发光基的结构由238个氨基酸构成,他利用蛋白质工程技术,对GDF中的氨基酸进行定向改造,创造出可以吸收和发出绿色光、蓝色光、黄色光以及红色光的新的荧光蛋白,发光的强度还提高了不少。接着也有科学家陆续制造出能发出其他光线的荧光蛋白,这种技术后来命名为“多色荧光蛋白标记技术”。当在老鼠身上应用这项技术时,发现老鼠的大脑里面的神经细胞有了多种颜色的荧光蛋白,像七色彩虹出现在视野中,让我们清清楚楚地观察到了老鼠的神经活动。

下村修提取出了水母的荧光蛋白,查尔菲将荧光蛋白应用到了其他的生物体内,钱永健则创造出了更多种的荧光蛋白,荧光蛋白就像一把钥匙开启了人们的细胞之旅。荧光蛋白让我们在生物体内仿佛“长了眼睛”,因此这三位科学家一起获得了2008年诺贝尔化学奖。

GFP作为备受青睐的标记分子,得到了广泛的应用,其原因在于它具有以下优点:(1)易于检测;(2)荧光稳定;(3)无毒害;(4)通用性;(5)易于构建载体;(6)可进行活细胞定时定位观察;(7)易于得到突变体。上述特性使得GFP作为分子标记物在生物技术相关领域中得到广泛的应用。

二、分组讨论,剖析案例

教师分发案例,在课内组织学生分组阅读并讨论,要求给各组学生针对案例提出问题,教师汇总学生所提出的问题,分发给各组交换回答。为了使教学形象直观,组织学生观看“基因枪转化洋葱细胞表达GFP基因”、“绿色荧光蛋白转基因技术的发展”、“转基因克隆技术造就‘荧光兔’”的视频及图片。表1为学生所提出的部分问题及学生回答涉及的知识点。

表1 思考题及涉及的知识点

三、适当练习,反馈评价

结合教学案例设计练习题(见练习题1),通过练习有效地进行当堂巩固,并对学生课堂表现及时给予评价,充分肯定学生在案例分析和讨论中的小组合作情况及其展示的聪明才智。

练习题1:东北农业大学培育出转“绿色荧光蛋白基因”的克隆猪。请你把自己当成研究人员,向公众阐述该培育过程?(可用图示结合文字)

说明:这道题需要学生能够很好地掌握“基因工程、细胞工程和胚胎工程”三种技术手段,把自己当做研究者,从研究的角度去思考操作的细节。各组学生提出操作方案后,教师和学生共同对各种方案进行比较,从中挑选或者相互结合出一套好的操作流程,最后编写出具有一定规范的图解及文字说明(以图1为例)。

四、教学反思

1.精编、整合案例

编写好的案例是成功实施案例教学的重要保障。可以从生物科学发现史、技术进步对社会发展的影响的事例、实例中挑选、整合案例,这样容易将生物科学理论与实践相结合,形成有特色的“生物学案例”。还要注意,编写的“生物学案例”最好具有这样的特点:真实、描述客观;思考性、讨论性强。此外案例篇幅不宜太长,尽量与教学目标相契合。

2.做好课前准备

以案例进行教学不容易掌控课堂,对于教师来说,搞好案例教学,教师的课前功夫必须下足。案例教学这种教学方法容易使得课堂较为开放,教学过程中会遇到许多问题。教师只有做好了充分的课前准备,课前发放案例给学生,让其有阅读案例的时间,尽量充分地预设课堂,做好、熟悉好教学课件,设计并考虑好教学过程中可能出现的问题,思考他们(自己)会做出怎样的反应,才能够在实施教学的过程中灵活地运用教学技巧,开展案例教学。

3.培养讨论氛围

第6篇

关键词:绿色建筑,低碳,上海世博会

 

1 引言

如果要评选2009年最流行的词汇,“绿色”和“低碳”一定榜上有名。随着全球资源短缺情况的日趋严重,城市发展陷入了瓶颈区,我们迫切地需要一种理想的“可持续发展”城市模式,来化解由于工业革命以来200年的“高碳”城市给人类社会带来的灾难风险。,低碳。

在全球应对气候变化的背景下,低碳经济应运而生,成为了实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。所谓低碳经济,是一种能够最大限度地减少煤炭和石油等高碳能源消耗的经济,也就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。低碳城市则是低碳经济发展的必然过程。,低碳。

2 低碳城市需要绿色建筑

当今世界,全球化和城市化已经是一种不可逆转的趋势。城市作为人类经济活动的中心、社会发展的心脏,面临着能源短缺和环境恶化的双重危机,为了实现城市的可持续发展,追求“低碳”的城市模式已势在必行。2009年,中国城市发展高峰论坛暨《城市蓝皮书》会上提出,低碳城市作为节能减排和发展低碳经济的重要载体,将引领未来城市建设的新趋势。

建筑作为城市的主要载体,占用了大量的土地,并消耗着巨大的能源。因此,要发展低碳城市,首先要求建筑实现生态转型,而绿色建筑就是城市建筑生态化的产物。它的基本内涵是减轻建筑对环境的负荷,节约资源及能源,提供安全、健康、舒适性良好的生活空间,亲近自然,并能够做到人、建筑、环境的和谐共处和永续发展。

3 上海世博会绿色建筑诠释低碳理念

上海世博会园区内的各种建筑、场馆均采用了大量的新技术、新材料、新能源、新创意,反映出世博会所思考和前瞻的理念,体现着“城市,让生活更美好”的主题。这些作品传达了21世纪建筑的新思潮:节能、环保、健康、绿色、和谐、多样。笔者通过实地考察,选择了部分具有代表性的建筑,来探讨上海世博会绿色建筑诠释低碳理念的技术手段。

3.1 世博轴:阳光谷

世博轴是上海世博会园区主入口及空间景观和人流交通的主轴线,为半敞开式建筑,地下、地上各两层,全长1045m,宽约100m,建筑面积25.2万m2,是一个集商业、餐饮、娱乐、会展等服务于一体的大型商业、交通综合体,也是园区内最大的单体项目。

世博轴的设计充分引入生态、环保和节能的低碳理念,通过大型张拉膜结构顶盖和轻型钢结构搭建起“喇叭花”状的阳光谷,将绿色、新鲜空气和自然光引入各层空间,大幅降低照明、通风、降温所使用的能耗;圆锥形的阳光谷还可像漏斗一样收集雨水后再处理,提供厕所、绿化灌溉等用水;此外,还采用地源热泵、江水源热泵、LED照明等环保节能新技术。,低碳。

图1 世博轴景观图2 “喇叭花”状的阳光谷图3 自然采光

3.2 法国馆:垂直花园

法国馆位于世博园区C片区,设计师雅克·费里埃则希望通过“感性之城”的设计理念,表达对水环境及绿色植被的重视。

漂浮于水平面的法国馆尽显水韵之美——溪流沿着法式庭院流淌、小型喷泉表演、水上花园。法国馆在展馆内部呈现了垂直的法式园林,与水面上的倒影交相呼应,而屋顶也被绿色所覆盖,绿意盎然、动感十足,由此形成了一个巨大的“垂直花园”。这一设计理念主要是考虑到目前一些特大型城市的拥挤状况,需要对建筑和自然进行重新布局。

图4 法国馆鸟瞰效果图图5 法国馆外观

图6 法式内庭院图7 建筑底层架空溪流环绕

图8 垂直的法式园林

3.3上海案例馆:沪上·生态家

沪上·生态家是专为上海的地理、气候条件量身打造的实物案例项目,它位于浦西E片区的城市最佳实践区北面。

沪上·生态家通过引领一种绿色健康的生活方式,诠释了绿色生态之家的设计理念。它的总建筑面积3147 m2,建筑整体以灰、青、白为主色调,兼以绿墙、砖墙、玻璃幕墙和景观水池等点缀,渗透了许多里弄、老虎窗、石库门、花窗等上海地域传统建筑元素,并通过夏三伏、冬三九、梅雨天等本土气候特征,描绘出“沪上”映像。,低碳。该案例对“风、光、影、绿、废”五种生态元素进行一体化设计,“呼吸窗”、“导风墙”等自然通风技术、智能化控光系统、自遮阳系统,以及薄膜光伏发电、垂直绿化、LED 照明和再生材料的综合设计选用等,充分展现了上海未来人居的都市绿色住宅理念。,低碳。

图9 沪上·生态家外观

图10 中庭生态核:植物过滤净化系统

图11 微藻栏杆图12 绿墙图13 人工湿地

3.4 伦敦案例馆:零碳馆

伦敦零碳馆案例的原型是全世界首个零二氧化碳排放的社区——位于英国伦敦南部的贝丁顿零碳社区,它位于浦西E片区的城市最佳实践区北面。

“零碳馆”的设计理念是尽可能减少煤、石油、天然气等化石能源的使用,以降低二氧化碳排放;与此同时,尽最大可能利用太阳能、风能、生物能、地源热能等,力争使建筑达到能源“自给自足”。“零碳馆”由两栋零碳排放的建筑前后相接而成,总建筑面积2500 m2,四层高。场馆内温度、湿度通过太阳能和22个风力驱动的吸收式制冷风帽系统来调节,电力则通过太阳能发电板和生物能热电联系统产生。此外,还运用了水源热泵、雨水收集回用等技术解决节能减排的问题,并利用环保材料及可回收的废弃物,设计出了各种对人类环境友好的家居用品。

图14 伦敦低碳馆模型

图15 太阳能电池板图16 零碳家园房门

图17 风帽:帮助室外冷空气和室内热空气能完成热交换图18 利用废弃光盘做的椅子

3.5 汉堡之家案例馆:被动房

“汉堡之家”位于浦西E片区的城市最佳实践区北部,它的原型是位于汉堡市的“港口新城”的“被动屋”H2O(Hometo Office)大楼。

“汉堡之家”案例馆是国内首座获得认证的“被动房”,它是一幢高约18m的典型汉堡式传统红砖房,总建筑面积3150 m2,线条硬朗、简洁大气,造型像四个不同方向打开的“抽屉”叠放在一起,并集办公和居住的功能于一体。“汉堡之家”不需要空调和暖气,而是通过一系列可再生能源,如利用地源热泵获得采暖、制冷、通风和去湿,利用太阳能实现建筑能源供应的自给自足和零废气排放,同时结合上海的气候特点,通过隔热隔音、密封性强的建筑外墙创造出相对隔离的空间,使得室内能四季保持25℃左右的恒温,做到冬天保暖、夏天降温,而建筑本身所消耗的外部能源只有普通房屋的10%。

图19 汉堡之家外观:型似抽屉状

图20 汉堡式传统红砖外墙:隔热、隔音、密闭性强

图21 汉堡之家内部构造图

4 结语

建筑是凝固的音乐,而上海世博园区正是由绿色音符组成的优美乐章。“绿染世博”,在上海世博会园区内,所有场馆建筑都以生态可持续为基本宗旨,呈现出最精彩、最集中、最前沿、最适用的绿色建筑技术。,低碳。然而,当这些超前的技术被引入到现实生活中时,究竟该如何规划设计诠释?这需要我们不断地思考和创新,通过更深入的研究、更广泛的实践,在绿色建筑创作和低碳城市规划之路上走得更好、更远。

参考文献:

[1]中国社会科学院城市发展与环境研究中心.城市蓝皮书[M].北京:社会科学文献出版社. 2009

[2]辛章平、张银太.低碳经济与低碳城市[J]. 城市发展研究,2008(4):98-102

[3]龙惟定.低碳经济与建筑节能发展[J]. 建设科技,2008(3):15-20

第7篇

一、重视案例教学,增强学生对制药工艺绿色化的感性认识

采用绿色工艺、实行清洁生产是制药工业的发展趋势和必然选择。为增强学生的感性认识,授课中可以适时引入几个经典案例配合理论方面的讲解,以期达到事半功倍的效果。美国女生物学家RachelCarson1962年出版了题为SilentSpring的专著。她告诫人们,DDT等农药的使用导致鸟类数量急剧下降,使万物复苏的春天居然听不到鸟鸣,成为“寂静的春天”。该书揭示了环境问题的严重性,吹响了环境保护的号角。为了从化学和化工的源头防止污染,以原子经济反应为核心的绿色化学应运而生。本案例可以让学生体会传统制药业忽视污染控制、破坏生态环境,竟成了催生绿色化学、绿色过程工程的重要因素;绿色化学是化学发展的必由之路,绿色过程工程是过程工业发展的必由之路,从而产生学习绿色过程工程原理与技术的自觉性。1984年12月3日凌晨,作为农药生产原料的光气溢出到印度博帕尔市(Bhopal)的人口密集地区,导致32万人中毒、2500人直接死亡的严重后果,业界由此得到一个减免使用剧毒原料的警示信号。调查显示在事故发生时,冷却系统、温度指示器、燃烧塔都不能起作用,这表明事故还与设计错误、疏于管理等有关。此案例让学生体会到要提高工业过程的绿色度,一方面要采用无毒、无公害的合成或天然原料,从源头上尽量减少甚至杜绝污染和危害;另一方面,必须从工艺和设备两方面着手,大力研究和开发从整个工程链中消减污染的绿色工程技术,并强化生产系统的优化管理,提升员工素质。20世纪50年代,沙利度胺曾作为镇静剂用于缓解孕妇妊娠反应。1961年发现服用外消旋的沙利度胺(反应停)的孕妇产下了四肢呈海豹状的畸形儿,累计致畸案例多达17000例,成为20世纪医药界最大的药害事件。后来的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-异构体引起的。此案例能让学生体会产品的绿色化是绿色过程工程的重要指标,绿色化工产品应对人类和环境无毒无害;若对映体具有不同的药理活性,开发单一旋光异构体药物符合绿色过程工程原理。

二、用绿色过程工程原理引导学生改变传统的工程观念,培养学生的“当代工程观”

工程观念的强弱和趋向直接决定着研究和工程技术人员的实践能力,教学中应加强学生的工程观教育,培养学生的责任意识和工程思维。工程观是人们关于工程活动的基本理念,是认识和进行工程活动的指南。在当代学科交叉渗透的趋势下形成的当代工程观是对传统工程观的扬弃和超越。[4]传统工程观以科学理性和技术理性为主导,而对人文理性和生态优化较为忽视。当代工程观把工程理解为生态循环系统中的生态社会现象,视生态环境为工程活动的内生因素,工程活动不但受生态环境的制约,而且应按照生态规律重塑生态活动的方式。[4]这与绿色过程工程的内涵一致,强化绿色过程工程教学,有利于贯彻当代工程观教育,有助于培养对可持续发展具有强烈责任意识并具有良好创新素质的未来建设者和管理者。化学制药工艺学是研究、优选符合大规模药物生产的工艺路线和工艺条件,从而以最安全、最经济、最切实可行的方式完成药物制备的一门学科。生产工艺研究按研究阶段可分为实验室工艺研究、中试放大研究和工业生产工艺研究。该课程与生产实际紧密相关,适宜强化工程观念教学。朱宏吉、元英进等指出,[5]制药工艺学可指导学生完成制药工程课程设计最基本、最核心的内容,即工艺计算和工艺流程的组织,使学生将符合GMP要求的制药车间工程设计基本原则、制药设备选型与设备结构的设计结合起来。笔者认为,通过本课程的学习,学生还应该学会按当代工程观的要求,根据经济合理、技术可行、环境友好的原则,选择、优化药物及中间体的制备工艺。实践表明,强化绿色过程工程教育,对学生在制药工程课程设计、毕业设计、毕业论文中选择、设计绿色工艺具有非常突出的指导作用。据众多学习过本课程的毕业生的反馈信息,不论他们是否从事制药业,都能自觉运用绿色过程工程的观念开展工程项目的开发、评价和实施,学生毕业后体会到了学习绿色过程工程原理的更大收获。

三、强化绿色过程工程教育的教学设计

经过多年的摸索,绪论部分教学中引入生命周期评价(LCA)、[6]原子经济性(AE)、[7,8]环境因子(EFactor)、[8-10]环境商(EQ)四个概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期评价(LCA)是一种评价产品、工艺或活动,从原材料采集,到产品生产、运输、销售、使用、回用、维护和最终处置整个生命周期阶段环境负荷的过程,是从“摇篮”到“坟墓”的过程。它首先辨识整个生命周期阶段中能量、物质的消耗以及环境释放,然后评价这些消耗和释放对环境的影响,最后辨识和评价减少这些影响的机会。生命周期评价是实施绿色过程工程的重要工具。掌握生命周期评价的概念有助于学生从产品整个生命周期综合思考新产品设计、新工艺开发和旧工艺改造,生命周期评价的概念为在授课过程中灌输、剖析绿色过程工程原理提供了线索。传统化学采用收率作为评价某化学反应过程或某一产品合成工艺优劣的标准,这种做法已沿用了上百年。只注重收率往往会忽略合成中使用或产生的不必要的化学品,收率指标难以反映废物产生数量的多少,不足以完全反映原料的综合利用效率。欲充分利用资源和消减废弃物排放,只有使反应物分子中的原子尽可能多的进入目标产物中。B.M.Trost于1991年提出了原子经济性(AE)概念,[7]为评价化工过程提供了强有力的工具。原子经济反应处于绿色过程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和环境商(EQ)两个概念分别用于快速评价反应过程中废物产生的数量和废物对环境产生的潜在影响。[9]R.A.Sheldon给出了传统制药业的E因子范围常在25~100kg/kg,[8]远高于炼油和大宗商品生产行业,这说明制药业实施绿色过程工程技术任重道远且正当其时,强化绿色过程工程教育是制药业人才培养的内在要求。绪论部分在介绍绿色过程工程内涵的基础上,着重辨析上述四个概念,生命周期评价为绿色过程工程教学提供了线索,其余概念则可直接服务于每一部分教学。依据制药工艺学主要讲授内容,总体教学设计如图1所示,绿色过程工程教育是一个线索分明、重点突出的有机的整体。期望学生能够学会科学的研究方法。例如,热力学以经验概况的热力学第一、第二定律为基础,经过严密的逻辑推理,建立了几个热力学函数,通过“状态函数法”,即在相同的始终态间,能动地设计可计算的过程,解决了化学反应的方向和限度问题。理想气体、理想溶液是实际气体、实际溶液的理想化模型,实际气体通过逸度、实际溶液通过活度进行相应校正,可以简单地解决热力学、动力学问题。

(一)通过公式的推导过程,培养学生严谨的逻辑思维物理化学课程公式繁多。对于有代表性的公式,授课中用板书逐步推导,一方面有利于学生理解和记忆,另一方面能教会学生处理问题的方法,培养严谨的逻辑思维能力。例如,在化学热力学公式的推导过程中,每一步都可能引入限制条件,这种条件也是该公式的适用条件,使用过程中必须注意。在授课过程中,我强调它们之间的逻辑关系,注重学生思维的梳理。

第8篇

关键词:绿色设计;环保;低能耗;可循环;材料

中图分类号:TB47

人类与环境是相互作用和相互影响的。但人类与环境之间的关系并非一直和谐,特别是在工业革命以后,工业设计在为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源、能源的消耗,并对地球环境造成了极大的破坏。特别是在第二次世界大战前,工业设计的过度商业化,使设计成了鼓励人们无节制消费的重要介质,“有计划的商品废止制”就是这种现象的极端表现,因而招致了许多的批评和责难,设计师们不得不重新思考工业设计的职责与作用。[2]20世纪70年代“能源危机”爆发,人们开始注意能源问题。20世纪90年代,工业设计在风格上的花样翻新几乎走到了尽头,工业设计需要在理论上寻求突破。于是,不少设计师开始深层次探索工业设计与人类可持续发展的关系,绿色设计的概念也就应运而生,并成为当今工业设计发展的主要趋势之一。

一、绿色设计的定义

绿色设计源于人们对于现代技术文化所引起的环境及生态破坏的反思,体现了设计师的道德和社会责任心的回归。它着眼于人与自然的生态平衡关系,在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益,尽量减少对环境的破坏。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3R”,即Reduce、Recycle、Reuse,不仅要尽量减少物质和能源的消耗、减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便地分类回收并再生循环或重新利用。[1]

二、绿色材料的定义

材料作为设计的物质基础,任何产品功能目标的实现都是通过可感知的材料等体现出来,设计的重要原则之一就是正确地掌握材料,赋予材料以生命。[4]可以说材料是否绿色则决定了设计是否绿色。

20世纪90年代初,世界各国的材料科学工作者开始重视材料的环境性能,提出 “绿色材料”这个概念。绿色材料的特征一是节约能源和资源;二是减少环境污染;三是资源容易回收和循环再利用。[3]

三、绿色材料的特性

1.材料的获取是绿色环保、低能耗的。与工程材料制备相关的行业包括冶金、化工等,都是高污染、高能耗的主要行业,因此避免或减少选择制备过程中对环境污染大、能耗高的材料,对保护环境、节约能源具有重要意义。而且,不应该去开采一些珍贵而无法恢复的自然资源,例如古老的原始森林,稀土资源。[5]

2.材料在产品加工制造过程中对环境的影响应降为零。这种影响主要有三个方面:1)对材料进行加工的工艺对环境造成污染,如在机械加工工艺中,铸造、热处理、电镀、焊接等工艺对环境的影响较大,可通过材料的选择避免这些工艺的采用。2)由于材料的性能导致可加工性差,在加工过程中产生了大量的粉尘,超标的噪音等。3)材料中含有害物质,如卤素、重金属元素等,造成材料在被加工或作为催化剂时对人体和环境造成危害。[5]

3.材料在产品使用过程中是环保,低能耗的。许多产品在使用过程中会对环境造成污染,耗能,主要是由于材料的原因造成的。如含氟冰箱在使用过程中对环境造成污染是由于选用了氟里昂作为制冷材料;为了美观,体现客户的财富地位,很多汽车使用的金属材料增加了车身无谓的重量,提高了汽车的排放量。另外,还要避免材料在使用过程中对人体的伤害。[5]

4.材料在产品使用报废后应该可循环再利用。如一些塑料家具可回收再利用。不但能保护环境,节约资源,也是提高企业经济效益的方法。如从固体废料中找到有价值的金属材料进行二次利用,降低成本,并且提高材料的生产率。[5]

四、材料选择的原则

绿色设计对产品提出了更高的要求,产品不仅应满足功能、使用性能以及经济性要求,还应具有很好的环境协调性。所以在选择材料时应遵循以下原则:

1.技术性原则

根据产品的功能、性能和工作环境等方面的要求,选择材料时要考虑材料的技术性原则,主要包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。[3]

2.环境协调性原则

材料的环境协调特性评估是绿色产品设计过程中材料选择的重要依据之一。它是指材料在其生命循环周期内节省能源、节省资源、保护环境、保护劳动者的程度。即就是要考虑材料是否最佳利用、能源是否最佳利用、污染是否最小、损害是否最小。[3]

3.经济性原则

材料的经济性原则不仅指优先考虑选用价格比较便宜的材料,而且要综合考虑材料对全程制造、运行使用、产品维修乃至报废后的回收处理成本等的影响,以达到最佳技术经济效益。[3]

五、现有案例

很多企业很早就开始关注环保节能产业,并且将绿色设计运用其中。

案例一:宝马公司天然可再生材料的使用

宝马公司从20世纪90年代初就开始了对植物纤维的研究,并在该项目上进行投资。在2004年就消耗了10000t天然纤维。如宝马7系列中包含24kg的可再生利用材料,其中13kg以上是天然纤维材料。

与人工合成纤维相比,天然的纤维材料有着优异的机械性能,轻质而稳定,同时使用者可以减轻环境污染,使用只要在技术、环保和经济上是可行的,宝马公司就会竭尽全力地使用天然纤维和其他天然制品,包括天然皮革、天然橡胶和植物油。[3]

案例二:美国Acushnet橡胶公司有毒物质的减量

Acushnet橡胶公司通过实施有毒物质减量计划成功削减了三氯乙烯、二氯甲烷等有毒物质。通过员工再培训、设备改造等方法来削减三氯乙烯,使其从1989年的18.14t下降到1996年的4.54t以下,单位产品使用量也减少了50%。同样地,公司通过使用二元酯削减了1.361t的二氯甲烷。[3]

案例三:宜家的“少用,多产”

宜家一直致力于在各种产品系列的设计中制造出环保型产品。降低成本和注意节约资源、采用可重复利用和可更新的资源材料、培训员工并将环保工作同宜家的日常工作结合在一起,是宜家实现绿色设计目标的坚实基础。

宜家通过各种组织机构的监管,在保持木材自然换代生长率的情况下,约70%的产品原材料是木材或木纤维。并且所属的几乎所有部门都会对员工实施环保培训。从1994年开始,宜家在瑞士和瑞典开展家具再循环项目,把回收来的二手家具通过再循环工厂,再利用和再循环一些部件和材料。[3]

案例四:东芝公司的生命周期法

在开发符合环保要求的产品时,东芝在整个产品生命周期中减少本公司产品对环境的影响。1)采购阶段:消除/减少禁用和受限物质,减少难以分解的混合材料和零部件,最小程度地使用自然资源。2)制造阶段:消除/减少禁用和受限物质,减少零部件的包装材料。3)销售阶段:减少包装材料,非泡沫材料包装。4)使用阶段:减少能源消耗,减小产品的体积和质量。5)生命结束阶段:更易于材料分解的设计,为循环利用和废品处置提供信息。[3]

六、结语

绿色设计是21世纪不可逆的工业设计潮流,材料作为最基本的物质基础在绿色设计中占据根本位置。可以说,绿色材料是绿色设计的必要条件。所以,正确掌握绿色设计和材料之间的关系,清楚绿色材料的特性,了解绿色设计中的材料选择原则,是每一个合格的工业设计师必须具备的素质。我在此呼吁,每一名有责任心的工业设计师,都应该本着绿色设计的原则去设计产品,统筹规划,着眼产品生命的全过程,选择合适的材料。

参考文献

【1】 何人可.工业设计史.北京:高等教育出版社,2004

【2】 王受之.世界现代设计史.北京:中国青年出版社,2002

【3】 许青.绿色设计.北京:北京理工大学出版社,2007

第9篇

PC(Personal Computer,个人计算机)一词源自于1981年IBM第一部桌上型计算机型号PC。随着时代的发展,PC由高科技产品逐步演变成了日常用品,走进了寻常百姓家,PC包装也随之经历了不同阶段的发展。下面,就让我们了解一下PC包装的发展史。

1.泡沫包装阶段(1992~2006年)

早些年,人们主要关注于产品包装的功能保护性,即如何能更好地收纳包装产品、在运输过程中不破损等技术指标,对于使用材料的可持续性并不是太在意。为此,发泡聚乙烯、发泡聚苯乙烯等发泡类材料凭借其不可比拟的优势,如较少的人工、较低的原料成本等,成为当时应用最广泛的缓冲材料,如图1所示。直到今天,发泡性聚乙烯仍被主流PC品牌使用,特别是在发展中国家,而发泡聚苯乙烯则已被主流PC厂商禁用。

2.非泡沫包装阶段(2006年至今)

随着时代的发展,绿色环保逐渐被大众接受。在这样的背景下,3R(Reduce、Reuse、Recycle)成为实现绿色环保的主要手段,特别是在包装领域。下面以联想为例加以说明。联想倡导使用废料管理系统来实现节能减排,这个综合性的系统便强调了3R的具体应用。

(1)可循环(Recycle)

选择可持续性材料,使用高比例回收材料。从2006年开始,联想就致力于100%再生材料的使用,并已逐步推广应用于90%ThinkPad笔记本和部分ThinkCentre台式机。使用再生材料的包装是对可循环的最佳实践。

(2)减少(Reduce)

在保证产品受到充分保护的前提下,减少包装材料的消耗。

案例1:包装设计优化

联想通过对包装设计的不断优化,减小了包装尺寸,同时减少了包装材料的消耗。据不完全统计,自2008年以来,联想已经减少了1000吨包装材料的消耗。例如,最新的ThinkPad T14系列笔记本包装通过设计优化减少了30%的体积,提高了48%的栈板利用率。

案例2:工业包装

工业包装(如图2所示)不仅可以节约客户的运输成本、拆卸时间以及人力,还可以大大降低包装材料的消耗和报废,因此受到了客户特别是企业级客户的青睐。例如,ThinkPad T14系列笔记本工业包装使用了100%再生材料,达到了双重绿色环保(Recycle & Reduce)的要求。值得一提的是,联想Think系列全线产品均可提供工业包装解决方案。

(3)重复再利用(Reuse)

提供可回收的、能重复使用的包装解决方案。

案例1:栈板回收

对于高价值的产品,我们通常采用空运的运输方式。而根据订单数量的不同,空运又分为整板(带栈板)出货和原始包装(非栈板)出货两种。对于使用原始包装出货的小订单,为了方便物流运输,出厂时也会提供栈板,但运输到物流承运商的仓库后就会解板。解板后,一块完好无损的栈板就会被丢弃掉,这是一种巨大的浪费。为此,联想制订了栈板回收计划,即从物流承运商处回收栈板,并重复再利用,大大提高了栈板使用率,降低了整体费用,同时起到了保护环境的作用。从环境数据来看,联想的栈板回收计划1年减少了5万片栈板的使用,相当于减少了1200棵树的砍伐、800吨碳的排放。

案例2:机箱包装回收

机箱包装回收(如图3所示)是联想另外一个成功案例。原来的机箱包装是一次性包装,供应商出货到联想的工厂以后,包装很快就会被丢弃。为了更好地使用来料包装,减少浪费,联想包装工程师与机箱供应商合作开发了可多次循环使用的包装,避免了一次性丢弃,将机箱包装进行重复再利用。

案例3:笔记本包装重复使用

联想包装工程师通过在笔记本包装表面设计一条虚线,供消费者拆开包装后将本来要丢弃的包装用剪刀剪开,做成2个书报筐和收纳盒(如图4所示),达到重复使用的目的。这样既节约了自然资源,推进了循环经济,又减少了碳排放,是企业带动绿色设计和引领消费者绿色消费活动的领先行为。

3.可堆肥包装阶段(2010年至今)

可堆肥包装材料是近些年新兴的材料,其通常以农作物为基材(如蘑菇、淀粉、稻草等),可以通过堆肥的形式分解成水、二氧化碳和无机物,回归大自然,是整个包装行业的发展趋势,目前越来越多的可堆肥包装材料开始应用于PC包装。联想在ThinkPad笔记本和ThinkCentreUSFF微型台式机上均使用了可堆肥竹浆纤维包装,未来我们会继续增加可堆肥包装材料的应用范围。

可持续性是鉴定材料绿色等级的标尺。入门级的绿色材料是可回收材料,材料可在使用后被主流的回收系统回收;进阶级的绿色材料是使用回收材料,特别是从客户端回收的再生材料,减少不可再生资源的消耗,重复使用已被使用的资源;最高级的绿色材料是可堆肥材料,使用可持续的自然资源,来自于大自然,回归于大自然。

+时代来临

P C +时代是指将计算机(Computer)、通信(Communication)和消费产品(Consumer Electronics)的技术结合起来,以“3C”产品的形式通过互联网进入家庭。简单地说,PC+以网络应用为主,各种电子设备都将具备上网功能。在PC+时代,智能手机的出货量将远远超过平板电脑和PC。

如果说互联网改变了人们的生活,那么PC+就改变了人们访问互联网的习惯。PC+时代的来临,冲击了PC市场的固有格局。

面对来势汹汹的PC+时代,PC还有机会吗?有人做过一些有趣的调查。

问题一:你通常在哪里使用平板电脑?

问题二:你通常使用怎样的终端访问互联网?

调查结果如下:

结果一:大部分人通常在家里使用平板电脑,其次是公共场合(如飞机场、地铁站、咖啡厅等),最后是工作场合。

结果二:在工作场合,访问互联网使用最多的是PC,其次是手机,最后是平板电脑;在家里,平板电脑排名第一,其次是手机,最后是PC。

因此,我们可以说,PC仍然有它的市场,但用途主要集中在工作场合,企业级客户和跨平台产品将是未来发展的主要方向和焦点。

涉及到包装,我们需要做到3个方面:继续推广绿色包装的应用、提供多元化的包装解决方案、提供包装回收服务。核心精神就是倡导绿色包装,节能减排,差异化地对待客户需求。绿色环保永远是企业级客户的社会责任,我们应不遗余力地去推广和应用绿色包装。

如何变身到PC+包装

PC+时代来临了,作为包装从业者,我们应当如何适应新兴的PC+市场,使原有包装变身到PC+包装?

1.改变

(1)领导包装从单一的功能保护性包装向以市场为导向兼具功能保护性的包装转变。

(2)培养审美情趣,提升艺术鉴赏能力。

(3)提供差异化的包装解决方案。

2.用户体验

(1)包装设计以人为本。

(2)通过技术创新提升客户开箱体验的满意度。

(3)持续不断的绿色实践。

3.速度

(1)提升效率,简化设计流程,避免不必要的时间浪费。

(2)对新技术和新材料进行评估,做到快进快出。

(3)快速学习,捕捉新的机遇。

4.精诚协作

(1)以公司利益为重,形成合力。

(2)平衡资源,集中开发新的业务模式。

第10篇

1.1案例来源及积累

案例主要来源于媒体报道或经典案例。如生活中常见的“502胶水”、“矿泉水瓶”、“化妆品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽车轮胎”、“尼龙绳”以及“石墨烯智能服饰”等,最近的新闻报道“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”,小孩的卡通玩具“光敏印章”,“农用聚乙烯薄膜”、“工业上泡沫塑料的发泡剂”工业生产原料等。日常注意收集积累,并根据案例所产生问题、解决途径进行归类,建立案例库,进一步有助于理解书本知识。

1.2案例选择

案例引入为教学服务,选择适当的案例保证教学活动的顺利进行是前提。适当的案例既能融合学生所学课程的理论基础,又能结合实验室条件以及学生的实际情况。综合以上考虑因素,对于功能高分子材料教学,选用“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”作为教学案例,该案例内容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中应用进行扩展等内容。人们对“关节置换”这个词已不再陌生,但是它的原材料是什么?大家可能还是很陌生。它是指用生物相容性和机械性能良好的金属或复合材料制成的一种类似人体骨关节的假体,通过手术将其植入体内,替代病变的关节,清除疼痛,恢复关节的活动与原有的功能,而这种生物相容的材料就是咱们的高分子材料超分子量聚乙烯。这样进行案例引入,大家对于目前简单应用的高分子材料有了更深入的认识。案例选择应遵循难易适中、可操作性强等特点,照顾成绩下游学生的同时,给上游学生预留挑战空间,激发学生解决问题的强烈愿望。

1.3案例深入和小组讨论

案例引入为实现教学目标而设计的,学生以理解知识问题为目标,围绕知识问题进行思考、讨论,进而理解知识要点。如果这堂功能高分子课程只进行到这里,学生只是知道了一个熟悉的陌生人。我们下面还要对这个高分子材料超分子量聚乙烯进行讨论。大家对聚乙烯比较熟悉,聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。以“聚乙烯的应用”为例,在方案设计前指导老师提出以下问题:“在日常生活中那些是聚乙烯的产品?”该问题引起了学生很大的兴趣和关注,为回答以上问题,学生自主进行了查阅。可以了解它可以应用在“保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等”。紧接着又提出“聚乙烯的分类?它们的区别是什么?合成方法和用途是什么?”,该问题引导学生进一步扩展知识要点,聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类,而案例里提到的是超高分子量聚乙烯,学生要如何回答这几种聚乙烯材料的区别是什么,可以引入小组讨论的方式,分成四个小组,每个小组负责一种材料,从它的物理性质、特性、合成方法及用途上进行材料整理,在课堂上用PPT讲解,最终由教师进行点评,通过方案设计中的讨论,每个小组经过归纳整理把这种材料的性能基本完成全掌握了,同时也培养学生的动手能力及团队合作精神。事实证明,案例型教学法在激发学生的探索欲和提高学生学习兴趣方面起到了积极的作用,在解决问题的过程中逐步形成分析素养。

1.4案例扩展

将科研项目引入具体的课程教学中去是利用其进行智能型人才培养的新途径,也是将书本知识扩展到实际应用的一种途径。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料,然而,临床实践显示,人造关节有效工作年限为10~15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎,发生无菌性松动和假体脱落等问题,从而需要更换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多,导致经济损失和对患者身体的伤害。因此必须要增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能,这样就在该课程的教学过程中引入科研项目,激发学生的学习兴趣,锻炼其查阅文献资料的能力,积极引导其参与到科研活动中去。通过学生资料查阅,采用纳米粒子增强复合材料技术,合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点,提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能。在这里学生又查到一个新的概念—石墨烯,它是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;而电阻率只约1Ω•m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。石墨烯具有非同寻常的导电性能,超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分,汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料,转变输入的化学能量成为电流。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了电池有效性,但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,那么我们研发石墨烯碳纸特种纸用作质子薄膜,既可以解决燃料渗透的问题,增加电池的有效性,还可以降低燃料电池的成本。而特种纸在日常生活中应用十分广泛,比如棉纸、宣纸、无尘纸、钞票纸、喷墨纸、热敏纸、过滤纸、茶袋纸、铝箔纸、拷贝纸、美术纸、复写纸、无碳复写纸、防霉纸、静电防止纸、导电纸、半导电纸、电池分离纸、电气绝缘纸、耐热纸、汽车用滤纸、空调滤纸、脱臭滤纸、医疗卫生用纸、药包纸、无菌纸、医疗胶布基材、手术衣等等。这样的学习过程最终实现让学生根据自身兴趣自主的寻找课题,参与到科研项目中,积极参与竞赛,培养他们将来在工作学习中“发现问题—方案设计—方案实施—结果讨论—问题扩展”的能力。

2培养学生的创新思维,树立绿色理念

开设课题开放性实验,培养学生独立查阅文献资料及设计开展实验的能力,在实验过程中积极引导、经常讨论总结进一步锻炼学生自主动手能力。增强现有学生实验室的开放性,组织学生参加各类竞赛、培养学生的专业技能和创新意识。同时,促进教师实验室、研究生实验室及校企联合研发中心的开放,带领学生去工厂实习,引导学生直接参与科研实验工作,使学生认识、了解科研,培养学生的创新意识和创新思维。此外,结合我国可持续发展战略及未来材料化学工业以及绿色造纸与特种纸绿色发展方向,在课堂、实验、实践等教学环节坚持融入绿色化学内容,渗透绿色化学思想,在丰富化工实验教学内容的同时培养学生树立绿色化工理念,增强绿色化学意识。

3加强卓越工程师的培养

为促进就业,培养学生的社会技能,增加课堂教学效果,积极组织学生参加材料化学专业和绿色造纸与特种纸的各项职业资格、技能考试,通过考证激发学生的学习兴趣,为学生今后就业和提升工作能力奠定基础。以“强化工程、工艺、设计和新兴特色学科交叉等方面基本理论、知识的培养;强化生产、研发、检测和管理等方面工作的基本工程能力的培养;强化国际化视野、企业家精神、市场头脑和创新思维等基本素质培养”为特色的强化“三基”人才培养方案,建立一个符合我院卓越工程师课程教学体系,培养满足地方产业发展需求的优秀材料化学以及绿色造纸与特种纸专业人才,增加学生就业渠道,提高学生的就业水平。

4结论

第11篇

关键词:建筑设计;可拆卸性设计;OPEN 1住宅

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

可拆卸性设计是绿色设计的重要组成部分。绿色设计GD(Green Design)就是实现产品绿色要求的设计,绿色设计即在产品整个生命周期内,优先考虑产品环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性和可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命和质量等[1]。目前已有一些粗略的面向拆卸的设计准则(Design for Disasscmbly DFD)[2]。本文利用文字说明和实例对照的方式, 完善和补充了拆卸性设计准则,以供在建筑设计中参照使用。

1、可拆卸性设计产生的社会背景

随着社会的发展,城市更新的速度日益加快,现代化的城市中需要拆解的建筑比较多,体量巨大。细致缓慢的拆解过程难以适应当今社会的建设的节奏,在发达的机械技术的推动下,当今建筑的拆解普遍采用推倒、爆破等手段,这些方式虽然简洁、方便,但是它耗费了大量的人力物力,造成了大量的资源浪费。环境危机的爆发使人们对爆破、推倒的拆解建筑的方式开始反思,为了减少建筑垃圾和保护环境,人们也开始了积极的完善和研究谨慎、有序的可拆性方式。

2、可拆卸性设计的概念及其发展

可拆卸性设计是面向建筑体系、部件和材料回收,方便日后变更及最终拆除(部分或全部)的建筑设计。这一设计过程包括装配方法、部品、材料、施工技术以及信息和管理系统的系统开发。其总体目标是减少废弃物污染,提高资源利用效率,增进经济效益,并最终方便地清除建筑物,回收部件和材料以便循环利用、再制造及再生利用。

可拆卸性设计,这一概念出现在1990年代初,源于消费产品面向拆除的设计理念。在制造业内,面向拆卸的设计正日益成为一个热门的话题。尤其在欧洲,对产生废物和污染的限制导致了对“扩大生产者责任”的立法的强调。简单地说,这需要那些创造产品的人,对设计其整个生命周期负责,包括其最终的处置和回收与再利用,以实现风险最小的经济效益。可拆卸性设计在20世纪晚期已具备了一些基础,包括N.J.Habakren的 “支撑体” 住宅,开放建筑运动,以及Stewart Brand有关适应性建筑的论述(Habraken, 1981; Kendall and Teicher, 2000; Brand, 1994)。1940年、1950年以及1960年的国际风格曾有一些与可拆卸性设计想合拍的属性,例如结构模块,开放平面,暴露结构和机械系统,以及可再生材料混凝土、石材、钢材以及玻璃的使用等。

3、可拆卸性设计案例分析

3.1案例的理论背景

6S体系理论:基地-结构-皮肤 -设备-空间计划-摆设(布兰德,1994),由F. Duffy命名并建立框架、1994年S.Brand在 “建筑如何被认识”一书中予以完善修改。下面的案例研究将使用这一理论进行阐述。这些类项,是为了帮助形容建筑处于不断的摩擦中的“变化剪切层”。(如图1)像空间规划这样的快速变化层,被不够灵活的慢速变化层(如结构)所控制,从而造成他们之间的摩擦。

3.2案例的概况

OPEN_1住宅(如图2)是Bensonwood Homes公司的一个产品,该公司位于美国罕布什尔州,是一家新型的木架构设计企业。OPEN_1住宅中使用了Open-Built™系统,明确地使用了布兰德6个“变化剪切层” 的理论框架。Open-Built™系统的基本前提是解脱,设计侧重于每个子系统,将其与任何其他子系统相分离。这些子系统可随时间推移进行升级或维修,而不改变或损害建筑结构。

1)基地:OPEN_1原型居住单元被建造在一个斜坡基地上,使用混凝土地下基础。作为埋于地下、相对不可接近的集合体,一个混凝土地下基础并不符合整体可拆卸原则。但它对地面上部及接入点暴露或接近机械、电气和管道系统(MEP)却非常有利。

2)结构:OPEN_1住宅的结构是基于预制木框面板及木框支撑内的护板和面层的使用。(如图3)这些面板嵌入模块单元,厚纤维素绝热层,所有护板均在工厂制作好,并最终在现场拼装。该建筑外观设计上应用网格系统,也整合了内部构件。一层使用空腹钢桁架,二层使用Open Built™间隔装置,它产生了地面和天花板之间的一个空间,藏有管道和设施。屋顶系统采用结构性隔热面板(SIP)系统,这是预制的,并

可在拆卸时切割成板块。

3)表皮:窗户带有特殊构造,无需销毁周围框架的情况下可以比较容易地拆卸和更换。窗户使用自粘防雨构件进行安装,进而又可以移动片修剪而出。墙板用2英寸衬条局部衬出,使电线沿框架水平或垂直行走。

4)设备:一个开放管槽嵌于内墙基础,经由一个活动面板可以接近。所有的管道都整合到房子的特定区域。地板填充系统容纳了所有管道和其他设施,并通过置于木结构的预制天花板块隐藏起来。

3.3案例的成功之处

1)建立了虚拟元件库。设计与施工利用了虚拟元件库,它们可以相结合形成独特的结构,紧接着数据直接的进行自动化预制过程。

2)建设用时比较短,成本低,环境破坏少。完成的外壳,内部装修,机械,电力和供水系统大约30天就完成了,用时比较短。此建筑的很多的材料和组件可以重复使用,同时它能够减少施工、翻修和拆迁中的垃圾,不仅避免了大的浪费,而且减少了对环境的破坏。

3)建筑空间可根据需求来变化。建筑包括不同的,解构的,可使用的层次,它们被高效率的装配和随着时间的变化所改变。可根据住户的要求来任意的更换空间。

4可拆卸性设计的准则:

4.1易拆卸

建筑设计中要采用简单的跨结构体系,简单的形式和标准的尺寸网格,把管道、机械,电气等系统聚拢,使用模块化、独立、规范化的材料和系统,这样可以更容易的分离组件和材料,也可以更方便的修理、更换、再用和循环再造。

4.2灵活的连接

在建筑设计中减少或者是消除焊接、过盈配合等拆卸性不好的连接,在满足设计要求的前提下,尽可能采用一些可拆卸性的活连接,比如螺纹连接、键连接、叉连接、嵌连接等。可拆卸性活的连接不仅可以节约人力和物力,而且可以使材料能够更好的保存完整,利于材料、配件等的循环利用,以达到节省资源。

4.3记录并使用预防原则选择材料

在施工图和材料的标签上以及设计说明中要对所选用的材料进行记录,这样有利于在建筑拆解的过程中节省时间,材料的选择要考虑对未来的影响,具备高品质的材料具有保留或者是回收利用的价值。

5、结语

随着绿色建筑设计思想的兴起,可拆卸性设计得到了广泛的重视和研究,并取得了很大的进展,但是,从目前国内外的可拆卸性研究看,可拆卸性设计还有待于进一步的提高。为了进一步拓展可拆卸性设计在建筑设计中的应用,还应该研究出更多具有高品质并且具有良好回收性能的零部件以及材料,以此完善建筑设计中的可拆卸性设计。

参考文献:

第12篇

【关键词】生态规划;民生关怀;生态城区;绿色社区

1. 前言

(1)快速的城市化进程使得2012年我国城镇化率达到52.6%,作为一项系统性工程,城镇化发展关系到区域、城乡的统筹发展,关系到城乡居民的切身利益[1],在城市发展过程中居民面临着住房、工作、交通、生活等不同方面的问题。随着社会与经济的发展,民生保障与居民幸福生活成为世界各国在城区规划发展过程中的重点关注之一。以人为本和生态保护应是城区规划的出发点与落脚点,城区的发展应以居民在城区内的舒适生活为根本目标,指导优化规划布局、完善配套设施、创造舒适的室外环境、共享公共资源等成为实现民生保障与居民幸福生活的重要途径。

图1LEED ND民生关怀内容分析(2)本文主要关注城区开发过程中的民生关怀,首先分析了美国绿色社区认证标准(LEED-ND)、国内绿色生态城区评价标准对民生关怀的相关要求,然后对相关内容进行了对比分析,通过异同点的比较与研究对我国城区规划与开发进行思考,最后结合天津市解放南路生态城区的案例对城区规划中的民生保障进行了实践研究。

2. LEED评价标准中的民生关怀内容

美国LEED(Leadership in Energy and Environment Design)标准是美国绿建协会(U.S. Green Building Council)提出的以商业运作为主要运行模式的国际化的认证体系,包含街坊(LEED for Neighborhood Development)和建筑(LEED for New Construction, Core and Shell Development, Schools, etc)两个层面的标准[2]。LEED ND主要从选址及连通性、邻里模式设计等体现对民生关怀的关注[3],提倡紧凑型开发、选址在对私家车依赖少的场地、建设混合使用的邻里中心、规划混合收入人群的多元社区以及邻里学校,同时注重慢行系统设施与环境的建设,包括自行车交通网络与停放设施、可步行的街道、绿树成荫的街道、减弱区域内的热岛效应等(图1)。

3. 国家绿色生态城区标准中的民生关怀内容

《绿色生态城区评价标准》(征求意见稿)[1]民生关怀内容主要体现在对规划布局的优化控制和城区生活配套设施的合理配置两方面(图2),要求“城区内50%以上的街坊包含居住用地(R2类)、公共管理与公共服务设施用地(A类)、商业服务业用地(B类)中的任意两类用地”,公共服务设施配套完善科学,道路交通规划合理便于公众绿色出行。同时注重城区内混合收入人群的住房设置要求“城区中保障性住房套数占住房总套数的比例不小于20%”,“城区内公共(开放)空间应供大众免费使用。政府运营的公共开放空间全部供居民免费使用”,城区内设置技能培训中心,设置老年人社会服务设施。在慢行系统方面要求城区内规划建设连续的自行车和步行交通系统。在室外环境方面要求降低热岛强度等[5]。

4. LEED ND与国家绿标中的民生关怀内容对比分析

4.1LEED ND标准、国家绿色生态城区评价标准在民生关怀方面具有相关的要求,综合比较各标准中相关内容,其相同点主要体现在:

(1)LEED ND与国家绿色生态城区标准均鼓励临近已开发区域进行城区的规划与开发,充分利用既有城区的基础设施条件。

(2)均要求通过科学的规划布局为居民生活、工作提供便利的基础条件,空间上的短距离与通达性是居民生活便捷的保障,也是居民采用慢行交通方式出行的前提。

(3)均对室外环境、绿色交通等提出要求,通过创造舒适的微气候与室外环境,促使居民采取自行车、步行等慢行交通方式。

(4)均在居民共享公共资源方面提出要求,通过要求公共空间的可达性与共享性、混合收入社区的建设等实现社会资源的公平享用,从而在规划设计阶段确保对社会各阶层的民生保障。

(5)两个标准不仅关注合理的选址、完善的设施配套,而且重视规划过程中公众的参与,强调在规划设计过程中公众的参与。

(6)均提出了无障碍设计要求,体现对特殊人群的关怀。

4.2其不同点为:

(1)国家绿色生态城区评价标准提出了历史文化的可持续性要求,关注规划对历史文物的保护以及城区有一定历史文化特色的既有建筑的保护与改造再利用。

(2)国家绿色生态城区评价标准提出了针对老年人群体的社会服务设施配套要求,表达了对特殊群体的关怀。

5. 生态城区规划中民生关怀的实践案例

综合分析国内外的绿色生态城区评价标准后,我们在具体项目实践中尽量采用各标准的优点而完善各自的不足,本文以天津解放南路生态城区作为案例进行分析。以人为本、服务居民是解放南路生态规划民生关怀方面的目标,生态规划中设置了民生保障一级指标,并在设置了对应的从属级指标对一级指标进行细化,通过区域、街坊、建筑三个层次的控制与实施来达到生态规划对民生关怀的要求(表1)。

6. 结论

LEED ND标准与国家绿色生态城区标准都在规划布局、设施配套、资源享用等方面体现了民生关怀,要求首先注重空间规划的科学与合理,实施混合开发,在空间上为居民便利生活提供前提条件;其次,要求对生活配套设施进行科学合理的设置,为民生保障提供必要条件;最后通过混合收入社区规划、公共设施的开放性、规划的公众参与等措施实现社会资源的公平共享。两个标准中民生关怀的理念与内容对城区规划与开发具有重要的指导作用,具体实践可依托于生态规划、交通规划、景观规划等专项规划进行民生关怀相关技术措施的落实。

参考文献

[1]李迅,刘琰,中国特色的新型城镇化特征与态势,中国绿色建筑2013,2013年4月,P31~43.

[2]李宝鑫,刘小芳,李旭东,芦岩,关于绿色建筑与绿色生态城区评价标准中雨洪管理内容的对比分析,生态城市与绿色建筑,冬季刊2012,P36~39.

[3]王有为,王清勤,赵海,曹博,学会标准《绿色生态城区评价标准》编制简介,中国绿色建筑2013,2013年4月,P203~207.

第13篇

关键词:绿色设计;家具设计;家具行业

绿色设计又称环境设计、生态设计、可持续设计、生命周期设计等,产生于20世纪80年代。[1]绿色设计是设计师社会责任的体现,是设计师群体对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思以及社会良知的回归。绿色设计是当下社会影响最为广泛的设计思潮之一,是生态哲学、生态价值观指导下的设计思想与方法。在产品设计领域,其核心思想在于在保证产品的功能、质量等前提下,综合考虑环境影响和资源效率,以获得最佳的社会效益。家具行业中的绿色设计,就是对家具的设计、制造、运输、销售、使用到废旧整个产品生命周期的全方位设计,使得在整个行业的所有行为符合环境保护要求,对生态环境无害(或危害极小),资源利用率最高,能源消耗低。

1 绿色设计在家具行业中全方位应用的必要性

家具设计是人的体系、社会体系与生态环境组合而成的综合体系活动。这种综合活动不仅仅是一种对家具的创造行为,更是人类在自然空间、社会空间、居室空间生存与发展的求解方式。长期以来,认为绿色家具设计是设计师的责任,一味强调通过设计手段实现绿色家具产品的观念并不科学,因为它忽视了与家具设计关系密切的消费、生产、废旧等问题,因此导致了绿色家具设计的口号喊得很响亮,但真正落实在行业行为中的只有少数。深究起来,绿色设计的理念没有深入贯穿家具设计的方方面面。

首先,绿色家具设计对人们生活方式的干预程度还不够宽泛。家具对于消费者而言仅仅是功能的满足,一旦家具失去功能之后,家具的废旧处理没有得到重视。可见,人们很少关注家具生命周期的末端阶段,更无从谈绿色家具设计理念的深入人心。其次,当前设计主要是满足于当前的消费需求,家具设计给人类带来种种负面影响与困惑,如家具涂饰对于大气的污染,水体污染、固体家具废物等污染问题、家具制作过程所产生的粉尘对制作者健康有影响等方面的问题,业界没有从长远的、全面的、多角度地看待设计。直到一系列问题的出现,人们才意识到“眼观全局”的重要性。再次,还要关注家具产品的消费,当前家具设计对于家具消费方式和消费理念的引导还远远不够。

绿色家具设计关系到设计的方方面面,从设计到生产,再到消费,最后到废旧回收等方面,一切围绕绿色设计理念而展开,使绿色产品设计的理念深入到人们生活的各个方面。这不仅对于解决当前的环境问题具有重要的意义,对于引导家具设计走向健康持续发展也起着不可忽视的作用。

2 绿色设计在家具行业中的应用策略

对于整个家具行业来说,绿色设计应用于家具行业有如下策略:

(1)从家具产品设计角度考虑绿色家具设计。在家具设计的设计过程中,绿色家具设计应该重点关注家具设计要素,其内容包括形态、结构、材料、功能等。在家具设计的形态方面,应尽量做到轻、薄、短、小。以尽量“少”或者“小”的形态,达到少量化设计、经典设计、缩小设计以及压缩设计。在家具设计的结构方面,一方面通过优化家具的结构延长产品使用寿命;另一方面,利用可拆卸的方式进行家具结构设计,即一种模块化的设计。例如,很多办公类坐具和柜类,在结构可上采取可拆卸结构,方便销售和运输。模块化的结构设计还可以使家具组合成不同的形制特征,从而能满足消费者多样化的需求。同时模块化结构设计还有利于缩短产品设计周期,降低成本、方便维修以及产品废旧后的可回收与拆卸。[2]在家具设计的材料方面,绿色产品的材料应选择易加工的,并且加工过程中尽量少或无污染的;选择低能耗、低成本、经济性能好的材料;对人体无害、无毒,对自然环境无污染以及易回收、易循环利用、易分解的绿色材料;同时避免使用不可再生的原材料,如化石燃料、热带硬木等。在家具设计的功能方面,注重家具功能的设计,以达到“物尽其用”为目的。家具产品的功能设计不仅要合理,还可以将相关的功能组合在一起,使一个产品具备众多功能的作用,实现产品的“一物多用”。

(2)从家具生产制造角度考虑绿色家具设计。绿色制造也是绿色家具设计应考虑的另一重要环节,绿色制造是把绿色设计理念转化为物化形式的过程。绿色家具制造不仅要考虑资源的合理利用,还要考虑家具在生产过程中对环境的影响,即绿色制造是一种比较现代的、系统的制造模式,其目标是降低产品的生产过程、废旧处理过程对环境的影响。与常规生产方法相比较,绿色制造更能节约能源、节省资源、减少成本、减少浪费以及环境污染。

绿色制造有关的因素还有家具的生产工艺与技术。生产工艺与设备应尽量采用绿色工艺、绿色设备,最大限度地避免、减少对人体与自然环境的危害程度。在家具的生产技术方面,积极开发与运用一些高新技术,以减少家具的能耗与资源浪费。例如,积极开发太阳能、水能、生物能、风能、地热能、潮汐能等新能源的利用,这些新能源是可再生的,对环境无污染,是环境友好型的能源。应尽量把这些新能源利用在家具设计与生产中去。

(3)从家具消费角度去考虑绿色家具设计。家具设计应发挥设计的主导和引导作用,可通过绿色家具设计树立人们的绿色家具消费观念,发挥设计对消费者的教育和引导作用,通过设计引导消费者摒弃不健康、不文明的消费方式。家具设计不应盲目地追随于市场,应树立以及影响人们的生活方式、消费方式,关注人们内心深处的消费需求。[3]在这方面,日本的“无印良品”(MUJI)品牌家居产品无疑是一个典型的成功案例。“无印良品”核心理念是“禅”。无印良品的设计与所谓的“符号消费”为主导的设计大相径庭,它的设计不追随于潮流,不标榜自我文化的优越性,不强调个性的凸显,追求一种低调的、自然的、朴实的、简约的自我品质。在材质方面,无印良品选用环保材料,同时对材料进行最低限,度的加工,以保留材质本身的美感。在色彩方面,采用单色或者黑、白色,纯粹、冷静的色彩塑造了“无印良品” 的含蓄、理智的气质,让使用者脱离浮华、心灵归于宁静和平。“无印良品”很大程度上引导和塑造了日本甚至喜欢这个品牌的国外家具购买者的消费习惯和方式。

3 结语

当前设计界对于家具的绿色设计有了基本的认识,但缺少对于绿色家具设计的优秀实践。提高整个家具行业对于绿色设计的认识、踏实践行绿色设计理念、遵循绿色设计原则与方法,是提升整个家具行业社会责任的重要环节。

参考文献:

[1] 许喜华.工业设计概论[M].北京:北京理工大学出版社,2008.

第14篇

Abstract:Protection of the environment, the pursuit of the concept of energy take full advantage of the growing popular, green building comply with this requirement of the times, attracted widespread attention. Wuhan as an example, the status of green building in Wuhan,that is proposed and analyzed in the development of green building issues, thesis focused on green building in the use of new technology, green construction and green building rating standards, with specific examples to illustrate the argument.

Key words: resource conservationgreen building energy-saving buildings

green construction green building evaluation criteria.

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1 引言

据住房城乡建设部的相关规定,绿色建筑指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染(包括二氧化碳排放),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[1]。特别注意的是,这里的绿色建筑与传统建筑不一样,而且与节能建筑的概念也不同,绿色建筑是从建筑节能起步,其意义远远超过运行能耗的节约。实际上节能建筑是绿色建筑的一个部分,绿色建筑包括节能建筑这一概念。绿色建筑不仅注重能源的节约还有土地、水资源、建筑材料等各方面的控制。

1.1 绿色建筑国内外发展现状

目前在世界范围内,绿色建筑已成为通行的理念及广泛使用的名词[2]。一些发达国家根据自身特点,按照绿色建筑的理念进行了实践示范。这些绿色建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、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,充分展示了绿色建筑的魅力和广阔的发展前景。

在我国绿色建筑起步比欧美等发达国家稍晚。但我国从上世纪九十年代开始,进行了建筑节能措施的推广工作,在2006年6月1日,《绿色建筑评价标准》(GB/T50378―2006)正式颁布实施[3],在全国进行了绿色建筑的倡导、评估评价等发展工作。但由于国内绿色建筑评价体系尚处于推广应用的阶段当中,然而比较成熟的美国LEED评价体系及英国的BREEAM评价标准在中国也有所应用 ,截止2008年底,国内有10个绿标项目,23个LEED项目。

1.2 区域概况、数据来源及研究方法

本文主要实例及数据来自武汉市。武汉城市面积大,人口众多,地理气候属于亚热带气候,气候多变和高能耗的建筑业促进了武汉推广绿色建筑。

武汉市近年来,建筑业总产值快速攀升,如图1所示,显示武汉建筑业总产值每年平稳递增的良好趋势。武汉建筑业总产值占全市总产值的比重逐步加大。2004年占30%,2005年占32.7%,2006年占35.4%,2007年占39.6%,平均占34.25%[4]。

武汉作为“两型社会”建设综合配套改革试验区,探索绿色建筑发展道路的重任在肩。房地产作为高耗能、高排放行业,既是节能减排的重要领域,更是绿色建筑的重要组成部分。武汉市从抓试点示范入手,发展绿色建筑。三年来,全市共建设绿色建筑试点示范创建项目33个,建筑面积约333万平方米。其中,绿景苑小区获“詹天佑”土木工程大奖,是全国仅有的2个项目之一。

2 武汉市绿色建筑案例实例引述相关问题

2.1 案例1――静安小区落地窗设计不佳

位于武昌静安小区的一处复式楼。其设计新颖,造型美观,落地式的大窗几乎占去客厅的整面墙。夏天,太阳从早晨就透过窗户直射客厅和楼上卧室,一直到正午。即便拉上了双层厚厚的窗帘,炽热的阳光还是烤得客厅内犹如蒸笼,室内温度高达摄氏35度,因此经常开空调进行温度调节。因此,电费居高不下,最高时一个月达到800元。据统计,武汉市类似的小区楼房还有很多。

2.2 案例2――分析绿景苑小区运用的绿色措施

武汉“绿景苑小区”是武汉市青山区城市建设综合开发公司开发建设的国家级绿色住宅示范小区,湖北省首家国家康居示范工程。在绿色建筑的方面,绿景苑重点采用了建筑节能、节材、节水等方面作出了许多有益的实践尝试。主要体现在以下3个方面:

1.太阳能供热水技术:绿景苑小区一期住宅和二期多层五层以上住宅全部采用太阳能热水器,晴天可提供3~5人热水沐浴,阴雨天可用电辅助加热。太阳能热水器具有结构简单,布置方便,不影响住宅本身的布局、功能及结构等特点。统一安装,管线预埋,外观整齐协调。

2.外墙保温材料:绿景苑小区外墙面保温隔热技术采用了聚苯颗粒保温隔热砂浆和聚苯乙烯泡沫塑料板外保温两种形式。住宅外墙面采用20mm厚聚苯颗粒保温隔热砂浆,外墙外保温隔热技术具有保温隔热性能好,且阻燃、隔声、抗震防腐,其不空鼓、抗裂、防水技术尤其是适合武汉地区多雨、季节温差大等特点,有效避免外墙开裂、渗水等质量问题。

3.节约水资源,循环利用:小区配置有50吨/天污水处理设施,在光合作用和生化作用下使污水得到处理,处理的水质完全达到生活杂用水水质标准,可以安全回用于景观用水、绿化喷灌和道路冲洗。六个生化桶内的植物茂密,郁郁葱葱,鲜花点缀其间,不仅具有降解污染物的能力,而且具有很好的观赏性,在小区形成了景点式人工生态湿地。每天处理回用中水50吨,年节约用水1.8万吨。

3 绿色建筑发展中产生的问题及其原因分析

武汉当下正是一个建筑工地密集的时期,目前有5000多个工地同时施工。据悉未来5年武汉市建设投资将超过2000亿元,武汉在这个建筑迅猛发展的时期,绿色建筑这一概念更突显出它的必要性。高速发展的城市,高能耗也是它面临的一大问题,武汉市政府鼓励推行绿色建筑,并就绿色建筑制订了相应规范以及奖惩制度[5],经调查研究分析,武汉在具体的绿色建筑发展过程中也出现了一些问题,下面就这些问题进行归纳说明并分析研究其原因。

3.1 设计不科学造成的“不绿色”

设计包括了建筑外观、科技运用和材料选择各方面的因素,三者共同作用才能建造出符合标准的绿色建筑。

上述案例1中,体现了设计不合理而对居住者产生的影响,大面落地窗设计固然美观大气,但设计方应就武汉地区气候以及小区建筑朝向等因素进行协调,否则美观的设计反而成为了不适居住的环境,消耗更多的能源。相比下,案例2使用太阳能这种无污染的绿色能源,既可以减少温室气体排放,又可以保护环境、节约能源,这样的设计更符合绿色标准。

其次,在绿色建筑的材料选择上也存在误区,认为绿色建筑需要将所有的高精尖技术与产品集中应用在建筑中,总想将所有绿色节能的新技术不加区分地堆积在一个建筑里。很明显,绿景苑小区采用外墙保温材料、塑钢中空双层玻璃窗、屋面保温材料,合理地选择了材料,而且恰好地体现了绿色建筑全寿命期倡导节约的理念。

3.2 施工过程中措施处理不当造成的“不绿色”

建筑施工过程中的一些不当措施也会造成过多的能源消耗和成本的增加,在建筑的全寿命周期管理中[6],这也是违背了建筑绿色化的要求。这些现象都在武汉以及其他城市的实际施工过程中普遍存在。

例如工地用水无节制跑滴漏情况依然在目前水资源保护与利用很差。施工生产实际用水成本大大超过施工定额用水量的160%,中小类工程甚至超过200%以上。有的作业人员在管网上随意乱接临时用水胶管,接口处绑扎密闭性差,胶管出水口不安控制开关,用水后随意拆卡造成胶管裂缝、砂眼漏滴。特别是在淋砖、润墙作业的工艺上由于对淋、洒、润、浇的概念掌握不准,任由水管冲淌,造成多余水四处流淌。施工中机械使用方面,机械在施工周期内投入使用超时、超负荷运转或闲置时横卧露天,不遮挡、不养护、任由风吹雨打,日晒灰积,加快了陈旧、老化,造成传动系统锈蚀变形,增大耗能。

施工过程中一些建筑通过采用新型材料或技术使得建筑绿色节能,这一举措引发了成本的变化,增加的成本是开发商和消费者都关注的问题,如何进行成本控制也是绿色建筑普及的关键。在绿色建筑成本控制方面要目光长远,与传统建筑相比绿色建筑就是节省了各种能源消耗,在前期投入的成本可能绿色建筑会高于传统建筑,但长久计算,绿色建筑不仅更加节约能源并且提供了更舒适的生存环境。

3.3 绿色建筑评价标准有待完善

随着环保意识的日益普及,人们把建筑“绿色”与否也纳入购买住宅的考察标准中。房地产商们推广自己楼盘也或多或少打出“绿色”旗号吸引消费者目光,宣传大于实效。针对绿色建筑发展中的种种认识误区,随着绿色建筑评价标识在住宅和公共建筑中的逐步推广,我国正逐步推广完善符合各地实际情况的绿色建筑评价标准体系。但由于全国标准未达成统一,绿色建筑市场还处于混乱当中,绿色建筑评价标准的完善统一十分必要。

2006年颁布的《绿色建筑评价标准》GB/T150378-2006(见附表)为国内第一步绿色建筑监督评价标准,但是经过市场调查,该标准的使用普及程度不高,有待推广,部分企业习惯运用国外的例如LEED绿色评价标准,我国推广的《绿色建筑评价标准》处于初步发展有待完善阶段。

3.4 认识理念及现行政策法规的局限性

3.4.1 认识理念仍有局限

一是不少地方尚未将发展绿色建筑放到保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度,缺乏紧迫感,缺乏主动性,相关工作得不到开展。二是由于发展起步较晚,各界对绿色建筑理解上的差异和误解仍然存在,对绿色建筑还缺乏真正的认识和了解,简单片面地理解绿色建筑的含义。如认为绿色建筑需要大幅度增加投资,是高科技、高成本建筑,我国现阶段难以推广应用等等。关于绿色建筑真正内涵的普及工作仍然艰巨。

3.4.2 激励政策相对滞后

尽管目前已经实行可再生能源在建筑中规模化应用的财政补贴政策,但支持建筑节能和绿色建筑发展的财政税收长效机制尚未建立,对绿色建筑缺乏补贴或税收减免等有效的激励,很难提高企业开发绿色建筑的积极性。制度与市场机制的结合度有待提高。

3.4.3 法规有待完善

绿色建筑在我国处于起步发展阶段,相应的政策法规和评价体系还需进一步完善。国家对绿色建筑没有法律层面的强制要求,缺乏强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水、节材和保护环境的法律法规,也缺乏可操作的奖惩办法规范。

绿色建筑与区域气候、经济条件密切相关,我国各个地区气候环境、经济发展差异较大,目前的绿色建筑标准体系没有充分考虑各地区差异,不同地区差别化的标准规范有待制定。因此,结合各地的气候、资源、经济及文化等特点建立针对性强、可行性高的绿色建筑标准体系和实施细则是当务之急。

4 小结与展望

发展绿色建筑在我国具有特别重要的意义。目前,推动建筑节能、发展绿色建筑已成为社会共识,但绿色建筑的推广仍存在很多困难。本文通过以武汉市的相关实例说明了绿色建筑发展的一些问题并研究分析了其四点原因。有利于发展绿色建筑实践中对应查找问题,分析原因。并对明确的问题及其原因进行相应的处理解决。

[1]中国建筑科学研究院.GB/T50378―2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.[2]王有为.实施绿色建筑对环境保护的重要意义[J].浙江建筑,2008(9):88-92.[3]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J].后勤工程学院学报,2009,1(5):167-181.

[4]顾国维.绿色技术及其应川[M].海:同济大学出版社,2009.

第15篇

[关键词]可持续发展城市;建筑给水排水;设计;世博会;启迪

中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0295-01

随着经济的快速发展和城市化建设进程的不断进步,城市化发展带来的问题也逐渐显现,制约了城市的持续、健康、快速发展。在这种情况下,建设可持续发展城市的理念应运而生,而这也是人类生存和发展的必然选择和必然趋势。在建设可持续发展城市的倡导下,做好城市建筑给排水的设计工作至关重要。本文主要对世博会场馆和案例进行分析,并从中得到反思和启迪,以指导城市建筑给排水设计工作,希望可以提高城市建筑给排水设计的水平,促进可持续城市的建设。

一、 因地制宜,坚持本土化的发展战略

在世博会,展出的很多建筑都体现了因地制宜、强调本土化发展的理念。如杭州“五水共导”案例馆。建筑给排水技术包括很多,不同的地区适合不同的技术,因此一定要坚持因地制宜和本土化发展的理念。通过对这一案例的分析,本文得出如下反思和启迪:

(一) 兼收并蓄,积极吸收合适的理论和技术方法

在我国,对可持续发展城市的研究还不够深入,建筑给排水的设计更是处于尴尬的地位。本文建议坚持兼收并蓄的原则,积极的选择和吸收合适的可持续发展城市理论和技术方法,从而建立起适合当地地域和气候等特点的建筑给排水设计体系。并且还要认真的对传统民居的绿色技术进行研究,在保护传统建筑文化的基础上,对给排水系统进行更新。

(二) 雨水的综合控制和利用

随着城市化的不断发展,城市化面临的压力也逐渐加大,因此本文建议对雨水进行综合的控制和利用,在相关规范的基础上,结合当地的实际情况,制定与当地相适应的雨水控制和综合利用的策略,这样既可以提高城市的防汛能力,又可以促进水资源的合理利用,节约大量水资源。另外,还要倡导采用生态途径来控制雨水径流的污染,以降低对城市的冲击和影响[1]。

(三) 建筑中水的回收和简易净化

一般来说,对建筑中水的回收和净化经济效益偏低,以此,在回收建筑重视时要做好相关的技术分析工作,并且在保证安全的前提下,尽量的采用简易的净化措施进行中水的净化工作。

二、 和国情相符合,提倡简约化设计

坚持简约化的设计理念,主要是为了减少对生态环境的影响。本文通过分析世博会中汉堡的“新耐久性建筑项目”案例馆得出如下启迪:一是大力倡导建筑绿色,限制机械绿色。这主要是说积极采用价格适中、简洁方便推广性较强的绿色节能技术,而不是过度的追求“高新”。二是坚持循序渐进,稳步推进的原则。新技术的研发和推广需要经历漫长的过程,因此切记盲目求成,坚持循序渐进的原则。三是注重建筑的性价比,提高建筑的生命力。在对给排水方案进行设计时,要提前对所用系统和技术的可行性和可操作性进行分析和研究,以免出现投资和产出不相符合的情况。另外,注意点和面的结合,关注对城市化的影响。首先,注意建筑给排水设计要和城市微环境协调统一。其次,合理利用可再生能源[2]。

三、 效益评估,加强精细化分析

可持续发展城市建筑给水排水设计应该要充分的考虑技术、经济以及社会效益等方面,同时加强精细化的分析。通过分析,本文给出三点建议:一是加强增量成本和增量利润的分析。二是对原有建筑的绿色更新。三是加强对效能的监管。另外,坚持适度超前的原则,完善标准化的建设。在对可持续发展城市建筑给水排水进行设计时,一定要有适度超前和科学完善的规范和标准来提供技术支持。一是国家要不断的完善相关的标准。二是不断的修订地方特色标准[3]。

四、 注意均衡发展,重视系统化的集成

坚持均衡发展的理念主要是为了适应建筑给排水工程已经从传统单一的技术向多系统集成、复合技术发展的情况。因此在设计和施工时要注意以下两点:一是设计集成。二是模块化施工。同时,政府应该提供政策支持,鼓励产业化发展。政府政策的引导和支持是推动可持续发展城市建设的重要因素,在政府的引导下,将全生命周期理念融入可持续发展城市建设的全过程之中。本文建议政府针对从事可持续发展城市建筑给水排水设计、建设等单位出台一些优惠的政策,用以鼓励可持续技术的发展[4]。

五、 绿色人文,积极推动普及化教育

通过绿色人文可以有效的改变人们的行为以及意识,从而促使绿色、健康高效的建筑给排水理念和系统进入到居民的日常生活中去。要想尽快实现这一点,需要做到以下两点:一是充分发挥示范型绿色建筑的引领作用。二是加强对全民的可持续理念的教育。另外,还需要加强交流和沟通,注意跨界化的发展趋势。所谓的加强沟通和交流,就是指积极的关注新的建筑形式以及新的建筑技术,从而不断的更新和丰富可持续发展城市建筑给排水的设计技术和方法。面对新建筑形式和新技术的冲击,有关人员要积极的研究和引进有关的先进技术,并结合中国的国情,制定出一套具有中国特色的建筑给排水设计方法[5]。

结语

2010年在中国上海举行世博会,其中展示的许多建筑都特别符合可持续发展城市建设的理念,并且显现了比较前沿和先进的建筑给排水设计技术,有效的体现了人、自然和城市的和谐发展。探寻并借鉴世博会给我们的启迪,可以帮助我们提高城市建筑给排水设计的水平,促进可持续发展城市的建设。

参考文献

[1] 张伯仑.可持续城市建筑给水排水设计――后世博反思与启迪[J].给水排水,2010,36(7):95-99.

[2] 张佳杰.浅析大连腾飞软件园6#楼广场水景给水排水设计[J].中华民居,2014,(3):81-82.

[3] 方晓深.浅谈高层建筑给水排水设计的重要性以及优化对策[J].城市建筑,2014,(30):137.