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時(shí)間:2023-04-06 18:52:39
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在建筑設(shè)計(jì)中,要求設(shè)計(jì)者將自然環(huán)境因素充分考慮到其中。只有人和自然能夠和諧相處,人類(lèi)社會(huì)才能在和諧中發(fā)展。隨著自然環(huán)境的不斷惡化,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略收到了人們的普遍重視。任何一項(xiàng)工作都要考慮到自然環(huán)境的重要性,要尊重自然,善待自然。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)需要遵守的基本原則就是要和自然和諧相處,作為大自然的朋友,建筑工程不能對(duì)自然產(chǎn)生破壞。
2、充分利用自然資源,實(shí)現(xiàn)自然同建筑的完美結(jié)合
設(shè)計(jì)師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)有限的自然資源進(jìn)行充分的利用。這種充分的利用并不是說(shuō)去對(duì)自然資源進(jìn)行一味的索取。指的是在具體的建筑工程的設(shè)計(jì)中,要對(duì)建筑場(chǎng)地內(nèi)的空間資源等因素進(jìn)行有效利用,可以將其作為建筑的一個(gè)部分。在建筑工程施工之前,要進(jìn)行一定的規(guī)劃和設(shè)計(jì),在此過(guò)程中就要對(duì)地上資源和地下資源都有所考慮,將自然合理地融入到建筑設(shè)計(jì)中。同時(shí)設(shè)計(jì)師要對(duì)建筑的節(jié)能減排功能做到一定的認(rèn)識(shí),以便在施工中有所注意,這樣才能有效地做到建筑和自然地完美結(jié)合。
3、認(rèn)真考慮相應(yīng)生態(tài)環(huán)境地域特點(diǎn)
建筑工程必將對(duì)一定的土地資源進(jìn)行一定的利用,同時(shí)也要充分考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)以及周?chē)淖匀痪坝^和人為景觀。要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和資源等因素進(jìn)行有效的掌握,對(duì)其能源分布和文化特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。在具體的工程施工的過(guò)程中,不能對(duì)這些因素產(chǎn)生破壞,才能在總體上實(shí)現(xiàn)建筑和環(huán)境的完美統(tǒng)一。
二、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)
1、通過(guò)科技手段解決生態(tài)問(wèn)題
在建筑的施工過(guò)程中要通過(guò)一定的手段,找出影響生態(tài)平衡發(fā)展的主要因素,并且采取一定的措施加以解決。在通常情況下,一些先進(jìn)的技術(shù)會(huì)被廣泛的應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于建筑材料技術(shù)和物理技術(shù)方面來(lái)說(shuō),可以將自然界的風(fēng)能和太陽(yáng)能等無(wú)污染的能源資源進(jìn)行有效地轉(zhuǎn)化,成為人們常用的資源。同時(shí)還要將新能源和施工技術(shù)和施工手段等方面進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。這樣才能有效地提高資源的利用率,達(dá)到生態(tài)建筑理論的要求目標(biāo)。
2、進(jìn)行因地制宜的建筑設(shè)計(jì)
生態(tài)建筑雖然在環(huán)保問(wèn)題比較嚴(yán)峻的今天受到了重視.但研究范圍的重點(diǎn)多數(shù)還是城市之中.對(duì)農(nóng)村環(huán)境的研究是比較少的。而且在研究過(guò)程中.不同的學(xué)科都秉持著自己的專(zhuān)業(yè)角度.各個(gè)學(xué)科之間缺乏溝通與合作.研究工作進(jìn)行的不到位。
1.2缺乏生態(tài)建筑的廣泛實(shí)踐
在我國(guó)的建筑行業(yè)之中.生態(tài)建筑的研究取得了一定的成果.整個(gè)建筑行業(yè)的生態(tài)發(fā)展也得到廠巨大的推動(dòng).但是目前所有的研究還是比較局限于理論方面.缺乏在實(shí)際工程中的實(shí)踐過(guò)程生態(tài)建筑能夠?qū)Νh(huán)境起到很好的保護(hù)作用.讓社會(huì)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的.讓整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展更加綠色在當(dāng)前的建筑領(lǐng)域.探索城市的生態(tài)發(fā)展是非常重要的任務(wù).人們今后的生活也需要生態(tài)建筑進(jìn)行指引。
2.我國(guó)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展思路與對(duì)策
生態(tài)建筑是建筑與環(huán)保的結(jié)合形式.是對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的體現(xiàn)生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)是對(duì)生態(tài)倫理觀與生態(tài)美學(xué)觀進(jìn)行的完美結(jié)合
2.1生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展思路
2.1.1貫徹以人為本的人文原則
城市與建筑的建設(shè)應(yīng)該滿足人類(lèi)基本的生存和發(fā)展需求.這是人類(lèi)社會(huì)不斷進(jìn)步的推動(dòng)力量.也是建筑行業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)在以后的建筑工程中。人的主體地位要時(shí)刻被重視和肯定.建筑行業(yè)在發(fā)展時(shí)也要充分實(shí)現(xiàn)自然與人的互動(dòng).在城市的建設(shè)中充分體現(xiàn)以人為本的思想.讓廣大市民的多元化需求盡可能的得到滿足
2.1.2因地制宜尊重環(huán)境屬性
在生態(tài)建筑的過(guò)程中不可避免對(duì)資源的利用.土地問(wèn)題是所有資源利用中最重要的問(wèn)題.如今城市化的腳步越來(lái)越快.有限的土地一定要進(jìn)行充分的利用才能滿足人民的生活需求對(duì)于土地的利用一定要充分發(fā)揮生態(tài)技術(shù)的優(yōu)勢(shì).讓土地的空間效益最大程度的發(fā)揮出來(lái).進(jìn)行建筑建設(shè)時(shí)要對(duì)土地原有的地貌和環(huán)境特點(diǎn)以及周?chē)臍夂蛳噙m應(yīng).只有在建筑建設(shè)時(shí)因地制宦.建筑才能與環(huán)境達(dá)到最佳的契合狀態(tài)。
2.1.3增強(qiáng)使用者與自然環(huán)境的結(jié)合
和協(xié)調(diào)建筑物是聯(lián)系使用者和自然環(huán)境的有效橋梁.人是自然環(huán)境的重要分子.只有在生態(tài)化的基礎(chǔ)上與環(huán)境建立起一種新的結(jié)合和協(xié)凋關(guān)系能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目的在建筑的建造使用和報(bào)廢的過(guò)程中.生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)中做到對(duì)環(huán)境的破壞影響最小
2.1.4增加屋面綠化面積
生態(tài)建筑的外部能夠與自然相呼應(yīng).而內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)上也應(yīng)通過(guò)室內(nèi)設(shè)計(jì)將室外的綠色引入到室內(nèi)環(huán)境中來(lái).而生態(tài)建筑的發(fā)展為綠化環(huán)境開(kāi)辟了更為廣闊的天地在建筑設(shè)計(jì)中可以運(yùn)用綠化和水面來(lái)進(jìn)行空間的劃分.可在在建筑物的大廳及內(nèi)庭院加可調(diào)節(jié)的開(kāi)啟式屋頂.這樣就能由根據(jù)時(shí)間季節(jié)的變化來(lái)達(dá)到室內(nèi)溫濕度的調(diào)節(jié).可使室內(nèi)外的空間達(dá)成有機(jī)的聯(lián)系。由此可見(jiàn).建筑師在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分運(yùn)用屋面綠化的因素.來(lái)達(dá)到美化環(huán)境的作用.使得生態(tài)建筑在提高人居的自然度方面發(fā)揮更大的作用
2.2我國(guó)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的對(duì)策
生態(tài)建筑設(shè)計(jì)能夠把建筑物與環(huán)保緊密結(jié)合起來(lái).能夠在滿足各種使用功能的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更加符合環(huán)境保護(hù)的工作及生活空間結(jié)構(gòu).故此在建筑的設(shè)計(jì)中就應(yīng)充分的利用生態(tài)因子來(lái)為居民創(chuàng)造出高質(zhì)量的生活環(huán)境
2.2.1堅(jiān)持生態(tài)原則進(jìn)行城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)
城市規(guī)劃設(shè)計(jì)在宏觀環(huán)境方面要根據(jù)生態(tài)原則來(lái)了解城市的發(fā)展過(guò)程.在土地的利用和開(kāi)發(fā)建設(shè)中也要堅(jiān)持生態(tài)原則.協(xié)調(diào)好城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境的相互關(guān)系.做好空間的利用方式和結(jié)構(gòu)功能配置與自然生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)。在具體的區(qū)域規(guī)劃中要與城市的整體環(huán)境所設(shè)立的系統(tǒng)相銜接.解決城市改造和更新過(guò)程中的復(fù)合生態(tài)問(wèn)題。
2.2.2做好建筑設(shè)計(jì)微觀環(huán)境的建設(shè)
由于生存環(huán)境的惡化人們開(kāi)始重新審視自己的生存空間.如何處理好自然環(huán)境和人工環(huán)境的相互協(xié)調(diào)關(guān)系使各種環(huán)境設(shè)計(jì)更有利于當(dāng)代人的身心健康就成為亟待解決的重要問(wèn)題。在單體建筑設(shè)計(jì)和園林景觀設(shè)計(jì)等微觀環(huán)境方面,還需要處理好整體與局部以及建筑與自然因素的相互關(guān)系。城市景觀環(huán)境要按照人們的行為習(xí)慣和人們的需求方式,根據(jù)一定的功能關(guān)系進(jìn)行組織,要做到空間布局的合理和統(tǒng)一協(xié)調(diào),就要多角度和多方位的來(lái)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)城市是由各種環(huán)境設(shè)施所構(gòu)成的.這些設(shè)施也是城市景觀環(huán)境系統(tǒng)的組成部分.所以在設(shè)計(jì)和施工維護(hù)方面要做到使各種環(huán)境更適合當(dāng)代人的生理和心理需求。
2.2.3完善生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的法律和規(guī)范
生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的法律規(guī)范是完成建筑設(shè)計(jì)的基本依據(jù).法律規(guī)范的完善與否直接影響著生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施情況好壞目前.在生態(tài)建設(shè)方面雖然已頒布了一些法律法規(guī).起到了一定的節(jié)約建筑能耗和保護(hù)環(huán)境的目的,也對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化起到了積極的推動(dòng)作用.但是相關(guān)的法律規(guī)范還不是很健全政府只有通過(guò)立法的形式來(lái)對(duì)建材的選擇及能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬性規(guī)定.才能有效的實(shí)現(xiàn)生態(tài)技術(shù)和可再生能源的開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度。所以要想在建筑設(shè)計(jì)中采用生態(tài)策略就必須在法律方面建立健全相關(guān)制度.這樣才能有效的限制不利于生態(tài)環(huán)境和人體健康的建設(shè)行為.不斷推動(dòng)生態(tài)建筑的發(fā)展和小康社會(huì)的全面建設(shè)
2綠色建筑理念下的不同生態(tài)校園的分區(qū)設(shè)計(jì)
在進(jìn)行校園建筑的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí),我國(guó)普遍將校園用地從功能上劃分為教學(xué)文化區(qū)、學(xué)生生活區(qū)、體育運(yùn)動(dòng)區(qū)、生態(tài)休閑區(qū)、行政辦公區(qū)以及教職工住宅區(qū)等六部分,在不同的功能分區(qū)內(nèi),生態(tài)校園建筑設(shè)計(jì)所用的方法也不盡相同。本文重點(diǎn)對(duì)教學(xué)文化區(qū)、學(xué)生生活區(qū)和體育運(yùn)動(dòng)區(qū)的建筑設(shè)計(jì)做出了闡述。
2.1教學(xué)文化區(qū)
教學(xué)文化區(qū)是學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的主體區(qū)域,這一部分的建筑設(shè)計(jì)包括教學(xué)樓、圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)樓等。教學(xué)區(qū)是校區(qū)的核心區(qū)域,應(yīng)該以中軸線形態(tài)設(shè)計(jì)成莊嚴(yán)宏偉的風(fēng)格,以突顯整個(gè)學(xué)校的風(fēng)貌。在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意主軸線上的空間層次感和組織序列性。主軸線兩邊的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該具有靈活性和變化性。從而使整個(gè)教學(xué)區(qū)的建筑設(shè)計(jì)莊重而靈活,嚴(yán)謹(jǐn)而又富于變化。河南工業(yè)大學(xué)的建筑就是這樣呈對(duì)稱(chēng)分布的。學(xué)校正對(duì)門(mén)是中心廣場(chǎng),極具標(biāo)志性的圖書(shū)館位于廣場(chǎng)之后,左右分別為理科、文科教學(xué)團(tuán)組以及各學(xué)院專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。建筑物之間空間較大,搭配草地、花卉、樹(shù)木,這樣的布局既給人以莊嚴(yán)之感,又顯得開(kāi)闊、幽靜,符合以人為本的理念。
2.2學(xué)生生活區(qū)
在綠色建筑理念指導(dǎo)下建筑設(shè)計(jì)的生態(tài)校園中,學(xué)生生活區(qū)是由宿舍樓、后勤管理中心、學(xué)校醫(yī)院和服務(wù)性建筑組成的。在進(jìn)行生活區(qū)內(nèi)的設(shè)計(jì)時(shí),可以開(kāi)辟林間空地用來(lái)供學(xué)生休息,在空地中設(shè)計(jì)綠地、花壇、走廊、座椅等。選擇生活區(qū)的花草樹(shù)木時(shí),應(yīng)該選擇具有不同季相、色相變化的植物,豐富生活區(qū)內(nèi)的景觀。為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)的舒適化和人性化,要在生活區(qū)內(nèi)設(shè)立活動(dòng)場(chǎng)所。學(xué)生宿舍應(yīng)該設(shè)立單獨(dú)衛(wèi)生間,宿舍樓內(nèi)設(shè)立自習(xí)室、閱覽室、接待室、洗衣房等。該區(qū)域的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該采用智能樓宇管理系統(tǒng),以方便學(xué)生的日常生活。另外,為了體現(xiàn)綠色建筑理念,所有的宿舍樓應(yīng)該在每一間宿舍的屋面鋪設(shè)多晶硅光伏板,通過(guò)這樣的手段可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。
2.3體育運(yùn)動(dòng)區(qū)
體育運(yùn)動(dòng)區(qū)是學(xué)生活動(dòng)的重要場(chǎng)所,是生態(tài)校園建筑設(shè)計(jì)中必不可少的重要組成部分。尤其是在現(xiàn)階段國(guó)家大力倡導(dǎo)全面推進(jìn)素質(zhì)教育、促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)的背景下,體育運(yùn)動(dòng)區(qū)的重要性更是被凸顯出來(lái)。為此,在進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)區(qū)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該保證有較大的土地使用面積,根據(jù)學(xué)校的實(shí)際狀況設(shè)立籃球館、籃球場(chǎng)、足球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)、乒乓球場(chǎng)、文體中心等職能區(qū)域,在該區(qū)周?chē)梢栽苑N高大喬木,同時(shí)將喜陰性的灌木和花卉栽種在喬木下層,以形成一定規(guī)模的綠化帶。這樣的綠化帶可以在一定程度上遮陽(yáng)、擋風(fēng),同時(shí)還可以有效地減少噪音的擴(kuò)散。體育運(yùn)動(dòng)區(qū)在設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)照明燈管職能控制系統(tǒng)、觀眾導(dǎo)覽系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)等進(jìn)行有選擇的使用,同時(shí)還要強(qiáng)化硬件建設(shè)。使體育運(yùn)動(dòng)區(qū)既具有現(xiàn)代化的氣息,同時(shí)又能滿足師生的審美需求。
盡管“綠色”、“生態(tài)”建筑都存在美觀的問(wèn)題,但因地制宜,環(huán)保建材,節(jié)能降耗是首要的。我國(guó)對(duì)fe色建筑的定義是:在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)的資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用的高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。⑴這樣,綠色生態(tài)建筑首先要有合理的選址和規(guī)劃,盡量保護(hù)原來(lái)的生態(tài)系統(tǒng),減少對(duì)周邊環(huán)境的影響,而生態(tài)建筑的內(nèi)、外墻體是必不可少,而且選材應(yīng)是選低碳的建材,這些建筑材料在性能上要滿足堅(jiān)固、耐用、隔熱、保溫、不燃、防火、隔聲、耐水、耐潮、抗凍性良好、不發(fā)霉、不怕蟲(chóng)蛀鼠咬。
生態(tài)建材的墻體除滿足輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、防火、隔聲、耐水等性能外,還需要放射性安全,遇火不產(chǎn)生煙毒,應(yīng)用施工過(guò)程對(duì)環(huán)境影響最小,在拆除后不對(duì)環(huán)境造成污染,對(duì)環(huán)境友好,可重復(fù)利用。為配合綠色建筑六大指標(biāo)中對(duì)節(jié)材與材料資源利用的需要,新型墻體材料產(chǎn)品正沿著生態(tài)建材的墻體方向發(fā)展。
2生態(tài)建材墻體產(chǎn)品的示例
無(wú)石棉纖維增強(qiáng)硅酸韓/水泥平板的性能是可以滿足上述生態(tài)建材要求的,這類(lèi)板是以二氧化硅、氧化鈣、纖維素纖維釆用制板工藝成材,在高溫185°C和IMpa壓力下水化反應(yīng),合成以托貝莫來(lái)石結(jié)晶為主要成份的板狀材料,張幅大:長(zhǎng)3050mm寬1220mm,厚度由6mm至25tnm。以產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果和應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì)為例:無(wú)石棉硅酸鈣板有低、中、高密度,可分別用于內(nèi)、外墻體,低密度板(彡lg/cm3)用于4小時(shí)耐火時(shí)間的防火墻,中密度板(彡1.2g/cm3)用于內(nèi)墻的隔斷和吊頂,耐火時(shí)間可達(dá)2小時(shí),高密度板(^1.4g/cm3)可用于夕卜墻。內(nèi)墻用板其抗折強(qiáng)度達(dá)彡lOMpa,以C型100輕鋼龍骨安裝兩面厚12mm的中密度板,其間填充入容重100kg/m3的巖棉,隔聲量可達(dá)國(guó)家民用建筑的特級(jí)50db的要求,墻的總厚為186mm,比其他材料砌筑的墻厚240mm省54mm?每20m長(zhǎng)的墻體可增加使用地面面積約lm2符合節(jié)地要求。此內(nèi)墻結(jié)構(gòu)向外>50mm留作空氣層,以鋼型材構(gòu)架配裝高密度板作為外墻,墻體的傳熱系數(shù)僅約為0.5ff/m2.k,并可滿足沿海和內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)荷載要求。其結(jié)構(gòu)已通過(guò)正壓5000P負(fù)壓4500P的測(cè)試,此類(lèi)外墻板含礦物顏料呈不同色澤,也可預(yù)涂裝各種色.彩的氟碳涂層,與內(nèi)墻結(jié)合而成為外墻外保溫裝飾體系;應(yīng)用于冬暖夏熱和冬冷夏熱地區(qū)的建鞏。
無(wú)石棉纖維增強(qiáng)硅酸鈣/水泥平板施工過(guò)程是干作業(yè),速度快,每人每工日平均可完工8m2墻體,其墻腔內(nèi)可預(yù)裝入各種管線,每張板都可以拆卸維修,墻體可用涂料、墻紙、石材、陶瓷片、金屬片等做裝飾。無(wú)石棉纖維增強(qiáng)硅酸鈣板/7欠泥板通過(guò)-3(TC+2(TC的凍融25次循環(huán),質(zhì)量完好,放射性檢測(cè)屬安全的A級(jí)其應(yīng)用不受限制。這些板材的浸出液通過(guò)動(dòng)物口服無(wú)毒的測(cè)試??稍谧≌惺褂?這類(lèi)板的材質(zhì)決定其使用壽命與水泥混凝土相近,板材在拆卸后可集中由生產(chǎn)單位回收粉碎后重新作為原材料循環(huán)再利用。
此類(lèi)板材經(jīng)中國(guó)建筑材料規(guī)劃研究院有關(guān)研究其成果顯示:屬于低碳建材。與采用脫硫石膏生產(chǎn)的紙面石膏板的耗能;i近。生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢水排放,干濕邊料均可循環(huán)再用,符合可1持續(xù)發(fā)展的需求。
此類(lèi)板材物理性能詳見(jiàn)JC/T564.1-2008《無(wú)石棉硅酸鈣板》和JC/T412.1-2006《無(wú)石棉纖維水泥平板》國(guó)家建材標(biāo)準(zhǔn)。其應(yīng)用詳見(jiàn):國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50574-2010《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》也可向企業(yè)索取應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)。
3生態(tài)建材墻體產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例
如用于防火墻(3h、4h耐火時(shí)間)則選用低密度板。用于外墻外保溫的面板可選髙密度的板,這些板由于其耐候性良好,強(qiáng)度高(抗折強(qiáng)度彡20Mpa)還用于外墻帷幕板,清水墻板如北京奧運(yùn)會(huì)國(guó)家體育館的外墻低密度板還可應(yīng)用于隧道防火系統(tǒng),這些板使混凝土結(jié)構(gòu)和隧道的水、電等管線得到保護(hù)(耐火時(shí)間》2.5h)。在廣州新電視塔,低密度板構(gòu)筑了排煙風(fēng)管系統(tǒng)和防火吊頂(該工程內(nèi)裝飾由華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),。
中密度板材在工廠生產(chǎn)時(shí)表面壓制木紋凹凸圖案成為披迭板,用于住宅外墻起到保護(hù)建筑物的內(nèi)墻和取得隔聲、隔熱、保溫、裝飾效果。無(wú)石棉硅酸鈣/水泥板屬于國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的新型墻體材料,其應(yīng)用范圍除公共建筑、民用建筑使用外,也在工業(yè)建筑上得到應(yīng)用;如窯爐隔熱、防火墻構(gòu)筑。在核電工業(yè)和造船業(yè)相應(yīng)的構(gòu)件也在應(yīng)用中。
4結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)訂立生態(tài)建材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范的素材,我們認(rèn)為以生態(tài)建材支撐生態(tài)綠色建筑是非常需要的。但我國(guó)仍未有以生態(tài)要求的建筑材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范,例如板材的耐候性規(guī)范測(cè)試、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)修改板材對(duì)環(huán)境影響的規(guī)定、板材終止應(yīng)用和拆除終止應(yīng)用和拆除回收的運(yùn)作規(guī)定等,另外,此類(lèi)板材在整個(gè)生命周期的碳足跡認(rèn)定和考核,都應(yīng)引起我國(guó)建設(shè)行政部門(mén)、硅酸鹽學(xué)會(huì),建筑、建材、科研、設(shè)計(jì)研究、物流部門(mén)和各級(jí)行業(yè)協(xié)會(huì)的關(guān)注。
2生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的原理
2.1生態(tài)建筑與自然環(huán)境和諧共生
有效保護(hù)和利用自然環(huán)境的方法包括以下兩個(gè)方面,保護(hù)全球生態(tài)系統(tǒng)的平衡以及維護(hù)建筑物體周?chē)鷳B(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡。充分開(kāi)發(fā)利用新能源,例如太陽(yáng)能、水能和風(fēng)能。在設(shè)計(jì)建筑物時(shí)應(yīng)該結(jié)合考慮建筑周?chē)沫h(huán)境光、熱、水,以及建筑視野、建筑風(fēng)和建筑陰影等相關(guān)因素的影響。設(shè)計(jì)建筑綠化規(guī)劃要與建筑附近的綠化體統(tǒng)一起來(lái),成為系統(tǒng)網(wǎng)洛。建筑物通過(guò)窗戶進(jìn)行自然采光;通過(guò)在適當(dāng)位置開(kāi)口,用來(lái)通風(fēng),建筑設(shè)計(jì)必須充分考慮到綠化配置,減弱人工化的建筑環(huán)境:通過(guò)建設(shè)噴泉或是觀賞水池等親水設(shè)施來(lái)降低環(huán)境溫度,調(diào)節(jié)氣候。
2.2節(jié)約能源
建造建筑物必須以建筑物的功能性為出發(fā)點(diǎn),努力減少使用能源物質(zhì),盡量不超量使用能源物質(zhì),不造成能源浪費(fèi),更加不要建造對(duì)于建筑整體結(jié)構(gòu)或是使用功能沒(méi)用的東西。不要過(guò)分地崇尚奢華、貴氣、宏偉、奇特,等建筑風(fēng)格理念。建造感性空間需要使用的材料與非結(jié)構(gòu)的部分,則應(yīng)該有效大力控制能源物質(zhì)的損耗與消耗不能大于必要非消耗的能量物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。并且大力推行通過(guò)使用自然材料或是人工制品來(lái)展示建筑的藝術(shù)性和人文情懷。盡可能建設(shè)生態(tài)建筑應(yīng)該遵循的價(jià)值觀是堅(jiān)持使用用材料與能源的合理設(shè)計(jì)、建造的價(jià)值。
2.3廣泛利用新技術(shù)
在生態(tài)建筑中,為了達(dá)到降低能源消耗的目標(biāo),使用環(huán)境保護(hù)型的材料以及無(wú)污染潔凈的施工措施,提高對(duì)對(duì)能源的使用效率和能源的循環(huán)利用;建設(shè)中使用安全無(wú)污染可循環(huán)利用的材料,采用施工措施應(yīng)是能夠最大化的減弱對(duì)環(huán)境的不良影響。生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)法則是以日照的強(qiáng)弱程度為依據(jù),自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的蓄熱和照明系統(tǒng);強(qiáng)化對(duì)二次能源的使用;使用節(jié)約水資源系統(tǒng),根據(jù)恰當(dāng)?shù)乃疁?,水壓進(jìn)行水資源回收,建筑材料要選取耐久性能強(qiáng)、易于分類(lèi)回收循環(huán)利用的建筑材料,在建造中多使用經(jīng)過(guò)安全加工處理的再生材料,以不損害自然再生系統(tǒng)為基礎(chǔ)來(lái)最大化的使用自然材料,倡導(dǎo)工廠化作業(yè)生產(chǎn),盡量減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量,以防造成環(huán)境污染,提高建筑工人的施工效率與材料的使用效率,盡量不造成浪費(fèi),建筑設(shè)計(jì)要考慮到對(duì)于建筑的維修保養(yǎng)的便捷性。
2.4倡導(dǎo)健康舒適的理念
生態(tài)建筑要能體現(xiàn)建筑物的實(shí)用性和功能性,這就是建筑師對(duì)于使用者的人文關(guān)懷,通過(guò)建筑物加強(qiáng)使用者和自然生態(tài)環(huán)境之間的交流溝通,讓人們能夠建筑物中生活和工作都能享受到健康,感覺(jué)到舒服在健康、舒適。主要體現(xiàn)在創(chuàng)造良好的通風(fēng)對(duì)流環(huán)境,增加建筑的采光系,生態(tài)建筑一定要確保創(chuàng)造適宜的室內(nèi)溫度和濕度,保證建筑物的自然采光和自然通風(fēng)系統(tǒng)的健全,創(chuàng)造良好的的視覺(jué)、聲音環(huán)境以及心理感受。
3生態(tài)建筑設(shè)計(jì)方法
生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)方法要遵循的基本原則即是最大化的存留建筑物中具有價(jià)值的生態(tài)元素,保持生態(tài)的完整性不受人為破壞,建筑物體和自然生態(tài)環(huán)境和諧共處。人類(lèi)的建造行為楊改減少對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的不良影響與破壞,并且通過(guò)生態(tài)建筑中的人為生態(tài)方式對(duì)已經(jīng)被破壞的自然環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和保護(hù)。生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)方法有兩種,一是整體設(shè)計(jì),二是單體設(shè)計(jì)。
3.1整體設(shè)計(jì)
在生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí),就必須把需要建造的建筑物融入到整體的城市中,任何建筑物都是城市大建筑系統(tǒng)不可分割的一部分。建筑物作為城市整體建筑的一部分,在其設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí),就必須在城市總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,在需要建造的建筑物所在的周?chē)鷧^(qū)域?yàn)樵O(shè)計(jì)目標(biāo),考察建筑場(chǎng)地的地貌地形,地質(zhì)河流,天氣氣候等一系列基本自然條件,的基本條件、通過(guò)對(duì)這些自然因素做綜合分析之后再設(shè)計(jì)切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)計(jì)方案,這就是所謂的生態(tài)建筑的整體設(shè)計(jì)。首先,生態(tài)建筑必須繼承城市與地域的傳統(tǒng)的景觀特色,建造出能代表城市新面貌的新景觀。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)在改變?cè)胁缓侠淼牟季帜J?、重新劃分的區(qū)域、完善資源配置的同時(shí)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)還要傳承城市的歷史文脈,保護(hù)城市的自然地理。其次,正確處理建筑與自然環(huán)境之間的關(guān)系,與此同時(shí)還要綜合考慮到生態(tài)建筑工程項(xiàng)目如何能創(chuàng)造出最大化的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在生態(tài)建筑中怎樣才能這些相互關(guān)聯(lián)或是相互矛盾的元素綜合在一起,進(jìn)行系統(tǒng)的,高效的,全局的來(lái)考量,整體設(shè)計(jì)在生態(tài)建筑中的地位特別重要。
1生態(tài)建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)
生態(tài)住宅設(shè)計(jì),指的就是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑美學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、人工環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)及其它科學(xué)技術(shù)的綜合成果,把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng),為居住者提供舒適、健康、環(huán)保、高效、美觀的居住環(huán)境的一種設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)。這里所說(shuō)的“生態(tài)”絕非一般意義的綠化,而是一種對(duì)環(huán)境無(wú)害而又有利于人們工作生活的標(biāo)志。
在工程實(shí)施過(guò)程中,生態(tài)住宅涉及的技術(shù)體系極其龐大,包括能源系統(tǒng)(新能源與可再生能源的利用)、水環(huán)境系統(tǒng)、聲環(huán)境系統(tǒng)、光環(huán)境系統(tǒng)、熱環(huán)境系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、廢棄物管理與處置系統(tǒng)、游憩系統(tǒng)和綠色建材系統(tǒng)等。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),其技術(shù)策略主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
住宅區(qū)物理環(huán)境(聲、光、熱環(huán)境)與能源系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括建筑規(guī)劃、建筑單體設(shè)計(jì)、建筑能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等,同時(shí)又與綠化設(shè)計(jì)以及建材的選擇息息相關(guān),是當(dāng)前生態(tài)住宅設(shè)計(jì)中最重要而又最容易被忽視的問(wèn)題,智能化住宅區(qū),包括信息管理和通訊白動(dòng)化、物業(yè)管理自動(dòng)化、設(shè)備自動(dòng)化控制、安全防護(hù)自動(dòng)化以及家庭智能化等。
1.1水資源的節(jié)省以及廢棄物處理
從這個(gè)思路出發(fā),要實(shí)現(xiàn)住宅設(shè)計(jì)生態(tài)化,需綜合考慮三個(gè)方面的因素:住宅住區(qū)規(guī)劃。建筑單體設(shè)計(jì)(包括建筑造型、朝向、定位以及細(xì)節(jié)處理如維護(hù)結(jié)構(gòu)材料選擇、保溫方式、門(mén)窗形式等);建筑物內(nèi)的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。下面將從風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)、白然景觀、光環(huán)境等方面,分別闡述可應(yīng)用到生態(tài)住宅設(shè)計(jì)中的相關(guān)技術(shù)。
1.1.1住宅區(qū)風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)
建筑物布局不合理,會(huì)導(dǎo)致住區(qū)局部氣候惡化。高層建筑由于單體設(shè)計(jì)和群體布局不當(dāng)而導(dǎo)致強(qiáng)風(fēng)卷刮物體撞碎玻璃的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。很多事例提醒規(guī)劃師和建筑師,風(fēng)環(huán)境和再生風(fēng)環(huán)境問(wèn)題已不容忽視。然而,可能是對(duì)室外風(fēng)環(huán)境的預(yù)測(cè)不夠重視或缺乏有效的技術(shù)手段,當(dāng)建筑師們?cè)趯?duì)建筑住宅區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí),更為常見(jiàn)的做法是過(guò)多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美觀設(shè)計(jì)及空間利用上,而很少(或儀僅憑經(jīng)驗(yàn))考慮高層、高密度建筑群中氣流流動(dòng)情況對(duì)人的影響。事實(shí)上,良好的室外風(fēng)環(huán)境,不僅意味著在冬季風(fēng)速太大時(shí)不會(huì)在住區(qū)內(nèi)出現(xiàn)人們舉步維艱的情況,還應(yīng)該在炎熱夏季有利于室內(nèi)自然通風(fēng)(即避免在過(guò)多的地方形成旋渦和死角)。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),在規(guī)劃設(shè)計(jì)中僅僅考慮對(duì)盛行風(fēng)簡(jiǎn)單設(shè)置屏障的做法顯然是不夠的。
1.2綠化‘水景設(shè)計(jì)和防止住區(qū)熱島現(xiàn)象
住宅區(qū)周?chē)ㄖ臒岘h(huán)境不僅和氣流流動(dòng)有關(guān)系,同時(shí)還和住宅區(qū)建筑周?chē)妮椛湎到y(tǒng)有關(guān)。受住宅設(shè)計(jì)中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設(shè)施等因素的影響,住宅區(qū)室外氣溫有可能出現(xiàn)“熱島”現(xiàn)象。“熱島”現(xiàn)象在夏季的出現(xiàn),不僅會(huì)使人們高溫中暑的機(jī)率變大,同時(shí)還促使光化學(xué)煙霧的形成,加重污染,并增加建筑的空調(diào)能耗。合理地建筑設(shè)計(jì)和布局,選擇高效美觀的綠化形式(包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化)及水景設(shè)置,可有效地降低熱島效應(yīng),獲得清新宜人的室內(nèi)外環(huán)境。
特別值得指出的是,生態(tài)住宅不等于簡(jiǎn)單地提高綠化率,如果住宅區(qū)綠化僅僅使用大規(guī)模綠地而不考慮與林地、水景設(shè)施以及自然通風(fēng)等手段有效地結(jié)合起來(lái),不僅不能充分發(fā)揮林地在改善室外熱環(huán)境方面的巨大作用,還會(huì)把大量的金錢(qián)浪費(fèi)在綠地澆灌上,可謂得不償失。在綠化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何改善住宅區(qū)室外環(huán)境,除了避免以上誤區(qū)外,還應(yīng)做好兩個(gè)方面的工作:一是合理選擇和搭配綠化植物和水景設(shè)置,要與整個(gè)小區(qū)的熱環(huán)境設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)起來(lái),除了給人以視覺(jué)上的美感外,還應(yīng)充分發(fā)揮植物、水在改善住宅區(qū)微氣候方面的作用。二是設(shè)計(jì)中要以人為本,如果綠化設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是把人和綠色隔絕開(kāi)來(lái),僅僅“可以遠(yuǎn)觀而謝絕入內(nèi)”是不可取的。
1.3日照、遮陽(yáng)與采光
太陽(yáng)輻射是影響居室熱環(huán)境的一個(gè)重要因素,同時(shí)也是影響住戶心理感受的重要因素。遮陽(yáng)問(wèn)題是指由于建筑物的外形設(shè)計(jì)、特別是凸凹變化的外型而引起的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻和窗等)實(shí)際按受的太陽(yáng)輻射熱量減少的問(wèn)題。相應(yīng)的,互遮陽(yáng)則是指由于建筑群布局而影響到建筑物實(shí)際接受的太陽(yáng)輻射熱量減少的問(wèn)題。
自然采光有利于人體健康和提高工作效率.我國(guó)北方冬季對(duì)自然采光就有嚴(yán)格要求。在住宅區(qū)規(guī)劃與單體設(shè)計(jì)中需仔細(xì)考慮遮擋和自遮擋對(duì)自然采光乃至建筑物的熱環(huán)境的影響。
1.4護(hù)結(jié)構(gòu)布置
這里主要是指外墻和外窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布置,體型系數(shù)這一概念并不能充分反映護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物熱環(huán)境的復(fù)雜影響。實(shí)際上,對(duì)于不同朝向角和傾角的外墻和外窗,由于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向的不同而造成的滲透情況的不同,外表面的對(duì)流換熱系數(shù)也相差很大,接受的太陽(yáng)輻射隨著時(shí)間變化而千差萬(wàn)別,夜間背景輻射狀況也不相同。比較好的解決方法是利用目前國(guó)內(nèi)外比較流行的建筑物能耗模擬軟件(如美國(guó)的DOE一2,國(guó)內(nèi)的DSeT,等等)進(jìn)行模擬分析,才能得到一個(gè)比較合理的方案。
1.5噪聲和污染的防止和控制
住宅區(qū)規(guī)劃應(yīng)有效地設(shè)計(jì)防噪系統(tǒng),如將住宅區(qū)和主要交通干線相隔絕,防止主要交通干線的噪音傳過(guò)來(lái)。污染控制問(wèn)題也需重視,建筑物內(nèi)部空氣質(zhì)量不好,一定是與室外空氣污染有關(guān),而通過(guò)有效的綠化、有效的組織建筑周?chē)鷼饬髁鲃?dòng),可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。在設(shè)計(jì)初期,技術(shù)人員就應(yīng)該深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研和測(cè)試,檢驗(yàn)當(dāng)?shù)氐脑肼暬蛭廴臼欠穹蠘?biāo)準(zhǔn)。如果不能滿足要求,一定要采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。如果居室噪盧超標(biāo),可考慮采用錯(cuò)開(kāi)設(shè)計(jì)的雙層玻璃窗,既能有效降低噪聲,又不影響自然通風(fēng)的利用。
2生態(tài)住宅原則
生態(tài)住宅是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理和遵循生態(tài)平衡及可持續(xù)發(fā)展的原則,即綜合系統(tǒng)效率最優(yōu)原則,設(shè)計(jì)、組織建筑內(nèi)外空間中的各種物質(zhì)因素,使物質(zhì)、能源在建筑系統(tǒng)內(nèi)有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換,獲得一種高效、低耗、無(wú)廢無(wú)污染,生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。這里的環(huán)境不僅涉及住宅區(qū)的自然環(huán)境,如空氣、水體、土地、綠化、動(dòng)植物、能源等,也涉及住宅區(qū)的人文環(huán)境、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)環(huán)境。培育生態(tài)住宅概念主要是在這種觀念的影響下,在住宅建設(shè)與發(fā)展中始終以生態(tài)問(wèn)題為中心,在環(huán)保、綠化、安居、道路管網(wǎng)等方面進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與管理,使住宅區(qū)生態(tài)環(huán)境處于良性循環(huán)狀態(tài)之中。
3生態(tài)住宅的技術(shù)策略
3.1追求舒適和健康是生態(tài)住宅的基礎(chǔ)
生態(tài)住宅首先要滿足的是人體的舒適性,例如適宜的溫度、濕度以滿足人體熱舒適。此外還應(yīng)有益于人的身心健康,如有充足的日照以實(shí)現(xiàn)殺菌消毒,有良好的通風(fēng)以獲得高品質(zhì)的新鮮空氣,以及無(wú)輻射、無(wú)污染的室內(nèi)裝飾材料等。在心理方面,生態(tài)住宅既要保證家庭生活所需要的安全性、私密性,又要滿足鄰里交往、人與自然交往等要求。健康還有另外一層很重要的含義,是指住宅與大自然的和諧關(guān)系。住宅應(yīng)盡可能減少對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響,如減少有害氣體、二氧化碳的排放。
3.2追求高效是生態(tài)住宅的核心內(nèi)容
所謂高效,是指盡可能有效地利用資源和能源,特別是不可再生的資源和能源。我們知道,建筑業(yè)以及與建筑業(yè)相關(guān)的其它產(chǎn)業(yè)(如建材生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)?消耗了大量的能源和資源。而生態(tài)住宅正是要杜絕這種粗放、浪費(fèi)的模式,以最低的能源、資源成本去獲取最高的效益。
3.3追求美觀是生態(tài)住宅與大自然相和諧的完美境界
生態(tài)住宅與大自然相和諧不僅體現(xiàn)在能量、物質(zhì)方面,也同時(shí)體現(xiàn)在精神境界方面,包括生態(tài)住宅與自然景觀相融合,與社會(huì)文化相融合。生態(tài)住宅立足于將節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境這兩大課題結(jié)合起來(lái),所關(guān)注的不僅包括節(jié)約不可再生能源和利用可再生潔凈能源,還涉及節(jié)約資源(建材、水)、減少?gòu)U棄物污染(空氣污染、水污染)以及材料的可降解和循環(huán)使用等,因而它所占據(jù)的視點(diǎn)最高,所關(guān)注的領(lǐng)域也最廣。
潔凈能源的開(kāi)發(fā)與利用。要盡可能節(jié)約不可再生能源(煤、石油、天然氣),并積極開(kāi)發(fā)可再生的新能源,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物能、地?zé)岬葻o(wú)污染型能源。
充分考慮氣候因素和場(chǎng)地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地勢(shì)等。盡可能利用天然熱源、冷源來(lái)實(shí)現(xiàn)采暖與降溫。充分利用自然通風(fēng)來(lái)改善空氣質(zhì)量、降溫、除濕。
材料的無(wú)害化、可降解、可再生、可循環(huán)。建筑材料應(yīng)盡可能利用可降解、可再生的資源,同時(shí)還要嚴(yán)格做到建材的無(wú)害化(無(wú)污染,無(wú)輻射)。
水的循環(huán)利用與中水處理。在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)進(jìn)行雨水收集、中水處理、水的循環(huán)利用和梯級(jí)利用,特別是對(duì)于水資源匾乏的地區(qū)。
結(jié)合居住區(qū)的情況(規(guī)模密集、區(qū)位、周邊熱網(wǎng)狀況)采取最有效的供暖、制冷方式。加強(qiáng)能源的梯級(jí)利用。
結(jié)合居住區(qū)規(guī)劃和住宅設(shè)計(jì)來(lái)布置室外綠化(包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化)和水體,以此進(jìn)一步改善室內(nèi)外的物理環(huán)境(聲、光、熱)。
在可持續(xù)發(fā)展成為全世界所追求的目標(biāo)時(shí),建筑行業(yè)也在關(guān)注能源以及環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。在中國(guó),建筑能耗目前占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的25%左右,且呈遞增趨勢(shì),因此開(kāi)展建筑節(jié)能工作有巨大潛力。建筑能耗不僅僅影響國(guó)家能源供應(yīng),而且能源使用效率的高低還影響環(huán)境,例如據(jù)有關(guān)測(cè)試[1]表明:在城市內(nèi)建筑四周掛滿分體式空調(diào)時(shí),將造成局部“熱島”現(xiàn)象,空調(diào)機(jī)的運(yùn)行能效比COP顯著下降,建筑周?chē)鸁岘h(huán)境也被嚴(yán)重惡化。也就說(shuō),建筑節(jié)能和居住環(huán)境是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的問(wèn)題。
隨著人民對(duì)生活質(zhì)量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供熱地區(qū)正迅速南擴(kuò),而北方地區(qū)空調(diào)器擁有量也迅速增加。建筑物壽命一般較長(zhǎng),建筑節(jié)能改造難度很大,因此在設(shè)計(jì)之初便考慮建筑能耗與環(huán)境影響便顯得至關(guān)重要。而我國(guó)廣大地區(qū)、不同氣候、不同類(lèi)型的建筑節(jié)能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決的[2],更需要從建筑設(shè)計(jì)到建筑細(xì)布構(gòu)造處理以及環(huán)境控制設(shè)備及系統(tǒng)等各種技術(shù)的集成來(lái)解決。
另一方面,建筑環(huán)境特別是居住環(huán)境質(zhì)量受到越來(lái)越多的重視,居住區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量、辦公或居室內(nèi)的空氣品質(zhì)、噪聲水平以及交通狀況都是人們關(guān)注的問(wèn)題。一些房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商也注意到這一現(xiàn)象,相繼推出了以“綠色”、“生態(tài)”為宣傳點(diǎn)的建設(shè)項(xiàng)目,但真正的“綠色生態(tài)”建筑或住區(qū)不僅僅是依靠多綠化就能解決的,更重要的是要考慮建筑物理環(huán)境中綜合因素的影響,包括聲、光、氣流、熱、能耗等諸多方面。
利用信息技術(shù),以計(jì)算機(jī)模擬為主要手段,從建筑聲學(xué)、光學(xué)、氣流、微氣候、空氣品質(zhì)、能耗等角度,對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的評(píng)價(jià),不僅有助于房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商提高建設(shè)水平、增強(qiáng)項(xiàng)目市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,也有助于提高普通消費(fèi)者的生態(tài)意識(shí)、節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí),對(duì)于促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文簡(jiǎn)要介紹由清華大學(xué)提出的建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的方法、策略等,并通過(guò)實(shí)例介紹了具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容,以期為我國(guó)實(shí)施建筑“星級(jí)”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有益的探索。
2評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1國(guó)外經(jīng)驗(yàn)
關(guān)于建筑節(jié)能的評(píng)價(jià),國(guó)外已經(jīng)有了一些已經(jīng)成熟并在實(shí)施的規(guī)范,并且有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模擬軟件來(lái)評(píng)價(jià)建筑的節(jié)能狀況以保證規(guī)范的實(shí)施。在美國(guó)有“節(jié)能之星”標(biāo)準(zhǔn)(EnergyStar),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施已經(jīng)有10年了。它比美國(guó)“標(biāo)準(zhǔn)能源法案”(ModelenergyCode)要求更加節(jié)能30%。通過(guò)這套標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,在不增加初投資的前提下可以節(jié)省30~50%能源消耗,可以節(jié)省50%的建造時(shí)間。也是因?yàn)橛辛诉@套標(biāo)準(zhǔn),可以創(chuàng)造出激勵(lì)一些具有創(chuàng)新意義的節(jié)能技術(shù)和建材發(fā)明的氛圍。由于這套標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)美國(guó)某地區(qū)而專(zhuān)門(mén)制訂的,因此在美國(guó)并沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),例如Title-24標(biāo)準(zhǔn)主要在加州實(shí)施。
芬蘭建立了一套叫做“能耗認(rèn)證系統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)(EnergyCertificationSystem)。在香港也通過(guò)授予“建筑認(rèn)證證書(shū)”(BuildingPass)的方式來(lái)對(duì)建筑的能耗情況進(jìn)行規(guī)范。俄羅斯在莫斯科也實(shí)行了一種叫做“能耗護(hù)照”(EnergyPassport)的建筑節(jié)能規(guī)范。它包括一套新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)MGSN,希望能夠控制建筑設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)行的質(zhì)量,而且它可以為節(jié)能建筑提供潛在的購(gòu)買(mǎi)者等信息,從而來(lái)促進(jìn)節(jié)能建筑的良性發(fā)展。這些規(guī)范中都沒(méi)有包括環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)內(nèi)容,然而實(shí)際上節(jié)能的最終目的是為了提高環(huán)境水平,減少污染排放,從而真正做到可持續(xù)發(fā)展,所以完整的建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)將環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)納入其中。
2.2主要內(nèi)容
建筑生態(tài)環(huán)境和節(jié)能效果評(píng)價(jià)系統(tǒng)是對(duì)建筑生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合分析,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源及社會(huì)等角度給予研究,從而對(duì)建筑環(huán)境給出客觀的評(píng)價(jià)和可行的建議。建筑生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)系統(tǒng)涉及內(nèi)容廣泛,包括小區(qū)規(guī)劃評(píng)價(jià)、建筑單體評(píng)價(jià)、環(huán)境控制系統(tǒng)方案評(píng)價(jià)等等;牽涉到的關(guān)鍵技術(shù)較多,如建筑熱環(huán)境模擬、計(jì)算流體力學(xué)(CFD),建筑日照分析與采光技術(shù),噪聲控制以及建筑材料技術(shù)等。這些內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合和相互交叉形成了建筑生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)的技術(shù)核心。
開(kāi)發(fā)成熟的軟件系統(tǒng)實(shí)施建筑生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)。在我國(guó)形成可實(shí)施的評(píng)價(jià)系統(tǒng),最終可能的有效途徑之一,就是開(kāi)發(fā)一套可以廣泛運(yùn)用的評(píng)價(jià)建筑生態(tài)與節(jié)能效果的軟件平臺(tái),并形成相應(yīng)的激勵(lì)、保障實(shí)施措施,從而形成體系。
2.3評(píng)價(jià)方法
一個(gè)重要的工作是研究住區(qū)生態(tài)與節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo),以及如何從模塊化軟件的模擬仿真結(jié)果中提煉出能充分反映建筑生態(tài)環(huán)境、能耗特征的評(píng)價(jià)參數(shù),從而建立一套可操作的建筑環(huán)境評(píng)價(jià)軟件平臺(tái)的評(píng)價(jià)方法。
評(píng)價(jià)方法可采用的是模擬其運(yùn)行狀況的方法。這個(gè)方法有兩個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn),首先對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)層次來(lái)說(shuō),可以通過(guò)模擬其日照、噪聲、空氣流場(chǎng)以及微氣候等,對(duì)其規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)直接進(jìn)行評(píng)價(jià)。第二個(gè)層次,對(duì)于節(jié)能效果,需要對(duì)其進(jìn)行全年模擬分析,而不是僅僅依靠穩(wěn)態(tài)計(jì)算或者是設(shè)計(jì)計(jì)算,從而給出節(jié)能效果星級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)。這兩個(gè)層次應(yīng)該是必須同時(shí)滿足的。
2.4評(píng)價(jià)策略
對(duì)于評(píng)價(jià)策略,可以分兩步:一、在房屋建造之前,運(yùn)用評(píng)價(jià)軟件對(duì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行模擬,給出相應(yīng)審核評(píng)價(jià)(Plansreview);二、在建造完成之后,對(duì)建筑進(jìn)行實(shí)地抽查考核,以確定建造是否與審核后的圖紙相一致,如果是一致的,可相應(yīng)授予一定的環(huán)境和節(jié)能效果星級(jí)等級(jí)。
2.5系統(tǒng)特點(diǎn)
歸納起來(lái),這一評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn):
a、清晰明了,易于理解與實(shí)施
b、相對(duì)靈活,可允許通過(guò)不同的手段達(dá)到相同的環(huán)境和節(jié)能效果;;
c、數(shù)據(jù)豐富且準(zhǔn)確,能給予用戶和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商明確的結(jié)論和指導(dǎo)依據(jù);
d、激勵(lì)機(jī)制完善,可操作。
3評(píng)價(jià)實(shí)例
以下通過(guò)實(shí)例,簡(jiǎn)要介紹建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。
3.1居住小區(qū)聲環(huán)境
某居住小區(qū)位于北京東四環(huán)路東側(cè),距四環(huán)路約400m,被現(xiàn)狀住宅區(qū)和規(guī)劃的城市干道分成東、西兩區(qū)。小區(qū)總面積26公頃,容積率2.0,戶型以一梯兩戶或三戶的高層、小高層單元(11~18層)組成的板樓為主,邊角處輔以一梯四戶或六戶的點(diǎn)式高層(14~18層),板樓前后間距40至60m。小區(qū)的周邊環(huán)境好,交通便捷,但是隨著小區(qū)及周邊道路、用地建設(shè)的完善,過(guò)境交通量可能會(huì)增大,小區(qū)的安靜可能會(huì)受到干擾,為此業(yè)主要求進(jìn)行聲環(huán)境評(píng)價(jià)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),圖中的三個(gè)主要帶狀噪聲源可能影響到居住小區(qū)聲環(huán)境,為此分別進(jìn)行了模擬分析。
圖1—居住小區(qū)聲環(huán)境分析
在分析的基礎(chǔ)上,得到居住小區(qū)內(nèi)的噪聲分布,可以看到,顏色愈深的建筑所處的聲環(huán)境越差,在沒(méi)有采取設(shè)防噪綠帶等降噪措施的情況下,其臨街一面的室外噪聲級(jí)不能滿足居住區(qū)室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。為此,筆者對(duì)合理降噪提出了建議。
圖2—居住小區(qū)噪聲分布及小區(qū)示意圖
3.2建筑群空氣流場(chǎng)分析
仍以前述居住小區(qū)為例,這種高層建筑、多層建筑混合存在的小區(qū),其建筑群內(nèi)部的空氣流動(dòng)情況對(duì)其微氣候有著重要的影響,局部風(fēng)速太大可能對(duì)人們的生活、行動(dòng)造成不便,也有可能在某些地方形成旋渦和死角,不利于室內(nèi)的自然通風(fēng)。因此,業(yè)主提出在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)居住小區(qū)內(nèi)的空氣流動(dòng)狀況,以對(duì)小區(qū)內(nèi)微氣候作出合理的評(píng)價(jià)。
圖3—建筑群空氣流場(chǎng)分析
上圖給出了該居住小區(qū)在北京冬季典型工況(北風(fēng),風(fēng)速5m/s)下,1m水平高度上的空氣流速分布圖,暖色調(diào)表示風(fēng)速高。原本業(yè)主擔(dān)心在建筑群中部的南北大通道上會(huì)有較強(qiáng)的氣流,但由于建筑布局比較合理,模擬分析顯示在這一大通道區(qū)域內(nèi)風(fēng)速基本小于1.2m/s,適于居民走動(dòng)、生活。倒是在建筑群的一些其他局部發(fā)現(xiàn),由于繞流等的影響會(huì)形成局部氣流過(guò)強(qiáng),筆者對(duì)此也提出了合理的建議。值得說(shuō)明的是,此分析結(jié)果可以多媒體三維動(dòng)畫(huà)顯示,效果更加逼真。
3.3建筑群日照分析
當(dāng)現(xiàn)代建筑越來(lái)越密集,從鋼筋水泥的叢林中穿過(guò)的一縷陽(yáng)光顯得彌足珍貴,因此建筑群日照分析被越來(lái)越重視,人們不滿足于冬至日一小時(shí)日射這樣的要求,而更關(guān)心在周?chē)ㄖ镎趽鹾徒ㄖ镒陨碚趽醯那闆r下,究竟自己等實(shí)實(shí)在在接受多少陽(yáng)光。下圖給出某建筑群在夏季清晨的日照與遮擋狀況,而利用多媒體技術(shù)的三維動(dòng)畫(huà)效果可將分析結(jié)果表現(xiàn)得更加逼真。
圖5—建筑群日照分析
3.4居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境分析評(píng)價(jià)
居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境的評(píng)價(jià)內(nèi)容,主要是考察人們?cè)谑彝馍顣r(shí)切身感受到的諸如室外溫度、濕度、太陽(yáng)輻射、氣流組織和綠化狀況等微氣候參數(shù)。其中溫度作為人們感受居住環(huán)境好壞的主要參數(shù),對(duì)評(píng)價(jià)小區(qū)熱環(huán)境至關(guān)重要,也是影響人們?cè)谑彝馍钯|(zhì)量的主要因素,它同時(shí)綜合反映了諸如小區(qū)的太陽(yáng)輻射及綠化狀況等其它因素的作用,也是就目前的技術(shù)手段而言相對(duì)較容易進(jìn)行預(yù)測(cè)和比較的熱環(huán)境參數(shù)。
值得指出的是,即便是同一個(gè)地區(qū)的氣候情況也并不是處處相同的?!俺鞘袩釐u”現(xiàn)象就是其中一個(gè)很好的例子。它是城市化對(duì)氣溫影響的最突出特征,顯著反映了由于城市化的結(jié)果使得城市氣溫與郊區(qū)或其它地區(qū)氣溫的不同,并將給城市居民的工作生活帶來(lái)深刻影響。一般說(shuō)來(lái),認(rèn)為某個(gè)區(qū)域的實(shí)際氣溫是由基礎(chǔ)氣溫、太陽(yáng)輻射、長(zhǎng)波輻射的線性疊加得到的。區(qū)域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率等因素決定了區(qū)域溫度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)
其中M是區(qū)域氣溫,C是基礎(chǔ)氣溫,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天氣狀況,t是時(shí)間,x是地點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō),在建筑群集地區(qū),小區(qū)不同地方的溫度環(huán)境在受相鄰位置的建筑的材料結(jié)構(gòu)和布局、小區(qū)的下墊面(如沙土或水泥路面)、綠化情況(包括水景布置)、以及交通和家電等人為排熱因素的影響下,可能使得局地氣溫出現(xiàn)熱島或冷島、以及滯后或提前等現(xiàn)象。
結(jié)合建筑群空氣流動(dòng)分析,在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,筆者預(yù)測(cè)居住小區(qū)不同位置小范圍內(nèi)的逐時(shí)氣溫,同時(shí)進(jìn)行比較并給出評(píng)價(jià);所得結(jié)果既可供居民選擇適合個(gè)人習(xí)慣的工作生活環(huán)境提出參考意見(jiàn),同時(shí)也能為改善居住小區(qū)熱環(huán)境指明方向。
下圖是某居住小區(qū)中不同位置的“熱島強(qiáng)度”變化情況。從中可以看出,居住小區(qū)內(nèi)熱島強(qiáng)度小,溫度適宜,利于人們的室外活動(dòng)以及室內(nèi)持續(xù)進(jìn)行自然通風(fēng),溫度環(huán)境令人滿意。其中的原因在于居住小區(qū)建筑布局合理,建筑間距選擇合適(天空視角系數(shù)較高而利于長(zhǎng)波輻射冷卻);且集中綠地多,綠化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其與空氣的熱濕交換加強(qiáng),有效地降低了空氣的溫度)。值得一提的是,環(huán)境最好的區(qū)域均為小區(qū)居民日常生活、起居、休憩、娛樂(lè)等活動(dòng)的主要場(chǎng)所,該區(qū)域內(nèi)的健康適宜的溫度環(huán)境將極大地利于居民的室內(nèi)外的生活質(zhì)量的提高。
圖6—居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境分析評(píng)價(jià)
4小結(jié)
目前,該項(xiàng)目以被列為建設(shè)部國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目,并逐步開(kāi)展整合軟件系統(tǒng)、實(shí)際檢驗(yàn)使用情況的工作,從對(duì)建筑生態(tài)環(huán)境和節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的項(xiàng)目入手,在實(shí)踐中完善這一評(píng)價(jià)系統(tǒng),并通過(guò)將建筑環(huán)境和節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)理念的應(yīng)用,明晰建筑生態(tài)環(huán)境的真正內(nèi)涵,推廣建筑節(jié)能概念,并為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展做一定的探索。
參考文獻(xiàn)
2現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中風(fēng)水理論的回歸
風(fēng)水不僅體現(xiàn)在建筑、道路、鄉(xiāng)村、墳?zāi)沟鹊倪x址、裝飾、空間組織和布局中,還體現(xiàn)在中國(guó)人心理層面上的審美意向和文化取向上,而且風(fēng)水學(xué)中的很多論述正被現(xiàn)代相關(guān)學(xué)科論述。在思想上如何看待自然,在實(shí)踐上如何通過(guò)利用自然為人類(lèi)創(chuàng)造良好的居住環(huán)境,獲取最佳生態(tài)效益,這是風(fēng)水的生態(tài)內(nèi)涵。近些年,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們觀念的轉(zhuǎn)變,在建領(lǐng)域中出現(xiàn)了以人為本、回歸自然的思想,這就促使建筑設(shè)計(jì)師改變物質(zhì)、有形、硬件的建筑眼光,開(kāi)始探求從建筑上繼承無(wú)形文脈、尋求人與自然和諧共生、節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)的方法。這種情況下,風(fēng)水中關(guān)于建筑與人、天、地之間相互關(guān)系的理論就發(fā)揮了絕妙作用。然而歷代甚至現(xiàn)代民間應(yīng)用的風(fēng)水與風(fēng)水本身的自然科學(xué)本意和價(jià)值相違背,人對(duì)風(fēng)水的認(rèn)識(shí)也由此陷入了迷信的窠臼,而風(fēng)水與建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、布局等工作本是不可分割的,但在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中,由于目的、需求不同,風(fēng)水和建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)被割裂成兩個(gè)對(duì)立面,很多人總在試圖繞過(guò)風(fēng)水,深怕沾染封建迷信,導(dǎo)致的結(jié)果就是規(guī)劃設(shè)計(jì)、風(fēng)水各執(zhí)一詞,制造形體詭秘、靚麗卻有扭曲、變異,這樣的建筑不僅會(huì)破壞自然環(huán)境,還可能在某種程度上影響人們生理、心理健康。所以我們必須正確看待生態(tài)建筑學(xué)和景觀建筑學(xué)與風(fēng)水的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中風(fēng)水理論的真正回歸。風(fēng)水的基本取向是關(guān)注人、建筑、社會(huì)、自然之間的關(guān)系,即所謂的“天人合一”。從風(fēng)水理論來(lái)看,選擇宅居的外部環(huán)境,最為重要的就是建筑是否處于一個(gè)“陰陽(yáng)樞紐”這種良好的自然生態(tài)系統(tǒng)中,而選擇陰陽(yáng)樞紐,需考察生氣,辯證方位,這種選擇方法和過(guò)程從本質(zhì)上兼容了與現(xiàn)代地理學(xué)、景觀學(xué)、生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)等學(xué)科相符合的內(nèi)涵,與生態(tài)建筑學(xué)和景觀建筑學(xué)分析和選擇環(huán)境的主旨不謀而合。另外,依據(jù)風(fēng)水理論,對(duì)于建筑的經(jīng)營(yíng),不論是坐向方位,還是規(guī)模大小,亦或是內(nèi)外空間的界合和溝通,應(yīng)與大自然景觀、環(huán)境相稱(chēng),通過(guò)對(duì)“生氣”的細(xì)膩處理,使自然參與到建筑規(guī)劃中,最終使自然生態(tài)系統(tǒng)與人工生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作。我們應(yīng)通過(guò)生態(tài)建筑學(xué)和景觀建筑學(xué)的理論和客觀評(píng)測(cè)尋找生態(tài)建筑學(xué)與風(fēng)水、景觀建筑學(xué)與風(fēng)水的交集,同時(shí),剝除風(fēng)水理論中不嚴(yán)謹(jǐn)、不科學(xué)內(nèi)容,用科學(xué)的眼光從傳統(tǒng)風(fēng)水中獲得具有價(jià)值的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)?;陲L(fēng)水理論,在現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中,我們必須合理認(rèn)知地域的地形,尋找水文條件、地質(zhì)條件的共同點(diǎn),并找出氣候環(huán)境上風(fēng)水與生態(tài)建筑學(xué)的共通,從建筑整體朝向、建筑設(shè)備上的設(shè)施、建筑內(nèi)部功能格局、細(xì)部設(shè)計(jì)等方面考慮,實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑學(xué)、景觀建筑學(xué)與風(fēng)水的融合和補(bǔ)充。
二、生態(tài)居民建筑的設(shè)計(jì)原則
(一)與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。
建筑建造過(guò)程會(huì)對(duì)自然與環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞,因此,在建筑的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該將生態(tài)理念引入,充分重視自然環(huán)境的保護(hù)工作,并在對(duì)其不造成破壞的前提下加以利用,這不僅能夠降低建筑能耗,而且對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)也具有重要意義。例如建筑設(shè)計(jì)中自然采光的利用,能夠減少照明設(shè)備的使用量;建筑自然通風(fēng)的合理設(shè)計(jì),能夠改善室內(nèi)外空氣循環(huán),提高居住舒適度;水池、噴水系統(tǒng)的有效利用,能夠降低室內(nèi)溫度,減少制冷設(shè)備的能耗。
(二)降低建筑能耗。
節(jié)能是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的重要理念,生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)要求在滿足建筑基本使用功能的前提下,能夠使土地、能源、水、材料等得到充分利用,大大提高其利用率,且能夠最低限度地降低建筑對(duì)環(huán)境造成的影響。再者,生態(tài)建筑設(shè)計(jì)還要求簡(jiǎn)化無(wú)用的建筑功能結(jié)構(gòu),并提高對(duì)建筑周邊自然資源的利用率,如合理利用風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能等,盡量減少礦物能源的使用量,減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度。
(三)為建筑使用者提供舒適的環(huán)境。
對(duì)建筑進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì),能夠?yàn)槭褂谜咛峁┦孢m的環(huán)境,提高居住舒適度,使建筑使用者與自然環(huán)境能夠進(jìn)行更好的交流和溝通。
(四)新材料、新技術(shù)的應(yīng)用。
科技的發(fā)展推動(dòng)著建筑行業(yè)新材料和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),為建筑行業(yè)的帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,為建筑創(chuàng)新建設(shè)提供了條件,也極大的推動(dòng)了生態(tài)建筑的發(fā)展進(jìn)程。建筑新材料和技術(shù)之間存在相輔相成的關(guān)系,只有創(chuàng)新了材料的和技術(shù),建筑創(chuàng)新才有可能。隨著國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保的倡導(dǎo),新材料和新技術(shù)將會(huì)更為廣泛的運(yùn)用到實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中。
三、生態(tài)居民建筑的設(shè)計(jì)方法研究
(一)整體設(shè)計(jì)方法。
在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員要將其視為整個(gè)城市建筑系統(tǒng)中的一部分,與整個(gè)城市建筑系統(tǒng)相聯(lián)系。從城市的整體規(guī)劃方向出發(fā),對(duì)建筑地區(qū)的地質(zhì)水文、地形地貌、氣候條件等基本條件進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析,分析其設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可行性。設(shè)計(jì)的原則:一是在城市原有景觀特色的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新,創(chuàng)造出新的城市景觀。首先改變不合理的資源配置、布局模式、空間結(jié)構(gòu)以及區(qū)域劃分,其次是對(duì)城市自然地理特征以及歷史文化的傳承。二是在建筑與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,綜合考慮建筑的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,以求實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化。
(二)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)方法
1可再生能源的有效利用。
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分利用可再生能源,太陽(yáng)能是目前應(yīng)用最為廣泛的可再生能源,也是生態(tài)建筑中能源系統(tǒng)的一部分。太陽(yáng)能應(yīng)用在建筑中,不僅能夠節(jié)約大量的能源,而且對(duì)環(huán)境無(wú)污染,真正做到了綠色環(huán)?!,F(xiàn)階段太陽(yáng)能的利用主要有太陽(yáng)能集熱板集熱、太陽(yáng)能光伏發(fā)電兩種。目前,太陽(yáng)能集熱板的應(yīng)用已比較廣泛,將太陽(yáng)能集熱板用于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,能夠使建筑和環(huán)境做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一,降低能耗,節(jié)約國(guó)家資源。如可利用太陽(yáng)能進(jìn)行建筑一體化設(shè)計(jì),將白天太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能通過(guò)太陽(yáng)能特定蓄電池儲(chǔ)存起來(lái),夜晚利用控制器將儲(chǔ)存的太陽(yáng)能電能用于提供生活熱水或是供暖,這種方式具有安全、無(wú)污染規(guī)模大小可靈活調(diào)節(jié)且不受地域限制的特點(diǎn)。
2建筑系統(tǒng)中物質(zhì)與能源的循環(huán)利用。
生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中要注意對(duì)風(fēng)能和自然采光等的合理利用,例如利用室內(nèi)外的熱壓和風(fēng)壓形成自然通風(fēng),通過(guò)裝設(shè)通風(fēng)設(shè)備,控制空氣流向,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)自然通風(fēng),從而降低建筑本身的能耗,節(jié)約建筑材料;利用自然采光,減少建筑照明設(shè)備的使用,降低建筑電能的使用量,降低能耗。再者,建立水資源循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。水資源系統(tǒng)既能滿足人們的基本用水需要和建筑的功能,又能將水資源綜合利用、水景觀、生態(tài)修復(fù)以及污染控制等集為一體,其能夠?qū)⒔ㄖ盟?、污水處理再利用以及雨水收集與利用、生態(tài)子系統(tǒng)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。水景規(guī)劃設(shè)計(jì)以節(jié)約水資源和防止環(huán)境污染主要目標(biāo),遵循水資源循環(huán)、可持續(xù)利用的基本原則,對(duì)雨水進(jìn)行收集和再利用,并經(jīng)雨水處理系統(tǒng)處理后,用于補(bǔ)充水景的景觀水。通過(guò)水資源的合理利用,將建筑內(nèi)外部水資源進(jìn)行循環(huán)利用,以實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3生態(tài)建筑綠化設(shè)計(jì)方法。
生態(tài)建筑中進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)能夠有效改善居住環(huán)境,豐富建筑周?chē)木G化空間結(jié)構(gòu)。建筑綠化是將綠色植物作為設(shè)計(jì)的主要元素,并將其引入建筑當(dāng)中。隨著城市進(jìn)程的不斷加快,城市建筑用地面積也在不斷地減小,環(huán)境問(wèn)題加劇。屋面綠化逐漸成為有效改善城市環(huán)境的重要舉措。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí),可設(shè)計(jì)空中花園,通過(guò)利用綠色植被本身吸收和反射熱能的作用,減少城市熱量,從而降低建筑能耗。再者,綠色植被的生長(zhǎng),對(duì)于環(huán)境凈化具有重要的作用,能夠提高空氣質(zhì)量,對(duì)室內(nèi)、室外環(huán)境的改善都有積極的作用,這一設(shè)計(jì)舉措,將人與建筑以及自然進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合,很好的實(shí)現(xiàn)了生態(tài)建筑的相關(guān)要求。
生態(tài)建筑的定義是:設(shè)計(jì)師在全面了解當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,對(duì)建筑空間中的各項(xiàng)因素進(jìn)行合理設(shè)計(jì),使建筑生態(tài)環(huán)境中的物質(zhì)、能源等在建筑內(nèi)部進(jìn)行有規(guī)律的循環(huán)轉(zhuǎn)化,進(jìn)而形成低耗能、無(wú)污染的生態(tài)建筑環(huán)境。生態(tài)建筑不僅具有較高的生態(tài)效益,還能優(yōu)化居住環(huán)境,使人們的居住體驗(yàn)得到進(jìn)一步優(yōu)化。居住區(qū)規(guī)劃是指對(duì)居住區(qū)的建筑布局、交通布局、公共設(shè)施安排等項(xiàng)目進(jìn)行綜合規(guī)劃安排,是城市規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。良好的居住區(qū)規(guī)劃能為居民提供便利,使各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備更好地滿足人們的生活要求。一方面,在居住區(qū)規(guī)劃過(guò)程中,可應(yīng)用生態(tài)建筑理念進(jìn)行規(guī)劃,在滿足人們生活需求的基礎(chǔ)上,最大限度地提高居住區(qū)的生態(tài)效益。另一方面,也可將居住區(qū)規(guī)劃的思想應(yīng)用于生態(tài)建筑的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,提高生態(tài)建筑建設(shè)過(guò)程的科學(xué)性。因此,居住區(qū)規(guī)劃和生態(tài)建筑的關(guān)系可概括為以下兩點(diǎn):第一,二者相互影響、相互滲透,從某種程度上說(shuō),居住區(qū)規(guī)劃的理念和生態(tài)建筑理念具有較高的相似度;第二,居住區(qū)規(guī)劃理念和生態(tài)建筑理念能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高規(guī)劃工作的整體質(zhì)量。兩種理念相結(jié)合不僅能提高規(guī)劃的科學(xué)性和環(huán)境的舒適度,還能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃區(qū)生態(tài)效益的大幅度提高。
二、生態(tài)建筑理念在居住區(qū)規(guī)劃中的應(yīng)用策略
1.生態(tài)建筑技術(shù)的有效應(yīng)用
將生態(tài)建筑理念應(yīng)用于居住區(qū)規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,具有較高的技術(shù)要求。因此,加強(qiáng)對(duì)生態(tài)建筑技術(shù)的應(yīng)用,使用新型生態(tài)建筑材料、生態(tài)產(chǎn)品和相關(guān)生態(tài)技術(shù),不僅能提高居住區(qū)規(guī)劃的生態(tài)性能,有效提高居住區(qū)的生態(tài)效益,還能為居民提供更加先進(jìn)、便捷的生活方式,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生活環(huán)境和生活質(zhì)量的同步提升。
2.突出居住區(qū)的生態(tài)特色
在居住區(qū)規(guī)劃過(guò)程中應(yīng)用生態(tài)建筑理念時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)全面了解待規(guī)劃區(qū)域的生態(tài)條件及其周邊環(huán)境,并在此基礎(chǔ)上深入探究這一區(qū)域的生態(tài)特點(diǎn)。在規(guī)劃過(guò)程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)重點(diǎn)突出其生態(tài)特點(diǎn),使居住區(qū)形成獨(dú)特的生態(tài)特色。在居住區(qū)規(guī)劃過(guò)程中,設(shè)計(jì)師應(yīng)重視綠化景觀的規(guī)劃和保護(hù),可在確保居住區(qū)各項(xiàng)功能正常發(fā)揮的基礎(chǔ)上,最大限度地?cái)U(kuò)大綠色景觀的面積,使綠色植物的生態(tài)效用得到有效發(fā)揮;同時(shí)還可以構(gòu)建屋頂花園,進(jìn)一步美化環(huán)境,提高整體居住區(qū)的生態(tài)效益,從而使居住區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)功能特色得到更好的體現(xiàn)。此外,良好的生活環(huán)境還能提高居民對(duì)居住區(qū)的認(rèn)可度,促使人們?cè)谌粘I钪凶杂X(jué)維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。
3.提高居民的生態(tài)意識(shí)
生態(tài)建筑的最終目的是實(shí)現(xiàn)人、建筑和生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一。居民形成良好的生態(tài)意識(shí)能提高其保護(hù)環(huán)境的自覺(jué)性,在日常生活中更好地維護(hù)生態(tài)環(huán)境。良好的生態(tài)意識(shí)包括公交出行、步行等綠色出行觀念和生活垃圾分類(lèi)處理觀念等。因此,積極提高居民的生態(tài)意識(shí),使居民的生活意識(shí)與生態(tài)理念實(shí)現(xiàn)有效融合,可以為生態(tài)建筑理念在居住區(qū)規(guī)劃過(guò)程中的更好應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。