时间:2022-10-28 23:50:55
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篇现代建筑节能论文,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】现代建筑,电气设计,节能设计,方案措施
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
一、前言
改革开放以来,我国的建筑电气能耗逐渐增大,从我国国家建筑协会的统计数据显示得出,到目前为止,我国的建筑能耗已经达到中国全国能源总体消耗百分之三十多,而且,这一比例正在逐年增长。由此可以看出,我国的建筑电气设计上存在着很多问题,设计不合理,忽视环保节能设计研究,因此造成建筑电气消耗尤为严重,进一步加重了我国经济发展面临的巨大的能源压力和环境危机。要全面贯彻落实科学发展观,贯彻落实建设生态文明的发展理念,全面促进我国社会经济生态的和谐发展,就必须从建筑电气设计中探讨出节能设计技术,减少我国建筑能耗,提高能源利用效率,缓解我国的能源压力。
二、现代建筑电气节能设计的意义和应遵循的原则
1.现代建筑电气节能设计的意义
(一)我国经济的发展面临着巨大的能源压力,建筑能耗作为最大的能源消耗主体之一,其能耗几乎占据了我国整体能耗的三分之一还多,不科学的建筑电气设计加大了能源的消耗和浪费,增添了我国能源负担。因此,加强对能源的控制,提高对各种能源的利用效率,是我国可持续发展战略必须要坚持的策略。建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。
(二)是提高居民生活水平,生活质量的客观要求。建筑电气设计,既可以据不同的实际状况满足建筑物所有的基本功能,而且还从建筑物的照度,温度,湿度,色差色温,气流,通风等各种细节作出合理科学的设计规划,既可以减少建筑的资源能源浪费,又大大提高了居民居住的舒适度,有助于身心健康,有助于居民生活质量的提高。
2.现代建筑电气节能设计要遵循的原则
(一)要遵循相关法律规定。随着我国电力系统的完善和建筑节能设计的要求,我国政府相关部门制定了《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》,并于2004年12月1日起实施。《公共建筑节能设计标准(GB 50189。2005)》已于2005年7月1日起实施。因此,在进行建筑电气设计时候,要严格按《公共建筑节能设计标准》要求进行建筑节能设计,降低消耗,提高能源利用效率。
(二)要从实际情况出发,既满足建筑功能,又经济节能。要立足国情,立足本地的发展实际情况,无需过多花费投资达到节能目的,而是要通过建筑电气的合理设计,采用合适的设备材料,完善运行方式,针对建筑物不同的 处所,不同的照度,温度,湿度,色温等一系列的建筑物功能要求,采取合理的设计,做到物尽其用,避免浪费。
(三)科学严谨设计,合理严格施工。要采用先进技术,降低能耗。要通过不断的观测和实验找出建筑物容易存在的能源浪费点,在这些和建筑物功能无关的能量消耗上重点关注,采用先进的技术,采取合理的施工措施,降低细节处的浪费,做到整体的节能。
三、现代建筑电气节能设计方案探讨
1.精确严密计算。对各种电气设备的负荷能力做出严密科学测试,得到准确数据,做出精确严格的核算。计算的结果将会对电气设备的设计和安全有着重大影响,同时,严密的计算,也是可以采取经济手段的前提。
2.科学设计建筑内的配电系统。鉴于每幢建筑的不同特点,要据实际情况对低压高压,供配系统做出科学合理的设计,既可以保证整个电力系统的正常运营,又可以保证供电用电的稳定和安全。
3.照度标准在电气设计中的选择
选择照度是照明设计的重点。照度太低,会损害工作人员视力,影响产品质量和生产效率,而且不合理的高照度则浪费电力。因此,选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜,按国家颁布的《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》选择照度。
4.选择合理的照明方式
照明方式分为:一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力,应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。
5.科学设计电气设备的开关方式
要据不同情况选用开关方式。电气设计中有很多开关方式,在不同用途的建筑中安装不同的开关控制方式,有助于减少能源的消耗,更可以方便操作使用,提高居民使用的安全稳定性。右图是电气设计中常用的一些开关控制方式,根据不同的特点,加以对比,设计安装合理的开关程控措施,有助于贯彻落实节能措施,达到降低能耗,方便生活的目的。
6.设计合理的供电线路和导线截面
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量,使电气间位置合理的靠近用电负荷中心,减少供电半径、减少电能的损耗。据统计,照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。
7.选择低能耗的电气设备
在对建筑用途有了深刻的了解的基础上,对照明做出科学设计,同时,使用光效高,能耗低,使用寿命较长的电气设备,同时,要保证设备的安全稳定,减少安全隐患。在设备设计过程中,可以采购一些高效节能设备,比如节能灯,这样一来,既可以保证建筑的功能完整,又可以提升居民生活质量,还大大降低了消耗,达到了节能的目的,可谓一举多得。
8.加强防护措施设计。高层建筑越来越多,且越建越高,遭到雷电的袭击概率也日益频繁,对建筑采取防雷设计,做好接地设计工作,可以有效保障整个建筑的安全性和稳定性。
9.减少电气能量损耗
(一)减少变压器的能量损耗。建筑电气对变压器的依赖性非常强,变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的,因此在安装中最好选择合理的变压器如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器, 使其满负荷高效运转
(二)减少线路上的能量损耗。电气工程对线路的使用量和消耗量非常之巨,据有关统计, 线路的损耗约占输入电能的4%左右。因此设计时,在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下,根据建筑的规模用电负荷性质及容量,使电气位置合理的靠近用电负荷中心,另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面,从降低电能损耗。
四、结束语
建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。随着科学技术的不断进步,建筑电气节能化技术设计,将会有着自动化和节能化的发展趋势,因此,我国的相关工作人员必须加强对自己综合素质的提高,更新设计理念,提高设计水平,对建筑电气设计做出合理规划,并采取合适措施,保证整个系统的政策运营,减少浪费,降低消耗,促进我国节能步伐,推进社会和谐。
参考文献:
[1]李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施 [期刊论文] 《电气应用》2007年5期
[2]龚国栋 浅谈建筑电气设计的节能 [期刊论文] 《浙江建筑》 -2007年1期
[3]张成明 浅谈建筑电气设计的特点及节能方案 [期刊论文] 《城市建设理论研究》 -2011年23期
[4]刘启寿 浅议建筑电气设计中的节能技术应用 [期刊论文] 《知识经济》 -2012年5期
【论文摘要】在夏热冬冷地区(以湖南地区为例)建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声的一些技术手段,对建筑节能与建筑噪声控制的实践操作有积极的现实意义和实用价值。
0.前言
在全世界总的能源消耗中,建筑能耗约占25%~40%。近年来,我国的建筑节能工作已进入全面实施阶段,随着一系列关于建筑节能的国家法规及地方标准的颁布和实施,整个建筑行业从业人员不仅从观念上对建筑节能有了一定的重视,而且在具体工作中取得了一定成果。使建筑节能在理论研究和实践操作上均获得了一定效果。但是,与世界发达国家相比,还有相当大的差距。关于建筑节能,我们尚有许多工作要做。
本文试浅谈在夏热冬冷地区建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声的一些技术手段,借此对建筑节能与建筑噪声控制的实践操作产生积极的现实意义和实用价值。
1.从理论上谈谈建筑节能与建筑噪声控制的原理和措施
节能方面,不论从冬季保温还是夏季隔热方面,建筑能耗构成主要是通过围护结构(墙、屋顶、楼板、门和窗)的传热及空气渗透。关于围护结构的传热,与围护结构的传热系数(K[W/m2?K])紧密相关,而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性,密闭主要是在门窗这一块,门窗要有很好的气密性。噪声控制方面,主要考虑建筑围护结构的隔声,为使所设计建筑达到允许的噪声标准,必须使围护结构具有足够的隔声性能,以防止来自外界的噪声干扰。
因此,在建筑围护结构中采用传热系数较低而又可提高围护结构隔声量的材料(例如离心玻璃棉等)或构造,可取得节能和隔声两方面的效果。另一方面,虽然增强窗的气密性与减少围护结构的孔洞、缝隙面积是不同的概念,但是,对建筑密闭性的要求使其在构造上具有某些相近的措施。
2.可综合考虑节能和隔声的围护结构
可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。
2.1外墙
现阶段南方地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。
2.2门窗
2.2.1外窗
(1)窗墙比
不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响外围护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数不同。
同样,窗墙比对外围护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多,由此可见,在适当范围内减小窗墙比可使节能和隔声均更易满足要求。
(2)窗体材料
节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。 转贴于
但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。
隔声方面,同济大学声学研究所对于不同的窗框材料的隔声性能做了测试,可从其实测结果得出结论:铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,我们知道可以单纯增加玻璃厚度来提高隔声量。但在实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,可以取得窗扇重量大为减轻的优点。在随复合层玻璃的变化,隔声性能的数据对比中,可以得出一个很有实用意义的结果,即在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。
(3)双层窗
双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。
2.2.2住宅外门及阳台门
住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。
3.建筑绿化
建筑绿化在节能上的含义及作用已是众所周知的,而利用绿化减弱噪声,也是常用的噪声控制方法。
3.1节能方面,绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。
3.2减噪方面,在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。
南方植物基本属于常绿植物,以香樟最为常见,香樟属于常绿乔木,一般来说,可形成浓密的树冠及浓荫,在建筑绿化中以香樟与灌木绿带的结合布置较为普遍,设计得当,在节能与减噪方面均能产生效果和作用。■
参考文献
[1]柳孝图.建筑物理.中国建筑工业出版社,2000.
关键词:玻璃幕墙;建筑节能;通风式玻璃幕墙
Abstract: the present construction of glass curtain wall design application is more widely. Especially through new glass curtain wall process structures the application of the traditional glass curtain wall is optimized. Effectively reduce the energy consumption of the glass curtain wall, make the ventilation type glass curtain wall in the architectural design of the application of the more extensive.
Keywords: glass curtain wall; Building energy efficiency; Ventilation type glass curtain wall
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
引言:建筑节能成为世界建筑界共同关注的问题。建筑护结构的热工性能直接影响建筑能耗,玻璃幕墙是现代建筑较多采用的护结构之一,它不仅实现了建筑护结构中墙体与门窗的合二为一,而且把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体,使建筑更具现代感和装饰艺术性。
一、玻璃幕墙的应用及节能
为了视觉效果和美学的追求,建筑师都希望增加建筑护结构的玻璃比例。这样就出现了玻璃幕墙,它不仅实现了建筑护结构中墙体与门窗的合二为一,而且把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体,使建筑更具现代感和装饰艺术性。玻璃幕墙的这种良好特性,使它一经问世就得到人们的重视和青睐。我国从上世纪80年代初开始引入玻璃幕墙,经过20多年的发展,玻璃幕墙在全国各地的建筑,特别是在一些地区的标志性公共建筑中已经使用的相当多了。香港的中环广场,上海的金茂大厦、锦江大厦,北京的西单国际大厦等都采用了大面积的玻璃幕墙。据不完全统计,上海目前约有8层以上玻璃幕墙建筑1300多幢,幕墙总面积超过1000万m2。我国每年有600多万平方米的幕墙投入使用,并以10%的速度继续增长瞳1。而大面积玻璃幕墙在提供良好采光的同时却又带来了采暖与制冷能耗高的隐患,这是建筑能耗的一个薄弱环节。因此,研究玻璃幕墙的节能设计对建筑节能工作的开展有重要意义。
二、通风式玻璃幕墙的结构原理
通风式玻璃幕墙主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成。在两个玻璃幕墙之间有一个通风夹层,在通风夹层上下两端有进风和排风设施。从原理上讲,通风玻璃幕墙采用“烟囱效应”和“温室效应”的原理。冬季,内外两层幕墙中间的通风夹层由于阳光的照射温度升高,像个温室。这样提高了内侧玻璃幕墙的外表面温度,减少室内的热量辐射,降低了建筑物采暖的运行成本:夏季,通风夹层内的温度很高,可以打开夹层上下两端的进风和排风设施,在通风夹层内形成热烟囱效应气流,夹层内运动的气流带走夹层内的热量,可以降低内侧玻璃幕墙的外表面温度,减少空调制冷负荷,节约能量。据统计,通风式玻璃幕墙与传统的普通玻璃幕墙相比,采暖季节节约能源42%~52%,制冷季节节约能源38%~60%。
如果将外层玻璃幕墙设计制作成封闭式,内侧玻璃幕墙设计制作成开启式,使夹层内上下两端进排风口的调节在基层内形成负压,利用内层玻璃幕墙两侧的压差和开启的窗扇可以在建筑物室内形成气流,进行通风,有效改善室内的空气质量,提高室内卫生品质。通风式玻璃幕墙利用两层玻璃幕墙和通风夹层,还可以大大提高建筑的隔音效果。
三.通风式幕墙与传统的单层幕墙相比有如下突出的优点
1)从原理上,通风式幕墙采用“烟囱效应”及“温室效应”的原理,是从幕墙的功能上解决节能问题:而单层幕墙仅仅只是通过材料本身的特性来达到一定的节能效果。
2)从环保上,通风式幕墙由于其功能解决节能,外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃,可最大限度地减少玻璃反射带来的不良影响“光污染”:而单层玻璃幕墙为保证室内外效果与节能的考虑,玻璃般选用有一定反射功能的镀膜玻璃。
3)从节能上,通风式幕墙上换气层的作用,比单层幕墙节能约50%,是解决建筑节能的一个新的方向。
4)从使用上,换气层的出现,使通风式幕墙夏季节省制冷费用,冬季叫节省取暖费用。同时遮阳百叶置于换气层,能有效地防止日晒而不影响立面效果。
四、通风式幕墙根据通风层的结构不同叫分为“内呼吸玻璃幕墙是双层通风幕墙”和“外呼吸玻璃幕墙是双层通风幕墙”两种。
内呼吸玻璃幕墙是双层通风幕墙的一种,其基本特征是在幕墙上部设置排风机,从底部的迸风口引入室内回风,在幕墙内产生由下向上的空气流动,通过热交换,从上部排风口排出热量,同时在幕墙内设置百叶,减少太阳辐射热的影响,降低围护结构的热损失,提高节能效果采用双层通风幕墙的最直接效果是节能,同时也可以提高室内的热舒适度和空气品质,其隔声效果显著。内通风玻璃幕墙结构示意图见图1-1
外通呼吸璃幕墙是双层通风幕墙的另外一种,其基本特征是在外层玻璃幕墙上下两端设有进风和排风装置,与热通道连接。冬天由于阳光的照射,热通道内的空气温度像一个温室,可以提高内侧幕墙的外表面温度,减少建筑物采暖运行的费用。夏天热通道内温度升高,这时打开热通道上下两端的进排风口,在热通道内由于“烟囱”效应产生气流,气流运动带走通道内的热量,降低内侧幕墙外表面温度,减少空调负荷量,节省能源。此外,敞开式外通风幕墙也可以根据需要而在热通道内设置可以调控的铝合金百叶窗帘或者电动卷帘,有效的调节阳光的照射。内通风玻璃幕墙结构示意图见图1-2
呼吸式幕墙根据空气腔的几何类型可以分成以下四类:
1)窗盒式:这种类型是横向、纵向分割把幕墙分成了很小并且独立的盒子。
2)竖井式:这种类型幕墙中设置了一系列的窗盒组件。这些窗盒通过固定在幕墙中的嚷井相连。这些竖井可以使烟囱效应得到加强。
3)走廊式:由于隔卢、安全和通风的原因,进行了水平的分区。
4)整体式:幕墙中不存在水平或垂直分区。空气腔通风是由空气腔底部和顶部附近的大的开启实现的。
结束语:
近年来,我国建筑行业迅猛发展,建筑节能也得到了高度重视,节能战略对建筑节能提出了明确的要求。通风式玻璃幕墙虽然在前期投资上成本要高于普通玻璃幕墙,但对长期的运行开支来讲是能够抵消初期投资的。同时对室内空气质量的提高所带来的效益是巨大的。通风式玻璃幕墙技术的成熟为玻璃幕墙的发展提供了新的途径,对这一新技术的应用,建筑师们任重而道远,通过不懈的努力,玻璃幕墙技术的发展一定能够翻开更加崭新的一页。
参考文献:
[1]宋德萱.能建筑殴计与技术.上海:同济人学出版社,2003.
[2]熊建明.玻璃幕墙建筑节能技术分析及其经济评价.新型建筑材料.2000(9):15---17.
【关键词】重要意义 建筑能耗的基本情况发展缓慢的因素对建筑节能的看法
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑实现节能的重要意义
在经济快速发展的今天,住宅建筑的节能已经成当前房屋建筑的主旋律,住宅的节能建设不仅加快了住宅建设的现代化和多元化,同时,也推进了住宅建设的可持续发展。我国和其他同纬度的发达国家相比冬季较冷,夏季较热。在这种情况下,我国的隔热性和保温性能却和发达国家相比落后很多。在整个建筑过程中,建筑用能浪费相当严重,如果照此长期发展下去,我国的能源生产也很难维持这种浪费的需求,所以说,开展建筑节能工作势在必行。
二、我国建筑能耗的基本情况
随着经济的快速发展,我国建筑行业也呈现日新月异的发展趋势,当前我国建筑行业正处于发展的高峰期,建筑的规模和发展速度,是之前无法比拟的,随着近年来城乡建设的发展,建筑面积也随之不断扩大,我国城乡建筑面积就超过20亿平方米,远远超过国外所有发达国家的年综合的建筑面积,但是,和发达国家相比,我国的建筑面积中节能面积却不足一亿平方米,面对这样的数字不得不让人对建筑行业的未来担忧。
我国是个人口大国,但资源相对较为匮乏,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,我国建筑所用的污水回用率仅为发达国家的25%。,我国是一个人口大国,平均人口占有的耕地面积却很少,而我国建筑行业所用的砖大多是采用毁坏耕地生产出来的,这样发展下去,我国很难长时间的维持高消耗、高浪费的发展需求。
我国的建筑能耗量十分严重,位于我国综合耗能的第一位。近年来,随着经济的快速发展,我国加快了城乡建设的步伐,建筑业的快速发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。
我国建筑节能工作发展的时间较短,由于各项因素的限制,建筑节能工作长期得不到较大的发展,而我国建筑能源浪费又十分严重,迫使建筑行业不得不向建筑节能的方向发展。
三、建筑节能发展缓慢的主要因素
建筑节能一直是近年来我国建筑行业的重点工作,近年来,我国一直大力开展大规模的建筑节能工作,从农村到城市,从新见到改建、从易到难大力推广建筑节能工作。但是,经过仅十几年的发展,建筑节能工作并没有真正的大力发展起来。依然停留在试点和示范的层面上。究其原因,主要有以下几方面影响因素:
(一)开发商的接受程度。对建筑开发商而言,追求最大的经济效益才是最终的目的,而建筑节能开发的成本较高,在当今社会还没有真正的发展起来,开发商不愿铤而走险发展节能建筑。
(二)节能建筑结构设计较为复杂。从节能建筑的设计港机构、设计角度以及施工的角度乃至计算达到的系数等和普通的建筑相比较为复杂,投入的人员和精力较多。
(三)节能建筑还没有发展形成体系。目前在我国节能建筑的数量很少,我国建筑行业和人们对建筑节能工作的认识不到位,建筑节能的建筑材料和建筑工艺都没有形成完整的体系。国家对建筑节能的规范还没有列入强制执行的范畴。
(四)国家和地方政府缺乏对建筑节能的经济鼓励政策和必要的资金的支持。
四、关于对建筑节能的看法
建筑设计节能已经成为建筑行业未来的发展趋势,节能的建筑不仅节省了建筑资源,还迎合了人们生产和生活的发展需求,下面就围绕规划与节能设计、建筑的单体通风与节能设计以及建筑的外遮阳的节能设计等方面对建筑节能作如下的阐述。
(一)建筑的规划与节能设计
传统的建筑设计中,开发商一直把建筑容积、采光空间的布局以及与周边环境协调等问题,作为建筑规划的核心问题。对于建筑的规划设计很少把建筑节能考虑进去,建筑的规划节能是指,在建筑规划节能设计中,充分考虑建筑与外界环境的关系。把建筑节能作为建筑规划的主旋律,充分利用自然资源,实现建筑整体上的节能。
(二)建筑单体的通风与节能的设计
对开发商而言,追求建筑利润最大化是建筑开发商一直追求的目标,为了取得最大化的经济效益,开发商往往要求建筑师按照房屋建筑的最高容积值进行设计,有的甚至是超值设计,导致一层楼出现八户甚至八户以上的现象时有发生,这样实现了开发商利润最大化的目的,却对楼层的通风造成了一定的影响。特别是在炎热的夏季,由于楼层的单体通风效果不佳。导致人们大多采用空调降温。这样在一定程度上增加了建筑使用的能耗。对于现代建筑窗户的设计开发商大多采用立面窗户的设计,这样增加了窗户的采光面积,但实际,这种立面的窗户设计,实际能打开的窗户的面积却很小。这样的窗户设计,不但不能降低隔热,同时还对室内的通风带来一定的影响。
(三)强化建筑中的可再生能源技术
可再生能源有很多,最主要的可再生资源有太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。在当今经济快速发展的今天,可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能是一种非常洁净的能源,同时,也是一种可再生资源,目前,国外许多发达国家都已经将太阳能资源运用到各行各业,近年来,太阳能资源也逐渐应用到建筑行业中来,和发达国家相比,我国在建筑节能方面还没有真正运用太阳能,今后,我国应提倡太阳能在建筑节能中广泛应用。
五、总结
近几年,随着经济的快速发展和人们生活水平的提高,人们对住宅的舒适度要求越来越高,建筑能耗也呈现逐年上升的趋势。目前,我国建筑能耗约占国民 经济 总能耗的25%左右,并且每年还在逐年增长,其次,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,使得“城市热岛效应”越来越明显。所以,实现建筑设计的节能势在必行。
参考文献
[1]龙惟定:国内建筑合理用能的现状及展望,能源工程, 2001年02期,1~6
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[4]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会 论文 集. 中国 建筑 工业 出版社,2001,(05).
关键词:建筑设计 遮阳方式选择
一建筑遮阳与节能
建筑遮阳是为了避免阳光直射室内,防止建筑物的护结构吸收过量太阳辐射,从而防止产生局部过热和眩光,以及保护物品而采取的一种必要的建筑措施。这种建筑措施与建筑功能,技术以及形态的相关配置方式称为建筑遮阳方式。与之相关的建筑构件、配件以及建筑外环境(建筑布局、绿化)等共同作用,互为补充,成为一个整体,统称为建筑遮阳系统。广义的建筑遮阳不仅仅是在建筑门窗洞口部分设置隔热、防热设施,而是在包括建筑布局、朝向、日照、风向、气象、植被等一系列建筑外环境的共同作用下,产生遮阳效果。为了抵御自然界的恶劣环境,人们创造了大量行之有效的遮阳措施,或传统,或现代,或质朴,或精密,形式固然千变万化但归根到底都遵循同样的原理。
建筑吸收太阳热辐射的途径主要有两种:一是太阳热辐射透过窗户进入室内并被室内表面所吸收,加热室内空气,提高室内温度。当太阳辐射光线照射玻璃时,其中的红外线被玻璃吸收,辐射能转换成热能,使玻璃变热,同时可见光和紫外线穿透玻璃进入室内,并被室内物体吸收,室内物体吸收辐射能后转化成热能,从而使整个房屋室内温度升高,特别是高能量的红外线的辐射影响较大。为解决太阳辐射对室内的影响,一般采用两种方法遮挡太阳辐射,减少对室内热环境的影响。二是被建筑的护结构表面吸收,其中又有一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内,致使室内温度升高。总的来说,建筑遮阳的原理在于阻断直射阳光透过玻璃进入室内和加热建筑围护结构,防止直射阳光造成的强烈眩光以及紫外线对室内物品的破坏作用。换句话说就是减小建筑护结构的遮阳系数。
二 建筑遮阳的方式的分类
本文遮阳元素属性分类对建筑遮阳分为以下四类:
(一)建筑形体遮阳方式
建筑的形体是多变的,也正是多变的建筑形体为建筑遮阳提供了可能。建筑形体遮阳是通过建筑群的紧密与建筑自身的凹凸关系产生阴影实现遮阳的遮阳方式,包括两种类型:互遮阳和自遮阳。建筑互遮阳方式在我国江南的传统民居中得到广泛的应用,起到了很好的作用。但在现代建筑中,由于建筑间距至少要符合规范要求的最小间距以保证采光等要求,所以仅采用建筑互遮阳方式的遮阳效果往往达不到要求。
(2)建筑构件兼顾遮阳方式
一些建筑构件往往在发挥自身功能的同时起到建筑遮阳的作用,例如挑檐、骑楼、阳台、廊道等。在现代建筑中,结合建筑构件进行遮阳的方式得以继承和发展,如加大挑檐,设置百叶、挑檐、外廊、凹廊及旋窗等。这种遮阳方式构造合理,结构简单,技术成熟,对建筑影响小。但不是专门为遮阳设计的构件,难免缺乏灵活性,往往受限于自身功能的完成而无法达到遮阳要求。檐口出挑遮阳、阳台遮阳和廊道遮阳是具有代表性的建筑构件兼顾遮阳方式。
(3)专设构件遮阳方式
专设构件统指以遮阳为主要目的而增加在建筑上的各种建筑构件,与以上的建筑形体遮阳方式和建筑构件兼顾遮阳方式相比,它具有更大的方向性与灵活性,遮阳效果也更为明显。附加构件种类繁多,设计中需要结合的因素也较多,是今后建筑遮阳、绿色生态建筑等方面的重要研究方向。
(4)绿化遮阳方式
绿化遮阳方式是指通过在建筑周边种植植物,利用绿色植物的特性达到遮阳作用的经济有效的建筑措施。其方式主要包括种植乔木、墙体攀附植物、窗口前棚架绿化以及建造屋顶花园等。采用种植乔木方式时,其种植位置方式应根据树冠的高度和太阳高度角变化而变化,与建筑物保持合适距离,同时不应正对门窗,尽量减小对通风、视野的阻挡。窗口前棚架绿化遮阳适用于低层建筑,往往能在遮阳的同时,改善小环境,美化建筑外环境。墙体攀附植物和屋顶花园则是利用植物覆盖建筑外表面,减少阳光对建筑护结构的照射,达到遮阳目的。落叶树木可以在夏季提供建筑遮阳,冬季则不遮挡建筑采光,而常青树可以整年提供遮阳,类似于下文中可调节式和固定式遮阳方式。需要根据植物的性质来灵活选择,做到既改善环境,又降低温度,减弱地面反射强度,遮蔽太阳直射,形成荫凉的环境。虽然绿化遮阳有诸多优点,但是在选择植物遮阳时也要注意几个问题:第一,选择合适的绿化种类;第二,防止藤蔓植物带来的虫害;第三,避免对窗口通风采光的遮挡。
三 建筑设计中建筑遮阳方式选择策略
建筑遮阳方式的选择与设计是建筑设计的重要组成部分,构成元素和制约因素都很多,涉及环境、功能、技术、政策、构造等各种层面的问题。研究建筑遮阳方式对节约建筑能耗、改善室内光环境和热环境以及提升建筑外部形象有重要的意义。论文归纳了建筑遮阳方式的类型,分析了建筑遮阳方式的功能、技术和形态特性,提出了选择适宜遮阳方式的原则和策略。综观全文,研究的目的是选择和应用。选择适宜的建筑遮阳方式需要从宏观、中观和微观三个层面去分析和把握,最终应用于工程实践。
(一)宏观层面,需要遵守功能性、整体性和特异性三个基本原则
功能的完成是一切其他因素的根本和基础,始终处于最优先的地位。选择遮阳方式需要总体上把握政策法规的导向,遵守相关法规的规定;调查当地的特殊自然环境和人文环境,通过定量计算确定遮阳时间、季节等基本参数,做到因地制宜,因时制宜;从建筑整体去考虑,按照整体――局部――整体的模式,综合考虑各种限制条件和影响因素。
(二)中观层面,需要根据较具体的建筑层面因素进行针对性分析选择
不同的建筑朝向和作用部位需要根据其不同特点选择不同的具体遮阳方式。一天中太阳辐射不断变化,不同的朝向接收辐射角度和强度也不同。在各个朝向中,西向外墙和窗口受阳光影响最大,需要重点选择适合的遮阳方式。在不同作用部位中,屋顶和窗口是遮阳隔热的薄弱环节,需要优先重点考虑。由于遮阳设施多位于建筑表面,处于可视范围,对建筑外观影响明显,因此该阶段需要考虑遮阳方式的整体形态。
(三)微观层面,需要完善优化遮阳方式
以功能的完成为前提,选择适合的基本元素及形式,选择合理的组织方式使基本元素组成整体,在统一中表现韵律感。根据需要适当运用夸张、异化等手法改变常规遮阳形态,提升建筑表现力。遮阳材料及其质感的选择对遮阳方式的功能完善和形态表达也有极其重要的作用。在选择应用过程中需要根据不同的需求、使用状况和经济条件来选择,兼顾功能和形态两方面的要求。
综上所述,建筑遮阳方式作为一个系统工程,涉及建筑技术、建筑物理、经济、社会等产业的方方面面。随着可持续发展的理念的深入人心,建筑遮阳方式将不断发展,使建筑空间和生活环境变得更加美好。
参考文献
关键词:采光;节能;设计;反光;遮阳;智能化;镜面材料
Abstract: in this paper, the daylighting of the modern architecture energy-saving design to a certain extent explored, the hope can through to the light of the intact, true to achieve the goal of energy saving.
Keywords: daylighting; Energy saving; Design; Reflective; Shade; Intelligent; Mirror material
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
建筑物的采光做的好,不仅能节能,而且为室内提供舒适、健康的光环境,是良好的室内环境不可缺少的重要部分。建筑能耗约占社会总能耗1/3,照明、采暖和空调能耗是建筑用能的主要内容。因此,我国建筑节能工作重点应该放在节能设计方面,重视采光、照明等多方面的影响。设计时应综合分析光、热环境的要求,体现采光节能一体化设计的“绿色”概念。
一、光、热环境中建筑节能设计的矛盾
太阳光辐射是建筑光、热环境的主要影响因素。节能设计中对太阳辐射能的利用是一把双刃剑,表现为两者在分区标准和设计要求两方面的矛盾。
(一)分区标准上的矛盾
建筑设计按“中国光气候分区图”划分的5个光气候分区指导天然采光设计;热工方面以“全国建筑热工设计分区图”为标准划分了5个热工分区;城市居住区规划设计则按“中国建筑气候区划图”将城市气候划分为2级区划系统作为日照间距控制的标准。光气候分区以照度为指标,热工分区与建筑气候分区则主要以度为指标。后两者的区划范围基本一致,但与光气候分区却差异较多,同一地区可能分属不同区划范围,具有不同设计要求。因此须综合考虑“光气候分区”和“建筑热工分区”,及“建筑气候区划”要求,制定完善的光气候分区标准和物理环境参数。
(二)节能设计要求的矛盾
采光节能要求建筑将天然光有效引入室内,满足视觉功能要求,从而节约照明用电,这就需要建筑布局时加大间距,减少对天然光的遮挡,并合理增加采光口的数量和大小。热工节能设计的要点是冬季将阳光引入建筑,提高室内温度;同时夏季需有效防止热辐射,减少空调制冷能耗,这就需要适当控制建筑门窗洞口大小,减少建筑体型变化。由此可见,采光节能和热工节能对建筑的不同要求势必会在设计时产生矛盾。因此,建筑节能设计应全面分析不同环境中的影响因素,找出最佳平衡点。
二、建筑采光节能设计的整体思维
整体思维是指对系统进行整体上的分析,通观全局,综合影响事物的各种相关因素,以求达到系统平衡的思维观。太阳能利用具有一体两面的特性,建筑节能设计不是一项单一性工程,不能为满足某一方面的节能设计而损害其它方面的要求。所以有必要采用系统整合的思维方式,提出合理的建筑节能设计方法。
(一)合理的节能分区标准
建筑节能设计综合考虑光、热环境,提出合理的节能分区标准是建筑节能设计的前提。为此,我们针对不同地域气候条件下建筑节能设计的物理环境要求,从采光节电、采暖降温节能出发,提出同一光气候区内不同的建筑采光设计二级分区标准体系。该标准在原有5个光气候分区作为一级指标基础上,提出包括16个详细分区的二级指标,并针对每个二级分区提出相应的节能设计要点。
(二)采光节能设计措施
在合理的节能分区标准指导下,建筑采光节能设计主要从整体规划布局,建筑体型优化,采光口设计及其材料选择,反光遮阳处理四方面来控制。
a、规划布局整体性
合理的朝向布局才能保证建筑适宜的光、热环境。我国地处北半球,保证日照建筑理应南向布局。从太阳热辐射分布看,南向布置冬季日照最多夏季热辐射最少,并且我国大部分地区夏季主导风为东南向。综合分析保温、隔热、日照和通风,南向布局利于冬季保温夏季防热的节能要求。但同时北向房间的采光节能也很重要,北向虽采光照度低,但照度均匀度好,通过在南向墙面设置高反射率的镜面材料将光线引入北向,可改善北面房间的采光照度,节约照明用电。为保证室内有足够日照,建筑规范综合考虑采光、通风、消防等要求规定了建筑规划布局的合理日照间距。根据不同设计分区,要求建筑之间的距离在大寒日或冬至日的有效日照时间段里,有足够的日照时数使阳光入射到建筑底层窗台面。一般来讲,日照间距容易满足,然而这并不就能保证日光能有效入射到室内,因为日光往往可能被窗外用于遮阳的植被挡住了。增加绿化能改善热环境,但绿树植被的布置一定要综合考虑采光的要求,以不能遮挡建筑日照采光为原则。
b、建筑体型优化
太阳对建筑外表面的辐射热和直射光极大地影响建筑室内光、热环境能耗,建筑体型优化是建筑节能设计的重要方面。建筑室内采光通过窗地比来控制,开窗面积大、窗地比大,采光越有利,而且从采光均匀性考虑,天窗比侧窗更好。但从热工角度看,屋顶是得热最多的部分,天窗对热工节能是不利的。因此,在不同地域气候环境下建筑外形开窗设计应具体分析处理。
建筑体型的长宽比大,得热多。南方夏季防热是节能的主要工作,建筑宜采用长宽比小(即小面宽大进深)的体型;北方节能以冬季保温为主,宜采用长宽比大(即大面宽小进深)的建筑体型。可从采光考虑,建筑进深越大光线越弱,因此建筑进深不宜过长,并尽可能减少横墙遮挡,以保证采光照度值和照度均匀度。所以确定建筑体型应兼顾光热环境节能要求,计算出最佳的长宽比值。
c、采光口设计及材料选择
采光口是个矛盾体,其沟通和隔绝作用同时并存,既提供采光日照又要防晒遮阳;既通风换气又要防风雨和烟尘。从综合节能角度分析,采光口的设计应在加强构件材料气密性基础上,根据不同区划标准计算其满足采光照度的节电量与夏季得热和冬季失热状态下的耗能量,确定不同地域环境中采光口的面积折中值,并合理布置采光口位置,保证室内自然通风。
与确定采光口面积大小同样重要的是窗玻璃材料对节能的影响,因为门窗能耗占建筑总能耗约1/2,是节能的薄弱环节。门窗玻璃材料的选择以多透光少传热为原则,建议南方炎热地区采用低辐射玻璃,北方地区采用中空双层玻璃。此外,还应加强新型玻璃材料如液晶调光玻璃、光致变色玻璃,以及新型采光方式如导光管技术、光导纤维技术等的应用,研制兼顾多功能的节能窗。
d、反光与遮阳措施
改善光热环境离不开节能设施的使用。为提高建筑内部采光照度可采用在窗顶部搁置水光板的方法将日光引入室内深处;在夏季为防阳光直射应在建筑不同方位采用相应的遮阳措施。采光节能整体策略要求将两者有机结合,在适宜部位设置兼顾遮阳作用的反光搁板,既防止太阳直射和眩光干扰,又能有效将光线漫反射到室内,提高照度均匀性。作为主要采光口的侧窗而言,高侧窗比低侧窗具有更好的照度均匀度。如果结合高侧窗顶部安装境面反射装置,使日光经一次反射入射到室内,甚至实现光电转换,就可在提高房间照度和均匀度同时避免日光直射,减少室内热辐射量,并提供空调用电能量。
(三)节能设计的智能化管理
建筑采光节能设计的整体思维不仅强调综合光、热环境的节能要求,还强调节能的适时可变性。由于建筑光热环境不仅随地域气候特点变化,而且随人们不同时段使用需求和周围环境的改变而变化,因此采光节能设计策略不是一种固定的单一模式,而必须考虑全寿命周期的变化,采用智能化管理方法实现适时自动调控。
基于虚拟现实技术(VR)和地理信息系统(GIS)的数字化技术为实现节电节能的智能化管理提供了可能性。在虚拟空间中,对建筑室内天然采光条件下的光、热环境进行虚拟仿真,使之能在不同时段和环境条件下进行身临其境的采光可视化展现和节能量化分析,以获得符合当地情况的最佳采光设计方案。
参考文献:
关键词:房屋建筑;水电节能;重要性;应用;施工
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1.引言
在全球能源总消耗量中,商业和住宅建筑大约占三分之一,而工业和运输业也各占大约三分之一。建筑领域的节能问题,已经成为全世界范围内共同关注的问题之一。在建筑领域的能源消耗,不同类型国家所占的比例不同,工业化国家占 52%,东欧/前苏联占 25%,发展中国家占 23%。但发展中国家建筑能耗增长最快:发展中国家 6.1%/年,东欧国家和前苏联 3.4%/年,工业化国家 0.6%/年。建筑用能排放的 C02占到全球排放总量的 1/3,温室气体减排又成为建筑节能的基本动力。中国建筑规模世界最大,建筑节能已成为建设资源节约环境友好型社会、迈向低碳排放的一个关键领域,在发展建筑节能产业的道路上需要面对在有限资源、能源条件下如何稳步改善人民居住生活环境,促进建筑节能事业健康跨越式发展的难题。这就需要科学认识建筑节能,探索发现建筑节能发展规律,用科学的方法引导建筑节能实践。
2 房屋建筑安装水电节能设施的重要性
自觉节约水电能源是每一个公民的义务,也是我国保护环境的基本国策。目前,我国的能源供应比较紧张,能源的紧张给社会和经济还有人们的生活造成的压力很大,自然灾害频繁发生更加剧了能源的浪费。能源供需不合理的形势也会导致人民生活矛盾不断激化,节能的号召虽然已经好多年,但是却没有真正实质的提高。节能就应该从身边的点滴小事做起,从我做起。因此,在房屋建筑中安装水电节能设施设备是每个居民的意愿。节约型社会的形成是和谐社会建设的必要条件,中国要实现可持续发展,首要任务就是提高全民节约能源的意识,使节约能源真正实践到我们的生活中。
3 目前房屋建筑中的水电节能存在的问题
1) 房屋建筑中在水电安装设备方面存在的问题很多,在水电的安装上没有采用节能的设备,而且技术也不到位,导致水电在居民生活中成为最主要的消费之一。
2)对于一些房屋建筑的水电节能的设施和设备,在投入上的不足导致水电节能难以实现,建设者只重视外观不注重质量,不注重使用价值,不注意节约,导致水电节能不能实现。
3)房屋建筑的管理人员只管抄表和维修,不管检查,对于一些已经过时的节能设备不能及时的更新换代,导致水电节能的措施不能实现,水电资源依然存在浪费现象。
4 在房屋建筑中水电节能应用的具体措施
1) 房屋建筑中安装的节能的设施和设备都必须是有效的。包括:使高效的节能灯能够在用户中普及,还要大力改造电力的节能设备,使用新型的节电节水产品。加强节能设施设备的日常管理,对节能的设施和设备上的投入资金要做到“舍得”,对节能的设施设备的维护更要做到“舍得”,这样,不但可以提高技能设备的使用率,还能为我们节省能源开销,一举两得。
2)房屋建筑中安装节能设备的实施过程。首先,要看施工的技术是否合理,建筑结构电气设备的施工方法是否合理,各种管道的位置、标高是否符合标准,施工前的准备工作是非常必要的,在房屋建筑中安装节能设备必须要谨慎,这是一项值得重视地工程。其次,技术人员必须要有专业的工程图纸,要及时地改善不合理的设施,要及时地与技术人员进行沟通,如果出现技术方面的问题,要及时反映,并及时研究解决对策。最后,就是安装节能设施后的质检工作一定要做好,最后的质检工作也是整个设施环节的一个重要步骤。
3)在房屋建筑中水电安装节能的实施
(1)安装节水的设备。要严格安装最先进的节水水龙头,长期以来由于水压的超标导致水资源的浪费很严重,因此,要严格控制配水点的水压;另外,要在供水的设备上合理安装减压的装置,将水压的数值控制在限定的条件内,减少超压造成的水资源的浪费,合理安装减压阀的位置。当停止用水时,可以控制管道内的已经减压的水压不升高,动态和静态的减压都能实现,但是减压板却不能实现静减压,因此,用减压阀来减小水压更合理。
(2)安装合理的节电设备。配电的时候要安装合适的变压器,普通居民用电的电压一般是 220V,如果用电设备的功率大于 250kW 的时候,要采用高压给居民供电;配电的线路上也要按照科学的设计,尽量缩短导线的长度,少些弯,要用电阻率低的导线,导线的截面选择也要合理。
(3)冬天电暖气的安装要符合节能的要求,图 1 是一个节能电暖气的安装图。
4)房屋建筑中的节能设备选择要符合国家的节能政策要求,响应国家节能号召,不能“节能在口上,浪费在手上”,在房屋建设的节能设置上要悉心听取每一位公民提出来的合理化建议,完善节能的管理。
5)我国大中型城市人口稠密,在房屋建筑中既要考虑冬季采暖,也要顾及到夏季的供冷。由于人民生活水平的不断提高,营造良好的室内环境已经成为提升人们生活水平、生活质量的重要因素。因此,对空调系统的节能控制也成为房屋建筑水电工程节能的主要措施。由于我国的空调产品形式较为单一,大多数都以电力驱动为主。那么,为实现节约能源就必须在消费适度的前提下进行房屋建筑中空调能源的多元化发展,要充分利用各类可再生资源,挖掘“能源供应”的潜力。近年来,变频空调以其节能环保,营造舒适室内环境等特点,得到了飞速发展,相比于同价位的定频空调,其季节效能无疑更为优秀;而相对于定频空调,其消耗电能也大幅度下降。因此,从空调节能的角度出发,变频空调将成为未来空调发展的主要趋势。除此之外,作为影响空调节能效果的重要因素之一,空调新风问题也应当得到适当的关注。如果新风量过少,会影响空调环境的质量,而新风量过多又会增加其符荷,导致电能消耗增加。因此,为确保有效节能,在实际工作中应当针对不同环境,对空调的送风温度和新风比例进行调整。针对不同地区的季节气候变化等情况,应合理运用并推广各种相应的室内外遮阳设备,充分利用屋顶遮阳、窗户外遮阳以及外墙遮阳等措施降低太阳辐射;同时,应加强自然风通风手段,通过对自然风的合理利用来缩短空调运行时间,在节能的同时起到环保的效果;此外,通过开发和推广主动或被动式的除湿装置,降低室内湿度等方法,都可以起到节能效果,有效减少多余电能的消耗。
5 结语
能源的缺失将会导致一系列恶劣的连锁反应,节约能源是我们的责任,在房屋建筑水电安装节能的设置上要不断改善节能设备和设施。房屋建筑是人类赖以生存的家园,在房屋建筑中安装节能设备将会给节能做出巨大的贡献,其中水电节能的设施设备在房屋建筑中的广泛应用是我们打好节能这场持久战的先决条件。面对当前世界能源短缺的现状,在社会各项事业上都应以节约能源损耗为原则进行,而在住宅建筑方面的节能工程则是极具战略意义的大事。因此在大力发展市场经济,建设和谐社会的同时,我们更应重视对节约型社会的建设工作的开展,在大力开发新能源的同时,也要注意开发新的能源应用技术,通过先进技术降低能源的消耗。不止如此,还应在教育中渗透节能环保的意识,从小培养学生的节能意识。
【参考文献】
【1】李军干,杜红珍.谈建筑节能[J].山西建筑,2008(6):241-242.
【2】刘雁.节能世界出尽法宝[J].资源与人居环境,2007(3):56-60.
论文摘要:绿色建筑是现代建筑业发展的方向,也是建筑的可持续发展的第三个阶段。从绿色建筑全寿命周期研究,分析绿色建筑在设计、施工和使用三个阶段的技术发展。同时提出质量控制的关键环节制度保障和标准完善。
1、前言
经济的发展,推动了对能源的需求,而相对于地球限定的资源,出现了能源危机。而全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑;45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风,5%的能源用于其设备的制造;40%的水资源被用于建筑的维护,16%的水资源用于建筑的建造;60%的良田被用于建筑开发;70%的木制品被用于建筑。而随着社会的发展,人们对自身健康和生活舒适度的要求也越来越高,而满足这些条件的建筑也必然要消耗更多的资源和能源。因此,减少建筑中资源和能源的消耗,同时提高建筑的使用功能,提高人们生活舒适度,是建筑的两大主要日标,也是建筑业发展的方向,也是建筑业可持续发展的重要策略。
可持续建筑是目前建筑业发展的最重要的议题,从最初的低能耗、零能耗建筑到后来的能效建筑、环境友好建筑,再到今天的绿色建筑(green building)和生态建筑(ecological building),一共经历了三个阶段。
绿色建筑就是应用环境回馈和资源效率的集成思维去设计和建造的建筑。绿色建筑有利于资源节约(包括提高能源效率、利用可再生能源、水资源保护);绿色建筑充分考虑其对环境的影响和废弃物最低化;绿色建筑致力于创建一个健康舒适的人居环境、降低建筑使用和维护费用。综上所述,绿色建筑的主要特点就是环保健康和节能。
2、全寿命周期绿色建筑的环保节能技术
(1)设计阶段
设计是绿色建筑的重要阶段。绿色建筑在设计中,就要体现环保健康和节能的特点。一般采用整体设计。建筑整体设计就是指在建筑设计的初始阶段,根据当地的气候条件,通过被动式建筑设计、建筑参数优化设计等建筑设计及技术手段,并结合周边建筑及环境的影响,充分利用自然资源,如太阳能、风能等减少对有机能源的依赖,创造舒适的人居化境。在设计中,做好整体规划,充分利用现有的资源,减少重建。例如南方地区绿色建筑成功设计最关键的因素一是通风,二是遮阳,三是建筑立面绿色和屋顶绿化。这三项非常简单的技术应用可大大降低空调的使用,可使建筑能耗降低50%以上。在北方,需要在建筑墙体中加仁非常厚的聚乙烯泡沫保温材料,因为北方冬天的室内外温差可高达40℃以上;而南方室内外温差一般不超过10 0C,这种气候条件下就不需要特别加强墙体构造来保温。
(2)施工阶段
施工是建筑中能耗消耗最多的阶段,也是环保和节能技术中关键阶段。在施工中,使用健康和节能的材料和设备,强化绿色建筑的施土技术,是绿色建筑施工中的重要手段。
①建筑材料和建筑设备
建筑构件和建筑设备的环保健康和节能,是绿色建筑中的关键技术。例如合理使用经济适用的节能技术可在满足舒适要求的同时使建筑节约1/3左右的能源费用。低能耗高效能的建材、先进的绝热技术、充分考虑遮阳和日光利用的高性能集成窗系统、建筑气密性的处理、新能源和可再生能源系统的使用、高能效设备和用具的使用、区域热电冷联技术等在建筑的使用,将是绿色建筑中的关键技术和关键设备。
②建筑施工方法
绿色施工与传统的施工方法相比,有较大区别。传统的施工方法以满足工程本身指标为目的,以工程质量、工期、成本等为根本目标,在节约资源和环境保护方面考虑很少,当节约资源和环境保护方面与工程质量、工期、成本等发生冲突时,总是采取保证后者,放弃前者,这样做的后果常常是工程本身的质量、工期、成本达到了要求,但浪费了资源,破坏了环境,给社会留下了不可弥补的遗憾。建筑物绿色施工是对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等进行控制,强调施工全过程“四节一环保”。就是以资源的高效利用为核心,以环保优先为原则,追求高效、低耗、环保,统筹兼顾,实现工程质量、安全、文明、效益、环保综合效益最大化,是具有可持续发展思想的施工方法。
(3)使用阶段
绿色建筑的最终功能是满足使用的功能。因此,要求环境品质能够满足环保健康和满足人们的舒适性。室内环境品质问题包括两个方面,一个是室内热环境问题,一个是室内空气质量问题。因此,室内环境要讲究通风和采光技术,还要采用地热,分户计暖等措施来进行节能。室外环境要能够美化人的心灵,陶冶人的情操。因此,要采用绿化措施还要采用节水、绿化等技术措施。
3、绿色建筑的质且控制
绿色建筑的发展和质量控制,需要政府的政策的支持和民众的支持,需要有标准来衡量和指导建筑。
(1)制度保障
任何一个新事物的发展都离不开推动力,而政策法规正是绿色建筑发展的驱动力。政策支撑最基本的是要建立合理的、切实可行的政策法规,这是保证政策实施的先决条件,要防止不切实际的理想政策。而政策支撑最关键的是执法力度,目前中国的建筑节能法规的执行力度还不够,应该设立相应的执法监督机构,切实保障建筑法规的实施。因此,要真正实现绿色建筑政策支撑,就必须要严守“法”的观念。与此同时,激励政策有利于绿色建筑在中国的发展,出台相应的奖励措施可以激励和促进绿色建筑的开发和建设。这样,绿色建筑才能得到人们的认可,才能得到更有效地质量控制。
(2)标准完善
国外的绿色建筑评估体系发展较快,已经过了评估参数确定阶段,正步入完善标识阶段。相比而言,我国由于绿色建筑的起步较晚,因此相应的评估系统开发工作也进行较晚。应特别注意的是,由气候、地域、环境参数、资源状况、人文素质、技术水平、法规标准以及发展现状等的不同,国外体系的评估参数在很大程度_卜是不适应中国绿色建筑的发展的。因此中国的绿色建筑评估体系应建立在充分调研、科学立项、切实实践的基础之上,这将是绿色建筑发展的一大重点。在研发新建建筑绿色评估体系的同时,应同时开发既有建筑绿色化的评估方法。
摘要:简述了绿色节能建筑的重要作用,以荷兰阿姆斯特太阳能村、德国邮政大厦、霍姆布什湾为例,阐述了绿色建筑的施工技术,在建筑全寿命周期内,达到了节约资源、保护环境、减少污染的目的。
关键词:绿色建筑,节能,太阳能,环保
随着人类文明经济的发展,科学技术的进步,我们越来越能感到能源的重要,但是建筑业作为一门能源消耗很高的行业,会造成很高的资源浪费,因此,节省能源可持续发展战略成为当前的一个重要课题,绿色建筑设计被认为是切实可行的方案,同时,针对绿色建筑设计的方案也逐步展开,绿色建筑的目的在于促进人、自然和建筑三者之间的高度和谐统一,促进社会效益、经济效益与环境效益三者协调一致,促进人类社会、国民经济和生态环境又好又快的可持续发展,绿色建筑是综合运用当代生态学、建筑学和其他科学的成果,我们可以把建筑建造成一个小的生态系统,为居住者提供自然气息深厚、方便舒适、生机盎然没有污染的绿色环境。国内外经济发展的历程可以告诉我们:21世纪是人类由“黑色文明”过渡到“绿色文明”的新时期,我们在尊重传统建筑的基础上,提倡绿色建筑将成为21世纪建筑的主题。本论文通过对阿姆斯特太阳能村、德国邮政大厦、霍姆布什湾以及绿色建筑节能等相关内容,论述了绿色建筑在现代建筑中的应用。
1绿色建筑的节能
绿色建筑节能,是指减少资源利用,建筑设备节能是从建筑本体节能和环保材料的使用应用,目的是为人们提供舒适、健康、安全的居住环境,并在建筑上实现各种能源的高效利用,从最大程度上降低对环境的影响,其核心就是以保护环境为准则,追求低能耗、高环保、高效率进而确保实现建筑工程质量、效益、安全文明综合效益的最大化。绿色建筑就是要和周边环境结合在一起,成为一个有机整体,在设计之时,一定要考虑和周边的环境、经济、文化气候等因素综合起来,一起构成一个有机整体,在现代建筑的绿色建筑设计中,要减少资源的浪费,最好是我们所用的材料可以本地取材,这样既可以降低成本,也能减少运输带来的环境污染,并且对于建筑相关的资源,包括土地、水、能源以及各种建筑材料等都要高效利用,尽可能节约资源。科学家们在设计和建筑的过程中,开发了多项节能及建筑新技术,并且至今还在进一步开发新技术及对原有技术成果进行监测。
2绿色建筑的应用
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、高效和适用的空间,与自然和谐共生的建筑。而随着科技的进步,太阳能在生活中的应用也越来越广泛,下面就根据太阳能在绿色建筑中的几种手段和结合实例进行分析。1)荷兰的阿姆斯特太阳能村。阿姆斯特太阳能村被誉为世界上最大的太阳能居住区,于1994年建设,之后进行了数次改建与扩建,目前社区的面积已经为最初面积的3倍,建造了600多间房屋,吸引了600多户居民在此居住。太阳能在绿色建筑中节能的第一种措施:使用发电系统对绿色建筑进行供电,该太阳能村由荷兰政府及能源公司发起,计划发电量1.5MW,该社区主要使用两种发电系统,即BMBP和BIPV系统,BMBP主要用于住户日常供电和居民生活用电,而BIPV主要用于公建供电,例如社区内的学校和商户用电。社区绝大部分房屋的太阳能光板采集的电能都统一输进当地的普通电网,防止了绿色能源的流失。而第二种措施就是太阳能热水系统,主要分为单机和集中式太阳能热水系统,而在这个居住村里主要为单机式太阳能热水系统,这种系统最大的好处就是独立供水,管理方便,但是也暴露出了一些缺点,因为其无可靠的回水系统导致了热水的浪费和管路众多与建筑结合不协调的问题。但小区内住宅内供冷供暖设备别具一格,地面和墙体的部分材料能根据天气的冷热释放暖气及冷气,保持屋内冬暖夏凉。最后的则是导光照明系统,在该村住宅里,我们不难发现有多处利用室外太阳光,通过导光管将太阳光引入室内空间,其是真正的节能,环保,绿色的照明方式,但这种方式造价较为昂贵,目前国内采取这种方式照明的案例很少。阿姆斯特太阳能村作为荷兰政府为国民“谋福利“的一个实验,虽然有很多方面的问题有待于解决与优化,但却为世界各国的太阳能在绿色建筑应用方面提供了重要的参考和实验价值,作为荷兰的示范项目,它已经做到了许多它该做到的,反映的问题则是今后太阳能在绿色建筑应用的重要攻关的方向。2)德国邮政大厦。考察绿色建筑的重要因素是能耗,一个优秀的绿色建筑不仅仅要有出色的绿色能量来源和利用,还要有一定的节能指标和能量利用率,德国邮政大厦建筑就是节能减耗的典范之作。该设计由Muerhy/Jahn设计,建成于2002年,旨在创建一个更高效,更愉悦的办公环境。该方案最成功之处是大厦采用了可操作的双层玻璃幕墙,便于通风,而这一巧妙的设计使得整幢大楼的能耗经济预算缩减79%。同时,幕墙通过自然通风、自然采光以及太阳能智能控制系统,这些全智能设备通过相互协调配合,达到外部条件与内部舒适度之间的平衡并使所需技术设备最少化,模拟了适应人体皮肤的适应环境,使人们在工作中获得最佳的工作环境。而另一方面,得益于双层幕墙系统和整体能源概念,大厦整体的通风系统平衡了大厦幕墙空隙和楼内空间的空气流动。办公楼层利用两个半壳之间的空隙实现通风,省去了送风井,节约了每年昂贵的维修和保养费用。而该建筑使用的材料上,建筑师也别有用心的采用了最新的节能材料,例如幕墙外层玻璃后面装有风雨防护式遮阳装置,采用内部充氩双层低铁Low-e玻璃,在保证了高透明度的同时还能减少外部热辐射进入楼内,还能配合人工控制系统调节室内照明和温度,可谓是一举两得。3)霍姆布什湾。一个优秀的绿色建筑不仅仅需要有节能减耗的设计理念,还要在减耗的基础上尽可能的节约用地面积,使用高效、环保的建筑材料,才能在绿色建筑中脱颖而出,树立典范。2000年悉尼奥运会主办方将奥运村设立在霍姆布什湾,为的是将奥运会全部体育场馆、运动员村、记者村、新闻中心集中在一个区域,由此一来,前来的运动员、记者及参观人员能够省去辗转各个场区的时间,还能将各个功能衔接,达到精妙配合的目的。但霍姆布什湾曾是新南威尔士州最大的垃圾场,在这里囤积了900万m3的生活和工业垃圾,760hm2的土地里已有160hm2受到严重污染。所以在霍姆布什湾建设奥运村似乎是最不明智的选择,但后来悉尼政府用实际行动证明,他们看走眼了。政府使用了垃圾就地掩埋的方法,并用1m厚粘土层对污染实施无渗漏封闭,并种上许多种植物,这些植物可以很好的起到涵养水土,净化水质和空气的作用,并组织了植树活动号召全民参与。这一举措最终解决了几乎全部奥运村的建设用地,节约了大量的用地资源,还变废为宝,治理了环境污染。而材料的环保耐用和回收利用是整个奥运区的另一大特色,大多数奥运场馆的设计都从建筑成本和坚固耐用的角度出发,使用了尽可能简洁的设计,减少了大量的建筑材料,同时可拆卸的设计处理手段可以保证使用后不造成过多的浪费。而其他永久性建筑则兼顾了坚固耐用的特点,减少了维修费用,加大了使用寿命。奥运会的主会场的建筑材料均为其他建筑拆卸时留下的废料,这样大大缩减了成本,而射击中心的建筑木材绝大部分都来自于废物利用。由此不难看出悉尼奥运村在环境污染越发严重的21世纪为人们提供了一个健全,实际可行的参考方案。
3结语
建筑作为一门艺术,是构成温馨家园的主要载体,同时,也是人类历史文化进步与发展的一大证明,当今的科学技术迅猛发展,各个历史阶段出现的建筑都有其存在的意义,也是社会进步的重要标志,因此,愿我们所有建筑学者,在这场绿色建筑发展的潮流里,保持对社会、对亲友、对自己负责的心态,积极参加提升自我专业技能培训,共创我们美好绿色的家园.
作者:刘芳菲 刘一鸣 单位:辽宁工业大学
关键词:环保型;室内绿色设计;策略
中图分类号:X324文献标识码: A
引言
对室内设计而言,绿色设计就是要简洁实用的原则进行设计,减少无谓的材料和能源的消耗,减少有害物质的排放;尽量利用绿色自然、生态环保的资源确保室内的自然采光通风,使环境安全舒适,洁净宜人。
一、环保型室内空间绿色设计理念的形成
人的一生中约有80%的时间在室内空间中度过,因此,室内环境氛围对人们生理及心理健康产生着莫大的影响。工业革命在为人们带来了稳定、舒适、明朗以及便捷的居住场所的同时,也带来了一系列的危害。譬如,有的建筑场所内的大量家具、粉饰材料等都释放着毒害气体,甚至部分家电辐射指数较高,严重威胁着居住者的身体健康。因此,人们越发关注环保型室内绿色设计理念。
二、构建绿色室内设计的理念
(一)转变传统的判断标准。绿色室内设计的目标就是实现人、自然社会的协调发展,该理念强调的是适度消费的设计观念,尽可能的减少室内设计中资源的浪费。同时作为消费者不应将奢华度作为室内设计好坏的评判标准,而应该更加注重室内环境的舒适性和健康性,相应的设计师在设计过程中也应该转变传统的设计标准,实现资源有效利用的同时保证室内环境的功能。
(二)注重室内设计的生态美学。随着人们环保意识的逐渐增强,人们也开始认识到保护资源的重要性,环保理念也逐渐渗入到人们的日常生活。人们对于室内设计的标准也有了相应的改变,对生态美学也有了新的认识。生态美学是在美学的基础上发展而来的,实现了生态和美学的有效结合,在室内环境的要求上,自然、简洁的生态美逐渐受到人们的欢迎,这也是设计师在进行室内设计时的新方向。
(三)提倡资源的节约。绿色室内设计的重点就是资源优化配置,在室内环境建造过程中,提倡资源的循环利用,尽可能的降低资源的损耗,这也是建筑行业的整体发展目标,也是绿色室内设计的发展趋势。绿色设计理念的提出,不仅是环保事业的重要工作,同时也是我国室内设计行业的重要改革,为了促进绿色室内设计的发展,对室内设计的技术和方式也提出了更高的要求。
三、绿色室内设计的现状分析
(一)过多地强调所谓的以人为本
人类营造建筑的根本目的就是要为自己提供符合特定需求的生活环境,建筑与室内环境的品质直接关系到人们的生活质量。但许多人至今仍把人看成是凌驾于一切之上的,从人与自然的关系上将人的利益作为唯一的出发点和动力,视自然环境为人的对立面,过于强调征服、改造的一面,而忽视相互依赖和协调共处的一面。以人为本思想的人应该是指整个人类,是涵盖了现代与将来、考虑了人类持续发展的人,这也正是“可持续发展”思想的最基本内容。
(二)现代建筑构造技术设计和室内设计相脱节
现代建筑设计中,一些建筑设计的室内门、窗、内墙涂料、洁具等和房屋一块竣工交付用户。建筑内部所有色彩、造型一致,没有考虑到不同用户各自不同的喜好,这样在室内设计装修时又根据住户各自不同的喜好重新刷墙、装饰门窗、更换洁具等,造成原材料的极大浪费,甚至对生态造成极大破坏。
(三)不当或过度装修已成主流
随着后现代主义的兴起,产品造型过分地追求个性化,产品形态千奇百怪,使得产品制造难度增加,材料利用率降低,浪费了大量的资源。加上设计中再过分追求气派、豪华、潮流、时髦,这种过度或不当使用人工合成的化工材料和天然的石材、木材等不可再生材料,势必会加大室内环境的污染和对人体的侵害,以及对社会大环境的污染,造成了资源的浪费,也不利于设计的可持续发展目标。
(四)高技术、高成本的就是绿色的
高技术在现代绿色建筑中是一种非常重要的技术手段,技术使我们增强了自身的生存能力,使我们能够更有效地抵抗自然对人类的威胁。虽然高技术已成为现代绿色建筑室内环境中不可或缺的主要手段,但在我国经济和技术并不十分发达的今天,低技术同样是绿色建筑室内环境技术的有效补充。与高技术相比,低技术具有经济、便利、与自然协调、地域特征强烈的特点,许多传统的乡土建筑中都蕴含着丰富的低技术成分,那些看似原始的低技术至今仍然在发挥着十分重要的作用。
四、绿色节能环保理念在室内设计中的应用
(一)室内空间的合理布局
空间是室内设计的主体,在设计前必须要充分了解与分析室内空间,并结合室内空间的大小、格局、方向等运用合理、可行的方法编制设计方案。在室内设计时应在设计原则的基础上赋予室内空间一些独特的生命力,设计出健康、美观、舒适、环保的居住环境。对室内空间进行合理的布局与设计,以取得最佳的采光和通风效果,实现对自然环境的重复利用。如在坐北朝南的房子设计中,应尽量降低朝南窗台的高度,同时将朝北窗台的高度相应提高,这样的设计不仅能扩大日照范围,且自然采光效果更佳,也有利于室内空气的流通,从而设计出一个冬暖夏凉、南北通透的室内环境。在室内设计时,保证室内设计实用性和舒适性的前提下还应做好功能分区,以便各个功能空间之间的相互影响,同时还可以将部分较小的空间设计成储存空间,从而提高空间的利用率。绿色节能环保理念的应用,能在满足人们对室内空间布局、功能、质量的基础上,还满足人们对绿色、环保、安全居住环境的精神追求。基于绿色节能环保理念,在设计时应避免繁杂的装饰设计,通过利用阳光、花草等体现出大自然的魅力。
(二)绿色环保家具的融入
在室内设计的过程中,家具装饰是设计中的重要组成部分。在传统室内设计中,人们在选择家具时更多重视的是家具的价格、样式、使用寿命等,对于家具的材质、安全性等重视不足。基于绿色节能环保理念,在选择家具中,应选择以绿色环保材质的家具为主,如部分原木、竹制等家具,而家具的材质主要包原木家具、竹家具以及藤家具等,而且还要求这些家具材质必须要具有特殊的功效。在室内设计中,应以使用、环保作为设计原则,通过对家具的质地、工艺及结构等方面进行处理,以简单的线条、环保的材质及灵动的空间作为设计重点。通过应用这些绿色、环保家具,能有效减少甲醛等有害溶剂的释放,从而满足人们对安全、环保的要求。同时,可在设计过程中引入自然要素,将花草、树木等自然要素合理运行到室内设计中,不仅能给室内带来装饰的美感,还能起到净化空气等效果,有利于提高人们的生活环境质量。
(三)设计理念与设计方法的有机结合
绿色节能环保理念体现绿色设计中的人文关怀,只有基于人类的需求,引入生态环境概念,确定可持续发展的绿色设计观念,也就是要求减少使用、重复使用以及循环利用的成都,最终设计出一个绿色、环保、节能的室内空间。基于绿色节能环保理念进行室内设计,必须要重视设计理念与具体设计方式的相结合。如在硬空间中设计,必须要采用软设计、零材料费设计等装饰方式。硬空间软设计是指基于房体结构的物质性采用合适、可行的设计方法进行设计。软设计主要是基于房体构造进行的,通过采用不同材质与色彩对室内空间进行装饰设计,以改变人们心理上与生理上对空间内容的感受。在室内设计过程中,设计师必须要将绿色节能环保理念与设计方法相结合。相对于墙体隔断,通过应用灯光技巧,能有效挖掘出设计要素中的性能潜质,能减少装饰材料的消耗,不仅能丰富人们对室内环境美感的要求,也体现了室内设计的绿色节能环保理念。另外,在室内设计中,还可以采用生活中的一些无毒无害用品取代建筑材料市场中的装饰材料进行室内装饰,如采用花盆、饮料瓶、报纸等。而这些材料的应用,不仅能有效降低室内装饰的成本,还是绿色节能环保设计的方法。这种设计方法不仅要求设计师要打破室内设计的常规,还要对装修材料的特殊属性进行更深入的开发。
结语
综上论述,环保型室内空间绿色设计对室内空间设计的发展具有无可取代的作用,而我们要将室内空间设计得更好,就必须将环保型绿色设计作为室内设计行业发展的最终战略目标,有效地结合开放式空间设计、优质循环生态系统设计以及绿色设计理念。
参考文献:
[1]张九都.室内工程设计中的绿色思考――以实践工程为例,实现“高效使用空间”的设计探讨[A].中国城市科学研究会、中国绿色建筑与节能专业委员会、中国生态城市研究专业委员会.第十届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会论文集――S03绿色建筑与室内环境优化[C].中国城市科学研究会、中国绿色建筑与节能专业委员会、中国生态城市研究专业委员会:,2014:5.
关键词:图式思维理论;建筑设计
中图分类号:TU2文献标识码: A
由于建筑设计要素众多,包括文化背景、场地特征、历史习俗等,故在设计过程中必须要对这些要素进行整合,采用逻辑思维进行判断,把握场地文脉关系,才能构思立意,优化方案设计。整个设计过程属于一项思维活动,而逻辑思维必须要转化为图式思维,以草图形式进行形象描述,并经由视觉循环来对方案进行验证,最终生成方案,属于博弈思维与视觉思维共同创造的成果。立足于建筑学角度,这种图式思维方式在建筑设计方法中具有重要的运用作用。笔者主要从建筑设计方面出发,深入探究图式思维理论在建筑设计方法研究中的运用。
1 图式思维理论概述
图式思维主要是指将大脑内的抽象思维活动进行拓展,延伸至外部,并采用图形方式表现出来,具有具体化与外向化。从整体上来讲,图式思维属于形象化思想与外向化分析的过程,主要表现在图解思考、视觉思考、图解语言与设计方法四个方面上。从图式思维作用角度出发,现论观点认为,图式思维具有六种作用:一是表现,二是抽象,三是手法,四是发现,五是检验,六是激励。现阶段,图式思维研究重视正向思维,即采用图解思维对设计进行分析,接着,对设计方法进行总结,明确思路后形成系统理论。
从本质上来讲,图式思维即为设计工作者开展自我对话的活动,亦为是自身与设计图纸间的交流过程,综合了博弈思维与视觉思维,属于一种创造性思维模式。从图式思维表现形式出发,一般包括:第一,徒手绘制草图;第二,制作模型。在建筑设计表现中,徒手绘制草图属于一种二维空间表达,而模型制作属于三维空间营造,充分彰显了建筑设计的空间序列,反映了建筑的体量关系与形态轮廓美。建筑师主要采用草图进行思考,其在发现并分析问题的同时,基于大脑思维作用下经由手进行勾勒,进行图式表达,并在视觉刺激作用下进行辨别与判断,反馈原图形,进一步刺激大脑作出综合思考与判断,经由不断循环往复而获取最终设计构思。此思考过程充分调用了大脑、手、眼,经由思维刺激进行绘图、看图。最终作用于大脑,充分彰显了博弈思维与视觉思维的完美契合。
2 图式思维理论在建筑设计方法研究中的运用
现阶段,建筑设计方法论研究涵盖七个领域:一是行为建筑学,二是建筑形态学,三是建筑符号学,四是建筑类型学,五是图式思维理论,六是建筑装饰理论,七是科学设计程序理论。而图式思维理论属于理性建筑设计中的一种重要理论,对建筑设计方法研究具有至关重要的作用。在建筑设计过程中,图式思维的运用主要表现在三个方面,具体如下。
2.1 设计者大脑思维时期
大脑思维时期属于图式思维开始阶段,从本质上来讲,图式思维贯穿于建筑设计的整个过程。立足于历史发展角度,在未发现理性建筑设计方法时期,设计者多借助前人经验来开展建筑设计,即采用头脑回忆前人们的经验,对本设计进行利弊分析,最终形成一套设计思路并付诸实践。针对这个设计过程而言,其属于大脑思维时期。具体而言,设计者头脑中存在多个思维方案,其属于方案间的交流,并未将博弈思维转变为视觉思维,属于单纯思考推敲循环过程。立足于图式思维理论角度,在建筑设计初期,设计者必须要对地区风俗习惯、场地环境、历史、人文、经济等因素进行系统分析,才能在大脑中形成开敞形象,构成多个备选方案。
2.2 设计者图纸表现时期
图纸表现阶段即为建筑设计者采用图纸方式表现自身的设计构思。图纸表现时期属于图式思维的的发展阶段,亦为关键阶段,主要表现在灵感记录上,属于灵感创造的关键源泉。图式思维作为建筑设计的关键工具,具备主观性思维活动。具体而言,在实际过程中,可将表达的信息具体化,其特点具有多样化,即每个设计者以图式进行表达具有不同特征。譬如某些设计者在一张图纸上呈现多样可供选择的形象设计图,经由视觉思维观察,以设计形式记录方式可激活设计者大脑灵感,从而创造出全新的设计形式。现代建筑大师路德维希・密斯・凡德罗图式表达多为平面图,偶尔采用透视图来对设计效果进行检验,构成简明扼要的草图,具有极强表现力,能反映出设计的空间序列关系,并能观察到空间组合关系。
2.3 设计者模型展示时期
模型展示时期已升华为图式思维的高层次发展阶段,一定程度上彰显了建筑设计的实际效果,具有较强的启发性。在实际设计过程中,主要以设计交流为准则,糅合了建筑体量、光影色彩等要素,展现了空间序列与组合关系。针对设计者而言,呈现设计真实效果,有助于激发设计者的想象力。从某种角度上来讲,模型展示时期亦为图式思维对设计方案的检验时期,有助于调动视觉,促使思维得到进一步的发展。
结束语
综上所述,图式思维作为一种重要的设计思维方式与手段,在建筑设计过程中得到了广泛应用与发展。在信息化时代背景下,图式思维具有广阔的发展空间。设计师必须要明确图式思维的科学内涵,掌握相关电脑技术,合理利用辅助软件,将大脑内部的抽象思维转变为逻辑思维,并采用图纸形式进行表达,从而完善设计方案,优化设计方法。
参考文献:
[1]成长.图式思维的意义及其在建筑设计中的重要作用[J].中外建筑,2010(05):80-81.
[2]龙海华.建筑设计中图式思维理论运用探析[J].民营科技,2011(05):345-345.
关键词:玻璃幕墙光污染防治办法
Abstract: In recent years, as people improve the aesthetic requirements of the building, glass curtain rapid development of its unique advantages. However, the resulting light pollution is that people anticipated. Glass curtain wall light pollution, refers to the high-rise building on the use of coated glass curtain wall, when the direct rays of the sun and sky light shines on the glass surface due to specular reflection glass reflected glare produced. Light pollution is to create unexpected accident murderer, glass curtain wall light pollution problems caused by everybody's attention, along with solutions to deal with is gradually improving.
Keywords: glass curtain light pollutionprevention measures
中图分类号:X5文献标识码:A 文章编号
1.社会对光环境日益关注
光污染源的增加和影响的加剧与人们对光环境的日益重视之间的矛盾日益突出,光污染投诉已成为新的热点问题。1996年,上海出现了第一起因城市建筑物玻璃幕墙反射引起光污染的投诉,随后各地有关光污染的投诉不断增多。
我国目前尚无被现行法律认可的鉴定光污染的手段和标准,也没有防治光污染的专门法律法规。强烈的玻璃幕墙反射光不仅影响正常的工作和生活,而且严重干扰驾车者的视线,有时使得车前什么也看不见,没法判断前面情况,极易造成交通事故。
近年来,随着城市建设的发展,点亮工程、夜景照明工程建设遍布大江南北。城市更亮了,夜色更美了,城市人的夜生活更丰富了,看夜景已成为市民和游客的休闲时尚之一。确实,都市的夜晚比过去美丽了许多,但随之而来的光污染问题也日益严重了。
2玻璃幕墙光污染问题
玻璃幕墙作为现代建筑的新元素大约于20世纪80年代引入我国,玻璃幕墙的应用在给人们带来耳目一新的建筑形象的同时,也带来一些新的环境问题,其中最引人关注的就是光污染问题。
玻璃幕墙的光污染为白亮污染,主要是指在建筑的外墙上采用了大面积的热反射镀膜玻璃幕墙,当阳光照射到玻璃表面上时,由于玻璃的镜面反射而产生的强烈反射光会干扰人们的正常生活和工作。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。据报道,在德国柏林,1987年曾发生一场大火,警方在建筑物内部始终未找到起火原因,最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚光才是真正的“元凶”。更为严重的是,强烈的反射眩光可能刺得人眼无法睁开,危害行人和司机的视觉功能,甚至可能造成交通事故,威胁人们的生命安全。
玻璃幕墙光污染必须在特定条件下才会产生。首先是使用了大面积较高可见光反射比的玻璃材料;其次是玻璃幕墙朝向太阳或高发光体且与人眼形成特定的角度;再有就是玻璃幕墙光污染程度还与幕墙的方向、形状、位置、高度以及表面的构造做法有关。掌握了以上玻璃幕墙产生光污染的形成条件,就能采取有效的对应技术措施加以解决或减弱其污染程度。
3光污染对人类的影响
3.1对人身体健康的影响
专家研究指出,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率也高达45%. 并且会产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及低落等类似神经衰弱的症状,使人正常的生理和心理发生变化,长期下去会诱发某些疾病.
3.2 对安全的影响
玻璃幕墙造成的光污染在道路交通安全方面,正扮演着不受欢迎,甚至是“交通杀手”的角色. 矗立的一幢幢玻璃幕墙大厦,就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子,并对交通情况和红绿灯进行反射(甚至是多次反射),反射光进入高速行驶的汽车内,会造成人的突发性暂时失明和视力错觉,在瞬间会遮住司机的视野,或使他感到头昏目眩,严重地危害行人和司机的视觉功能.
3.3对人居住环境的影响
现在,随着城市规模的不断扩大,市区气温比周围区域高,玻璃幕墙从中就发挥着作用. 那些建在居民小区附近的玻璃幕墙,会对周围的建筑形成反光. 据光学专家研究,镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高达82% ~ 90%,光几乎全被反射,大大超过了人体所能承受的范围. 夏日将阳光反射到居室中,强烈的刺目光线最易破坏室内原有的良好气氛,也使室温平均升高4C ~ 6C. 对人的居住环境产生很大的影响.
4玻璃幕墙光污染防治技术
通过上述分析表明,城市光污染中的白亮污染(如玻璃幕墙光污染)主要是由于建筑表面的安装方位、形状、材料和构造等处理不当造成的。为解决城市光污染问题,可通过对建筑表面的材料选择、安装位置以及细部构造设计等方面进行研究,提出基于建筑表面的城市光环境改善技术策略。
4.1选择可见光透射比高的玻璃材料
采用光透射比高的玻璃,能够减少玻璃幕墙的定向反射光,是一种较为简捷有效的解决玻璃幕墙光污染的建筑表面技术构造方法。热反射镀膜玻璃的光反射比一般都在40%左右,镀膜玻璃有镜面效果,容易造成光污染。可以采用新技术降低玻璃光反射比,即采用低辐射镀膜玻璃(Low—E玻璃),可获得较高的可见光透射比(80%以上)和较低的光反射比(11%以下),这样就会使光污染得到一定程度的减轻。
使用Low—E玻璃的幕墙正面望上去十分清透,建筑内部一览无余;侧面看过去的时候,才会发现玻璃呈现出淡淡的灰色,这是在中空玻璃中镀上的一层银膜,巨大的玻璃幕墙在阳光下并没有一点刺眼的镜面反光.
使用这种玻璃,还能起到储存热能的作用. 假设冬季的室外最低气温是零下5C,使用空调或者暖气使家里的温度保持在20C. 那么,如果窗户上装的是单片玻璃,在家里摸玻璃感觉冰冷,因为玻璃内表面温度只有2C;如果装的是普通中空玻璃,玻璃内表面温度可以提高到l0C;如果装的是LOW - E玻璃,玻璃内表面温度是l6C,室内的热能向室外传递得就非常少。
近年来,有关建筑玻璃幕墙的通风、节能等方面的构造技术,达到了既能提高建筑内部的热舒适度和建筑节能,又能防止城市外部的光污染的要求。位于德国埃森市的RWE AG总部大楼采用了“双层呼吸式玻璃幕墙”,由于其内外层均采用光反射比低的透明玻璃,可最大限度地减少光污染的影响,同时利用双层表面玻璃幕墙中间的空气间层进行有效的通风组织与控制,提高了建筑保温隔热性能,满足了建筑节能的需要(图2)。
图2RWE AG总部双层玻璃幕墙表面
4.2玻璃幕墙表面安装遮阳分隔构件
为避免像大面积玻璃幕墙等高光反射建筑表面的光污染,可采用光反射率低或均匀扩散漫反射的材料对建筑表面进行水平或垂直分隔,避免阳光直接照射到玻璃幕墙,这样不仅能防止光污染,而且还可以利用突出的幕墙的水平或垂直分隔构件对玻璃幕墙进行遮阳,在夏季能减少玻璃幕墙的能耗,具有一定的节能作用。由日本著名建筑师黑川纪章设计的日本国立新美术馆的南向玻璃幕墙建筑表面的分隔做法(图3)。,是在玻璃幕墙表面沿竖向每隔500毫米设置水平磨砂夹层钢化玻璃(12毫米+8毫米),从图中可见,即使是凸状的玻璃幕墙,由于采取了水平分隔的遮阳措施,也能很好地控制光污染的产生。
图3日本国立新美术馆的玻璃幕墙
图4是位于马里兰州苏伊特兰市的美国人口调查局的建筑外观,在建筑表面安装垂直的木质遮阳分隔构件,有效地消除了来自于平行道路建筑表面玻璃窗的光污染。在解决光污染和遮阳节能的同时,创造了独特的建筑艺术形象。除以上玻璃材料的建筑表面外,像磨光的金属表面、白色釉面砖、玻璃马赛克等具有高光反射比的建筑表面也可采取设置遮阳构件的方法控制阳光直射建筑表面所造成的光污染。
图4 美国人口调查局
5结语
环境是人类进行生产和生活的场所,良好的环境是人类可持续发展的物质基础和前提条件。因此,保护好环境、解决环境问题、提高人类生存空间品质,已成为全球的共同课题。在人居光环境问题日益突出和倍受关注的今天,除了上述从技术的角度探讨光污染防治问题外,还应从行政的层面,完善和制订相关的法律法规,加强对城市光污染防治的管理工作。尤其要加大力度,制定“光环境影响评价”指标体系,对新建、改扩或改建的建筑以及市政工程、夜景照明工程等有可能引发光污染问题的项目都必须进行光环境影响评价,对不合格的项目不予审批,从根本上消除光污染的产生,营造一个舒适的城市人居光环境。
参考文献:
[1]王淑莹;高春娣 《环境导论》 中国建筑工业出版社2004
[2]张式军《光污染--一种新型的环境污染》[期刊论文]-城市问题 2004(06)