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可持續建筑技術范文1
1 前言
我們向自然界索要資源滿足城市化的需要,再將廢物排放給自然,終于面臨著資源枯竭,同時環境污染威脅生存的難堪局面。在這種情況下,可持續發展的觀念逐步為越來越多的人認同??沙掷m發展呼吁人們放棄現在高能耗、高增長、高污染的粗放型生產方式和高消費高浪費的生活方式,以保持資源的可持續利用性。建筑產業就是典型的立足于資源和能源大量消耗的產業,人們也早已開始研究實現可持續性建筑的途徑。1994年11月,第一屆可持續建筑國際會議在美國舉行,會議對可持續建筑做了全面探討,指出可持續性建筑的主要問題是資源、環境、設計和環境影響及它們之間的相互協調關系。[2]各國都有做可持續性的建筑的嘗試,如美國有“資源保護屋”,英國Milton Keynes有能源公園,丹麥有可再生住房等??v觀這些建筑,可持續建筑的技術應具有以下4R屬性:
RESOURCE—資源的保護和合理利用,有節制的開發自然資源;
REDUCE—降低能耗、減小能源消費對環境的有害影響,減小污染物排放量;
REUNITE—充分利用地方材料與現代高科技加工新型生態節能建材;
RECYCLE——資源與建材的再生利用,變廢為寶。
我們尋找可持續性建筑最關鍵的部位,并提出相應的解決方法。首先,可持續性要求對能源的消耗小。這意味著除了要做好外圍護結構的保溫隔熱,降低冷熱負荷外,各種新技術在暖通空調系統中的應用也是建筑節能得以實現的重要途徑。其次,可持續性要求能源的可持續性,新能源技術在建筑領域的應用也是很重要的思路。最后,要做到對環境影響小,就必須做到可再生利用自然資源及建筑材料等人造材料的可再生利用。
2 實現可持續性建筑的技術途徑 2.1 外圍護結構的保溫隔熱技術
以民用建筑為例,冬季熱負荷包括圍護結構的耗熱量和加熱由門窗縫隙涌入室內的冷空氣耗熱量。因而圍護結構熱工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途徑。我國建筑節能規劃目標中,建筑圍護結構承擔其中47.2%的節能任務。[1]
2.1.1 外墻
分析外墻基本耗熱量計算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a為溫差修正)及冷負荷計算公式為Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα為外表面放熱系數修正,kρ為吸收系數修正),可見節能主要要控制圍護結構的表面積A、傳熱系數K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有對應的以下幾條降低負荷的措施:
1) 優化建筑外形,以最小的建筑外表面積包容最大的建筑空間即減輕墻外表面積的影響。外表面積和體積之比推薦值為0.4。建筑形體系數每增加一個點,建筑能耗將增加5%左右。還應考慮作合理平面布置,如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側,可以有效阻擋日射,減少室內得熱量。
2) 采用保溫隔熱,傳熱系數小的墻體材料。此類外墻材料有各類砌塊、復合輕墻板以及外墻復合墻體保溫技術等,,在文獻[3]中有較詳盡的介紹。
3) 外裝飾盡量做淺色處理,采用光滑飾面材料,降低kρ,減少表面對輻射的吸收;
4) 硬質鋪地表面蓄積太陽能熱量,會導致建筑周圍溫度的上升。如果利用綠地區域替代,將降低地面附近室外空氣的溫度。減少室內外溫差,從而降低冷負荷。參見文獻[4]
5) 研究如“可呼吸外墻”類同時具有良好生態性能的外墻。參見文獻[4]
2.1.2 窗
窗的傳熱系數比墻的大很多,又經常開啟,是冬季耗熱的關鍵部位。窗的冷負荷分瞬變得熱和日射得熱,日射得熱是室內通過窗玻璃得到的太陽輻射熱,其計算公式為Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面積,Cs窗玻璃的遮陽系數,Ci-窗內遮陽設施的遮陽系數)。由公式可看出,針對窗戶的節能技術主要有:
1) 結合建筑物朝向,緯度,合理的控制窗墻比,如高緯度南向窗戶面積取大一點,以更好的利用太陽輻射,降低采暖能耗。適當確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸,安裝可調式百葉、窗簾,調節室內日照?;虿捎谜陉栂到y,一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上,可控可調,以到不同時間,據不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
2) 采用多層窗或采用中空玻璃,利用空氣夾層熱阻較小的原理,降低玻璃的傳熱系數。普通單層玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保溫隔熱性能大大提高。選擇氣密性好,導熱系數小的塑料窗框代替常用的金屬窗框,可有效減少冷風浸入。
3) 采用吸熱玻璃、鍍膜反射玻璃、夾層變玻璃等技術,降低玻璃的Cs,有效阻止通過玻璃的太陽輻射和室內熱輻射。但這些高技術產品價格昂貴,希望在發展玻璃深加工的同時能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。
2.1.3 屋頂
1) 采用高保溫材料。目前我國平屋頂保溫材料應用較多的主要是加氣砼和膨脹珍珠棉,保溫隔熱性能一般。近幾年廣東等地推廣使用一種預制好的隔熱磚,可在結構層上直接鋪設。有的地方用舒樂板作屋面保溫,也取得了較好的效果。新近研制的防水珍珠保溫板,具有帶排氣孔、重量輕、憎水率高、強度高、保溫性能好等特點。
2) 屋頂設置高效隔熱層??煞乐勾罅枯椛錈崆秩胧覂?,減少空調等耗能。隔熱層在設計時,不僅要保證有一定的隔熱空間,而且還應該保證隔熱層能夠通風,及時將熱量帶走,才能有效的保證隔熱效果。我國傳統的坡屋面設計就能較好地滿足這個要求;
3) 蓄水隔熱屋面。利用水生植物遮陽,反射和吸收太陽輻射,以及利用蓄水的蒸發來提高隔熱效果;條件允許時在屋頂上覆土,做植被屋面。上面種密葉植物,利用植物遮陽,覆土作為隔熱層提高隔熱性能。
2.2 暖通空調新技術
建筑能耗降低主要體現在暖通空調設備的裝機容量減少和運行的經濟性上,因此,暖通空調技術措施的改進和落實應用是建筑節能得以實現的根本途徑。
2.2.1采暖新技術
冬季采暖是中國北方地區住宅必不可少的,主要采用集中供暖。熱源供給主體是熱力公司或小區鍋爐房。我國目前市政集中供暖方式比例為46%,分戶式取暖比例僅次于市政集中供暖,為44%。分戶采暖方式的特點在于用戶可以根據自己的喜好隨意選擇,同時用熱也可以單獨計量。隨著清潔能源的使用及新技術、新產品的出現,使采暖方式的多元化選擇成為可能,集中供暖方式的壟斷地位受到挑戰,采暖、熱水一體化的獨立分戶采暖等方式紛紛出現。各地應根據當地氣候、能源條件和建筑情況,發展采用適宜的節能采暖方式,如輻射采暖,主要依靠供熱部件與結構內表面間的輻射換熱為各房間供熱(冷),熱舒適增加,減少房間上部溫度升高增加的無效熱損失,因此可節省采暖能耗。
2.2.2通風空調新技術
目前較多采用的是風機盤管加新風系統及定風量全空氣系統,但以下幾種系統形式有著較好的節能效果,建議因地制宜的選擇使用。
1) 盡量采用自然通風。采用自然通風可以減少制冷負荷,并帶走室內有毒及有異味物質,其動力是室內外溫度差引起的熱壓和風壓壓力差。這種被動式的通風空調技術不開風機,無需制冷,應加以充分考慮,設計在溫和天氣如春冬過渡季節直接對流通風,實現基本零能耗;而在熱而無風的日子盡量設計利用煙囪效應、風塔效應引風入內。
2) 變制冷劑流量VRV系統。以制冷劑直接作為熱傳送介質,其每公斤傳送的熱量是205KJ/kg,幾乎是水的10倍和空氣的20倍,同時可根據室內負荷的變化,瞬間進行容量調整,使VRV系統能在高效率工況下運行,具有顯著節能效益,經濟效益顯著。
3) 水環熱泵空調系統。用水環路將小型的水/空氣熱泵機組并聯在一起,構成一個以回收建筑物內余熱為主要特點的熱泵供暖、供冷的空調系統。節能環保效益顯著。
4) 蓄能空調。利用晚上電價較低時段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰調谷的作用。[11]
5) 變風量空調VAV系統。送風狀態保持不變,改變送風量來適應室外氣象變化,從而降低了冷水機組的制冷量,也降低的風機的能耗。
可持續建筑技術范文2
關鍵詞:綠色建筑施工;可持續發展;技術分析
引言:綠色建筑是環境的反饋和綜合思維和建筑工程設計資源效率的應用;隨著城市化進程的加快,建筑企業呈現快速發展的趨勢。不斷加強施工管理,實現綠色施工管理是建筑施工企業發展的必然趨勢,到一定階段。
1.綠色施工的概念
推動綠色建筑發展節能省地型住宅和公共建筑的具體實踐。黨的15大報告指出,我國要實現“可持續發展能力不斷增強,生態環境改善,資源利用效率顯著提高,促進人與自然的和諧,推動整個社會走上生產發展,生活富裕,生態良好的文明發展道路”。綠色施工是可持續發展思想在工程施工中的重要體現,是環境保護優先的原則,對資源的高效利用為核心,先進的施工理念,綜合效益最大化的追求。在保證質量和安全的前提下,減少對環境的負面影響的施工活動,減少資源和能源的消耗,在建設過程中促進消費,實現建筑技術的可持續發展。
2.施工階段
2.1建筑材料和建筑設備
建設和建設中的衛生設備,節能環保,是綠色建筑的關鍵技術。建筑節能材料的低能耗,先進的保溫技術,充分考慮了高性能的集成窗口陰影和太陽系統的使用,新能源和可再生能源利用系統,節能設備和工具,冷技術在建筑中的使用,如將綠色建筑的關鍵技術和關鍵設備。
2.2建筑施工方法標準
資源的高效利用為核心,以環保優先為原則,追求高效率,低消耗,環境保護,統一規劃,實施項目質量,安全,文明,高效,環保,綜合效益最大化,是一種可持續發展的建筑方法的思想。
3.使用階段
環境質量達到環境健康和滿足人們的舒適性。室內環境,因此,要注意通風和照明技術,采用自然冷卻,地熱,家用熱表措施節約能源。室外環境美化人的心靈,陶冶情操;用如植樹造林的技術措施,盡可能節約用水。
4.綠色施工技術要點
4.1環境保護技術
在建筑垃圾的清理,運輸過程中,要特別注意這個問題,避免造成不必要的沖突,積極采取有效措施控制環境污染現象。在土方施工階段,例如:你可以把水的方式,把防塵罩,空氣凈化效果。
4.2節材技術
在住房建設目前在我國,大部分費用是購買材料,因此,在綠色建筑施工技術節約材料技術尤為重要。在我國建設過程中,經常發生在建筑材料,管理上的問題,如節約材料技術主要是針對建筑垃圾的我國,通過節約材料技術,建筑垃圾可以回收。
5.節能技術
要堅持在綠色工程施工技術進行節能的理念,并應用在實際的建筑節能理念。在施工現場,以防止電力負荷較低的機械設備運行、空載運行的現象,根據實際情況,選擇合理的機械設備,避免浪費現象的發生,浪費資金成本,和機械設備的損壞。
6.綠色節能建筑施工技術措施
建立一個新的節能建筑施工技術的推廣。節能技術需要關注建筑業從業人員,也需要政府的有效驅動,通過建筑節能技術推廣機制的改革,充分發揮政府的宏觀調控作用,消除現有營銷系統的干擾因素,促進市場引導新機制互補節能施工技術的推廣,更好的服務于建筑節能技術的推廣。
7.優化節能建筑施工技術推廣模式及措施
(1)建立“政府推動、市場引導節能新機制的建設技術推廣的有效結合。節能技術的推廣,必須堅持原則,密切結合政府和市場發展。政府節能建筑施工技術的推廣重點支持項目。
(2)促進科研建設技術改革推動節能系統。雖然中國的科學和技術推廣體系所涉及的部門,但重復和浪費,低效率的小問題。為了解決這些問題,必須發揮政府的作用,進行制度創新,強制,積極推動節能建筑施工技術的科學和教育,結合生產,對體制改革的目的和研究,建立建筑節能技術研究,集成組織推廣。
8.發展綠色建筑是促進建筑節能減排的關鍵點
8.1可持續的建筑業與工程施工
建筑活動是人類對自然生態環境是最重要的生產活動之一,也是消耗自然資源最大的生產活動。輸出完成的總產值中占有較大比重,創造了價值,也是國家收集的重要組成部分;它對社會經濟的發展起著決定性的作用。我國建筑行業的未來,因此,要發展,要適應經濟和社會發展的需要,并應注意保護環境,節約資源,實施可持續發展戰略。在建筑行業實施可持續發展戰略,體現在工程建設的全過程。
8.2可持續發展思想在工程施工中的應用
為項目建設綠色建筑施工技術,并不是一種新的思維方式,降低施工噪音,減少施工擾民,減少在大多數施工現場材料的損耗會引起重視。綠色施工是可持續發展思想主要應用于工程建設,是綠色施工技術的綜合應用。綠色建筑不僅是指在工程施工中,封閉施工無粉塵的實現,沒有噪音擾民,周圍的花草,定期灑水等這些內容的實施,還包括很多其他的內容。它,像綠色建筑設計,涉及到可持續發展的各個方面,如生態與環境保護,資源和能源的利用,社會經濟的發展,等等。
9.綠色建筑施工原則
9.1減少場地干擾、尊重基地環境
施工過程會嚴重破壞環境,這個新的項目,特別是對欠發達地區。分級,土方開挖和施工降水,永久和臨時設施建設,垃圾處理場等,都可以在現有的動植物資源,地形的地面,如地下水位的影響;將在網站內現有文物,當地的資源,如損壞,影響繼續和發展局部上下文。因此,減少干擾場的建設,對保護生態環境的基礎環境,維護當地環境具有重要的意義。
9.2綠色建筑應遵循的原則
綠色建筑應堅持“可持續發展建設理念”。理性的思考和科學的程序,掌握設計,是提高綠色建筑的環境效益,社會效益和經濟效益的基本保證。
9.2關注建筑的全壽命周期
從最初的規劃設計到后來的施工建設,運營管理和最終的拆除,形成一個完整的生命周期。在建筑的整個生命周期的重點,這意味著不僅在規劃設計階段充分考慮和利用環境因素,并確保最低限度對施工過程中的環境影響,運行管理水平提供健康,舒適的人,低功耗和無害空間,拆除和減少對環境的損傷,使材料盡量回收拆遷。
9.3適應自然條件,保護自然環境
充分利用建筑場地周圍的自然條件,保留和合理利用現有地形地貌,適宜,植被和自然水系;在建筑物的位置,朝向,布局,形狀,等,充分考慮當地的氣候特征和生態環境;建筑風格和規模的協調與周圍的環境,保持歷史文化與景觀的連續性。盡可能減少對自然環境的負面影響,如減少有害氣體和廢棄物的排放,減少對生態環境的破壞。
9.4加強資源節約與綜合利用,減輕環境負荷
通過優秀的設計和管理,優化生產工藝,采用合適的技術,材料和產品;合理利用和優化資源配置,改變消費方式,減少財產和資源消耗;因地制宜,使當地的材料和資源的最佳利用;最大限度地提高資源利用效率,促進資源的綜合回收利用。
10.總結:
作為項目經理,需要樹立正確的管理理念,從質量管理的三個方面的建設,發展與安全,綠色建筑的建設和管理水平的提高。只有實現了綠色施工管理,進一步改善環境質量,實現建筑業的可持續發展,最大程度。
參考文獻:
可持續建筑技術范文3
被動式建筑的概念最早源于1988年的瑞典和德國,后續通過了一系列的研究,加之德國黑森州政府的資助下,被動式建筑的概念從而逐步被確立起來。被動式建筑主要是指使用經過優化設計之后的建筑構造做法,傳熱系數較低的門窗、保溫性能較好的墻體材料達到比較高效的保溫、隔熱性能,通過新材料、新技術、新工藝的綜合應用,使建筑在較少使用主動能源供應的情況下達到舒適溫度的要求[1]。被動式建筑是基于建筑節能的基礎上而逐步發展起來的,對于我國而言,是一個全新的節能概念,但在德國和瑞典等地技術已經比較成熟。在室外溫度為-20℃的情況下,室內可以不必開空調取暖就保持正常生活所需的溫度,意味著房屋基本不需要主動供應能量。每年單位面積供熱能耗僅為15度電。而這種效果只需通過材料、設計、施工手段就可實現。被動式建筑有兩大重要的技術組成部分:第一部分是十分注重建筑的保溫密閉性能,第二部分是可再生能源的利用。優異的圍護結構提高了建筑的氣密性。在保溫方面,被動式建筑擁有自己的一系列技術和材料系統。它的外墻外保溫材料往往厚達20cm,屋頂保溫層的厚度達到30cm,而且,在兩層之間的樓板處均鋪設了保溫板。被動式建筑采用節能性比較好的三層玻璃塑鋼窗,而且在每個窗的內腔內都安裝有保溫材料。因此,墻體、屋面、外窗的傳熱系數均很低,使室內外的熱交換降到了最低程度。同時,為了盡可能多的接收陽光,房子大多為南北向,窗戶也盡量是一整片式的大窗,消除熱橋也保證了維護結構的熱工性能。不管是在德國、瑞典還是在我國北方地區,冬季采暖是我們需要考慮的首要問題,因為熱橋對建筑圍護結構和能耗的影響比較突出,所以被動式建筑在地面、外墻、屋面等部位有可能出現熱橋的地方設計了比較獨特的構造以求有效地消除熱橋對建筑外維護結構的影響。
二、太陽能及可再生資源在被動式建筑中的應用
如何解決全球日益嚴重的大氣污染問題、保持各國經濟的可持續發展,這些都是目前各國政府、企業必須面對和亟待解決的問題。大氣污染在很大程度上源于人類對礦物能源的依賴,建筑能耗在人類的能源消耗上的比重約為40%。因此,建筑的節能和可再生資源的利用方面是我們必須要突破的地方。在我國,環境問題中大氣污染日益嚴重、人口眾多導致建筑能源的消耗量巨大,加之我國目前建筑的總體不節能性,導致當前我國能源消耗問題十分嚴峻,但普通老百姓往往還并無知覺。在國外,建房者除了必須要遵守國家規定的建筑節能標準之外,政府通常還會要求建房者出具一份關于能源利用的方案。該方案涵蓋三大部分的內容:CO2的排放量、對空氣有害的物質以及房屋建設的費用。在瑞典,由于受到當地建筑成本的制約和影響,一棟被動式住宅的建筑成本約為1.8萬克朗/㎡,而普通住宅得建筑成本約為1.6萬克朗/㎡。相比之下,造價約增加了13%,但其年運行能耗卻可由之前的110KWh/㎡降低超過50%左右[2]。經估算,通過7年左右的時間,其在開發環節增加的投入便可以收回。對于那些建造房屋用以出租盈利的開發商和普通的購買者來說,節能性好的建筑更受歡迎。因此,市場上對被動式建筑的需求量還是十分巨大的[3]。被動式建筑的能源主要來源于可再生資源。主要是通過太陽能的投入使用、地源熱泵技術的應用、雨水收集及利用系統的投入和熱量的高效回收利用來實現的:
1)屋頂及墻面上的太陽能裝置可以用來供電。在被動式建筑的屋面、墻面均可以設置太陽能電池板,產生的電能除了能夠滿足用戶的照明、電器等基本需要外,還可為建筑供暖、空調供電,以保證房屋的熱舒適度。只是在極少數情況下需要額外的能源用于取暖。
2)地源熱泵技術的使用。熱泵技術是在利用可再生能源方面的一項有巨大潛力的技術。無論是以空氣和水還是以土壤為熱源的熱泵,都可以在建筑的可持續發展方面發揮其巨大的經濟效益。通過綜合利用熱泵技術、建筑業的圍護材料、光伏及建筑一體化等一系列措施,使建筑房屋的零能耗和零排放成為現實,甚至最終還能達到正能量狀態和反饋到電網投入使用。經過理論和實踐證明,這些目標也是可以達到的。而且,一些發達經濟體已部分實現了上述的這些目標。據悉,到2050年,大部分發達經濟體預計實現80%至100%轉換到可再生能源。熱泵技術在建筑方面有著獨特的優勢。住宅建筑的熱需求總體上屬于100℃以下的供暖,熱泵技術可以經濟、方便地滿足包括20℃左右的室溫、40℃以上的熱水洗浴等要求。熱泵技術可以吸取空氣、淺層地表水及土壤中的熱量,熱效率通??梢赃_到500%~600%,這種熱效率是目前各類不同供熱系統中所能達到的最高的熱效率。盡管還有別的技術也可以考慮使用,但都達不到熱泵技術的熱效率和它所創造的經濟效益、環境和社會效益等。
3)被動式建筑的雨水收集及利用系統。被動式建筑中有著自己的雨水回收措施即“雨水收集與利用系統”。通過收集與利用建筑物的屋頂甚至是室外的道路等地表匯集來的雨水,經過收集--輸水--凈水--儲存等渠道積蓄和利用雨水,為室內用水、綠化和物品洗滌提供水源支持。很大程度上達到了綜合利用雨水資源和節約用水的目的,緩解了城市中水資源的緊缺和浪費[4]。
4)熱量的高效回收利用。對熱進行高效回收是降低被動式建筑能耗的一個非常重要的手段。大幅度降低被動式建筑的采暖能耗的一條很重要的途徑就是采用新風熱回收的技術。當建筑的氣密性能提升之后,采用合適的通風換氣方式對于被動式建筑就顯得尤為重要了。必須要有一定的新風量要保持室內空氣的清新與健康。在歐洲的大部分國家,換氣次數指標對新風量的要求為0.4-0.9次/h,在我國,北京居住建筑節能設計標準規定的冬季換氣指標為0.5次/h,與歐洲各國的換氣指標要求大致相同。在現在的各類建筑中,間斷性地開啟門窗和門窗縫隙中空氣的滲透是實現建筑換氣的主要方式,但這種做法在驅走了污濁空氣的同時必然也會帶來大量的熱量損失,并且冬季室外的冷風也會給人帶來不舒適感。在被動式建筑中,這一換氣指標完全是通過機械通風的方式來實現的。在被動式住宅建筑中,室內污濁的空氣可以通過廚房和衛生間的排風口排入風管中,新鮮空氣則可以通過臥室和起居室的送風口進入房間進行空氣流通。
可持續建筑技術范文4
(銀川市規劃建筑設計研究院有限公司,寧夏 銀川 750001)
【摘 要】隨著技術的發展,人們對建筑的舒適性要求越來越高,技術的發展也使得人類對室內環境的控制手段越來越多,公共建筑使用的人數眾多,其使用的舒適性直接影響其附近人群的健康水平?,F代建筑的發展帶來的“空調病”、“都市風”等不利影響逐漸被人們了解,以使用的舒適功能開始成為公共建筑設計創新的重要組成。
關鍵詞 可持續發展;公共建筑;生態技術;概念設計;綠色空間;彩光技術;自然通風
0 引言
公共建筑設計的技術創新是公共建筑設計創新的本源動力,建筑結構的更新、生態技術要求和新老材料的開發,促使建筑師不斷的進行建筑技術設計的創新。這些新結構、新技術和新材料的開發應用,在根本上解決的公共建筑設計中所面臨的功能和形式問題。因此,技術創新可以實現公共建筑設計創新,并且是實現創新根本途徑。
1 生態自然的綠色空間
公共建筑尤其是大型公共建筑的建造過程以及使用過程都會產生較多的有害物質,同時公共建筑也是能源消耗的重點區域之一。隨著后工業時代的到來,人們對公共建筑的室內生態環境提出了越來越高的要求,建筑內部空間的生態化就是其中最突出的特征之一。
凱文·羅奇、諾曼·福斯特在他們的一些設計作品中,恰當的引入室內綠化,將其作為改善建筑微氣候環境的有效生態要素。建筑周圍的綠化在夏季可以有效降低地表溫度,可以吸收二氧化碳而提高空氣中的氧氣量,保證室內空氣質量等等,因此充分利用綠化這一因素,是他們探索生態建筑設計創新的途徑之一。
凱文·羅奇設計的福特基金會大樓,是世界上第一個帶有現代大型中庭建筑,因其首次在由玻璃頂覆蓋的、巨大的室內中庭空間中種植大量綠化而獲得 AIA 25-YearAward 獎。室內中庭是地段內一小片城市綠地的延續,將綠化引入到室內,公眾可以在這里停留或穿過室內中庭,辦公部分圍繞中庭以 L形布局,中庭是辦公部分與街道隔開,減少了交通噪聲;樓梯間在平面上與中庭為 45°斜角,它們與東、南面高達十層的玻璃墻使得更多的陽光被引入中庭,陽光充足,適宜植物生長;落入中庭的樓梯間和柱子中包有落水管,可將屋頂的雨積水導下,用來澆灌建筑中庭內的植物。由此看出,凱文·羅奇通過精心設計,建立起建筑、人與自然之間的融合關系,中庭內種植了多種植物,創造出一個灑滿陽光、接近自然的生態空間而創新。
普通的高層建筑除了頂層和底層外,一般各層平面基本相同,室內采用人工機械進行調節。根據統計,建筑中能源的消耗占人類總能源消耗的三分之一,而且隨著建筑高度的增加,這種消耗還在加劇。豎向綠化作為軟質景觀引入室內,在建筑中形成多層次、多方位的綠化系統,是高層公共建筑室內環境創新的一項重要手段。同時它為公共建筑尤其是大型高層公共建筑的節能減排提供了可能。建筑師通過建筑平面的錯落組合,在建筑內部創造了多層次的生態系統,形成了即節能又宜人的室內小氣候。
2 精巧多樣的采光技術
光的引入是建筑基本的物理功能之一,早在原始社會,人類就知道要在墻壁之上開鑿大小不一的洞口來控制光線的進入。隨著人類的技術不斷發展,人們不滿足與單純使用窗戶來采集和控制光線,尤其是在人流密集,能耗較大的公共建筑,單純的窗口結合傳統電燈采光不但不符合現代人的需求,而且不利于節約能源。新型的公共建筑設計在采光技術上進行改革,應既利用自然光線,節約能源,又不能完全受自然光線的限制,要對自然光線進行控制和調節,從而實現公共建筑設計的采光創新。
光導纖維是由光的全反射原理所發展而來,整個系統一般由三部分組成,即聚光部分、傳光部分和出光部分。光導纖維最早應用在通訊系統中,近些年來,逐步為建筑采光系統所使用,從而在功能上引發了建筑的創新。
由英國最具創意的天才設計師,托馬斯·赫斯維克帶領的設計團隊設計的上海世博會英國館就采用了光導纖維作為建筑的采光系統,建筑主體為六層,由大約 6 萬只纖細透明的亞克力纖維組成,這些纖維在外觀上構成了建筑獨特的形態,在功能上更是起到為室內提供照明的作用。白天的時候,每根長達 7.5 米的“觸須”會把室外的陽光通過光纖傳入室內,為是內提供照明,6 萬個光電,不但為室內提供了充足的照度,而且給人以每秒夢幻的感覺。到了晚上,“觸須”又將室內的光線傳導到室外,使整個場館在夜色中散發出璀璨迷人的光影。
采光隔板是在建筑的窗戶上部安裝一個或一組反射裝置,使室外的直射陽光經過一次或多次反射再進入室內,從而控制室內空間照度的采光系統。當公共建筑的進深比較淺時,采光隔板可以采用較簡單接結構制作,如在窗戶上安裝一組反射板,遮擋窗外的直射陽光,利用漫反射原理是室內陽光均勻化。如果房間進深比較大,采光隔板就需要使用比較復雜的處理方法。不僅需要在窗口部位安裝反射板或棱鏡等光線收集裝置,而且需要在室內安裝傳輸光線的管道,把光線引入室內。
導光棱鏡是利用棱鏡的折射作用改變入射光的傳播方向,使光線通過折射照射到建筑的深處。一般來說,建筑上的導光棱鏡一面是平的,另一面有突起的棱角,這樣的設計可以有效地較少室外直射光引起的眩光,使室內獲得均勻的照射。
德國國會大廈是柏林標志性的公共建筑之一,這座建筑幾經戰火,已經殘缺不全,而傳統的建筑布局也無法容納新的功能。為改變這一情況,德國政府舉辦國際競標,并最終邀請英國建筑師諾曼·福斯特主持設計。福斯特將他高技派的手法與傳統建筑風格巧妙結合,在保留建筑外墻的前提下將內部全部重新組合,并在缺損的穹頂部位設計了一個全新的裸露全鋼結構的玻璃穹頂。這座玻璃穹頂不但在外形上體現著現代建筑美學的風格,而且在功能上又是一項創新。
3 節能健康的自然通風
隨著“空調病”等現代建筑空氣調節系統弊端的顯現,減少機械通風,在滿足人體需求的同時,最大限度的控制能源消耗,利用自然的能量來為建筑內部通風,是公共建筑設計生態技術創新的一種有效手段,這種手段不但復合環境效益和經營效益,更為建筑內部的人們提供了自然的空氣環境,同時也為公共建筑的形態創新提供了豐富的建筑語匯。公共建筑利用自然通風達到室內人體需求的溫度主要有以下兩種方式:
1)建筑形態輔助通風。建筑的形態輔助通風是指建筑在形態設計上順應自然作用,通過形態上的變化使氣流在遇到建筑立面時能夠化解對建筑不利的風向,加強對建筑有力的風向。
2)建筑構件輔助通風。有些公共建筑在建筑的外立面設置有一些附加的構件,這些構件的形狀起到了導風和引流的作用。
4 結束語
總之,公共建筑設計的技術創新是公共建筑設計創新的本源動力,建筑結構的更新、生態技術要求和新老材料的開發,促使建筑師不斷的進行建筑技術設計的創新。這些新結構、新技術和新材料的開發應用,在根本上解決的公共建筑設計中所面臨的功能和形式問題。
參考文獻
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可持續建筑技術范文5
一、可持續建筑發展在我國現狀
可持續建筑理念雖然在我國逐漸被人們重視,但是其理念在我國現階段的發展中仍有許多問題,并沒有大面積得到推廣,并且關注的人也相對有限。1.建筑成本增加可持續建筑雖然具有很高的安全性,能夠實現綠色環保、節能減排的美好愿望,但是與傳統的建筑相比,成本也會大大增加。與傳統建筑物相比,可持續建筑往往會借用綠色環保材料作為建筑材料,而這些材料往往技術先進且造價較高,這就意味著可持續建筑建筑材料成本會明顯高于普通建筑成本。對于明顯的成本差距造成的房價高昂而使大多數購房者望而卻步?;诖藸?,投資商往往會因為利益驅使而選擇傳統建筑模式建造,以實現利益的最大化而忽略對于自然資源與綠色環保的建筑要求。這是由當前我國社會主義初期發展階段的現實所決定的,也是由高昂的房價以及消費者消費能力有限的實情決定的。因此很多人雖然知道可持續建筑的種種優點,但還是會在成本的壓力下選擇傳統的建筑模式,這就使得可持續建筑無法在我國廣泛推行與認可。2.社會需求不足現代社會中,人們雖然知道綠色環保建筑材料具有著明顯的耐用性與安全性,但實質上很多人對可持續建筑的理論與實際的了解浮于表面,并沒有形成明顯的建筑風潮與獲得廣泛接受,直接制約著可持續建筑在我國的發展速度與進程。具體表現在許多人了解可持續建筑材料,但是卻不知道到底什么是可持續建筑材料、建筑環保材料的實際價格、怎么分辨購買的房產是否使用了環保材料,也正是由于人們對綠色建筑環保的模糊了解與認識不清,導致很多人望而卻步。另一方面,很多年紀較大的人對于可持續建筑的了解知之甚少,并且愛跟隨大流進行房產購買。這樣的現實情況導致了人們對于環保建筑的選擇需求不足,因而很多房產商不會選擇環保材料作為自己建筑的首選,以避免房源銷路受阻。3.城鄉差異明顯可持續建筑在我國發展的另一重大問題就是城鄉差距明顯。對于很多城市居民來說,居民會根據自身的需求以及安全環保意識認知接受昂貴的可持續建筑,以響應國家和現代社會可持續發展的號召,實現綠色發展。但是對于廣大農村地區居民而言,更多關注的不是建筑的可持續性與環保的需求,而是建筑的實際價值與他們的承受能力。與城市建筑不同的是,農村建筑并不是由房產投資商建設的,很多時候,農村建筑是由農民自身承擔與建造的。雖然,與城市建筑相比,農村建筑沒有房產商抽取中間差價,但是卻面臨著自己承擔所有建筑成本的問題,因而農村可持續建筑的使用非常有限。因此,對于可持續建筑使用而言,城鄉建筑存在著極其明顯的差異。4.推廣力度不足現階段,雖然人們逐漸意識到環保材料的重要性,以及使用環保材料帶來的長期效益節省,但是我們也可以明顯發現,現階段對于可持續建筑的推廣是極其有限的。具體來說,國家雖然提倡使用環保材料和可持續建筑建造,但是卻沒有明確的政策扶持推廣計劃。對于建筑行業而言,由于消費者購買能力的有限以及房產投資商的建筑方式選擇,建筑行業也迫于迎合市場需要而無法更好推廣可持續建筑方式,使得這樣的建筑方式并沒有得到很好的推廣與實踐應用。在這樣的推廣力度下,可持續發展沒有明顯的發展與進步。
二、可持續建筑發展中的建筑節能措施
基于現實情況下,可持續建筑發展中的局限性,建筑行業還應該繼續堅持可持續建筑優勢的發掘與實踐,用良好的實踐效果證明可持續建筑值得認可。這就需要不斷提高可持續建筑發展中的節能措施。1.因地制宜地規劃建筑風格因地制宜地進行建筑規劃是建筑節能最有效的方式。從大的區域而言,北方與南方的建筑風格有著明顯差異。南方由于天氣潮濕,炎熱多雨,因此建筑實施中往往窗戶面積較小,以減少陽光長期照射帶來的高溫,但是北方天氣干燥,日照量固定,窗戶相對而言較大以獲取更多的日照時間與日照量。因此當建筑設計風格符合兩者的地域特點時,就能有效實現節能的目的,避免因建筑設計不符合當地地域特點。因而,借助于地域文化自身特點的可持續建筑模式就可以很大程度上實現建筑節能,而無需更多借助于高額的環保材料從而增加成本。這就要求建筑設計師要有足夠的可持續建筑理念認識,妥善在建筑造型與建筑地域文化之間進行選擇,避免只追求自己理想的建筑樣式而忽略地域環境的情況發展,造成不必要的浪費。而這種不顧實際區域地理只追求建筑風格的建筑設計是當前大多建筑最致命的缺點與問題。因此,建筑師必須堅持建筑的基本原則與要求,堅持因地制宜,為可持續建筑做出應有的貢獻。2.充分利用節能建筑技術現代建筑中可以充分利用節能建筑技術實現可持續建筑的建造。具體表現為,現代建筑可以在建筑外墻增加保溫隔熱板材料,最大程度保證房間內部冬暖夏涼,減少冬天供暖燃煤量和夏天空調耗電量,從而實現節能減排,綠色建筑。又或者在樓內為每家用戶集體安裝太陽能熱水器,利用太陽熱能加熱日常用水,減少用戶使用電或天然氣燒水的現象,以減少對資源的耗費。因此,現代建筑中因廣泛地應用節能技術實現建筑節能,盡可能從建筑的多個層面出發,尋找良好的切入點使用節能材料,以最大程度減少用戶日常對資源的耗費。但在這個過程當中,建筑師和房產商要注意節能技術的應用是否恰當,不能單純只追求節能的功效而不考慮房屋的綜合性能,要充分合理運用節能技術以實現綠色環保建筑。3.加大推廣力度與政府支持提高可持續建筑發展中的建筑節能仍然需要政府的政策扶持與大力推廣引導。政府的引導作用往往更強于社會趨向以及廣告商的廣告宣傳。為了保護我國資源,減緩當前我國污染嚴重的問題,政府應當加大支持力度,制定相應的政策鼓勵建筑節能,使廣大群眾愿意選擇購買節能房。例如政府可以采用補貼的方法對于購買節能房的用戶給予一定程度的金額補貼,從而形成一種購買節能房的風向潮流,再逐步減輕補貼金額力度,逐步引導人們購買房屋觀念的過渡與轉型,加大節能建筑的建造與建筑建能技術的推廣。
三、結語
可持續建筑技術范文6
關鍵詞:系統設計;可持續性;建筑設計
1我國可持續性建筑發展現狀
較之于國外先進國家,我國可持續性建筑的發展較晚,而且在新世紀以來也逐漸受到重視??沙掷m建筑的發展十分緩慢,這就致使可持續建筑設計沒有足夠的經驗,在生態環境利用與建筑材料選擇等方面沒有突出的表現。除此之外,我國關于可持續建筑設計的法律規范并不健全,這嚴重阻礙了可持續建筑設計的不斷發展。我國的建筑可持續發展情況并不樂觀,但在可持續發展戰略的重要指導之下,仍然取得了一定的進步,而且也在理論研究方面得到了一些成效,培養了一些專業設計人才,這為可持續性建筑的發展提供了一定的人才基礎。而且,我國可持續性建筑相關理念與法律等也逐漸完善,有關部門在不斷努力建立起合理、科學的評估與管理體系,從而使得可持續建筑設計的制度化與規范化等得以有效的實現。
2可持續性建筑的發展趨勢
2.1起點低、空間大
因為我國的可持續性建筑的發展起步較晚,并且缺乏相應的可以參考的經驗,所以其發展的起點較低,因此可持續性建筑設計的發展空間較大。而且,受到可持續發展戰略的影響,以及隨著區域人才資源與技術水平的積累與提高,會使得可持續建筑設計得以有效的發展,將其發展潛力有效的激發出來。
2.2階段化發展
和別的事物相同,可持續性建筑的不斷發展也需要一個較為漫長的過程,而且依據具體的發展水平情況,可以把這一發展使其分為不同的階段。就可持續性建筑設計而言,因為受到研究條件和技術水平的制約,所以在不同的發展階段,會產生不同水平的設計方案,但是一般而言這些設計方案的水平是不斷升高的,一直到最后設計出合理、科學的施工方案,因此,可持續性建筑通常會經歷不同的發展階段,然后取得較快的發展。
2.3發展過程中會出現很多矛盾問題
通常而言,可持續性建筑的發展基本上會和國家整體的經濟發展情況保持一致,所以在國家經濟發展水平較低的時候,可持續性建筑工程的發展也會存在一些問題,比如說:人們對可持續性建筑抱有較高的期待值,但因為國家整體經濟發展水平較低,兩者之間會產生一種矛盾,而這一矛盾也同樣是將來我國在可持續性建筑發展過程之中必須要予以解決的一個重要矛盾。
3環境系統設計分析
3.1環境系統設計的概念
環境系統主要指的是在開展可持續建筑設計的時候,把建筑工程整體和附近環境當做一個統一的動態發展體系,進而對整個系統開展設計工作。開展環境系統設計工作主要注重的是建筑和環境之間的一體性,所以工程設計師在開展可持續建筑設計的時候應該對建筑附近環境的科學規劃予以綜合性考慮。在環境系統設計之中所提及的環境通常包括兩個方面:人工環境與自然環境。自然環境指的是氣候、土地、水體、花草等自然因素;而人工環境指的是通過人工改造之后的環境,比如說:道路橋梁、廣場、樓房等城市基礎設施。除此之外,環境系統還包含建筑物之中的家具、裝飾等要素。所以建筑工程設計師在開展設計的時候,一定要對建筑整體、人工環境與自然環境分別進行設計,之后在將其予以融合,使得環境系統的設計得以有效實現。
3.2進行環境系統設計的必要性
在設計的理念而言,環境系統設計不同于傳統的建筑設計,其主要是從建筑物和環境的關系和建筑物的可持續發展情況等方面,對建筑物的環境展開分析的,這是建筑設計施工的一種新型理念,能夠有效的推動可持續建筑設計工作的發展。
3.2.1為可持續性建筑設計提供了新的思路
經過了數十年的不斷發展,建筑行業的設計思路雖然有了一定程度的改變,但是改變幅度不大,可以說建筑行業的設計思路被限制在一個固定的框架之中,慢慢僵化,這樣很難有效優化建筑工程的系統功能,所以也很難使得人們對建筑系統的要求得以有效的滿足。所以,有必要采取有效的措施轉變傳統的建筑工程設計思路。設計思路的轉變一定要與社會經濟整體發展的方向相符,現代社會可持續發展已經成為一種總趨勢,所以建筑設計也應該遵循可持續發展的思路。環境系統設計能夠有效幫助建筑設計師了解環境系統整體的特征,有助于工程設計師從整體著手進行可持續建筑的設計,進而有效避免傳統建筑設計與環境相脫離的弊端。除此之外,環境系統設計還應該與建筑內外部環境結合起來,進而使得建筑應用功能與可持續發展要求相協調。
3.2.2與我國社會經濟可持續發展戰略相符
可持續發展是當前提出的一個重要的發展戰略,這要求社會各個部門把環境保護與經濟發展相統一,從而用最小的資源代價獲得最高的經濟成果。環境系統設計主要的觀點是把環境和建筑予以整體結合,這與我國可持續發展要求相符。
4系統設計理念下的可持續性建筑設計
4.1系統設計理念對可持續性建筑設計的要求
在現代建筑行業之中可持續建筑是一種新型建筑設計理念,其充分發揮了建筑和附近環境的關系,在充分發揮建筑功能的基礎上,最大限度的發揮生態環境保護的作用,進而使得可持續發展得以有效實現。但是要實現可持續性建筑設計一定要堅持系統設計理念的重要指導,所以必須要堅持系統設計對其的要求,具體包括以下幾點:①可持續性建筑設計一定要僅僅圍繞著可持續發展這一目標,予以慎重考慮與科學安排??沙掷m建筑設計一定要堅持建筑的可持續發展,因為建筑設計時非常復雜的一項工程而且包含眾多階段,所以工程設計師應該在不同階段制定出相應的設計目標。除此之外,設計師還應該根據建筑的關鍵部位開展具體設計工作,提出科學的施工建設方案,切實有效的提高工程設計的效率,進而使得建筑總體目標得以有效的實現。②有效降低系統設計的復雜度。為了有效確保工程施工的效率,設計工程師一定要有效簡化建筑設計的程序,切實保證建筑設計的簡潔性與精確性。③切實有效提升可持續性建筑設計的可靠性。
4.2系統設計理念下的可持續性建筑設計要素
在開展系統環境設計的時候不僅應該對建筑與周圍環境的關系予以充分考慮,還應該考慮工程施工技術工序與施工環節等,所以在系統環境的設計理念之下開展可持續性建筑設計具有較高的難度,因此工程設計師應該充分了解可持續性建筑設計的要素。主要包括:①設計師應該把可持續建筑系統作為一個開放的、動態的系統,應該考慮到系統空間、時間變化與系統構成的增減情況,唯有如此設計師才可以把建筑和環境有效的融合起來,進而使得建筑可持續發展得以有效的實現。②工程設計師應該充分考慮建筑系統環境的時間變化性,從而進行適當的研究。③工程設計師應該對空間對建筑系統環境產生的影響予以充分的考慮。建筑系統環境空間可能會由于工程設計施工的變化而產生一定的變化,進而改變過去建筑與環境間的關系,所以建筑工程設計師應該充分考慮這一點,切實將建筑設計與空間變化情況相符。
5結束語
綜上所述,在現代社會建筑工程不僅應該滿足人們的基本居住要求,還應該與社會經濟可持續發展要求相符,所以一定要重視可持續性建筑,應該采取有效的措施切實保證建筑的可持續性發展。這需要充分考慮建筑附近環境,所以應該將系統設計理念當做可持續性建筑設計的一個重要指導思想,使其在建筑設計中發揮重要的功能。
參考文獻
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