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雖然很多國家和地區(qū)已有不少低碳建筑的相關(guān)實(shí)踐和研究,但對(duì)于建筑低碳技術(shù)體系及其整體效能的研究不足,更缺少針對(duì)建筑低碳技術(shù)效能的量化評(píng)價(jià),面對(duì)未來國際上建筑碳排放計(jì)量及評(píng)價(jià)的發(fā)展形勢(shì),有必要在技術(shù)和方法的研究上做出相應(yīng)的探索?;诘吞冀ㄖc低能耗節(jié)能建筑、綠色建筑在技術(shù)措施上有很多重疊的地方,并且后者己經(jīng)形成了較成熟的規(guī)范依據(jù)。因此,本研究計(jì)劃通過系統(tǒng)的調(diào)查梳理中國建筑實(shí)踐中的低碳技術(shù)問題以及最新的發(fā)展?fàn)顩r,在分析國內(nèi)外關(guān)于建筑碳計(jì)量研究的基礎(chǔ)上,參考國際認(rèn)可的CDM方法、IPCC的方法及ISO國際標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)中國建筑業(yè)的實(shí)際情況及現(xiàn)行的建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),提出一套適合中國國情的低碳建筑評(píng)價(jià)方法,作為現(xiàn)有綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)與碳排放計(jì)量對(duì)接的深化和補(bǔ)充。
研究目標(biāo)及內(nèi)容
1研究目標(biāo)
本課題的研究目標(biāo)首先是對(duì)建筑低碳技術(shù)進(jìn)行分類,提出適合我國現(xiàn)階段發(fā)展的建筑低碳技術(shù)體系的內(nèi)容,列出各項(xiàng)低碳技術(shù)的要點(diǎn)和應(yīng)用條件。在此基礎(chǔ)上,對(duì)建筑低碳技術(shù)體系內(nèi)各項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能減排效果調(diào)研測(cè)試、理論分析和模擬計(jì)算,歸納整理形成各項(xiàng)技術(shù)節(jié)能減排指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息庫,為實(shí)際建設(shè)推廣應(yīng)用提供條件。最后針對(duì)民用建筑,結(jié)合現(xiàn)行的建筑相關(guān)規(guī)范及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),提出一套建筑低碳技術(shù)效果量化評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系,為今后建筑減排認(rèn)定及量化評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。
2研究內(nèi)容
(1)建筑低碳技術(shù)體系和減排效果評(píng)價(jià)理論研究。針對(duì)我國低碳建筑現(xiàn)階段發(fā)展需求,從建筑能源供給低碳技術(shù)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)低碳技術(shù)、建筑設(shè)備低碳技術(shù)、建筑排放系統(tǒng)低碳技術(shù)、建筑運(yùn)營管理低碳技術(shù)等5個(gè)方面,梳理總結(jié)較為成熟和適于推廣應(yīng)用的各項(xiàng)建筑低碳技術(shù),形成低碳建筑技術(shù)體系,與傳統(tǒng)技術(shù)方法進(jìn)行比較分析,評(píng)價(jià)其節(jié)能減排效果。(2)建筑低碳技術(shù)集成應(yīng)用與跟蹤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究。選擇示范性集成應(yīng)用低碳建筑技術(shù)的典型公共建筑和居住建筑,“模擬跟蹤”其建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用、維護(hù)及拆除的全過程,測(cè)定、收集和計(jì)算全生命周期內(nèi)所有物質(zhì)或活動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)行碳排放核算和“碳足跡”核查,評(píng)判該建筑的減排水平和建筑低碳技術(shù)的最終集成應(yīng)用效果。(3)建筑低碳技術(shù)減排效果評(píng)價(jià)體系及方法研究通過對(duì)低碳建筑技術(shù)體系的理論分析和集成應(yīng)用的跟蹤評(píng)價(jià),以全生命周期考察和系統(tǒng)整體優(yōu)化評(píng)價(jià)為原則,分析并建立建筑低碳技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,研究其減排效果評(píng)價(jià)方法,提出適合我國推廣的建筑低碳技術(shù)評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)辦法。
研究思路及方法
1技術(shù)集成的研究思路及技術(shù)路線
課題對(duì)于低碳技術(shù)進(jìn)行分類研究,將建筑低碳技術(shù)的集成分為以下五個(gè)方面的技術(shù)體系:(1)建筑能源供給低碳技術(shù)體系:主要是指可再生能源利用技術(shù),包括太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、沼氣能等,以及各種與能源供給及使用的節(jié)能技術(shù)措施。(2)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)低碳技術(shù)體系:主要包括外墻低碳節(jié)能技術(shù)、門窗低碳節(jié)能技術(shù)、遮陽技術(shù)、屋面低碳節(jié)能技術(shù)等。(3)建筑設(shè)備低碳技術(shù)體系:主要包括樓宇式熱電冷聯(lián)供技術(shù)、空調(diào)冷熱源節(jié)能技術(shù)、輸配系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)、高效照明技術(shù)等。(4)建筑給排水系統(tǒng)低碳技術(shù)體系:主要包括中水回收技術(shù)和衛(wèi)生器具節(jié)水節(jié)能,以及雨水利用技術(shù)等。(5)建筑運(yùn)營管理低碳技術(shù)體系:主要包括先進(jìn)樓宇控制系統(tǒng)技術(shù)、建筑運(yùn)營能耗管理技術(shù)等。通過課題支撐單位提供以上五個(gè)方面的各類低碳技術(shù),研究針對(duì)典型案例進(jìn)行跟蹤測(cè)試分析。梳理總結(jié)較為成熟和適于推廣應(yīng)用的各項(xiàng)建筑低碳化技術(shù),對(duì)使用該項(xiàng)技術(shù)的典型工程案例進(jìn)行技術(shù)集成分析研究,建構(gòu)相應(yīng)的建筑低碳技術(shù)體系,同時(shí)與傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比較,評(píng)價(jià)其綜合的減排效果。
2技術(shù)應(yīng)用的研究思路及技術(shù)路線
(1)低碳建筑技術(shù)應(yīng)用典型案例跟蹤分析選擇典型民用建筑成功應(yīng)用低碳建筑技術(shù)集成的案例,從建筑全生命周期角度出發(fā),分別在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、資源化等方面進(jìn)行分析,從建筑低碳技術(shù)5個(gè)不同的體系,分析其建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用、維護(hù)及拆除的全過程,實(shí)施全生命周期的模擬計(jì)量監(jiān)測(cè),動(dòng)態(tài)模擬跟蹤“碳足跡”。(2)低碳技術(shù)減排應(yīng)用效果的測(cè)算通過對(duì)典型民用建筑所有靜態(tài)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)定、收集與計(jì)算,針對(duì)各單項(xiàng)建筑低碳技術(shù)與措施,進(jìn)行體系化和綜合性分析,核算碳排放及核查減碳效果,評(píng)判該建筑低碳技術(shù)的最終集成應(yīng)用效果。(3)建筑減排效果核算方法及與評(píng)估對(duì)接通過對(duì)低碳技術(shù)集成減排效果的測(cè)算,分別對(duì)公共建筑和居住建筑進(jìn)行減排效果數(shù)據(jù)整理,研究其與現(xiàn)行綠色建筑評(píng)價(jià)對(duì)接的核算表達(dá)方法,解決具有實(shí)際操作意義的低碳技術(shù)系統(tǒng)性、全周期和實(shí)效性的定量評(píng)價(jià)問題。
3評(píng)價(jià)指標(biāo)的研究思路及技術(shù)路線
(1)低碳建筑技術(shù)評(píng)價(jià)體系指標(biāo)構(gòu)架研究參考國際碳排放計(jì)量的CDM方法及IPCC的方法,參考DNGB評(píng)估方法,結(jié)合中國綠色建筑評(píng)價(jià)辦法及現(xiàn)行的建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),提出評(píng)價(jià)低碳建筑的指標(biāo)預(yù)選集,并進(jìn)行信息處理、等級(jí)劃分及權(quán)重確定,最終確定指標(biāo)構(gòu)架及評(píng)價(jià)信息模型,為構(gòu)建低碳建筑技術(shù)評(píng)估體系及開發(fā)節(jié)能減排效果評(píng)價(jià)軟件提供重要依據(jù)。(2)低碳建筑技術(shù)評(píng)價(jià)體系通過對(duì)低碳建筑技術(shù)體系的理論分析和集成應(yīng)用的跟蹤評(píng)價(jià),以全生命周期考察和系統(tǒng)整體優(yōu)化評(píng)價(jià)為原則,分析并建立建筑低碳技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,研究其減排效果評(píng)價(jià)方法,提出與我國綠色建筑評(píng)價(jià)對(duì)接的可量化的建筑低碳技術(shù)評(píng)價(jià)體系。(3)節(jié)能減排效果評(píng)價(jià)軟件在前兩項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上開發(fā)節(jié)能減排效果評(píng)價(jià)軟件,可以通過軟件測(cè)算單項(xiàng)技術(shù)對(duì)于整個(gè)建筑過程的減排作用,在整個(gè)建筑低碳技術(shù)體系中的作用,并且可以對(duì)單項(xiàng)技術(shù)減排效果的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)判。
關(guān)鍵詞:低碳概念;建筑設(shè)計(jì);應(yīng)對(duì)策略
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的過程中,科學(xué)技術(shù)水平不斷優(yōu)化提升,這就使得人們對(duì)建筑物的品質(zhì)提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求,特別是節(jié)能環(huán)保理念的落實(shí)及推行,使得人們將關(guān)注點(diǎn)都集中在了綠色建筑物上,因此綠色設(shè)計(jì)也就是這個(gè)時(shí)展的先進(jìn)產(chǎn)物。在綠色建筑設(shè)計(jì)群體中,低碳設(shè)計(jì)是對(duì)綠色建筑要求最科學(xué)、形象的詮釋,同時(shí)低碳設(shè)計(jì)也是緩解能源危機(jī)問題的保障性措施,但是怎樣能夠更好的將低碳理念應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中也就成為建筑工程的重點(diǎn)研究方向。
1低碳建筑設(shè)計(jì)中存在的問題
在進(jìn)行現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合使用者的實(shí)際需求,進(jìn)行合理化及舒適化設(shè)計(jì),以期最大化的滿足當(dāng)代消費(fèi)者的住房需求,而目前最為倡導(dǎo)的就是可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保理念,因此建筑設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)更多的融入低碳概念,提高能源及應(yīng)用材料的利用率,確保建筑設(shè)計(jì)水平能夠與預(yù)期目標(biāo)高度相符。但是在目前部分建筑設(shè)計(jì)師并不能從思想上認(rèn)定低碳環(huán)保的重要性,這部分設(shè)計(jì)師通常會(huì)將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在完善建筑性能及美觀性方面,這就導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)的主體是以建筑物主觀性為基礎(chǔ),而建筑物本身的節(jié)能特點(diǎn)也就被逐漸忽視。除此之外,部分建筑設(shè)計(jì)單位為了實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)收益,壓縮施工成本,并不會(huì)對(duì)低碳設(shè)計(jì)做出過多考慮,實(shí)際應(yīng)用頻率較低,這就使得低碳概念無法在建筑設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮作用,而落實(shí)難度的增加,也會(huì)進(jìn)一步弱化建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能環(huán)保性能的提升及優(yōu)化。當(dāng)代生活壓力大,城市生活節(jié)奏加快,如果完成設(shè)計(jì)的建筑物并不能起到導(dǎo)向性低碳環(huán)保作用,那么低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)深化工作也就會(huì)呈現(xiàn)出形式化特點(diǎn),這對(duì)建筑事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展來說會(huì)造成極其不利的影響,而缺少低碳環(huán)保優(yōu)勢(shì)的建筑物可以說并沒有達(dá)到綠色建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略
2.1節(jié)能環(huán)保材料的選擇
在低碳設(shè)計(jì)概念中的建筑材料的選取工作應(yīng)當(dāng)盡可能的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保材料,并在此基礎(chǔ)上提高建筑材料的利用率。在以往推進(jìn)建筑施工項(xiàng)目時(shí),并不會(huì)對(duì)所應(yīng)用的建筑材料進(jìn)行科學(xué)性選擇,這就使得建筑材料的功能發(fā)揮受到一定限制,雖然這部分材料的成本低廉,能夠在一定程度上減少施工費(fèi)用的支出,但是這部分材料不僅會(huì)對(duì)人們的身體健康造成不利影響,更會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。例如在目前的建筑中使用頻率較高的材料中大多含有甲醛等有害物質(zhì),它能夠長期存在于建筑物中,以各種形式與人們發(fā)生接觸,一旦人們長期呼入此種有害物質(zhì),身體機(jī)能就會(huì)遭到破壞,更為嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致致癌物質(zhì)潛伏在人體內(nèi)。除此之外,部分建筑材料可能本身并不存在有害物質(zhì),但是經(jīng)過材料之間的相互結(jié)合,材料本質(zhì)就會(huì)發(fā)生改變,這時(shí)材料本身就會(huì)散發(fā)出能危害性氣體,形成高危污染源,因此在對(duì)建筑材料進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)材料本身性質(zhì)及結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行可靠性研究,而后做出材料之間可融合的科學(xué)性對(duì)比,在確認(rèn)材料相互作用的基礎(chǔ)上,選擇低能耗、利用率高的環(huán)保型材料,這樣不僅能夠合理減少建筑成本,更能從根本上緩解污染問題,促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。
2.2科學(xué)提高空間利用率
雖然建筑空間是建筑結(jié)構(gòu)中必不可少的組成部分,但是如果能夠在優(yōu)化結(jié)構(gòu)主體的基礎(chǔ)上,合理利用建筑空間,就能有效減少建筑的總體面積,特別是在目前低碳環(huán)保要求下的現(xiàn)代建筑施工中,由于施工流程涉及層面較廣,并且施工環(huán)節(jié)所受到的影響因素較為繁雜,關(guān)聯(lián)性建筑群數(shù)量較多,這就對(duì)建筑空間的合理化利用提出了更高的要求,如果能夠達(dá)到這一優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn),就能在一定程度上節(jié)省建筑用地,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的不斷深化。另外,在對(duì)建筑空間進(jìn)行重復(fù)利用時(shí),不僅能夠減少材料的大量損耗,更能有效降低垃圾產(chǎn)生總量,在縮短施工周期的同時(shí),確保建筑施工項(xiàng)目的順利推進(jìn)。
2.3建筑環(huán)境角度
在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)過程中:要對(duì)建筑周邊環(huán)境進(jìn)行有效的調(diào)研和分析,使建筑設(shè)計(jì)與環(huán)境能夠有機(jī)的結(jié)合,形成相對(duì)統(tǒng)一的整體。例如:建筑設(shè)計(jì)時(shí),考察到周邊有較為清潔的水源,則可將建筑與水源做連接設(shè)計(jì),使水源在建筑附近形成人工河流,不僅凈化了建筑及周邊的環(huán)境,還使水源與建筑形成完美的融合;對(duì)于低碳環(huán)保的建筑設(shè)計(jì),離不開充足的綠化,綠化面積在低碳建筑設(shè)計(jì)中也占有很大比重,有效的保證建筑設(shè)計(jì)中的綠化覆蓋率,是建筑設(shè)計(jì)對(duì)于城市規(guī)劃的積極迎合,也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的有效手段;對(duì)于建筑設(shè)計(jì)中的建筑周邊交通情況的設(shè)計(jì),也要做到具有合理性,在保證人們出行方便的同時(shí),應(yīng)當(dāng)涉及出適合散步及休閑的空間,這樣不僅會(huì)確保城市規(guī)劃的布局合理,更利于低碳環(huán)保在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
2.4建筑形體與功能角度
對(duì)于低碳理念下的建筑設(shè)計(jì),要充分考慮到建筑形體的節(jié)能環(huán)保性??梢詫?duì)建筑墻體構(gòu)造形式結(jié)合。如對(duì)墻體采用節(jié)能材料、優(yōu)化墻體構(gòu)造、設(shè)定墻體顏色等方式,以此來提升墻體的保溫性能,并減少建筑的能耗。同時(shí),可以將屋面與墻體的綠化進(jìn)行結(jié)合,構(gòu)建出立體式的節(jié)能綠化網(wǎng)絡(luò),如對(duì)屋面的保溫隔熱設(shè)計(jì)中,可進(jìn)行架空、覆土以及蓄水性的設(shè)計(jì),這樣不僅可以使建筑環(huán)境得到美化,更能從低碳的角度對(duì)自然界中的雨水和日照進(jìn)行合理利用,在凈化空氣的同時(shí),有效的對(duì)室內(nèi)外的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外,在低碳建筑設(shè)計(jì)中,還應(yīng)當(dāng)對(duì)可再生能源進(jìn)行充分利用,如已知的太陽能、風(fēng)能、生物能和地?zé)崮艿取?/p>
2.5綜合利用可再生能源
在設(shè)計(jì)低碳建筑的過程中,設(shè)計(jì)師需要采用合理的方式利用可再生能源,通過增強(qiáng)對(duì)建筑物的低碳設(shè)計(jì),提升建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能性,從而對(duì)可再生能源和開發(fā)出的新能源進(jìn)行綜合利用。對(duì)此,設(shè)計(jì)師需要做到以下幾項(xiàng)工作:節(jié)能系統(tǒng)選擇的合理性。由于不同地區(qū)建筑物對(duì)能源消耗量的程度不同,所以,在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合不同地區(qū)的特點(diǎn),選擇合理的能源使用形式;加強(qiáng)對(duì)可再生能源綜合利用效率。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)可再生能源進(jìn)行細(xì)致的分析,找出其存在的特點(diǎn),從而制定出有效的綜合利用方式,進(jìn)而從根本上實(shí)現(xiàn)建筑物的低碳設(shè)計(jì)。綜上所述,對(duì)于現(xiàn)階段的建筑工設(shè)計(jì)而言,低碳建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)貫穿于綠色建筑設(shè)計(jì)的始終,唯有清晰的認(rèn)識(shí)到低碳建筑設(shè)計(jì)所具有的優(yōu)勢(shì),在建筑設(shè)計(jì)中以低碳理念為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理念,并不斷的對(duì)低碳技術(shù)進(jìn)行改良和創(chuàng)新,才能對(duì)建筑設(shè)計(jì)做出科學(xué)、合理的低碳環(huán)保策略,以達(dá)到既經(jīng)濟(jì)適用又符合人們健康需求的優(yōu)質(zhì)建筑。
參考文獻(xiàn)
[1]張學(xué)偉.低碳概念下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)方法論述[J].建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì),2016(21).
【關(guān)鍵詞】低碳理念;建筑設(shè)計(jì);環(huán)境資源
引言
2010年1月19日,中國房地產(chǎn)研究會(huì)、住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)委員會(huì)了“低碳住宅技術(shù)體系”,將整個(gè)體系分為低碳設(shè)計(jì)、低碳用能、低碳構(gòu)造、低碳運(yùn)營、低碳排放、低碳營造、低碳用材、增加碳匯8個(gè)部分,將低碳建筑從一個(gè)簡單的概念變成實(shí)實(shí)在在的技術(shù)體系的結(jié)合,在產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)方面形成了規(guī)范。
政府、房地產(chǎn)商和公眾都開始了行動(dòng)。政府方面從關(guān)注建設(shè)施工階段節(jié)能向兩端延伸,即涵蓋土地獲取、規(guī)劃布局階段的節(jié)能到建筑報(bào)廢階段的節(jié)能。目前,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部正在從新建筑節(jié)能監(jiān)管、北方采暖地區(qū)改造、國家機(jī)關(guān)建筑和大中型建筑改造、可再生能源應(yīng)用、推動(dòng)新型材料應(yīng)用五個(gè)方面展開建筑減排工作。房地產(chǎn)商方面,很多房地產(chǎn)企業(yè)和企業(yè)家在綠色建筑、節(jié)能環(huán)保等方面取得了相當(dāng)?shù)某删?,他們贏得了市場(chǎng)和尊敬。這些企業(yè)和企業(yè)家們?cè)O(shè)立企業(yè)氣候變化戰(zhàn)略,在減少生產(chǎn)和商務(wù)活動(dòng)中的碳足跡方面努力進(jìn)行和嘗試,盡力支持并參與氣候變化減緩和適應(yīng)活動(dòng),積極履行企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。
1 項(xiàng)目概況
某住宅項(xiàng)目總占地面積116228m2,東西長約443.87m,南北長約253.7m,規(guī)劃用地范圍內(nèi)地勢(shì)平坦,場(chǎng)地條件較好。住宅地塊由東西兩部分構(gòu)成,為19棟14~34層高層住宅和一個(gè)幼兒園組成,總建筑面積約38萬平方米。
依據(jù)城市規(guī)劃定位、低碳產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向、以及項(xiàng)目地塊優(yōu)越的資源特色,通過低碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,按照可持續(xù)發(fā)展的理念,建設(shè)成環(huán)境友好、低能源消耗和低碳排放的住宅區(qū),其良好的綠色低碳理念正符合國家二氧化碳減排的承諾計(jì)劃,具有重大的戰(zhàn)略意義。
2 項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)
項(xiàng)目以現(xiàn)代化的表達(dá)方式,通過“起、承、轉(zhuǎn)、合”的規(guī)劃布局,營造蘊(yùn)藏傳統(tǒng)東方美學(xué)的居住意境。同時(shí),在總體布局中結(jié)合最新的環(huán)境模擬技術(shù),對(duì)微環(huán)境進(jìn)行研究,從規(guī)劃層面上實(shí)踐低碳設(shè)計(jì)理念。規(guī)劃以步行系統(tǒng)為主,充分考慮步行的景觀感受,最大限度實(shí)現(xiàn)人車分離。運(yùn)用現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)語言詮釋傳統(tǒng)中式建筑的意境,具體表現(xiàn)在比例、材料和符號(hào)等方面。戶型設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)自然通風(fēng),套型種類豐富,滿足多樣人群的需求。項(xiàng)目秉承“中式情懷、健康低碳”的設(shè)計(jì)理念,將開發(fā)建設(shè)成一個(gè)獨(dú)具特色的高端低碳人才社區(qū)。
3 低碳設(shè)計(jì)理念
本項(xiàng)目盡可能采用被動(dòng)的節(jié)能技術(shù),關(guān)注建筑生命周期的能耗,兼顧住宅節(jié)能性能和健康舒適性要求。強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧對(duì)話,反對(duì)通過過度的技術(shù)扭曲自然的生活方式,有效利用自然環(huán)境,選擇適度的低碳技術(shù)措施,以期打造健康、舒適的低碳住宅。項(xiàng)目低碳建筑設(shè)計(jì)定位為國家綠色三星級(jí)建筑,在節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境、運(yùn)營管理等方面均滿足標(biāo)準(zhǔn)條文要求,并達(dá)到3項(xiàng)優(yōu)選項(xiàng)。
4 低碳技術(shù)措施分析
4.1 環(huán)境友好型技術(shù)
①場(chǎng)址安全。通過研究周邊建筑群的形體和布局、研究周邊水文、水質(zhì)、地質(zhì)情況、氡含量等的影響因素,找出對(duì)策確保場(chǎng)址的安全。
②污染物控制。使用不含有害物質(zhì)的建筑材料。優(yōu)先考慮使用天然冷媒和新冷媒。
③室外透水地面。透水地面擁有15%-25%的孔隙,能夠使透水速度達(dá)到31-52升/米/小時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最有效的降雨在最優(yōu)秀的排水配置下的排出速率。采用雨水收集系統(tǒng),可以回補(bǔ)地下水,改善水環(huán)境,修復(fù)生態(tài)環(huán)境,節(jié)約水資源。
④垃圾處理技術(shù)。垃圾分類收集應(yīng)在源頭將垃圾分類投放,并通過分類的清運(yùn)和回收使之分類處理,重新變成資源。引進(jìn)垃圾減容、減量設(shè)施。
4.2 資源節(jié)約型技術(shù)
①圍護(hù)結(jié)構(gòu)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用高效保溫隔熱外墻體系、高效保溫隔熱屋面技術(shù)與構(gòu)造設(shè)施、高效門窗系統(tǒng)與構(gòu)造技術(shù)。良好的圍護(hù)體系,對(duì)建筑能耗的下降起到舉足輕重的作用。
②雨水收集利用。采用雨水入滲等技術(shù)措施,形成雨水調(diào)蓄排放系統(tǒng),通過景觀貯留滲透水池、屋頂綠化等方法調(diào)蓄雨水,增加雨水滲透量,消減洪峰,進(jìn)而減輕市政雨水管網(wǎng)排水壓力。
③節(jié)水器具。選擇用感應(yīng)水龍頭、節(jié)水馬桶等節(jié)水器具,節(jié)約水源。
④節(jié)能光源及智能照明控制系統(tǒng)。住宅的公共區(qū)域的照明采用高效光源、高效燈具和低損耗鎮(zhèn)流器等附件,合理采用自動(dòng)控制照明方式,如采用人體感應(yīng)或動(dòng)靜感應(yīng)等方式自動(dòng)開關(guān)燈,門廳、電梯大堂和走廊等場(chǎng)所,采用夜間定時(shí)降低照度的自動(dòng)調(diào)光裝置。
⑤日光照明系統(tǒng)(太陽能光導(dǎo)管)。采用光導(dǎo)管系統(tǒng),改善自然采光。
4.3 舒適品質(zhì)型技術(shù)
①可調(diào)節(jié)外遮陽系統(tǒng)。建筑遮陽采用電腦自動(dòng)控制,可根據(jù)季節(jié)、時(shí)間和建筑能量需求隨時(shí)進(jìn)行開啟和閉合。
②衛(wèi)生間同層排水。同層排水是指衛(wèi)生間內(nèi)衛(wèi)生器具排水管(排污橫管和水支管)均不穿越樓板進(jìn)入他戶。在同樓層內(nèi)平面施工敷設(shè)使得污水及廢棄物的排放達(dá)到或超過同類和其他排水方式,順利進(jìn)入排水總管(主排污立管),一旦發(fā)生需要疏通清理的情況,在本層套內(nèi)就能解決問題的排水方式。
③樓板隔聲降噪技術(shù)。建筑樓板隔音是影響項(xiàng)目聲環(huán)境和居住舒適度的關(guān)鍵指標(biāo),理想的樓板隔聲降噪系統(tǒng),其隔音效果達(dá)到國家綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),成為項(xiàng)目的核心賣點(diǎn)之一。
④戶式新風(fēng)系統(tǒng)。置換新風(fēng)使室內(nèi)得到較高的空氣品質(zhì)、較高的熱舒適性并具有較高的通風(fēng)效率,置換送風(fēng)速度極小且送風(fēng)紊流度低,即不產(chǎn)生吹風(fēng)感;其次,新鮮清潔空氣直接送入工作區(qū),先經(jīng)過人體,這樣就可以保證人體處于一個(gè)相對(duì)清潔的空氣環(huán)境中,從而有效地提高了工作區(qū)的空氣品質(zhì)。
⑤地板輻射采暖等。地板輻射散熱是最舒適的采暖方式,室內(nèi)地表溫度均勻,室溫由下而上隨著高度的增加溫度逐步下降,這種溫度曲線正好符合人的生理需求,給人以腳暖頭涼的舒適感受(圖1)。
1 前 言
隨著全球氣候變暖、不可再生資源過度浪費(fèi)等問題嚴(yán)重性的日益凸顯,人類的生存問題受到了前所未有的重大威脅,尤其是建筑行業(yè),其二氧化碳的排放總量在所在領(lǐng)域所占的比重達(dá)到50%以上。若將“低碳生活”的理念科學(xué)合理的引入到建筑行業(yè),將會(huì)為人類提供更加安全舒適的生活環(huán)境。建筑設(shè)計(jì)的基本條件是滿足居住功能和空間需求,在此前提下注重資源節(jié)約和綜合利用,才是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向。
2 低碳建筑的分析
所謂低碳建筑,所謂低碳建筑,并不僅僅指的是建筑材料的低碳化或者說簡單的二氧化碳排放量的降低,而是指建筑在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造過程,尤其是在使用過程中,在滿足室內(nèi)熱工環(huán)境等使用要求的前提下,通過使用節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品,直接或間接減少能源的使用,提高能源使用效率,或者通過使用清潔能源,降低二氧化碳排放[1]。低碳城市與目前流行的其他城市發(fā)展理念之間的關(guān)聯(lián)性見圖1。
這種措施在降低二氧化碳排放方面既經(jīng)濟(jì)又有效。研究表明,建筑物在建筑和使用過程中消耗的能源占社會(huì)能源消耗總量的50%以上,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生34%左右的污染物。采用低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)就能夠明顯的降低能源的消耗[3],與一般建筑相比,堅(jiān)定能耗超過70%。
3 低碳建筑設(shè)計(jì)技術(shù)及防范研究
3.1 低碳建筑內(nèi)部環(huán)境設(shè)計(jì)
在對(duì)低碳式建筑的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮聲環(huán)境、光環(huán)境、水環(huán)境和熱環(huán)境等方面的設(shè)計(jì),這樣就可以在最大限度滿足人們的生活需求和舒適度的基礎(chǔ)上,盡可能的降低能耗,以達(dá)到低碳的設(shè)計(jì)要求。
在設(shè)計(jì)低碳建筑時(shí),臥室的方位最好背向噪聲源,這樣降低噪聲的能量可達(dá)到30dB。降低噪聲的手段有很多種,如使用吸聲材料隔音窗、種植綠色植物隔離帶等,都可以有效的降低噪聲的不良影響,使居住環(huán)境溫馨舒適。同時(shí),為了能夠更好的方便天然采光和增加整棟樓的日照時(shí)間,可以將建筑的形狀設(shè)計(jì)成弧形或者波浪形。另外,為了減少白天人工照明的時(shí)間,節(jié)省照明能耗,可以在建筑內(nèi)部裝修時(shí)使用淺色調(diào),并安裝一些可以導(dǎo)入天然光如光導(dǎo)管、反射光板等設(shè)備,來增加光線二次反射的強(qiáng)度,增加室內(nèi)的光線和亮度。
低碳式建筑在設(shè)計(jì)水環(huán)境時(shí),不僅要考慮水量和水質(zhì)問題,還要考慮節(jié)水的問題,這就要求設(shè)計(jì)時(shí)選擇的供水設(shè)施要有良好的節(jié)水性能,比如安裝收集利用雨水的轉(zhuǎn)置、安裝處理污水的系統(tǒng)等。另外,設(shè)計(jì)熱環(huán)境時(shí),最為重要的是使人對(duì)環(huán)境的溫度感到舒適,這就要求不僅要供熱,還要制冷。冬季,建筑供熱必須使居住者感到舒適的同時(shí)還要做到環(huán)保和節(jié)能,夏季,使用空調(diào)時(shí)應(yīng)該控制室內(nèi)溫度在22~27℃之間。另外,也可以利用生活中產(chǎn)生的廢熱水,以實(shí)現(xiàn)能量的有效利用,打造舒適的居住環(huán)境。
3.2 低碳建筑外部環(huán)境設(shè)計(jì)
在對(duì)低碳式建筑的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮綠化設(shè)計(jì)和智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)。綠化設(shè)計(jì)是為了縮小建筑空間和城市綠化之間的差別,使二者達(dá)到統(tǒng)一。同時(shí)進(jìn)行復(fù)合式設(shè)計(jì),即建筑區(qū)域和綠化區(qū)域互相覆蓋,這樣的設(shè)計(jì)不但可以將雙方的效益擴(kuò)大,而且既解決了建筑的生態(tài)問題,又緩解了城市在生態(tài)方面的問題,使自然環(huán)境和城市綠化形成了有機(jī)的結(jié)合,相互依存又相互依賴,成為一個(gè)有機(jī)的整體,給居住者帶來了心情上的愉悅和視覺上的享受。
所謂智能系統(tǒng)設(shè)計(jì),就是在在滿足需求的前提下,優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行,減少設(shè)備開啟臺(tái)數(shù)和運(yùn)行時(shí)間,節(jié)約電能,減少電廠大氣污染物的排放,保護(hù)環(huán)境,通過建設(shè)方便、快捷的信息設(shè)施系統(tǒng)和信息化應(yīng)用系統(tǒng),使用戶足不出戶即可進(jìn)行信息交流和應(yīng)用,減少人們出行的交通壓力及二氧化碳排放量,以保護(hù)環(huán)境。積極開發(fā)智能化技術(shù)在環(huán)保生態(tài)設(shè)施和系統(tǒng)中的應(yīng)用,如對(duì)太陽能等可再生能源利用系統(tǒng)、雨水及污水綜合利用系統(tǒng)的監(jiān)控與管理等,與環(huán)保生態(tài)系統(tǒng)共同營造高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境,為建筑的可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。
4 低碳建筑中可再生能源的利用
對(duì)于建筑行業(yè)而言,它本身處于能源供應(yīng)鏈的末端。目前建筑層面采用的可再生能源主要有太陽能、風(fēng)能、生物能和地?zé)崮艿?,利用這些能源研制出的技術(shù)主要有太陽能利用裝置、風(fēng)能利用裝置、能量循環(huán)利用裝置和地?zé)崂醚b置等,它們可以用來進(jìn)行供熱和供電。
由于我國太陽能的儲(chǔ)量大,存在的范圍也較廣較普遍,因此被建筑廣泛采用,太陽能的利用主要有:太陽能熱水器、光電外墻板、光電屋面板、光電遮陽板、陽光房、太陽能低溫輻射地板、太陽能集熱器、太陽能沼氣池、太陽能灶,太陽能煙囪等,如圖2所示。其他能源的利用包括:地(水)源熱泵系統(tǒng)、地面輻射采暖等。
5 結(jié)合當(dāng)代科學(xué)方法與技術(shù)手段進(jìn)行低碳建筑的設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)方法和技術(shù)手段進(jìn)行低碳式建筑設(shè)計(jì)是必然的趨勢(shì)。目前,主要是結(jié)合數(shù)字化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、仿生學(xué)等科學(xué)方法和技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì),并成為以后低碳建筑設(shè)計(jì)的方向和趨勢(shì)。比如,結(jié)合數(shù)字化技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),主要是借助數(shù)字化技術(shù)的相關(guān)軟件并利用當(dāng)前前言的生物技術(shù)、防污染技術(shù)、再循環(huán)和資源替代技術(shù)等來減少碳排放量,并結(jié)合數(shù)字技術(shù)在使用和管理上的優(yōu)勢(shì),串聯(lián)起數(shù)字管理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等子系統(tǒng),形成以中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為中心的綜合系統(tǒng),以建立建筑與自然環(huán)境共生的節(jié)能技術(shù)體系,達(dá)到控制建筑碳排放量的目的。
6 總 結(jié)
總之,低碳式節(jié)能建筑是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的,是建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。低碳式建筑設(shè)計(jì)若要有開拓式的創(chuàng)新,必須要破除傳統(tǒng)的建筑學(xué)觀念,并結(jié)合前言科學(xué)技術(shù)和方法的最新手段,深入研究與低碳建筑相關(guān)的技術(shù)與方法,同時(shí)還要系統(tǒng)的建立科學(xué)與建筑設(shè)計(jì)緊密結(jié)合的框架體系,探索高效的低碳建筑設(shè)計(jì)方法,推動(dòng)我國低碳建筑的健康、快速發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:低碳建筑;功能分析系統(tǒng)技術(shù);功能成本分析;功能性能分析
中圖分類號(hào):F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2014)02026504
1引言
低碳建筑也就是綜合利用能源資源、能源消耗小、排放少的建筑,一般也稱為綠色低碳建筑[1]。所謂低碳建筑是以減少溫室氣體排放為目標(biāo),以低能耗、低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,其實(shí)質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP,核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變[2]。
早在2007年我國推行的《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中,明確提出到2010年,將使單位GDP能耗比2006年降低20%的目標(biāo)[3]。就目前國情而言,中國建筑生態(tài)節(jié)能水平的落后不單單是技術(shù)的落后[4],而且缺乏整個(gè)價(jià)值導(dǎo)向的中樞指導(dǎo),再加上低碳建筑不僅僅只是時(shí)代召喚的結(jié)果,也日漸成為人們追求健康、綠色生活的理念代表。在低碳建筑項(xiàng)目的建設(shè)中,方案的優(yōu)選往往決定了低污染、低能耗實(shí)現(xiàn)的程度。目前,對(duì)于低碳建筑方案優(yōu)選環(huán)節(jié),大多采用的是基于原理V=FC[5]的價(jià)值工程研究,在運(yùn)用價(jià)值工程方法進(jìn)行方案選取時(shí),雖然也將項(xiàng)目的功能作為考慮的基本要素,但是研究者往往是在功能與成本的比值上作權(quán)衡,要么是犧牲功能減少成本要么僅僅是降低成本。有專家認(rèn)為,低碳建筑不同于一般建筑,其功能和費(fèi)用的關(guān)系更加復(fù)雜,不僅應(yīng)關(guān)注功能與費(fèi)用的關(guān)系,還應(yīng)做到建筑物的節(jié)能減排,而且我們還應(yīng)尋找一個(gè)可以量化的指標(biāo)來反映低碳建筑的碳排放水平[6]。在低碳建筑項(xiàng)目中,如果僅僅只是為了達(dá)到建筑低碳性的目標(biāo)而對(duì)于使用低碳節(jié)能技術(shù)和設(shè)備具有極大的盲目性,則會(huì)增加建筑成本,得不償失,而且還會(huì)導(dǎo)致建筑功能性缺失的遺憾。因此,從考慮綠色環(huán)保和使用功能的角度,本文將注重分析低碳建筑項(xiàng)目的功能,通過繪制FAST圖,來研究怎樣實(shí)現(xiàn)建筑的低碳功能,然后基于功能、成本與性能三者的關(guān)系,通過相應(yīng)的數(shù)值分析進(jìn)行方案優(yōu)化。
2低碳建筑FAST圖
FAST是功能分析系統(tǒng)技術(shù)的簡稱,它是在描述項(xiàng)目的功能的基礎(chǔ)上建立的,是由Charles Wbytheway 創(chuàng)建的。該功能是由動(dòng)詞-名詞[7]的形式進(jìn)行定義,將這些簡單隨機(jī)的功能用來描述復(fù)雜的系統(tǒng);它解決了具有不同學(xué)術(shù)背景的專家對(duì)于專業(yè)性問題溝通的障礙,促進(jìn)了問題挖掘的效率性及準(zhǔn)確性。
基于對(duì)低碳建筑概念的回歸,將改善人居環(huán)境作為研究的最終目標(biāo),以減低建筑能耗及解決能源問題作為初步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的途徑,構(gòu)建了以下的FAST圖(圖1)。在FAST模型中,功能依存關(guān)系是通過明確一項(xiàng)功能如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能來確定的。如果對(duì)應(yīng)哪個(gè)問題無法給出確切且令人可以接受的答案,那就說明存在著無價(jià)值的功能,也存在著功效不大的行動(dòng)[7](從左到右以怎么辦來閱讀,從右到左以為什么來進(jìn)行閱讀,如左到右,要改善人居環(huán)境,怎么辦?要通過減低建筑能耗和解決能源問題來解決;從右往左讀,為什么要準(zhǔn)備設(shè)計(jì)?是因?yàn)橐贸R?guī)能源等),如何-為何這類問題的重要性在于它們所引出的答案。當(dāng)問“為何”的時(shí)候,答案就是實(shí)現(xiàn)那個(gè)功能的方法。當(dāng)問“為何”的時(shí)候,答案就是那個(gè)功能的目標(biāo)[7,8]
3低碳建筑功能、成本、性能分析
3.1低碳建筑功能成本分析
低碳建筑主要強(qiáng)調(diào)在建筑物的整個(gè)生命周期內(nèi)減少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳等溫室氣體的排放[9],根據(jù)上述FAST圖,可以將低碳建筑的功能分解為:提高通風(fēng)率、降低用水量、提高可再生資源利用率、降低能耗率、提高吸收率、監(jiān)控二氧化碳量、管理雨污水、創(chuàng)造舒適性、控制污染源九大指標(biāo)。
3.4構(gòu)建性能敏感性矩陣
上一節(jié)通過分析功能成本矩陣以及功能性能矩陣,那么根據(jù)矩陣所得的數(shù)值建立性能敏感度矩陣,首先建立二維度指標(biāo),橫向表示的是低碳建筑的功能,豎向表示的是低碳建筑的性能屬性。功能對(duì)于性能的貢獻(xiàn)度大,表4用環(huán)狀圖形表示主要貢獻(xiàn)(由y的數(shù)值分布來判斷數(shù)值的大小,y的值越大就表示功能對(duì)性能占主要貢獻(xiàn),用F表示功能,P表示性能)。
4結(jié)語
本文僅僅在低碳建筑項(xiàng)目方案選擇中給出了功能分析系統(tǒng)技術(shù)這樣一種優(yōu)化方法,這種方法同樣也適用于低碳建筑項(xiàng)目全壽命周期的任何一個(gè)階段,只是項(xiàng)目在每個(gè)階段所帶來的功能、性能大體不同,因而相應(yīng)的分析也會(huì)隨之變動(dòng)。
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關(guān)鍵詞:低碳;環(huán)保;建筑與環(huán)境;新技術(shù)手段的出現(xiàn);設(shè)計(jì)理念
Abstract: The architect's responsibility is to built applicable beautiful housing for the human, not only to meet the objective, but also to use the appearance of the building so that residents feel meet on the heart. In addition, the architect has another goal, to protect the world's environment. Therefore, the low carbon buildings are the mainstream of today's construction industry. Meet the ideal of people to live pressure for reduction of nature, which is an important responsibility of today's designers.Key words: low carbon; environmental protection; building and the environment; the emergence of new technologies means; design concept
中圖分類號(hào):TU20文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)02-
低碳建筑,存在于整個(gè)建設(shè)過程,貫穿于建筑材料、建筑設(shè)備、施工和后期的建筑使用這整個(gè)的建筑生命周期之中。而我們常說的“低碳經(jīng)濟(jì)”,就是指三低,既低能耗、低排放、低污染。通過三低,能夠有效降低二氧化碳的排放,從而打造低二氧化碳的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,打造建筑、電力、交通、冶金、交通、石化等國民經(jīng)濟(jì)的眾多部門。建立強(qiáng)化我國的建筑節(jié)能之行標(biāo)準(zhǔn),加大看管力度,完善我國的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),這就是建筑師面臨的挑戰(zhàn)。
一、低碳環(huán)保型建筑的未來
目前我國的低碳建筑理念還不成熟,甚至可以說是剛剛開始,但是,低碳環(huán)保的建筑已經(jīng)逐漸成為世界建筑的主流趨勢(shì)。與此同時(shí),一個(gè)嚴(yán)重被忽略的事實(shí)呈現(xiàn)在我們面前,那就是建筑的建設(shè)在二氧化碳的排放總量當(dāng)中占據(jù)了幾乎一半的數(shù)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)領(lǐng)域和運(yùn)輸業(yè)。
而二氧化碳,正是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)住H驓夂蜃兣瘯?huì)導(dǎo)致局部極端現(xiàn)象的產(chǎn)生,威脅人類的生命財(cái)產(chǎn)安全,與可持續(xù)戰(zhàn)略相背離。建筑的施工和建設(shè),本身就是一項(xiàng)制造大量二氧化碳的工程,其中大部分來源于建筑維持自身功能上面。而汽車交通等方面只占到30%。我國平均每建成一平方米的房屋,就會(huì)釋放出0.8噸的二氧化碳。因?yàn)樵诮ㄔO(shè)過程中建筑采暖、通風(fēng)、照明、空調(diào)等方面所有的參數(shù)都要計(jì)算在其中,所以碳排量非常之大。建設(shè)環(huán)保低碳型的建筑迫在眉睫。
低碳環(huán)保是時(shí)代的呼喚,綠色發(fā)展是當(dāng)今一大課題。當(dāng)今中國的低碳建筑理念越來越廣泛,許多建筑師已經(jīng)意識(shí)到低碳建筑的未來。各式各樣的有關(guān)于建筑環(huán)保的課題已經(jīng)被提上日程,越來越多的建筑注意低碳設(shè)計(jì)。相信不久的未來,我國的低碳建筑就會(huì)發(fā)展成為世界支柱性產(chǎn)業(yè)。
二、低碳建筑設(shè)計(jì)在中國的原因
低碳中國,我們最早是在世博的響亮唱響的。從此低碳理念充滿中國人民的內(nèi)心。理論指導(dǎo)實(shí)踐,將低碳概念深刻的置于國民內(nèi)心,我們就能夠自覺自主的為中國低碳做出貢獻(xiàn)。目前在我國,低碳環(huán)保勢(shì)在必行。
1、資源短缺。目前在中國的建筑行業(yè)里,其相關(guān)能耗已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了工業(yè)能耗,成為第一耗能大戶,約占能量資源的46.7%,尤其是在住房的使用中,同比發(fā)達(dá)國家,在相同技術(shù)條件下,是其他國家的二到三倍。這正是我國與其他發(fā)達(dá)國家相比,為何在經(jīng)濟(jì)上有所落后的原因。因此,建設(shè)低碳環(huán)保建筑迫在眉睫,不僅有利于中國建筑在世界地位的加深,更重要的是有利于世界資源的節(jié)約,為世界可持續(xù)發(fā)展做出最大的努力。
2、中國工業(yè)是發(fā)展中的工業(yè)。中國加入世貿(mào)已經(jīng)十年,隨著世界經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展,中國城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐也在不斷加快,面對(duì)人口越來越多,住房越來越緊張,環(huán)境可容納的人類和建筑越來越緊張,因此,生存與發(fā)展空間的緊張,迫使中國越來越多的關(guān)注環(huán)境的保護(hù)。中國在綠色建筑的發(fā)展中已經(jīng)摸爬滾打近10年,低碳正是現(xiàn)在研究的新的方向。不僅如此,我國還出臺(tái)了一系列宏觀調(diào)控經(jīng)濟(jì)政策,調(diào)節(jié)我國對(duì)經(jīng)濟(jì)能源的過渡需求,這種理念也符合當(dāng)前國際上的可持續(xù)政策和綠色建筑的發(fā)展。低碳建筑發(fā)展帶動(dòng)一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展,由此帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。
3、環(huán)境的改變。我國人口越來越多,住房越來越緊張,這就是目前的國情。而建筑又是釋放碳最多的產(chǎn)業(yè),然而,住房緊張現(xiàn)象不易控制,因此加緊研究出低碳可持續(xù)住房成為一把利劍,我們?cè)谶@項(xiàng)研究的精力不會(huì)白費(fèi),而且中國將是低碳生活的最大受益人。目前世界上的一些極端天氣現(xiàn)象,如:北極冰川消融,印度海嘯頻發(fā),海水水面升高等等,都是由于二氧化碳超標(biāo)導(dǎo)致的全球變暖形成的。所以說,低碳建筑的發(fā)展,功在當(dāng)代,利在千秋。
三、低碳技術(shù)的出現(xiàn)
環(huán)境的改變通常導(dǎo)致技術(shù)的變革和創(chuàng)新,科技的進(jìn)步就是社會(huì)的進(jìn)步,是世界發(fā)展的動(dòng)力。與低碳建筑有關(guān)的技術(shù)可以降低建筑的成本,從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。
1、當(dāng)今社會(huì)環(huán)境。
低碳建筑設(shè)計(jì)理念在中國尚處于萌芽階段,他何時(shí)才能發(fā)展成熟,無人能夠解答,我們要做的只有考察好中國的環(huán)境,從實(shí)際出發(fā),理論聯(lián)系實(shí)際,指導(dǎo)實(shí)踐,成就我國的低碳建筑技術(shù)。經(jīng)驗(yàn)的缺乏當(dāng)然會(huì)導(dǎo)致進(jìn)步的種種困難,不過,我們相信開始的艱辛?xí)Y(jié)出甜美的果實(shí)。
我國目前的綠色建筑成本很高,相關(guān)的技術(shù)還不發(fā)達(dá),許多材料和經(jīng)驗(yàn)都要向國外借鑒。然而國內(nèi)對(duì)“可持續(xù)發(fā)展”的呼聲越來越高,這些壓力都將成為我國建筑設(shè)計(jì)師在未來低碳建筑設(shè)計(jì)中的動(dòng)力。我們有理由相信,越多的困難代表越大的成功幾率。
2、技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)低碳的關(guān)鍵
技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新才能夠帶動(dòng)建筑業(yè)真正意義上的環(huán)保建設(shè)。我國目前的環(huán)保手段,大致有如下幾種:第一,清潔煤炭技術(shù)。煤炭發(fā)電在我國發(fā)電總量中占很大的比例,約有60%。從全球背景看來,中國的煤炭發(fā)電需要日趨嚴(yán)重,越來越多。第二,太陽能產(chǎn)業(yè)的開發(fā)。太陽能取之不盡用之不完,是最佳的能源,在這項(xiàng)研究上我們消耗了大量的人力物力。利用太陽能發(fā)電、發(fā)熱、可以減少二氧化碳的排放。用可再生資源代替一次能資源,是目前可行的最好的途徑之一。第三,風(fēng)能的有效利用。巧妙的利用風(fēng)能,利用建筑自身的結(jié)構(gòu)以導(dǎo)向風(fēng)的流通,讓風(fēng)能在建筑內(nèi)部合理的發(fā)揮作用,形成自然通風(fēng)來改善建筑室內(nèi)環(huán)境。這樣就可以減少空調(diào)的使用,減少電力損耗,減低碳排放,保護(hù)環(huán)境。第四,新型材料的研發(fā)。,例如玻璃纖維。玻璃是一種透光很好的材料,由此發(fā)明的導(dǎo)光技術(shù)可以將室外的自然光倒進(jìn)室內(nèi),尤其是在地下建筑中使用廣泛。這樣可以有效減少燈的使用,從而減少建筑用電的使用,節(jié)約了發(fā)電資源。不禁降低經(jīng)濟(jì)損耗,更加是為環(huán)保做出貢獻(xiàn)。自然光相比于人工照明更加對(duì)人眼有利,這是一個(gè)一舉三得的技術(shù)。
四、加強(qiáng)建筑低碳設(shè)計(jì)
先進(jìn)的理論能夠知道實(shí)踐,因此加深管理理念中低碳環(huán)保的理念,才能夠從根本上得到我國低碳體系的支持。
節(jié)能減排應(yīng)用到設(shè)計(jì)上,就是要充分利用自然界的資源,這些資源是我們?nèi)祟愖顚氋F的財(cái)富。在設(shè)計(jì)上,我們可以不斷線更自然界學(xué)習(xí)和靠攏。例如房屋的朝向設(shè)計(jì),自然通風(fēng)的設(shè)計(jì),墻體、門窗、屋面以及建筑護(hù)結(jié)構(gòu)中使用的具有保溫隔熱利用再生資源的性能設(shè)計(jì)。而人工設(shè)備我們應(yīng)該盡量使用的少或者在使用中注意最低消耗,例如空調(diào)的使用和電燈的使用。
建筑設(shè)計(jì)要因地制宜,因此低碳建筑的設(shè)計(jì)同樣要因地制宜。熱的地區(qū)要充分利用他的熱能、光能。寒冷地區(qū)充分利用風(fēng)能。這都是有效和正確的設(shè)計(jì)手段。在建筑設(shè)計(jì)中不要刻意模仿和盲目追隨,方案要符合實(shí)際,一個(gè)合格的建筑師要擺好心態(tài),并能充分利用環(huán)境。
五、結(jié)語
我們要牢牢把握住開發(fā)低碳環(huán)保型建筑的機(jī)會(huì),這次寶貴的發(fā)展將決定全人類的命運(yùn)。我們有理由相信,準(zhǔn)確洞悉建筑節(jié)能技術(shù)的未來,攻破技術(shù)難關(guān),就能夠激起中國房地產(chǎn)界的巨大波浪,甚至全球的低碳建筑浪潮。
當(dāng)今世界是個(gè)競(jìng)爭激烈的世界,也是節(jié)約型社會(huì),在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代背景下,營造好的節(jié)約能源氛圍,推動(dòng)能源技術(shù)創(chuàng)新,建造低碳環(huán)保建筑是大勢(shì)所趨。誰把我了低碳建筑建造技術(shù),誰就把握住世界的直柱,也就把我住了世界的命運(yùn)。成為一個(gè)時(shí)代的英雄。
參考文獻(xiàn):
[1]張健.打造低碳建筑的幾點(diǎn)建議[J],價(jià)值工程,2010,29(4)
關(guān)鍵詞: 高層建筑;低碳設(shè)計(jì)理念;必要性;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的潮流中,低碳設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)人和自然的和諧發(fā)展,保證城市和生態(tài)之間的平衡。我們要把低碳設(shè)計(jì)融入到生活生產(chǎn)的各個(gè)方面。我國城市高層建筑眾多,在設(shè)計(jì)的過程中常常忽視低碳節(jié)能,造成資源浪費(fèi)、環(huán)境破壞等問題。所以為了保證城市的可持續(xù)發(fā)展,需要對(duì)高層建筑進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)。
一、建筑中低碳設(shè)計(jì)的意義
我國煤炭、石油等資源日益枯竭,而我國建筑能耗約占社會(huì)總能耗的1/3,嚴(yán)重制約了資源的可持續(xù)發(fā)展。低碳理念在能源運(yùn)用中采用水利、風(fēng)力、太陽能、生物能等可再生資源進(jìn)行生產(chǎn)工作,保證能源的延續(xù)性。建筑行業(yè)二氧化碳排放嚴(yán)重,占到工業(yè)總排放量的50%?,F(xiàn)在全球氣候變暖,已經(jīng)給我國的建筑行業(yè)敲響了警鐘,為了減輕環(huán)境壓力,保證人類居住環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,需要推動(dòng)建筑低碳設(shè)計(jì)理念。低碳設(shè)計(jì)就是在可持續(xù)發(fā)展理論的指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)新、能源開發(fā)等手段減少能源消耗,減少二氧化碳的排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的平衡。
二、高層建筑采用低碳設(shè)計(jì)理念的必要性
高層建筑體積龐大、容積率過高,建筑物之間的間隙小,導(dǎo)致城市整體的居住環(huán)境質(zhì)量加重。高層建筑大多集中在城市市中心,給人們的生活、出行帶來很大不便。高層建筑在設(shè)計(jì)的過程中,為了標(biāo)榜大氣、高檔,常常忽視了節(jié)能意識(shí),造成高耗能、低效益。為了減少用地面積,過分節(jié)省用地,相鄰之間的建筑物互相遮擋,影響了建筑陽臺(tái)陽光照射的范圍,降低了太陽能的利用率。高層建筑為了保證經(jīng)濟(jì)效益,往往忽視生態(tài)環(huán)境的保護(hù),影響城市和生態(tài)之間的平衡。很多高層建筑在設(shè)計(jì)中不僅產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)、能源浪費(fèi),還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,所以稱為低碳節(jié)能的重點(diǎn)把控對(duì)象。
三、我國高層建筑低碳設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國家很早就開始推行建筑低碳設(shè)計(jì)理念,而我國的技能和水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于環(huán)境類似的發(fā)達(dá)國家。我國建筑采暖能耗是歐洲國家的1.5倍,外墻傳熱系數(shù)是其 3.5―4.5倍。主要是因?yàn)楣?jié)能意識(shí)較差,房地產(chǎn)開發(fā)商大多追求利潤,在設(shè)計(jì)中節(jié)省材料,比如在建筑中采用大面積窗戶,卻不能開啟,導(dǎo)致通風(fēng)條件差、空氣質(zhì)量差。而居住著通過開放空調(diào)來保證空氣流通,又造成了新的能源浪費(fèi)。類似的不合理設(shè)計(jì)都導(dǎo)致了建筑耗能較大,環(huán)境污染嚴(yán)重。同時(shí),低碳設(shè)計(jì)技術(shù)知識(shí)匱乏,設(shè)計(jì)人員對(duì)低碳設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不夠。建筑低碳設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的學(xué)科,需要很強(qiáng)的技術(shù)、管理知識(shí)。雖然國家已經(jīng)推出相應(yīng)的節(jié)能減排觀念,但是在設(shè)計(jì)上缺乏主觀意識(shí),在操作上也受到了很大的限制。我國是世界上的太陽能光伏電池生產(chǎn)國,但是產(chǎn)品應(yīng)用率低。主要是因?yàn)樘柲軣崴髋c建筑一體化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)至今尚未出臺(tái)。
四、低碳設(shè)計(jì)理念在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)
建筑結(jié)構(gòu)對(duì)整棟建筑的質(zhì)量安全起著決定性作用,結(jié)構(gòu)形式的合理性能夠在一定程度上節(jié)能減排。高層建筑主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),消耗大量的水泥、砂石等資源,在鋼筋混凝土拆除的過程中水泥、鋼筋不可回收再利用,也造成了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。所以高層建筑盡量采用鋼結(jié)構(gòu)體系,減少材料的浪費(fèi)。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最大限度利用自然采光和通風(fēng),充分利用自然資源。盡量少使用采暖設(shè)備和空調(diào),利用建筑空間自然通風(fēng)的原理,設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。
2.優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)
高層建筑的位置朝向很重要,需要確保陽光照射面積。我國高層建筑容積率過高,沒有充分利用陽光的輻射能量。高層建筑本身是一個(gè)巨大的太陽能接收器,建筑的方位、朝向不同,會(huì)在不同的季節(jié)得到不同的太陽輻射熱能。高層建筑在方位設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要根據(jù)日照原理,合理安排建筑位置和朝向,保證建筑接受到更多的太陽輻射熱能。還要根據(jù)太陽照射角度做出日影響圖,確定冬季每天的日照時(shí)間,在滿足采光充足的條件下,加大南向開窗的面積,減小北向開窗面積,獲得更多的太陽光線,減少熱損失。
3.優(yōu)化外墻技術(shù)
外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分,其耗能較大,占整個(gè)建筑耗能的25%左右。高層建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)為了達(dá)到減輕符合、滿足保溫隔熱要求,采用的是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。使用的材料是質(zhì)地較輕、保溫隔熱效果較好的材料。但是材料的性質(zhì)影響了外墻的壽命,常用的保溫材料包括礦渣棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙烯泡沫等。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且抗震效果不好,應(yīng)用范圍并不大,還降低外墻使用壽命,甚至整個(gè)建筑使用壽命。所以在選擇外墻材料的過程中不僅要有保溫隔熱的效果,還要選擇抗震能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊密、結(jié)合性好的材料,能夠承受外部裝置的荷載和有振動(dòng)的鑿刨裝修。高層建筑出現(xiàn)的冷橋約占整個(gè)熱損失的5%一13%,很大程度上影響外墻的使用性能,所以在設(shè)計(jì)過程中避免出現(xiàn)冷橋。
維護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分為外側(cè)和內(nèi)側(cè)。在氣溫降低的地區(qū)材料層次布置不同也會(huì)得到不同的保溫效果。為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水,保溫層應(yīng)設(shè)在外側(cè)。氣溫較低地區(qū)使用的頁巖陶?;炷量招钠鰤K、黏土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體黏土實(shí)心磚等雖然能夠減輕荷載,保溫隔熱,但是缺乏相應(yīng)的節(jié)能效果
影響外墻維護(hù)耗能因素還有建筑的形體變化。建筑體形系數(shù)越大耗能越多。所以在設(shè)計(jì)時(shí),盡量采用能耗較小的建筑體型,比如圓塔形或者橢圓形美國洛杉磯的好運(yùn)飯店、法國戴高樂機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓都是圓型或橢圓形,這種外形能夠減少建筑外露面積,降低能耗。
4.拓展傳統(tǒng)技術(shù),開發(fā)新型技術(shù)
傳統(tǒng)技術(shù)中陶土夾心墻建造技術(shù)、木結(jié)構(gòu)填充巖棉等都在一定程度上減少了二氧化碳的排放,增強(qiáng)了環(huán)境的保護(hù)。在未來設(shè)計(jì)中,還要大力開發(fā)這種低碳、環(huán)保、低耗能的技術(shù),使其充分發(fā)揮低碳作用。再者,還要開發(fā)新型技術(shù),如在室外鋪裝過程中利用水體循環(huán)、蒸發(fā)等原理,減少熱島效應(yīng)。加強(qiáng)雨水利用,將雨水應(yīng)用于景觀灌溉等,降低城市耗水量。
5.利用可再生資源
能源是有限的,高層建筑設(shè)計(jì)中要大量使用可再生能源。充分利用光照、地?zé)?、風(fēng)能、生物能等自然能源,減少能源浪費(fèi)。再者,減少石油化工等不可再生能源的利用,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
結(jié)語
綜合上文分析可知,我國高層建筑采用低碳設(shè)計(jì)理念大大節(jié)約了能源消耗,減輕了城市環(huán)境負(fù)擔(dān)。我國地域廣泛,建筑位置千差萬別,有不同的溫度、濕度、日照等差別,給低碳的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)帶來了難度。所以高層建筑還需要大力研究低碳設(shè)計(jì)理念,使城市都沿著可持續(xù)發(fā)展的道路行走。
參考文獻(xiàn):
[1]倪紅.淺議空中庭園在現(xiàn)代高層建筑中的作用[J].山西建筑,2007(8).
關(guān)鍵詞:綠色建筑設(shè)計(jì);室內(nèi)設(shè)計(jì);降低能耗;綠色環(huán)保
1綠色建筑設(shè)計(jì)的基本概念
綠色建筑設(shè)計(jì)是:在建筑的建造和使用過程中,最大可能的減少對(duì)環(huán)境的污染及不可再生能源的使用,創(chuàng)造一個(gè)低耗能、長效、舒適、無害的室內(nèi)環(huán)境?;疽髿w納起來有以下幾點(diǎn):1.遵循健康、簡約、高效的設(shè)計(jì)理念,減少建筑行為對(duì)環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)與自然和諧共生。2.在建造中,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材),減少污染,因地制宜選用無害或危害極小的建筑材料,多采用可再生資源。3.在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理念,在滿足建筑功能的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)建筑全壽命周期內(nèi)的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù),為人們提供健康、適用和高效的使用空。
2綠色建筑設(shè)計(jì)理念下的室內(nèi)設(shè)計(jì)
室內(nèi)設(shè)計(jì)是集技術(shù)、藝術(shù)與科學(xué)為一體的綜合性學(xué)科,把綠色建筑設(shè)計(jì)的理念引入室內(nèi)設(shè)計(jì),需要室內(nèi)設(shè)計(jì)師具有社會(huì)負(fù)責(zé)心,本著“以人為本”的原則,樹立科學(xué)的設(shè)計(jì)理念,從傳統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)向“綠色室內(nèi)設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變。主要從以下幾個(gè)方面入手。
2.1以室內(nèi)空間環(huán)境的安全性為前提做設(shè)計(jì)
室內(nèi)設(shè)計(jì)首先要保證室內(nèi)空間環(huán)境的安全性,要避免危及使用者的人身安全及正常的生態(tài)秩序。在保證室內(nèi)構(gòu)件安全的前提下,要重點(diǎn)關(guān)注室內(nèi)空氣質(zhì)量的安全性。
控制室內(nèi)空氣質(zhì)量主要從以下兩點(diǎn)著手:(1)選擇安全、環(huán)保的建筑材料,確保建筑材料中有害物質(zhì)含量符合國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求;(2)避免過度裝修導(dǎo)致的空氣污染物濃度超標(biāo)。環(huán)保的建筑材料也含有少量有害物質(zhì),所以在室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí),要進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量預(yù)評(píng)價(jià),根據(jù)設(shè)計(jì)方案和空間承載量、材料的使用量、內(nèi)新風(fēng)量等因素,對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行估算,確保甲醛、苯、氨、氡和TVOC五類空氣污染物,符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.2室內(nèi)空間設(shè)計(jì)要以降低能耗為基礎(chǔ),提高室內(nèi)空間環(huán)境的保溫、減噪、自然通風(fēng)及采光功能室內(nèi)設(shè)計(jì)除了要滿足功能性及美觀的需求外,還要充分考慮室內(nèi)空間建造及使用過程中的節(jié)能性。隨著人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的舒適度要求提高,建筑的使用能耗隨之增大,為達(dá)到舒適度和節(jié)能的雙贏,以降低能耗為基礎(chǔ),提高室內(nèi)空間環(huán)境的保溫、通風(fēng)、減噪等功能是非常必要。
(1)做好建筑的保溫隔熱,既確保室內(nèi)環(huán)境的熱舒適度,又可節(jié)能減排。保溫有外墻保溫和內(nèi)墻保溫兩種方式。通常在設(shè)計(jì)功能性滿足的情況下,宜采用保溫、裝飾一體化的外墻裝飾材料做外墻保溫處理,可簡化施工程序、減少材料損耗,保溫隔熱效果好。對(duì)于室內(nèi)溫差要求差異較大的房間宜采用內(nèi)墻保溫隔離,另外不要忽視在頂棚和樓地面也要設(shè)置保溫層。
(2)降低噪音污染,提高室內(nèi)居住環(huán)境的質(zhì)量。隨著城市越來越擁擠,噪聲污染問題日益嚴(yán)重,嚴(yán)重干擾人們的正常生活,控制室內(nèi)噪聲水平,提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量,也是“綠色建筑”的要求之一。首先做好噪音污染的預(yù)控,做好室內(nèi)的“動(dòng)、靜”分區(qū),減少相鄰空間的噪聲干擾以及外界噪聲對(duì)室內(nèi)的影響。對(duì)于一些會(huì)產(chǎn)生噪音的設(shè)備用房或人流密集的場(chǎng)所,為減少噪聲干擾,在進(jìn)行室內(nèi)的頂棚、樓面、墻面和門窗的裝飾設(shè)計(jì)時(shí),要兼顧吸聲與隔音效果,宜采用吸聲或隔音效果好的造型及建筑材料。對(duì)噪聲敏感的功能空間宜集中布置在遠(yuǎn)離噪聲源的地方,不能避開噪聲源時(shí)應(yīng)采用有效的隔聲減振措施。
(3)保持室內(nèi)良好的通風(fēng)環(huán)境,提高入室新風(fēng)的品質(zhì)。注重入室新風(fēng)“量”和“質(zhì)”的統(tǒng)一[3]。室內(nèi)通風(fēng),一是開啟門窗通風(fēng);二是通過暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行氣流組織設(shè)計(jì),但目前情況下,要完全消除空調(diào)設(shè)備的污染是很困難的,新風(fēng)質(zhì)量是不能保證的[3]。為了確保室內(nèi)新風(fēng)的“質(zhì)”,只能充分利用自然通風(fēng)。在室內(nèi)空間布局時(shí),注意避免隔墻及固定家具的布置切斷室內(nèi)通風(fēng)路徑,固定裝修及家具等宜與風(fēng)向平行布置,減少其對(duì)風(fēng)的阻力;在不影響使用功能前提下,可采用鏤空隔斷減少對(duì)風(fēng)的阻隔。當(dāng)室內(nèi)分區(qū)不利于空氣流通時(shí),宜采用直排式排風(fēng)扇等機(jī)械通風(fēng)方式加強(qiáng)室內(nèi)空氣流通,以減少對(duì)空調(diào)的依賴。
(4)充分利用自然采光,創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)光環(huán)境。為了充分利用自然采光照明,進(jìn)深較大的公共建筑布局盡量不要遮擋采光面,可設(shè)置開敞辦公空間區(qū)域;對(duì)于有特殊私密性要求或封閉空間要求的功能區(qū)域,建議采用透光材料加百葉窗簾來營造私密空間,避免大范圍出現(xiàn)暗房間;難解決自然采光和通風(fēng)的零星空間可做輔助用房。對(duì)于室內(nèi)自然采光條件不好的大空間,可以采用反光板、散光板、采光擱板等設(shè)備將自然光反射到室內(nèi),再結(jié)合人工照明系統(tǒng)協(xié)同采光。實(shí)驗(yàn)證明,采光擱板配合側(cè)窗能在一年中大多數(shù)時(shí)間提供充足(大于100lx)均勻的光照[4]。另外,為提高室內(nèi)自然光的散射,增強(qiáng)照度,室內(nèi)的頂棚和墻壁的裝修材料反射比要高些,頂棚材料宜為0.70~0.80;墻面材料宜為0.50~0.60。
除了加大自然光的利用,最好在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)能考慮安裝照度探測(cè)器及人體感應(yīng)探測(cè)器等。實(shí)現(xiàn)“人來燈亮,人走燈滅”的節(jié)能效果,配合節(jié)能型光源及燈具的應(yīng)用,照明耗能比同規(guī)模建筑可減少
30%左右[5]。
2.3建筑材料及構(gòu)件的選用要兼顧“綠色、環(huán)保、節(jié)能”建筑材料的選用應(yīng)遵循綠色、環(huán)保、新型、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、適用、耐久的原則。除了注重建筑材料的質(zhì)量、外觀及有害物質(zhì)含量之外,還要注意以下幾個(gè)各方面的選用要求:
(1)為了提高室內(nèi)空間環(huán)境的安全及舒適性,在選用功能性建筑材料時(shí),建議采用對(duì)人體健康有利的新型材料,如:具有抗菌、防霉、除臭、隔熱、防射線等多功能新型建筑材料,達(dá)到改善室內(nèi)環(huán)境目的。
(2)優(yōu)先選用本地建筑材料及構(gòu)件。既可節(jié)約運(yùn)輸成本,減少運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的污染,易于融入當(dāng)?shù)氐淖匀?、人文景觀中。專家建議60%的建筑材料要來自于距離工地500km以內(nèi)地方。
(3)優(yōu)先選用工業(yè)化、集成化高的建筑材料及構(gòu)件。減少施工現(xiàn)場(chǎng)材料及構(gòu)件加工的比例,工廠批量化加工可以提高材料的利用率,減少現(xiàn)場(chǎng)加工造成的粉塵、噪音等對(duì)環(huán)境的污染。如廚房的設(shè)計(jì)和安裝,基本都是櫥柜柜廠里按尺寸加工好,到現(xiàn)場(chǎng)直接安裝,工時(shí)短,工業(yè)化的機(jī)械生產(chǎn),櫥柜的質(zhì)量也更有保證,值得在其他空間設(shè)計(jì)中借鑒推廣。
(4)優(yōu)先選用再生性建筑材料。再生天然材料及其制品的應(yīng)用一定程度上可節(jié)約不可再生資源,對(duì)環(huán)境保護(hù)起著積極的作用。
(5)多選用自然環(huán)境下易降解的材料、可循環(huán)再利用的材料及以廢棄物為原料生產(chǎn)的建筑材料在“綠色建筑”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定了:“以廢棄物為原料生產(chǎn)的建筑材料質(zhì)量占同類建筑材料總質(zhì)量的比例不小于30%,且其中廢棄物的摻量不低于30%。”
3結(jié)論
基于綠色建筑設(shè)計(jì)的室內(nèi)設(shè)計(jì)遵循健康、簡約、高效的設(shè)計(jì)理念,注重空間環(huán)境的健康、舒適,但不以提高能耗為代價(jià),從做好室內(nèi)環(huán)境的保溫、減噪、自然通風(fēng)及采光功能來創(chuàng)造自然、舒適的空間環(huán)境入手,減少全壽命周期內(nèi)的能源消耗;保留必須的功能性構(gòu)件,去除一切不必要的裝飾,功能與美相結(jié)合;控制建筑材料的選用,減少對(duì)破壞自然環(huán)境的破壞和索取。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:地鐵;主體結(jié)構(gòu);變形監(jiān)測(cè);
中圖分類號(hào):U231+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 地鐵主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的必要性 1.1地鐵結(jié)構(gòu)隨地層的隆沉引起變化 地鐵建設(shè)過程中主體結(jié)構(gòu)的變化主要隨地層隆沉而變化。如某地鐵工程地處沿海地區(qū),局部有軟土層和地震液化層,整體沉降量較大。工程地下段采用明挖或盾構(gòu)法施工,存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、因降水引起地下水位變化及基坑開挖過程會(huì)產(chǎn)生基底土卸載,造成坑底隆沉;主體構(gòu)筑、覆土回填會(huì)重新給基底土施加荷載,造成地基的隆沉;而主體結(jié)構(gòu)竣工后地下水位的變化會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生浮力,減少結(jié)構(gòu)沉降的趨勢(shì),浮力過大時(shí)會(huì)造成結(jié)構(gòu)上浮。地鐵工程結(jié)構(gòu)本身由于地基的變形及內(nèi)部應(yīng)力、外部荷載的變化而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形和沉降。如結(jié)構(gòu)變形和沉降超過允許值,將會(huì)對(duì)地鐵的運(yùn)營造成影響,甚至?xí)斐蛇\(yùn)營中斷。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè),了解變形情況,分析變形原因并采取有效措施,對(duì)于預(yù)防事故、保證地鐵的正常運(yùn)營是非常重要的。 施工期間除在基坑開挖、主體結(jié)構(gòu)構(gòu)筑過程中需對(duì)地面進(jìn)行監(jiān)測(cè)外,還要對(duì)周邊建筑物、地下水位變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)踐證明這些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都在發(fā)生不均勻的沉降變化。
1.2 不同的線路敷設(shè)形式存在結(jié)構(gòu)變形差異 地鐵工程呈線狀分布,分布范圍較長,整個(gè)工程范圍內(nèi)由于線路敷設(shè)形式不同有可能存在著不均勻沉降的問題。一條地鐵線一般包含地下線、高架線和地面線等不同的線路敷沒形式,如圖1所示。地下結(jié)構(gòu)有采用盾構(gòu)施工的圓形隧道、明挖施工的矩形結(jié)構(gòu)及暗挖施工的馬蹄形結(jié)構(gòu),高架部分有連續(xù)梁、簡支梁、鋼混結(jié)合梁等不同的結(jié)構(gòu)形式,地面線路基部分有填土、挖方等情況,不同結(jié)構(gòu)形式變形復(fù)雜,各分體結(jié)構(gòu)存在差異變形,需要及時(shí)了解全線各部位特別是銜接處的變形情況。
圖1 地下隧道線路形式示意圖
1.3 既有線與新建工程存在結(jié)構(gòu)變形差異 個(gè)別地鐵項(xiàng)目存在既有線改造的情況,隨著城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,早期建設(shè)的地鐵已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生活的需要,需要從規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行改造。改建工程要充分利用了既有段區(qū)間結(jié)構(gòu),只對(duì)車站進(jìn)行拆除、改建,每個(gè)改建站兩端均與新結(jié)構(gòu)體銜接,銜接處均存在著新舊結(jié)構(gòu)間的差異沉降問題。差異沉降量勢(shì)必影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,甚至?xí)绊懙降罔F線路的正常運(yùn)營。因此,需在運(yùn)營期間對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)等進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),及時(shí)準(zhǔn)確地了解結(jié)構(gòu)變化 趨勢(shì),針對(duì)變形情況采取必要的補(bǔ)救措施,以保證地鐵正常運(yùn)營。在建的新規(guī)劃地鐵利用一段既有人防工程,在建設(shè)中也應(yīng)再視變形監(jiān)測(cè)。 1.4 地鐵運(yùn)營會(huì)誘發(fā)結(jié)構(gòu)變形 地鐵運(yùn)營時(shí)反復(fù)的振動(dòng)和曲線上未平衡的離心力等的作用都可能誘發(fā)區(qū)間隧道洞體的形變和隧道周圍土體性質(zhì)的變化,因此也是地鐵運(yùn)營監(jiān)測(cè)的重要原因。 1.5地鐵周邊環(huán)境的改變也會(huì)造成結(jié)構(gòu)變形 地鐵所經(jīng)過的沿線多是城市繁華地帶,一些高層商務(wù)樓宇正在或即將施工建設(shè),這些距地鐵較近的建筑物在施工期間極易引起地鐵結(jié)構(gòu)的變形。為此,在周圍工程開工前,對(duì)地鐵制定適宜的監(jiān)測(cè)方案,伴隨周邊工程的建設(shè),對(duì)地鐵進(jìn)行變形全程監(jiān)測(cè)也是十分必要的。 2 地鐵主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn) 2.1通過監(jiān)測(cè)隨時(shí)掌握地鐵結(jié)構(gòu)變形全貌通過監(jiān)測(cè)可動(dòng)態(tài)收集地鐵結(jié)構(gòu)變形信息,掌握結(jié)構(gòu)變形情況,保障運(yùn)營安全,確保工程的可靠度。地下結(jié)構(gòu)和高架橋結(jié)構(gòu)形式不同引起的變形也不盡相同,通過監(jiān)測(cè)可驗(yàn)證沉降變形理論的正確性和可靠性,了解結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài),判斷結(jié)構(gòu)的安全承載能力和使用條件。通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集各種技術(shù)數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫,以便更好地隨時(shí)掌握結(jié)構(gòu)變形全貌,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變形現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),并采取處理措施預(yù)案。
2.2重視積累監(jiān)測(cè)資料,提供病害治理可靠依據(jù)隨著城市的不斷發(fā)展,地鐵等軌道交通建設(shè)規(guī)模必然不斷擴(kuò)大,并將成為城市公共交通的重要支柱。城軌交通的安全運(yùn)營已成為城市窗口形象,通過對(duì)地鐵主體結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè),收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、記錄整治方案,系統(tǒng)地整理、積累資料,及時(shí)掌握現(xiàn)有建成地鐵工程運(yùn)營變形情況。通過對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)準(zhǔn)確掌握現(xiàn)有建成地鐵工程的運(yùn)營變形情況,不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為病害治理提供可靠依據(jù),也可供今后相關(guān)工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)時(shí)借鑒。 2.3 重點(diǎn)監(jiān)測(cè)位置根據(jù)理論分析和以往的經(jīng)驗(yàn),一般對(duì)地鐵的以下主體部分進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),掌握重點(diǎn)位置的結(jié)構(gòu)變形情況:(1)車站與區(qū)間銜接處的差異沉降;(2)地鐵穿越河流、不良地質(zhì)地段的隧道區(qū)段的特殊沉降;(3)既有隧道與新建隧道銜接處的差異沉降;(4)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道附近銜接處的差異沉降;(5)地鐵沿線有高大建筑或工程正在施工的地段對(duì)隧道的影響;(6)本線與后建設(shè)的地鐵線路交叉點(diǎn)附近地段對(duì)本線隧道的影響;(7)高架橋地段的墩臺(tái)沉降、梁體的撓曲變形;(8)隧道、高架橋與路基的過渡段的差異沉降;(9)地鐵穿越國家既有鐵路對(duì)隧道的影響。 2.4地層沉降理論的支持和分析 對(duì)于地鐵建設(shè)時(shí)和運(yùn)營后主體結(jié)構(gòu)的地層沉降,一般采用現(xiàn)在通用的理論,如派克法、有限元法和派克修正公式對(duì)地表沉降量進(jìn)行估算。派克(Peck)法是假定地層損失在隧道長度上均勻分布,地面沉降在垂直隧道方向上正態(tài)分布。對(duì)隧道上方地表沉降槽橫向分布的地面沉降量提出估算公式。計(jì)算結(jié)果應(yīng)根據(jù)工程的具體地質(zhì)情況和土質(zhì)特征,一般要對(duì)估算公式進(jìn)行修正,并通過監(jiān)測(cè)得到驗(yàn)證。 2.5對(duì)重要建筑物的地基變形計(jì)算依托的理論依據(jù)對(duì)于地鐵附屬的重要建筑物和周圍緊鄰的高大建筑物的建設(shè)對(duì)地鐵主體結(jié)構(gòu)的影響,首先要掌握建筑物荷載在地基土層中引起的應(yīng)力變化,其次必須掌握地基土層的分布情況及其應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系特征,由此可預(yù)先計(jì)算出將發(fā)生的變形值。
對(duì)建筑物而言,在一般情況下最主要的是地基的豎向壓縮變形,表現(xiàn)為建筑物基礎(chǔ)的沉降。因此,地基變形計(jì)算通常即指基礎(chǔ)沉降計(jì)算。
自地鐵開始施工之日起,對(duì)地鐵保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的新建建筑物,就要進(jìn)行監(jiān)測(cè),直至評(píng)定其已經(jīng)穩(wěn)定,或變形值和變形速率在正常值范圍內(nèi)。一方面要對(duì)建筑物基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)對(duì)臨近建筑物地段的地鐵結(jié)構(gòu)重點(diǎn)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。根據(jù)工程情況和變形情況,采取適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方案,必要時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置探頭和傳感器,用光纜傳輸數(shù)據(jù),遠(yuǎn)程適時(shí)監(jiān)測(cè)。
結(jié)束語綜上所述,為了及時(shí)掌握地鐵主體結(jié)構(gòu)的變形情況,及時(shí)消除安全隱患,在運(yùn)營期間,對(duì)主體結(jié)構(gòu)采取適宜的變形監(jiān)測(cè)是非常必要的,根據(jù)變形監(jiān)測(cè)情況,及時(shí)提出整治方案,以保障城軌的運(yùn)營安全。
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