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可持续建筑技术

可持续建筑技术

可持续建筑技术范文第1篇

【关键词】技术革命;技术进步;可持续建筑

建筑是科学技术与艺术联姻的结晶,建筑技术则更强有力地推动了建筑向前发展,并不可避免地在不同时期的各种建筑物上打下自己的烙印。建筑发展的历史说明,凡是建筑材料、结构和施工技术有重大进步之后,建筑迟早会产生变化并突破原有模式向前发展。然而自20世纪60年代以来,除上述传统因素外,如电子计算机的诞生、普及和“信息时代”初现曙光,这一切正给建筑以新的巨大冲击,并向建筑界提出新的挑战,改革建筑活动的方式、方法,并促成新的思潮。

1、环境

环境与建筑二者密不可分,这一点毋庸置疑并早已被广泛接受。但随着人类社会的进步,“环境”一词的含义也在不断拓展。早期,环境往往是指建筑物的外部空阎,即邻近的房屋、广场、道路和绿化等。文艺复兴时期,建筑环境处理重点侧重于建筑群体的构图章法,强调广场与建筑物的尺度、比例等,而到工业化初期环境问题曾一度被忽视。直至20世纪现代主义建筑兴起,人们再一次意识到环境对于建筑的重要性,并迸一步扩大了对环境问题的认识,建筑环境物理科学蓬勃发展起来。建筑光学、建筑声学、建筑热工等应用科学和相应工程学科的研究成果为满足人们生理和心理上的需求、创造适宜的生活环境提供了必要的技术支持。建筑活动中对生态科学观念的运用、绿色技术和绿色城市的思想的发展,不仅推动了科学技术的发展,并且就像当年技术革命推动了新建筑运动,创造了新的建筑空间和空间艺术一样,无论设计思想、建筑的空间与形式都将会有一番新的创造。

2、建筑类型

建筑类型的形成,有赖于两个基础条件:一是社会生产、生活需求;二是技术基础条件。工业革命以来,人类社会发展进入一个崭新的历史阶段。生产与生活方式的多样化需要与之适应的建筑,而由科技进步引出的新的建造技术则为之提供必要的技术支持,并最终导致一大批新的建筑类型涌现出来,例如,工业厂房、车站、高层建筑,跨海大桥等。

2l世纪人类将从工业社会跨入信息社会,信息革命深刻地改变着人类社会结构和生活方式,并最终影响对建筑的需求。一个非物质、无固定场所的虚拟空间将部分替代现有的物质的、固定位置的实体空间。历史证明,每种建筑类型都是为了适应某种社会行为需要而产生的,从民宅到宫殿,从斗兽场到体育馆,无不如此。信息技术进步促使电子商务、远程办公和家庭智能化成为现实。生活行为的改变相应改变了原有适应这些行为的建筑,让某些建筑类型改变、萎缩甚至消亡,让新的建筑类型产生、发展与完善。首先,多媒体住宅将成为量大面广的新建筑类型,电子小区也将需要新的社区设施,促进新的建筑类型出现,原先与大城市相配套的某些建筑类型,如银行、图书馆、邮局、办公大楼、大厂房、大商场等将萎缩,消亡或在尺度、功能上产生实质性变化。

3、美学特征

20世纪以来的建筑技术革命,对传统的建筑美学和哲学观念产生极大的冲击。工业大生产的发展,新型建筑材料、新的结构技术、新的设备和新的施工方法的出现,为近现代建筑的发展开辟了广阔的前途。依靠新技术,突破了传统建筑高度与跨度的局限,建筑在平面与空间的设计自由度增大,同时也必然影响到建筑形式的变化,勒·柯布西埃提出“房屋是居住的机器”这一激动人心的口号,显示出机器美学思想在建筑领域的巨大影响。汽车工业的兴起,促使城市尺度发生变化,从而向传统美学的法规提出挑战。技术理性同样反映在建筑艺术的鉴赏。

当代,人类社会科学技术的发展已进入新的历史时期。但新型的生产、生活方式尚未完成从工业时代以来的转变,社会文化进入多元化时期,高技术伴随着对高情感的需求。传统意义上的建筑物与构筑物概念上的界限日趋模糊电子计算机和互联网络的出现,极大的改变了人类社会生产,生活方式,并影响着表层建筑形态。一方面建筑将更加体现对个性化的追求,反映人们的生产、生活特征;另一方面,人的生存空间将会有极大的拓展,虚体空间将和实体空间并存,虚拟商场、银行、图书馆、美术馆和大学等将会出现,象征性标志建筑会被虚拟标志所取代。这一切将促使人们的建筑观念发生转变,建筑艺术领域极有可能拓展到电脑屏幕的界面上。

4、建筑行为

一般来说,一项建筑活动主要包括以下过程:建筑策划、建筑设计、建筑施工建筑管理、使用和维护,科学技术的发展对其中各个阶段均会产生巨大而深刻的影响。

随着社会发展,建筑策划所涉及的元素呈不断上升之势,作为系统工程的建筑策划日趋复杂和困难。建筑决策科学化和高效率的要求十分迫切,系统论和控制论的引入以及信息技术革命,为有效解决这个难题创造了条件。建筑发展论证过程中的智能化、网络化以及分析模型的建立,可以针对纷繁复杂的情况做出全面科学的评估从而使社会资源得到高效合理的利用,减少不必要的失误,实现建筑活动的高效益。

建筑思潮大多建立在当时的设计手段基础之上。从原始绘图到三视图语言直至模拟无限空间,突破二维工具对三维空间表达的局限,现代技术将为建筑师提供全新的设计方法与手段,并改变传统的设计模式。通过在计算机上建立几何模型,扩大了建筑师的想象,并产生各种高度复杂的空间形式虚拟设计极大改变着传统的作业方式,营建过程将遵循草图——电子建筑——施工图——真实建筑的程序进行,方便很多。

技术进步也将影响建筑的管理技术进步也将影响建筑的管理和维护,计算机网络信息技术已使建立建筑综合数据库成为可能,智能化、自动化已成为建筑的发展方向。

5、结语

尽管新技术和新建筑的变革日新月异,但纵观建筑发展史,建筑技术的发展和应用都是以提高人类生活质量为目的而进行的,以保持与改善人的生存环境,实现人与自然融合。

需要特别强调的是,正如国际建协《北京》中所指出的,技术也是一把“双刃剑”。技术不仅是“一种解放的力量”,而且也是问题之源。任何技术的发展,都伴随着新的种种问题,需要继续给予解决。因此,只有从社会文化和哲学等方面来研究技术,从漫长的建筑技术发展史中,理解技术与自然、社会与人的关系,才能使技术得到妥善运用,为人类社会带来一个真正幸福的前途。

参考文献:

[1]统编教材,外国近现代建筑史[M],中国建筑工业出版社.

[2]吴硕贤,何光华,信息技术革命对未来建筑领域的影响[J],建筑师.

[3]杨胜志. 可持续理论在建筑业发展评价研究中的应用[D].华南理工大学,2012.

可持续建筑技术范文第2篇

关键词:可持续建筑建筑节能系统优化

1前言

我们向自然界索要资源满足城市化的需要,再将废物排放给自然,终于面临着资源枯竭,同时环境污染威胁生存的难堪局面。在这种情况下,可持续发展的观念逐步为越来越多的人认同。可持续发展呼吁人们放弃现在高能耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费高浪费的生活方式,以保持资源的可持续利用性。建筑产业就是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业,人们也早已开始研究实现可持续性建筑的途径。1994年11月,第一届可持续建筑国际会议在美国举行,会议对可持续建筑做了全面探讨,指出可持续性建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。[2]各国都有做可持续性的建筑的尝试,如美国有“资源保护屋”,英国MiltonKeynes有能源公园,丹麦有可再生住房等。纵观这些建筑,可持续建筑的技术应具有以下4R属性:

RESOURCE—资源的保护和合理利用,有节制的开发自然资源;

REDUCE—降低能耗、减小能源消费对环境的有害影响,减小污染物排放量;

REUNITE—充分利用地方材料与现代高科技加工新型生态节能建材;

RECYCLE——资源与建材的再生利用,变废为宝。

我们寻找可持续性建筑最关键的部位,并提出相应的解决方法。首先,可持续性要求对能源的消耗小。这意味着除了要做好护结构的保温隔热,降低冷热负荷外,各种新技术在暖通空调系统中的应用也是建筑节能得以实现的重要途径。其次,可持续性要求能源的可持续性,新能源技术在建筑领域的应用也是很重要的思路。最后,要做到对环境影响小,就必须做到可再生利用自然资源及建筑材料等人造材料的可再生利用。

2实现可持续性建筑的技术途径

2.1护结构的保温隔热技术

以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。[1]

2.1.1外墙

分析外墙基本耗热量计算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a为温差修正)及冷负荷计算公式为Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα为外表面放热系数修正,kρ为吸收系数修正),可见节能主要要控制围护结构的表面积A、传热系数K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施:

1)优化建筑外形,以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值为0.4。建筑形体系数每增加一个点,建筑能耗将增加5%左右。还应考虑作合理平面布置,如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,减少室内得热量。

2)采用保温隔热,传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等,,在文献[3]中有较详尽的介绍。

3)外装饰尽量做浅色处理,采用光滑饰面材料,降低kρ,减少表面对辐射的吸收;

4)硬质铺地表面蓄积太阳能热量,会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代,将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差,从而降低冷负荷。参见文献[4]

5)研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。参见文献[4]

2.1.2窗

窗的传热系数比墙的大很多,又经常开启,是冬季耗热的关键部位。窗的冷负荷分瞬变得热和日射得热,日射得热是室内通过窗玻璃得到的太阳辐射热,其计算公式为Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面积,Cs窗玻璃的遮阳系数,Ci-窗内遮阳设施的遮阳系数)。由公式可看出,针对窗户的节能技术主要有:

1)结合建筑物朝向,纬度,合理的控制窗墙比,如高纬度南向窗户面积取大一点,以更好的利用太阳辐射,降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,以到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

2)采用多层窗或采用中空玻璃,利用空气夹层热阻较小的原理,降低玻璃的传热系数。普通单层玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保温隔热性能大大提高。选择气密性好,导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框,可有效减少冷风浸入。

3)采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术,降低玻璃的Cs,有效阻止通过玻璃的太阳辐射和室内热辐射。但这些高技术产品价格昂贵,希望在发展玻璃深加工的同时能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。

2.1.3屋顶

1)采用高保温材料。目前我国平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉,保温隔热性能一般。近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖,可在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温,也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板,具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。

2)屋顶设置高效隔热层。可防止大量辐射热侵入室内,减少空调等耗能。隔热层在设计时,不仅要保证有一定的隔热空间,而且还应该保证隔热层能够通风,及时将热量带走,才能有效的保证隔热效果。我国传统的坡屋面设计就能较好地满足这个要求;

3)蓄水隔热屋面。利用水生植物遮阳,反射和吸收太阳辐射,以及利用蓄水的蒸发来提高隔热效果;条件允许时在屋顶上覆土,做植被屋面。上面种密叶植物,利用植物遮阳,覆土作为隔热层提高隔热性能。

2.2暖通空调新技术

建筑能耗降低主要体现在暖通空调设备的装机容量减少和运行的经济性上,因此,暖通空调技术措施的改进和落实应用是建筑节能得以实现的根本途径。

2.2.1采暖新技术

冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。我国目前市政集中供暖方式比例为46%,分户式取暖比例仅次于市政集中供暖,为44%。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。

2.2.2通风空调新技术

目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。

1)尽量采用自然通风。采用自然通风可以减少制冷负荷,并带走室内有毒及有异味物质,其动力是室内外温度差引起的热压和风压压力差。这种被动式的通风空调技术不开风机,无需制冷,应加以充分考虑,设计在温和天气如春冬过渡季节直接对流通风,实现基本零能耗;而在热而无风的日子尽量设计利用烟囱效应、风塔效应引风入内。

2)变制冷剂流量VRV系统。以制冷剂直接作为热传送介质,其每公斤传送的热量是205KJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,同时可根据室内负荷的变化,瞬间进行容量调整,使VRV系统能在高效率工况下运行,具有显著节能效益,经济效益显著。

3)水环热泵空调系统。用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。节能环保效益显著。

4)蓄能空调。利用晚上电价较低时段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰调谷的作用。[11]

5)变风量空调VAV系统。送风状态保持不变,改变送风量来适应室外气象变化,从而降低了冷水机组的制冷量,也降低的风机的能耗。

6)热泵空调技术。将自然环境(太阳能、空气、水、土壤)中的低位能转化为高位能。以土壤源热泵为例,在一定深度的地层中,土壤温度达到了一个比较稳定的数值,冷热媒流经这些区域进行热交换后可直接用于空调系统。未来地下土壤的冷或热能的利用会成为非常重要的可再生能源之一,因为这种能源普遍存在,既没有污染物排放,也不生成污染物,另一方面运作费用极低,只需要进行初始投资回收的评估。

7)区域供冷技术。这样可以采用效率高的大容量机组,考虑负荷参差系数而使装机容量减少,与分散式供冷相比,机房面积和管理人员都大幅减少,能源利用更为合理有效。

比较以上几种空调技术,还是有一些不尽如人意的地方:采用自然通风时,如果建筑周围外环境质量较差,则容易引入外界的空气污染等不良因素,同时可能导致热/冷流失,降低隔热效果;考虑制冷剂的价格的环境污染问题,VRV系统的容量不能很大;应用水环热泵的建筑必须有内外分区;蓄能空调只有在昼夜电价有较大差异时才有意义;VAV系统的自控很不好实现,国内罕有成功的实例;地源热泵地场温度分布的测定还不完善,以及布管技术与管材的选择问题,还有一年中从地下获取的和排放的热量应如何保持平衡等问题而水源热泵回灌成本太高,而且要求必须有环境水源才能实现。因此,总的来说,因地制宜,合理设计是利用这些空调技术达到节能降耗目的的前提。

不论是采用何种通风空调形式,都要注意自动化技术与暖通空调技术的配合,才能更好的实现建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约。建筑自动化即实现建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。

再者,暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响,负荷计算不能再参照旧有围护结构的类型充和材料热工性能,否则会造成计算得到的冷热负荷与实际冷热负荷存在不小的差异。还应根据具体情况选择合理的安全系数,从而合理为暖通空调设备选型定装机容量,以节省初次投资和做到精确控制运行工况,节省运行费用。另外,照明负荷的大小、办公设备耗能指标及建筑内人员密度等都应采用反映实际情况的合理的参数值,而非仅仅依赖设计手册上的概算指标或经验数据进行估算。

另外,还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为暖通空调系统配置合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型制冷供热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源及蓄能的能源系统。能源系统设计的很小变更,也会意味着大数量级的能耗降低。

2.3新能源技术

2l世纪住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源,实现一定程度上的能源自给自足,保护未来的生态和环境,为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源,应优先选用被动式太阳能技术,而主动式太阳能技术的采用则作为补充。被动式太阳能利用在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能,如太阳能恒温房;也可在护结构的空气层中填以高效热反射材料,达到保温隔热的目的,而在阳光充足的寒冷地区,则可将护结构设计成蓄热材料;还可利用太阳能收集器或其他装置将太阳能进行收集、贮存和转换。在设计时、要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者与自然的人为隔离,同时也可节能能源。主动式太阳能利用可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。参见文献[4]

2.4可再生技术

可再生技术的意义重大:变废为宝,同时解决污染问题。利用可再生资源逐步替代不可再生资源的领域,以应对未来建筑必须面临的诸如环境和生态保护,最少能源耗费等方方面面的挑战。一方面要实现自然资源的可再生,另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。

自然资源如雨水可以收集起来,引入蓄水池中,适度净化后用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。还可以利用蒸发效应冷却建筑外结构或建筑构成元素,与自然通风协同作用,清洁环保地达到保证室内空间热舒适的程度。

垃圾处理,减量化是解决问题的关键,对建筑及生活垃圾可采用分类回收及无害化解体处理。如由废纸、废纸板可制成保温材料和底衬;由废塑料可制成管子和地毯;废电池回收处理可回收大量金属等。在建造时会产生垃圾,应在建筑设计中注重尺度的推敲,符合模数,选择使用高效、精良的产品及考虑材料维护更换周期,采用对环境更为有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意对建材及生产过程中的三废和废热综合利用、开发。

传统建材生产-使用-废弃的过程,可以说是一种将大量资源提取出来,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程,忽视了环境协调性和舒适性。其中最关键的是利用混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材[8]。超级秘书网

在我国,每年浇注混凝土约15—20亿m3,开山采砂石约为11—14亿m3。废弃混凝土量约为60亿万m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大多数作为垃圾填埋,不仅占用大批土地(甚至耕地),而且还对环境造成污染。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用,则不但可以降低成本,节省天然资源,还能减少城市环境污染。参见文献[6][7]目前.我国每年约生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,严重破坏生态平衡。水泥工业要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其它工业废渣废料。参见文献[7]

3结论

可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存,有机结合,要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中,体现出对自然资源的索取少,能源消耗小,对环境影响小,再生利用率高的新特征。

总体来说,我们应首选优化设计,结合具体建筑尽可能采用简单合适的技术,尽量适应环境的特点,依靠自然力来满足舒适性要求。尽管这种方法被认为是被动的技术,但其在节能及环境保护方面的作用却是不容忽视的。另一方面,我们要以辩证的观点、审慎的态度对待新技术。从整体性,协调性的观点来看,有一些所谓的可持续性技术只是某些环节的某些属性的改善,并不一定代表了整体水平的提高,相反有时大量高能耗的建筑设施及其施工反而会极大地抵消其积极的一面。为了实现可持续性建筑,我们应以建筑和暖通行业为基点,材料、自动化等行业为支持,提高建筑的综合效益,让建筑环境与自然环境协调发展。

参考文献

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[22]沙凯逊,邓晓红.山东环境,2001,3:15~16

可持续建筑技术范文第3篇

(银川市规划建筑设计研究院有限公司,宁夏 银川 750001)

【摘 要】随着技术的发展,人们对建筑的舒适性要求越来越高,技术的发展也使得人类对室内环境的控制手段越来越多,公共建筑使用的人数众多,其使用的舒适性直接影响其附近人群的健康水平。现代建筑的发展带来的“空调病”、“都市风”等不利影响逐渐被人们了解,以使用的舒适功能开始成为公共建筑设计创新的重要组成。

关键词 可持续发展;公共建筑;生态技术;概念设计;绿色空间;彩光技术;自然通风

0 引言

公共建筑设计的技术创新是公共建筑设计创新的本源动力,建筑结构的更新、生态技术要求和新老材料的开发,促使建筑师不断的进行建筑技术设计的创新。这些新结构、新技术和新材料的开发应用,在根本上解决的公共建筑设计中所面临的功能和形式问题。因此,技术创新可以实现公共建筑设计创新,并且是实现创新根本途径。

1 生态自然的绿色空间

公共建筑尤其是大型公共建筑的建造过程以及使用过程都会产生较多的有害物质,同时公共建筑也是能源消耗的重点区域之一。随着后工业时代的到来,人们对公共建筑的室内生态环境提出了越来越高的要求,建筑内部空间的生态化就是其中最突出的特征之一。

凯文·罗奇、诺曼·福斯特在他们的一些设计作品中,恰当的引入室内绿化,将其作为改善建筑微气候环境的有效生态要素。建筑周围的绿化在夏季可以有效降低地表温度,可以吸收二氧化碳而提高空气中的氧气量,保证室内空气质量等等,因此充分利用绿化这一因素,是他们探索生态建筑设计创新的途径之一。

凯文·罗奇设计的福特基金会大楼,是世界上第一个带有现代大型中庭建筑,因其首次在由玻璃顶覆盖的、巨大的室内中庭空间中种植大量绿化而获得 AIA 25-YearAward 奖。室内中庭是地段内一小片城市绿地的延续,将绿化引入到室内,公众可以在这里停留或穿过室内中庭,办公部分围绕中庭以 L形布局,中庭是办公部分与街道隔开,减少了交通噪声;楼梯间在平面上与中庭为 45°斜角,它们与东、南面高达十层的玻璃墙使得更多的阳光被引入中庭,阳光充足,适宜植物生长;落入中庭的楼梯间和柱子中包有落水管,可将屋顶的雨积水导下,用来浇灌建筑中庭内的植物。由此看出,凯文·罗奇通过精心设计,建立起建筑、人与自然之间的融合关系,中庭内种植了多种植物,创造出一个洒满阳光、接近自然的生态空间而创新。

普通的高层建筑除了顶层和底层外,一般各层平面基本相同,室内采用人工机械进行调节。根据统计,建筑中能源的消耗占人类总能源消耗的三分之一,而且随着建筑高度的增加,这种消耗还在加剧。竖向绿化作为软质景观引入室内,在建筑中形成多层次、多方位的绿化系统,是高层公共建筑室内环境创新的一项重要手段。同时它为公共建筑尤其是大型高层公共建筑的节能减排提供了可能。建筑师通过建筑平面的错落组合,在建筑内部创造了多层次的生态系统,形成了即节能又宜人的室内小气候。

2 精巧多样的采光技术

光的引入是建筑基本的物理功能之一,早在原始社会,人类就知道要在墙壁之上开凿大小不一的洞口来控制光线的进入。随着人类的技术不断发展,人们不满足与单纯使用窗户来采集和控制光线,尤其是在人流密集,能耗较大的公共建筑,单纯的窗口结合传统电灯采光不但不符合现代人的需求,而且不利于节约能源。新型的公共建筑设计在采光技术上进行改革,应既利用自然光线,节约能源,又不能完全受自然光线的限制,要对自然光线进行控制和调节,从而实现公共建筑设计的采光创新。

光导纤维是由光的全反射原理所发展而来,整个系统一般由三部分组成,即聚光部分、传光部分和出光部分。光导纤维最早应用在通讯系统中,近些年来,逐步为建筑采光系统所使用,从而在功能上引发了建筑的创新。

由英国最具创意的天才设计师,托马斯·赫斯维克带领的设计团队设计的上海世博会英国馆就采用了光导纤维作为建筑的采光系统,建筑主体为六层,由大约 6 万只纤细透明的亚克力纤维组成,这些纤维在外观上构成了建筑独特的形态,在功能上更是起到为室内提供照明的作用。白天的时候,每根长达 7.5 米的“触须”会把室外的阳光通过光纤传入室内,为是内提供照明,6 万个光电,不但为室内提供了充足的照度,而且给人以每秒梦幻的感觉。到了晚上,“触须”又将室内的光线传导到室外,使整个场馆在夜色中散发出璀璨迷人的光影。

采光隔板是在建筑的窗户上部安装一个或一组反射装置,使室外的直射阳光经过一次或多次反射再进入室内,从而控制室内空间照度的采光系统。当公共建筑的进深比较浅时,采光隔板可以采用较简单接结构制作,如在窗户上安装一组反射板,遮挡窗外的直射阳光,利用漫反射原理是室内阳光均匀化。如果房间进深比较大,采光隔板就需要使用比较复杂的处理方法。不仅需要在窗口部位安装反射板或棱镜等光线收集装置,而且需要在室内安装传输光线的管道,把光线引入室内。

导光棱镜是利用棱镜的折射作用改变入射光的传播方向,使光线通过折射照射到建筑的深处。一般来说,建筑上的导光棱镜一面是平的,另一面有突起的棱角,这样的设计可以有效地较少室外直射光引起的眩光,使室内获得均匀的照射。

德国国会大厦是柏林标志性的公共建筑之一,这座建筑几经战火,已经残缺不全,而传统的建筑布局也无法容纳新的功能。为改变这一情况,德国政府举办国际竞标,并最终邀请英国建筑师诺曼·福斯特主持设计。福斯特将他高技派的手法与传统建筑风格巧妙结合,在保留建筑外墙的前提下将内部全部重新组合,并在缺损的穹顶部位设计了一个全新的裸露全钢结构的玻璃穹顶。这座玻璃穹顶不但在外形上体现着现代建筑美学的风格,而且在功能上又是一项创新。

3 节能健康的自然通风

随着“空调病”等现代建筑空气调节系统弊端的显现,减少机械通风,在满足人体需求的同时,最大限度的控制能源消耗,利用自然的能量来为建筑内部通风,是公共建筑设计生态技术创新的一种有效手段,这种手段不但复合环境效益和经营效益,更为建筑内部的人们提供了自然的空气环境,同时也为公共建筑的形态创新提供了丰富的建筑语汇。公共建筑利用自然通风达到室内人体需求的温度主要有以下两种方式:

1)建筑形态辅助通风。建筑的形态辅助通风是指建筑在形态设计上顺应自然作用,通过形态上的变化使气流在遇到建筑立面时能够化解对建筑不利的风向,加强对建筑有力的风向。

2)建筑构件辅助通风。有些公共建筑在建筑的外立面设置有一些附加的构件,这些构件的形状起到了导风和引流的作用。

4 结束语

总之,公共建筑设计的技术创新是公共建筑设计创新的本源动力,建筑结构的更新、生态技术要求和新老材料的开发,促使建筑师不断的进行建筑技术设计的创新。这些新结构、新技术和新材料的开发应用,在根本上解决的公共建筑设计中所面临的功能和形式问题。

参考文献

[1]王萱,赵星明.从生态出发的建筑设计观[J].山东农业大学学报:自然科学版, 2000(04).

[2]白林,胡绍学.建筑计划方法学的探讨——建筑设计的科学方法论研究(一)[J]. 世界建筑,2000(08).

[3]陈铭.可持续发展设计思想在建筑设计教学中的运用[J].华中建筑,2000(03).

[4]张伯扬.胜迹千秋仰 盖世万古传——浅析项王故里的空间重塑和建筑设计[J].建筑,2000(08).

[5]路德民.建筑设计中的经济理念[J].建筑创作,2000(01).

可持续建筑技术范文第4篇

关键词:建筑、可持续性、绿色、生态、安全、智能。

中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:

2005年03月28日首届国际智能与绿色建筑技术研讨会在北京召开,各国代表于29日发表了《北京宣言》,对21世纪智能与绿色建筑发展的背景、指导纲领和主要任务取得共识。 《宣言》认为, 世纪之交,国际社会普遍对全球环境保护和发展更为关注,致力于推进可持续发展,以“绿色”思想为指导,将各种先进适用技术应用于建筑物,促进资源节约与环境保护。 《宣言》提出,建筑的发展应服务于各类不同的民族和社会群体,尤其应当把服务处于贫穷和落后状态的民族和社会群体当作重任。我们要基于对自然和环境的尊重,植根历史传统,探索未来,推进绿色适宜技术发展和使用,增强人类绿色价值观和促进绿色生活方式。 《宣言》认为,今后的主要任务是推进思想交流,加强人才培养,完善制度建设,节约与合理利用资源,促进技术发展,重视产品研发,加强传统保护,优化人居建设。 与会代表呼吁:我们拥有同一个地球,我们只有一个地球,尊重她、爱护她、珍惜她是全人类的共同责任。全球建筑界理当肩负起发展智能与绿色建筑的历史使命。

《北京宣言》成为建筑发展的纲领性文件,将建筑的可持续性方面的要求由探索阶段推进到实施阶段。把可持续性建筑的设计由研究阶段推进到大面积实践阶段。把建筑师由可持续的设计尝试和实验者变成了不可推卸的历史使命的承担者。

一、 可持续性建筑的概念与范畴

可持续性建筑的概念在建筑理论发展的不同时期有人们着不同的认识。

最先提出“可持续性”(Sustainability)概念的是挪威首相Gro Brundtland,她在1987年把可持续性表述为“为后代留下充足的资源,使他们能享有同我们类似的生活质量”。上个世纪八十年代后期,世界环境与发展委员会则将“可持续性发展”(Sustainable Development)表达为“发展满足当代人的需要,又不影响后代人满足他们自身需要的能力”。我国国家计委、国家科委在关于进一步推动实施《中国21世纪议程》的意见中,将可持续性发展定义为:“可持续性发展就是既要考虑当前发展的需要,又要考虑未来发展的需要,不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人利益的发展;可持续性发展就是人口、经济、社会、资源和环境的协调发展,既要达到发展经济的目的,又要保护人类赖以生存的自然资源和环境,使我们的子孙后代能够永续发展和安居乐业。”

随着科学技术、建筑材料的发展,人们在面对自然环境的恶化以及资源的消耗殆尽的问题上针对建筑的发展方向提出了更为深远的要求。

“可持续性建筑”(Sustainable Construction)是Charles•Kibert 博士1993年提出的,他第一次将可持续性的概念引入建筑,并表达了他本人对建筑发展的看法与思考,但并未给可持续性建筑下定义。

当前可持续性建筑应是指在建筑的规划、设计、建设、使用以及废弃后处理等方面要有着利于人类生活与自然环境可持续发展的特性。

这里的建筑不是单指房子,而是指整个建筑体系。把建筑作为自然界中的一份子放入自然界的发展中去看待。它体现了人类将自己的定位由改变自然的主宰者转变成融入自然,成为自然中的一员。

所以可持续性建筑在当前应有比以往更深广的范畴,在建筑的各个层面都需要用发展的眼光去看待它的可持续性。

在上世纪中叶就有许多建筑师开始在可持续性建筑方面做出探索,由于关注到工业的大发展使得自然环境恶化的现象,所以注重于生态建筑的研究。

进入本世纪由于人类生产力的快速发展使得对原材料的需求日益增加,资源快速消耗殆尽,众多建筑师又在绿色建筑,节约建筑方面做了大量的研究和实践。

在科技日益发展的现代,建筑师们又提出高科技智能建筑的发展方向。

有建筑以来建筑的安全性就是建筑必不可少的研究课题,在今天安全建筑被赋予更高标准的定义。

生态建筑、绿色建筑、智能建筑、安全建筑都属于可持续行建筑的范畴。

生态建筑 :英文名称为ecological building ,是指基于生态学原理规划、建设和管理的群体和单体建筑及其周边的环境体系。其设计、建造、维护与管理必须以强化内外生态服务功能为宗旨,达到经济、自然和人文三大生态目标,实现生态健康的净化、绿化、美化、活化、文化五化需求。

所谓生态建筑,就是将建筑看成一个生态系统,本质就是能将数量巨大的人口整合活动在一个超级建筑中,通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。

这体现了人类对生态的关注与需求,征服自然地愿望转变为与自然和谐共生的愿望。只有实现这一愿望人类才可以在地球可持续的生存发展。

绿色建筑:是指在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源(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。(摘自《绿色建筑评价标准》GB50378)

这里的“绿色”是使用了这一词的引申义。并不指绿的颜色或绿色植物,其意义更为广泛。绿色建筑主要是宗旨就是打造节约和无污染的建筑。要达到这一目标就要研究各个方面实现节约的技术和手段、对可再生能源的运用、使用洁净的能源。

这体现了人类对过度使用资源,以至资源消耗殆尽的警觉和危机感。一方面开发新的可再生能源,另一方面尽可能的节约各种传统资源的使用。竭泽而渔的做法等于是在剥夺子孙后代的生存权利。要可持续发展,对资源的保护和合理利用是必要的条件

智能建筑:指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。

随着科技日新月异的发展,一些高科技将被更广泛的运用在建筑领域,随着社会的进步,智能建筑是必然的发展方向。建筑师们早一步提出这一观点并力主有计划的大力发展,体现了建筑师们对可持续性建筑的发展方向的前瞻。

安全建筑:是指对生活在其中的人有一定的保护措施,使其对自然或人为产生的危险有一定的可抗拒性,并且不对周边的人或生态环境造成危害的建筑。

由于建筑技术的发展,建筑被建的越来越高,越来越大,其中容纳的人越来越多。所以安全性也有比以往更高的要求,多年来建筑师们一直致力于打造更安全的建筑,在建筑的耐久、抗震、防火、抗风甚至抗恐怖袭击等方面都有了长足的进步。安全是实现可持续发展的前提条件。

生态性、绿色性、智能性、安全性,是可持续性建筑的主要特性也是设计可持续性建筑时要考虑的主要因素,即可持续性建筑的设计四要素。

可持续建筑技术范文第5篇

【 关键词 】建筑业;可持续发展;产业升级

引 言

我国正处于经济快速发展、社会全面进步的阶段,作为国民经济支柱产业的建筑业,高投入、高消耗、高污染、低效率的粗放式发展模式已经不能适用社会的发展的需要。建筑业必须重新自我审视,走可持续发展道路。白林指出:“实施可持续发展战略必须通过各行各业、各个领域的努力,以及我们每一个人的具体行动,建筑领域也不能例外”。可持续发展,是指既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求构成危害,是一种注重长远发展的经济增长模式。资源的稀缺性指出,随着社会的发展,有限的自然资源不能满足人类无限的需求,人类与自然的平衡状态将不断被打破,人与自然矛盾不断加大。可持续发展要求兼顾各方的利益,既使当代经济得到发展,又不危害子孙后展的权利。可持续发展要求坚持公平性、持续性、共同性的原则。

1. 我国建筑业的现状

建筑业是指专门从事工程勘察设计、设备安装、土木工程和房屋建设工作的生产部门,是我国国民经济的支柱产业之一。

改革开放三十多年来,随着国民经济的不断发展,固定资产行业的投资规模也不断增大,各行各业经济平稳快速发展,建筑业也得到了跨越性的发展,产业规模达到了历史高点。据统计,截止2012年,我国具有国家一般承包和施工的专业企业资格的建筑企业完成生产总值达95206亿元人民币,实现26451亿元的增值,在国家研究和设计企业的经营收入为9547亿元,全国监控类企业项目营业实现1196亿元的利润。国家“十一五”期间,建筑业增加值年均增长20.6%,全国勘察工程设计企业营业收入、国民收入工程监理经营企业的年平均增长率为跟别为26.5%和33.7%。在国际市场上,我国建筑企业对外承包工程营业额年均增长速度超过30%,2012年实现92.2亿美元的营业额,新签合同额、完成对外承包工程达到1344亿美元。

我国建筑业发展虽已取得显著发展,但仍然存在一些深层次的有碍发展的问题:高消耗、高投入、高污染、低产出的粗放式的发展模式没有得到改变,行业发展过多依赖外部投入,行业总体技术水平低,从业人员整体文化水平不高,专业复合型人才紧缺,技术创新能力滞后,市场交易行为不规范,生产集约化、信息化和管理服务精细化水平较低,物质消耗水平高,能耗大,环境污染严重,企业技术装备落后,国际竞争力较弱等。这些问题呼吁建筑业的可持续发展。

2. 建筑行业可持续发展的意义

建筑业是我国国民经济的基础性行业,是我国劳动力就业的重要部门,其上下游产业关联度大,对整个国家的经济发展和人民生活质量的改善重大关系。建筑业的可持续发展就指在满足当前发展需求的同时,不损害社会的可持续性,走资源节约型、环境友好型的产业发展道路。

对企业自身来说,建筑行业的可持续发展有利于企业节约资源,节省成本,让企业获得更大的利润。坚持企业的可持续的发展模式,企业不仅能够充分利用有限的资源,同时还能变废为宝,实现资源的循环利用。同时,有利于精简企业内部结构,优化企业内部管理,有助于企业的长久发展。

对社会来说,建筑行业的可持续发展有利于推进社会的整体进步。建筑业的可持续发展能够起到模范带头作用,引导着其他企业朝着可持续发展方向发展。同时,建筑行业坚持可持续发展,能够减少对环境污染和对施工现场周边人群的影响。当然,建筑行业坚持可持续发展,也会得到强大的舆论支持,这对于企业树立良好的形象是很有帮助的。

对环境来说,建筑行业的可持续发展也是对环境的一种保护,对环境担负其该有的社会责任。我们知道,建筑行业,免不了砍伐树木、开垦土地,在建筑中又有可能对环境造成污染,这些都是应该考虑的因素。建筑行业坚持可持续发展,力求把这些污染降到最低,运用其先进技术及生产工艺,减少对环境的破坏,与环境和谐相处。

3. 建筑业可持续发展的措施

建筑业的可持续发展要从可持续建筑设计及技术、可持续施工和可持续管理等三个方面着手。可持续建筑设计和技术就是要求在规划设计阶段采用环保的材料和先进的技术,使建筑在建造过程中尽量减少资源的消耗,在建筑在拆除阶段,所产生的建筑废弃物能够得到再利用或资源化处理。要求进行生态建筑规划设计,推广环保、节能建筑新材料以及先进的建筑技术和设备。施工阶段是项目工程的一个重要阶段,对建筑的安全性、耐久性、可持续性起决定作用,也是促进建筑工程可持续发展的关键环节。可持续的施工要求积极采用新材料,减少建筑垃圾;采用新工艺、新技术、新设备减少资源的消耗和对环境的污染;提高从业人员的专业素养和文化水平,减少安全事故的发生,促进新技术的应用。另外,合理有效的管理方法也能提高工作的效率,节约企业的生产成本。

建筑行业的可持续发展要求完善该行业的法律法规、实施人才兴业战略、信息化战略,这需要加强该行业的政府监督、加快行业的自律与诚信建设。

4. 结束语

建筑行业的可持续发展是经济社会发展的需要,是全社会可持续发展的重要组成部分,是贯彻落实科学发展观的必然要求。建筑行业实施可持续发展战略不仅能够减少对环境的污染,还能够为企业节约成本,提高企业的效率,促进整个行业的产业结构升级。(作者单位:南华大学经济管理学院)

【参考文献】

[1] 刘光忱,我国建筑企业可持续发展的SWOT分析[J] .建筑经济.2013(1).

[2] 顾勇新,王形,应群勇.中国建筑业现状及发展趋势[J].热点扫描.2013(1).

[3] 严琳,循环经济理念在建筑节能中的应用[J] .科技向导.2011(35).

[4] 李慧,基于多技术的我国建筑业发展评价研究:[硕士论文].辽宁:东北林业大学.2012.

[5] 蒋传辉,工程造价行业可持续发展战略与措施的探讨[J].工程造价咨询企业的发展研究.2007(6).

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[10] 杨芳建筑业可持续发展评价方法研究:[硕士论文].辽宁:大连理工大学.2009.

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