时间:2022-10-29 19:59:31
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇健康建筑,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词 健康建筑人居环境能源可持续发展
1引言
随着我国国民经济的发展,城市建设发展加快,目前,城市化水平为30%。按照世界上城市发展的规律,这正是从起始阶段向城市化加速发展的转变阶段。在我国东部沿海地区,城市化水平接近或超过35%,已经进入加速发展阶段。这都预示今后5年及下个世纪我国城市化水平将有飞速发展。
城市化发展推动建筑行业的兴旺,随着人们对建筑环境要求的不断提高,北方地区建筑供暖,南方地区建筑空调,以及黄河下游、长江中下游流域建筑供暖与空调都成为极迫切的问题。近5年来,我国房间空调器产量持续以40%的年增长率上升,就充分说明需要的迫切性,但随之而来的是能耗的增加和对环境的污染。北方地区供暖耗煤已占全国总煤耗的11%以上,长江中下游地区空调器及热泵的发展已使该地区供电出现严重紧张的短缺。若充分满足这一地区建筑空调的要求,空调电耗将占该地区总电耗的30%以上,这将对这一地区的经济社会产生巨大影响。供暖燃煤直接污染大气,并释放产生温室效应的CO2,这已是老问题。大量空调设备的使用会放出CFC物质破坏大气的臭氧层已成为全球性的环境保护问题。此外,空调器在夏季将热量排入大气,在冬季又从大气中大量吸热,当空调器高度密集安装时,还会严重影响城市区域小气候。
城市化的发展使建筑能耗越来越大。工业发达国家建筑能耗占总能耗的30%-50%,我国的建筑能耗也达到总能耗的10%以上。目前,人类所消费的能源按目前绝大部分属于枯竭性能源(如石油、煤炭、天然气等),有关专家估计,按目前的能源消费增长率持续下去,枯竭型能源只能维持200-300年左右,因此人类面临的能源问题是严峻的。
当今的建筑除了能耗大的问题外,还存在病态建筑的问题。所谓与建筑有关的疾病指的是由于建筑物室内环境有害辐射(电磁辐射和放射性物质)、温湿度太高太低、生物化学有害物浓度太高等引起的各种疾病或身体虚弱。健康建筑指的是具有满足人们居住或生产等活动要求的适宜的热环境、光环境、声环境和空气环境的建筑物。其中热环境包括室内的温度、湿度、洁净度和空气的流动速度等,光环境包括建筑物室内外的照明和色彩等,声环境包括建筑物室内外的噪声、音响效果和震动等,空气环境包括室内外的空气的组成成分、气味等。
地球是人类生存与发展的基础,为人类社会的文明和进步提供了适宜的空间和丰富的自然环境。人类的绝大部分生活和生产活动在人居环境里进行,随着人们对建筑要求的提高,建筑一方面消耗更多的自然能源和资源,另一方面产生和排放更多的温室气体和废物。
2低能耗健康建筑的关键技术
低能耗健康建筑的实现涉及城市能源规划、节能建筑设计、城市微气候改善和建筑自动化等领域的科学技术的研究和应用。
2.1城市能源规划
全面解决建筑物的供暖和空调问题,对适应城市化的飞速发展,缓解能源紧张特别是电力供应不足问题,以及保护城市局部环境及大气臭氧层,都有重要的意义。解决这一问题的关键在于合理的城市能源规划。通过研究城市能源结构、能源转换、能源利用等环节,结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为解决建筑物供热、供冷、供然气等的需要应配置的最合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型蓄冷蓄热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源继续能的能源系统。
城市的能源规划首先要估算城市的能源需求,包括生活用能(热水、照明、电器、炊事、供暖、空调)和生活用能(工业、农业、林业、其它产业)的性质和用量。然后要考察城市的能源结构,对各种可能能源,如电能、煤、燃气、沼气、太阳能、风能、潮汐能、地热等,进行定性和定量的调查和研究。最后制定出城市冷、热、水、电、气等能源的统一、联合供应,以实现城市能源系统的最优的社会和经济效果。
2.2节能建筑设计
节能建筑的设计是充分利用建筑所在环境的自然能源和条件,在尽量不用常规能源的条件下,创造出人们生活和生产需要的室内外环境。节能建筑的设计关系到三方面的研究内容:当地气候特征,室内环境的设计要求,以及建筑物结构特征。
当地气候特征指当地一年四季室外气象条件,如空气中的温湿度、风速和风向、日照率、降雨量、积雪量等。在冬季日照率大的地方,可以考虑太阳能的利用,如被动式太阳房、太阳能集热器。日照率大的地方则要考虑建筑物的有效遮阳措施。夏季昼夜温差的地方,可以利用建筑物的蓄冷特性进行自然冷却。
室内环境的设计要求包括对室内空气温湿度的要求。传统的设计方法要求空调的室内环境必须维持在一个比较狭窄的温湿度范围,如温度在25―28℃之间,相对湿度在50%―70%之间。空调设备的容量是根据维持整个空间要求的温湿度值来决定的。近年来大量空调建筑的使用已带来所谓空调建筑综合症的问题,即长期生活在空调建筑中的人出现的某种症状,如疲劳、易感冒、恶心等,总之是人体抵抗环境变化的能力降低了。这是由于空调建筑的室内环境比较稳定,空气温湿度变化小;另一方面由于空调建筑的密封性好,室内空气品质差,人们得不到足够的新鲜空气。
2.3城市微气候改善
城市化的发展使人类开始意识到建筑队城市微气候的影响。合理规划建筑形式与位置以改善城市小气候,妥善处理空调系统对外的热污染,以及全面考虑绿化、遮阳等队城市环境的影响将是城市建设规划和设计中的一个重要组成部分。
建筑群的布置应注意建筑物的空间和平面的布局,以减少和控制城市风沙和建筑之间的强烈辐射对环境的作用。
城市水资源的规划对微气候也起着明显的作用。河道的合理布置和走向,往往可以改善城市局部区域的热岛效应。
城市的三维绿化对防止夏季太阳强烈照射,改善空气品质和美化环境都能起到不可估量的积极作用。从气象观测数据可以知道,城市市中心的环境温度一般比郊区的环境温度高出3℃左右。城市市中心由于工业、商业、娱乐业等建筑密集,加上人口也相对多,交通拥挤,造成市中心的发热量相对大得多,形成局部热岛效应,如何改善市中心中的微气候已成为城市人居环境研究的一个课题。
2.4建筑自动化
建筑自动化指建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化。智能大厦的基础是通讯自动化系统、办公自动化系统、大楼自动化管理系统、消防自动化系统和信息自动化系统的有机统一。建筑自动化要求建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约,以保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。
建筑自动化不仅是实现低能源建筑的必要条件,而且也是建筑安全、舒适和适应性的保证。随着建筑物规模的增大,对整个建筑的规划、设计和管理越来越像是对一个城市的规划、设计和管理。计算机技术的发展和应用为建筑自动化提供物质基础和技术手段。
3结束语
随着人们对“人类―建筑―环境”认识的深入,人居环境的可持续发展逐渐成为全球普遍关注的问题。低能耗健康追求在尽量少用不可再生自然资源和能源的条件下,为人们生活和生产创造卫生、健康和合理的建筑环境,因此它是保证人居环境可持续发展的关键之一。低能耗健康建筑的实现取决于城市能源规划、节能建筑设计、城市微气候改善和建筑自动化等领域的科学技术的研究和应用。
4参考文献
当前倡导绿色建筑、低碳节能建筑及建筑生态环境的设计受到人们广泛青睐,说明建筑环境是建筑学领域中的一个重要方面,这又在建筑创作中得到了强化。人类一直在探索自身与周围环境的关系。人的行为与人所处的物质环境之间的相互关系,是环境心理学研究的基本任务,提高人类对自身及其所处环境的认识,建立和谐的人与环境之间的关系,是环境――行为研究的主题。
现代的居住趋势不仅着眼于居住建筑本身,更着眼于环境的利用与塑造。面对不断增多的世界人口,这一不可忽视的问题,人们对自己周围环境要求的不断提高,环境设计的趋势和方向也在发展变化,希望突破想象的极限,让看似不可能的事情成为可能,最终实现在不破坏大自然的情况下为人类提供良好的栖息地。
城市建筑,尤其是住宅建筑是一生中生活时间最长的地方,从人的心里需求看,建筑环境对人们的生活影响非常重要,也怪不得人们在选择住宅的时候那么谨慎。除了地段、配套、价格之外,还要追求适宜的环境。中国古代环境心理学最注重理想环境的选择,而理想环境主要由山和水构成,其中尤以水为生气之源。在当今气候异常、环境污染严重、缺乏自然情调的今天,人们对山水的追求越来越强烈。为了满足人们的这一需求,建筑设计师在选址的时候往往会优先考虑选择河边山旁,如果现实无法满足这些条件,也会在园林绿化方面想尽办法加强。中国古代环境心理学强调城市建筑的“面南朝阳”,这是有科学依据的。把它与现实生活联系起来,因中国处在北半球中,阳光大多数时间都是从南面照射过来,人们的生活、生产多是以直接获得阳光为前提,这就决定了人们采光的朝向必然是向南的。
再者,面南而居的选择亦与季节风向有关。当代社会的发展,以城市建设为中心,但众多的城市没有山峦,或缺少河流,似乎与传统中强调的依山伴水距离甚远。不过,只要略加变通,依然可以找到符合传统的范例。在考察城市的环境状况时,可以将一座座的楼房看作是重重迭迭的山峰峦头;可以将纵横交错、四通八达的道路,看作是一条条的河流溪水。在遵循传统环境心理学基本理念的基础上,充分利用与发挥各个地区、各种先天条件的优越性、细心发现个别地区的先天缺陷,并通过各种努力去改善其整体环境,去完善这个小区的建筑,同样可以收到良好的效果。
绿色建筑体系是基于生态系统良性循环原则,以“绿色”经济为基础,“绿色”社会为内涵,“绿色”技术为支撑“绿色”环境为标志建立的一种新型建筑体系。低能耗健康建筑能提供人们生活和生产需要的建筑环境,保证人体的卫生和健康,同时具有节能建筑能耗的特点。因此,我们对于人与建筑环境的探索在不断的摸索中前行……
关键词:室内植物:净化空气;固碳释氧
中图分类号:TU834.8 文献标识码:A
人的三分之二以上时间是在室内渡过的,室内空气污染是继煤烟型污染、光化学污染之后进入第三污染期的标志,室内空气污染是室内外多种污染源共同作用的结果,包括装饰材料释放有害气体、吸烟烟雾、厨房油烟、汽车尾气、工业废气等。有人在室内空气中测得500多种有机物,其中致癌或突变物有20多种,如甲醛、苯、甲苯、三氯乙烯、臭氧、氡气、PAH、NO2PAH、酚等。
与室外大气相比, 室内有害因素不仅种类复杂而且有些浓度(强度)甚高,可较室外高出2-3倍甚至上百倍,空调器的迅速普及使其危害变本加厉,室内空气污染修复是构建健康建筑的热点和难点。
植物光合作用释放氧气, 吸收二氧化碳,而且很多植物还具有修复空气中物理、化学、生物的多种有害的因素污染的神奇功效,随着人们环保意识的提高,越来越多的人把绿色植物引入室内。近年来,环保功能的室内植物种类和净化功能的方向、研究日益增多,本文介绍植物在净化室内空气污染研究概况,为选择室内绿化植物提供借鉴。
一、室内植物固碳释氧能力研究
植物可以净化室内空气,其中最典型、最重要的是通过光合作用吸收和同化CO2,同时释放氧气。室内植物从野外引进室内栽培,最大的障碍就是光照不足。生境改变, 植物会在一定程度上改变自身光合特性, 以适应环境保持生长。
通过测试室内植物的光合速率, 计算固碳放氧的能力可以看出:一方面为室内绿化的生态效益提供了科学数据, 另一方面也可以作为室内绿化植物选择的参照,这方面有比较细致的研究。刘娜对比8种植物固碳释氧作用,在室内光照强度945~13733 lx环境中,朱蕉(Cordyline terminalis)的日固碳量最大,天鹅绒竹芋(Calathea zebrine)最低,光照强度2112~27856 lx,五彩竹芋(Calathea picturata)最高,铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)最低。董丽丽对比7种室内观赏植物鸭脚木(Brassaia actinophylla)、凤梨(Guzmania lingulata)、绿巨人(Spathiphyllum floribundum)、君子兰(Clivia miniata)龟背竹(Monstera deliciosa)、合果芋(Syngonium podophyllum)和广东万年青(Aglaonema modestum)的固碳释氧量,在相当于全光照60%的光环境中,鸭脚木日固碳释氧量最高,凤梨最低,在相当于全光照20%的光环境中,绿巨人的日固碳释氧量最高,君子兰最低,在相当于全光照8%的光环境中,龟背竹较高,君子兰最低。
建筑物内一般光照不足,须摆放光补偿点较低的阴生植物,而在完全黑暗的场所如卧室,一般植物(C3植物)由于呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳而降低空气质量。景天酸代谢(CAM)植物夜间气孔开启,固定大量二氧化碳形成苹果酸,日间在光下脱羧成二氧化碳供光合作用,CAM植物几无光呼吸,对氧气消耗很少,而且日间一般气孔关闭,呼吸作用产生的二氧化碳直接应用于光合作用,生成的氧气至晚间才释放。它们具有在夜间顺应了人们呼吸需求的微妙作用,是卧室绿化装饰的首选植物。
已经发现的CAM植物有30多个科,100多属,1万多种,主要分布于龙舌兰科、凤梨科、仙人掌科、景天科、大戟科、百合科、兰科等中,常见的有青锁龙属(Crassula)、落地生根属(Bryophyllun)、伽蓝菜属(Kalanchoe)、景天属(Sedum)、凤梨属(Ananas)、仙人掌属(Opuntia)、石莲花属(Echeveria)等。
具体研究报道有,岳莉然报道球兰(Hoya carnosa)、蟹爪(Zygocactus tr-
uncactus)、假昙花(Rhipsalidopsis ga-
ertueri)、金边虎尾兰(S. trifasciatacv. laurentii)、叶仙人掌(Pereskia aculeat-
e)、花蔓草(Aptenia cordifolia)、长寿花(Kalanchoe blossfeldiana‘Sensatio-
n’)、玉吊钟(K. fedtshenkoi‘Rosy dawn’)和豆瓣绿(Peperomia scandens ‘Cariegata’) 九种多肉植物在室内环境中的固碳能力,球兰、蟹爪、假昙花和虎尾兰在不同环境中夜间都有CO2净吸收,夜间固碳量,在直射光区球兰>虎尾兰>假昙花>蟹爪;玉吊钟在光照强度低的阴暗区夜间几乎无CO2净吸收,叶仙人掌、花蔓草、长寿花和豆瓣绿则在不同环境中都表现为白天有CO2净吸收,如直射光区叶仙人掌>花蔓草>长寿花,且CO2净吸收速率随光照强度的增加而增加,而日落后以暗呼吸为主。另有报道和其他植物相比仙人掌绯花玉( Gymnocalycium baldianum) 和巨人柱( Carnegiea gigantea ) 、火祭( Crassula capitella ‘Campfire’) 在夜间吸收的二氧化碳最多。
二、室内植物修复化学气体污染研究
室内有害化学气体为当前室内空气污染治理研究的热点,植物与有害气体关系有敏感、忍受和消除(吸收)三种。虽然植物吸收空气污染能力与植物抗性间并无明显的相关性,在筛选有修复功能植物时,植物本身对有害气体表现抗性是先决条件。目前对甲醛、苯、甲苯等气体的净化研究较多。
Wolverton等最早发现对甲醛、苯、二氧化碳吸收净化效果最好的10种植物是夏威夷椰子( Chamaedorea seifritzii) 、万年青(Rohdea japonica )、
常春藤( Hedera helix) 、非洲菊( Gerbera jamesonii ) 、( Dendranthema morifolium) 、富贵竹( Dracaena sanderiana‘Virecens’) 、千年木(C. fruticosa )、镶边香龙血树( D. fragrans‘Massangeana’) 、金边虎尾兰、银边朱蕉( C. terminalis)。黄爱葵报道对苯、甲醛吸收效果最好的是爱玉合果玉( Syngonium podophyllum ‘Gold Allusion’),其次是黄金葛、金边虎尾兰,中斑吊兰( C. comosum‘Vittatum’)吸收效果最差。胡红波测定50种植物的吸收作用,甲醛质量浓度均有下降,24 h 单位叶面积植物净化甲醛量最大的为皱叶薄荷(Mentha haplocalyx ),其次是迷迭香(Rosmarinus officinalis)、金枝玉叶(Portulacaria)、大丽花(Dahlia pinnata Cav)和扶桑(Hibiscus rosa-sinensis )等,净化率最大的为黄金葛绿萝(Epipremnum aureum),其次是皂荚(Gleditsia sinensis)、螺纹铁(Dracaenaderemensis compacta)、扶桑和大丽花等。
解娇等报道的15 种植物均可以有效吸收甲醛,单位面积吸收量前3 位的为虎皮兰(S. trifasciata)、绿萝、樱花吊兰(Atenia cordifolia), 各种观赏植物对甲醛的耐受性均存在差异。
近年来,室内植物吸收甲醛与其他生理指标的相关性也有一些研究,林丽仙等发现虎尾兰、吊兰( Chlorophytum)、袖珍椰子( C. elegans)、白鹤芋(Spathiphyllum kochi)、常春藤,植物体内甲醛含量8:00左右最高,随后下降至12:00左右最低,随后逐渐上升,体内甲醛含量随着净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度的提高而降低,随着它们下降而上升。
随着气孔限制值的下降而降低,提高而上升,与水分利用效率的关系不明显。郑小青等在密闭环境中研究对虎尾兰吸收甲醛能力的影响因素,作用大小排序为:光照时间>虎尾兰数量>甲醛初始含量,最佳组合条件为光照时间9h/d、虎尾兰6株、初始甲醛含量1.03mg.
早先就有室内空气中测得500多种有机物的报道,除甲醛、苯等气体之外的净化研究,孙基哲介绍藤萝( Wisteria villosa) 能够有效地清除一氧化碳,白掌( Spathiphyllum spp.) 和垂叶榕( F. benjamina) 对二氧化氮的清除效果良好,白边铁树( D. deremensis -Longii ) 、白掌、非洲菊吸除三氯乙烯,白掌还是去除二氧化硫、丙酮。
也有报导龙舌兰可吸收三氯乙烯,阴生植物小棕榈吸收Pb、鸭趾草及常春藤吸收一氧化碳,Takashi 等报道橡皮树对氨的净化效果最好,同时建立了相关函数用来说明植物对氨的净化特性。其他报道有几种植物在无菌条件下能有效降解多种多氯联苯(PCBs),通过同位素标记的实验表明,植物中的酶可以直接降解三氯乙烯(TCE),先生成三氯乙醇,最后生成CO2和Cl2。
三、植物修复生物性空气污染的研究
芳香植物在净化室内空气上的开发应用,室内一般人群密度高,病原微生物无法象在室外空气中充分稀释。绿色植物可以修复生物性污染,一方面植物吸附空气灰尘,从而减少了细菌,另一方面,许多植物(芳香植物)分泌的挥发性物质具有杀菌作用,称“植物杀菌素”,如丁香酚、桉油、肉桂油、柠檬油、松香等。
芳香植物的精油为代谢次生物质,一般由几十种成分组成,如萜烯、倍半萜烯、芳香族、脂肪族和脂环族等。此外芳香植物对人体还具有调节情绪、祛病健身、预防疾病上的特殊作用。
四、室内植物植物滞尘能力研究
灰尘是人类健康的大敌,灰尘带着许多细菌病毒到处飞扬,传播疾病,工业粉尘、纤尘能使工人患上各种难以治愈的职业病,过多的灰尘还会造成环境污染,诱发人类的呼吸道疾病等。
贾彦等利用生物显微镜分析植物叶表的微观结构,发现叶表的沟状组织、突起,结构等特征增加了叶表面粗糙度,并增大其与悬浮粉尘的有效接触面积,使得植物的滞尘能力得到提高,通过研究进一步发现植物吸附滞留的粉尘粒径范围大部分分布在0-10μm,即人们熟悉的可吸入颗粒物,是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。
几年来室内空气质量受大气污染日益严重,植物的滞尘能力研究几乎都是露地植物,室内植物滞尘能力研究笔者仅见周杰良报道7种供试植物单位叶面积滞尘量大小依次是小天使(Philodendron cv Xanadu)>燕子掌(C. argentea)>绿萝(S. aurens var. wilcoxii)>发财树>吊兰(C. comosum)>小叶榕(F. microcarpa var. pusillifolia)>虎尾兰,随着时间的推移,植物的滞尘量有个缓慢的上升,叶片三维计盒维数是量化植物叶片粗糙度是一种可行的途径,一般而言分形维数越大,叶面越粗糙,单位滞尘量越大。分形维数大小依次虎尾兰>小天使>燕子掌>绿萝>发财树>吊兰>小叶榕。
结语
由于建筑物装修、装饰新材料的不断开发、应用,室内办公、文化用品日益增多,化学性污染物的发现与危害也层出不穷,近年来汽车尾气和雾霾也日益严重地污染室内空气,它们给健康建筑的构建提出了新难题。室内植物的净化功能研究起步较晚,主要局限于芦荟、吊兰、虎尾兰、绿萝等少数几个品种对甲醛、苯的吸收,由于新潮植物层出不穷,必须在较广泛的室内植物种类研究发现吸收更多害物质的功能,以达到绿色建筑的要求,对植物净化室内空气的细胞、生理机制还很少有深入的研究, 尤其对有害气体的吸收同化的过程和原理,制约了净化室内空气植物的发现和应用。要在室内有限的空间内发挥植物的净化效能,应充分利用植物兼具多种修复功能(广谱吸收),如不少植物固碳释氧的功能较强的植物也能有效吸收有害化学气体,如橡皮树、虎尾兰、绿萝等,月季、虎尾兰能吸收多种有害化学气体,前者是芳香植物,后者为CAM植物,这些净化空气污染的“多面手”提高了功能植物的环保效用。室内空气净化植物的筛选能丰富室内植物的内涵,为科学构建健康建筑提供“绿色菜单”,变革室内植物产品结构,活跃室内植物租、售市场,为确实改善人居环境作出重要贡献。
参考文献
[1]刘卓君.住环境和公共场所有害因素及其防治[M].北京: 化学工业出版社. 2000. 13.
关键字:可持续发展;建筑设计;应用
Abstract: China has persisted in taking the road of sustainable development, in the current architecture field, such as "healthy building", "ecological architecture", "green building" design concept is the requirement of sustainable development. This paper is mainly about the sustainable development in the current in the civil architecture design.
Keywords: sustainable development; architectural design; application
中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:
可持续发展设计实质就是将可持续发展的思想融入到设计领域中,严格执行设计要求,通过最少的成本,获取最大的利益,实现长期发展的一种设计方法。可持续发展的建筑设计实现了可持续发展思想与建筑设计的结合,利用节能资源,为人们建造出舒适的居所。
一、可持续发展设计理念的实践
社会上的“绿色建筑”、“健康建筑”、“节能建筑”等都是可持续发展理念在建筑业中的实践成果。绿色、健康、节能的建筑设计,是每个工程师所要考虑的问题,在政策的引导和支持下,鼓动全民参与,不断提升设计水平和技术。建筑的可持续发展设计相比传统的建筑设计,更多的考虑了环境因素和节能意识,环保为前提,减少资源的消耗,实现长久的生存和发展,并且建造满足人们所需要的建筑居所,实现人与自然双赢的局面。
随着我国城市化建设的快速发展,建筑行业给可持续发展带来了更多的挑战,建筑行业的工程项目具有规模大,需求资源较多,包括了水资源、土地资源还包括了大量的原材料等。在实际的施工过程中,不仅资源浪费严重,并且对环境的破坏也日益严重。面对这种局势,只有坚持可持续的发展战略,认真贯彻落实,建设绿色、健康、节能的建筑,保护环境。
二、民用建筑可持续发展设计理念的重要意义
目前,全世界越来越多的国家认识到了地球能源的重要性,对于再生能源控制使用,对于一次能源尽量少用或者不用。世界上石油、天然气等能源的需求日益增多,能源的供应远远满足不了人们的需求,面对这种能源紧缺的局面,必须要发展科技,创造能源,挖掘能源,走持续发展之路。随着科技的发展,在可持发展道路上取得了相应的成果。水利、太阳能、核能、风能等自然能源越来越受到人们的重视。能源的浪费现象主要体现在能源的利用率低,没有充分的使用能源。我国的能源分布不均匀,国家更多的资金建设在了维持全国的均衡发展,南水北调、西电东送、北煤南运等等。我国土地资源较为丰富,但是人均能源占有率极低,没有足够的储备量,这也是我国坚持走可持续发展道路的缘由之一。大力发展科学技术,研究新技术,推广节能、环保的设备,对建筑行业的可持续发展设计有着重要的现实意义。
三、可持续发展在当前民用建筑设计中的应用
可持续发展的是一个涉及范围非常广的科学概念,不仅仅在建筑行业,在各行各业只要涉及到能源,都可以建立可持续发展战略。可持续发展不仅要满足人们的要求,还要满足自然环境,保证人与自然和谐的发展。可持续发展的实施反映在实际情况中就是利用更多的环保、节能资源,减少其它不可再生资源的消耗。具有高效、技能、低消耗、环保的特点,因此需要科技的大力支持。
(一)加强可持续能源的开发和利用
随着科学技术的大力发展,在节能技术上取得了相应的成果,要大胆的将这些新技术普及,应用到建筑设计中去。
太阳能。太阳能是目前社会上公认的最佳资源,是一种清洁环保且可再生的能源,对地球来讲是一种无限的资源,也是人类最为理想的资源,太阳能在建筑行业上已经得到广泛使用,是建筑行业中重要的能源之一。我们日常生活中使用的太阳能热水器、太阳灶等太阳能使用设备在世界各地都在广泛的使用,可见太阳能的利用有着更加宽广的前景。在民用建筑设计中,可以根据民用建筑的特点,将太阳能集中收集,通过相关技术,利用电能、加热系统和循环系统可以充分的利用太阳能,使用太阳能热水器不仅满足了人们的热水需求,而且节省了其它不可再生资源,保护环境。太阳中心温度非常高,能够发光发热,因此可以利用太阳的特点,将太阳能转化为光能和热能。在民用建筑设计中,集中收集太阳能,通过热交换技术,将太阳能转换成热能在冬季为人们提供暖气和热量,改善室内温度,方面人们取暖,节省了供暖的资源消耗。另外,还有太阳能光电技术,可以研发高科技含量的建筑材料,将这些富有高技术含量的材料应用于建筑的各个部位,诸如太阳能屋顶(如下图)、墙面和单元玻璃幕墙等,使太阳能在民用建筑中得到充分的利用。
2、风能。风能是一种特殊的空气能源,是空气流动产生的空气动能,是一种高效的、清洁并且可再生的能源。风能的分布非常广,开发非常便利,风能的主要用途就是发电,将风能转化为电能。在实际的民用建筑设计中,通常都会使用一些小型的风力发电机解决夜间的照明问题。风的利用不仅仅体现在能源转换方面,在实际的建设过程中,合理的通风也是建设的需要,利用自然风能够减少资源的消耗,缓解城市的热岛效应。
3、地能。地能是一种处于地球地下深处的可再生能源,储存量非常丰富,地下的温度又冷又热,需要根据周边的地质情况,地下水也是一种水资源。由于地下温度的差异,通过建筑结构,就可以在冬季采集热源,在夏季采集冷源。目前,地源热泵技术的使用已经逐步成熟,该技术就是利用的地能。
(二)利用建筑设计手法提高资源的使用效率
1、合理提高建筑物的密度。人们生活水平越来越高,对自己的居所要求能够有太阳照射、通风等。在满足人们的这些条件下,合理的布局建筑体积、建筑间距和建筑密度,能够大量的节省提地资源。
2、根据地势设计,保护场地生态环境。合理的根据地势进行设计,纵观全局,使设计和建筑的设置满足环境需要,降低对环境的影响,保护生态环境。
3、根据风环境设计,降低能耗。不合理的建筑间距和密度会对人们对风的要求带来影响。利用科学合理的建筑设计手法,合理布局建筑朝向和位置,创造高质量的采风环境,满足人们对风的需求,这样可以降低其它能源的消耗。实际中可以调节风的进出口大小,设计通风装置引导风能,可以减少人们对空调的需要,减少电能消耗。
(三)加强节能技术的应用
1、墙体的节能保温技术。在墙体保温技术中,使用最成熟的就是外墙外保温技术。该技术不仅保证了建筑的墙体结构,提高了墙体使用寿命,还能够有效的控制室内温度,冬暖夏凉,提供给人们舒适的生活环境。
2、门窗的节能措施。在民用建筑设计中,门窗的设计尤为重要,因为门窗是建筑能耗散失的关键部位,占用了大量的建筑能耗。因此,需要提高门窗的气密性,建造更多高科技的高技术含量材质的门窗,用来降低其它建筑能源消耗。
3、屋面的节能措施。对于民用建筑的屋顶屋面材料可以采用不同的保温材料,如挤塑聚苯板材料,具有不吸水、导热系数低、成本低、安装简便、硬度高等多个特点,是一种很适合做屋顶的节能材料。它能够有效的保证室内温度,隔离室外高温,提供给人们舒适的休息环境。另外,这种材质的屋顶的外表独特且美观。
四、结束语
综上所述,可持续发展是建筑行业发展的必经之路。要在发展过程中大力发展科学技术,研发节能设备,充分利用节能资源,保护环境,理性的对建筑进行设计,满足居民的生活需要。
参考文献:
[1]李淑林. 可持续发展在当前民用建筑设计中的应用[J].山西建筑,2012().
[2]席鹏.迁移民用建筑设计中存在的问题[J].科技致富向导,2011(36).
[3]张化雷.集成化设计理念与可持续发展在建筑设计中的应用[J].科技资讯,2012(13).
1人居环境中的问题
当前我国的人居环境受到空前的压力,主要表现在人口增长速度过快,导致人口居住和土地占有量逐渐减少;城市变化进程的加快,导致住房短缺,交通拥挤、城市环境恶化;人类的社会生产活动比较活跃,提高了机械自动化的程度,导致自然资源以及不可再生资源的浪费问题加剧;工业发展迅速,新技术的应用导致生态环境失去平衡,水污染、大气污染、噪音污染等现象严重,使气候异常,自然灾害频发,严重破坏了人类的生存居住环境。
1.1城市环境污染在经济发展过程中,城市环境不断恶化,其主要的影响因素包括了工业废水、二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒、燥光等。由于生产技术水平比较落后,在城市污水处理上容易出现工业废水直接排入水循环系统中,导致水体污染、水质下降;生产废水直接排放于地表,在渗透到地下后使地下水受到污染,影响到农作物生长和生活用水的使用。二氧化硫主要是燃煤排放引起的,排放出的二氧化硫气体会在大气中形成硫酸盐气溶胶,且一旦形成降雨就是有腐蚀性的酸雨,它会对水质造成污染。燥光污染主要指的是人工白昼和白光污染。由于建筑物外墙在装修上采用的是镜面材料如玻璃幕墙。这种建筑材料所反射的光与阳关照射相比更为强烈,它会导致室内温度上升、影响道路交通安全。此外,如果长期处于白光污染环境进行工作生活,容易使人的视力下降,出现头晕目眩、食欲下降等问题。
1.2室内环境受到污染当前人们对室外环境污染较为关注,人们认为在污染较重的地方就在室内能够避免,但是,近年来室内建筑在材料的选择上也会对人身体造成危害,会在生活居住的过程中不断释放出有害气体,引起室内环境污染。影响室内环境污染过的因素主要包括甲醛、重金属铅、挥发性有机化合物、氡气和氨气等。甲醛主要产生于建筑装饰材料和家具,挥发到空气中,产生刺激性气体,危害人体健康。重金属铅存在于建筑材料中的涂料、油漆和颜料等。铅对儿童的危害更大,会影响到身体机能的发育。挥发性有机化合物主要指的是有机化合物蒸汽,产生于装饰材料、家具和燃烧的燃料。
1.3建筑材料对人居环境的影响不同时期进行的基本设施建造,其给人类带来的影响和变现出的特点是不同的。通过利用土、草、木材、石材、砖瓦、石膏和石灰等多种传统建筑材料难以实现建造跨度大、空间大的建筑,并且其不具有防水、保温隔热的优点,导致建筑的美观、防水、隔热等条件欠缺。建筑材料的绿色化,在一定程度上提高了人居环境的质量和水平,改善了基础设施建设,实现了居住条件的舒适性、美观性、健康性的统一。建筑材料的生命周期包括建筑原料采集、原料制造、使用以及废弃物再生等,其消耗了大量的自然资源,排放出不利于人居环境的污染要素,导致温室效应、臭氧层破坏、热岛效应等。
2人居环境伦理观与建筑材料的绿色化
人居环境面临多重污染问题,使人们更加渴望一个健康、舒适的人居环境,从人居环境伦理观上看,是对人居环境和人类自身的负责。因此,从人居环境与建筑材料关系的基础上,寻求改善人居环境的有效途径及建筑材料的绿色化,这是符合人居环境伦理观需要的。绿色建筑材料可以另称为生态建筑材料、健康建筑材料和环保建筑材料,指的是具有节约能源、净化环境、无毒无害、可循环利用的作用,其内涵在于利用清洁生产技术,减少使用天然能源和资源,大量采用无毒无害、无污染、利于人体健康和环境保护的建筑材料。绿色建筑材料和传统建筑材料是不同的,传统建筑材料的使用和制造是建立在浪费自然环境资源的基础上的,同时在建筑材料的使用和制造过程中容易忽略自然资源的有限性和建筑材料本身的安全性,因此,容易对人居环境造成消极影响,引发人居环境上的危机。通过建筑材料的绿色化可以有效的改善人居环境的恶化情况。实现建筑材料的绿色化,首先要对绿色建筑材料进行研究和推广,例如具有空气净化功能的建筑材料、能够吸收氮氧化合物和悬浮颗粒的建筑材料;在建筑材料的生产中所使用加工的原料应减少使用自然资源,可以通过大量使用城市垃圾、废渣、矿业尾矿等废弃物进行加工利用;在生产中采用耗能较低的工艺和低污染技术;在建筑材料生产过程中不能使用重金属铅化合物,不能使用甲醛等碳氢化合物,也不能使用含汞的化合物;建筑材料的设计应该坚持以提高生活质量、改善生活环境为宗旨,生产的建筑产品不仅要无害无污染,还应对人体健康有利;绿色建筑材料应该可以被回收和可循环再利用;绿色化建筑材料应该减少维修成本、提高使用寿命、延长使用周期。
3总结
从在人居环境伦理观的角度进行考虑,改善人居环境就是使人居环境实现生态化和绿色化,因此可以说人居环境的改善与建筑材料的绿色化具有密切的关系。建筑材料的绿色化,有效的实现了降低环境污染、提高生活质量的目的,充分体现了人居环境伦理观,满足了人居环境伦理观在道德责任上的需要,在一定程度上促进了人居环境和建筑材料的可持续发展。
作者:陈裕峰 单位:温州市华意市政工程有限公司
关键词:绿色建筑;建筑材料;绿色建筑材料;可持续发展
前言:随着社会和城市的飞速发展,人们的生活水平不断提高,同时也给人们带来许多负面的影响,如环境的污染,生态环境的破坏,各种各样的疾病危害着人们的身体健康、生存以及发展,因此人们提倡保护生活环境,降低能耗。在改革开放以来,作为我国国民经济的支柱产业―建筑材料,得到了迅速的发展,使一些主要的建筑材料得到了世界的认可,位居第一位,如年产量位居世界第一位的是水泥、玻璃。但传统建材产业所追求的目标是利润最大化,传统建材产业消耗大量的资源,忽略了对生态环境效益和资源的综合利用,对环境造成了严重的污染,浪费了大量资源。为了实现我国提倡的可持续发展,建筑材料也要走一条可持续发展道路,提高对资源的利用率,降低对环境的污染,因此便产生了绿色建筑材料。
1.对绿色建材的简介
现在,人们称绿色建筑材料为环保建筑材料或健康建筑材料是指降低对天然资源和能源的用量,主要是通过清洁生产技术将工业或城市废弃物加工成无毒害、无放射性,有利于环境和身体健康的建筑材料。在研发绿色建筑材料时,人们主要考虑四点:第一点是建筑材料对地球臭氧层的破坏程度;第二点是掺入的废渣对环境的破坏;第三点是是否有利于保护树木和生态环境改变最少;第四点是排放的放射性等物质的影响等。因为绿色建筑材料在各个方面都体现了环保概念。
1.1 绿色建材的基本特点
与传统建筑材料相比,绿色建筑材料具有如下几个基本特点:第一个基本特点是绿色建筑材料主要采用大量尾矿废渣、垃圾等废弃物等,降低对天然资源用量;第二基本特点是使用环保设备、生产技术;第三个基本特点是在生产过程中降低有毒害物质的使用量或者不使用有毒害物质;第四个基本特点是对建筑材料的设计主要目标是改善生态环境和生活质量;第五个基本特点是对建筑材料可循环或回收再利用[1-2]。
1.2 绿色建筑材料的分类
绿色建筑材料主要分为三大类:第一大类是节约能源型室内绿色建材。每年我国建成大量的房屋面积,其中80%以上采用的是传统建筑材料,浪费了大量的资源并且还给环境造成污染,但节能型绿色建筑材料可以大大的降低能耗,降低有害物质的排放;第二大类是节约资源型室内绿色建筑材料,节能型建筑材料是指天然的可再生、可循环利用的建筑材料,并且质量好耐用。但是对于建材企业来说最关键的是研发新的建筑材料和加强对企业的管理,对于室内装修材料,实木复合地板和强化木地板的推广可以有效的降低对木材的使用量。另外一种节约资源的方式是原材料替代;第三大类是有益环境型室内绿色建筑材料在建筑材料中使用无毒无害的物质。在我国建筑材料初始阶段中,使用了大量地甲醛,严重的影响到人的身体健康,因此在室内建筑材料的研发中,生产低甲醛或无甲醛人造板材已经成为现在发展的趋势。研发低游离甲醛含量的木材粘结剂是决定生产低甲醛或无甲醛人造板的关键。使用甲醛捕捉剂也可以有效的降低室内甲醛的含量。另一种有效的途径是开发非甲醛系板材所用的木材胶粘剂。随着人们不断的提高对室内建材环保要求,因此传统的建筑材料必将被淘汰,环保建筑材料将成为市场的主流[3-4]。
2.我绿色建筑材料发展中存在的问题
因为在我国建筑材料具有广阔的应用前景,主要体现在两个方面:第一个方面是绿色消费已成一种时尚。随着对环境保护意识的提高,对身体健康的关注,人们开始追逐绿色消费,使绿色消费已经成为一种时尚;另一个方面是绿色建筑材料需要量比较大。发展绿色建筑材料对建设节约型社会具有两个重大的意义:第一个意义是发展绿色建筑材料有助于节约资源,保护环境。在节约资源和保护生态环境中,绿色建筑材料起着重要的作用,因为在生产过程中应该尽量的减少对天然资源的用量,大量使用城市中废弃物,采用低能耗、无污染制造工艺和生产技术,可以循环使用产品;第二个意义是发展绿色建材是改善居住环境,提高生活质量的需要[5-6]。
在我国绿色建材发展中,主要存在四个问题问题:第一个问题是环保意识缺乏,在我国还有一部分人没有意识到环境、能源对我们的重要性,认为能源是取之不尽的,因此过渡的消耗大量的能源,排放出大量的有害物质,危害着社会,危害着人的身体健康;第二问题是资源综合利用率差。我每年向环境中排放出大量的废物,不仅对环境造成污染,还是一种浪费的现象,我们应大力开发先进的工艺技术,使这些物质变废为宝;第三个问题是缺少信息交流平台。在我国的建筑行业中,处于闭塞的状态,很少与先进的技术行业进行技术交流,因此我们应该学习外国的先进技术,来改变我国这种落后的状态;第四个问题是法律法规建设滞后。我国还没有统一的法律法规来规范我国的建筑行业[7-8]。
1.1高效原则任何的建设活动都是为给人们的生活带来更大的便利,建筑也不例外。建筑要完成的任务就是让人们的居住环境变得越来越好,建设一个健康、绿色、舒适的居住环境,整体建筑的系统使用的是集成技术来将建筑的功能效能进行提高,将管理调控体系进行一个优化配置的作用,营造成一个生态高效的建筑体系。
1.2经济原则要想建设一个生态效益高的建筑,就必须要利用高科技纪念性技术操作,这就意味着需要投入大量的成本进行建设,但是大投资并不是等同于浪费。用合适的技术和合适的建设材料加上合适的地域条件,再加上施工和设计人员丰富的建筑经验,就能够设计出一个高效的建筑物,不但能够满足经济效益,还能够满足生态效益。
1.3和谐原则绿色建筑当中最重要的一个原则就是和谐原则,包括的内容有经济建设的和谐、社会生活的和谐以及环境发展的和谐等等。在建筑的活动当中,不论是选择何种地质条件、还是选择怎样的建筑材料,或是进行怎样的规划设计,包括在实际的施工建设工程当中,都需要严格的注意以及遵循和谐这一项最基本的原则。
1.4节约原则在完成资源建设的目标之下,对于资源的使用和消耗都不能够浪费,做到节约资源,充分的利用一切资源,用最少的资金投入创造最大的经济建设效益。
2绿色建筑设计可持续发展的条件
2.1绿色建筑设计中的技术条件绿色建筑可以使物质、能源形成一个有秩序的循环转换利用的过程,在这个过程中,可以收获一种满足人们对基本生活和生态平衡要求的建筑环境。绿色建筑所使用的技术必须要与生态环保的观念保持一致,而且技术实施的过程和制造出来的产品也必须要有助于节约资源和能源,与此同时,这些技术和产品的使用,对人类的身心健康发展必须是无害的,最终达到构建可持续发展的人居建筑生态系统的目的。
2.2绿色建筑设计中的社会条件绿色建筑的发展深受社会因素的影响,我国良好的社会发展理念和有中国特色的社会主义共同理想,为绿色建筑的发展提供了社会思想基础和社会道德基础。绿色建筑的最终目的是为了尽可能地减少人类建筑活动对自然环境的影响和破坏。在社会发展的进程中,越来越多的普通民众参与到公共建设的决策当中,生态和建筑的关系受到每一个普通民众的关注。在今后的城市发展中,势必要在有限的土地资源中,建立高效、节约的空间体系,这就要求我们必须充分利用当地的环境特点和气候特征,以实现建筑效益与环境效益的双丰收。
3绿色建筑设计可持续发展中的问题
3.1对于绿色建筑的研究仅限于理论我国已经发表和出版了很多关于绿色建筑方面的书籍和刊物,同时,也广泛地宣传和推广了绿色建筑的理念和可持续发展的观念,但是这些都是对绿色建筑方面的理论研究,没有实践作依托,是无法支撑绿色建筑的健康发展的。
3.2不合理的绿色建筑经济效益绿色建筑建设的前期需要大量的资金投入,而且利润收获的进程缓慢,投资所带来的生态设施方面的回报,也是面向社会和普通大众的,开发商所收获的利益是非常有限的,在绿色建筑研究方面的回报也是间接而长期的,这些都容易对开发商进行绿色建筑建设的决策产生不良影响。
3.3对绿色建筑概念的理解不够全面学术界对于绿色建筑概念的理解有绿色建筑、智能建筑、健康建筑等,其中心思想都是在增加建筑使用周期的同时,减少对自然环境的破坏,并且要根据当地的实际情况来进行工程建设。
3.4缺乏环保意识和相关法律法规大力宣传绿色建筑的理念,提高人们保护环境的意识,使人们逐渐形成可持续发展的生态观念。同时,政府应该建立健全相关的法律法规,实行一些福利政策和经济补贴,提高开发商进行绿色建筑决策的可能性。
4绿色建筑设计可持续发展的途径和发展
4.1实现绿色建筑的途径我们应该根据绿色建筑可持续发展的原则,建立健全相关的法律法规,大力推广和宣传绿色建筑,使其理念深入人心,并能得到全民的支持,从而促进绿色建筑政策的顺利实施。采用科学先进的建筑工程施工技术,对合理设计空间与自然的关系有着很重要的作用。科技虽然对绿色建筑无法起到决定性的作用,但是其为绿色建筑的发展提供了更为广阔的空间,科技和绿色建筑的结合可以很好地协调人类、建筑和自然环境的可持续发展关系。
4.2绿色建筑的未来发展
(1)深入研究生态化的建筑技术。建筑生态化进程是一个从生物化进程向探索技术性进行的转变过程,在这个过程中,需要我们探索和发现新的生态技术,并把它运用到建筑环境的设计和建设当中去。首先,需要我们充分利用耐久性好、可循环再生的能源,尽量减少能源产生的环境污染;加强节约技术的开发与利用,在提高建筑能源利用率的同时,尽量减少消耗。其次,在材料方面,我国也开始了从物理材料向生态建材的转换,这种转换过程可以极大地降低建筑能耗,提高材料的使用效率,并且具有改善室内生态环境和废物利用的功能。
(2)人类建筑与自然环境的和谐发展。经过多年的发展,绿色建筑虽然还处于起步阶段,但是在各国设计师的设计和研究下,已经产生了很多绿色建筑。这些都表明,未来的发展方面有以下两个方面。一方面是将建筑融入到自然当中,有效地使用资源经济,尽可能地减少对自然环境和生态平衡的破坏,把建筑变成生态系统和自然环境的一个组成部分,寻找合理的生态模型,为建立和发展新型的建筑设计思想提供实践支持。另一方面是把自然引入建筑的设计当中,利用先进的科技手段,把室外环境融入室内,达到人与自然的相互融合,实现建筑生态化。
(3)绿色建筑将会成为建筑行业发展的主流。随着社会的发展和环境的恶化,绿色建筑这一全新理念开始出现并得到逐步的发展。在生活质量提高的同时,人们对生存环境的要求也随之提高,建筑室内的环境问题越来越受到人们的关注。
5结语
【关键词】建筑;节能;环保
0.前言
随着人民生活水平的不断提高,人们对于居住环境和条件的要求也越来越高。在建筑过程中应该充分的注重节能和环保问题,这样才能为居民提供良好的生活环境,促进城市的健康可持续发展。目前,在国家和社会各界的大力推广下,节能建筑已经成为比较新颖的课题,但目前我们国家的建设现状远远比不上发达先进国家,原因之一是因为我们国家能源的性价比比较低,对建筑的使用者和开发商的经济上的积极性不高,相关的节能的法律法规也不是很完善,原因之二是业内人士对于建筑节能的思想观念、方式和目标的定位也很贫乏,因此我们要加强建筑的节能和环保问题至关重要。
1.加强建筑的节能和环保措施
1.1墙体的节能环保设计
首先一方面是建筑保温节能环保设计。建筑的保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。建筑内保温是在建筑的内墙上贴上保温板,不用抹上水泥,在加以粉刷,最后用涂料等,内保温的优势就是墙体的内表面不用加强防水效果,操作起来比较简单,保温板也不会受到环境的影响,是一种比较简单又能节省成本比较可行的建筑保温模式。建筑外保温是在墙的外面用上保温的材料,在抹上一层水泥,这样就起到了防水的效果,保温层建立在外层,是可以保护外墙体遭受到太阳辐射的防护,减轻墙体的应用能力的伤害。同时,外保温对建筑的柱子、梁和墙角等比较表面的地方处理的很容易,这样会减轻热桥的现象,能减免室内温度的动荡,室内的温度就会比较舒适[1]。其次,隔热层除了要注意到外墙的设立外,屋子的顶部也会受到强大的太阳辐射。隔热的材料有填充类、板块类和热反射类。还有一种比较便宜的隔热方式,就是用空气进行隔热,这种方法比较特殊,材料就是空气,而且隔热的效果非常的好,所以在隔热的构造设计中比较经常性的应用,这种隔热的原理是通过降低传热达到隔热为目的的,主要被应用与比较热的地区的屋顶、墙体、和比较厚的窗户中,隔热的效果十分的显著。同时空气间层设于墙体部位,能起到隔热和保温的双层功效,但是水平的结构条件也只能达到隔热的作用。因而根据比较热的地区的气候和人体对室内的空气的质量的要求,空气间层保温技术比较适合。
1.2门窗节能环保设计
门窗的节能和环保是现阶段建筑行业中首先解决的问题。我们可以通过采光性能、隔热与保温的性能、阳光自然得热的性能和空气质量的渗透性等来确认门窗的性能[3]。由于玻璃的传热性能比墙传热的性能好,因此要大量的应用保温隔热性能好的玻璃窗户能真正的降低建筑物的能量损耗[2]。必须改善门窗绝热性能的首要条件是对玻璃的层数进行加量,在内外玻璃之间形成封闭的空气空间,也可以在窗户的玻璃上贴透明的聚酯膜,还应该加设门窗密封条提高门窗的气密性能,这样既能达到节能的作用,也起到环保的效果。
1.3屋面节能环保设计
现在国内存在的几种节能的屋面是:高效保温材料的屋面、架空型保温屋面、浮石砂保温屋面和倒置型保温屋面。但是较平的屋顶比较适合混凝土的保温,还有一部分应用的是水泥加上石灰板,以及水泥加上珍珠岩或沙子的保温效果。一般的都是用架空的混凝土薄板下设袋装膨胀的珍珠岩,这样的保温效果比较好。但是有坡面的屋顶比较适合做保温,也比较方便,这样可以在坡面的屋顶用毡子钉在顶上,也可以在天棚上铺一些绝热的材料,这样也可以做到保温效果,同时也具有减少用材,起到环保的作用。
1.4装修节能环保设计
节能装修可为打造环保居室起到事半功倍的作用。如全面使用石膏板等轻质隔墙材料及节能灯、节水洁具等,材料对装修节能环保及保护大环境均起到有效作用。在设计、材料、施工及监理各方面倡导了大量“节能装修环保”措施,施工中全面采用导线连接器进行接电作业,摒弃了传统施工中的裸线接电方式,更为安全、节电;在家装中推广使用成品拼装式柜体、门及门套等木座制品,减少在室内采用传统电锯、漆油方式,既环保又减少了噪声污染等,这些都能达到了有效节能和环保的作用。
1.5采暖节能环保设计
现阶段的市场中,有一种比较稳定而且节能、环保、经济的系统就是水源热泵系统,这种水源热泵的技术是利用地球表面浅层的水源中所吸收的太阳能和地热散发出来的能量所形成的低温热能资源。如果采用热泵的原理,就可以用少量的高位电能输入[4]。其实大家都知道,地下水的温度波动一直都比室外空气温度波动的小,这个是比较好的热泵热源和空调冷源。在冬天的时候不会考虑结露和结霜的问题,但是在夏天有许多时候也是可以直接从地下水作为冷源给人们供冷的,就不会浪费水源的热泵,从而节约了一些能量。同时,室内也应该应用一些地板采暖和吊顶的冷辐射技术,人们的舒适感觉是从脚到头的,也就是脚比较暖,却头比较冷,因此应用辐射的方式供冷、供热是可以增强室内环境的舒适度的。经过研究表明,如果在冬季应用地板采暖,人们对热的舒适度就会增加一度,因此应用这种方式来降低采暖的损耗的能量,就可以达到舒适和节能环保的目的。
2.总结语
我国现阶段是一个建筑大国,建筑行业的快速发展导致资源利用量的超标,以至于会出现浪费的现象。因此,加强建筑与节能的环保问题成为我国未来发展的方向。解决这些节能和环保的问题,构建一个节能环保的建筑王国,是每一个建筑人员的使命,让我们携起手来为实现这一目标而努力奋斗。
【参考文献】
[1]孙涌,玉海龙.浅谈建筑节能设计;2005.
[2]周宏春.促进建筑节能的对策建议;2007.
Abstract: The teaching reform for sustainable development is a new topic. Taking the the course of Building Materials and Construction which is the core curriculum of higher vocational architectural design technology specialty as the carrier, this paper conducted the teaching design separately from the knowledge, skills, attitudes, values and learning environment of sustainable development, pointed out the teaching reform idea of this specialty through reflection on teaching, professional and social aspects, that was, the teaching reform for the sustainable development not only referred to the innovation of education theory and method, but also referred to the sustainable professional development, and thought that the sustainable teaching reform was a long-term arduous mission and needed long-term exploration and research.
关键词:可持续发展;教学设计;土木建筑
Key words: sustainable development;teaching design;Civil Engineering
中图分类号:G712 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)09-0279-02
0引言
可持续发展的概念始于世纪之交,是人类在反思即将过去的以工业化飞跃发展为主要特色的20世纪历史,前瞻21世纪人类发展的未来,科学而系统地提出的新的发展理念及其发展模式。特别是2009年底召开的哥本哈根全球气候会议,让人类社会的可持续发展问题成为世界关注的焦点。社会经济的可持续发展离不开教育的可持续发展,可持续发展的教育是实现社会经济可持续发展的基础与保障。教育、课程及课堂的可持续发展问题成为广大教育工作者关心的热门话题[1-5]。传统的课程教学设计仅关注教学内容的完整性而没有考虑教学的可持续发展问题。
本文依托面向可持续发展的教育方法创新研究,以内蒙古建筑职业技术学院国家示范院校建设专业——建设建筑设计技术专业核心课程《建筑材料与构造》为载体,将面向可持续发展的课程教学研究与可持续发展的土木建筑相结合,探讨可持续发展的高职建筑设计技术专业课程教学改革。
1土木建筑的可持续发展
基于可持续发展的土木建筑理念衍生出大量的新概念与新名词,如健康建筑、生态建筑、智能建筑、绿色建筑等。可持续发展的土木建筑应包括能够减少能源消耗、利用可再生材料节约资源、保护环境等等方面,能够与社会、心理、生活、经济、生态、文化等保持协调。在整个建筑物生命周期中,应从设计、施工、维修及管理、拆迁等方面全面予以考虑。面向可持续发展的土木建筑具有以下特征:
1.1 跃进式创新与可移植性跃进式的创新或创意是可持续发展建筑的灵魂。创意+复制是当今社会进步发展的基本模式,一旦获得广泛采用,就会成为未来的标准。但是,可持续建筑的创意不应该是孤立存在的,而是应该被广泛地复制,对其他同行与客户潜移默化,只有这样才能在全球范围内给社会带来最大的利益。
1.2 良好生态质量与节能可持续发展的最终目标是保证地球上的资源能够源源不断地供应子孙后代生存发展的需要。建筑是世界上最大的能源和原材料消费者,因此建筑业对环境有着巨大的影响和责任。可持续发展的建筑提倡使用可循环和可再生建筑材料;提倡依赖被动能源或可再生能源而不是石化能源,具有节能特点;建筑内部CO2低排放,实施整体水处理。建筑施工、管理、维修及拆除过程提倡绿色施工与绿色管理,降低对生态环境的影响,创造良好的生态质量。
1.3 美学标准与社会公平可持续发展的建筑能够触动人的情感、突出重要的价值观与鼓舞人的精神,维系社会、社区和邻里之间的关系,实现建筑与人在感情和心理上的呼应。同时,可持续发展的建筑应该公平地体现设计、建造、使用和再利用过程中每一个利益相关者的利益。
2面向可持续发展的课程教学设计
课程改革的可持续发展与土木建筑的可持续发展具有共同特点——理念创新和行动实践。基于可持续发展的课程改革的核心是教学设计改革。下面以《建筑材料与构造》课程为例,从可持续发展的知识、技能、态度、价值观与学习环境等五个方面展开教学设计。(图1)
2.1 面向可持续发展的知识课程的知识体系首先体现建筑设计技术专业知识完整性,在学生利用《建筑材料与构造》课程知识选择建筑构造方案过程中,强调注意建筑材料的循环利用、资源的稀缺性与环境保护等可持续发展理念,强调新型建筑材料与新工艺和新构造做法之间的联系,宣扬节约材料,注重环保的理念;同时,课程内容的知识体系凸显学生面向未来可持续发展,必须的施工图识读、计算机应用、组织管理及法律文书等社会生存必须的知识储备;面向可持续发展知识还需要培养继续学习与获取信息的能力,在现实生活及课程学习中运用学到的知识,探究问题的起因、影响及问题现状与发展趋势,能防止或尽量减少问题的威胁,成功解决问题的实践(解决方案/创新),如:各种不同建筑材料选取对建筑构造方案的影响分析,考虑对建筑物可持续发展的影响。
关键词:辐射式空调,平均辐射温度,系统组成,存在问题
0. 引言
随着世界经济的发展,能源的产出与消耗之间的矛盾日益突出。我国是世界上人口众多,能源相对贫乏的国家之一,人均能源占有量仅为世界平均水平的40%, 但能源消耗量到2003年已占世界消耗量的10% ,总量已居世界第二位。目前,工业耗能、交通耗能和建筑耗能已经成为我国能源消耗的的主要部分。建筑能耗伴随着建筑总量的不断攀升和人们对居住舒适度要求的提高,呈急剧上升趋势,因此格外受到重视。建筑节能作为缓解能源危机的重要途径已经势在必行。
近年来,头痛、头晕、胸闷等“空调病”问题越来越引起人们的重视,人们不再仅仅满足于享受热舒适,而更关心热舒适环境中的身心健康。建筑界提出了“健康建筑”、“绿色建筑”、“可持续建筑”等先进的建筑理念,空调界也开始审视空调系统自身的问题,特别是空调方式的问题。在“病态建筑”中,对流空调方式在保证室内空气品质时有其局限性,其所必需的空调箱、风管往往成了细菌繁殖的基地和细菌传播的途径。受自身的限制,对流空调方式无法从根本上解决这些由自己引发的问题。
在这种情况下,基于在欧洲的成功经验和系统本身的特点,洁净且节能的辐射空调方式再度引起人们的注视,人们越来越关注辐射空调方式的研究和应用。
1.平均辐射温度
根据热舒适方程[1],人体热舒适可用PMV热感觉标尺来计算:
PMV=[0.303exp (-0.036 M) +0.0275 ]×{M-W-3.05 [5.733-0.007( M-W )-Pa ]
-0.42( M-W-58.15 )-1.73×10-2 M (5.867- Pa )-0.0014 M (34- ta )
-3.96×10-8 ƒcl [( tcl+273 )4-(+273 )4 ]-ƒcl hc ( tcl-ta )} (1)
式中;M为人体代谢率(W/m2);W为人体所做的机械功(W);Pa为空气中水蒸气分压力(Pa);ƒcl为服装面积系数(无量纲);hc 为人体表面的对流换热系数(W/m2・℃),tcl 为衣服外表面温度(℃);ta 为室内空气温度(℃);为平均辐射温度,用围护结构内表面积加权平均值来计算:
(2)
式中为i表面温度;为i表面面积。
若设定M、Pa 、 Icl 、υ不变,则tcl 由Icl 决定也不变,hc 由υ决定而不变。当ta 、 变为ta' 、 '时,若保证人体热感觉相同:PMV=PMV',可推导出:(3)
上式说明,若其它条件不变,热感觉相同时,随着室内空气温度增加,则平均辐射温度减少,反之亦然。
但平均辐射温度除了受辐射板及围护结构影响外,主要还受负荷大小的影响,使其变化幅度不会太大。Glueck[3]用实验方法提出辐射吊顶供冷的辐射与对流总冷量:
q=8.92(ta-ts)1.1 (6)
式中标ta、ts分别为空气温度和冷顶板表面温度(℃)。由该公式可以看出,室内温度与辐射板温差越大,供冷量越大,而供冷量受冷负荷控制,所以平均辐射温度不能任意变化。
2.辐射空调系统
辐射空调系统通过冷却加热室内的辐射装置, 降低提高其表面温度, 通过辐射、对流方式向室内提供冷量热量, 来抵御、消除扰量的影响, 处理室内的显热负荷, 维持室内的平均辐射温度。辐射装置通常以水为介质, 它不一定是具体的装置或设备, 通过与围护结构或室内装修的配合, 可以充分利用室内的顶棚、地板、墙体表面, 常见的形式有直埋、敷设、悬挂等。
1、直埋 管道通常采用铜管或不锈钢管, 管道直接埋入混凝土中。管道间的连接容易形成漏水的隐患, 对施工质量的要求高, 且维修有一定的困难。由于此形式利用混凝土下表面空间顶面作为辐射表面, 在实际应用中, 很难与建筑装修配合。
2、敷设 管道通常采用塑料管, 管道直接敷设在吊顶表面, 与吊顶粉刷层如石膏板等结合。管材、附件均有标准产品, 施工、安装、维修方便。此形式同样以空间顶面为辐射表面, 但在装修配合方面明显好于前一种形式。
3、悬挂 辐射表面与吊顶结合, 形成辐射吊顶的产品形式, 悬挂于空间顶部, 安装、检修方便, 产品形式多样, 可以很好的与室内装修配合。在辐射空调方式中, 此种形式应用广泛, 在国内的工程中已有应用。
4、 辐射表面为建筑地坪表面, 当仅作为采暖应用时, 多称为“ 地板辐射采暖”,地板采暖系统在国内的广泛及长久使用, 已经证明了它较散热片采暖、热风采暖具有一定的优越性。近年来, 这种形式在供冷应用方面也作了一些尝试。
3.存在的问题
3.1 负荷计算问题
对流空调系统通过对流方式处理室内负荷, 经处理的空气与围护结构表面、家具表面、人体表面、设备表面进行对流换热, 由于围护结构、家具等蓄热特性的存在, 室内的瞬时辐射得热部分并不是立即反映为空调负荷。而在辐射空调中, 对于某些不具备蓄热特性的辐射装置如辐射吊顶, 辐射装置的瞬时辐射得热即反映为空调负荷对于某些具有蓄热特性的辐射装置如直埋、敷设、地板辐射, 瞬时辐射得热也不是立即反映为空调负荷, 但由于传热方式不同, 空调负荷也有别于对流空调的空调负荷。现有的计算方法都是针对对流空调的,尽管有很多研究机构对辐射空调进行了研究, 但是还没有权威性的空调负荷计算方法及计算软件。这不仅仅是因为辐射空调的复杂性, 同样也有对辐射空调的认识、应用较少的原因。
3.2 除湿问题
由于辐射空调仅能处理室内负荷中的显热负荷,为防止辐射表面结露,辐射表面的温度应高于室内空气露点温度,室内负荷中的潜热负荷可通过增加风机盘管或采用置换通风解决。
4.结语
辐射式空调是一种新型的空调末端形式,与以往对流式空调相比,它的换热方式以辐射换热为主,更能满足人体的舒适感。运行时跟风机盘管相比,不需要风机,因此降低了能耗与噪音。并且由于夏季室内设计温度比传统空调提高1~2℃,冬季室内设计温度降低1~2℃,节能效果显著。
关键词:建筑结构;不规则问题;平面布置;原则
Abstract: the structure of the building layout, is an important part of the structure design, the design of force, performance involving construction, and visual design. This paper mainly based on the architectural structure layout of irregular problem discussed, which focuses on the problems of structural layout. For the reason of the problem and irregular, expounds the structure of the building layout requirements and principles, of which about integrity, balance, rules of principle, the systematic in this paper.
Keywords: building structure; Irregular problem; The layout; principle
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
一、引言
建筑结构在结构受力上有着严格的要求,尤其是基于平面布置,实现平面结构的规则性,是结构稳定的基础。在平面布置的工作中,关于平面不规则的问题十分普遍,尤其是受力不合理和尺寸不规则的问题,是平面布置中,需要严格控制的方面。因此,基于存在的问题因素,明确平面布置的要求和原则,尤其是稳定和平衡原则,是实现健康建筑结构的基础。
二、建筑结构平面布置中不规则问题
建筑结构的平面布置,注重结构的规则、对称,尤其是结构的刚度和延性要相互协调。关于结构的平面布置,其整体受力均衡性,受到多方面因素的影响,以至于平面布置中,出现平面不规则的问题。对于平面不规则问题,其主要基于受力设计不合理、结构构件不连续、刚度不规则等方面,尤其是受力设计是平面布置的核心,在平面布置中,要明确各受力元素。
(一)结构受力不合理,尤其是扭转不规则。在楼层结构之间,其水平位移设计量大于1.2倍,造成平面结构刚度和质量的重心不能重合,以至于结构受力不均衡,出现两端结构的扭转量存在偏差。
(二)结构尺寸不规则,尤其是结构平面长宽的比值不合理。平面结构的长度过长,造成长宽的比值大于7.0,进而在尺寸上出现明显的不规则。同时,在凹凸尺寸的控制中,凸出的尺寸过大,造成另一侧面的尺寸大于总尺寸量。并且,凹凸尺寸的粗度过大,在结构的受力上,出现受力的空白区,进而出现受力结构的不规则,结构局部下挠量增大,以至于预应力受损严重。
(三)结构构件的不连续。楼板间的宽度大于设计标准的0.5倍,结构的连续性减弱,影响平面布置的整体性。同时,对于结构间的角度重叠,其重叠的面积要大于15%,造成结构的错位至过大。并且,结构的构建,诸如抗震梁和桁架,其在平面结构的受力中,影响内力的分布,造成平面局部结构的微小下挠。
(四)结构刚度不规则,尤其是侧向面的刚度不规则。平面布置注重结构的布局,平面结构的侧向刚度小于楼层间的75%,其整体结构就存在刚度不规则的问题。同时,平面布置为了追求结构的美观,在部分结构中,对结构的墙和柱进行削减,以至于结构的强度出现空旷区。
三、建筑结构平面布置原则
在建筑结构的平面布置中,关于结构平面不规则问题,非常普遍,该问题涉及到平面布置的核心技术和工艺。尤其是结构受力问题,在平面布置中尤为重要。因此,基于平面不规则性问题,阐述建筑结构平面布置的原则和要求,尤其是核心技术和工艺的完善,以实现平面布置的科学有效性。
(一)结构各单元的受力均衡。建筑结构的平面布置,注重各受力元素的对称性,尤其是在结构中,各独立单元的平面布置,在刚度和延性上,做到严格的对称。对于结构的刚度和质量中心,要做到偏离量在1.2倍之内,避免重心偏离量增大,而造成的平面受力不对称问题。并且,偏离量过大,结构之间的扭转力增大,因而在结构的受力设计中,关于结构受力的均匀分布,尤其是减少扭转力而造成的应力集中的出现。对于结构的各受力元素,遵循平衡的原则,进行精准的计算,以确保平面布置的规则性。
(二)控制好结构尺寸,尤其是关于平面长宽比值的控制。平面布置中,平面长宽的比值大于7.0,其狭长的平面结构,在外力的作用下,容易发生较大的相位差。因此,在结构的尺寸控制上,要基于设计性能需求,严格的控制好长宽的比值,避免结构的不规则受力。同时,各凹凸结构的布置,要基于受力需求,明确凹凸量和粗细程度。这样,平面布置既美观,又满足结构的受力和性能需求。对于各结构的尺寸元素,遵循规则的原则,确保平面结构的性能构建。
(三)均匀分散结构预应力。在平面布置的不规则性问题中,基于角部重合,其造成了结构的预应力集中,以至于平面结构出现开裂的问题。因此,在平面布置中,要均匀分散结构的预应力,尤其是基于增加钢筋量或梁板厚度,可以很好的分散预应力,避免了结构受力不均匀而出现较大量的下挠。对于结构预应力的构建中,遵循均匀分散的原则,避免平面结构下挠性问题。
(四)结构平面布置的外形控制。建筑结构的稳定性受到多方面因素的影响,其中关于风压的因素最为明显。在结构的平面布置之中,要基于风压的考虑,设计好结构的外形,以减小外力对于结构的作用。因此,基于建筑的地理位置,设计合理的建筑外形,诸如,建筑结构处于沿海地区,其结构的外形,不宜凹凸面积过大,造成结构的压力增大,这样不利于结构的稳定性。对于结构外力的控制,遵循结构外形的合理化原则,尤其是风压的减小,是结构稳定性的重要方面。
(五)关于楼面量控制。楼面作为建筑结构的重要组成部分,楼面量减小,尤其是楼板开洞量过大,不易于平面结构的整体稳定性。因此,在平面布置中,关于楼面量的控制,尤其是天井或开洞量,要基于严格的计算,控制好楼板面。同时,适当提高楼板的配筋量,弥补开洞而造成的预应力损失。并且,各结构构建的连续性要加强,实现楼层间有支撑体系。对于楼面量控制,遵循整体性原则,确保整体结构的稳定。
四、结语
基于上述,我们知道:关于建筑结构的平面布置,其涉及结构受力、性能构建、外观设计等方面。对于其平面不规则问题,是平面布置中,重点控制的方面。因而,在平面布置中,需要基于整体性、平衡性、分散性等原则,实现既美观又合理的平面布置,这是现代建筑结构的发展趋势。
参考文献:
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[2]周云波.浅谈高层建筑结构的设计原则[J].黑龙江科技;2009(05)
为了把建筑业整个从传统的手工业作坊转到大机器工厂中,把住宅视为住人的机器,批量进行生产。一方面体现了为人类建造的民主思想,另一方面,在整个过程中,强调对自然界模式的了解。在现代建筑的领域中可以深切地感受到,一方面人的自信战胜了大自然的自信,再一个是对大自然的漠视。
从世界范围来看,生态建筑还处于前期发展阶段。从技术上来讲,新的材料、新的技术、新的思路正在不断地出现,但到目前为止,生态建筑还没有一个固定的技术套路。
生态设计产生于对现代建筑的反思
生态建筑的设计思想是在本世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中,不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻的反思。美国学者提出:住宅设计结合自然首先要用生态学的观点从宏观上研究自然环境和人的关系,特别是研究现代工业在高速发展中对自然进行开发所造成的破坏和灾难,要适应自然、创造必要的生态环境;其次,用生态学的理论证明人对自然的依存关系,批判以人为中心的思想,要研究自然界的生命和非生命的依存关系,强调现代的城市建筑应该适应自然规律,设计结合自然。
人类在发展过程当中应该体现集约的原则,并在日常生活中鼓励应用这些原则,美国学者提出九项设计原则,首先尊重当地的生态环境,第二要有正确的环境意识,第三增强对自然环境的理解,第四结合公众需要,采用简单适用技术,针对当地的气候运用被动式的设计策略,第四使用节能建筑材料,第五强调集约原则,尊重自然,要与自然协调,这应该说是生态建筑基本的设计思想,第六避免使用易破坏环境产生废物的建筑材料,第七完善建筑空间使用的灵活性,坚持越小越好,将建设运行的资源和不利因素降到最少,第八减少建筑过程当中对环境的损害,浪费资源和建材,争取重新利用建材和构建,第九为所有人提供可使用的空间环境。
从设计目标上看,一般现代建筑以功能和空间设计为目标,满足功能的需要,创造适合公众需要的空间;生态建筑在满足功能和空间需要的同时,强调实现资源的集约和减少对环境的污染。
生态建筑强调资源和环境,强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染,大致归纳起来,生态建筑在整个寿命期内基本目标有:第一尽可能减少资源能源的消耗,第二把环境直接和建筑的污染降到最低,第三保护自然生态环境,第四创造健康舒适的室内外环境第五使建筑功能质量目标统一,第六使建筑生态、经济取得平衡。
在生态建筑基本目标当中,创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一,在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威,在冬季是比较舒适的室内环境是25度左右,从环保和能源角度考虑,挪威把冬季环境温度定为23度左右,节约的能源达到20%到30%。
技术选择决定生态建筑设计水平
生态建筑要实现它的基本目标,必须要有现代技术的支持。从国内外来讲,对什么是生态技术?有什么样的定义?哪些内容?认识上还很不一致。日本建筑中心在《建筑要项》一书中提出生态技术有55种,环境共生的建筑与技术77种。1978年在加拿大召开绿色挑战会议上提出的生态技术更是五花八门。到现在为止大家对生态环境包含的内容并不统一,从比较宽泛的角度说节约资源、保护环境,目前来讲都认为是生态技术。
对生态建筑和使用技术的要求可以用三点来判断,首先技术本身的功能与生态环保功能是一致。第二要求采用的技术和制造的产品有利于资源能源的节约。第三个采用的技术和产品有利于人的健康。从这个意义上来讲,在生态建筑目前技术上应该说还是非常广的,包括门窗节能技术、屋顶节能技术等等。
所谓生态技术,包括两种情况,一种情况在传统的技术基础上,按照资源和环境两个要求,共同改造重组所做成的新技术。第二种把其它领域的新技术,包括信息技术、电子技术等,按照生态要求移植过来。从技术层次性来讲,可以把生态技术分为简单技术、常规技术、高新技术。一般来讲简单技术和常规技术属于普及推广型技术,高新技术属于研究开发型技术,从我国实践来看,应该以常规技术为主体。
在应用生态建筑技术过程当中,技术选择是非常重要的问题。一个是经济性,由于生态建筑采用哪个层次的技术,不是一个单纯的技术问题,要受到经济的制约。在我们国家普遍采用高新技术是非常困难的,我们经常碰到环保和生态利益和经济利益不完全一致。在这个取舍当中,经济性就是非常关键的。目前在欧洲,特别是在德国、英国、法国,在所建立的生态建筑上,它是以高新技术为主体。在2000年健康建筑住宅会议曾提出过高生态就是高技术的口号,所以这是在战略基础上建造生态的建筑。目前在我们国内把整个生态技术发展建立在高新技术的基础上比较困难,一个是经济发展水平,另外一个是技术和材料不太完善。
第二要因地制宜的原则,各个地方的气候不一样,自然资源不一样,在选择生态建筑,选择什么样的技术,应该根据自己的条件和特点来进行。我国北方地区主要冬季采暖,能源消耗非常大,对自然环境污染非常严重,首先要解决采暖问题。我国南方比较炎热、潮湿,通风、降温是夏季的主要问题,在南方生态建筑设计当中注重遮阳和自然通风,降低夏天的空调的能源消耗。
设计是实现生态建筑的基本技术策略
从一定意义上讲,生态建筑是一个宏观的概念,在考虑材料再利用,新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上,应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑,也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体,许多技术问题,比如能源优化问题、污水处理问题,太阳能的采用和处理问题,并不是建筑专业范围内的问题,需要建筑师和各个专业的工程师共同合作。从技术层面上来讲,首先规划选址合理,减少环境污染,资源高效循环利用,降低能源消耗,采用太阳能、风能等等。从过程上来讲,提高建筑的保温隔热性能,实现建筑防晒,自然采光照明等,这是生态建筑采用基本的技术策略。
建筑通风是生态建筑普遍采用的比较成熟的技术,自然通风应该取代机械通风和空调制冷,一方面可以不消耗能源而降温除湿,另一方面提供新鲜的自然空气,有利于人的健康。