可持续性建筑设计(共12篇)
可持续性建筑设计 篇1
一整合经济的可持续性建筑设计目标
生态经济理论认为要实现环境与经济的共赢,首先要将经济、生物和人类的各个系统统一为一个整体,要创设一种“做好事轻而易举,工作和生活中自然的日常行为理所当然而不是有意识地利他”的新体制,据此需要为可持续发展的经济设立一系列目标,根据这一系列的经济发展部标,首先应把可持续性建筑设计的目标明确为: (1) 仍然以有利于减少能量与资源消耗的技术策略为基础,尽量减少建筑的资源消耗量与废弃物的排放量; (2) 通过各种途径想方设法降低可持续性建筑在全生命周期内的各阶段成本; (3) 提高可持续性建筑设计中的经济分析与环境影响分析的整合程度,从提高经济-环境复合价值出发,科学计算可持续性建筑节省的生态成本与其长远社会经济效益间的关系,使由建筑活动所带来的“入”与“出”一目了然; (4) 通过建筑的建造行为策略性地向自然资本投资,促进自然资本价值的实现,使可持续性建筑在环境与经济评价中都表现出比普通建筑更多的优越性。
总之为提高经济可行性,可持续性建筑设计应围绕如何通过建筑的建造与使用实现自然资本价值而展开的,实现自然资本价值的显化和生态化策略的成本-效益最优是可持续性建筑设计过程中需要解决的重要经济问题。
二整合经济的可持续性建筑设计原则
生态经济学给建筑设计带来了深层次变化。在建筑设计过程中坚持整合性思想是新经济观实现环境与经济双赢目标的关键,它形成了在可持续性建筑设计中应遵循的若干原则: (1) 可持续性的规划设计必须贯彻整个设计过程,前瞻性原则保证在设计前期就做出最有利于提高建筑效率的决策; (2) 这样的可持续性建筑研究不追求某种特定的外观或风格,而是将建筑看作是一个有效实现各种价值的系统; (3) 可持续性建筑并不一定意味着更大的经济投入,也不应该比普通的建筑营造更加复杂; (4) 可持续性建筑应对系统的每个部分进行更广义的整合性设计以实现最佳成本-效益; (5) 将最大限度地减少能源消耗和促进人类生活质量的改善看作是可持续性建筑设计需要同时达到的两个目标。
三整合经济思想对可持续性建筑设计策略的影响
生态经济学要求可持续性建筑设计策略首先要突破狭义的设计范畴,同时向传统设计阶段的前期和设计的延续阶段两个方向进行拓展,构建一个广义的一体化设计策略体系。自此基础上,有意识地将这个体系围绕提高策略的经济可行性展开,通过引入生态经济学关于环境价值与经济价值的协同分析方法,形成整合环境与经济的建筑效益评价体系。具体而言,兼顾经济与环境的策略将分别体现在以下几部分:
(一)政策建议。
外部的政策、制度会对建筑的建造成本带来直接影响,通过对污染排放纳税、设立限制污染的法律法规以提高不可持续性建筑的成本,或通过给予可持续性建筑优惠政策可以降低其建造成本,这些都将有助于提高可持续性建筑的经济可行性。虽然作为微观的局部性行为,每一个单体建筑乃至区域的设计不可能对地区的环境政策、法律法规带来直接的影响,但是我们仍然有可能通过对具体场地的分析与研究,有意识地计算某些局部性的政策调整可能会对特定项目经济可行性的提高所带来的帮助,并将之与可能获得的环境回报进行对比,形成具有说服力的政策建议,通过不同的渠道进行反映,努力争取一个更加有利于平衡可持续性建筑效益的外部政策环境。
(二)对设计策略的启示。
生态经济学的自然资本理论对整合性设计思想的扩展,有助于使原来仅基于环境目标提出的各种技术策略获得另一种意义的整合,从而实现设计策略中环境目标与现实经济要求的协调,提高策略的实施效率。
首先,前置性策略。根据可持续发展经济学中的“前置性”原则,有目的的提高项目前期的投入是成本-效益最高的方法,因为前期考察、分析与设计所需要的成本只占建筑全生命周期成本相当小的比例,而所带来的经济效益却非常可观。
其次,技术多样化策略:技术的多样化体现为时间意义上的多层次性与系统的多样化。应该对达到同一目标的不同技术进行评估,以确定它们在成本-效益上的相互关系以及最佳的应用时序。由于技术本身在不断成熟过程中,今天非常昂贵的设备在可预见的未来可能会十分普及,因此对于技术的成本-效益评估应该放到一个不断发展的过程中,而不是简单的静态比较,在制定可持续性建筑的技术策略时有必要将这种演变因素考虑其中,通过多层次的技术组合为项目在未来的升级提供可能,从而形成一个可生长的策略体系。
再次,多方参与策略。多方参与策略有利于体现不同群体的社会要求、发挥不同方面的优势,也有利于更全面地评估建筑所应体现的经济需求,有针对性地提出相应的措施,提高建筑的经济效率,同时这种协同工作方式也是一个相互教育达成共识的过程。同时还可以为可持续性建筑实现系统最优组合提供直接的技术保证,有助于保证设计决策的科学性。
最后,自然和现状资源的保护、恢复与利用。生态经济学对这一原仅以保护环境生态为目的的策略进行了拓展,认为对于自然与现有资源的保护、恢复与利用同时也是实现自然资本价值的重要环节。通常我们以一种消耗的方式利用自然资源,这样带来的是环境的不断恶化。自然资本理论启发我们还有另一种更为积极的利用方式——通过投资实现环境价值。
摘要:生态经济学新理论使人们认识到, 应有意识地在可持续性建筑设计过程中, 兼顾环境保护与经济需求, 更大的范围整合社会资源。使得可持续性建筑的整体价值得到更充分的体现, 对克服在实践中所面临的经济困境、提高可持续性建筑的经济可行性提供了许多启示。
关键词:启示,生态经济理论,可持续性建筑设计
参考文献
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[3]、吕晶, 李华.浅谈可持续性建筑环境设计[J]华中建筑, 2006, (03) .
可持续性建筑设计 篇2
CONDITIONING SYSTEM 专
业:车辆工程姓
名:王学
号:任课教师:陈
川 10833004
刚
1.引言
汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一,实现了对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气过滤净化的功能。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。随之世界上汽车空调的拥有量日益增长,空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。本文从汽车空调制冷剂与节能环保两个方面对汽车空调产业进行了一些分析思考。
2.汽车空调制冷剂
2.1 汽车空调制冷剂分类及各自特点
目前世界上汽车用空调制冷剂主要有三种:氯氟烃类制冷剂CFC-
12、含氢氟代烃HFC-134a以及碳氢化合物制冷剂。CFC-12制冷剂生产历史较长且使用普遍。HFC-134a是20世纪90年代开始使用的制冷剂品种,由于它不含氯原子,对臭氧层无破坏作用,被认为是CFC-12的理想替代品。但由于其仍具有一定的温室效应潜能值,以及要对CFC-12汽车空调系统作不少改造,目前还是作为过渡工质使用。自然工质碳氢化合物是最先进最理想的制冷工质,既不破坏臭氧层又无温室效应,是世界公认的绿色环保制冷剂,但由于其易燃性,目前只有欧洲等少数国家使用。
据统计,臭氧层污染源总量中有70%以上来自汽车空调制冷剂,汽车维修行业已成为重要的化学品污染源之一。汽车空调基本上都以CFC-12作为制冷剂,汽车空调的CFC-12 消耗量约占全球CFC-12消耗量的30%左右,在美国,这个比例高达50%。由于汽车空调的工作条件恶劣、振动大、采用开启式压缩机和软管管路,制冷剂特别容易泄漏,一般平均每隔两年汽车空调就要加灌一次制冷剂,即每隔两年汽车空调中的制冷剂就要释放到大气中,对大气环境造成不可弥补的污染。二氟二氯甲烷(CFC-12)冷媒属于全氯氟烃,是破坏臭氧层的主要元凶之一,并且由于汽车空调处于开放环境中工作,因而对环境的破坏性更强。因此,为了保护臭氧层,必须对 CFC-12进行淘汰和替代。2.2 国内外市场对CFC-12回收政策与经验
国外汽车空调维修行业为了逐步淘汰消耗臭氧层物质,采取了一系列的政策措施,大致可分为两类:一类是传统的环境管制措施。如禁用、限制、配额和制定技术标准,并对违反规定进行严厉处罚,欧盟和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施;另一类是经济手段,如征收赋税,资助技术开发等,美国对生产和使用消耗臭氧层物质采取了征税和可交易许可证等措施。另外,有的国家采取立法的方式来控制CFC-12的排放。目前我国多数汽车维修企业都还在使用CFC-12,也没有制冷剂回收再利用设备。有的企业认为制冷剂回收设备较为昂贵,与制冷剂价格不成正比,还没有完全配备回收设备,甚至回收设备长期闲置不用。在对CFC-12进行回收时,还存在制冷剂随意排放现象;在CFC-12回收再利用技术落后,人员环保意识不强;甚至汽车空调维修企业负责人认为,CFC-12的回收再利用与企业的经济效益关系不大,注重眼前利益,不注重长远利益和环保意识。
深圳市、海南省、吉林省的回收政策与经验基本包括以下内容:从事汽车空调维修的资质单位必须配备专门的制冷剂充灌回收设备,在维修活动中不得随意将CFC-12制冷剂排入大气,或者用于冲洗和泄漏检测。在维修已经替代了CFC-12制冷剂的设备时,不得重新使用CFC-12制冷剂。对在用含CFC-12设备及车用空调在维修过程中需充灌制冷剂的,提倡优先使用国家有关部门认证公布的替代产品,无替代品时可使用回收的CFC-12。2.3 制冷剂扩散原因及对策
汽车空调中的制冷剂散发到大气中的几种途径及在总量中所占比例分别为:维修损失占50%;泄漏损失占35%;零件拆换占10%;其它途径占5%。上述损失中,由于维修时排入大气中的制冷剂可以采取回收再利用的措施来解决,而减少运行过程中泄漏损失的最有效办法就是改善制冷系统的密封性。为逐步削减消费和最终淘汰CFC-12,要设法减少CFC-12 的泄漏和排放,积极采用对臭氧层无破坏作用的新型制冷剂。因此,在汽车空调领域中可采取下列对策:制冷剂回收再利用;减少制冷剂充注量; 改善制冷系统密封性;采用新型制冷剂替代CFC-12。
2.4 制冷剂的回收及再利用
减少排放保护环境,增强CFC的回收利用已经引起世界各国环保工作者与制冷工作者的普遍重视。各国都已制定相关法规,加强在维修过程中的回收、再循环和再生处理。由于汽车空调维修季节性较强,大部分汽车维修行业没有专门设置空调维修工种和专业人员,大多由汽车电工或机修工兼职。主管部门对这种工种的持证上岗没有具体要求,企业没有完善的工艺和技术规范,空调维修人员得不到专项培训,这就造成了汽车空调维修人员短缺和汽车空调维修人员技术素质参差不齐。
我们根据实际使用情况可以将综合技术应用在一套设备当中,并可取得一定的经济效益。但是,该技术也可以根据不同场合的需要分别应用在三种独立的设备中:(1)制冷剂回收装置;(2)制冷剂循环装置;(3)制冷剂再生装置。对于不同种类的制冷剂回收,可根据制冷剂的物理及化学特性选择适合的压缩机进行匹配。综上所述,制冷剂的回收、循环和再生技术的应用前景是广泛的,尤其是在能源控制、成本控制以及环境保护方面具有可观的经济效益和社会效益。2.5 新型制冷剂替代氟氯烃
由于各方面的努力,CFC-12已逐渐被HFC134a所取代,我国从2001年1月1日起已禁止在新生产的车辆中使用CFC-12 为工质的汽车空调。HFC-134a具有ODP(大气臭氧层破坏指数)为零、GWP(温室 效应指数)为CFC-12的六分之
一、不可燃、低毒性、制冷量和系统性能与CFC-12相当等优点,因而作为“过渡性”的替代工质在世界范围内得到认可,但由于它的温室效应指数仍然较高(为COZ的300倍),已列人京都协议规定限制发展的工质范畴。
3.汽车空调系统节能环保的问题
汽车空调系统已成为汽车市场竞争的主要手段之一。目前我国汽车工业发展很快,汽车空调也迅速发展和普及,当今汽车空调行业正处在新老制冷剂交替时期,新系统要更新、老系统要回收改造,汽车空调不仅要求具备优良的舒适性能,同时也要求系统能够节能。因此汽车空调行业以及政策的制定和监管部门从节约能源和保护环境出发进行以下考虑。3.1 采用高效率的压缩机
压缩机是汽车空调的心脏,在相当大的程度上决定着整机的性能。按照汽车空调压缩机出现的先后顺序可分为第一代的曲轴连杆往复活塞式、第二代的摇板和斜盘往复活塞式、第三代的旋叶和滚动活塞式、涡旋和变容量式。另外压缩机需要改进以适应134a压力高及与新润滑油相容性问题。3.2 提高换热器的换热能力
换热器性能的优劣,对汽车空调节能极为重要。由于汽车空调趋向小型化,也要求换热器向着体积小、重量轻的高效小型化发展。3.3 加强制冷系统的密封和密封检查
据统计,汽车空调制冷剂的泄漏量占制冷剂总泄漏量的20%,由于密封不严每年造成制冷剂泄漏量高达总装量的40%,加强系统的密封和进行密封检查,从经济方式或环保角度都是必须的,这需要相关的法律法规规定。全封闭压缩机代替开启式压缩机已经实现,这可提高系统的密封性。如果发动机舱内如有足够的空间,可用金属管代替软管,这也可以达到降低制冷剂泄漏量的目的。3.4 改进节流装置
传统的汽车空调是采用热力膨胀阀节流降压,其缺点是响应慢、滞后时间长、误差大。而采用电子膨胀阀信号传递快、响应迅速,它是直接检测蒸发器出口真实过热度,减小了蒸发器过热面积,提高了蒸发器的面积利用率,系统节能可达10%以上。
3.5 采用智能化模糊控制
由于汽车空调系统的复杂性非线性大滞后、无精确数学模型,采用传统的控制已不能满足要求,而基于模糊理论的控制技术,具有不需要知道控制目标和对象的精确数学模型,特别适用于大滞后和非线性控制系统。模糊控制就是由设定的隶属函数求出控制输入偏差和偏差变化率的隶属度,据此进行模糊规则判断,得出模糊控制输出,再进行模糊量的运算,得出精确的控制输出,实行对执行机构的控制。模糊控制具有超调量小、稳差小的特点,汽车空调模糊控制可节能15%-20%。
4.结束语
浅谈可持续性设计 篇3
关键词:可持续性设计;城市交通;城市环境;设计
中图分类号:U412 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)03-0132-01
可持续设计是一种战略,以建立和发展可持续的解决方案,设计活动,均衡考虑经济,环境,道德和社会问题,在设计指导思想,满足消费者的需求,保持持续满足需求。可持续发展包括环境可持续发展不仅是理念和资源,包括社会,文化,可持续发展。
可持续设计要求人和环境的和谐发展,设计能满足现代人的需要也可以兼顾保护后代的可持续发展的需要。主要涉及的设计表现在建立持久的消费方式、建立可持续社区、开发持久性能源等技术工程。
为了把可持续发展的理念融入到具体的操作设计策略,美国出版了《可持续建筑设计指导原则》,其中较主要的方面是:①重视对设计地段的地方性、地域性的理解,延续地方场所的文化脉络;②增强适用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术;③树立建筑材料蕴藏能量和循环使用的意识,在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料,避免使用高蕴能量、破坏环境、产生废物以及带有放射性的建筑材料、构件;④针对当地的气候条件,采用被动式能源策略,尽量应用可再生能源;⑤完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量,将建设所需的资源降至最少;⑥减少建造过程中对环境的损害,避免破坏环境、资源浪费以及建材浪费。
可持续城市设计的一个典型例子是由理查德·罗杰斯事务所的西班牙玛捷卡城市设计。设计将城市,交通,能源,水资源利用,社会结构,经济政策,土地利用,社区活动,城郊型农业为一体的生态框架,并作出相应的安排布局,使之符合可持续发展的原则,符合:
1、水的资源利用。由于该地区为地中海气候,降水量不足在夏天,所以首先考虑建设蓄水设施的设计,收集冬季季节性洪水的10% ,以满足夏季饮水和灌溉的需要。根据不同的高程地形水库设点,利用重力进行自流灌溉而避免使用水泵。
2、整体的农业政策。城市周边的农业用地为配合灌溉而依地形修整成台地。由于可获得持续的灌溉,农作物的种类和产量均大大增加。植树造林,保护作物免受强风和暴雨的侵害。
3、在整个能源系统。种植快速生长的植物,并利用高粱秸秆作为可再生能源,如发电,并利用余热用于城市供热,考虑到气候保护,鼓励使用节能汽车,节能住宅建筑。
4、公交车和步行是首选。使用电动车试验项目,减少燃料使用汽车,从而减少对环境的污染。重视公共交通十分重视,鼓励步行和骑自行车,建立一个相对狭窄的步行街上,避免阳光暴晒,并有助于创造一种规模的感觉。
5、均衡的社会结构。从中心到各组的系统安排不同的社会交往和公共活动空间。中央湖成为公共生活的焦点。
6、紧凑的邻里空间。建立紧凑的社区,从中心到边缘:土地利用方式为主与公众逐渐转向优先,以生活:社区公益活动作为混合公共区域的主体绕湖中心,主要用于对外办公住宅大楼,逐步过渡到一个安静的住宅区。从中心到边缘,都在步行距离。
玛捷卡市的城市设计采取的基本上是一种现实主义的乌托邦姿态,设计思想的核心是城乡生态设计理念相结合,努力营造社会和环境的平衡和可持续的社区的有机循环。在这个起点上,其设计和《北京宪章》中倡导的人居循环的思想相吻合。它试图通过一种理想生活模式的建构,综合解决一系列的能源、材料、环境、社会、空间发展等问题。这种城市乡村化的生态模式可以看做是霍华德的“花园城市模式”的后现代翻版。
在巴西库里蒂巴,是发展最快的城市中的一个,在30万城市人口1950年,已发展到210万到1990年。这种戏剧性的变化通常会导致失业,随机发展,人口密集,环境恶化等,但这种情况的结果不会出现在库里蒂巴。
1、结合自然的设计:为了根治袭扰市中心的水患,市政府规划了排水管线,并划定某些低洼地区禁止开发以专供排洪用,在河岸两旁建成了有蓄洪作用的公园,并修建了人工湖。公园里大面积种植树木,废弃的工厂和河渠两岸其他建筑物则改造成体育和休闲设施。公交線路和自行车道把这些公园与城市交通系统连接起来。这种“结合自然设计”策略的实行,节省了防洪开支。防洪用地建成公园后,使得库里蒂巴市人均绿地面积从1970年的 0.5 m2 增加到今天的 50 m2。
2、公交优先。优先公共交通,而不是私家车,优先考虑交通的发展,而不是机动车交通,步行,自行车道和步行区,成为城市道路网络和公共交通系统的有机组成部分的发展。四分之三的城市工人,大约130万人乘坐公交车,人均燃料的消耗量大幅度下降。
3、公众参与。建立参与机制,提高市民积极性。公布土地的公共信息,向市民提供某块土地开发潜力的资料;提供“免费环境大学”,向家庭主妇、建筑管理人员、商店经理等提供实用的短期课程,教授日常的环境知识;建立“报童计划”向低收入家庭的学龄儿童提供课余工作。
正如从上面的例子可以看出,在不断发展的环境问题,能源问题,可持续发展的思想被人们重视。所谓可持续发展的设计充分利用现代科技手段,大力开发绿色资源,发展清洁生产,改善和优化生态环境,使得人与自然,人口,资源,环境相互协调的和谐发展,相互促进。可持续发展的设计其实是将可持续发展的理念融入设计。
参考文献:
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可持续性建筑设计 篇4
用传统的线性设计思维方法来解决可持续性建筑系统的优化已经变得步履维艰。因此, 我们必须寻找新的思路、理论和方法体系来解决现代城市空间系统的复杂机制问题, 环境系统科学方法论的工具和思路有:从整体的角度研究可持续性建筑系统, 有助于把握系统的总体特征。从环境系统的角度来研究有利于从总体的角度把握可持续性建筑系统的问题 (包括目标、功能等) , 避免传统的建筑建设管理那种“见木不见林”的局部分析和研究方法所带来的局限;还可以避免传统的研究和实践的另外一个重要缺陷——注重外在表现而忽视内部机制。
环境系统设计思维的综合性原则有助于可持续性建筑系统复杂性的解决。这包括三方面的含义:
(1) 指系统目标的多样性和综合性;
(2) 要全面综合考虑各个子系统建设引起的多方面的后果;
(3) 解决同一个问题可以采用不同的方法和方案。
环境系统设计思维抓住主要矛盾, 分层次、分等级处理子系统之间的问题。动态地研究和解决可持续性建筑系统机制的问题, 有助于把握问题的来龙去脉, 分清本质和原因。传统的建筑设计研究往往着重于静态分析, 实际上, 离开了动态过程去研究子系统之间的机制问题是很难得到全面的结论, 且往往找不到问题的本质和真正的原因。因此, 只有从可持续性建筑系统的整个发展机制的动态过程分析和研究, 才能正确确定空间系统机制的现状是否合理, 也才能采取有效的措施来获得可持续性建筑系统整体性的良好表现。
2 运用环境系统设计方法进行可持续性建筑设计
线性思维, 在设计艺术学里还没有严格准确的解释, 借鉴哲学上的一些释义, 线性思维分为空间性与时间性两种情况。空间性线性思维是指, 根据局部信息推断整体情况时, 将整体的形态或功能视为局部的比例放大。所谓时间性线性思维, 是指根据阶段性信息推断全过程整体情况时, 特别是根据过去和现在推断未来时, 将未来视为近期变化趋势的自然延伸。寓言故事“瞎子摸象”是空间性线性思维的典型, 而在西方国家工业化时期, 随着工业化促进的社会化发展, 家庭的许多功能逐渐消失, 据此而断定家庭即将伴随其人口生产的基本功能丧失而消失的预言, 是时间性线性思维的典型。
系统设计观作为新的哲学范式, 它强调一种整体思维的系统世界观。整体思维观的基本法则是对立统一:对立互为前提、对立观点融为一体、对立折衷、对立融合、对立中的主次。要实现统一, 离不开中心调节, 矛盾的主要方面和次要方面则是运动中的中心偏移。
现代哲学思维模式的发展, 表现出“从静态走向动态、从绝对走向相对、从分析走向有机综合”的特征, 可持续性建筑的发展清晰地体现了这个变化过程。因而整体设计观点是可持续性建筑设计的首要观点, 环境系统设计最根本的特征是整体的设计。
环境系统设计是对可持续性建筑及其环境影响的全新认识, 这种认识反应在时间和空间两个方面上, “空间”上的系统性是指对建筑环境活动影响的审视已从单体建筑扩展到全球环境、周边环境和居住者所生活的环境各个层面当中, 可持续性建筑涉及到的问题不再是孤立和局部的, 而是一个相互联系的整体;时间上的系统性指从静态的认识扩展到审视建筑活动过程的“全寿命”影向, 包括原材料、建造、使用、维修、改造和拆除等各个环节。
整体设计作为一种观念和方法, 它是一种对复杂的环境问题与建筑自身问题进行跨学科的研究, 以可持续性建筑与人、可持续性建筑与自然的整体性为目标, 认识系统的整体性与层次性, 明确建筑活动引起对人不利的环境、变化, 并对具体的环境、生态、资源等提出合理的解决方法和措施。同时, 作为一种建筑环境系统化的操作手段, 整体设计提供了理论与实践相结合的平台。可持续性建筑涉及到城市开发、技术规范、市场运作等等实际问题, 这些问题不仅与设计本身的概念、方法有关, 还与设计的实施操作有密切关系。因此, 以扩展的视角研究设计问题, 应当包括设计的技术策略、设计的创作方法以及设计运作的保障制度, 这些方面共同构成了整体设计的框架体系。将设计体系作为一个整体进行研究, 能够以设计为核心, 将可持续性建筑的理论概念和实施操作紧密联系起来, 真正发挥整体设计时空延展的系统化。
从整体的角度研究可持续性建筑, 有助于把握可持续性建筑系统的总体特征。用系统的观点来研究有利于从总体的角度把握城市建筑环境系统的问题 (包括目标、功能等) , 避免传统的建筑环境建设管理那种“只见树木不见森林”的局部分析和研究方法所带来的局限;还可以避免传统的研究和实践的另外一个重要缺陷——注重外在表现而忽视内部机制。系统思维的综合性原则有助于可持续性建筑系统复杂性的解决。这包括三方面的含义:一是指系统目标的多样性和综合性;二是要全面综合考虑可持续性建筑系统建设引起的多方面的后果;三是解决同一个问题可以采用不同的方法和方案。
动态地研究和解决可持续性建筑系统机制的问题, 有助于把握问题的来龙去脉, 分清本质和原因。传统的建筑设计机制研究往往着重于静态分析, 而忽视了动态过程去研究建筑设计方法的问题以至于很难得到全面的结论, 且找不到问题的本质和真正的原因。因此, 只有从可持续性建筑系统的整个发展机制的动态过程分析和研究, 才能正确确定可持续性建筑系统机制的现状是否合理, 也才能采取有效的措施来获得可持续性建筑系统整体性的良好表现。
3 环境系统设计的整体设计方法
3.1 整体设计的程序
可持续性建筑的环境系统设计的整体设计过程, 既要针对不同的环境条件进行实态调查, 又要运用技术手段进行分析综合, 同时还要有规范、标准和专家的评价对设计比较优选。因此整体设计过程必须进行阶段划分, 每个阶段有不同的特征和内容。我们将其整个过程分为五个阶段:目标拟定、预测分析、方案综合、评价反馈、实施管理。各个阶段的发展顺序并不是绝对的, 可能会有交叉或者重叠。并且这不是一个单向的线性过程, 而是一个不断反馈、循环的系统运作过程。多因素、多目标优化的整体设计存在一种多学科综合的、多次往复的、多种方法交替的设计流程。
3.2 一体化设计
“一体化设计”既是整体设计的实际操作要求也是系统设计有效的创新手段。从内容上可以将可持续性建筑环境系统化设计划分为环境空间、建筑空间和构造设施三个设计尺度的范围。在环境空间尺度上小气候和场地自然条件是构成可持续性建筑外部环境系统的主要因素, 以节能和营造和谐场所为主旨的一体化设计, 是一种空间环境的自然调节功能的修补, 并将其与城市文化结合在同一平台之上。在建筑空间尺度上, 以环境和节能因素作为形态生成的基本出发点, 形成新的创造思维。在室内空间尺度上, 环境的设计与人的视觉心理、建筑节能以及室内空间形成了一个系统整体的互动优化问题, 而节能要求成为系统的一种内在的设计动因和设计系统的一种自然的属性。
整体设计摆脱了以个人感觉和传统经验为主导的设计方法, 使设计更具有科学性和可操作性。整体设计不仅是提高整体和谐性的惟一有效途径, 也为建筑创作开辟了崭新的境界, 使建筑能够走上符合人类需求的进化道路。
3.3 可持续性建筑进行环境系统设计的要素把握
结合环境系统设计思想的概念和理论, 整体可持续性建筑观具有四个方面的内容:首先, 可持续性建筑环景系统设计观将建筑系统看成是一个开放系统, 是地球生物圈中能量和物质材料流动的一个环节。其次, 可持续性建筑环景系统设计观整体、全面地审视建筑系统与周围自然生态系统环境之间的相互影响作用, 认为建筑系统与周围生态系统环境之间, 存在着随时间维度变化的相互作用, 既体现出时间因素的影响。第三, 可持续性建筑环景系统设计观认为建筑系统与周围生态系统环境之间存在着随空间维度变化的相互作用, 即体现出空间因素的影响。第四, 可持续性建筑环景系统设计观认为建筑系统自身的设计及其对周围生态系统的影响, 受到地球资源有限性的制约。
4 可持续性建筑最终导致可持续性城市的产生
人类最辉煌的文明之花就是城市, 城市表达着我们的文明成就。但是城市从其诞生就被历史证明是有弱点的。回溯城市社会的发展, 最早期的, 如3500年至4500年前的印度哈拉帕 (Harrappa) 文明, 由于砍伐森林, 社会失去了自然资源的基础而崩溃。同样的悲剧也发生在底格里斯 (Tigris) 和幼发拉底 (Euphrates) , 还有墨西哥前哥伦比亚 (pre-Columbian Mexico) 等。这些文明的消失有多种原因, 本书大致将之归于以下三点:人口、环境、资源。地球上的资源是有限的, 正如一个鸡蛋里的营养物质是有限的一样。城市的生存有赖于维护人口、资源和环境的动态平衡。
可持续性建筑最终导致可持续性城市的产生, 所谓可持续性城市简单地说就是实现城市社会——经济——自然复合自然环境系统整体协调而达到一种稳定有序状态的演进过程。这里“可持续性”已不是单纯的可持续性建筑的含义, 不仅仅是综合、整体的概念, 还蕴含社会、经济、自然复合生态的内容, 城市可持续性化强调社会、经济、自然协调发展和整体生态化, 即实现人与自然共同演进、和谐发展、共生共荣, 它是可持续性发展模式。人们有自觉的生态意识和环境价值观, 生活质量、人口素质及健康水平与社会进步、经济发展相适应, 有一个保障人人平等、自由、教育、人权和免受暴力的社会环境。经济发展上采用可持续性的生产、消费、交通和住区发展模式, 实现清洁生产和文明消费。对经济增长, 不仅重视增长数量, 更追求质量的提高, 提高资源的再生和综合利用水平。环境发展以保护自然为基础, 与环境的承载能力相协调, 自然环境及其演进过程得到最大限度的保护, 合理利用一切自然资源和保护生命支持系统, 开发建设活动始终保持在环境承载能力之内。
城市走可持续性发展之路标志着城市由传统的唯经济开发模式向复合生态开发模式转变, 这意味着一场破旧立新的社会变革, 因为它不仅涉及到城市物质环境的可持续性建设、生态恢复, 还涉及到价值观念、生活方式、政策法规等方面的根本性转变。我国是发展中国家, 综合国力、科技水平、人口素质、意识观念与发达国家相比有很大差距, 这些因素都将影响到城市生态化发展。底子薄、人口多的国情决定了必须开辟一条非传统式又非西方化的“中国特色”城市生态化发展之路。
摘要:通过对环境系统设计在可持续性建筑设计中的应用的研究, 阐述在进行可持续性建筑设计时, 设计过程不是各部分的简单组合, 而是要有统一性和整体性, 要充分注意各组成部分或各层次的协调性和连接性, 提高设计的有序性和整体的运行效果。并且, 初步探讨了中国当代可持续性建筑设计中如何把系统设计思想和地域特色结合起来, 以便设计出具有中国不同地域色彩的建筑。
关键词:环境系统设计法,可持续性,建筑设计
参考文献
[1]查尔斯.哈里森, 弗雷德.奥顿, 崔诚.现代主义.评论.现实主义[M].上海:上海人民美术出版社, 2001.
生态补偿设计可持续发展 篇5
生态补偿设计可持续发展
摘要:生态补偿设计是人们对生态设计的`一种尝试,当今生态环境日益恶化,促使人们更加关注生态环境的保护,如何通过设计尽可能的减少对自然环境的负影响并增加它自我调节的能力越来越多的成为设计师所关心的问题,于是“生态补偿”、“生态恢复”便由此产生了,通过设计最大程度实现经济的发展和生态环境的保护,实现二者统筹,最终达到“双赢”.作 者:陈鹏 作者单位:武汉理工大学,艺术与设计学院,湖北,武汉430070期 刊:文艺生活・文艺理论 Journal:LITERARY THEORY年,卷(期):2010,“”(2)分类号:X22关键词:生态补偿 生态恢复 生态系统
浅谈建筑设计的可持续发展 篇6
可持续建筑是指以可持续发展观规划和设计的建筑,内容包括城市选址、建筑物、建筑材料、建筑设备以及与它们相关的建筑功能、建筑经济、建筑文化和生态环境等因素。可持续建筑注重以人为本和环境的可持续发展,它所强调的健康舒适,不仅包括通风采光、噪音控制、自然环境、空气品质等物理量, 而且包括环境色彩、建筑美观、使用材料及工作和生活环境的满意度等主观性心理因素。建筑设计可持续发展的最终目标是在社会得到发展、人们的物质文化生活水平得到普遍提高的同时,科学有效地利用资源、保护环境,实现社会与自然的和谐发展。实现建筑设计的可持续发展是当前建筑设计师面临的重要课题,任重而道远,它不仅需要观念和技术上的不断创新,更需要政策的引导、扶持和监管,以及全社会的共同参与。
二、當前在我国实现建筑设计可持续发展的重要性
建筑的可持续主要包括三个方面:能源可持续、环境可持续、生态可持续,而其中能源可持续是最为突出的,它包括了能源节约,能源替代和能源回收三个内容。在我国,人均资源匮乏,改革开放以来,我国正经历着前所未有的大发展时期,大量的城镇和基础设施建设对可持续发展的冲击已日益严重,这主要体现在以下两个方面:。
1、建筑业消耗了大量的自然资源,如水、能源、土地和原材料。在建筑材料的应用上,目前我国大多数的建筑都在使用粘土砖、石材、混凝土等高能耗的建筑材料,这些建材在生产加工、制作安装的过程中会消耗大量的资源,并且产生大量的废渣、废气、废水,从而对环境造成极大的污染。
2、大规模的城镇和基础设施建设本身也对原有地理环境产生破坏,它占用了大量的耕地、林地、水域等,区域原有的生存环境和生态平衡受到冲击,地貌地质条件产生变化,生存条件趋于恶化。
建筑耗能在我国社会耗能中所占比重越来越大。早在2001年我国建筑年消耗已达到3.76亿吨标准煤,占总消耗的27.6%,现在建筑耗能已占到全社会耗能的三分之一(不包括生产建筑过程中的耗能)。另外,我国目前在能源回收方面存在着较大的不足,这其中尤为突出的是水资源和生产生活垃圾中有效能源的回收再利用。当前严峻的现实让我们重新思索社会发展的可持续性,也认识到在规划和建筑领域实现设计可持续发展的重要性。
三、可持续建筑理论的历史
我国古人创立和信仰的人与自然和谐共生关系的理论,与今天我们所讲的可持续发展理论不谋而合。受我国传统文化和地域气候的影响,传统建筑中有许多可持续的建筑手法可以借鉴。其中最典型的理论就是中国风水学,其实质是:地理学、气象学、生态学、规划学和建筑学的一种综合的自然学说,其核心内容是天地人合一。这种理念贯穿在中国传统建筑活动的各个过程,包括:规划选址、建筑单体、园林小品、室内外装修设计和施工营造等,我国现存的大量古城池古建筑中就有许多可持续建筑的典范。
在西方,许多著名建筑师都非常注重生态。例如:赖特将建筑视为有生命的有机体,他所遵循的将建筑与环境溶为一体的设计原则,体现了深层生态学的设计原则。由于设计过程是一个动态变化的过程,所以赖特认为没有一座建筑是“已经完成了的设计”,建筑始终持续地影响着周围的环境、使用者的生活。也就是说可持续建筑必须是同所在的场所、建筑材料以及使用者的生活有机地溶为一体,代表作流水别墅就是他最好的例证。
四、建筑可持续发展的设计理念和方法
可持续建筑主张在设计时统筹考虑以下几个方面:与自然环境共生、建筑节能及环境技术的应用、循环再生型的建筑、舒适健康的室内环境、融入历史与地域的人文环境等。这些概念正逐步得到建设主管部门、开发商、消费者、建筑师的认可。目前在建筑设计领域,绿色建筑、生态建筑等概念就是可持续建筑设计的实践。
(一)、设计理念
1、建筑外部环境的可持续发展。建筑本身应与环境协调,适应地方生态而又不破坏地方生态。包括:⑴建筑应与地形地貌相结合,达到建筑与环境共生,减少对环境的破坏;⑵注重新材料、新工艺、新技术的应用,采用更有利于环境的加工技术和设备;⑶注重建筑节能,推广使用高效绝热节能材料,提高建筑热环境性能;⑷充分利用气候资源,如大部分的照明,采暖可以由太阳光提供,制冷由流动空气产生等,避免大量使用人工照明和机械空调导致能源紧张、大气污染;⑸节约用水,可在建筑内设置废水处理设施和净化循环系统,使生活污水多次利用,用于景观水体、绿化浇灌、清洗冲厕等;⑹通过绿化建筑来净化空气、减少噪音、维护生态平衡,可利用屋面、墙面、窗台、阳台等处种植花草,使建筑群成为城市立体绿化园林的主体;⑺树立建筑材料循环使用的意识,在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料,争取重新利用旧的建筑材料和构件。
2、内部功能的可持续发展设计。建筑内部功能设计应是一个可持续发展的动态设计过程,是通过建筑的可变性,使其达到较长时间的适应性,充分发挥实体材料的寿命。包括以下几个方面:⑴强调整体设计的意识,即重全局、轻细节的设计思路;⑵结构方面采用新技术,如大跨度预应力叠合楼板、无梁楼板等,以求以少的承重体系支撑起最大的空间,为其可变性提供前提条件。如日本1997年建成的新神户公寓,结构方面框架用了反梁法与架空地板,天花板处不露梁,便于隔墙的移动,设计者列出了多达31种的隔墙布置方案供住户选择,充分体现了它的可变性设计思路;⑶建筑体形应力求简洁,减小建筑体量,门窗位置应尽可能满足多种室内布置的需求,为内部的改进创造条件;⑷管道井、楼梯、卫生间等不可变部分可作为一单元集中布置,以求加大可变部分的面积和灵活度,适应建筑的发展。
(二)、设计方法
可持续建筑是可持续发展理念在建筑行业的实践结果。目前世界上已建成了许多各式各样的可持续建筑,设计师根据他们的经验提出了一些设计方法。针对大量运用了可持续发展概念设计的案例的分析,以下这些设计方法经常被运用。
1、充分利用自然条件和自然资源。
2、加强建筑外围护结构的保温隔热性能:⑴采用新型环保墙体材料,放弃消耗大量资源的粘土砖而改用更环保更节能的墙体材料;⑵采用外墙保温隔热系统,利用各种保温材料对外墙作内外保温处理,如保温砂浆、保温板等;⑶采用屋面保温隔热系统,利用挤塑板作屋面保温材料,利用架空层、架空板作隔热层;⑷使用高性能玻璃和门窗材料,包括中空玻璃、热反射玻璃、各种新型环保门窗材料等。
3、室内外空间设计充分利用自然采光、通风,通过设计手段使建筑物获得良好的采光和通风条件。在总体规划上,注重考虑区域的风环境、光环境;在室内设计上,注重对流、穿堂风的运用,做全明设计,强调适宜的窗地比;注重窗户的透光率和通风面积。
4、采用热回收技术:建筑物中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器排出的热量等。合理有效地回收这部分热量不仅能降低空调系统本身的能耗,还能减少对室外环境的污染。
5、使用建筑遮阳:在夏热地区,遮阳对降低建筑能耗,提高室内居住舒适性有显著的效果,建筑遮阳的种类主要有:窗口遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳等形式。
6、充分利用太阳能,特别是在日照时间较长的地区。应用范围包括太阳能发电、太阳能电池、太阳能热水器、太阳能空调、太阳能照明、暖房等。
7、推行灵活多变的空间设计:在城市及建筑设计中,推行合理的多功能组合,防止片面地强调单一的功能分区,创造灵活多变的室内空间,将建设所需的资源降至最小,以减少不必要的资源浪费。
8、使用环保型建筑材料:采用低能耗的制造工艺和无污染的生产技术;产品在消耗能源的同时具有可循环和回收利用价值。
通过对一些案例的分析,我们发现对于不同类型的绿色建筑,设计时考虑的侧重点是不一样的。例如:对于办公建筑,由于使用时间主要集中在白天,可以通过利用自然采光来达到节能的目的,因此在办公空间中更多地设计自然采光是首选的方案,在办公建筑中空调耗能所占比重最大,最大限度地利用自然通风可以取得显著的节能效果;对于居住建筑,在充分考虑自然采光通风时,应做好外围护结构的保温隔热措施,因居住建筑具有用水量大的特点,所以在缺水地区,应做好废水回用措施,目前废水回用技术是成熟和有效的,世界上越来越多的居住建筑采用了中水系统。
五、结语
可持续发展与住宅建筑设计 篇7
随着全球能源危机的日益严重以及建筑耗能和环境问题的日渐突出, 可持续发展已成为21世纪人类共同的主题。
可持续发展 (sustainable development) 这一概念, 于1980年由自然保护国际联盟 (IUCN) 首次提出, 1987年被各国政府及国际组织广泛接受并使用。1987年出版的著名报告《我们共同的未来》, 将可持续发展描述为“满足当代人需要又不损害后代人需要的发展”, 意在强调环境质量和环境投入在提高人们实际收入和改善生活质量中的重要作用。1992年, 联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”全球首脑会议, 提出了“21世纪议程” (Agenda 21) , 该文件为经济和环境的可持续发展提供了一个具体的行动指南。
1999年, 第20届世界建筑师大会在北京召开, 大会一致通过了《北京宪章》。《北京宪章》指出, 我们所面临的多方面的挑战, 实际上是社会、政治、经济等诸多因素相互作用的结果。要真正解决问题, 就必须进行综合而辩证的考察。如今, 可持续发展的观念正逐渐成为人类社会的共识, 其真谛在于综合考虑政治、经济、社会、技术、文化、美学等方面, 提出整合的解决办法。走可持续发展之路, 必将促进建筑科学的进步和建筑艺术的创造。
我国是一个人口众多、人均资源相对贫乏的发展中国家, 要想利用有限的资源和社会财富为今人和后人提供良好的居住环境, 只有依靠加大科技力度, 设计及建造节能、环保、与环境和谐的住宅建筑, 走可持续发展的道路。
1 住宅建筑的节能设计
1.1 提高建筑围护结构的保温隔热性能
围护结构的保温隔热水平将直接影响到建筑的能耗量。在同样的室内热环境下, 如果保温隔热性能差, 则热量散发快, 建筑能耗大, 势必造成能源的浪费甚至引起能源供求关系的紧张。我国的资源相对贫乏, 要想在有限的条件下为人们提供舒适的居住环境, 一方面要加大能源的开发力度和供给量;另一方面, 要提高围护结构的保温隔热性能, 增加热阻值, 降低传热系数。随着热工规范和节能标准的颁布实施, 在各方面的共同努力下, 我国建筑围护结构的保温水平有了一定程度的提高, 但从总体水平来看仍然较低。因此, 采用高效新型保温材料和节能窗, 对于提高建筑围护结构的保温隔热性能、降低建筑能耗具有重要意义。
1.2 加大新型管材系统和节水节电设施的应用
采用新型管材 (如用化工合成管材替代传统的铸铁管材) , 加强冷热水管道和空调管道的保温, 对降低热损失、减少供热能耗十分重要。在建筑节水设施方面, 应强调节水型卫生设备的应用, 如节水水箱、便器和延时感应冲洗阀等。建筑节电设施应强调发展和推进高效用电, 节约和控制照明用电, 如使用节能灯具、声光控开关等, 以形成高效、舒适、安全、污染少的住宅用电系统。
1.3 利用自然条件减少建筑物消耗
在住宅建筑的设计中, 要重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施。它们对于调节日照、节省能源具有事半功倍的效果。另外, 根据建筑物当地日照等气候条件和其他情况, 合理确定建筑平面和建筑朝向, 充分利用太阳能, 也能使建筑能耗量降低, 获得较好的节能效果。
住房和城乡建设部节能工作小组颁布的《建筑节能“九五”计划和2010年规划》, 提出了如下基本目标:1996年以前, 新建供热居住建筑在1980-1981年当地通用设计能耗水平的基础上普遍降低30 %, 为第一阶段;1996年起在第一阶段要求的基础上节能30 %, 为第二阶段;2005年起在达到第二阶段要求的基础上再节能30 %, 为第三阶段。目前, 第一阶段的目标已基本完成, 第二阶段目标正在实施, 很多城市已经开始实施“三步节能”。如果在未来的住宅建筑设计中注重采取以上节能措施, 一定会加速实现“三步节能”的进程。
2 住宅的动态设计
(1) 当前住宅建筑内部构造的局限性及其亟待改造的现实性。
长期以来, 住宅建筑被人们视为一个静止的概念, 当它建成后, 从形式到内部空间会长期保持原状, 但现在人们意识到, 住户的居住行为方式和住宅本身的发展规律, 决定了住宅的使用功能是变动的。未来建筑内部构型的不确定性, 使设计人员难以用传统的设计方法把握其发展方向, 因而住宅建筑需要采取动态设计。
(2) 动态设计的概念、方法及应注意的问题。
动态设计是相对于静态设计而言的。静态设计是设计者个体的思维和创作, 呈封闭状态, 居民用户被排除在设计过程之外。而动态设计的重点偏重于设计的过程, 即在设计的中间环节加入用户的因素和意志, 使住宅内部空间的使用具有模糊性, 并可根据用户的兴趣和要求进行不同类型的划分。
动态设计的主要方法是采用大开间灵活分隔空间, 即主体结构不变, 而每户内部可以根据需要进行结构的划分。结构设计给用户提供一个大的空间, 在现有的技术和设备条件下, 厨房、卫生间可以是固定的小空间, 即提供一个“空壳”, 而卧室、客厅、餐厅、工作室等房间, 可以根据用户入住时的选择和将来的要求改造, 采用轻质隔墙灵活分隔。这是一种可持续发展的住宅结构体系, 是住宅建筑发展的重要方向。
3 住宅建筑的环境设计
现代社会竞争日益激烈, 人们在一天的紧张工作之后, 都希望有一个舒适的生活休息环境。但由于目前的城市居住小区中环境差的问题仍普遍存在, 往往无法满足人们对环境舒适性的要求。因此, 解决这些问题需在住宅建筑设计中着重注意。
3.1 环境绿化
可根据住宅建筑的地理位置, 采取不同的绿化方法, 诸如临街绿化、楼间绿化、楼旁绿化和墙面绿化等。绿化能在居住区内形成绿岛效应, 可以起到净化空气、吸附尘埃和有害气体、阻挡噪声等作用。按照我国现有的绿化水平, 住宅小区的绿化覆盖率应>30 %。在小区绿化中, 要着重强调公共绿地的绿化, 绿地分布要均匀、布局合理, 为人们提供方便的活动场所。按照国家标准的规定, 人均绿地面积应≮2 m2, 且绿地面积应达到小区总面积的10 %以上。
3.2 生活污水的处理
生活污水往往是各种病菌的滋生地和疾病的传染源, 会给人们的身体健康带来危害。要解决这一问题, 一方面要依靠良好的物业管理;另一方面, 要采取先进的除污措施, 小区内应设有独立的污水处理系统, 处理过的污水可以循环利用。一个有效的办法就是在小区内建设双管系统, 即除设置自来水管道系统外, 另设中水管道系统。卫生间、消防、洒洗道路、冲洗汽车及灌溉庭院等可以使用中水。
3.3 住宅小区内的景观设计
优秀的住宅庭院内部景观设计, 可以为人们提供颐养身心的休息场所。例如, 住宅小区内经过精心设计的道路, 时而收窄、时而放宽, 有利于增添人们在散步时的情趣, 使人们的精神放松、心情舒畅。
3.4 住宅小区内的配套设施
住宅小区要考虑可持续发展的需要, 综合考虑小区所处的地理环境及周围的商业、文化教育等环境状况, 便于在规划中留有相应的环境要素的用地, 使小区真正成为便于人们生活、工作和学习的理想家园。总之, 住宅建筑内外环境设计要“以人为本”, 营造安全、舒适、有序的环境氛围, 使得“人、建筑、环境”可持续发展的思想, 能够在住宅的建筑、规划设计中得以充分体现。
4 结语
可持续性建筑总结与探讨 篇8
每个国家对衡量可持续性单体建筑指标也有不同的标准,目前国际最普遍的是BREEAM (英国为主),LEED (美国为主),到目前为止,世界上有超过20万栋BREEAM认证的建筑,超过100万栋正在认证过程中;而LEED则持有7万栋认证建筑。这两个认证标准的主要区别在于BREEAM以二氧化碳排放量来最终统计,而LEED则是以每年在能源消耗上的花费来核算。在建筑中采用可持续性建筑认证指标有没有真正的用途呢?数据表明,采用LEED认证标准的建筑比没有采用LEED认证标准的建筑减少25%的能源消耗。新建建筑约节省13.5%的能源消费,在改建建筑中则节省8.5%。
实际上,BREEAM和LEED在尽量将标准结合实际情况的同时,在评分标准上也有硬伤。对某些不可量化的因素,如是否在建筑中放置雕塑,或统计室内电子用品的实际数量和排放量,以及交通所引起的碳足迹产生量等因素进行量化几乎不可能,因此,建筑产品的最终使用者对使用后的能量监控收集的经验值,对建筑标准的定义和发展起了非常重要的反馈作用。
在全球环境变暖、对不可再生能源过度开采,以及对自然生态物种保护更加紧密的情况下,创建可持续性建筑能够起到很好的作用;但由于前期投入量大,见效较慢,总让人有点“鸡肋”的感觉。其实不然,可持续性实际与人的生活息息相关。比如办公室离家的远近,是否可以走路或骑车上班;建筑是否具备良好的保温层及气密性、直接通风、自然照明、比较舒适的工作生活环境等。
笔者将通过以下几个案例,对不同功能的可持续性建筑进行阐述和比较。
科比方块
这是座BREEAM评分为“杰出”的建筑(BREEAM Excellent),总投资3千5百万英镑(约合人民币3.5亿元),建筑面积约8000平方米。
科比方块是个公共建筑,科比地方政府希望在辖区中心地段做出一个地标性建筑,提供一个新的政府、社区以及文化中心。在设计投标过程中,原本提议是要建两座建筑:一个办公中心,另一个为艺术中心,并以“门户”的形式连接市中心以及边缘的绿化带。此方案的建筑师霍金斯·布朗则是把两个建筑合二为一,使各功能分区共享公共以及基础设施,最大程度减少了初始投资以及日常运行开支,同时促进在“同一屋檐下”各功能区以及不同使用单位的互动和交流。由于提议的方案比原方案削减了一个建筑单体,场地空余部分大大增加,为今后增建预留用地提供可能,这也是在总图规划上对可持续性发展的积极响应。
最终建成的科比方块是一个在市中心的玻璃盒子,立面空间充裕而且灵动。公共设施使用者在宽敞的交通空间流线交织引导下到达不同的场所,而更加私密的办公则被安排在楼上,同底层热闹的共享空间分开。科比方块提供全天候的活动日程,早上可以去图书馆阅读,晚上在剧院则可以观看演出。这种把公众以及政府办公职能结合起来的设计,使一座原较为呆板的建筑做得更加充满活力和具有文化特性。
对于其对环境的影响以及评分依据,涵盖以下因素。
建筑朝向以及场地因素。对于一个建筑而言,没有一个部位比立面更体现建筑以及结构相辅相成的合成性。立面板材、玻璃的规模以及排放既要在南向控制热量增加,又要满足北向自然光线,同时还要看起来美观和谐;含蓄地演绎立面的透明感,并满足可持续性的硬性要求,把立面的肌理艺术化地完美展现。场地位于老城区中心,交通便利,所有的建筑材料在选择及运输上都经过斟酌,尽量减少碳轨迹。建筑结构上非常坚固,并带有足够的灵活性,以容纳适应后期功能等的变化。
交通。作为政府在本区可持续性发展规划蓝图中的中心部分,科比方块一屋两用,体量上做到1+1≤2,功能包含政府办公,群众休闲以及社区游泳池等设施。公交车站站点以及出租车停靠集中,商业服务设施也相应安排,最大限度减少路线浪费。设计师又增加了一条步行线路,连接方块和辖区的繁华商业街,鼓励非机动车交通。
能源以及水使用效率。在建筑设计中,主旨在于最大限度地利用固有建筑中自带的特性,减少依靠用机械以及电力系统运转所带来的舒适感。主要的途径为:使用暴露的保温结构;通过建筑表面来控制太阳能获得量;在可能的情况下尽量满足自然通风;减弱室内热量增加;用夜间自然通风对建筑进行降温。
在设计上,将剧场、卫生间以及更衣间等需要机械通风的空间集中在建筑中部。把办公空间、图书馆以及政府部门安置在建筑边缘,最大可能地利用自然光线和通风,如在屋顶上安装了一个太阳能隔离保温设施。
除了降低能源消耗以外,其他的环境因素也在考虑范围之内。如在屋顶安装15m3的存水罐把99%的雨水收集起来用于冲洗厕所或灌溉景观;用屋顶植被促进生态的多样性并降低暴雨的危害。
材料。主要采用工厂预制现场安装的方式,所有木材均采用FSC认证产品。最大化利用建材即为饰材的产品,如用暴露混凝土做下装面,以及天然木材做室内墙体。地板均含有再生元素,选用VOC含量低的涂料。
室内环境质量。日常使用的空间沿建筑边缘排列,享受充足的日光以及空间的规整性。所用的空间规划都在建筑初期和最终使用者一一探讨,保证用户的使用要求并有取舍地安排距离窗户的远近。
建筑表面使用驱动器控制,声衰减开放面板可以让新鲜空气有控制地进入楼内。琉璃瓦屋顶“烟囱”形态创建一个烟囱效应通往外部,使室外空气进入主流通领域,保证二氧化碳含量不太高,而同时允许自然光照进主体。该建筑分为多个热区,保证了加热系统和控制效率。
剧院是机械通气,但能够确保足够的空气进行更换。
实际使用和监测维护。在整个设计过程中,理事会、出资者和最终用户代表对本工程采取全程用户咨询模式;并制定一个完整的调试和客户联络计划,以确保建筑交付后正确使用,确保“软着陆”。对所有的能源消耗和用水进行计量,鼓励用户监控其使用。
科比方块现在已经成为社区重要的一部分,科比区委员会正在致力于用这个建筑作为一种学习研究工具,他们还发表有关本建筑“绿色”特点的案例研究。大楼在使用一个完整的季节周期后,提供了能源消耗审计作为监测资料。
减少浪费。原来客户的设想是建两个建筑,霍金斯·布朗把两个建筑合并成一个混合使用的建筑,降低了成本、材料和能源的使用,同时预留相邻的部位可供后期加建重建。建设承包商也使用最佳实践的施工方法,包括监测所有的二氧化碳、能源、运输和现场水使用。同时还建立了回收和垃圾填埋场分流等计划,并减少噪声和粉尘的产生。
生物多样化。科比方块作为地区可持续性改造规划中的大型公共领域的作品,从一开始就把美化环境作为设计主要组成部分。屋顶采用大方公共屋顶露台,种有全尺寸的树木和景天绿化的屋顶,以提升区域的生态环境。这些地区也带有功能性,为居民提供了一个拍摄婚纱照的美好背景。
访问流线。所有设施全都围绕着立方体形盘绕的内部环线,从门庭到大楼各个部分提供到达所有场所的有序交通。最常用的公共设施设在首层,同其他设施安排在这个连续的路线上,自然且流畅。
科比方块可持续性理念的主要结论如下:
1)作为一个公开采购项目的案例,科比方块在保证满足设计任务书的基础上达到了高品质的设计。业主通过国际设计招标,以选择最佳的建筑师。这个过程允许客户对其愿望和期望值进行讨论,引导正确设计。自结果选出后,该委员会一直支持选定的设计。
2)不仅仅限于理想的建筑设计,科比方块通过高品质的设计生成一个可持续发展的城市总体规划。业主确保了该总体规划已经实现,配套建设已在进行中。
3)科比方块依托现有基础以及市政设施,对其进行优化重组,并未彻底改变布局。这使得新建筑自然地整合到既有城市中,并美化了现有的城市环境。
4)BREEAM要求是在设计后期才纳入该计划,但从一开始设计就旨在满足可持续性要求,所以核查标准这个过程一直顺畅。
5)利益相关互惠,创造新的就业与商业机会。
霍金斯·布朗提出了科比文娱枢纽的设计是可持续发展的概念,把独立的政府和艺术设施整合成一个更加充满活力的整体。这是其实践的基本信念,即可持续发展不仅是对能源的改造,而扩大到社会和经济因素。通过结合,建筑师不仅降低了能源、材料使用和维护成本,同时也创建了一个每天使用24小时的建筑物。所有活动集中在一个单一的建筑物,促进了相邻部位的进一步发展,如所容纳的新影院体现出催化效果,成为居民和社会关注的焦点。
从组织公共设施到重新美化环境都在考虑范围之内。一旦进入建筑主体,人们沿着一个开放的和可访问的斜坡导入各功能区,由于环境舒适美观,并增加在公共领域更大的可视性,图书馆的会员已成倍,这反过来又增加了资金收入,使其成为一个更可行的公共服务场所。
综上所述,可持续性理念从设计到建成贯穿全程,使科比方块获得了本类型建筑中第一个BREEAM杰出的荣誉,并获得了高级能源性能证书。
成都地铁三号线三河站地区规划
霍金斯·布朗与新都区规划局合作,对成都轨道交通三号线延长线三河站周边地区约100公顷的区域进行总平面规划与城市设计。
在一个综合表象层面上,本项目旨在提供一个土地开发的合理架构,以其价值来支撑三河站的建设。然而在更深的层次,三河站总体平面规划给我们一个思考中国大都市周边地区的未来发展前景的机会。建筑师的设计跳出了地产开发项目的窠臼,以两河交汇的地理环境为依托,创造高品质生活的活动空间为目标,为社区创造新的热点,旨在创造一个可以广泛利用的模式。这将是一个针对轨道交通支撑的区域开发模式,基于理性的开发逻辑而不是空洞的形式主义。
这个作品与一般规划的最大不同之处是建筑规划师和经济师紧密合作的成果。以经济发展指导设计方向,并对本地区的各项业态,每个业态的组成架构以及比例,地区人口估算以及土地经济承载能力作为规划的重要组成部分。因此方案同实际状况不脱节。规划蓝图也不是“纸面设想”,而是切实把握城市的动脉,为城市的可持续性发展提供依据。
经济师对国家、四川省、成都市以及地区的住宅房地产、商业组成、轨道交通、人口统计开展了细致深入的调查,并以此为依据对三河区域的住宅商业发展提出具体建议,支撑当地经济并与相邻地区互相依托。考虑到场地规划中和场地周边的住宅部分,建议本项目应注重生活方式和服务性活动。
本地区相对的竞争形势如下:农业、食品产业、餐饮休闲、运动以及个人服务等为良好的业态;纺织、零售、旅游等业态在本地区发展前景一般,有取有舍。
经济师同时又对三号线地铁站的每个站点以及对周边地区的影响开展了定位调查,并以此确定三河站在整体线路的战略地位。三河站将是一个交通枢纽,为新兴中产阶级和年轻家庭提供中高阶住宅市场空间。这对于北边商务区与成都市中心是个补充。基地连接成都市中心与基地周边现有的经济投资环境,三河站的建设将使本站的地理位置优势提高到最大。作为经济综合实力连续13年保持四川省“十强县”之一的区域,为企业提供服务的基础设施,这也增强了区域的战略角色。
设计中更加提到“城市农业”的作用,城市农业通常是以生产食物和增加收入为目的,然而在有些情况下,城市农业成为休闲和娱乐的驱动元素。城市农业可以改善食品安全状况。
1)经济上促进就业,提高收入水平,提供城市居民获取食物的方式,总体上减轻长期对食物安全的焦虑。
2)社会效应上,提供健康有营养的食物,在社区和家庭层面改善食品安全状况。
3)提升食物的品质,比起工业化生产的食品,很多居民更喜欢农家菜、有机菜。
4)更多的食物来自本地的城市农业,从而降低食品运输过程中的能源消耗。
总而言之,从人居、经济、生态来确定规划的方式,给项目定位提供了依据。对政府推动、市场推动、历史演绎积极响应,并对基地潜在价值加以评估,拟定发展建设计划,为促进环境可持续性发展和提高生活质量提出非常适用的建议。
本设计得到了当地政府的积极响应以及赞同,并成为2014年2月在英国皇家建筑师学院举办“英国海外建筑成就展”中被邀请的唯一规划类参展作品。
综上所述,做出一个可持续性建筑,对规划设计、建筑设计、建筑材料的准备、制作以及施工方式,建筑落成后人员使用状况,建筑后期管理等都要综合考虑,是一个且行且探讨、且行且总结的过程。
特别感谢Lousia Bowles以及Nicole Woodman,图片提供:Tim Crocker以及Hufton and Crow
生态建筑可持续性发展的思考 篇9
1 生态建筑的内涵
建筑环境对生态环境的影响是多层次多方面的, 其中具有明确生态环保目标和措施的建筑, 称为“生态建筑”, 又叫“绿色建筑”。即“在建筑的全寿命周期内, 最大限度地节约资源、保护环境和减少污染, 为人们提供健康、适用和高效的使用空间, 与自然和谐共生的建筑。”根据国际绿色建筑协会的定义, 绿色生态建筑的评定包括:能源、水、声、光、热、绿化、环境、绿色建材及废弃物处理等九大系统, 绿化系统仅仅是其中的一个子系统而已。所以, 真正的“生态建筑”的内涵是全方位、立体的节能环保工程, 它贯穿从可行性研究、规划设计、施工到长期运营使用的建筑全寿命周期, 是一个系统化的整合概念。
2 生态建筑的方向
2.1 因地制宜
生态建筑是一种设计理念, 它针对不同的自然气候特征、地域文化传统以及当地的材料技术条件, 有不同的解决方案。为什么北方人住砖瓦房, 西北人要挖窑洞, 云南人要盖吊脚竹楼, 这就是生态建筑学千百年来因地制宜与自然共生的具体表现。因此, 生态并不意味着高技术高成本, 同时也不应是富人的专利, 只要遵循可持续发展的原则, 平衡经济、社会、技术各方面的因素, 在普通材料、常规技术的层次上同样可以设计出“绿色生态建筑”。
2.2 节约能源
现阶段, 全世界都倡导可持续发展, 将高能源消耗的建筑转化为生态型的建筑是一个必需的过程, 因此, 绿色建筑设计是在当前必须重视的问题。由于人类在满足当代人的需求的同时还应该对下代人负责, 不能为了眼前的利益对下代人的生存构成威胁。建筑设计师应通过合理的建筑设计手段来减轻建筑施工给环境带来的负面影响, 考虑到建筑施工所用到的各种资源问题, 以及住户的日常生活需要, 合理利用现有的资源, 节约资源。可以说, 绿色建筑设计是建筑企业发展的必然趋势, 运用绿色建筑设计来实现建筑与环境的协调统一, 在一定程度上传达出来了绿色生活理念。
2.3 和谐发展
生态建筑的本质思想就是可持续发展观, 而可持续发展观的首要标准就是要尊重自然、和谐发展, 实现人与自然和谐相处。我们知道, 建筑设计本身就是艺术与技术的完美结合, 而绿色建筑就是在“传统设计+ 绿色建筑咨询”的模式下产生的, 最大程度的做到人与自然环境和谐地可持续性发展。
2.4 绿色设计
近年来, 我国绿色建筑的建设不断推进, 已经摸索出了一定的经验, 但绿色建筑在发展的过程中仍面对着不少挑战, 绿色建筑设计作为一个高度复杂的系统工程, 不仅需要建筑师运用可持续发展的设计方法和手段, 还需要决策者, 管理机构, 业主和使用者都具备环境意识, 共同参与, 唯有如此, 才能有效改善当前绿色建筑市场的乱象, 更好地为我国的节能减排事业做出贡献。
2.5 绿色施工
由于经济的持续快速发展和城镇化的大力推进, 建筑市场得到了空前的发展, 与此同时也产生了大量的建筑垃圾, 绿色材料依靠着其安全、无毒、环保及可持续循环等性质越来越受大众消费者的喜爱。绿色施工技术在建筑行业中的广泛应用, 为创建绿色建筑物、保护人类的生存环境提供了有利依据, 所以为了适应社会发展的要求, 必须加大绿色施工技术在建筑工程中的应用力度, 在建筑施工前、施工过程中都采用绿色施工技术, 从而降低其对环境的破坏。我国正处于发展快速的阶段, 正确的发展战略和对环境能源的保护是保持长远发展的一个根本。因此, 低碳节能和绿色生态的建筑设计是一项可持续发展的重要策略。
3 可持续性发展趋势
3.1 绿色建筑
当前我国建筑行业面临诸多问题, 比如与西方国家相比, 发展速度仍比较缓慢, 尤其在节能方面, 我国建筑行业的耗能是发达国家的很多倍。虽然我国现在已经开始重视建筑节能, 但在具体的实施中, 由于过多地重视施工技术的创新、施工效率的提高和工期的缩短, 并没有在节能技术上进行实质性的创新。生态建筑理念下, 绿色建筑是未来城市发展的必然趋势, 绿色建筑在全寿命周期内能够最大限度地节约资源, 减少污染, 保护环境, 为人们提供健康活动空间的, 与自然相和谐的建筑形式, 是人、建筑、环境的有机统一。
3.2 绿色材料
在中国, 农业废弃物的来源很广泛, 对其进行再次利用, 可以生产出重量轻, 强度好的稻草板, 植物纤维板等, 符合绿色建筑材料要求的生态墙板。对其进行再次回收, 能有效的节约资源、保护环境。目前我国建筑垃圾的量是城市固体废弃物的3~4 成。在我国应用壁材的建筑物生产的研究还在初期阶段, 已经成功开发的产品轻质块石膏壁材, 随着绿色建材的深入人心, 有着加工工艺简单, 生产消耗低, 重量轻, 稳固性高, 耐磁辐射, 阻燃效果好的石膏建材在中国一定有更大的发展。作为一种新型建材, 石膏制品施工方便, 长期使用中无放射性有害气体的排放, 空气湿度能调节, 节能, 广泛使用的发达国家和高层住宅建筑施工, 在我国是拥有巨大的市场潜力的。
4 结论与展望
随着建筑业的不断发展, 各种资源与能源日趋减少, 为了节约能源, 减少污染, 生态建筑的可持续性发展是未来建筑业的必然趋势。人类的不可再生资源是有限的。因此, 生态建筑的可持续性发展只能将矛头指向攫取方便、绿色环保的可再生资源, 比如水能、风能, 尤其是太阳能, 而现有技术和经济发展的条件只利用了太阳能资源理论量的很小一部分, 太阳能源在建筑业具有很大的发展空间。
摘要:随着建筑业的不断发展, 从表面上看, 经济也随之增长, 实质上建筑垃圾的产生给环境带来的负面影响也越来越多。因此, 生态建筑是未来建筑业的发展趋势, 为了下一代舒适的生存环境, 节约能源、保护环境是当代人刻不容缓的使命, 合理利用自然资源, 与自然环境和谐地发展。
关键词:生态建筑,可持续发展,绿色建筑
参考文献
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[2]李雅洁.生态文明视角下建筑设计的发展[J].建筑规划与设计, 2015, 9.
可持续性建筑设计 篇10
一、生态建筑概述
随着人们生态环境保护意识的逐渐增强, 绿色建筑开始出现。智能、绿色环保是建筑发展的必然趋势。中国是人口最多的发展中国家, 生态环境恶化问题严重, 能源严重枯竭, 为更好地实现可持续发展, 绿色生态建筑开始出现。生态建筑即为绿色建筑或可持续建筑, 其概念主要包含以下几个方面:首先是建筑的自然环境。生态建筑要求水源、空气、土壤等充分保持生态性, 减少其受到自然环境和自然灾害危害情况的发生。二是建筑的材料选择问题。生态建筑的建筑材料一般选用能够重复利用的材料, 并充分利用旧建筑拆卸材料和工农业废弃物料进行建筑建造工作。再者建筑室内装修选用对环境无污染的油漆、胶合板、胶粘剂以及涂料等。三是建筑的资源利用, 充分利用材料、能源、水资源和其他能源, 使能源能够得到最大程度利用, 减低建筑能耗。四是要保护建筑的周边环境, 保持原有绿地或在此基础上合理开发, 在建筑周边合理种植树木, 在保持生态平衡的基础上改善建筑周边的景观环境, 取得遮阳、防风的效果。五是选择合理的运行管理费用和建筑造价, 运用先进技术, 节约建筑造价, 降低运行管理成本, 确保其能够实现最大的经济效益。生态建筑就是要求充分利用能源、资源, 保护生态环境, 营造一个舒适、安全、健康的居住环境。
二、生态居民建筑的设计原则
(一) 与生态环境相协调。
建筑建造过程会对自然与环境产生极大的破坏, 因此, 在建筑的设计阶段就应该将生态理念引入, 充分重视自然环境的保护工作, 并在对其不造成破坏的前提下加以利用, 这不仅能够降低建筑能耗, 而且对生态环境保护也具有重要意义。例如建筑设计中自然采光的利用, 能够减少照明设备的使用量;建筑自然通风的合理设计, 能够改善室内外空气循环, 提高居住舒适度;水池、喷水系统的有效利用, 能够降低室内温度, 减少制冷设备的能耗。
(二) 降低建筑能耗。
节能是生态建筑设计的重要理念, 生态建筑的设计要求在满足建筑基本使用功能的前提下, 能够使土地、能源、水、材料等得到充分利用, 大大提高其利用率, 且能够最低限度地降低建筑对环境造成的影响。再者, 生态建筑设计还要求简化无用的建筑功能结构, 并提高对建筑周边自然资源的利用率, 如合理利用风能、太阳能、生物能等, 尽量减少矿物能源的使用量, 减小对生态环境的污染程度。
(三) 为建筑使用者提供舒适的环境。
对建筑进行生态设计, 能够为使用者提供舒适的环境, 提高居住舒适度, 使建筑使用者与自然环境能够进行更好的交流和沟通。
(四) 新材料、新技术的应用。
科技的发展推动着建筑行业新材料和新技术的不断涌现, 为建筑行业的带来了新的发展机遇, 为建筑创新建设提供了条件, 也极大的推动了生态建筑的发展进程。建筑新材料和技术之间存在相辅相成的关系, 只有创新了材料的和技术, 建筑创新才有可能。随着国家对可持续发展以及节能环保的倡导, 新材料和新技术将会更为广泛的运用到实际的建筑设计当中。
三、生态居民建筑的设计方法研究
(一) 整体设计方法。
在进行生态建筑设计时, 设计人员要将其视为整个城市建筑系统中的一部分, 与整个城市建筑系统相联系。从城市的整体规划方向出发, 对建筑地区的地质水文、地形地貌、气候条件等基本条件进行全面系统的分析, 分析其设计的经济性和可行性。设计的原则:一是在城市原有景观特色的基础上, 对其进行创新, 创造出新的城市景观。首先改变不合理的资源配置、布局模式、空间结构以及区域划分, 其次是对城市自然地理特征以及历史文化的传承。二是在建筑与自然环境协调的基础上, 综合考虑建筑的社会效益和经济效益, 以求实现综合效益最大化。
(二) 节能环保设计方法
1可再生能源的有效利用。设计人员在进行生态建筑设计时, 应充分利用可再生能源, 太阳能是目前应用最为广泛的可再生能源, 也是生态建筑中能源系统的一部分。太阳能应用在建筑中, 不仅能够节约大量的能源, 而且对环境无污染, 真正做到了绿色环保。现阶段太阳能的利用主要有太阳能集热板集热、太阳能光伏发电两种。目前, 太阳能集热板的应用已比较广泛, 将太阳能集热板用于建筑节能设计中, 能够使建筑和环境做到协调统一, 降低能耗, 节约国家资源。如可利用太阳能进行建筑一体化设计, 将白天太阳能转化的电能通过太阳能特定蓄电池储存起来, 夜晚利用控制器将储存的太阳能电能用于提供生活热水或是供暖, 这种方式具有安全、无污染规模大小可灵活调节且不受地域限制的特点。
2建筑系统中物质与能源的循环利用。生态建筑设计中要注意对风能和自然采光等的合理利用, 例如利用室内外的热压和风压形成自然通风, 通过装设通风设备, 控制空气流向, 实现室内自然通风, 从而降低建筑本身的能耗, 节约建筑材料;利用自然采光, 减少建筑照明设备的使用, 降低建筑电能的使用量, 降低能耗。再者, 建立水资源循环系统, 实现水资源的循环利用。水资源系统既能满足人们的基本用水需要和建筑的功能, 又能将水资源综合利用、水景观、生态修复以及污染控制等集为一体, 其能够将建筑用水、污水处理再利用以及雨水收集与利用、生态子系统等进行有机结合。水景规划设计以节约水资源和防止环境污染主要目标, 遵循水资源循环、可持续利用的基本原则, 对雨水进行收集和再利用, 并经雨水处理系统处理后, 用于补充水景的景观水。通过水资源的合理利用, 将建筑内外部水资源进行循环利用, 以实现生态建筑设计目标。
3生态建筑绿化设计方法。生态建筑中进行绿化设计能够有效改善居住环境, 丰富建筑周围的绿化空间结构。建筑绿化是将绿色植物作为设计的主要元素, 并将其引入建筑当中。随着城市进程的不断加快, 城市建筑用地面积也在不断地减小, 环境问题加剧。屋面绿化逐渐成为有效改善城市环境的重要举措。设计人员在进行绿化设计时, 可设计空中花园, 通过利用绿色植被本身吸收和反射热能的作用, 减少城市热量, 从而降低建筑能耗。再者, 绿色植被的生长, 对于环境净化具有重要的作用, 能够提高空气质量, 对室内、室外环境的改善都有积极的作用, 这一设计举措, 将人与建筑以及自然进行了有机的结合, 很好的实现了生态建筑的相关要求。
结语
在进行生态建筑设计时, 要对环境因素和各种建筑因素进行综合考虑, 使建筑设计不仅要满足生态发展需要, 还要满足建筑使用者的各种功能需求。由于我国的生态建筑设计起步较晚, 设计水平较其他国家相比仍有较大差距, 因此还应不断引进先进的设计经验, 开创出适合我国生态建筑发展的道路, 以更好的适应可持续发展的要求。
摘要:随着经济的不断发展, 我国的城市建设进程也在不断地加快, 建筑企业迎来了前所未有的发展机遇。经济的快速发展使得生态环境持续恶化, 生态建筑顺应社会发展产生。生态建筑是运用生态学知识, 将自然、建筑、人等要素进行有机结合, 以寻求适宜人们生存和生态发展的最佳建筑环境。本文对生态建筑进行概述, 分析了生态居民建筑的设计原则、生态居民建筑的设计方法研究等问题。
关键词:生态居民建筑设计,可持续发展,研究
参考文献
可持续性建筑设计 篇11
【关键词】可持续化;发展理念;绿色建筑;设计思路
0.引言
我国是一个人口众多、资源有限的发展中大国,走可持续发展道路早已成为共识。对于建筑业,1999年的《北京宪章》通过对20世纪的现代建筑大发展及伴随的环境大破坏进行了总结和反思,提出了广义建筑学理论,中国现代建筑业开始了可持续发展道路的探索。十多年来,许多建筑师在设计中,在为业主设计提供舒适、健康、安全的工作、生活环境的同时,对如何科学有效地配置和利用资源,减少对自然环境的破坏,实现社会和自然的和谐发展;将可持续发展理念融入建筑设计中,进行了不懈的努力。本文根据我国当前的发展状况和就可持续建筑存在的主要问题,做一个剖析,理出存在的主要问题和解决思路。
1.可持续发展建筑的历史
中国古人很早就有“天人合一”的思想,强调人和自然和谐相处,也许这就是可持续发展理论的思想雏形。早在周朝就颁布了《野禁》和《四时之禁》,禁止违背时令砍伐林木、割草烧灰、捕捉鸟兽鱼虾,以保证农耕的持续发展。 《吕氏春秋.审时》篇说:“夫稼, 为之者人也, 生之者地也, 养之者天也。”其将天、地、人三者之间的关系作为农业生产中彼此联系的一个有机整体,强调顺天时,量地利,尽人力。
而贯穿于五千年中华文明的风水学说,就包含有建筑营造要适应自然、尊重自然的理念。这一点上与当前提倡的绿色建筑、可持续发展建筑的理念是一致的。在漫漫历史长河中,我们的先民建造了大量适应当地自然环境的、具有丰富地域特色的建筑。
(上海青浦朱家角水乡建筑)
(云南纳诺山地建筑)
改革开放三十年来中国的现代建筑设计可以大致分为三个阶段,二十年前人们为了解决房子有无的问题,关注的是面积大小、功能便利、经济合理、结构安全等建筑基本属性;前二十年到前五年,因为有了拥有房子的能力,人们开始关注景观优美、形式美观、文化内涵等意识属性。而到了现在,人们越来越多的关注健康、舒适、节约资源、环境保护等方面,这就进入了绿色建筑属性阶段。将来,建筑还会向着更高的可持续建筑方向发展。
绿色建筑的概念:为了适应社会的不断进步和发展,建筑设计在为人提供健康、舒适、安全的工作、生活环境的同时,在建筑的全生命周期内(建材生产、运输,建筑的规划、设计、建造、运行、维修到废弃拆除、物料回用的整个过程),实现高效率利用资源,最低限度地影响环境的建筑物。
节能、节材、节水、节电、环境保护(简称“四节、一环保”)是绿色建筑的基本特征。
2.国内建筑设计可持续发展的重要性
我国人均资源匮乏,前三十年来经济持续高速增长,很大程度上是低技术的、粗放型的发展,是依赖于对资源的无序消耗,和对环境的严重污染,这是“断子孙路”的发展模式,是不可能持续下去的。
2009年12月,在哥本哈根世界气候大会上,中国政府承诺:到2020年,中国单位GDP的CO2排放量将比2005年下降40~45%;据统计,建筑业能耗在社会总能耗中,占32.9%,是低碳减排的优先选项。在2010年8月,国家发改委正式启动“国家低碳省区和低碳城市的试点工作”,到目前,在京、沪、苏、粤,已有一定数量的绿色建筑出现,全国各省、市也纷纷响应。2012年4月,财政部、住建部发布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建[2012]167号),确定了对二、三星级的绿色建筑的补贴方案。2013年年初国家出台了绿色建筑标准的执行规划和时间要求。所有这些都逼迫我们建筑师在今后的设计中走绿色建筑、可持续发展之路。
3.基于可持续发展理念的绿色建筑设计思路
其实,早在2006年国家就编制并颁布了《绿色建筑评价标准》,明确了绿色建筑评价的指标体系。细分为:(1)节地与室外环境、(2)节能与能源利用、(3)节水与水资源利用、(4)节材与材料资源利用、(5)室内环境质量、(6)运营管理,六个大项。我们所说的“四节、一环保”就是来源于此。建筑师在这几个环节中,虽然会受各种因素的影响与限制,但还是可以做很多的工作。其中,节能是建筑师最基本的设计内容,受外部影响较少,有较大的自主权,本文将重点论述。
3.1尊重历史文化、地域文化和自然环境
在目前的国内建筑设计领域中,有一些建筑师缺乏自主意识,持机械的拿来主义思想,国外的理念拿来就用,不思考这些理念是否符合国内当前的城市环境因素。民众评出的“十大丑陋建筑”多在其中。其实,传统的中国建筑浸透了华夏文明的优秀文化,建筑师应回归母体文化,勇敢承担起传承中华文化应尽的责任,在规划和设计时,应充分挖掘潜在的地域建筑文化资源,学习、借鉴传统;对待环境要有若谷的胸怀,从既有环境出发,融入绿色建筑的设计理念,锐意创新,实现建筑可持续化发展,这是建筑设计未来的希望。
3.2节能型建筑的被动式设计
在全国广大地区(尤其是中、西部地区),绿色建筑刚刚兴起,其中节能建筑方新未艾,在实际设计中,存在着很多问题,有节能理念的问题、有技术措施的问题、还有施工和运营维护的问题。如何合理的把握节能理念是建筑师必须掌握的基本功课。
为不断进步的人类社会提供舒适的工作、生活环境,是建筑活动最基本的动因;节能不能以牺牲建筑应有的室内环境品质为代价,这是基本原则;在这一点上,建筑师必须清醒。我国现行规范中对各类建筑中室内的采光、照度、温度、湿度、风速、噪声分贝、污染物浓度等都有明确的规定,如何科学合理的达到这些舒适度指标要求是节能建筑和绿色建筑研究的课题,目前较为流行的理论是气候适应性建筑(Climate-adapting buildings)理论,强调被动式设计(passive design)。即在满足和达到建筑室内环境各物理要素的设计全过程中,采用的技术措施首选通过对建筑选址、总图布局、建筑形体以及空间组织设计、选用合理的围护结构材料和构造节点、利用自然的阳光、气流、冷热源进行采光、通风、供热(冷)等组织设计,力求使室内环境达到人体舒适度的要求。达不到要求时,才考虑使用人工照明、空气调节、人工采暖等“主动技术手段”。
总之,建筑内环境是自然环境系统的一个部分,节能建筑设计就是要寻求:1、符合当地节能所要求的建筑形态;2、适合当地气候环境的围护结构与材料; 3、优化采光通风及采暖空调方案;4、力求最小的冷、热负荷。这种寻求低能耗状态下的建筑舒适性设计方法其实就是要尊重、顺应自然、利用、享受自然,是古人“天人合一”思想在现今的继续。
3.3节能型建筑的设计实例介绍
我国现行规范中把全国分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和五个气候区,并发布了相应的节能设计标准。各省、市针对本地特点又制定了实施细则。通过几年来的实践,积累了大量的经验,涌现出了一大批优秀的作品。本人结合节能型建筑的围护结构设计,通过对几个实例的介绍,试图给读者有一个直观的感受。
3.3.1建筑形体设计是节能设计的开始,也是节能设计的关键,好的建筑设计应有一个节能的建筑形体,杭州绿色建筑科技馆的形体设计就很好的诠释了这一理念;其南立面设计为向下15°倾斜,形成了遮阳效果,有效的减少了夏季阳光(高度角较大)的直接射入;而北向向上倾斜,有利于自然采光。屋顶设计结合了太阳能光伏发电板布置设计,有效收集太阳能用于补充照明。(该项目通过了中国国家★★★级绿色建筑和美国LEED铂金级双认证)
(杭州绿色建筑科技馆)
3.3.2 自然的采光系统设计:建筑室内采光首选自然采光,昆明长水机场的设计中也很好的利用量当地优良的气候资源条件进行设计,白天其采光就主要依靠屋顶和外玻璃幕墙的采光系统,你在其超大的室内,你看不到几盏电灯开启,却有着足够的亮度,舒适的室内通风也是靠自然风力完成的。(该项目是国内有限的几个绿色机场之一)
(昆明长水机场)
3.3.3被动式通风设计:夏季通风主要靠非动力通风,靠自然风力及空气冷热压差完成;空调及采暖只在极热、极寒天气时起作用。笔者设计的江苏常熟某联排小住宅,就统一设计了通风塔楼,设置可开闭的通风窗,以达到平时大多数时间利用自然风力“被动”通风的效果。
(江苏常熟某联排小住宅)
3.3.4 门窗外遮阳设计:为防止夏季强烈的阳光过多的进入室内,往往设置外遮阳系统,外遮阳包括水平遮阳,竖向遮阳及外窗自遮阳几个方面,是现代建筑立面表皮设计的重要内容;笔者设计的昆明某高层建筑南向立面,为减少高原夏季强烈太阳辐射对室内温度的影响,试图通过立面阳台(水平遮阳)与竖向遮阳板和双层保温窗有序组合,穿插设计,力图把节能构件设计与建筑立面美学设计结合起来。
(昆明某高层建筑立面表皮设计)
3.3.5 以上所述包括建筑形体、自然采光、自然通风、外遮阳系统及太阳能利用等方面,实际工程中,往往是组合在一起设计的,下图为某会议中心的采光穹顶,设有自然采光窗、自然通风窗(可按需要开闭调节),并设有遮光板控制进入室内的阳光,与建筑体型结合也不错。
(某会议中心的采光顶)
3.3.6 建筑节能设计的主要指标: 建筑节能设计的重点是围护结构的热工设计,有五个主要指标:(1)建筑的体型系数、(2)围护结构的热阻值(与土壤接触部分);(3)围护结构的传热系数(与空气接触部分),(4)围护结构的热惰性指标,(5)窗墙比及外窗的气密性、保温等级和遮阳系数。各地都根据自己的实际制定了相应的规定,软件商也适时地开发了相应的指标计算和权衡对比计算软件,建筑师执行已多年,对此已逐渐适应,在这里我不再过多敖述。
3.4 绿色建筑其他方面的简述
绿色建筑除了节能外,还有很多方面,如环境与建筑的关系设计;节水设备的选择、雨水收集系统和中水利用系统设计;建筑的一体化设计及废旧材料的再利用;旧建筑的改造利用;太阳能、风能、氢能的利用;可呼吸的外墙与幕墙;土壤源(或水源)热泵系统;能源再生电梯;温、湿度独立控制系统……等等。所有这些,是一个庞大的系统工程,多数子项目需要建筑师与设备工程师及厂家多方配合,才能完成。在这里我想说的是,绿色建筑设计所选的各子系统不一定要选最先进、最昂贵的,根据工程实际和资金能力选择最可靠、最适用的系统才是上策。好的绿色建筑并不是各种新技术、新系统的堆砌;而是建筑师和工程师根据每个工程实际情况,细心分析比较各系统的优劣,精心设计选用适合的系统,这样得出的设计才是现实意义上的可持续发展建筑。
下图为王澍设计的宁波博物馆,其外墙所使用的材料是附近村庄拆迁后留下的建筑废砖瓦,其承载了城市的历史信息,有利于营造城市的历史文化氛围,同时它也是建筑废旧材料的一次再利用实例;有节材、节能的理念在里面。
4.结束语
中国建筑设计要走可持续发展之路,这是不争的共识;目前的阶段是推广绿色建筑理念,其中节能是重点;而节能设计的手段应首选“被动式设计”;我们只有抓住了这个重点和思路,扎扎实实的做工作,才会有一个光明的未来。
而总的来说,国内可持续建筑领域的研究和实践起步较晚,与发达国家相比尚有较大差距。因此,在未来的发展过程中,我们可以以国外成熟的成功经验为基石,借鉴优秀的设计思想,从而推进建筑设计的可持续发展步伐。发展绿色建筑、追求可持续发展是建筑业发展的必经之路,因此,只有在发展过程中,有效处理好建筑与自然生态环境之间的和谐关系,才能真正地实现感性与理性合二为一的可持续建筑。 [科]
【参考文献】
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可持续性建筑设计 篇12
1 当前我国建筑节能设计的发展现状
前面说到, 我国的建筑能源消耗问题非常紧张, 倡导节约能源, 推动建筑节能设计已成为我国当前的任务。面对资源短缺的问题, 为促进建筑业的可持续发展, 建设节能型的建筑已经被纳入到城市建筑的重点工作中。为促进相关工作的开展, 国家相关部门出台了一系列的标准、指引和法规, 积极鼓励将建筑微气候、新型建筑技术、绿色能源等与建筑设计有效结合, 通过有效的措施将能源利用率提升。相关鼓励机制也制定出来, 这样的情况下, 越来越多的建筑设计者投入到了建筑节能设计中, 共同推动并促进建筑业的可持续发展。
优化建筑节能设计应从整体的综合性设计出发, 可以根据大范围的气候条件影响来设计出针对性的建筑, 能够利用自然环境来创造建筑室内微气候, 并能降低对建筑设备的依赖为最佳。在实际的操作过程中, 很多设计者都没有考虑到设计的节能问题, 而过分注重的是建筑结构、设备之间的合理与否, 因此造成实际的建筑设计耗能高。所以, 加强建筑节能设计, 促进建筑业的可持续发展显得非常重要。
2 建筑节能设计的重点和难点分析
2.1 注重整体综合环境的规划
建筑的选址、朝向以及间距、建筑之间的组合关系都是建筑的综合环境规划重点, 这些方面的设计都需要考虑到建筑现场的气候、地质条件、水文条件以及周围环境等因素的影响。其次, 合理的外部环境不仅能够保持建筑中的微气候环境, 更可以用来打造建筑设计, 为建筑节能设计创造条件。同时, 通过分析当地夏季的主导风向, 可以将建筑的朝向设计为逆风方向, 使得自然风能够吹向建筑物中, 保证建筑中的空气交换, 提高建筑的居住舒适度。除此之外, 还可以通过分析太阳高度角和方位角的变化, 来设计建筑的东西朝向和南北朝向位置, 从而确保建筑的实用性, 充分结合自然条件, 利用太阳辐射等来给建筑保温。
2.2 建筑的单体部分节能设计
1) 科学的建筑体形和空间组织。
这样的设计能够降低建筑物的热量散发, 而一般来说, 建筑的体形系数与建筑的能耗之间有着直接的关系。当系数越大, 建筑单位面积的散热量就越大, 这样来说, 这种建筑设计是不利于节能的。为了更多的降低建筑的能耗, 我们在设计时应将建筑的体形系数控制在最小的位置, 但其最小值还与建筑的造型、平面布局以及采光等有着很大的关系, 过小则可能不能满足建筑的部分功能。所以, 合理的空间组织是在保证建筑功能基础上进行的节能设计, 以改善室内的保温效果、完善通风、采光等功能的最佳设计。
2) 门窗与墙体的节能设计。
在建筑结构中, 外围结构中的门窗单体保温和隔热的能力较差, 室内热量流失的主要原因就是因门窗的设计不合理造成的。所以在进行门窗节能设计时, 应注意到采暖耗热量与窗体、墙体面积之间的关系, 可以在采光允许的基础上, 控制好建筑的窗墙面积比, 通过设置保温窗帘、窗板等方式来保证室内的热量。其次还可以通过设置可调节的活动遮阳窗帘等设施, 来避免夏季的太阳光直射, 以及增强冬季的阳光照射。在门窗的边框上加设建筑门窗材料或者幕墙等技术, 加装吸热玻璃或者热反射玻璃等都能实现门窗的功能并保障降低能源消耗。
对于墙体设计来说, 主要的节能设计目的就是要保暖并减少室内热量的损失。一般来说, 对于保温墙的设置分为内保温和外保温两种, 相对而言, 外保温的效果更好, 不仅可以保护墙体, 更能延长墙体的寿命。在实际的节能设计过程中, 最直接有效的方式就是利用新型的保温隔热节能型材料, 不仅能够消除冷热桥的影响, 更能避免室内温度的大幅度波动, 完美实现了保温、隔热和节能的目标。需要特别注意的是, 在进行建筑物的屋顶节能设计时, 还应考虑到太阳光的吸收、热量的散发、屋面的通风以及雨水的排泄等问题, 通过采用架空隔热屋面或者铺设高效保温隔热材料等方法, 设计出绿色节能的屋顶。
3 结语
对于我国的建筑节能设计还有很多发展的空间, 要想有效改善我国建筑行业能源消耗大的问题, 就必须充分结合建筑的气候、地质、水文等条件, 在完善建筑基本功能的情况下, 设计节能、绿色的建筑单体, 有效的降低建筑的能源消耗, 提高建筑物的经济效益, 促进我国建筑业的可持续发展。
摘要:阐述了我国建筑节能设计的发展现状, 针对建筑行业资源消耗量大的问题, 分析了建筑节能设计的规划重点, 并着重论述了建筑单体部分的节能设计方式, 以减少能源消耗, 促进建筑业的可持续发展。
关键词:建筑业,节能设计,资源,建筑结构
参考文献
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