綠色建筑設(shè)計方案范文
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關(guān)鍵詞:綠色建筑;設(shè)計方案;綜合評價;指標設(shè)置;模型構(gòu)建;方案優(yōu)化
隨著我國城市建設(shè)進程的推進,以及環(huán)保生活理念的普及,綠色理念成為了當前建筑設(shè)計中的重要因素。但是在實際的建筑設(shè)計研究中研究者發(fā)現(xiàn),當前一部分綠色建筑設(shè)計方案存在缺陷,影響了建筑設(shè)計質(zhì)量。為此建筑設(shè)計研究者以綠色建筑設(shè)計要求為切入點,制定評價標準,開展了設(shè)計方案綜合評價工作。這一工作開展的目的在于利用設(shè)計方案的評價過程,優(yōu)化已有的設(shè)計方案,確保綠色建筑工程設(shè)計與建設(shè)質(zhì)量提升。
1 設(shè)計方案主要要求分析
在綠色建筑設(shè)計過程中,其設(shè)計方案除了應(yīng)具備普通建筑設(shè)計基本要求外,對于建筑綠色環(huán)保特點指導(dǎo)下,綠色建筑環(huán)?;蟀艘韵氯c。
1.1 建筑設(shè)計中綠化作用的提升
將建筑綠化體系融入建筑整體設(shè)計中,是綠色建筑設(shè)計的重要特點。為了達到這一要求,其應(yīng)具備以下特點。(1)保證綠化比例。綠色建筑設(shè)計方案中,對于綠化面積的比例有著較為嚴格的要求。如屋頂綠化面積應(yīng)達到30%,就是設(shè)計方案中必須達到硬性標準。(2)綠化的契合性。綠色建筑綠化設(shè)計除了需要達到設(shè)計要求外,還應(yīng)實現(xiàn)與建筑設(shè)計的整體契合,是其融入建筑整體架構(gòu)中,避免為達到綠化要求生硬綠化,影響建筑整體質(zhì)量。
1.2 對于建筑節(jié)能性要求的加強
節(jié)能性要求的加強也是方案較為顯著的特點。這一特點在設(shè)計中主要體現(xiàn)在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中。在方案中,設(shè)計者應(yīng)大量采用節(jié)能技術(shù)提高建筑的環(huán)保性能。如在采光設(shè)計中,設(shè)計者應(yīng)結(jié)合建筑地區(qū)的氣候特點合理采用節(jié)能采光技術(shù),進而提高建筑整體的節(jié)能性。需要注意的是,節(jié)能要求應(yīng)建立在建筑整體質(zhì)量保障基礎(chǔ)上,方案中應(yīng)避免過分使用節(jié)能技術(shù),影響工程整體質(zhì)量。
1.3 對建筑施工區(qū)環(huán)境的保護
建筑設(shè)計方案中,除了對建筑自身的環(huán)保要求外,設(shè)計者還應(yīng)重視建筑施工區(qū)域周邊整體環(huán)境的保護工作。特別是對于療養(yǎng)、旅游等建筑設(shè)計過程中,設(shè)計者必須在地基、圍墻、整體綠化、排水等結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,充分考慮建筑對施工區(qū)域整體環(huán)境的影響,做好環(huán)境保護工作。
2 方案評價工作主要內(nèi)容與過程
在綠色建筑設(shè)計整體要求下,對于綠色建筑設(shè)計方案評價工作過程包括了以下三個主要環(huán)節(jié)。
2.1 評價指標的設(shè)置與確定
在設(shè)計方案評價過程中,評價指標的設(shè)置與確定,是整體工作開展的基礎(chǔ)。為此評價技術(shù)人員需要結(jié)合我國管理部門制定綠色建筑相關(guān)指導(dǎo)數(shù)據(jù),結(jié)合建筑自身設(shè)計方案內(nèi)容,合理的設(shè)置評價指標,同時確定其相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。在這一過程中,其主要的評價指標可以分為環(huán)保指標與建筑技術(shù)指標兩個主要組成部分。環(huán)保技術(shù)指標主要指綠色建筑設(shè)計理念中涵蓋的環(huán)保設(shè)計技術(shù)指標,其中較為重要的包括了環(huán)保技術(shù)型指標、能源節(jié)約型指標以及環(huán)境保護型指標三個主要指標。在設(shè)計方案中,這三項指標是否合格決定了綠色建筑設(shè)計方案中的綠色環(huán)保屬性,同時也是綠色環(huán)保設(shè)計方案的基礎(chǔ)。建筑技術(shù)指標,則是指建筑設(shè)計中需要達到的普通技術(shù)指標,其中較為重要的是建筑設(shè)計經(jīng)濟型指標與安全型指標兩項內(nèi)容。在指標設(shè)置與確定過程中,評價需要注意三方面問題。首先設(shè)計方案中首先要確保的是方案的安全性,這是建筑生產(chǎn)與使用安全化要求決定的。其次評價標準應(yīng)兼具綠色環(huán)保與經(jīng)濟性兼顧的原則,避免因過度追求建筑的環(huán)保性造成建筑投入過大,造成經(jīng)濟浪費問題的出現(xiàn)。最后評價標準應(yīng)建立在實用標準基礎(chǔ)上,保證建筑綠色性與建筑功能有機融合,確保建筑實用。
2.2 構(gòu)建具有實效性的評價模型
在評價指標設(shè)置完成后,技術(shù)人員下一步還需要將評價指標進行歸納,再利用數(shù)據(jù)化與結(jié)構(gòu)化處理,將其搭建成立體化的評價模型。搭建評價模型的目的在于將零散的評價數(shù)據(jù)指標具體化,是其更便于評價工作。在評價模型構(gòu)建中,模型的優(yōu)劣直接影響著評價工作的質(zhì)量與效率。在模型構(gòu)建中,其工作要點在于以下兩方面。一方面評價模型應(yīng)具有較強的可操作性,保證評價過程中評價工作人員可以利用模型提高設(shè)計方案的評價效率與質(zhì)量。如模型中應(yīng)具有較強的直接性特點,避免因計算公式或數(shù)據(jù)處理過多,影響評價工作的整體效率。另一方面,評價模型應(yīng)具有一定的權(quán)重性。這里所指的權(quán)重性主要指模型中重點的評價內(nèi)容與指標。在綠色建筑設(shè)計評價模型中,其權(quán)重內(nèi)容除了一般建筑設(shè)計中重點的安全指標外,還應(yīng)包括方案中的綠色環(huán)保指標。
2.3 設(shè)計方案評價過程
在評價模型構(gòu)建完成后,評價工作者即可根據(jù)模型對設(shè)計方案進行評價。在設(shè)計方案評價過程中,工作人員需要做好兩方面工作。一方面,技術(shù)人員在評價模型基礎(chǔ)上,對設(shè)計方案的各項指標進行評價與分析,綜合考量設(shè)計方案各項技術(shù)指標,完成對設(shè)計方案評價工作。另一方面,技術(shù)人員在評價完成后需要對設(shè)計方案提出完善意見,并形成書面內(nèi)容,為設(shè)計方案的優(yōu)化提供支持。
3 結(jié)束語
綠色建筑設(shè)計方案綜合評價的開展,是設(shè)計方案優(yōu)化的重要過程。為此建筑設(shè)計與管理工作者,根據(jù)綠色建筑設(shè)計的主要要求,利用評價指標的設(shè)置與確定、評價模型的構(gòu)建以及綜合評價工作,完成對設(shè)計方案的優(yōu)化過程。這一工作的開展,對于綠色建筑設(shè)計與工程質(zhì)量的提升起著重要的作用。
參考文獻
[1]唐中義,何浩.綠色建筑設(shè)計方案評價[J].價值工程,2014(11).
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關(guān)鍵詞:綠色建筑;特征;節(jié)能設(shè)計;節(jié)地設(shè)計
近年來,我國大力提倡低碳生活,減少二氧化碳的排放,倡導(dǎo)低能量、低消耗、低開支的生活方式。而建筑領(lǐng)域作為能源消耗的大戶,在建造,使用過程中便消耗大量能源,產(chǎn)生二氧化碳,因此建筑業(yè)也理應(yīng)在滿足舒適健康的居住,工作,生活前提下,實現(xiàn)高效率地利用能源,最低限度地減少對環(huán)境的負面影響。
1 綠色建筑的概念與特征
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑,通常被稱為綠色建筑。綠色建筑主要具有以下幾方面的特征:
1.1 生態(tài)性
綠色建筑的生態(tài)性是指建筑從最初的設(shè)計到施工再到最終的使用過程中尊重生態(tài)規(guī)律,注重對生態(tài)環(huán)境的保護;因地制宜,能結(jié)合當?shù)氐牡匦巍⒌孛病夂蛱卣鞯鹊赜驐l件,最大限度地利用自然通風、自然采光,既提高住戶的舒適度又能減少能耗;建材選取時將環(huán)保材料和循環(huán)利用材料作為首選,以提高自然資源的利用率,并減少加工過程的污染物排放。
1.2 安全舒適性
綠色建筑在選址上應(yīng)注意避免周邊洪澇災(zāi)害、滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的威脅,建筑場地應(yīng)遠離電磁輻射污染源和易燃、易爆、有毒物質(zhì)等危險源。選擇的建筑材料和裝修材料應(yīng)符合環(huán)保標準,不危害人體健康。同時綠色建筑在設(shè)計與施工的過程中不應(yīng)只關(guān)注建筑本身,還應(yīng)重視建筑周圍人文環(huán)境、視覺環(huán)境及景觀環(huán)境的建設(shè),將建筑與環(huán)境融為一體,拉近人與自然的距離,增進人與自然之間的親和力,實現(xiàn)人與建筑、自然的和諧共處。
1.3 先進性
綠色建筑的先進性是指采用電子通訊和自動化技術(shù),建造智能化大樓,將建筑的“智能” 和“綠色”融為一體。綠色智能化不是某一種技術(shù),而是多種技術(shù)的有機組合,一個完整的綠色智能化建筑由安防系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成。目前我國部分發(fā)達城市的公共建筑已經(jīng)在一定程度上實現(xiàn)了“綠色智能化”通過計算機網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)測建筑能耗,根據(jù)室內(nèi)溫度、熱濕環(huán)境、風力大小、空氣質(zhì)量等情況,由環(huán)境智能優(yōu)化系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)“智能殼體”的開閉和空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù),保證建筑中的生產(chǎn)、生活狀態(tài)處于最優(yōu),從而提高勞動生產(chǎn)率和生活舒適度,并減輕建筑能耗、降低環(huán)境污染、促進綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展。
2 我國綠色建筑的現(xiàn)狀及評價標準
隨著全社會對建筑舒適度要求的不斷提高和環(huán)保意識的不斷增強,綠色建筑也越來越多地吸引著開發(fā)商和設(shè)計師的目光,但是綠色建筑前期投入較大,需要較長的時間才能回收成本等不足,降低了很多投資者的積極性,同時由于綠色建筑識別技術(shù)尚不完善,致使很多人對綠色建筑的概念存在誤解以為綠色建筑就是先進的、智能的、高成本的建筑,從而蒙受不必要的經(jīng)濟損失。鑒于這種情況,十分有必要制定一套科學合理、操作性強的綠色建筑評價標準體系。
我國的綠色建筑起步較晚。在綠色建筑評估體系方面,2006年6月1日,《綠色建筑評價標準》(GBT50378—2006)正式頒布實施。2007年11月,由建設(shè)部組織的綠色建筑評價標識工作正式啟動,用于全國綠色生態(tài)住宅的指導(dǎo)和評估。
國內(nèi)綠色建筑的類別分為住宅建筑和公共建筑。評價體系由六類指標組成,分別是:節(jié)地與室外環(huán)境,節(jié)能與能源利用,節(jié)水與水資源利用,節(jié)材與材料資源利用,室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,運營管理。
評價的等級分為:一星,二星,三星。每類指標包括控制項,一般項,優(yōu)選項。所有的綠色建筑都必須滿足控制項的要求,不同星級的綠色建筑所需達到的一般項和優(yōu)選項的數(shù)目則各不相同(見表1—表2)
3 綠色建筑方案設(shè)計
3.1 綠色建筑的節(jié)地設(shè)計
建筑選址和布局要滿足與環(huán)境“融為一體 統(tǒng)一協(xié)調(diào)”的原則,應(yīng)該因地制宜,緊密結(jié)合建設(shè)地段的地形地貌、氣候特征等條件合理布置建筑物,以利于獲得充足的日照,并避開風口,既提高住戶的舒適度又能減少能耗;在此基礎(chǔ)上還應(yīng)再仔細搜集、整理和分析建筑所在地的民居資料,結(jié)合城市總體規(guī)劃和服務(wù)對象,提出最優(yōu)化的居住模式。
3.2 綠色建筑的節(jié)能節(jié)材設(shè)計
建筑行業(yè)是耗能重要產(chǎn)業(yè),建筑能耗占社會總能耗的比重大,并呈逐漸上升趨勢。若不解決建筑耗能高的缺點,綠色建筑的發(fā)展就無從談起。因此做好建筑的節(jié)能節(jié)材設(shè)計。具體可參考以下方面進行考慮:
3.2.1 體型設(shè)計
建筑形體與建筑節(jié)能緊密相關(guān)。如果將建筑的體型系數(shù)定義為建筑物表面積與體積的比值,則小的建筑體型系數(shù)意味著建筑比較規(guī)整,可以減少制冷制熱時消耗在外表面上的能量;反之,若建筑體型系數(shù)大,則其外表面積相對較大。會增加空調(diào)制冷制熱時的能耗。因此,對建筑體形系數(shù)設(shè)計的合理與否將決定著建筑節(jié)能設(shè)計的優(yōu)劣,顯而易見,當建筑具有相同的體積時,集中布局模式要比分散布局模式消耗更少的熱量故從節(jié)能的角度,經(jīng)過比選后宜優(yōu)先選擇高層和中高層建筑,使建筑布局更加集中。
3.2.2 圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計
圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計可以通過提高和改善圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能來實現(xiàn),例如通過真空玻璃等導(dǎo)熱系數(shù)小的高效隔熱材料或外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻自保溫等形式提高建筑外墻的熱工性能;根據(jù)不同屋面形式選用不同傳熱系數(shù)的保溫材料;外遮陽作為最有效的遮陽設(shè)施,可顯著降低空調(diào)負載,減少能源消耗,提高室內(nèi)居住舒適性,應(yīng)根據(jù)太陽輻射強度隨地點、日期、時間變化的特點選擇最優(yōu)的遮陽方案設(shè)計。外遮陽的形式通??煞譃樗绞?、垂直式、綜合式和擋板式4種,一個好的外遮陽設(shè)計必定既能滿足建筑夏季的遮陽要求,又不影響采光及冬季的日照要求。除此之外,還應(yīng)從建筑樓地面的熱工性能考慮,設(shè)計良好的樓地面構(gòu)造??梢哉f,如何通過設(shè)計來有效地做好建筑采暖和隔熱工作,并利用建筑構(gòu)件調(diào)節(jié)采光方式,建立可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境是值得設(shè)計人員探討的問題。
3.2.3 綠色能源的利用
綠色建筑應(yīng)優(yōu)先考慮使用無污染、可再生,取材范圍廣的清潔能源。太陽能、地熱能、風能等分布廣泛而且?guī)缀醪粫Νh(huán)境造成危害,是綠色建筑能源的最佳選擇。若能充分利用這些資源,不僅可以減少能耗降低污染物排放,從而保護環(huán)境,還能避免過度開發(fā)不可再生能源。目前國內(nèi)外經(jīng)常采用的被動式采暖、太陽能熱水器、太陽能PV系統(tǒng)等都是對這種綠色能源充分利用的形式。通過采取建筑自然通風、自然采光土壤蓄熱蓄冷等措施都能有效地減少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。
3.2.4 綠色建材的選用
傳統(tǒng)建材工業(yè)的生產(chǎn)加工過程需要消費大量資源能源,并對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染,這一現(xiàn)象是與可持續(xù)發(fā)展的要求相悖的,所以建筑的“綠色”程度很大程度上是由選用的建筑材料決定的。綠色建筑對建材行業(yè)的要求就是要大力推進建材生產(chǎn)和加工的綠色化進程,即所謂的“綠色建材”。應(yīng)選擇高效經(jīng)濟的建筑結(jié)構(gòu)和材料,如用鋼結(jié)構(gòu),高強預(yù)應(yīng)力混凝土體系,盡量減少使用不可再生能源和在生產(chǎn)或使用過程中產(chǎn)生污染的材料,積極開發(fā)可再生的新能源,如太陽能、風能、水能等無污染能源。盡量采用可循環(huán)、有利于環(huán)境保護和人體健康的建筑材料。優(yōu)先采用高性能綠色建筑材料,如利用工業(yè)廢渣研制出來的高性能水泥便是一項性能優(yōu)良的備選材料。此外廢橡膠加工而成的橡膠混凝土也是一種新型的綠色建材,設(shè)計師在進行設(shè)計時應(yīng)拓寬思路,靈活采用這些新型綠色建材。
3.3 綠色建筑的節(jié)水設(shè)計
綠色建筑的節(jié)水首先表現(xiàn)在應(yīng)該大力倡導(dǎo)使用節(jié)水型器具;除此之外還可采取以下措施:設(shè)置合理、完善的室內(nèi)給水系統(tǒng);合理利用市政管網(wǎng)余壓;按照使用用途分別設(shè)置水表,并提高水表計量的準確;合理設(shè)計熱水和開水供應(yīng)系統(tǒng);設(shè)置分質(zhì)供水系統(tǒng),開發(fā)利用再生水、雨水等非傳統(tǒng)水、園林綠地節(jié)水灌溉設(shè)施等。
4 結(jié)束語
總之,對于綠色建筑方案設(shè)計的研究,為綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展開拓了堅實的基礎(chǔ),其注重綠色建筑地域性、整體性以及建筑多功能復(fù)合性設(shè)計理念為綠色建筑的發(fā)展提供了新的思路,隨著建筑自身展示功能的日益推廣,綠色設(shè)計理念必將讓更多人了解與體驗,也為其推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:綠色建筑;推廣應(yīng)用;建筑設(shè)計
建筑工程是能源和資源消耗大、污染重的行業(yè),并且建筑成本較高,施工單位在選擇設(shè)計單位提出的設(shè)計方案的時候,更多的考慮的是方案的可行性和經(jīng)濟性。雖然綠色建筑理念已經(jīng)開始在建筑工程中應(yīng)用,但是在建筑設(shè)計當中按照綠色建筑思想進行全面的設(shè)計仍然沒有得到較好推廣,一些投資方只注重成本與收益,忽視建筑在能耗、環(huán)境污染等方面的不利影響,導(dǎo)致建筑后期使用、維護成本不斷提高。如何讓投資方在設(shè)計上更多的接受綠色建筑設(shè)計方案,是建筑設(shè)計單位在設(shè)計過程中必須考慮的問題,要想達到這一目的所提出的設(shè)計方案應(yīng)該由足夠的說服力。
一、應(yīng)該能滿足人的健康發(fā)展需要
人的健康發(fā)展是人的第一追求,而建筑物與人的生活密切相關(guān),當然也是投資方應(yīng)該考慮的第一要素,也是投資方最大的利益追求。根據(jù)這一狀況,建筑設(shè)計單位在建筑設(shè)計當中應(yīng)該考慮到室內(nèi)空氣質(zhì)量、熱環(huán)境、噪音以及電磁場輻射對人的健康的不利影響,在設(shè)計過程中可以采用一些無毒、低毒建筑材料,采用陶瓷、硬木等硬裝修業(yè)地面材料等等。此外還應(yīng)考慮到建筑物的自然通風設(shè)計,合理設(shè)計進風口和出風口,形成自然風以改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。還可以改善室內(nèi)的熱循環(huán),提高使用人群的舒適度,在采光設(shè)計上應(yīng)該盡量選擇自然采光,既能減少能源的消耗,又能促進人的健康,還能滿足人們的審美需要。這樣的建筑設(shè)計方案,符合投資方的利益需求,也更易被他們接受。
二、降低建筑物的能耗
建筑物的能耗決定著建筑物后期的使用成本,在這一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的建筑設(shè)計由于節(jié)能效果差、能耗高,在后期使用過程中的成本較高。而采用綠色建筑設(shè)計的建筑雖然前期建設(shè)成本較高,但是后期的使用能耗低,使用成本比為采用綠色建筑設(shè)計的建筑物低很多。要想達到這一目的,可以在以下幾個方面入手:
1.采用綠色隔熱保溫性能材料
“建筑物圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)有較好的保溫隔熱功能,一般通過建筑外墻的耗能約占建筑物全部耗能的40%,因此提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能對改善室內(nèi)熱工環(huán)境及建筑節(jié)能具有重要意義?!痹诟魺岜夭牧系倪x擇上,應(yīng)該根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件選擇合適的導(dǎo)熱系數(shù)的高效隔熱材料改善整個墻體的熱工性能,在這一方面外墻保溫材料是目前最高效、最簡單的保溫節(jié)能技術(shù)。需要注意的是,維護結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱不能對等,隔熱的目的是為了見諒減少維護結(jié)構(gòu)吸收太陽輻射,降低外部環(huán)境對室內(nèi)環(huán)境的影響,隔熱的關(guān)鍵是控制建筑內(nèi)表面的溫度。因此,在建筑外維護結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該具有衰減或延遲時間的作用,控制向室內(nèi)或者人體輻射的熱量。在這里設(shè)計人員可以用墻體的蓄熱性能,改善強度的熱傳遞速率,是內(nèi)表面最高溫度與建筑使用時間錯開?;蛘咴趬w內(nèi)設(shè)置通風間層,利用風壓和熱壓的作用,將進入風間層的熱量帶出墻體,在墻體內(nèi)部形成熱隔斷的作用。這種保溫隔熱的技術(shù),可以大量降低北方建筑在夏冬兩季的能耗,降低建筑物的污染,節(jié)能效果非常突出。
2.可以使用高效節(jié)能外窗和幕墻系統(tǒng)
在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計當中,窗戶和玻璃幕墻是建筑能耗的主要部分,但是隨著建筑設(shè)計的進步和相關(guān)技術(shù)水平的提高,現(xiàn)在窗及玻璃幕墻的一些新產(chǎn)品在能耗方面已經(jīng)得到了良好的改善,能耗水平不斷降低。在這里設(shè)計人員可以將一些高性能玻璃如LOW-E鍍膜玻璃,真空玻璃等應(yīng)用到窗及玻璃幕墻的設(shè)計當中,利用它們得保溫以及防符合性能與其它圍墻維護技術(shù)以其構(gòu)成一個多功能的維護節(jié)能體系。在窗的設(shè)計上,可以來考慮使用雙層玻璃幕墻技術(shù),利用玻璃幕墻之間的通風道調(diào)節(jié)控制室內(nèi)溫度,提高冬季室溫、降低夏季室溫,使室內(nèi)冬暖夏涼,更加符合人們的生活和工作的需要。
三、大量使用綠色能源和建材
除了上述措施之外,在建筑設(shè)計過程中設(shè)計人員應(yīng)該注重綠色能源利用設(shè)計,并在建材選擇上盡量選擇綠色建材,降低建筑對環(huán)境的負面影響,具體分析如下:
1.加強綠色能源的設(shè)計利用
在建筑能源設(shè)計中,建筑能源的選擇是設(shè)計的重要內(nèi)容,一般來說建筑能源主要就是電能,但是隨著一些綠色能源的開發(fā)利用,太陽能、地熱能和風能等清潔能源開始大量的應(yīng)用于建筑能源利用的設(shè)計中。這些綠色能源的利用,可以降低建筑物的能耗,減少建筑物的污染。在這一方面,“目前國內(nèi)外經(jīng)常采用的被動式采暖、太陽能熱水器、太陽能PV系統(tǒng)等都是充分利用這種綠色能源的結(jié)果。通過實現(xiàn)建筑自然通風、自然采光、土壤蓄熱蓄冷等來減少建筑制冷、采暖和照明的能耗量?!痹O(shè)計人員在方案設(shè)計上,可以將這些綠色能源利用技術(shù)應(yīng)用到方案設(shè)計中,降低建筑物的能耗,減少建筑物后期的使用成本。
2.使用綠色建材
所謂的綠色建材就是使用清潔生產(chǎn)技術(shù)看,原材料來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的各類固體廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無輻射、可回收的新型環(huán)保建筑材料。這些綠色建材的使用要求設(shè)計人員的設(shè)計方案應(yīng)該減少裝飾性建筑構(gòu)件,方案要做到建筑造型要素簡約,在室內(nèi)設(shè)計上應(yīng)該采用靈活的發(fā)隔斷方案,使建筑在裝修和使用中減少材料浪費和垃圾的產(chǎn)生。在主要建筑材料水泥的選擇上,現(xiàn)在我國已經(jīng)大規(guī)劃生產(chǎn)礦渣為原料生產(chǎn)的高性能水平,礦渣水泥具有強度高、耐久性好、環(huán)境影響地的特點,在價格上與不同的硅酸鹽水泥差異很小,可以大量使用。而橡膠混凝土也是一種新型綠色建材,該種建材具有良好的減震、隔熱的效果,也可以在設(shè)計中大量的使用。除此之外,混凝土砌塊、加氣混凝土、紙面石膏板、GRC條板、復(fù)合輕質(zhì)板3E板、硅鈣秸稈輕體墻板等技術(shù)都可以應(yīng)用到建筑設(shè)計當中,使建筑設(shè)計方案達到綠色建筑的設(shè)計要求。
總之,在建筑設(shè)計中,設(shè)計單位要想讓投資方接受設(shè)計方案,應(yīng)該力爭讓設(shè)計方案符合投資方的利益訴求,將現(xiàn)在比較成熟的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用到方案設(shè)計方案當中,降低設(shè)計方案的能耗。并且要在保證建筑質(zhì)量的同時盡量降低建筑造價,只有這樣綠色建筑設(shè)計才能被投資方接受,并能在實際的建筑工程建設(shè)中得到較好的推廣和應(yīng)用。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】綠色建筑設(shè)計;住宅設(shè)計;創(chuàng)新;方法
1. 前言
隨著傳統(tǒng)石化能源的枯竭和人類生活環(huán)境的惡化,人們越來越清醒的認識到人類與自然和諧共生的重要性。人類住宅設(shè)計快速的向綠色環(huán)保設(shè)計發(fā)展,不但能夠很大程度的節(jié)約能源,更能在保護環(huán)境和減少污染問題上提供建設(shè)性的成果。因此,綠色建筑設(shè)計是建筑設(shè)計未來的發(fā)展方向。綠色建筑設(shè)計是人們在經(jīng)歷了長期發(fā)展后理性反思的結(jié)果。我國是個人口基數(shù)龐大的國家,人均資源非常匱乏,因此在我國推行綠色環(huán)保建筑設(shè)計,不僅僅是出于資源匱乏的考慮,更加是對我國長遠的資源保護和環(huán)境保護的規(guī)劃。所以結(jié)合我國的經(jīng)濟、環(huán)境、氣候條件,采用綠色建筑設(shè)計理念進行綠色建筑設(shè)計,實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、減少環(huán)境污染和改善居民住宅舒適度。綠色建筑是一項系統(tǒng)的工程,他不但在建筑設(shè)計上要追求綠色,同時在建筑施工過程中也要遵循綠色原則,這種綠色建筑設(shè)計理念,必定將成為未來建筑設(shè)計的發(fā)展方向,也會為我國住宅建設(shè)設(shè)計帶來行的創(chuàng)新方法與成果。
2. 住宅建筑設(shè)計新理念的概念和特征
2.1 綠色建筑設(shè)計的概念。
2004年8月,我國建筑部將“綠色建筑”明確定義為:為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間,同時在建筑的整個生命周期內(nèi)實現(xiàn)高效地利用資源,最大限度地節(jié)儉,最大限度地減少對周圍環(huán)境影響的建筑物。因此綠色建筑設(shè)計的概念就是注重資源和環(huán)境的保護,注重以人為本的建筑理念,強調(diào)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
2.2 綠色建筑設(shè)計的特征。
首先,綠色建筑設(shè)計應(yīng)該有節(jié)能的特征。這是綠色建筑最重要的特征之一,體現(xiàn)的是人與自然地和諧相處,通過科學合理的設(shè)計,最大限度地利用環(huán)境中的太陽能、風能、地熱能、生物能等天然能源和可再生能源。降低對自然有污染的傳統(tǒng)火力發(fā)電電能的利用,防止污染。其次,綠色建筑還應(yīng)有環(huán)保的特征。綠色建筑從最開始的設(shè)計,到后來的施工和最后的拆除,都應(yīng)該注重對周圍環(huán)境的保護,合理利用土地資源,使用無污染的建筑材料。再次,綠色建筑的舒適安全特征,綠色建筑強調(diào)的是以人為本的建筑理念,建筑內(nèi)部的布局設(shè)計應(yīng)該注重安全性,同時要有良好的采光和通風設(shè)計。綠色建筑設(shè)計應(yīng)該遵循以上概念和綠色建筑設(shè)計的特征進行合理的設(shè)計,充分體現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的人性化和環(huán)保性。
3. 綠色建筑設(shè)計的基本原則
3.1 可持續(xù)性原則。
人類要與自然和諧共處,綠色建筑設(shè)計應(yīng)該要遵循可持續(xù)發(fā)展原則,在既不影響當代人的利益下,也能滿足后代對于資源環(huán)境的需要。
3.2 整體性原則。
生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體,具有高度的相互依賴性和統(tǒng)一性。綠色建筑設(shè)計為達到與生態(tài)系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一就必須滿足整體性原則,綠色建筑的任何細節(jié)都應(yīng)該滿足綠色建筑的特征。
3.3 共生性原則。
作為生態(tài)建筑的典范,綠色建筑應(yīng)該具備與人和其他生物之間普遍共生。共生本來是生物學的概念,是指一種生物能夠在整個生態(tài)系統(tǒng)中與其他的生物相互依存的關(guān)系。
3.4 反饋性原則。
對于綠色建筑企業(yè),在進行綠色建筑時,應(yīng)該注重社會對于綠色建筑需求的信息反饋,及時調(diào)整設(shè)計。讓企業(yè)的綠色建筑設(shè)計贏得越來越多人的喜歡,同時也贏得了市場的認可。
4. 綠色建筑設(shè)計的創(chuàng)新方法
4.1 綠色建筑設(shè)計的前期策劃。
鑒于綠色建筑設(shè)計的人性化,綠色建筑設(shè)計應(yīng)該是在設(shè)計師和用戶共同策劃下完成的。設(shè)計師要充分考慮綠色建筑的環(huán)保性和節(jié)能性等特點,進行初步的設(shè)計,設(shè)計初步定稿之后還要充分聽取用戶對于建筑設(shè)計的要求,做到設(shè)計的人性化。同時還要保證項目的設(shè)計要經(jīng)過廣泛的論證,這樣才能保證設(shè)計方案的優(yōu)化,在設(shè)計決策階段解決問題。
4.2 綠色建筑方案設(shè)計中的重點方面。
最大限度地利用自然資源,如自然風和自然光。在進行建筑設(shè)計時要考慮建筑長期的成本計算,而不僅僅只是考慮工程本身所花費的成本。要考慮到綠色建筑后期對材料的回收利用,要最大限度地滿足住戶的舒適度,必須要考慮到適當?shù)纳鷳B(tài)策略技術(shù)。允許在設(shè)計階段有不同的設(shè)計方案,在選擇設(shè)計方案時要協(xié)同各設(shè)計方案的優(yōu)點,取長補短,力求使設(shè)計方案最佳。在設(shè)計時要考慮為群眾設(shè)計活動場所。
4.3 多工種協(xié)同工作的綠色建筑設(shè)計方法。
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計分為很多分散的階段:首先是由建筑設(shè)計師提出建筑方案,再由土木工程師和其他的工程師進行其他的水、電、暖等系統(tǒng)的設(shè)計。隨著現(xiàn)代計算機的廣泛應(yīng)用,打破了各設(shè)計專業(yè)的隔閡,可以系統(tǒng)地整合各設(shè)計專業(yè)的信息,通過計算機集成,及時調(diào)整設(shè)計方案,加強了各個專業(yè)設(shè)計人員的溝通,通過相互間的意見交換,增加了綠色建筑設(shè)計方案的可行性。最大限度地減少因設(shè)計方案而造成的材料和人工的浪費,減少因采用綠色方案而造成的建筑投資的增加值。
5. 綠色建筑設(shè)計的設(shè)計要點
5.1 綠色建筑設(shè)計的節(jié)能設(shè)計要點。
傳統(tǒng)建筑設(shè)計由于其商業(yè)性,注重的僅僅是初始建筑時的投資節(jié)省,并沒有充分考慮住戶長期使用過程中的成本支出。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,節(jié)能建筑越來越受到市場的喜愛,這樣使得建筑商不得不考慮綠色建筑設(shè)計對持續(xù)消費的關(guān)注,按照節(jié)能建筑建設(shè)標準,要求設(shè)計院在進行綠色建筑設(shè)計時必須要采取節(jié)能措施進行設(shè)計。
(1)維護結(jié)構(gòu),建筑的外維護結(jié)構(gòu)熱工性能指標要高于夏熱冬冷地區(qū)公共建筑節(jié)能標準的規(guī)定。要盡量減少透明窗體面積,減少太陽輻射的熱量,取得很好的保溫隔熱效果。
(2)屋面、外墻防水保暖工程的生產(chǎn)要嚴格按照國家標準進行生產(chǎn)。
(3)外窗,要注意空氣的滲透性等條件。
5.2 綠色建筑設(shè)計的合理利用土地資源要點。
按照綠色建筑設(shè)計標準,新的綠色建筑設(shè)計要合理控制開發(fā)強度,要求容積率從原來的2.5上升到3.0,將建筑覆蓋率由原來的25.17%下降到18.4%。同時在場地的選址上,要盡量減少對周圍環(huán)境的影響。要合理組織場地交通體系,場地的出入口設(shè)置位置要離公交站距離控制在500米以內(nèi),要合理開發(fā)利用地下空間。
5.3 綠色建筑設(shè)計的節(jié)水與水資源利用要點。
在進行節(jié)水設(shè)計時,要注意對節(jié)水器具、防止水壓出流、避免管網(wǎng)漏損、節(jié)水灌溉等方面。同時在進行建筑施工的過程中也要落實綠色建筑對節(jié)水的要求,在施工過程中按照設(shè)計要求合理設(shè)置節(jié)水器具,管道布置時要按照施工要求進行,避免管網(wǎng)漏損。
5.4 綠色建筑設(shè)計的節(jié)材與材料利用要點。
由于建筑施工完全是按照設(shè)計要求來進行的,所以再設(shè)計階段就要考慮材料的重復(fù)利用和可回收和可再生材料的使用問題。列如:對于廢棄的混泥土應(yīng)該進行再利用,可以用于地基加固、道路的墊層等。對于廢棄的瀝青,利用通過在回收加熱冷溶和熱熔的方式進行回收。
6. 可持續(xù)住區(qū)規(guī)設(shè)計
人是住區(qū)環(huán)境的主體,設(shè)計必須以人為本。進行未來綠色住區(qū)環(huán)境的設(shè)計實踐,即需首先把握住綠色住區(qū)環(huán)境設(shè)計的特征,以及在設(shè)計實踐中應(yīng)遵循的原則。而作為綠色住區(qū)環(huán)境設(shè)計的特征,主要表現(xiàn)在可持續(xù)特征、循環(huán)特征、時代特征方面,即:
6.1 可持續(xù)特征:
綠色住區(qū)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展特征意為住區(qū)環(huán)境設(shè)計在滿足當代人需求的同時,應(yīng)不危及后代人的需求及選擇生活方式的可能性。具體在其規(guī)劃設(shè)計的構(gòu)思、平面布局結(jié)構(gòu)與各類設(shè)施的設(shè)置方面應(yīng)尊重住區(qū)內(nèi)土地和環(huán)境及棲居者的自然屬性,全面考慮住區(qū)室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境及周圍環(huán)境的各種關(guān)系,強調(diào)人類活動與住區(qū)環(huán)境所處地域的不可分割性。從而提高住區(qū)的吸引力,并使其成為穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展的社會細胞。
6.2 循環(huán)特征:
這是指在綠色住區(qū)環(huán)境中的生活與生產(chǎn)活動所消耗的能量、原料及廢料能相互循環(huán)利用,自行消化分解。即在住區(qū)規(guī)劃設(shè)計中能使其各系統(tǒng)在能量利用、物質(zhì)消耗、信息傳遞及分解污染物方面能形成一個卓有成效的相對閉合的循環(huán)網(wǎng)絡(luò),這樣既對住區(qū)外部區(qū)域不產(chǎn)生污染,周圍環(huán)境的有害干擾也不易入侵住區(qū)環(huán)境內(nèi)部,故循環(huán)特征就成為綠色住區(qū)環(huán)境的一個重要標志。
6.3 時代特征:
從綠色住區(qū)環(huán)境的提出可知:它是城市社會經(jīng)濟水平發(fā)展到一定高度后才出現(xiàn)的,其住區(qū)環(huán)境的時代特征具體應(yīng)體現(xiàn)在住區(qū)環(huán)境與信息技術(shù)的有機結(jié)合,從而創(chuàng)造一個高質(zhì)量的人居環(huán)境服務(wù)體系;另外住宅智能化將被引入住區(qū)環(huán)境建設(shè)之中,住區(qū)環(huán)境中住房的概念將被擴展,使其不僅僅被理解為家庭居住,而是集工作、學習、居家、娛樂等于一體的社會單元。
7. 結(jié)語
在我國不斷提倡節(jié)能、環(huán)保、低碳和循環(huán)經(jīng)濟的大環(huán)境下,綠色建筑設(shè)計理念將逐步深入人心,綠色建筑設(shè)計將成為未來建筑設(shè)計市場的主導(dǎo)方向,得到不斷的推廣和發(fā)揚光大。
參考文獻
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篇5
(一)題目設(shè)置:
國內(nèi)外大量建筑教育研究及實踐顯示,青年學生普遍具有很強的自主學習能力和創(chuàng)新潛力。大學教師的作用,應(yīng)該更多地放在如何最大限度地發(fā)揮學生的自主學習能力,同時又能更好地激發(fā)其自主創(chuàng)新的潛力上,而不是在如何傳授具體知識上。有鑒于此,本項目教學團隊在建筑設(shè)計課程中,特別是在三年級下學期開設(shè)的綠色生態(tài)建筑設(shè)計課教學中,采用了一種十分開放靈活的題目設(shè)置方式。首先,題目設(shè)置只限“規(guī)?!辈幌蕖邦愋汀?。限規(guī)模是為了限定一般意義上的設(shè)計難度,使學生能有充分的時間和精力,集中分析和探索與綠色生態(tài)建筑主題直接相關(guān)的特殊問題。每個設(shè)計小組可以根據(jù)組內(nèi)成員共同的興趣愛好和關(guān)注點,自主選擇所要設(shè)計的建筑類型,并自行擬定方案策劃書(包括設(shè)計任務(wù)書)。其次,題目設(shè)置不規(guī)定“場址”。各設(shè)計小組需要自主選擇自認為最適宜的項目場址,同時必須對其所選題目及選址進行詳細論證(包括進行現(xiàn)場測繪及社會調(diào)查),并在課堂上進行公開答辯。實踐證明,以上題目設(shè)置方式,明顯增加了設(shè)計題目的“多樣性”和“探索性”。具體講,在傳統(tǒng)題目設(shè)置方法下,每班學生在每次設(shè)計課中僅接觸到一個設(shè)計題目;采用新的題目設(shè)置方法后,每班學生在每次設(shè)計課中可以同時接觸和探討6-9個不同的題目,并且每屆都有不同。本項目教學團隊自2006年以來,在綠色生態(tài)建筑設(shè)計課中,已經(jīng)積累了40余個特色鮮明的設(shè)計題目,例如:面向科學考察的“秦嶺野生動植物科學考察站”、面向自行車山地旅游者的“自行車休息站”、面向城市打工者群體的“靈活宜居住宅”、面向留守兒童的“小候鳥之家”、面向青年群體的“蟻族公寓”、面向新農(nóng)村建設(shè)的“農(nóng)村生態(tài)住宅”、面向沙漠地區(qū)農(nóng)村環(huán)境的“沙漠農(nóng)宅”、面向殘疾人的“康復(fù)中心”、面向廢棄礦山的“環(huán)境改造住宅”、面向果品種植基地的“葡萄莊園”、面向生態(tài)濕地保護的“濕地科考宣傳站”等等。由于所有題目均來自學生們自己的觀察、思考和選擇,都結(jié)合了學生自己的興趣和愛好,因此每個設(shè)計小組的學習積極性和探索熱情都十分高漲。當然,為了突出每個方案的定位和特色,在具體教學實踐中,教師有必要針對每組設(shè)計題目的不同特點,進行適宜而巧妙的引導(dǎo)。例如,在民居類題目的設(shè)計中,引導(dǎo)學生從地域傳統(tǒng)建筑中汲取綠色建筑設(shè)計的民間智慧;在山地科考類題目中,從靈活可移動、輕便可拆裝、地形適應(yīng)性強、零能耗零排放、安全可靠并便于觀察等角度,進行方案探索;在花房類題目中,引導(dǎo)學生從花卉、植物的自然形態(tài)出發(fā),借鑒有機建筑的設(shè)計語言;在沙地、高原、濕地、漁場、河灘等特殊選址類題目中,引導(dǎo)學生仔細了解和分析場址中存在的特殊問題,同時充分挖掘并利用場址的自然資源與特征;在面向殘疾人、蟻族、農(nóng)民工、出租車司機等特殊使用者群體的題目中,引導(dǎo)學生將人文關(guān)懷與綠色建筑的具體技術(shù)結(jié)合起來進行探索和設(shè)計。在開放與引導(dǎo)相結(jié)合的題目設(shè)置方式下,對多種不同選題的策劃、論證和修訂,不僅極大地豐富了課堂教學的內(nèi)容,活躍了課堂教學的氛圍,也明顯提高了學生主動發(fā)現(xiàn)和關(guān)心社會現(xiàn)實問題的意識和能力,進一步加深了課程教學與當代社會需求的結(jié)合程度。
(二)教學方式:
單向與多向相結(jié)合傳統(tǒng)建筑設(shè)計課程,主要采用教師與學生一對一、手把手的“單向”教學方式。這種方式下,教師是教學的主體,學生是教學的客體;學生的設(shè)計思維很容易局限于其所接觸到的指導(dǎo)教師個人的設(shè)計思維。為了更加充分地突出和強調(diào)學生在學習中的主體地位,同時更好地培養(yǎng)和提升學生的邏輯思維和創(chuàng)新能力,本項目教改實踐中,采用了“單向與多向”相結(jié)合的教學方式,希望在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下,學生的自主探索能力和創(chuàng)新潛能得到最大程度的發(fā)揮。具體做法如下:
1.課程初期
主要目標是幫助學生建立正確清晰的綠色建筑的基本概念。該階段教師是課堂的主角,采用以“啟發(fā)式”為主的教學方式。具體教學中,綠色建筑的產(chǎn)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀、構(gòu)成要素、設(shè)計要點等關(guān)鍵概念和基本知識,由主講教師集中講解;綠色建筑的具體設(shè)計手法和技術(shù)策略等,則通過“雙向”互動的方式,啟發(fā)引導(dǎo)學生自主分析總結(jié)。
2.課程中期
主要目標是引導(dǎo)學生廣泛、深入地探索和討論綠色建筑設(shè)計的各種手法、策略和技術(shù)手段,并在各自的設(shè)計方案中,進行適宜的選擇和應(yīng)用;采用“單向”與“多向”相結(jié)合的靈活多樣的課堂組織形式。首先教師根據(jù)事先擬定的課程進度要求,分別介紹節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、生態(tài)景觀、綠色施工等與綠色建筑設(shè)計相關(guān)的主要概念及典型技術(shù)策略;其次,各學生小組結(jié)合PPT介紹各組設(shè)計方案的相應(yīng)進展;第三,每個設(shè)計小組需要就其所提出的設(shè)計方案,進行“一對一”、“一對多”、“多對多”等多種方式的現(xiàn)場答辯,最后,由教師進行總結(jié)點評。實踐證明,通過全班范圍的分組討論,各小組在設(shè)計過程中所探索的問題自然地成為全班思考和討論的問題,因此有效擴充了設(shè)計課課堂討論的廣度和深度。激烈的課堂辯論和問答,使學生創(chuàng)新設(shè)計的表達和思辨能力得到了很好的鍛煉和提升;同時,小組之間公開競爭的氛圍和壓力,也明顯激發(fā)出學生自主創(chuàng)作更優(yōu)設(shè)計的強烈內(nèi)在動力。課堂辯論往往能反映學生在綠色建筑設(shè)計探索過程中普遍存在的疑惑和問題,這就使教師最后的總結(jié)和點評能做到有的放矢,事半功倍。
3.課程后期
主要目標是最后完善設(shè)計方案,充分展示設(shè)計成果。該階段教學回歸到以“一對一”為主的教學模式。教師與學生設(shè)計小組針對設(shè)計方案的具體問題,進行更加深入細致的討論,進一步明確設(shè)計方案中的各個細節(jié),完成圖面布置和最后方案成果。實踐證明,相比傳統(tǒng)的“單向式”教學方式,這種“單向與多向”相結(jié)合的討論式教學方式,在有限的課時條件下,不僅能高效地完成綠色建筑設(shè)計課的教學任務(wù),而且能擴展學生自主探索問題的深度和廣度,大大提高課程的總體教學成效。
(三)輔助手段:
科學與實用相結(jié)合綠色建筑設(shè)計對方案的環(huán)境性能有更高的要求,因此,本項目教學中,采用了軟件模擬和模型實驗兩種教學輔助手段。軟件模擬是通過數(shù)字技術(shù)手段對建筑設(shè)計方案的環(huán)境性能進行模擬演示,是一種近10年來快速發(fā)展起來的較科學的輔助設(shè)計手段;模型實驗則是在手工模型的基礎(chǔ)上對方案實際效果進行直觀驗證,是一種簡單實用的方案效果驗證手段。兩者相結(jié)合,既可以加深學生對當代科學技術(shù)及手段的了解和掌握,又能夠鍛煉學生的動手操作能力和實驗探索能力。
1.軟件模擬
已開發(fā)的綠色建筑性能模擬軟件很多,僅網(wǎng)絡(luò)上就能查詢到100多個。然而,此類軟件大多是供工程師使用的復(fù)雜的定量分析工具,并不適合建筑學專業(yè)學生設(shè)計應(yīng)用。經(jīng)過多方比較分析,項目教學團隊在綠色建筑類設(shè)計課教學中,引入了專門為建筑師開發(fā)的Ecotect(生態(tài)建筑大師)模擬軟件,用于比較選擇和優(yōu)化設(shè)計方案。當代大學生大多對計算機輔助設(shè)計和模擬軟件具有很高的學習興趣和自學能力,只要引導(dǎo)得當,學生完全可以通過網(wǎng)絡(luò)教學資源,利用課余時間,自學并掌握該環(huán)境模擬軟件的使用。模擬軟件的引入,不僅能夠起到輔助驗證綠色建筑設(shè)計方案(建筑通風、采光、熱舒適性能等)預(yù)期效果的作用,而且能夠很好地激發(fā)學生從更加科學的角度分析和探索綠色建筑設(shè)計策略的熱情和積極性。
2.模型實驗
綠色建筑設(shè)計方案的環(huán)境性能也可以通過傳統(tǒng)的模型實驗進行驗證。在教學實踐中,鼓勵學生制作簡單的工作模型,并采用紙屑、鋸末、紙擋板等簡單道具,為設(shè)計方案的自然通風、自然采光策略的有效性和可行性進行驗證(見圖2)。實踐證明,這種方法用材不多、簡便易行,學生掌握起來非常容易;實驗結(jié)果可以直觀地反映出設(shè)計方案的預(yù)期效果,特別適用于選擇、推敲和改進通風口及遮陽板的形狀、位置和大小等。要對模型實驗進行成功有效的策劃、執(zhí)行、觀察、記錄和分析,不僅需要掌握正確的理論知識,還需要具備較強的邏輯思維能力與較好的空間想象力和創(chuàng)造力。模型實驗的策劃和操作過程,進一步激發(fā)和提升了學生在設(shè)計中自主探索綠色建筑科學知識的熱情與潛能。
二、創(chuàng)新設(shè)計能力的檢驗與提升
“參加創(chuàng)新設(shè)計競賽”是綜合檢驗和快速提升學生創(chuàng)新設(shè)計能力的最佳途徑之一,其原因主要在于三個方面:首先,創(chuàng)新設(shè)計競賽具有明確的目標和競爭性,容易激發(fā)學生創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)在動力和積極性;其次,各類創(chuàng)新設(shè)計競賽,特別是由建筑學專業(yè)全國指導(dǎo)委員會主辦的創(chuàng)新設(shè)計競賽,往往緊密結(jié)合建筑學專業(yè)和學科的前沿和最新方向,具有引領(lǐng)專業(yè)發(fā)展方向的重要作用;第三,參加創(chuàng)新設(shè)計競賽的過程,以及對競賽獲獎作品的比較和分析,有利于博采眾家之長,為不斷提升綠色建筑創(chuàng)新設(shè)計能力積累寶貴的經(jīng)驗。有鑒于此,本項目教學團隊在教改實踐中,收集了各類與“綠色、生態(tài)及可持續(xù)建筑設(shè)計”相關(guān)的競賽信息,并將與教學計劃和課程進度相適應(yīng)的較好的題目,盡量結(jié)合到課程設(shè)計教學中進行系統(tǒng)指導(dǎo)。對于那些內(nèi)容適宜,但設(shè)計周期與課程銜接有困難的題目,則推薦給學生,鼓勵他們利用課余時間自主開展設(shè)計活動。實踐證明,通過參加設(shè)計競賽,不僅有效調(diào)動了學生開展綠色建筑創(chuàng)新設(shè)計的內(nèi)在動力,也大大提升了他們自主開展綠色建筑創(chuàng)新設(shè)計的實力和潛能。2010年以來,本項目教學團隊指導(dǎo)學生在綠色建筑相關(guān)設(shè)計競賽中獲得全國一等獎3項、金獎3項、銀獎2項、二等獎2項(見表1),其他獎項還包括最佳科技展示獎、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用獎、三等獎、優(yōu)秀獎、佳作獎等各類全國設(shè)計競賽獎20余項;同時,指導(dǎo)教師還獲得年度綠色建筑杰出貢獻特等獎(優(yōu)秀指導(dǎo)教師)2次,學校獲得最佳組織獎1次。這些成果從一個側(cè)面展示了學生整體綠色建筑自主創(chuàng)新設(shè)計能力的不斷提升。
三、結(jié)語
篇6
工業(yè)建筑是企業(yè)生產(chǎn)運作的基本設(shè)施,是作業(yè)人員從事生產(chǎn)活動的重要場所。綠色建筑設(shè)計可以為作業(yè)人員創(chuàng)造更加優(yōu)越的生產(chǎn)環(huán)境,提升工業(yè)生產(chǎn)的效率,提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。環(huán)保、節(jié)能的綠色設(shè)計理念,既是建筑理念不斷更新和發(fā)展的需要,也是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
1工業(yè)建筑設(shè)計的基本要求
對工業(yè)建筑來說,除了需要滿足特定的生產(chǎn)工藝對建筑環(huán)境的要求之外,還要滿足工作環(huán)境舒適度和工作人員精神愉悅的要求?,F(xiàn)代工業(yè)建筑在工藝、性能、結(jié)構(gòu)、分布等方面,都應(yīng)達到國家的規(guī)定標準,都要符合工業(yè)建筑設(shè)計的基本要求。
1.1滿足工藝要求與建筑有關(guān)的工藝要求包括:(1)流程。直接影響各工段、各部門平面的次序和相互關(guān)系。(2)運輸工具和運輸方式。與廠房平面、結(jié)構(gòu)類型和經(jīng)濟效果密切相關(guān)。(3)生產(chǎn)特點。如散發(fā)大量余熱和煙塵,排出大量酸、堿等腐蝕性物質(zhì)或有毒、易燃、易爆氣體。
1.2合理選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,結(jié)合材料、施工條件等因素,選擇適宜的結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),材料易得,施工方便,耐火耐蝕,可以預(yù)制,也可現(xiàn)場澆注。鋼結(jié)構(gòu)則多用在大跨度、大空間或振動較大的生產(chǎn)車間,需要采取防火、防腐蝕措施。
1.3保證生產(chǎn)環(huán)境生產(chǎn)環(huán)境是工業(yè)企業(yè)進行生產(chǎn)運營的重要條件,也是工業(yè)建筑設(shè)計首先需要滿足的基本條件。(1)要有良好的采光和照明。一般廠房多為自然采光,但采光均勻度較差。如紡織廠的精紡和織布車間多為自然采光,但應(yīng)解決日光直射問題。(2)具有良好的通風條件。如采用自然通風,要了解廠房內(nèi)部狀況和當?shù)貧庀髼l件,設(shè)計好排風通道。
1.4合理布置用房需要對房屋的用途進行規(guī)劃。一般來講,有生活用房和生產(chǎn)管理用房。生活用房主要包括存衣間、廁所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等,要根據(jù)生產(chǎn)需要和衛(wèi)生條件合理布置。車間行政管理用房和一些空間不大的生產(chǎn)輔助用房,可以和生活用房布置在一起??偲矫娌贾玫年P(guān)鍵是合理地解決全廠各部分之間的分隔和聯(lián)系。
2傳統(tǒng)工業(yè)建筑設(shè)計的弊端
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)經(jīng)濟收入水平持續(xù)上升,工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃發(fā)展也更加多元化。但是,目前我國工業(yè)建筑設(shè)計方案,還遠遠不能滿足現(xiàn)代工業(yè)建筑設(shè)計的要求,依舊存在著諸多問題。
2.1質(zhì)量問題質(zhì)量是建筑的命根,質(zhì)量上的缺陷是建筑設(shè)計的最大缺陷。設(shè)計階段是工業(yè)建筑項目的初始環(huán)節(jié),設(shè)計方案是否合理,對工程建設(shè)的質(zhì)量有決定性影響。傳統(tǒng)的工業(yè)建筑設(shè)計,僅限于常規(guī)的生產(chǎn)需求,多數(shù)只是為了向企業(yè)提供生產(chǎn)空間,并沒有考慮設(shè)計方案存在的質(zhì)量問題。如在設(shè)計廠房建筑時,對占地面積、空間改造、建筑性能等問題沒有充分考慮,造成建筑設(shè)計方案與實際生產(chǎn)要求不相符,設(shè)計方案存在明顯的質(zhì)量問題。
2.2污染問題我國正在大力推進節(jié)能減排工作,這也要求建筑行業(yè)朝著“環(huán)保節(jié)能”方向發(fā)展,以促進整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化改造。在工業(yè)化生產(chǎn)的背景下,建筑物設(shè)計改造中出現(xiàn)了多種“污染問題”,產(chǎn)生了一定的負面效應(yīng)。設(shè)計人員沒有充分考慮綠色建筑的要求,建筑防污處理不夠理想。以電力建筑物為例,變電站建筑施工需要占用大量的土地,建筑方案設(shè)計不合理,就會造成土地資源的浪費,或者出現(xiàn)在森林區(qū)域肆意開發(fā)等問題。
2.3成本問題從工業(yè)建筑項目投資的角度考慮,無論是中小型還是大型工業(yè)建筑,都需要投入巨額的成本資金。建筑設(shè)計關(guān)系到成本耗資的數(shù)額,如果設(shè)計人員的成本控制意識不強,對項目規(guī)劃需消耗的費用缺乏全盤考慮,那么就可能導(dǎo)致資金的浪費。如工程設(shè)計師對工業(yè)建筑材料的分配不合理,導(dǎo)致材料采購成本增多;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,則會造成了工程的返工返修現(xiàn)象,增加了項目建造成本。
3綠色建筑設(shè)計理念的主要內(nèi)容
鑒于傳統(tǒng)工業(yè)建筑設(shè)計的缺陷和不足,新時期工業(yè)建筑設(shè)計應(yīng)以“綠色環(huán)保”為宗旨,從環(huán)保、節(jié)能、除污、低耗等方面詳細分析,設(shè)計出更加科學的建筑方案,建造出更加優(yōu)越的工業(yè)建筑物。
3.1環(huán)保“保護環(huán)境,避免污染”,這是綠色建筑設(shè)計的核心思想,對綠色工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。根據(jù)工業(yè)建筑設(shè)計標準,設(shè)計人員必須要結(jié)合前期勘測得到的數(shù)據(jù)信息,制定“環(huán)保型”建筑方案。工程設(shè)計師可以從材料、結(jié)構(gòu)、外觀等方面全面提升工業(yè)建筑的綠色效果,嚴格防范有害建筑的形成。
3.2節(jié)能能耗問題是限制工業(yè)建筑發(fā)展的重要因素,過大的能量消耗,對工業(yè)生產(chǎn)活動造成了較大的阻礙。綠色建筑設(shè)計理念對建筑節(jié)能提出了新要求:一是節(jié)能系統(tǒng),工業(yè)廠房建筑盡量采用外墻保溫系統(tǒng)、內(nèi)墻保溫系統(tǒng)等結(jié)構(gòu),避免熱能過度耗損帶來的不便。二是節(jié)能材料,廣泛采購新型節(jié)能材料,提高工業(yè)建筑的綜合性能。
3.3除污除了對工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)進行改良設(shè)計,還需配備高性能的除污系統(tǒng),以此來改善工業(yè)建筑的使用性能?!俺邸笔蔷G色建筑設(shè)計思想的新內(nèi)容,要求為工業(yè)建筑提供多功能的操控系統(tǒng)。通常應(yīng)在建筑物內(nèi)部安裝自動化除污系統(tǒng),利用除塵器、除煙器等裝置維持建筑物內(nèi)空氣的正常流通,防止各種污染現(xiàn)象的發(fā)生。
3.4低耗熱能耗損過大是影響工業(yè)建筑內(nèi)部環(huán)境的一大因素,由于傳統(tǒng)建筑設(shè)計條件有限,對熱能消耗問題未能采取有效的處理措施。新時期綠色建筑設(shè)計應(yīng)堅持“低耗”原則,對建筑內(nèi)、外部的熱能消耗加以控制。比較常見的低耗設(shè)計是采用“保溫系統(tǒng)”,在冬、夏兩個季節(jié)協(xié)調(diào)熱能供應(yīng),營造良好的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
4工業(yè)建筑設(shè)計融入綠色理念的表現(xiàn)
目前,國內(nèi)建筑行業(yè)總體實現(xiàn)了綠色改革,綠色建筑成為了建筑市場發(fā)展的新趨勢。越來越多的工業(yè)建筑設(shè)計體現(xiàn)了“環(huán)保、節(jié)能、綠色”的新理念。
4.1工藝改造在綠色理念指導(dǎo)下,設(shè)計單位對工業(yè)建筑物的建造工藝進行了優(yōu)化改進,以保證后期施工符合綠色建筑物的要求。常見的改造方式是簡化工藝,在保證建筑設(shè)計質(zhì)量的前提下,對原始工藝精簡調(diào)整,以適應(yīng)節(jié)能降耗的建筑設(shè)計要求。
4.2新型材料建筑行業(yè)新型材料的出現(xiàn),大量綠色材料的普及和運用,為實現(xiàn)建筑節(jié)能創(chuàng)造了條件。首先,改造混凝土材料?;炷潦枪I(yè)建筑的基本要素,設(shè)計人員對混合料進行了綠化改造。如智能混凝土,具有性能強、材質(zhì)優(yōu)、成本低等優(yōu)點。其次,更新工業(yè)建筑裝飾材料。如內(nèi)外墻體材料、地面材料、頂棚材料等,均采用了新型的綠色環(huán)保材料。
4.3除污系統(tǒng)除污系統(tǒng)是基于自動化控制平臺的新系統(tǒng),設(shè)計人員常根據(jù)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)情況,結(jié)合存在的污染問題,配備專業(yè)的除污控制系統(tǒng)。針對空氣污染,可在廠房適當位置安裝排煙系統(tǒng),及時把有害氣體輸送到廠房外部,或者完成相應(yīng)的空氣凈化處理。此外,工業(yè)污水也是綠色建筑設(shè)計需考慮的問題,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)在工業(yè)廠房內(nèi)配置了給排水系統(tǒng),避免了污水聚積產(chǎn)生的污染。
4.4優(yōu)化結(jié)構(gòu)從現(xiàn)有的工業(yè)建筑來看,建筑物的主要結(jié)構(gòu)可分為“單層、多層”兩種形式。每一種形式的建筑物都得到了全面優(yōu)化,整體結(jié)構(gòu)形式在不斷改造升級。就多層建筑而言,設(shè)計人員注重結(jié)構(gòu)空間的利用,適當降低每個層面之間的高度,減少建筑能耗,降低結(jié)構(gòu)承載。同時,在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)交接處設(shè)置加固構(gòu)件,增強了建筑物抗震、抗病害的能力。
5建筑綠色設(shè)計方案的管理設(shè)計單位選定
工業(yè)建筑方案之后,還應(yīng)對設(shè)計方案實施優(yōu)化管理,以確保建筑物結(jié)構(gòu)滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。綠色建筑設(shè)計管理的內(nèi)容包括:(1)勘測管理。按照工業(yè)建筑設(shè)計的要求,對工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的地質(zhì)情況,進行詳細勘測,收集多項數(shù)據(jù)以輔助設(shè)計。(2)數(shù)據(jù)管理。利用計算機建立自動化數(shù)據(jù)管理模式,將企業(yè)提供的建筑數(shù)據(jù)輸入計算機,進行自動化處理,以獲得可靠的工程數(shù)據(jù),為設(shè)計人員提供必要的指導(dǎo)。(3)綜合審核。監(jiān)理單位應(yīng)安排專業(yè)人員,對工業(yè)建筑方案進行全面審核。對方案中存在的問題,要及時提醒設(shè)計單位進行修改,實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的最優(yōu)化。
篇7
【關(guān)鍵字】創(chuàng)新思維,建筑節(jié)能,設(shè)計方案
引語
由于我國是人口大國,加上城市化步伐的加快,建筑業(yè)的發(fā)展也十分迅猛,同時也帶來了很大的環(huán)境問題。在節(jié)能減排政策的大力推動下,建筑節(jié)能,綠色建筑等觀念逐漸深入人心,但受到傳統(tǒng)設(shè)計觀念的制約和影響,很多建筑設(shè)計師對建筑節(jié)能還未能形成正確的觀念,難以把握建筑節(jié)能設(shè)計的原則,加上實踐工作的缺失,使得建筑節(jié)能的推廣受到一定阻礙,為此一定要基于創(chuàng)新思維來設(shè)計建筑節(jié)能方案。
一:建筑平面的節(jié)能設(shè)計
由于冬冷夏熱是我國各地區(qū)的基本情況,所以在建筑單位設(shè)計和規(guī)劃中應(yīng)該加強天然能源的利用,既可以達到節(jié)能的效果,又可以改善屋內(nèi)的溫度以適應(yīng)環(huán)境的變化。依據(jù)屋內(nèi)房間功能的不同,可將住宅屋內(nèi)分為起居活動室,廚房和室內(nèi)休息區(qū)三個部分,起居活動室主要供住戶睡眠,存放衣物,休息等作用,在休息時應(yīng)采光通風,創(chuàng)建舒適的休息環(huán)境,在保證窗戶隔熱性與氣密性的條件下,起居室的朝向不會影響建筑節(jié)能的設(shè)計??蛷d是住戶及其他親朋好友的活動中心,白天的陽光和日照對于客廳有重要的影響,有直接的節(jié)能意義,需要加強。
二:建筑規(guī)劃節(jié)能設(shè)計
(一) 建筑朝向節(jié)能設(shè)計
在建筑節(jié)能設(shè)計的規(guī)劃階段,應(yīng)著重考慮建筑的間距,朝向,綠化,體重,體型等因素,用于改善建筑的內(nèi)在環(huán)境。在這些因素中,建筑的朝向?qū)ㄖ蟹浅V匾挠绊懀瑧?yīng)保證在夏天的時候減少太陽對墻面及室內(nèi)的直接照射,并形成良好的通風。冬季應(yīng)有較多的陽光進入屋內(nèi),盡可能避免冷,強風的影響。為此,考慮了環(huán)境和節(jié)能之后,建筑的朝向應(yīng)該避免東西方向,接近南北方向或南北方向最好。如果條件不允許,應(yīng)該把主要的房間冬季朝陽和背風的方位,減少建筑結(jié)構(gòu)散熱的影響。除此之外,建筑間距與節(jié)能也有較大聯(lián)系,應(yīng)保證建筑南墻的太陽輻射在冬季中不受其他建筑的影響而縮減。
(二) 建筑設(shè)計階段的節(jié)能設(shè)計要點
建筑設(shè)計階段的節(jié)能設(shè)計要點有5個方面,一,在建筑外形的選擇上最好采用長條型,避免使用凹凸面太多,體型復(fù)雜的建筑形狀。二,寒冷地區(qū)的高層建筑不應(yīng)使用開敞式的樓梯,入口設(shè)置應(yīng)采用一定的避風措施,減少散熱,如在入口放置門斗等。三,應(yīng)盡可能減少建筑的表面積,控制建筑表面積和建筑體型系數(shù)之比,增加組合體或加大進深,減少建筑的寬度。四,重視遮陽板,屋檐,百葉窗,窗簾等構(gòu)造,這對節(jié)能和調(diào)節(jié)日照有著重要的作用,特別加強玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計,充分考慮遮光和遮陽條件。
三:圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計
建筑耗能的多與少主要是由冷風滲透和熱傳導(dǎo)所造成的。實驗證明建筑圍護結(jié)構(gòu)耗能量占采暖熱耗的一半左右。所以為了更大程度的節(jié)能,需要從門,窗,墻等圍護結(jié)構(gòu)入手,還要考慮圍護結(jié)構(gòu)的熱熔性與吸熱性等指標。
(一) 窗戶節(jié)能設(shè)計
窗戶是輕質(zhì)構(gòu)體,為耗熱的薄弱環(huán)節(jié),一般單層玻璃能耗會占到夏季降溫或冬季保溫能耗的一半以上,所以改善窗戶的絕熱性能是建筑節(jié)能的重要工作。窗戶的節(jié)能要控制不同朝向的窗墻比,避免東西方向設(shè)置大窗,這樣可以提高窗戶的遮陽效果。同時還要注意各種玻璃材質(zhì)的熱導(dǎo)性和對太陽的阻隔效果,選擇熱反射玻璃,吸熱玻璃,中空玻璃和低輻射的玻璃等,提高玻璃氣密性。此外應(yīng)在玻璃上貼透明的聚酯膜,也可以達到窗戶節(jié)能的效果。
(二) 墻體節(jié)能設(shè)計
墻體作為建筑圍護結(jié)構(gòu)中的主要部分,其功能有防水,保溫,隔熱,承重等。過去的建筑一般采用實心粘土為主的墻體,希望通過增大墻體厚度來加強保溫的效果,現(xiàn)在人們已經(jīng)逐漸意識到這種做法極大的浪費了土地資源和建筑能源,應(yīng)用其他材料替代。一般來說,墻體不應(yīng)采用單一材料,因為單一材料很難同時滿足隔熱,保溫的要求,所以在墻體節(jié)能的前提下應(yīng)采用空心磚墻及復(fù)合墻體技術(shù)。新墻體的材料主要由水泥,混凝土,硅酸材質(zhì)等構(gòu)成,有時還要加入部分爐渣,粉煤灰等工業(yè)廢渣經(jīng)過燒結(jié)或壓制,蒸壓等環(huán)節(jié)后制成建筑砌塊,非粘土磚及板材。新的建筑墻體有著輕質(zhì),節(jié)能,保溫,隔熱,改善建筑功能等一系列的優(yōu)點,其中有相當部分還是綠色建材。
四:其他綜合節(jié)能設(shè)計方案
為了加強建筑節(jié)能的效果,我們應(yīng)創(chuàng)新的優(yōu)化常規(guī)能源的使用,在符合國家能源政策的前提下,選擇合適的建筑能源供應(yīng)方案,優(yōu)化建筑中各個系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計與運行。整合住宅區(qū)的規(guī)模,周邊熱網(wǎng)情況,區(qū)委等現(xiàn)狀采用最佳的制冷和供暖方式,加強能源的梯級使用。如在市政管網(wǎng)設(shè)施,城市規(guī)模等條件適宜的地區(qū),對于小區(qū)采暖系統(tǒng),應(yīng)大大推廣集中供暖和熱電聯(lián)產(chǎn)的方式。對于以電能使用為主,電力谷峰差大的地區(qū)可以采用蓄熱技術(shù)。若有低溫熱源充足的地區(qū),可以采用熱泵的采暖方式。對集中供熱的采暖末端應(yīng)設(shè)有一定的調(diào)節(jié)裝置。
此外,建筑的節(jié)能設(shè)計需要依靠許多專業(yè)的通力合作才能達到效率最高化。建筑節(jié)能涉及到小區(qū)規(guī)劃,地理環(huán)境,居民使用情況,建筑設(shè)計等方面的綜合,作用建筑設(shè)計人員,一定要協(xié)調(diào)各個方面的情況,不可一意孤行。為了降低建筑節(jié)能的成本,建筑設(shè)計還應(yīng)充分利用一系列的再生能源,如沼氣,太陽能,地熱等的再利用,提高能源的利用率。
結(jié)語
綜上所述,建筑節(jié)能的設(shè)計方案在于實事求是和創(chuàng)新技術(shù),只有在創(chuàng)新思維的引導(dǎo)下,技術(shù)才有發(fā)展,才能加強建筑業(yè)的節(jié)能減排,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。作為建筑節(jié)能的設(shè)計人員,應(yīng)從不同的方向,考慮建筑地的地形,氣候,經(jīng)濟等條件,控制成本,加強節(jié)能設(shè)計的實際運用,為居民健康和建筑科學的良好發(fā)展做出貢獻。
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篇8
關(guān)鍵詞:綠色建筑 發(fā)展 設(shè)計
1 綠色建筑是未來的建筑節(jié)能設(shè)計發(fā)展方向
隨著傳統(tǒng)石化能源的枯竭和人類生活環(huán)境的惡化,人們越來越清醒的認識到人類與自然和諧共生的重要性。綠色建筑,不但能夠很大程度的節(jié)約能源,更能在保護環(huán)境和減少污染問題上提供建設(shè)性的成果。因此,可以說綠色建筑是建筑節(jié)能設(shè)計未來的發(fā)展方向。綠色建筑節(jié)能設(shè)計是人們在經(jīng)歷了長期發(fā)展后理性反思的結(jié)果。我國是個人口基數(shù)龐大的國家,人均資源非常匱乏,因此我國推行綠色建筑,不僅僅是出于資源匱乏的考慮,更加是對我國長遠的資源保護和環(huán)境保護的規(guī)劃。所以結(jié)合我國的經(jīng)濟、環(huán)境、氣候條件,采用綠色建筑節(jié)能設(shè)計理念進行綠色建筑設(shè)計,實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、減少環(huán)境污染和改善居民住宅舒適度。綠色建筑是一項系統(tǒng)的工程,他不但在建筑節(jié)能設(shè)計上要追求綠色,同時在建筑施工過程中也要遵循綠色原則,這種綠色建筑設(shè)計理念,必定將成為未來建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展方向。
2 綠色建筑的概念和特征
2.1 綠色建筑的概念
所謂“綠色建筑”是指規(guī)劃、設(shè)計時充分考慮并利用了環(huán)境因素,施工過程中對環(huán)境的影響最低,運行階段能為人們最大限度提供健康、舒適、低耗、無害空間,拆除后又對環(huán)境危害降到最低的建筑。因此,“綠色建筑”可以理解為在建筑壽命周期內(nèi),通過降低資源和能源的消耗,減少各種廢物的產(chǎn)生,實現(xiàn)與自然共生的建筑。是指以消耗最小的能源、資源與環(huán)境損失,換取最好的人居環(huán)境的建筑。綠色建筑能為人類提供一個健康、舒適的工作、居住、活動的空間,同時能實現(xiàn)最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境。它是實現(xiàn)“以人為本”、“人- 建筑- 自然”三者和諧統(tǒng)一的重要途徑,也是我國實施二十一世紀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
2.2 綠色建筑設(shè)計的特征
首先,綠色建筑設(shè)計應(yīng)該有節(jié)能的特征。這是綠色建筑最重要的特征之一,體現(xiàn)的是人與自然地和諧相處,通過科學合理的設(shè)計,最大限度地利用環(huán)境中的太陽能、風能、地熱能、生物能等天然能源和可再生能源。降低對對自然有污染的傳統(tǒng)火力發(fā)電電能的利用,防止污染。其次,綠色建筑還應(yīng)有環(huán)保的特征。綠色建筑從最開始的設(shè)計,到后來的施工和最后的拆除,都應(yīng)該注重對周圍環(huán)境的保護,合理利用土地資源,使用無污染的建筑材料。再次,綠色建筑的舒適安全特征,綠色建筑強調(diào)的是以人為本的建筑理念,建筑內(nèi)部的布局設(shè)計應(yīng)該注重安全性,同時要有良好的采光和通風設(shè)計。綠色建筑設(shè)計應(yīng)該遵循以上概念和綠色建筑設(shè)計的特征進行合理的設(shè)計,充分體現(xiàn)綠色建筑節(jié)能的人性化和環(huán)保性。
3 綠色建筑設(shè)計的基本原則
1可持續(xù)性原則。人類要與自然和諧共處,綠色建筑應(yīng)該要遵循可持續(xù)發(fā)展原則,在既不影響當代人的利益下,也能滿足后代對于資源環(huán)境的需要。
2整體性原則。生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體,具有高度的相互依賴性和統(tǒng)一性。綠色建筑為達到與生態(tài)系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一就必須滿足整體性原則,綠色建筑的任何細節(jié)都應(yīng)該滿足綠色建筑的特征。
3共生性原則。作為生態(tài)建筑的典范,綠色建筑應(yīng)該具備與人和其他生物之間普遍共生。共生本來是生物學的概念,是指一種生物能夠在整個生態(tài)系統(tǒng)中與其他的生物相互依存的關(guān)系。
4反饋性原則。對于綠色建筑企業(yè),在進行綠色建筑時,應(yīng)該注重社會對于綠色建筑需求的信息反饋,及時調(diào)整設(shè)計。讓企業(yè)的綠色建筑節(jié)能設(shè)計贏得越來越多人的喜歡,同時也贏得了市場的認可。
4 綠色建筑節(jié)能設(shè)計的常見方法
4.1 綠色建筑節(jié)能設(shè)計的前期策劃。
鑒于綠色建筑節(jié)能設(shè)計的人性化,綠色建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)該是在設(shè)計師和用戶共同策劃下完成的。設(shè)計師要充分考慮綠色建筑的環(huán)保性和節(jié)能性等特點,進行初步的設(shè)計,設(shè)計初步定稿之后還要充分聽取用戶對于建筑節(jié)能設(shè)計的要求,做到設(shè)計的人性化。同時還要保證項目的設(shè)計要經(jīng)過廣泛的論證,這樣才能保證設(shè)計方案的優(yōu)化,在設(shè)計決策階段解決問題。
4.2 綠色建筑方案設(shè)計中的重點方面。
最大限度地利用自然資源,如自然風和自然光。在進行建筑節(jié)能設(shè)計時要考慮建筑長期的成本計算,而不僅僅只是考慮工程本身所花費的成本。要了考慮到綠色建筑后期對材料的回收利用,要最大限度地滿足住戶的舒適度,必須要考慮到適當?shù)纳鷳B(tài)策略技術(shù)。允許在設(shè)計階段有不同的設(shè)計方案,在選擇設(shè)計方案時要協(xié)同各設(shè)計方案的優(yōu)點,取長補短,力求使設(shè)計方案最佳。在設(shè)計時要考慮為群眾設(shè)計活動場所。
4.3 多工種協(xié)同工作的綠色建筑節(jié)能設(shè)計方法。
傳統(tǒng)的建筑節(jié)能設(shè)計分為很多分散的階段:首先是由建筑節(jié)能設(shè)計師提出建筑方案,再由土木工工程師和其他的工程師進行其他的水、電、暖等系統(tǒng)的設(shè)計。隨著現(xiàn)代計算機的廣泛應(yīng)用,打破了各設(shè)計專業(yè)的隔閡,可以系統(tǒng)地整合各設(shè)計專業(yè)的信息,通過計算機集成,及時調(diào)整設(shè)計方案,加強了各個專業(yè)設(shè)計人員的溝通,通過相互間的意見交換,增加了綠色建筑節(jié)能設(shè)計方案的可行性。
5 綠色建筑節(jié)能設(shè)計注意的事項
5.1.重視整體設(shè)計
整體設(shè)計的優(yōu)劣將直接影響綠色建筑的性能及成本。建筑節(jié)能設(shè)計必須結(jié)合氣候、文化、經(jīng)濟等諸多因素進行綜合分析、整體設(shè)計,切勿盲目照搬所謂的先進綠色技術(shù),也不能僅僅著眼于一個局部而不顧整體。
5.2.因地制宜
綠色建筑非常強調(diào)的一點是因地制宜,絕不能照搬盲從。氣候的差異也使得不同地區(qū)的綠色設(shè)計策略大相徑庭。建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)充分結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱攸c及其它地域條件,最大限度地利用自然采光、自然通風、被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調(diào)所導(dǎo)致的能耗和污染。在日照充足的西北地區(qū),太陽能的利用就顯得高效、重要。而對于終日陰云密布或陰雨綿綿的地區(qū)則效果不明顯,甚至可有可無。北方寒冷地區(qū)的建筑應(yīng)該在建筑保溫材料上多花錢、多投入,而南方炎熱地區(qū)則更多的是要考慮遮陽板的方位和角度,即防止太陽輻射和避免產(chǎn)生眩光。某種建筑平面或戶型在一個地區(qū)也許是適合氣候特點的典范之作,而搬到另一個地區(qū)則會成為最蹩腳的抄襲。
5.3.尊重基地環(huán)境
在保證建筑安全性、便利性、舒適性、經(jīng)濟性基礎(chǔ)上,在建筑規(guī)劃、設(shè)計的各個環(huán)節(jié)引入環(huán)境概念,是一個涉及多學科的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。規(guī)劃、設(shè)計時須結(jié)合當?shù)厣鷳B(tài)、地理、人文環(huán)境特性,收集有關(guān)氣候、水資源、土地使用、交通、基礎(chǔ)設(shè)施、能源系統(tǒng)、人文環(huán)境等資料,力求做到建筑與周圍的生態(tài)、人文環(huán)境的有機結(jié)合和協(xié)調(diào),增加人類的舒適和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
5.4.創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境
健康、舒適的生活環(huán)境,包括:使用對人體健康無害的材料,抑制危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等,符合人體工程學的設(shè)計;室內(nèi)具有優(yōu)良的空氣質(zhì)量,優(yōu)良的溫、濕度環(huán)境,優(yōu)良的光、視線環(huán)境,優(yōu)良的聲環(huán)境。
5.5.應(yīng)用減輕環(huán)境負荷的建筑節(jié)能新技術(shù)
能源使用的高效節(jié)約化,包括:根據(jù)日照強度自動調(diào)節(jié)室內(nèi)照明系統(tǒng)、局域空調(diào)、局域換氣系統(tǒng)、節(jié)水系統(tǒng);注意能源的循環(huán)使用,包括對二次能源的利用、蓄熱系統(tǒng)、排熱回收等;使用耐久性強的建筑材料;采用便于對建筑保養(yǎng)、修繕、更新的設(shè)計;設(shè)備豎井、機房、面積、層高、荷載等設(shè)計須留有發(fā)展余地。
5.6.使建筑融入歷史與地域的人文環(huán)境
這一點包括以下幾個方面:1)對古建筑的妥善保存,對傳統(tǒng)街區(qū)景觀的繼承和發(fā)展;2)繼承地方傳統(tǒng)的施工技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù);3)繼承保護城市與地域的景觀特色,并創(chuàng)造積極的城市新景觀;4)保持居民原有的生活方式并使居民參與建筑節(jié)能設(shè)計與街區(qū)更新。
6 結(jié)束語
建筑節(jié)能設(shè)計一項復(fù)雜的綜合性工過程,實現(xiàn)這一過程的前提條件就是有效的進行建筑規(guī)劃設(shè)計,從根本上解決建筑中存在的問題,使建筑設(shè)計在各個方面都能體現(xiàn)綠色建筑具有特點,這樣不僅可滿足人們的生理和心理需求,而且能源和資源的消耗最為經(jīng)濟合理,對綠色環(huán)境的沖擊最小。所以綠色建筑已經(jīng)是現(xiàn)在建筑節(jié)能設(shè)計中的主流了。
7 參考文獻
1. 住宅設(shè)計規(guī)范GB50096-1999
篇9
【關(guān)鍵詞】建筑性能 優(yōu)化 設(shè)計 綠色建筑
1 引言
為了響應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求,建筑行業(yè)的計算機輔助數(shù)字生成與建筑性能數(shù)值模擬技術(shù)對建筑房屋設(shè)計產(chǎn)生了至關(guān)重要的價值。即有利于建筑行業(yè)對綠色建筑設(shè)計的實施和推廣,但同時也給建筑方案優(yōu)化設(shè)計帶來了更多的難題。在建筑行業(yè)領(lǐng)域里,很多科研人員和工程師都開始展開對實現(xiàn)高效科學的性能化建筑方案設(shè)計的研究。因此,在這樣情況下,一套可行性高的綠色建筑方案優(yōu)化設(shè)計的誕生是非常重要的。
2 建筑性能及方案優(yōu)化設(shè)計的概念
2.1 建筑性能
建筑性能包括了空間的私密性、光質(zhì)量、通風性能、空氣質(zhì)量、空間噪聲和可持續(xù)發(fā)展性能等非常多樣化。本文主要是從建筑設(shè)計的綠色可持續(xù)發(fā)展角度入手,將限定建筑物理環(huán)境定位于建筑設(shè)計的性能上,主要是指建筑群周邊的環(huán)境影響和內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量相關(guān)的建筑物理環(huán)境性能。多樣化的環(huán)境性能都是能直接或間接的影響到建筑內(nèi)部使用者對室內(nèi)的舒適度、外部區(qū)域的舒適度以及周邊能源的節(jié)約與利用等[2],這些都是和建筑物密切相關(guān)。
2.2 性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計
性能話建筑設(shè)計可以理解成為以建筑性能為出發(fā)點,以規(guī)范化的綠色建筑標準與定量評估體系為基本準則,精確地設(shè)計建筑具體性能的設(shè)計方法。
建筑的設(shè)計、使用、拆遷全部生命周期都是由建筑的性能問題決定。專業(yè)之間在各個階段互相合作和交流,都對建筑性能有著或輕或重的影響。傳統(tǒng)設(shè)計中建筑方案設(shè)計階段決策是可以決定整個建筑的能耗。所以應(yīng)該從方案階段主動考慮建筑性能,對于整個竣工后投入使用的建筑全生命周期有著巨大的影響。
綜合上面的敘述,我們需要建立一套以性建筑優(yōu)化設(shè)計為目標,可以早期介入建筑方案設(shè)計的方法面向整個建筑師群體。這樣一套方案包含了流程設(shè)計效率高、優(yōu)化方法科學、適用范圍廣的特點。此方案統(tǒng)稱為性能化方案優(yōu)化設(shè)計方法。
3 性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計的目標
3.1 目標
性能化建筑方案設(shè)計簡單的形容就是一種整個過程需要明確的性能目標作為引導(dǎo)的科學、定量的設(shè)計方法。在建筑的設(shè)計、修建、投入使用整個過程首要需要確定的就是設(shè)計目標,有利于精確掌控建筑設(shè)計的周邊環(huán)境的負載和室內(nèi)環(huán)境設(shè)計的質(zhì)量[3]。也就是以設(shè)計目標為中心進行條理分明的整理和歸納工作。便于整個方案設(shè)計與流程都是以設(shè)計最初的目標為指向運作。從而更容易使建筑設(shè)計的質(zhì)量達到最初設(shè)計的目標標準。
3.2 分類及參數(shù)
一個復(fù)雜的設(shè)計問題和千變?nèi)f化的設(shè)計參數(shù)都是身為一個建筑師不可避免需要面對。但是需要在每一個細節(jié)方面達到設(shè)計目標的設(shè)計行為是一個非常難于掌握的過程,可以理解為是一道高級函數(shù)題中一個多變量對應(yīng)多目標問題。在整個函數(shù)題中,可以總結(jié)出 源參數(shù)、過程參數(shù)、目標參數(shù)[4]。他們貫穿了性能化建筑設(shè)計的全過程,其中的建筑性能設(shè)計目標的中心就是目標參數(shù)。在設(shè)計方案性能中起著判斷是否達標的作用;源參數(shù)是建筑工程師在最初的方案設(shè)計中直接 實施操作的參數(shù);過程參數(shù)就是作用在建筑性能數(shù)值上的實時檢測源參數(shù)。
3.3 簡要分析LEED
基于參數(shù)傳遞的概念,此文從不同的階段層面整理處LEED條文對于階段和專業(yè)的全面影響(圖3.3-1),并進一步甄選出作用于建筑方案設(shè)計階段受到設(shè)計建筑師影響較大的條文。最后對于性能化建筑方案優(yōu)化設(shè)計相關(guān)性較大的條文進行重點分析[5]。根據(jù)目標參數(shù)與過程參數(shù)的對比結(jié)果自動的調(diào)整了方案源參數(shù)的設(shè)計,實現(xiàn)了一種或多種建筑性能的優(yōu)化。
3.3-1 LEED 與階段、專業(yè)關(guān)系
因此,整個設(shè)計流程主要關(guān)鍵是在于建立一套參數(shù)傳遞系統(tǒng)來控制整個設(shè)計優(yōu)化過程。
4 設(shè)計實現(xiàn)建筑開窗的優(yōu)化設(shè)計
本次試驗進行以常見的長方體建筑形態(tài)4200×4200×3000mm3作為研究對象,試驗中設(shè)定的建筑開窗面積是固定不變,通過設(shè)定多種源參數(shù)隨機進行分配建筑4個開窗面積,試驗的重點是為了觀察4個不同朝向的開窗面積怎樣分配最后才能達到全年能耗最低的情況。
在具體的源參數(shù)設(shè)置中,4個不同朝向的開窗面積在計算機語言編程中需要設(shè)定先后順序之分,且必須保證每一個朝向的開窗需要有上限限定的數(shù)值區(qū)別,才能保證每一個朝向的開窗有最小的面積并且每一面的最大開窗面積不超過墻體尺寸(圖4-1)。本次實驗采用了grasshopper與建筑師有直接關(guān)系的屬性、集合等相關(guān)信息建立了組件[6]。在材料,構(gòu)造,燈光等設(shè)置采取引用的方式完成流程的運轉(zhuǎn)。
5 結(jié)論
本文通過將從理論的角度簡要描述了性能化建筑方案的優(yōu)化的概念以及目標和技術(shù),明確了全文研究的相關(guān)重要概念,接著嘗試設(shè)計一套綠色性能化建筑方案設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)體系,希望可以為之后研究性能化綠色建筑優(yōu)化設(shè)計的工程師提供一定的參考價值。
【參考文獻】
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[4]鄭聰.基于BIM的建筑集成化設(shè)計研究[D].中南大學,2012.
篇10
【關(guān)鍵詞】綠色建筑;cad技術(shù)
綠色建筑亦稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑。在建筑經(jīng)濟學領(lǐng)域,綠色建筑措施帶來了社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益,并降低建筑項目的風險。在規(guī)劃領(lǐng)域,綠色建筑首先強調(diào)辨識場地的生態(tài)特征和開發(fā)定位,以充分利用場地的資源和能源,減少不合理的建筑活動對環(huán)境的影響,使建筑與環(huán)境持續(xù)和諧相處。在設(shè)計領(lǐng)域,綠色建筑采用建筑集成設(shè)計方法并遵守環(huán)境設(shè)計準則,將建筑物作為一個完整的系統(tǒng),綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)等因素。在施工領(lǐng)域,綠色建筑的目標是減少對環(huán)境造成嚴重影響。通過采用具有環(huán)保意識的綠色施工方法,綠色建筑的建造過程能夠顯著減少對周邊環(huán)境的干擾,減少填埋廢棄物的數(shù)量以及建造過程中消耗的自然資源數(shù)量,并將建筑物建成后對室內(nèi)空氣品質(zhì)的不利影響減少到最低程度。在運行維護領(lǐng)域,綠色建筑的技術(shù)和方法可以保證建筑規(guī)劃設(shè)計目標的實現(xiàn),通過合理的環(huán)境目標設(shè)定和智能化的系統(tǒng)控制,采用科學、適用的消費模式,保證建筑設(shè)備系統(tǒng)的安全和清潔運行屏降低系統(tǒng)能耗,保障室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱聲光環(huán)境,減少運行過程中污染物產(chǎn)生,提高建筑整體的運行效率。
因此,綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則,以高新技術(shù)為主導(dǎo),針對建筑全壽命的各個環(huán)節(jié),通過科學的整體設(shè)計,全方位體現(xiàn)“節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護環(huán)境、以人為本”的基本理念,創(chuàng)造高效低耗、無廢無污、健康舒適、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境,提高建筑的功能、效率與舒適性水平。
20世紀60年代,出現(xiàn)了“生態(tài)建筑”新理念。70年代,石油危機的爆發(fā),使人們意識到,以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的高速文明發(fā)展史難以為繼。耗用自然資源最多的建筑產(chǎn)業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展之路。80年代,節(jié)能建筑體系逐漸完善,并在英、法、德、加拿大等發(fā)達國家廣為應(yīng)用。同時,由于建筑物密閉性提高后,室內(nèi)環(huán)境問題逐漸凸現(xiàn),以健康為中心的建筑環(huán)境研究成為發(fā)達國家建筑研究的熱點。1992年巴西的里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會”的召開,使“可持續(xù)發(fā)展”這一重要思想在世界范圍達成共識。綠色建筑漸成體系,并在不少國家實踐推廣,成為世界建筑發(fā)展的方向。
30多年來,綠色建筑由理念到實踐,在發(fā)達國家逐步完善,一些發(fā)達國家還組織起來,共同探索實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的道路,如加拿大的“綠色建筑挑戰(zhàn)”行動,采用新技術(shù)、新材料、新工藝,實行綜合優(yōu)化設(shè)計,使建筑在滿足使用需要的基礎(chǔ)上所消耗的資源、能源最少。日本頒布了《住宅建設(shè)計劃法》,提出“重新組織大城市居住空間(環(huán)境)”的要求,滿足21世紀人們對居住環(huán)境的需求,適應(yīng)住房需求變化。瑞典實施了“百萬套住宅計劃”,在住區(qū)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)方面取得了令人矚目的成就。
綠色建筑技術(shù)集成體系是反映綠色建筑發(fā)展的綜合性指標,目前許多歐美發(fā)達國家已在綠色建筑設(shè)計、自然通風、建筑節(jié)能與可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境控制改善技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得大量成果,并在此基礎(chǔ)上,發(fā)展了較完整的適合當?shù)靥攸c的綠色建筑集成技術(shù)體系。不少發(fā)達國家根據(jù)各自的特點,還通過建造各具特色的綠色建筑示范工程展示其綠色理念、綠色技術(shù)及產(chǎn)品等大量研究成果,引領(lǐng)未來建筑發(fā)展方向,推動建筑的可持續(xù)發(fā)展。建筑形式包括辦公樓,住宅,學校,商場等,比較典型的如:英國BRE的生態(tài)環(huán)境樓和Integer生態(tài)住宅樣板房等。這些示范建筑通過精妙的總體設(shè)計,結(jié)合自然通風、自然采光、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù),充分展示了綠色建筑的魅力和廣闊的發(fā)展前景。
發(fā)達國家在近十年的時間里還開發(fā)了相應(yīng)的綠色建筑評價體系,通過具體的評估技術(shù)可以定量客觀地描述綠色建筑中節(jié)能效果、節(jié)水率、減少CO2等溫室氣體對環(huán)境的影響、“3R”材料的生態(tài)環(huán)境性能評價以及綠色建筑的經(jīng)濟性能等指標,從而可以指導(dǎo)設(shè)計,為決策者和規(guī)劃者提供依據(jù)和參考標準。影響較大的如國際可持續(xù)建筑環(huán)境促進會的GBTool評價工具,美國綠色建筑理事會的LEED評估體系等。國際上綠色建筑評估工具的發(fā)展具有以下特征:各國發(fā)展生態(tài)建筑評估工具都注重與本國的實際情況相吻合;隨著綠色建筑實踐在各國的不斷發(fā)展,評估工具也由早期的定性評估轉(zhuǎn)向定量評估;從早期單一的性能指標評定轉(zhuǎn)向綜合了環(huán)境,經(jīng)濟和技術(shù)性能的綜合指標評定。
上世紀90年代后期,綠色建筑概念引入我國。1994年我國發(fā)表了“中國21世紀議程”,同時啟動“國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程――2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程”。1996年又發(fā)表了“中華人民共和國人類住區(qū)發(fā)展報告”,對進一步改善和提高居住環(huán)境質(zhì)量提出了更高要求和保證措施。
與國外相比,我國目前在單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面還需進一步深化:如在建筑節(jié)能方面,與氣候相近的國家相比,我國采暖地區(qū)的建筑能耗約是他們的3倍左右;在綠色建筑設(shè)計、自然通風、可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等研究方面均需加快應(yīng)用研究。
隨著綠色建筑在我國的不斷發(fā)展,綠色建筑評價體系的發(fā)展和完善也逐漸成為當前研究的一個重要課題。目前,我國已經(jīng)建立了中國生態(tài)住宅技術(shù)評估體系、綠色奧運建筑評估體系并編制了《綠色建筑評價標準》及《中新天津生態(tài)城綠色建筑評價標準》等綠色建筑評價標準,使我國綠色建筑的評價體系逐步走向成熟。基于綠色建筑理論研究成果,北京、上海、廣州、深圳、杭州等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)也結(jié)合自身特點積極開展了綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)體系的集成研究和應(yīng)用實踐。例如北京的北潞春綠色生態(tài)小區(qū)、鋒尚國際公寓,廣州的匯景新城,上海的萬科朗潤園等。以“上海生態(tài)世博”和“北京綠色奧運”為背景的“上海生態(tài)建筑示范樓”和“清華超低能耗示范樓”等綠色建筑示范項目業(yè)已建成并向國內(nèi)外開放,成為我國綠色建筑技術(shù)展示、教育基地和后續(xù)研發(fā)平臺。
總體上我國綠色建筑尚屬起步階段,缺乏系統(tǒng)的技術(shù)政策法規(guī)體系,綠色建筑評估標準規(guī)范尚未正式頒布,本土化的單項關(guān)鍵技術(shù)儲備和集成技術(shù)體系的建筑一體化研究應(yīng)用均需進一步深化,國內(nèi)外綠色建筑領(lǐng)域的合作交流還未全面展開。真正意義的綠色建筑尚未進入實質(zhì)性推廣應(yīng)用階段,綠色建筑設(shè)計理念和綠色消費觀念有待進一步引導(dǎo)。
建筑的可持續(xù)發(fā)展,不僅對建筑環(huán)境工程師、建筑設(shè)備工程師提出挑戰(zhàn),更重要的是對建筑師的挑戰(zhàn)。綠色建筑的一個重要方面就是節(jié)約能源,降低建筑能耗。在決定建筑能量性能的各種因素中,建筑的體型、方位及圍護結(jié)構(gòu)形式起著決定性作用,直接的影響包括建筑物與外環(huán)境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平。而這三方面涉及的內(nèi)容將構(gòu)成70%以上的建筑采暖通風空調(diào)能耗。因此建筑設(shè)計對建筑的能量性能起著主導(dǎo)作用。不同的建筑設(shè)計方案,在能耗方面會有巨大的差別。單憑經(jīng)驗或者手工計算,很難正確判斷建筑設(shè)計的優(yōu)劣。目前憑借先進的計算機技術(shù)進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算和實時的動態(tài)模擬是實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的科學性和合理性的重要保障。
計算機輔助設(shè)計(ComputerAided Design,簡稱CAD)技術(shù)產(chǎn)生于19世紀50年代后期。在AutoCAD占據(jù)統(tǒng)治地位的2DCAD時代,只能通過手工輸入的方式將建筑設(shè)計的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到相關(guān)軟件中,才能進行能量分析。而操作和使用這些軟件不僅需要具備復(fù)雜的能量分析基礎(chǔ)知識,而且本身也是專業(yè)化的程序,必須由專業(yè)人士經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)才能進行操作。大量的專業(yè)數(shù)據(jù)、繁瑣的輸入工作使得能量分析與模擬對于建筑師來說是可望而不可及的。這是建筑師無法在設(shè)計過程中直接對設(shè)計方案進行建筑能量分析的一個重要原因。因此在傳統(tǒng)的2D設(shè)計模式中,能效計算通常安排在設(shè)計的最終階段,由專業(yè)人士進行操作和分析、模擬,但此時建筑設(shè)計方案已經(jīng)很難改變。于是,能量分析就成為一種象征性的姿態(tài),對綠色建筑設(shè)計起不到什么作用。
在我國,《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》已于2005年7月1日起開始實施。節(jié)能設(shè)計成為強制性的設(shè)計標準,而傳統(tǒng)的建筑能量分析方法卻無法滿足廣大建筑師和建筑設(shè)計的需求。根據(jù)調(diào)查分析,能效設(shè)計概念難以在實踐中實施的原因是多方面的,其中主要原因之一是缺乏能為建筑師所接受和使用的、在建筑設(shè)計的任意階段,特別是初始階段進行的能效設(shè)計方法和軟件。如果能充分運用先進的計算機技術(shù),使建筑師能夠隨意的在設(shè)計的任意階段,特別是在設(shè)計的初期階段毫不費力的對整個建筑的能源消耗和生態(tài)效應(yīng)進行準確的計算和評估,得到關(guān)于建筑能量性能的寶貴的反饋信息,那么建筑師就能及時準確的對設(shè)計方案進行調(diào)整和優(yōu)化,從而滿足建筑節(jié)能的要求,最大限度的減少不可再生能源的消耗,真正實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的自動化、數(shù)字化。這就需要一個包含建筑全部信息的數(shù)字化模型,和一個能識別這些信息的建筑性能分析工具。
但更重大的變革現(xiàn)在正在進行,CAD技術(shù)經(jīng)歷了二維平面圖形設(shè)計,交互式圖形設(shè)計、三維線框模型設(shè)計、三維實體造型設(shè)計、自由曲面造型設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、特征造型設(shè)計等發(fā)展過程。近年來,又出現(xiàn)了許多先進技術(shù),如變量化技術(shù)、虛擬產(chǎn)品建模技術(shù)等。隨著互連網(wǎng)的普及,集成化(Integrated)、智能化(Intelligent)、協(xié)同化(Collaborative)成為CAD技術(shù)新的發(fā)展特點。使CAD技術(shù)得以更廣泛的應(yīng)用,發(fā)展成為支持協(xié)同設(shè)計、異地設(shè)計和信息共享的網(wǎng)絡(luò)CAD。從電子繪圖到所謂的建筑信息模型(BIM),建筑實際構(gòu)件用數(shù)字化的方法來搭建,與此同時(自動實時)鏈接到報告生成(數(shù)據(jù)庫)引擎,根本上產(chǎn)生人們所說的“智能幾何”。
虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,VR)技術(shù)在CAD中的應(yīng)用也已經(jīng)開始,可以進行各類具有沉浸感的可視化模擬,用以驗證設(shè)計的正確性和可行性。還可以在設(shè)計階段模擬零部件的裝配過程,檢查所用零部件是否合適和正確。在概念設(shè)計階段,支持人機工程學,檢驗操作時是否舒適、方便,可用于方案選比。
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