绿色建筑设计策略范文

时间:2023-11-17 17:47:22

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绿色建筑设计策略

篇1

【关键词】绿色建筑;设计;节能

绿色建筑的设计理念的提出是建立在绿色思维之上的,在对建筑进行设计时,充分考虑到经济与环境的之间平衡,这种平衡分为两个方面的平衡,一方面是指建筑的生命周期,即它的使用寿命,建筑从建造到拆除的整个过程,设计师在设计时都应该对其进行考虑,若发现其中有设计不当的地方要随时对其进行修改与完善,而不仅仅只是将设计停留在施工完成之前的设计图纸上;另一方面的平衡是主要是指建筑设备的节能,如节地、节水、省电、省材,不对环境造成污染等等。绿色建筑的节能设计是实现我国建设文明生态、发展可持续性社会的重要手段。

1绿色建筑的概述

绿色建筑是在全球提倡发展生态经济、绿色经济以及循环经济三种经济,促进人与自然和谐共生的背景之下的主要节能手段。绿色建筑也可称为生态建筑,它主要是指在保证建筑质量以及建筑使用寿命的前提下,在建筑建造、施工、使用过程中最大限度地对资源进行节约,在不对环境造成破坏的基础上,为人类提供舒适的、健康的、适用的住宅建筑。绿色建筑的设计理念是建立在绿色思维,即“创新为魂”、“平衡为本”的思维模式之上的,它提倡人与自然的和谐发展,对资源进行节约和高效率的利用,在不破坏环境的同时,维护好人类的利益。绿色建筑是追求自然、建筑和人三者之间和谐统一。绿色建筑不是奢侈品,不应该追求表面的贴金和技术措施的大而全。一定要选择自己适应的技术,针对特有的自然地理环境条件和使用要求,利用先进的模拟分析工具,因地制宜的确定可能的、适度的技术措施。建筑的绿色化设计必须进行定量的评价分析。绿色建筑中主要涉及能源和环境两大问题,我们的研究实践途径也包括两个方面:一是传统民居建筑中的绿色化手段研究,另外是现代建筑绿色化设计实践。

2绿色建筑的设计目标

2.1设计目标

(1)环境目标:采用更高的能源、资源和环境利用效率,削减建筑对传统能源的消耗,将建筑的环境影响控制在生态承载力水平内,实现人居环境与自然生态的和谐。

(2)经济目标:在建筑全生命周期过程中,协调满足经济需求与保护生态环境之间的矛盾。

(3)社会目标:将实现环境目标与人们的社会、文化、心理需求相融合,构建和谐健康的新生态文化。观念目标的特征表现为以下两方面:(1)普适性,绿色建筑不应仅作为个别案例或实验性、示范性项目,而应广泛存在于人居环境中;(2)系统性,绿色建筑是受多种因素影响和作用的复杂系统,需在整合的时空范畴和专业领域,由各相关主体在技术研发、经济支持、社会组织、管理决策各层面通过协同合作来实现。

2.2评价目标

评价目标是指采用设计、建设、管理等手段使建筑相关指标符合某种绿色建筑评价标准体系的要求并获取评价标识。这是目前绿色建筑设计中常采用作为设计依据的目标。

3现代建筑绿色设计实践

3.1建筑热量平衡,节约能耗

建筑热量平衡,节约能耗。意思就是减少建筑中的能源的散失,在建筑中合理利用和有效利用能源,不断提高能源利用率。这其中主要涉及耗能大的方面就是北方地区的采暖和南方地区的隔热。建筑采暖和隔热是建筑节能的关键,如何有效地做好建筑采暖和隔热工作,建立可持续发展的建筑环境是值得探讨的问题。国内的热平衡主要体现在构造方面,国外的有些做法是利用建筑本身的设计。

3.2建筑通风系统的设计

中国建筑能耗在通风方面总量大、比例高、能效低、污染重,已经成为影响可持续发展的重大问题。通风不仅仅是单纯的空间的换气,还包括调节室内温度,湿度。尤其是工厂的通风,要达到降温、采暖、吸尘、排毒、净化的目的,保证职工的安全和健康。国内虽然在技术和材料方面跟国外相比还有一定的差距,但是在这方面已经作了不少的研究。

3.3建筑自然物的生态平衡

实际生活中的经验充分的让我们了解到,只有在良好绿色的办公环境下进行工作,才能够拥有更高的工作效率,还能让心理状态健康化。目前各国的建筑设计师都非常倾向于设计绿色生态的建筑空间,从而让建筑内的居住环境充满舒适感,并且通过结构的处理让室内能够更多的保持空气清新,使得人们能够以更好的状态生活在建筑之内,让人们即使在建筑中中也有自然的感觉,将建筑与自然相融合。在设计建筑内部构造的过程中对生态空间影响最大的便是通风是否良好,只有良好的调节建筑内的空气,才能够使得建筑空间保持空气的高质量。在国际上,一些有着先见的建筑设计师已经将建筑的功能、生态和美观完美的结合起来,不仅仅是在空气的处理上,所以我们还需要不断的学习,创造出美好的绿色建筑空间。

3.4建筑水处理

我国在世界上属于人口大国,但是我国领土范围内所占有的水资源却是拥有的人口数量不匹配,任何一次大范围的可饮用水源遭到污染,都会让几万甚至几十万人缺水喝,我们应该充分的认识到水资源对我们的重要性,虽然目前的水资源看似足够,继续污染下去,我们的后代就不一定能够再有安全健康的水资源引用,所以我们一定要积极的做好水资源的利用和保护工作,这个过程中包括以下几个方面:太阳能热水的利用、热水循环利用、日常生活用水的利用、污水处理利用、中水回收利用等等,而在建筑工程中所使用的供暖方式主要是使用热水进行循环的利用,而将供暖的热水进行科学合理的循环利用就能够为建筑、用户、国家节省大量资金、降低能耗。

4结语

生态建筑,可持续发展的超低能耗建筑是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台,用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品,并在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础与应用性研究,示范并推广系列的节能、生态、智能技术在公共建筑和住宅上的应用。项目包括建筑物理环境控制与设施研究(声、光、热、空气质量等)、建筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等)、建筑环境控制系统的研究(高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等)、建筑智能化系统研究。是向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。建筑节能是落实以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,减轻环境污染,实现人与自然和谐发展的重要举措,走生态良好的文明发展道路的重要体现;是节约能源,保障国家能源安全的关键环节;是探索解决建设行业高投入、高消耗、高污染、低效率的根本途径;是改造和提升传统建筑业、建材业,实现建设事业健康、协调、可持续发展的重大战略性工作。

参考文献:

[1]GB/T53078―2006绿色建筑评价标准[S]

[2]王飞云.关于绿色建筑设计与施工的探讨[J].四川建材,2011(6)

篇2

关键词:绿色建筑;低碳建筑;多元化

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:

1.绿色生态建筑的概念

人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题, 随着全球环境的恶化,生态问题日趋严重,人们越来越关注人类自身的生存方式,因此绿色建筑应运而生。从目前的情况来看,建筑的现状所产生的社会问题以及所导致的环境问题是显而易见的。比如:资源的浪费的消耗、生态环境的污染和破坏等等,这些对环境造成了极坏的影响。因此,在这样的时代环境下,绿色生态建筑的概念应运而生。绿色生态建筑作为实现人与自然双赢的建筑,通过对自然环境资源的充分利用,以健康、生态、节能为原则和宗旨,最大限度地节约能源,促进生态系统的良性循环,而且对于使用者来讲,无论是从生理方面,还是从心理方面,或者是从社会方面,其都可以保持在良好的状态,促进了人与自然的和谐,实现了人与自然的融合 以人为本的设计理念。在设计绿色生态建筑时,建筑生态层次的档次由设计师的意识和设计控制能力所决定。因此,设计师在设计绿色生态建筑时,首先要对当地的自然环境全面的了解和分析,结合自己所掌握的建筑学和生态学的基本原理,通过现代先进的科学技术手段,加强对建筑的合理安排,正确处理好建筑之间以及建筑与其它相关因素的关系,使得建筑与环境有机融合,形成一个有机结合体与。

2.绿色建筑设计遵循的原则

2.1整体及环境优化原则

建筑应作为一个开放体系与其环境构成一个有机系统,设计要追求最佳环境效益。建筑要体现对自然环境和社会生态环境的关心和尊重,主要表现在保持当地文脉,保护历史人文景观,重视建筑场地对地形、地势的利用,加强建筑对当地技术、材料的利用,加强绿化,减少环境污染,用独特的美学艺术让建筑体现时代精神。

2.2简单高效发展的原则

建筑作为人类的居所,其建造、使用、维护与拆除应本着人与自然生态安全、和谐共生的前提,满足宜居、健康的要求,系统地采用集成技术提高建筑的效率,优化管理调控体系,绿色建筑应体现对能源的节省,尽可能利用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化设计,广泛利用电子通讯和信息技术,要有预见性地研究建筑与社会发展的互动关系,做到近期规划与长远规划结合,为扩建和建造留有余地。

2.3健康舒适的原则

通过人类长期依托建筑而生存的经验和科学技术的不断探讨发展,总结形成建筑绿色化、生态化及符合可持续发展要求的建筑综合集成系统技术,以满足绿色建筑的舒适原则。绿色建筑应保证建筑的适用性,体现对用户即人的关,增强用户与自然环境沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要体现在创造良好的通风对流环境,增加建筑的采光系数,保证室内一定的温、湿度,创造良好的视觉环境及声环境,建立立体绿化系统净化环境等。

2.4经济原则

绿色建筑的建造、使用、维护时一个复杂的技术系统问题,高投入、高技术的极致绿色建筑虽然可以反映出人类科学技术发展的高端水平,但是并非只是高技术才能实现绿色建筑的功能、效率与品质,适宜技术与地方化材料及地域特点的建造经验同样是绿色建筑的重要发展途径。适宜的投资。适宜成本和适宜消费才是绿色建筑的经济原则。

3.绿色建筑设计理念与策略

3.1以合理的设计达到建筑建造过程中材料的节约

在建造的设计过程中,在满足结构要求的基础上节约材料,充分发挥材料的性能,例如结构工程师可以根据经验和计算使钢筋满足最小配筋率的要求下尽量减少钢筋的用量,在水泥中添加一些添加剂减少水泥的用量,另外还可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向,合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高护结构的保温隔热性能,也对建筑材料的节约有着重大意义。

3.2充分利用自然资源节约能源

3.2.1太阳能的利用:设计太阳能住宅。光热转换是人类直接采集太阳光能量的方法。转换装置,基本上分为平板式集热器和聚光式集热器两类。因此可以利用阳光直接射在黑色粗糙表面上变热设计出太阳能住宅,另外还可以利用反射镜或透镜聚光产生热原理,在屋顶上装上薄铁皮制成的集热板上,当集热板被晒热,光变成了热。当空气从集热板下面流过,就可以把热量带走。需要时可通过风道,送到房间里取暖。 太阳能住宅的另一优点是光电转换。就是通过光电器材,将太阳能直接变为电能。最通常的光电器材是硅电池。其原理是硅晶材料在光的照射下释放电子,这就是光电效应。在计算器、收音机、汽车上都能用这种硅太阳能电池。外墙设计要满足自然采光、自然通风要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。

3.2.2风能的利用:风能是一种清洁而且取之不尽用之不竭的能源,通过风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量后,用于发电、提水、致冷和致热等。

3.3环保建筑材料选用

环保型材料主要有:(1)基本无毒无害型。指天然的,本身没有或极少有毒有害的物质、未经污染只进行了简单加工的装饰材料。如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等。(2)低毒、低排放型。环保装饰材料主要有:1.环保地材:植草路面砖是各色多孔铺路产品中的一种,采用再生高密度聚乙烯制成。2.环保墙材:新型加气混凝土砌砖,可用木工工具切割成型,用一层薄沙浆砌筑,表面用特殊拉毛浆粉面,具有阻热蓄能效果。(3)环保墙饰:草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等产品,具有保湿、驱虫、保健等多种功能。(4)环保管材:塑料金属复合管,是替代金属管材的高科技产品,其内外两层均为高密度聚乙烯材料,中间为铝,兼有塑料与金属的优良性能,而且不生锈,无污染。(5)环保漆料:生物乳胶漆。(6)环保照明:通过科学的照明设计,利用高效、安全、优质的照明电器产品,以达到节约电能、保护环境为目的。

3.4绿色施工

加强环境绿化,随着社会的发展,人们已经深深地感受到环境对人的身心健康的重要性,绿化不单是可以创造空间,还可以美化环境,创造良好的生活氛围。用绿化覆盖地面,由于大量水分蒸发,往往可以造成比较凉爽、舒适的环境;高大的乔木在地面上形成了较大树荫,减少路面吸热,同时可以净化空气,提高空间的氧含量。因此,在人居环境住宅区的设计中,一定要注意绿化环境设计,创造出良好的微气候,应该将绿化量化标准引人设计规范。当前,环境绿化主要包括小区周围环境绿化和建筑立体绿化。尽量减少硬质铺地,扩大草坪面积,并尽可能多种植高大乔木。立体绿化,引人“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性。

3.5采用弹性设计方案

提高房屋的适用性、可变性,具体表现在建筑结构、建筑设备等灵活性要求上。1.楼梯的可生长性,包括基础的预留量、楼段板承重的预先考虑,周边环境的生长预留地等。2.预留管道空间,包括水电、通讯的发展空间。3.家具系统的可变化性。

3.6建筑智能设计

目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,出现了智能化建筑,可以根据温度、湿度、风力的情况自动调节“智能壳体”的开闭和空调量,保证了智能化大楼中智能化生产和脑力劳动的高生产率,智能化的发展可以促进绿色建筑在“高标准、低能耗、高效能、低污染”状态下持续发展。

4.结语

随着经济,环境,健康等诸多因素的迫切要求,绿色建筑正在迅速发展,在建筑领域里,我们呼吁更多的设计师投入到绿色建筑设计中,提倡各种建筑生态技术的应用,发展绿色建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善,而且有助于人们生活品质的提高。我国是人口大国,能源消耗大国,因此加大低碳绿色生态建筑的研究,推进建筑的生态化,无论从环境的角度、能源的角度或是可持续的角度都将有重要的现实意义。

参考文献:

篇3

关键词:绿色建筑设计;数字技术;方案设计研究

作者简介:翟炳博,北京市建筑设计研究院有限公司创作中心建筑师,徐卫国,清华大学建筑学院教授,博士生导师

关于数字技术辅助绿色建筑设计,国外学界在其理论基础及技术路线等方面已有一定讨论。该领域可被看作是设计方法的另一切入点,对我国目前推进可持续发展方针和建筑领域语汇的多样性来说均具有切实意义。

一、数字技术辅助绿色建筑设计的理论基础

1.传统绿色建筑设计特征

传统的绿色建筑设计,建筑师无法仅从经验或审美来判断方案的节能与否,因此使用相关软件平台以模拟分析的方式对方案进行评测成为了绿色设计的关键之一。[1]绿色建筑设计的一般技术路线,往往是通过专业软件进行建筑室内外物理环境(如风、光、热、能耗等)的模拟,并将结果数值量化对比,以此评估方案的生态合理性。然而,有关生态性能的评测一般在整体设计的后期开展,如节能计算多在施工图设计阶段应用。[2]因此绿色建筑设计中的“模拟”环节完全沦为方案完成后的评价与检验工序,并未将其有机地纳入设计前期,性能评测工具失去了对建筑方案应有的指导意义,[3]使生态设计效率变得较低。尼尔斯·拉森(NilesLarsson)在GreenbuildingChallenge2000中提到一种建筑设计同性能评测模拟相结合的工作流程,[4]其中建筑初步设计被描绘成一种循环往复的过程—概念模型的各类能耗模拟及结构、机电工程师的评价意见等形成一系列“反馈信息”来对方案提出修正建议。此过程经多次反复,可被看作是一种“循环设计”,其本质在于强调“数据反馈”的重要性。

2.数字技术特征

较有代表性的参数化技术,核心在于“关联模型”(抽象的机器)[5]的构建。一般来讲,Rhino、Maya等参数化软件在其早期开发时都定义了一种被称作“记录建构历史(recordhistory)”的功能,可被看作是“关联性”的体现和参数化技术的早期雏形。当几何体在软件中被描述时,不同维度间往往遵循这样一种规则—“低维构建高维,高维提取低维①”,所谓“记录建构历史”记录的则是这种规则下的具体“关系”。当模型建立过程中每一步“关系”均被记录时,改变初始几何信息而最终结果相应变化,这就是参数化系统基础所体现的“关联性”。传统的建模软件平台即使拥有记录建构历史的功能,也相对局限,当今普及最广的参数化平台Grasshopper,其前身名为ExplicitHistory,意为“清晰完整的历史”,即构建完整的“关联模型”。因此,参数化技术可以被概括为“关联模型”(图2),模型一端提供各类输入数据,被用于指导不同类型的操作并在记录关联的前提下不断传递,最终输出一系列设计结果。该“关联模型”的核心即“关联性”(as-sociative),其在对“过程”和“数据”的控制方面体现较大优势。

3.数字技术运用于绿色建筑设计的优势

绿色建筑设计可被看作一个信息不断反馈、循环的过程(图3)。这种循环的两端分别是建筑设计和评测体系(软件性能模拟、工程师建议),一方面建筑师提供多种可能的预选方案并传递给评测系统,另一方面评测系统将运算、模拟结果数据进行反馈。在这种“循环设计”过程的操作下,建筑方案被不断分析、评价、反馈、选择并最终得到优化。理论上看,这种性能评测同建筑方案相结合的“循环设计”形成了一种完整统一的“绿色建筑设计”技术路线,但在实际方案推进中,建筑设计同绿色技术评价两部分仍是互相脱节。无论是单一方案模拟评测还是多方案对比,建筑设计同技术分析两者间存在的仅是操作上的先后关系。数字技术在绿色建筑设计领域的介入则从根本上消解了方案设计同测评分析间的“时滞性②”,对其“循环设计”过程和数据的传递进行更为有效、高效的控制。在参数化关联模型中,“数据”本身可由“循环设计”中的评测体系反馈得来并被不断驱动和传递,同时通过关联模型对原有方案进行优化或生成新的设计备选方案。关于评测体系反馈得来的数据,笔者认为目前其同参数化关联模型结合有三类思路。

二、数字技术辅助绿色建筑设计的技术归纳

1.性能评测数据的“可视分析”

实质是在参数化关联模型中加入“生态评价模块③”并链接各类生态分析软件,提取评测结果数据并将之反馈至关联模型,以“数据可视化”(如色彩过渡等)的方式对方案进行反馈和评估,设计师可依此调整方案。严格来说,参数化平台的结果数据可视化并不能完全体现数字技术介入的优势,一是目前绝大多数性能评测软件均具有分析数据后处理(可视化)的功能,二是即使数据在参数化平台可视化,但其并未纳入关联模型系统,无法体现数字技术对信息传递的控制。然而,在Grasshopper等参数化平台中的确存在一部分插件来实现生态模拟数据的可视化,其意义是“统一平台界面④”。同直接使用评测软件进行生态分析相比,参数化平台下的结果可视化有利于设计师对方案的直观判断。因其可在设计推敲的同时得到相应的生态分析视觉化结果,在方案初期给使用者较为充分的性能改进建议,所以该类型亦可被看作数字技术同绿色建筑设计的“弱链接”。

2.性能评测数据的“控制深化”

实质是将生态模拟结果作为过程数据参与关联模型构建并指导后续设计生成。如通过模拟得出方案几何体表面每片区域的阳光辐射量数值,以此控制其开窗、遮阳的生成等。该类型特点在于,所涉及方案的前一阶段(如体量、界面等)已确定,而评测数据能够同关联模型对应,并基于现存的几何体量对方案的后续深化进行控制(如开窗大小和多少、遮阳构件形态等)。由此,设计本身与评测数据间建立了直接且相互呼应的关系:阳光辐射模拟数值较大的区域相应开窗较小或遮阳出挑较多,抑或维护结构较厚等,因此方案的立面或细节处理将更具合理性。

3.性能评测数据的“反馈优化”

实质是在参数化关联模型中加入“优化算法模块”,能以生态评测中的某一个或几个指标为优化方向,并反向调节初始的输入参数组合,来使输出结果在满足生态评测标准的前提下较为优化。特点在于,所涉及方案前一阶段(如体量、界面等)并未确定,模拟数据所起的作用即反馈并协助获取方案初期较优化的结果。该类型中,概念方案由关联模型控制,一系列不同的输入参数可生成众多的设计备选。关联模型中的“生态评价模块”用以评测这些潜在的备选方案,并得到相关结果数据;“优化算法模块”(例如“遗传算法”)则将评测结果数据作为设计发展方向,通过反馈调整初期的众多输入参数,来将其协调配比并得到较优化方案。

4.相关工具归纳

基于Grasshopper平台,应用于绿色建筑设计的辅助工具归纳。

三、数字技术辅助绿色建筑设计的策略展开

1.组团层级

(1)概述

宏观层面的城市设计、居住区或传统聚落,其生态策略可从建筑与环境间关系、建筑与建筑间关系两个角度展开。对于建筑与环境,应考虑如何有效利用建筑所处的地域资源,即合理调节阳光、风、地形、土地、水源、绿化等要素同建筑间关系;对于建筑与建筑,则需探讨建筑的组团布局,即合理规划建筑群落整体朝向、建筑间缝隙、街道或开放空地等。总体来说,组团层级的生态策略主要体现在建筑整体布局的关系及形态上的优化,从而达到对室外风环境、自然采光、阳光辐射等方面的利用或防控。

(2)数字技术介入

首先,在数字平台中建立关联模型来描述群组的形态及空间关系,精确、多样化的输入参数(如建筑形态、高度、数量、疏密等)能够对建筑群的整体呈现进行调节;其次,评测体系(计算公式或生态模拟平台)可将室外风环境、热环境、建筑采光优劣、容积率等作为待优化目标,通过性能模拟结果数据来“反馈优化”,得到组团聚落的生态最优方案。具体来说,策略一为城市生成,属于方案从无到有的“控制深化”过程,多见于国际城市设计竞赛或数字城市设计研究等。首先需确定形态结构原型,而后性能模拟则会为城市群落的生成提供“中间数据”或切入点。这类城市设计探索更具建筑设计倾向,因其由参数关联模型整体控制,所生成的城市结构和形态更加有机、整体且较纯粹。策略二为“反馈优化”,多见于建筑群组结构已确定的城市片区或居住区,通过设定单或多目标来优化各个建筑单体的朝向、开间进深、层高和布局等。其在工程实践中帮助较大,能在建筑师人为介入的前提下对群组空间结构、形态进行可控调节。此外,由于众多设计规范(如采光、防火、疏散间距等)的严格限定,加之“行列式”等现存参考模式,数字技术的统筹能极大地提高该尺度层级的设计效率。

2.体量层级

(1)概述

该类型建筑的“主体”设计层面,包含建筑形态和功能布局两方面。建筑体量形态在诸多方面(如体形系数、截面形状、庭院设置等)与其节能与否相关;此外,形体的组合关系也会影响建筑整体的生态性能。对于功能布局,可根据用户对其使用的形式及活动量划分,将次要房间作为“生态缓冲区”布置在恶劣气候的朝向,并将机电设备运行区集中布置来降低能耗。

(2)数字技术介入

关于数字技术在体量层级的介入,目前并没有一个被学术或实践界公认的一般流程。因为体量阶段是方案设计从无到有的第一步,而生态策略或评测数据自身无法生成具有广泛适应性的优化方案植入到具体场所语境的基地中去,所以体量阶段的生态优化必须伴随方案设计的逻辑操作同步进行。总体思路是,建筑师首先应结合场地关系、功能诉求、问题分析、背景信息等对方案体量有一个初步的解决策略或预设,而后在数字平台利用参数关联模型对其进行描述,最后通过生态模拟的结果数据来“反馈优化”,使体量朝着某一个方向发展进化。例如可以通过关联模型将方案在一定范围内调整变动(如不同的形体组合、中庭大小或位置等),并通过评测不同可选项的生态性能(体形系数、风阻大小、整体得热等)取得相应数值,以该数据为目标反馈来确定优化的建筑体量方案。

3.细部层级

(1)概述

对于建筑细部层级的绿色设计讨论同样可分为两个方面。一是优化设计方案护体系的细部构造。对此,维护结构的热工性能好坏决定其生态与否,一般认为构造层次的传热系数K值较小则较为绿色低碳,[6]即“墙体越厚越保温”。而细部的优化处理则为了防止因结构外露及门、窗等处形成“冷热桥”而降低护体系的整体性能。二是建筑外立面(如开窗、遮阳等元素)的设计深化。开窗处往往是维护体系热工性能的薄弱环节,其大小、位置以及用材、构造等都需从生态优化的角度重新定位。遮阳是建筑被动节能的主要措施之一,其能有效降低进入室内的阳光辐射,并改善自然采光均匀度,是构成建筑外立面的一类重要元素。有研究显示,外遮阳措施节能效率可达10%~24%,而其造价仅占工程总造价的2%~5%,可被看作低投入、高效率的建筑被动式节能技术典范。[7]

(2)数字技术介入

在已经确定方案体量的前提之下,数字技术在细部层级的介入主要体现在性能评测结果数据的“控制深化”,例如运用参数化关联模型总体控制建筑表皮的生成,而生态模拟则为之提供了合理的数据来源,即表皮构件中各元素递变的“外力”,用以整体控制、干预界面的结构形态和呈现效果。

4.数字技术辅助绿色建筑设计策略归纳

数字技术辅助绿色建筑设计的策略,按照不同层级,可归纳如表3所示。

四、结语

影响建筑生态性能的主要策略基本在方案设计阶段确定,即初期的概念设计成果往往对建筑最终生态节能与否有较大影响。[8]无论从国家对建筑节能的硬性指标、国内目前的建筑能耗现状,还是从建筑师所肩负的社会责任出发,推行绿色低能耗设计都势在必行。数字技术是设计中的一股革新力量,其并非“宏大叙事”,而是以“局部渗透”的方式影响建筑研究及实践领域。除新的组织形式、形态关系创生外,其在建筑的生态低碳、结构优化、辅助施工等领域也极具潜力。而参数化技术将在建筑的绿色可持续方面发挥巨大价值,体现出社会及人类发展的关怀。

参考文献

[1]毛鸿霖.浅析计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计结合[J].科技传播,2010(12):191,193.

[2]胡玉梅.面向节能建筑设计的计算机能耗模拟[D].天津:河北工业大学,2007.

[3]申杰.基于Grasshopper的绿色建筑技术分析方法应用研究[D].广州:华南理工大学,2012.

[4]张承.面向建筑设计过程的能耗模拟分析—采暖地区居住建筑节能设计程序的开发[D].西安:西安建筑科技大学,2003.

[5]徐卫国.褶子思想,游牧空间—关于非线性建筑参数化设计的访谈[J].世界建筑,2009(8):16-17.

[6]张欢,杨斌,由世俊,等.遮阳板在建筑节能中的应用研究[J].太阳能学报,2005(3):14-18.

[7]胡深,冉茂宇,袁炯炯,等.关于居住建筑遮阳优化设计的探讨[J].建筑科学,2010(12):88-91.

篇4

关键词:现代绿色建筑;建筑设计;策略;发展

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

引言

绿色建筑是一种象征着节能、环保、健康和高效的人居环境,在生态学的指导下,运用建筑学的知识创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境。

一、现代绿色建筑的相关概念

1、绿色建筑的概念

绿色建筑就是为满足现代社会对建筑节能和环保要求提出的新理念。其定义为:在建筑生命周期过程中,通过对能源的有效节约、对资源的高效的利用,实现为人们提供安全、舒适、健康和高效居住空间的目的,从而使人与建筑、人与自然的和谐发展。绿色建筑的核心价值观是利用最少的资源,创造出健康无污染的室内外环境。

2、绿色建筑的设计的特点

我们所说的绿色建筑设计是指根据设计地区的实际情况,使用各种先进的技术,使得楼宇的自动化程度达到最佳状态,为用户提供更加健康和方便的生活环境,同时节约能源、水资源,使得建筑的自然成本、经济成本得到有效地控制。绿色建筑设计是一个复杂的系统工程,包含多方面的内容,涉及到很多学科的知识内容。在整个建筑的全寿命过程中,建筑设计的好坏对于建筑具有非常重要的作用。目前在建筑工程中,由于建筑设计不当在后期引起了很多不必要的问题。因此,绿色建筑设计时需要将建筑整个寿命周期的问题进行全面的考虑,不仅要为用户提供良好的居住环境,还要使得建筑的投资和运行成本得到有效地控制。

3、绿色建筑设计的原则

绿色建筑设计和原有的建筑设计有许多相同的地方,但是其又有一些自己独特的部分。在进行绿色建筑设计时,需要遵照一定的设计原则开展相关的设计工作。这些设计原则一般包括以下几个部分的内容,即:反馈性原则、整体性原则、共生性原则和可持续性原则。其中针对反馈性原则来说,反馈一般分为正反馈和负反馈。对于负反馈调节来说它是维持系统稳定的动力,而对于正反馈调节来说它是促进系统变化的动力。在实际工作中,需要根据反馈的情况对现有的工作进行适当的改进,保证工作能达到我们预期的效果。对于整体性原则来说,绿色建筑设计涉及到的专业和学科比较的多,在设计时需要多学科进行综合考虑,并在设计中协调各专业之间的关系,使得绿色建筑的整体性得到保证,使其可以真正的为人们的生活服务。对于共生性原则来说,绿色建筑在设计过程中,要充分考虑到其与周围环境及其他因素的关系,处理好其关系,使其在自身得到发展的同时,对环境和其他事物不会造成危害。对于可持续性原则来说,该原则要求现在的发展不仅要满足当代人的要求,还需要考虑到后代人的需求,不会对后代造成危害。在绿色建筑的设计过程当中我们同样需要遵循这个原则,保证绿色建筑满足现代人对于居住环境的要求,同时也不会对后代的生活造成不好的影响。

二、现代绿色建筑设计策略

1、因地制宜地选用材料

生态建筑的物质基础是生态材料, 生态建筑材料又称“健康建材”“环保建材”或“绿色建材”,指健康、环保、安全的建筑材料。生态建材是在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料,分为天然建材和人工材料。建筑设计中一方面积极采用现有的对环境和健康有益的新材料,以减少对环境的污染;另一方面适度使用现有地方资源来满足地方需要,减少对外来特殊材料的选用,应该更多地使用木材、竹材、石材等天然节能型材料。

2、自然通风设计策略

建筑物布局合理与否,直接决定着住宅区气候的好坏。自然通风是调节环境最有效和经济的手段。而影响自然通风效果的因素主要就在于建筑物的平面布局、立体设计及三维空间布局。因此,在自然通风设计时,必须全面了解住宅区的空气流动情况,是确保住宅区气候良好、通风情况合理的根本前提,有效提升建筑物内部的空气质量和热舒适度,住户无需增加任何投资,就能实现居室环境的健康舒适。

3、采光设计策略

夏日影响居室热环境的重要因素是由于阳光直射与热辐射,更是影响住户心里感受的因素之一。因此,应结合当地地理气候条件进行采光设计,经过认真计算,明确住宅区的建筑布局与单一住宅的关系,分析建筑群的遮阳及日照能否满足建筑物采光与遮阳的需要。建筑体型系数是由建筑物的表面积与建筑间的体积比值,且与建筑的热工性能有着紧密的联系。直面建筑的热耗要大于曲面建筑,当体积相同时,集中布局的建筑热耗要小于分散布局的建筑热耗,在具体设计工作中,应控制建筑物的层高,减少建筑外墙的面积,降低体形的凹凸变化,尽可能采取规则的平面形式。

4、可再生能源的循环利用

建筑外表面应考虑围护结构的热效率;设计规模恰当有效的供热、通风和空调系统; 充分有效地利用各种可选择的再生能源,形成与建筑空间使用配套的能源综合开发利用系统,建筑生活垃圾综合处理;从节能出发做好照明、器具设备和电气负荷的最优化设计;考虑建筑空间的建筑材料中易挥发的有机成分,尽量减少微生物生长的机会,提供新鲜的空气,创造易于接近日光和公共适宜的环境,同时要考虑室内空间维修和清洁材料挥发的化学成分对人体的影响;建筑构造使用可循环或带有可循环材料( 如钢材、铝材等) 的产品,考虑建筑构件和建筑设备的再利用,尽可能减少建筑垃圾;为建筑物主人使用可循环设施提供方便,通过中水的再利用和节水装置,使生活污水排放量降到最低;建筑屋顶、地面、门窗要进行隔热处理;广泛应用建筑采暖节能、制冷节能、通风节能、照明节能等建筑节能技术。

三、绿色建筑设计的发展方向

1、绿色建筑设计的科学化方向

1.1 充分合理的开发建筑所用土地

我国是世界人口大国,人口稠密,只有充分的使建筑的所占土地,才能够在有限的土地上,构建一个合理的绿色建筑。绿色建筑对于土地的利用,强调节约利用土地,充分的利用周围的配套设施,避免重复建设,同时,结合我国的情况、周边地铁等因素,充分利用地下空间。地下空间的开发,不仅能够更充分的利用有限的土地,更可以在一定程度上改善地面的环境,节省空间。

1.2 利用可再生绿色能源

节能减排在绿色建筑中的应用主要体现在非自然能源的应用与自然能源的应用这两个大的方面。非自然能源主要包括电能、热能、化学能、生物能等能源,而自然能源主要包括太阳能、风能、水能、地热能等能源。其实二者并没有严格的界限,在一定条件下,二者是可以单向转化或是双向转化的。

2、绿色建筑设计的系统化方向

城市的建设,并不是由一个个相对孤立的建筑构成的,而是由相互关联的一组建筑组成。但现阶段我国城市的建筑,却大都是每个建筑自立门户,相互孤立,这样的建筑,会给城市造成视觉混乱,同时也会破坏城市人流的连贯性。这就要求绿色建筑的设计,要有其系统性,构建一个连贯的、相互关联的建筑组,而不是各个相对孤立的建筑。建筑首先应该是城市的一部分,与城市公共空间相连接。其次是要有合理的功能布局和好的建造质量,根本不用刻意去引人注目。做到了这些,起码就向完美走出了第一步。一旦有机会进入一个建筑,进而使用一个建筑,对它的认识就不会仅仅停留在外形上。

同时,绿色建筑的系统化,还指各种方式的系统化使用。只有综合利用各种措施,使各种节能减耗手段充分的结合成为一个整体,才会更好的体现出绿色建筑的特点。绿色建筑的规划设计是一个完整的科学体系,这个体系是多专业跨学科的、保证自然系统安全和人类社会可持续发展的交叉学科体系。

结束语

随着我国社会、经济的发展,建筑行业正处于鼎盛的发展时期。我国要实现可持续发展,作为资源消耗大户的建筑业就必须走现代绿色建筑之路。让越来越多的绿色建筑、绿色社区、绿色城市构成我国未来希望的发展前景。

参考文献

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关键词:绿色建筑;评价标准;生态环境;建筑设计

中图分类号:TU201.5文献标识码:A

环境与发展是人类社会永恒的主题。可持续发展作为当代人类社会的发展战略已被世界各国所公认并成为人类共同的抉择,保护生态环境、实现可持续发展已成为世界性紧迫而艰巨的任务。绿色建筑作为人工创造的空间环境,与自然生态环境密不可分,它是以建筑、人、自然环境相协调发展的三位一体的建筑体,又称之为生态建筑、可持续发展建筑和节能环保建筑。这种类型的建筑,室内外布局合理,根据自然条件和依靠人工手段尽可能地利用自然资源、节能资源创造健康舒适的生态环境,减少使用不可再生材料,降低对生态环境的破坏,平衡人类向大自然索取与回报之间的关系。与传统的建筑相比,传统建筑体系是不可持续的,是污染环境、造成生活质量下降的体系。而绿色建筑是绿色环保理念与先进建筑技术、产品应用相融合的共同体,是一种象征着节能、环保、健康、高效的人居环境,以生态学的科学原理指导建筑实践,创造出的人工与自然相互协调、有机统一、良性循环的建筑空间环境,它是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。目前,绿色建筑已成为建筑发展的前沿和主流。

1.绿色建筑的概念和特点

绿色建筑是建筑行业的崭新概念,它并不是单指通过种植植物绿化的建筑,而是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,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。 绿色建筑提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间, 并尽最大限度地回归自然,保护环境减少能耗,最大限度地利用天然条件通过人工手段创造舒适的环境,同时又要严格控制和减少对于自然资源的占有,确保自然索取与回报之间的动态平衡。绿色建筑的基本内涵可归纳为:减轻建筑对环境的负荷,即节约能源及资源;提供安全、健康、舒适性良好的生活空间;与自然环境亲和,做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。 总之绿色建筑的特点是;节能能源,节约资源,回归自然。

2.绿色建筑的评价标准

在我国,绿色建筑评价采用标准条款符合性检查的形式,即绿色建筑评价指标体系,根据达到的数量和类型的不同,将绿色建筑分为一、二、三星级。目前,绿色建筑标识的对象包括住宅建筑和公共建筑。绿色建筑标识按阶段阶段又分为设计阶段标识和运营阶段标识。

绿色建筑评价指标体系由节地于室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、绿色施工和运营管理七类指标组成。每类指标包括控制项、一般项与优选项。福建省二星级绿色建筑评价应满足所有控制项的要求,一般项和优选项要满足规定的达标项数。其定性条款评价结论为通过或不通过。对有多项要求的条款,各项要求均满足方能评为通过。二星级绿色公建达标数要求是:节地于室外环境4项、节能与能源利用9项、节水与水资源利用4项、节材与材料资源利用5项、室内环境质量4项、绿色施工14项和运营管理8项。

3.绿色建筑的设计原则从本质上讲,绿色建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的建筑发展观。在实践中的绿色建筑设计应当遵循以下原则:

和谐原则:建筑作为人类行为的一种影响存在结果,由于其空间选择、建造过程和使用拆除的全寿命过程存在着消耗、扰动以及影响的实际作用,其体系和谐、系统和谐、关系和谐便成为绿色建筑特别强调的重要和谐原则。 适地原则:任何一个区域规划、城市建设或者单体建筑项目,都必须建立在对特定地方条件的分析和评价的基础上,其中包括地域气候特征、地理因素、地方文化与风俗、建筑机理特征、有利于环境持续性的各种能源分布,如地方建筑材料的利用强度和持久性,以及当地的各种限制条件等等。

节约原则:重点突出“节能省地”原则。省地就要从规划阶段入手解决,合理分配生产、生活、绿化、景观、交通等各种用地之间的比例关系,提高土地使用率。节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然资源,包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等,减少对于不可再生资源的使用。在建筑设计中结合不同的气候特点,依据太阳的运行规律和风的形成规律,利用太阳光和通风等节能措施达到减少能耗的目的。 舒适原则:舒适要求与资源占用及能量消耗在建筑建造、使用维护管理中一直是一个矛盾体。在绿色建筑中强调舒适原则不是以牺牲建筑的舒适度为前提,而是以满足人类居所舒适要求为设定条件,应用材料的蓄热和绝热性能,提高维护结构的保温和隔热性能,利用太阳能冬季取暖,夏季降温,通过遮阳设施来防止夏季过热,最终提高室内环境的舒适性。 经济原则:绿色建筑的建造、使用、维护是一个复杂的技术系统问题,更是一个社会组织体系问题。高投入、高技术的极致绿色建筑虽然可以反映出人类科学技术发展的高端水平,但是并非只有高技术才能够实现绿色建筑的功能、效率与品质,适宜的技术与地方化材料及地域特点的建造经验同样是绿色建筑的发展途径。

4.工程案例

在本人负责的厦门市节能中心办公楼项目中,根据建设单位职能特点,本项目将建设成为厦门地区二星级绿色建筑节能示范楼,本人以《福建省绿色建筑评价标准》为蓝本,借鉴福建省绿色与节能研究所综合示范楼经验,采用多种绿色建筑产品和先进建筑技术,精心设计策划,将本项目建成厦门绿色建筑示范工程。办公楼地上为三层,地下一层为汽车库,总建筑面积2700m2, 呈规整矩形,坡屋面,办公楼虽小,但浓缩了绿色建筑设计技术和产品的诸多方面,节水、节电、节能、节材,环保。

5.实施策略

4.1.地下室采光通风

地下室共680 m2,功能为汽车库,采光要求不高,设计中采用了4组导光管日光照明系统,其原理是将太阳光自然光通过镜面反射材料多次折射引入地下室,其凸出地面的凸透收集镜能够将不同时刻的太阳光线进行收集导入管中,从而为地下室获得均匀稳定的光线输入。其特点是具有长距离的光线传输,高真实的颜色再现和具有灵活的角度调节能力,并能够平衡过强太阳光和采集低角度光线。白天基本不用开日光灯,节电效果明显。为增加通风效果,地下室采光和通风一般较难解决,我在地下室两侧均设有采光通风井,自然光可以通过采光井进入地下室,并有利于自然通风。

4.2.雨水回收系统

结合建筑和场地特点,设计雨水回收利用系统,其原理是将屋面和地面的雨水通过透水地面导入盲沟收集,经处理后用于绿化浇灌,冲洗厕所等,雨水利用量预计可达总用水量的40%。

4.3透水混凝土

通过花格植草砖和采用透水混凝土地面,室外透水地面面积比可达40%以上。透水混凝土地面下设有盲沟收汇集雨水至污水处理井,经简单沉淀多虑可作为中水使用。

4.4.屋面绿化和立体绿化

建筑局部平屋面采用种植屋面,能够达到良好的隔热效果,种植土厚度不宜小于50cm,在种植植物品种选择上,注重福建本土植物特点,选择耐旱能力好、抗病虫害强和成活率高的品种,形成以草本类和低矮灌木类为主,藤本植物为辅的屋顶绿化体系。在建筑东西外墙上设有立体绿化,把大自然花草植物与建筑相结合,使人身心放松,如置身大自然之中。

4.5.外墙自保温系统

外墙采用福建省内较普遍使用的填充墙材料,为起到示范作用,一至三层分别采用加气混凝土砌块墙、煤矸石烧结砖和淤泥砖、粉煤灰陶粒砌块、隔热混凝土砌块等多种墙体材料作为对比和材料推广。共同组成建筑围护结构自保温体系。

4.6.节水器具

办公楼用水均采用节水型器具,可比传统用水器具耗水量明显减少,另可在较长时间内免维修。

4.7.节能照明

办公楼内全采用细管三基色荧光灯、紧凑型荧光灯,部分采用LED等照明,配合雷达动静探测器、人体移动感应器等,能够合理有效降低照明能耗。

4.8.水源热泵多联机系统

采用地下水水源热泵多联机系统对办公楼制冷。水源热泵多联机系统除具有传统多联机系统的使用和灵活控制外,还具有以下特点:采用稳定的地下水源作为冷热源,系统能效比较高,且运行不受天气变化的影响,运行稳定,另水源热泵多联机主机结构紧凑,外形小巧,不含冷却塔等设备,具有低噪音、安装灵活、节省空间等特点。

4.9.废弃包装板利用

建筑大厅内墙装饰采用汽车汽车4S店废弃包装板,实现可利用废弃材料的合理利用。

4.10.废弃混凝土试块利用

建筑地面局部采用实验室废弃混凝土试块作为铺装材料,实现废物利用。

4.11.太阳能热水系统

建筑屋顶安装太阳能热水系统,满足建筑热水的使用要求,目前福建省太阳能热水利用技术包括陶瓷型太阳能集热器,平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器等。

4.12.太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电是建筑可再生能源利用的主要途径,在坡屋面上安装太阳能光伏发电系统,所发的电供建筑走廊和卫生间使用。

4.13.大开间办公及灵活隔断设计

建筑室内在保证使用前提下,充分考虑多布置大开间办公室,尽量少用隔断、不用隔断或灵活隔断。灵活隔断可在拆装后不影响周围空间使用,并能够循环重复利用,节约材料。

4.14.自流平技术

建筑大开间办公室采用环氧树脂自流平技术,具有整体无缝、平整亮丽、经济实惠、易清洁易维护、耐磨、施工快捷等优点。

4.15.透水砖及植草砖

场地内停车场大量采用透水砖和植草砖,增加场地透水能力,并形成风格明快、美观大方的铺装效果。

4.16.固定外遮阳构造

建筑构件遮阳是众多遮阳技术中性价比最高的形式,充分利用自身构件达到遮阳效果。

4.17.电动垂直和斜伸臂遮阳帘一体窗

采用电动或手动遮阳帘,能有效改善室内热环境降低空调能耗,增加室内舒适度。

4.18.内置百叶中空玻璃窗

由室内手动控制实现百叶打开、收拢、及任意角度调整,操作简单,维护方便。

4.19.外窗采用建筑门窗节能性能标识认证产品

4.20.采用商品砂浆

4.21.室内使用环保装修材料

4.22 室内空气质量监测系统

建筑室内设有空气质量监测系统,通过监测室内温度、湿度及CO2 浓度,实现与新风系统联动,满足室内舒适度要求。

4.23绿色环保装修

4.23绿色施工

绿色建筑在建设中,应在保证质量、安全的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境的负面影响,实现四节一环保的施工活动。

6.结语

绿色建筑是建筑发展的主流和社会发展的需求,因此要根据不同地区的自然特点加强绿色建筑的普及与推广。本方案配合其他绿色建筑实施策略经有关专家审核,认为能够达到二星级绿色公建要求,有较高实用性,可作为示范推广。绿色建筑实施之路漫长而艰辛,建筑设计人员应逐步提高绿色建筑设计的综合能力,提倡各种新型建筑生态技术在设计中的应用,加大绿色建筑的研究,对提高人们的生活品质,改善人们生活的环境,进一步实现低碳、零污染、低排放的目标,都将对环境保护和能源利用产生深远的现实意义。

参考文献

[1]福建省工程建设地方标准.DBJ/T13-118-2010, 福建省绿色建筑评价标准[S].

[2]饶戎.绿色建筑[M].中国计划出版社,2008.

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关键词:绿色建筑给排水节水

中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:

随着可持续发展理念的深入,绿色建筑成为我国建筑领域推崇的建筑模式,其必将成为国内未来建筑的趋势。为了在建筑全寿命周期中最大限度地节约资源、减少污染、保护环境,为人们提供舒适健康的生活空间,应该时刻将绿色建筑节能理念运用到建筑系统设计过程中,本文以绿色建筑给排水设计的节水为例进行探讨。

1 绿色建筑给排水概述

绿色建筑的给排水主要包括人们生活、生产、环境、游乐、卫生、水景及绿化等方面的给水和排水。绿色建筑的给排水设计的节水策略是确保绿色建筑节水的重要因素,作为绿色建筑给排水设计的工作人员,要清楚认识到给排水的节水设计对绿色建筑的重要性,从而为更好地实现给排水设计的节水继续努力【1】。

2 绿色建筑给排水设计的节水策略

2.1水源的开发利用

中水回用。中水主要是指来源于绿色建筑、人们日常排除的生活废水和污水。生活废水主要包括洗衣排水、冷却排水、盥洗排水、厨房排水及沐浴排水等杂排水,一般来说,不含厨房排水的杂排水是优质杂排水。中水是优质杂排水经净化处理后达到规定水质标准的,且可用于市政、生活及环境等的非饮用水。我国建筑给排水中,生活废水中住宅用水70%、饭店宾馆用水86%、办公楼用水41%,如果将这些生活废水收集并净化处理为中水,便可以用于道路清洁、建筑施工、绿地浇灌、冲厕、景观等等,这样以来中水替代了等量的子来说,大大地节约城市供水量。

雨水利用。雨水利用是将小区地面或建筑物屋面的雨水收集并进行一定的净化处理,获得符合规定水质标准的水,并将其用于日常生活中。经过净化处理的雨水也可用于道路清洁、建筑施工、绿地浇灌、冲厕、景观。但是应该注意的是,小区地面雨水初期COD浓度比较大,所以其处理工艺极为复杂,但建筑物屋面雨水质量较好且径流量较大,与小区地面雨水相比更符合利用的标准,所以,建筑物屋面雨水的利用价值远远高于小区地面雨水。建筑物屋面雨水收集步骤:①屋面雨水通过导管引流至地下,最终进入雨水沉砂池;②沉砂池中的雨水引流至蓄水池,使用水泵引流至杂用水蓄水池;③对雨水加氯消毒,之后引流至水管道系统【2】。

2.2使用节水型的卫生设备及器具

节水淋浴。目前,常用的节水型淋浴是冷热水混合的淋浴器,该淋浴器配备有恒温装置,可以事先设置温度,之后根据设置的温度启动扳手,此时可以精确地调节水的温度,同时降低调水时间【3】。另外,常见的定量停止水栓淋浴器可以事先调节淋浴所需的冷、热水量,若设置的用水量用完之后便可以自动停止淋浴,这种淋浴器有效地节约了水资源。

节水水龙头。绿色建筑给排水工程中,水龙头是使用量最多,应用范围最广的一种盥洗用水,目前,多以陶瓷阀芯水龙头为主。陶瓷阀芯水龙头密封效果较好、使用寿命较长,在同样静水压力下,这种水龙头的出流量小于普通水龙头,节水率约为21%至32%。重启水龙头是目前国外广泛应用的节水水龙头之一,其既可以避免溅水,又可以节约用水,另外自闭式和感应式水龙头在节水方面也有其独特优势,与重启水龙头一起,三者具有极强的推广价值。

节水厕所。厕所是绿色建筑给排水设计中重要的组成部分之一,除了将中水作为冲洗厕所用水之外,其他各类节水设备也层出不穷,比如,感应性自动冲水设备。近年来,美国推出一种免冲洗型坐便器,这种坐便器不需要水资源,且无异味,这种设备既降低了用水量,同时也减少了处理污水费用【4】。

2.3使用新型的管材和阀门

以往较常用的建筑给排水中,常用建筑给水管是镀锌钢管,这种管材一般在使用一段时间之后会有锈迹,从而造成水污染,另外,如果管内的水长期不用,如果再次使用的时候回放出锈水,这也直接造成了水资源的浪费。还有,当镀锌管接头处出现锈蚀的情况下,除了带来渗水漏水的现象,还会带来安全隐患。近年来,随着我国科学技术的不断发展,各种新型管材层出不穷,常见的有PPR管和PE管等,使用PPR管和PE管等这类新型管材,一方面可以减少水污染,提高用水的安全,另一方面有效地改善了水资源浪费,降低成本费用,提高管材的使用寿命。

2.4科学合理地设置消防水池

我们常见绿色建筑消防用水和生活用水共用一个水箱,水箱中存有定量的、用于消防的储备水,为了确保水质符合规定的生活用水标准,对水箱要进行定期的清洗,然而在放空清洗水箱的过程中会产生水资源浪费,同时会增加清洗水池和处理生活用水的成本,产生消极的经济效益,从这个角度上讲,应该将消防水池和生活用水分开。若将社区水池和消防水景和游泳池相结合便可以实现一水多用,有效地提高水资源的利用率。在绿色建筑群或者社区中要尽可能地实现消防水池和加压水泵共用,这样在减少因消防加压给绿色建筑给排水带来难题的同时,可以有效地节约设备维护费用,最终实现遏制水资源浪费的现象【5】。

3完善热水供应循环系统

人们生活质量和水平在不断提高,建筑中集中热水供应系统得到了广泛的应用,同时建筑热水循环系统质量变得越来越重要。目前,较多的集中热水供应系统有比较严重的水资源浪费现象,常常体现在开启热水供应装置之后,不能及时地获取适宜温度的热水,只有在放掉一部分的冷水后才能正常使用,被放掉的这一部分冷水没有产生其应有的价值,因此被称为无效冷水,无效冷水的浪费是有给排水施工、设计和管理等多方面因素造成的,比如,给排水系统设计过程中没有考虑到热水循环系统多环路阻力,水循环在靠近加热设备环路中出现短流,从而造成远离加热设备环路里的水温下降;热水管网布置不合理,致使混合配水装置冷热水禁水压力相差悬殊,如果冷水压力大于热水压力,会造成配水装置要流出较多冷水后才能实现温度的正常。从上述各因素方面考虑,绿色建筑的热水跟那个应系统应综合考虑工程成本和节水效果,根据建筑标准、性质及经济条件等具体情况选择使用合理实用的水循环方式,将无效冷水的现象控制在最低。

4结语

随着我国社会的发展,绿色建筑理念成为未来建筑行业的主导理念,绿色建筑势必会成为建筑业的主要发展趋势。给排水在绿色建筑中拥有较大的潜能,能够在满足人们用水需求的前提下,从节水的角度优化给排水系统的设计,使得绿色建筑具有可持续发展的前景,这也顺应了时展的潮流。每一个绿色建筑给排水设计人员都要从合理用水、节约水资源的角度出发认真设计给排水系统,促进绿色建筑行业的进一步发展。

参考文献:

[1]孙志魁.我国绿色建筑给排水节能新技术的应用新探.中国新技术新产品.2012,09(01):45.

[2]李倩.绿色建筑给排水设计的节水途径探析[J].企业导报.2012,07(01):273.

[3]张雪峰,李伟.节水节能技术在建筑给排水中的应用及发展[J].2007,33(25):210-211.

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【关键词】高层建筑;绿色建筑;绿色策略

随着社会经济的发展,人们思想意识的提高,越来越注重在生产生活中使用绿色环保技术。这是实现社会可持续发展战略的基础,是保持人与自然和谐统一的根本保证。奉行绿色策略在建筑设计行业也运用的非常普遍。因为高层建筑的规模和发展是一个城市实现城市化的标志,是反映一个国家经济水平的重要指标,是反映综合国力的基本条件之一,所以高层建筑的绿化策略是所有人都应关注和重视的关键问题。在世界范围内,我国的技术水平还比较低下,关于绿色战略的内容还不够完善,只有在不断地实践过程中总结经验,借鉴其他国家的绿化数据,才能形成一套符合我国实际的、系统的绿化策略。

一、绿化策略的结构特点

高层建筑的发展,是一个城市趋于成熟和现代化的标志,到目前为止,建筑行业一直是我国的热门行业,高层建筑工程也是炙手可热的项目。但是随着个人的经济水平的提升,人们已经意识到绿色环保技术的重要性,不仅是对人体的健康有益,还促进了城市的可持续发展。尤其是过度开发有限资源之后,我国开始面临资源紧张和气候变化的双重挑战,环保的建筑设计更加深入人心。绿色建筑的理念已经成为了社会可持续发展的必然趋势。不仅是对土地资源的利用率上,在建筑材料等方面也有了更多新的要求。

二、超高层建筑设计绿色策略应用的必要性

为推动节能、低碳环保理念,为应对政策和市场需求,绿色高层建筑已成为一种必然趋势。在建筑物的生命周期中尽可能减少能源消耗,高层建筑比传统的建筑室在这方面有明显改善,不仅大大减少了对周围环境的影响,而且在实际使用中可以高效和稳定的保持低碳和可持续发展。从以往经验可以看出,绿色的高层建筑从设计、施工,到运营等多方面部比普通建筑绿色环保的效果有了很大的改善。因此绿色超高层建筑的发展有利于真正实现绿色生态可持续发展。

三、设计要点

随着科技水平的不断进步,高层建筑的发展也得到了明显的加快。尤其是近几年,高层建筑如雨后春笋般矗立在城市的各个区域。随着人们环保理念的改变,高层建筑在设计上也随之改变。节能环保的建筑设计已成为了建筑行业发展的必然趋势。然而高层建筑的绿色战略设计上有哪些设计要点呢?几下我们将逐条进行探讨。

1.空间组织

高层建筑的分布是反映一个城市城市化进程的重要标准,是评判城市技术水平的一项重要指标。因此,我们一定要注重对高层建筑的设计方案的合理性。随着人们经济水平的不断提高,更多的人群不仅仅满足于物质上的满足,更追求健康环保的绿色建筑设计。所以,高层建筑的设计应该加入绿色理念,合理安排窗户的大小,采用通透性好的玻璃,从根本上减少能源的消耗。同时,高层建筑在使用过程中亦存在着很多的风险,对建筑技术的要求也更高,在面对台风、暴雨等强烈气候时,要保障建筑物的安全可靠,设计排风口、排水口等基本设备。高层建筑毕竟是展现一座城市风貌的重要标志,所以在外观设计上一定要美观大方,结构上布局合理,协调各楼层的装修效果,使之形成和谐的视觉效果。突出城市的特色理念,让建筑物符合城市的发展特征,显得生动、丰富,以满足人们的审美要求。而且可以充分的利用地底空间,建造类似停车场的场所,来缓解土地资源紧张的问题,这样的设计不仅完善一栋建筑物的综合功能,而且还让住户在居住过程中觉得舒适、自在。

2.顶部设计要求

超高层建筑顶部是构成城市天际线的重要因素之一。造型独特的顶部设计对超高层建筑的整体形象起着画龙点睛的作用,并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的一个重要标志。建筑物的顶部与主体立面形成退台,这就需要通过增加高度来进行视觉修正,运用“隐蔽”的手法,采用高高的女儿墙.高层建筑的顶部需要一定的功能用房。顶部不仅设置了设备用房,还特别设置了一个空中会所,集休闲、娱乐、餐饮于一体。即解决了隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能.又使人能感到前所未有的大气之感,一览众山小的气魄。

四、结构体系

人们在选择居住的建筑物时,最优先考虑的条件就是建筑的安全性、坚固性。因为气候是反复无常的,像地震等自然灾害也不知道什么时候会发生,如何在遇到自然灾害时提高自身的安全指数,就成为了人们关心的问题。所以对高层建筑物的设计方面,关于结构体系的合理安排就十分必要了。由于高层建筑物的结构复杂,个楼层之间的结构安排也会根据主人的需要装修成不同的类型,但是我们依然可以提出同样的安全策略,比如说是在墙体材料的运用方面,应使用抗震性强的结构;装修材料也尽量选取弾塑性强的材料。这虽然增加了成本的投入,但是大大增强了房屋的安全性,给人身安全提供了物质保障。

五、建筑节能多元化

超高层建筑的能耗为一般建筑的数倍 这是个综合性的课题.包括新能源的开发和应用;选择低能耗的设备;智能化的管理. 有效利用自然资源和管理资源,使建筑和设备方面的寿命成本最小,减少污染并达到可持续发展。从建筑设计角度讲,群体布局、单体设计、构造处理部是节能的关键。

生活热水系统为全日供应热水,供应对象为主楼8——20层酒店客房.附楼的酒店式公寓、裙楼内的餐厅、厨房热源采用各自独立热泵机组及热回收空调机组供热,裙楼屋顶的泳池、员工的淋浴间采用太阳能热水器供应热水,中央空调系统的设置:地下l层超市,裙楼,主楼8——20层酒店客房,21层设备办公层,52层空中会所,附楼8——28层酒店式公寓。

主楼酒店客房及附楼的酒店式公寓均采用风机盘管加新风的方式,为了尽量减少中央空调的使用.主楼2250层高级公寓均采用分体空调、工作自行控制. 面积约3500种,节能效果显著,分体空调的室外机隐藏在“凹槽”处,立面用格栅遮挡,即美观又实用。

六、结语

高层建筑的绿化策略是一项非常有意义的研究项目。它既满足了人们节能环保的要求,有节省了资源利用率,促进了社会的可持续发展。在美化环境的同时,优化了效率和效益。它是逻辑学和美学的有机统一,是技术进步和城市发展的表现。以目前来看,绿色环保战略在建筑行业的运用前景还十分广阔。

参考文献

[1]林鹏飞,王晓胤.绿色建筑的可持续发展[J].经营管理者,2011(06)

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关键词:绿色策略;医疗建筑设计;应用

Abstract: medical building design is a professional strong public architecture design, how to do in the design process layout is reasonable, save energy and reduce land, close to nature, is each medical architecture design personnel have to carefully think about and discussed as a problem. Green strategy in the medical building design, the application to have very great help to solve the above problem, open up a new situation of medical architecture design, be worth us energetically advocate and widely used.

Keywords: green strategy; Medical building design; application

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号

近年来,随着人们节能环保意识的增强,“低碳”、“绿色”的观念渗透到社会和经济建设的各个领域。在建筑行业,也出现了“绿色建筑”的最新理念。在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源、保护环境、减少污染,与此同时,给人们提供更加健康、舒适的使用空间,实现人与自然的和谐共生,是绿色建筑的基本内涵。作者就医疗建筑设计中的绿色策略的应用,谈一下自身肤浅的见解,以期与同行交流探讨。

一、自然采光和通风

医疗建筑设计中,在节省能源的同时,还要充分考虑到人们的舒适程度。自然采光和通风作为影响人们舒适度的两个重要因素,在设计中应该得到充分考虑。自然采光和通风好的建筑可以实现室内温度和湿度合理调控,减少空调耗能和用电照明。要想形成良好的自然采光和通风环境,需要在设计中保证以下几个方面:

1.要保证医疗建筑南北向为主,南偏东5°-15°为最佳角度。

2.要选择合理的开口位置和面积,这样有利于促进夏季空气流通。

3.要注意控制冬季的气流强度,防止热交换过于频繁影响室内温度。

4.影响自然采光的因素有很多,周围建筑的反射情况、窗户的面积、材质、朝向、倾斜度等,都是影响自然采光的因素。设计者应该根据医疗建筑具体的地理环境、日照条件和周边环境,合理设计,提高自然采光率。

二、实现人与自然协调发展

对于医疗建筑来说,良好的环境能够缓解患者的紧张情绪,愉悦身心,有利于他们的康复;同时,良好的环境也能使医务工作者心情愉快,提高工作效率。在医疗建筑设计中,要促进人与自然的完美融合,协调发展。通常来说,在设计中我们要注意以下几个方面:

1.要保护自然。在医疗建筑设计过程中,要注意保护自然环境,避免破坏生态平衡。

2.要利用自然。对于太阳能、风能等可再生的新能源要合理利用。同时,要利用水资源、绿化带等无公害的自然资源,给人们提供美的享受和生活上的方便。比如,在道路两旁种植杨树、柏树等,夏天可以遮阳挡雨,冬天可以防风保暖;通过不同形状、高矮、颜色的植株的搭配,构成律动的风景,使人赏心悦目,心旷神怡。

3.防御自然。在医疗建筑设计中,要根据当地的气候特点和地质情况,有针对性地提高建筑物防御自然灾害的能力。

4.引入自然。在医疗建筑设计中,要将阳光、植物、天空等自然因素与室内环境结合起来,让医生和患者亲近自然,融入自然。

三、合理布局 节省空间

随着我国人口增多和城市化进程的加快,建筑用地的面积与人口之间的矛盾日益加剧。在医疗建筑设计中,要充分考虑这一因素,合理布局,争取提高空间使用效率,降低土地使用面积。

针对上面的情况,很多大型综合性医院纷纷采取了集中式布局的设计模式。这种布局模式基本上可以分为水平集中式和垂直集中式两种。然而,在节省土地的基础上,也不能过分集中。在设计中还要考虑到具体空间的具体用途,区别对待。像医技科室通常为门急诊、住院部资源共享,可以进行集中布局,这样不仅可以节省空间,降低建筑成本,更主要的是还能够方便病人看病就医。而像其他不适宜采用大进深的平面和高层集中式布局的空间设计,则建议采用低多层高密度的布局,并尽可能采用自然采光通风来实现高效和节能的目的。

四、交通便利 通行舒畅

医院作为人流进出密集的地区,且作为保证人们生命与健康的服务机构,必须保证交通线路的通畅。这不仅关系到就职医生上下班是否便利的问题,更主要的是关系到患者就医是否方便快捷,尤其是重症患者,能否第一时间得到救治的问题。在医疗建筑设计中,我们通常将交通情况分为车流和人流两种,车流包括急救车流、门诊车流、出租车流和服务车流;人流可分为医护工作者、门诊患者、急救患者和探视家属。在医疗建筑设计中,我们可以从以下几个方面来考虑解决医院外部的交通问题:

1.总平面设置可以考虑将急诊和门诊口分开,单独留出急诊的快速通道,方便急诊患者就医。

2.将主入口设在2楼,这样可以将人车分流,人和车分别选择不同高差的道路,形成立体交叉,避免拥堵。

3.留出医护人员的专用进出口,实现医患分流。

4.将机动车停车场设置在地下,实现人车分流。

五、优化病房护理模式 坚持具体情况具体分析

目前,在大多数医院的护理单元,还沿用中廊式建筑模式。然而,随着建筑技术水平的提高和医院规模的扩大,复廊式护理单元在全国各大医院也不断涌现。各种建筑模式都有其自身的优势和劣势,比如开放式护士站护理单元模式具备平均巡视距离最短,并且与各病室的距离基本相等,且易监性最好的特点;而复廊式具备平均巡视距离比中廊式短,易监性好,但如果均设天井则巡视距离的优越性明显降低等特点。这就需要医疗建筑设计人员根据具体情况,选择合适的护理模式,以达到提高空间利用效率和医护人员工作效率的目的。

六、因地制宜 革新技术

在医疗建筑设计中,要根据不同的气候、经济、人文等需求,做到因地制宜,利用最新的建筑技术,提高建筑的使用功能。针对我国大部分地区冬暖夏凉,四季分明的特点,医疗建筑设计对于以下施工技术的应用比较广泛:

(一)利用中庭 调节问题

首先,在冬季,中庭是一个封闭的大暖房,在“温室作用”下,成为医疗建筑环境的热缓冲空间,起到保温节能的作用。

其次,在春秋过度季节,中庭是一个敞开的空间,使室内形成良好的通风环境。

最后,在夏天,中庭是一个通风良好的大凉棚,通过在中庭上设置百叶遮阳板,起到遮蔽阳光照射的作用。同时,中庭上的天窗还可以形成自然风。

(二)遮阳板系统

遮阳板系统的最新技术的应用,满足了遮阳板系统在医疗建筑设计中既要遮挡夏天的直射阳光,避免室内温度过高,又要保证冬季的日照和阴雨天室内的光线的要求,大大提高了建筑的舒适度。

结束语:

总之,绿色策略在医疗建筑设计中的应用,对于提高建筑使用者的舒适程度、减少能源消耗、提高土地使用效率、实现人、建筑与自然和谐发展等意义重大。绿色策略在医疗建筑设计中的应用,是医疗建筑发展的必然趋势,我们应该继续加强这方面的研究,促进医疗建筑行业可持续发展。

参考文献:

[1]沈晋明,俞卫刚.浅谈医院冷热源及其系统设计[J].暖通空调,2009.

[2]张志勇,姜涌.从生态设计的角度解读绿色建筑评估体系[J].重庆建筑大学学报,2006(4).

[3]刘超,沈晋明.绿色医疗建筑的评价[J].洁净与空调技术,2010.

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关键词:生态建筑;建筑设计;设计分析

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

从生态建筑设计目标角度来看,生态建筑为减少对生态平衡的负面影响,根据规模差异,建筑可以视为不同尺度范围的生态子系统。在整体论生态设计思想背景下,建筑作为一个开放的生态次级系统,在设计过程中需探寻建筑全生命周期同周围生态环境的适应关系,进行横向与纵向全方位整合设计以提高生态效率、降低负熵流输入对区域生态平衡的危害。

一、整体生态平衡视角下的生态建筑整合设计策略

生态是指生物同其生境之间的相互关系、相互作用,即物种在某一生态系统中的生存方式或功能角色,包括:1.理化适应范围;2.使用资源;3.同其他成分相互作用;4.能量流和物质循环中扮演的角色。在生态学家看来,组成一个生态系统的各种生物及非生物成分并无“生态”与否的区分度,关键问题在于其在生态系统内的能量流和物质流中所扮演的角色及其作用程度,所有组成成分间的相互作用能否保持系统整体的动态平衡状态。

从维护系统整体生态平衡目标的角度出发,生态学理论从空间维度和时间维度全方位影响到生态建筑的设计内容和设计过程。在空间维度上,要求建筑师关注建筑系统的能量与物质的流动方式,有机整合建筑与环境的关系,节约能源和资源,有效地降低生态系统负熵流的输入。这一要求包括从微观场地范畴考查建筑对基地生态系统的空间置换影响,以及由此带来的空间异质性变化;从宏观环境范畴应全面分析将建筑技术系统的适宜度评价放到对系统生态平衡影响的背景前,既要关注技术措施的单体建筑效率,又要重视不当“生态技术”有可能带来的整体生态环境的负面影响,避免产生整体生态系统范围内高能耗的“零能耗”伪生态建筑。在时间维度上,则要求建筑师一方面从整体系统范畴了解生态建筑全寿命周期的能量物质流动的动态环境影响,另一方面从建筑系统内部引入时间因素动态分析,采用灵活高效的适应性设计策略,达到长效多适的建筑目标,并且相应降低大量建设带来的负面环境影响。

二、生态建筑技术系统的整合设计策略

技术系统整合设计的基础是建筑师必须很好地理解各项技术系统的性能、经济因素、运行模式等多方面的系统特征,以保证整合建筑系统中每个子系统能够各司其职,用其所长,作为复杂系统的生态建筑设计,需要建筑师加成的设计思维方式,而在生态技术模式选择的组合过程中,则更倾向于推理分析的逻辑判断方式。

首先,建筑师需要满足生态建筑技术模式之间功能协调的基本要求,即达到整合设计的性能目标。性能的整合包括独立技术模式的功能复合和功能叠加。其次,建筑技术模式硬件之间需达到空间整合的基本要求,这实际上是建筑设计的基础性问题。日趋复杂的技术设备构件系统在同一建筑空间内以特定方式相互联系,各种构件之间需做到和谐共存,这包括设备空间的建筑整合,设备构件的物理整合等内容。最后,对于建筑师而言,另外一个很重要的整合设计目标是技术系统的视觉整合。建筑所有可见的构件构成建筑的整体形象,生态建筑复杂设备系统的技术要求和建筑师的美学诉求,需要一种理性的整合策略。

生态建筑的整合设计策略抛弃建筑构件系统彼此相对独立、各司其职的机械运行模式,而是从系统整体角度出发,分析各技术系统间的协作关系,从性能、空间和视觉三方面研究技术子系统间的协作问题,从而形成建筑系统整体高效协同运行的技术模式。

三、生态建筑设计过程的整合策略

现代建筑运动之后,建筑技术系统日趋复杂,于是建筑工程专业分工也进一步细化;文艺复兴以来延续了数百年的建筑师集建筑家、结构工程师和艺术家数职于一身的情况被专业化分工所代替,相应的建筑设计工作也被分解为各专业工程师分别负责对应的设计阶段。传统建筑设计流程是一种基于开发程序、接近线性的工作模式,各专业工程师介入设计时间固定,缺少专业交流平台。建筑设计过程是一种相对封闭的进程,以建筑专业为主线,其他结构、设备等专业以辅助的角色参与工作流程。这种线性流程容易导致建筑师对技术敏感度的降低,技术思考常滞后于建筑设计决策,易产生问题发现时间延迟导致返工等现象;同时这种技术滞后的操作方式往往错过了在规划建筑宏观尺度上的技术决策时机,降低了实现建筑系统高效低耗运行目标的可能性。

生态建筑设计过程的整合策略强调专业间的整体协调工作,确定共同设计目标,明确各专业的性能目标和实施策略,使各专业技术决策视野能够超越独立学科范围而形成技术集成系统的概念。在这种整体性的设计组织方式下,建筑师对设计全过程具有完整的控制决策权力,能够有效地提高专业协调程度,提高设计效率,能够在前期设计阶段确定整体技术策略,达到降低建筑造价,提高建筑整体性能的设计目标。

四、生态建筑相关利益群体价值取向的整合策略

任何建筑都隶属于特定人群,直接反映他们的价值取向、美学偏好等特定需求。现阶段几乎各相关利益群体对作为新生事物的生态建筑都持怀疑态度,而这正是建筑观念变迁的肇始。我们不能把人们对于绿色建筑的种种猜疑简单地归咎于对可持续发展思想的漠视,实际上他们所表达出的对于成本、风险、价值的忧虑恰恰表明人们生态建筑观念的萌芽,其着眼点也是当今推进生态建筑实践问题的关键所在。

在市场经济背景下,作为一种商品的生态建筑的产业链由社会各阶层人群组成,包括政府、地产商、金融机构、设计机构、承建商、经营机构以及终端消费者等众多社会角色。他们在生态建筑的策划、设计、营建、使用全寿命周期各阶段参与产业价值的创造与分享,并在推动生态建筑产业发展方向上起到基于自身利益诉求的不同影响。“绿色建筑价值链体系主要由3部分组成:第1部分是价值链的上端,即价值供应链,包括材料的采集与产品的生产,是构成绿色建筑的物质材料;第2部分是价值链的中段,即价值增值链,这是绿色建筑从策划、设计到建成的生产过程,其总体价值即是在这一过程中实现增值;第3部分是价值链的终端,即价值输出链,是绿色建筑的用户端,是绿色建筑生态经济价值在使用过程中不断释放的阶段”。组成产业价值链的相关利益群体在产业价值实现过程中有意识的“价值活动”构成了利益分配的综合力,当前政府的导向和地产开发机构的态度成为现阶段生态建筑产业价值实现和分配的关键性力量。

对于建筑师而言,这种利益群体价值取向整合策略包括以下几方面内容:

1.根据项目特点确定适宜的建筑目标。每个建筑都可能呈现出一定的绿色特征,但并非每一座建筑都会达到认证标准。与生态建筑成本直接相关的是建筑的绿色目标,根据房产商的项目定位,建筑师可以制定相应的设计目标。一种适宜的生态建筑目标可以在既定成本框架下,降低生态建筑成本价值分割的不均衡性,提高生态建筑建设目标实现的可能性。

2.根据生态建筑目标定位采用最具适应性的技术体系。例如:生态建筑目标实现的环境控制技术可以分为被动式技术措施和主动式技术措施,二者在技术体系中的权重取决于生态建筑目标的高低。被动式技术措施的成本投入较低,同时具有亲近自然等主动式技术措施不具备的优点。一般情况下,被动式技术措施最大化、主动式技术措施最优化的混合技术模式具有较大的技术经济效率优势;在建筑标准、生态目标较低的普通建筑中,被动式技术措施的权重较高,反之亦然。这种适应性技术策略的选择成为保证建筑系统整体效率最优的重要设计策略。

3.注重技术系统的适宜度和成熟度。在适应性技术模式下,对技术措施的适宜度评价和适应性分析成为保证建筑系统整体生态效率最优的重要设计过程。这包括优先采用技术成熟度高的适宜技术以降低潜在的技术、经济风险,综合分析技术系统的功能适应性、经济适应性和地域适应性等多方面因素。生态建筑建设涉及的相关利益群体之间存在复杂的风险与利益关系,在生态建筑设计过程中,对此问题应予以充分重视。有所侧重地兼顾各方利益的整合设计策略,对于促进生态建筑的整体有序发展具有特别重要的现实意义。

结语

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关键词:绿色办公建筑;绿色生态策略

前言

随着经济社会的不断发展,当今城市中,办公建筑逐渐成为城市社会经济生活中不可缺的建筑类型,而与此同时,大量现代办公环境却建立在一种不可持续的基础上:恒温恒湿的中央空调与大量的人工照明系统蚕食着自然界有限的资源;在大量消耗能源的同时也将人们隔绝于环境之外,形成有害人们健康的工作环境。上班族们似乎早已习惯了荧光灯、镇流器、风机盘管,习惯于这种浪费资源之上的“舒适感”。全面审视建筑与生态环境之间的关系,在设计中采取措施,节约能源,创造一种崭新的、健康的、富于生气的生态办公建筑模式成为了当前办公建筑设计迫切的需要。

1 工程概况

2012年6月,我们在进行广东省珠三角中小尺度气象预警中心方案设计时,提出运用生态理念进行设计的思路,目的就是为将在这里办公的员工提供一个健康、高效、舒适的工作环境,创造一个“绿色化”的办公建筑。

广东省珠三角中小尺度气象预警中心办公楼(以下简称预警中心)选址于广东省广州市天河区东莞庄280号地段范围内,基地现状为广州市气象站。基地属于台地式地形,基地内绿树成荫,果园飘香。办公楼是由办公、会议、监控、指挥调度等多种功能组合而成的高层建筑,承担着珠三角气象灾害预警、国家南海海洋气象灾害预警等重要功能。如何将这些功能组合成一个和谐整体,如何采取切实可行的设计策略来实现生态办公的理念是我们设计中面临的重要挑战。

办公楼(图1)建筑平面呈长条形,南北两主楼围合出内中庭。楼梯、卫生间等辅助设施布置在建筑的东西两侧,以减少西晒对主要功能区域的影响。主体办公区域采取大空间自由分隔形式,采用8400*10000的结构柱网,为今后使用带来极大的灵活性。八层通高的绿化中庭不仅改善了建筑的通风及采光条件,更为员工提供了一个交流与共享的空间。

2 与绿色相关的设计策略

绿色建筑的生态策略设计主要是主动式与被动式设计,这是两种本质上不同的设计方法。主动式设计即通过各种高效集成的技术手段,实现绿色建筑的功能;被动式是通过符合地域气候的建筑物本身的设计,如建筑朝向、遮阳设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。在本项目设计过程中,我们主要通过以下几种设计策略来实现建筑的绿色生态设计目标:

2.1通风

(1)中庭设置

中庭在各类公共建筑中,均是一种广受欢迎的公共建筑空间,而中庭空间在吸收太阳能辐射、改善自然采光、促进室内通风等方面的生态效应也逐渐被人们所认识。因此本项目中,中庭空间的设计作为绿色生态建筑中的一项重要设计策略来进行演绎。

本办公楼中,中庭空间(图2)被设计成一个半开敞空间,中庭的顶部玻璃天窗侧面设智能控制的电动百叶,在不同季节,气候和时间里,均可按照需要通过电动百叶来调节通风量。这种设计有以下几项优点:①中庭内的空气通过空中花园不断与外界新鲜空气交换;②中庭的顶设计成玻璃顶加百叶,建筑内部的热空气因烟囱效被倒入顶部,顶部从最高处吸出热空气,带动空气不断循环(3)节约机械排风的能源,形成一个巨大的“空气缓冲器”。

(2)建筑开口朝向

建筑的形体组合方式对建筑的通风有很大的影响,一个好的建筑开口朝向有利于引导通风。本项目(图3)通过南北两栋楼的相互错位与形体的自然扭动,朝东南方向打开。东南方向不仅是当地的主导风向,同时也拥有保留原有果林,为建筑内部输送自然清新的空气。

2.2.遮阳

(1)立面遮阳

建筑南立面设置可调控的遮阳板,当阳光照射时,第一时间就阻挡紫外线等强烈光线,降低了空间的热负荷。水平遮阳与长条形的建筑整体形象相统一,如行云流水一般。

(2)屋顶遮阳

屋顶是建筑的第五立面,也是日照时间最长、日照强度最大的一个立面,建筑屋顶的保温效果对整个建筑的节能保温非常重要的影响。因此,为了遮挡过量的太阳辐射,本项目设计屋顶遮阳构件(图4)。这些遮阳构件不仅可以遮阳,同时在建筑立面和平面形成连续丰富的光影变化,创造了生态的屋顶空间环境。

2.3立体化绿色空间

办公室是员工的第二个家,植物绿化景观的融入无疑是最优的调味剂。它可以减轻眼部疲劳、提高工作效率;同时绿色植物还能吸收周围环境中的化学物质,并将其降解;向空气中释放出水汽,从而加大室内空间空气的湿度。因此,我们在本项目中引入立体绿化概念,利用建筑屋顶、阳台、空中连廊设计了屋顶绿化和空中绿化。

(1)屋顶绿化

在建筑屋顶布置屋顶绿化的,结合建筑功能,形成屋顶休憩花园;植被以草皮、低矮灌木为主,起到给室内降温、降低热辐射对室内的影响以及美化环境、丰富第五立面的作用。

(2)空间花园

在公共空间中适当的位置,结合休闲和讨论的功能设置空中花园,能有效地改善建筑内部环境,把绿色与自然带到建筑之中;并同时也起到隔热、遮阳、通风的作用。

2.4利用自然能源(屋顶太阳能)

太阳能作为一种绿色能源,有着化石能源如石油等无法比拟的优越性,发展前景非常广阔,研究和实践表明,太阳直接辐射到地球的能量丰富,分布广泛,可以再生,不污染环境,是国际社会工人的理想替代能源。本项目结合建筑屋顶设置有太阳能光伏电板,为大楼提供部分用电。(图5)

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2.5核心筒布置

核心筒的布置注意朝向,建筑东西山墙布置楼梯间、厕所以阻挡暴晒。因为东西向耗能高于南北向50%,故把楼梯间、厕所布置在东西山墙的位置,防止日晒,起到温度缓冲的作用。并在东西山墙面设计有供人休息的阳台,造成阴影、遮阳挡雨,并且还在阳台设置了花池种植绿化,让人接近自然。(图6)

3 结语

在全球化绿色浪潮汹涌的今天,人们越来越意识到社会的发展与自然界发展的地位是同等重要的。在可持续发展的前提下,建设生态型的绿色建筑是社会发展的必然趋势,而办公建筑设计也的确存在着一种绿色化的要求和真实的途径。作为建筑的设计者,我们应加强对生态环境的理解,在建筑设计中有意识的运用并不断创造新的生态设计方法,让建筑既为现代人造福,也为后代人留有生存的空间,预警中心办公楼经过反复讨论、修改已进入实施阶段,投入使用后一切设想将接受实践的检验,对于日后使用中暴露的由于设计自身不足的问题应予以总结。

参考文献:

[1]胡绍学,宋海林.“生态建筑”研究绿色办公建筑. 建筑学报,2000.5.

[2]黎宁.办公建筑设计中生态设计方法的尝试. 新建筑,2002.4.

[3]清华大学《绿色建筑》编写组.《绿色建筑》北京:中国计划出版社,2008.8.

[4]杨经文.绿色设计.建筑学报,2006(9):11~13

[5]李百浩.当代高技术建筑的地域性特征.华中建筑,2004(3):29~33