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1.1技術評價影響因素
(1)技術本身。在選擇節能技術時,須充分考慮先進性、成熟性和配套性等,以實現節能的目標。此外,新節能技術的選擇應用還須考慮和舊有技術的相關性,相關性越大,技術人員掌握的時間就越短,技術應用的成功性就越大。村鎮居民在選擇節能技術時須選擇一些較成熟、風險小的技術。
(2)社會效益。村鎮住宅進行節能建設不僅可以為居民營造一個良好的生活環境,還有助于居民生活水平、文化程度的提高,并且在一定程度上提高就業率,在美化村鎮的同時,提升村鎮住宅在社會中的影響力。
(3)經濟效益。村鎮住宅采用節能技術勢必會在短期內提高建筑工程的成本、加重居住者的經濟負擔。因此,節能技術只有在創新中考慮到建造者的經濟承受能力,在推廣中讓居住者認識到長期收益和短期成本之間的關系,才能實現更廣泛的普及。
(4)環境效益。環境質量的改變是由多項指標反映,同時由于大多數人類活動對環境的影響都存在滯后性,使環境效益的計量和評價存在很大困難。節能技術的研究和應用要結合微觀效益和宏觀效益處理好短期經濟利益與長期可持續發展之間的關系。
1.2村鎮住宅建筑節能適宜技術評價指標體系的建立
村鎮住宅建筑節能技術適宜度將技術及材料的先進性作為評價對象,從多個維度出發涵蓋了若干具有層次性和結構性的指標序列,所有指標序列相互影響、彼此聯系,是建筑節能技術發展的綜合性評價體系。依照技術評價的理論基礎和評價維度,村鎮住宅建筑節能技術評價指標體系的建立要將定性和定量評價相結合,遵循系統性、簡明性、層次性和可行性等原則,在不同條件下具有可調整的彈性空間。本文從節能技術的可行性經濟性、先進性出發,以實現項目的可持續發展為最終目標。
2模糊綜合評價模型
將評價指標體系分為3個層次,目標層、準則層和指標層。準則層指標集為S={s1,s2,…,sm},指標層指標集為Si={si1,si2,…,sin}。
3實例分析
選取北方寒冷地區某經濟條件中等的村鎮進行實證研究,在對該村鎮住宅建筑節能技術適宜性的評價中,將評價集劃分為5級,即V={v1(優),v2(良),v3(一般),v4(差),v5(較差)}={5,4,3,2,1}。根據該村鎮住宅節能建設的實際情況,對其推廣應用的墻體節能技術CS板進行適宜性評價,邀請來自房地產、設計院、施工單位和高校等建筑方面專家,對待測墻體節能技術CS板的各層指標重要性分別進行比較,構造判斷矩陣并求出各項指標的指標權重。按照模糊綜合評價模型設計的方法,統計每個因素各評價贊同的專家數,用贊同的專家數所占比例作為隸屬度構建評價矩陣。
4結束語
就中國來說,建筑能耗是社會能耗的三駕馬車之一,而既有建筑能耗是建筑能耗最大的組成部分。目前,我國每年城鄉新建住房建筑面積近20×108m2,其中80%以上為高能耗建筑;現有建筑近400×108m2,95%達不到節能標準;我國住宅的能源消耗大約相當于同緯度歐洲國家的2~4倍,是節能潛力最大的用能領域。因此,通過開展既有建筑節能改造,大力發展生態建筑,是中國建筑節能的未來發展方向。
2既有居住建筑節能改造的概念
既有居住建筑節能是指對已經投入使用的居住建筑,在保證為使用者提供穩定舒適的生活和工作環境的前提下,降低使用能耗,使其符合國家節能標準。主要通過應用高新節能技術及產品,提高運行管理水平,使用可再生能源等途徑來完成。
3既有居住建筑節能改造的經濟性分析
3.1外部性的概念
外部性或外部效應,是指一個人的行為對旁觀者福利(無補償)的影響,根據影響結果不同,可以分為正外部性和負外部性兩類。正外部性與外部經濟是同一個概念,指一個經濟主體的經濟活動為其他經濟主體帶來了經濟利益,但沒有獲得對方的任何回報;負外部性與外部不經濟是同一個概念,指一個經濟主體的經濟活動為其他經濟主體造成了經濟損失,卻沒有向對方支付任何補償。當外部效應存在時,市場會失靈,這時的均衡結果是無效率的,社會總福利并沒有達到帕累托效率準則所要求的最優狀態。
3.2既有居住建筑節能改造的經濟性分析
3.2.1既有居住建筑節能改造具有外部經濟性
在生態節能改造前,既有居住建筑舒適性差,資源能源耗費高,對環境造成較大負擔,因此,具有外部不經濟性。MSC為保有居住建筑的社會邊際成本,MPC為保有居住建筑的私人邊際成本,MB為保有居住建筑的邊際收益。由于既有居住建筑具有外部不經濟性,MSC位于MPC的上方。從社會來看,當MB=MSC時,均衡的產量和價格為Q2、Pc。從個人來看,當MB=MPC時,均衡的產量和價格為Q1、Pa。顯然個人決策的產量大于社會決策的產量,AB表示既有居住建筑給社會造成的外部成本。在節能改造后,既有居住建筑成為生態節能建筑,除了給個人帶來舒適性改善、能源費用節約等效用外,由于資源能源耗費有效降低,對環境保護和能源節約都有貢獻,因而具有外部經濟性。MSB為對既有居住建筑進行節能改造的社會邊際收益,MPB為私人邊際收益,MC為邊際成本。由于節能改造的正外部性,MPB在MSB的下方。從社會來看,當MC=MSB時,均衡的產量和價格為Q2、Pc。從個人來看,當MC=MPB時,均衡的產量和價格為Q1、Pa。顯然個人決策的產量小于社會決策的產量,AB表示既有居住建筑節能改造給社會帶來的外部收益。既有居住建筑節能改造是減少外部不經濟性,增加外部經濟性的一項社會活動,對全社會來說十分有益,這也正是政府大力推進既有居住建筑節能改造的根本原因。
3.2.2既有居住建筑節能改造中的“市場失靈”
按照經濟學觀點,當一個市場存在外部性時,市場機制會失去其應有的調節價格和配置資源的作用,亦即市場失靈。由于既有居住建筑節能改造具有正外部性,對整個社會帶來了收益,但沒有得到任何補償,造成實際節能改造低于社會需求,整個社會福利無法達到最大化。
4減少既有居住建筑節能改造外部性的對策建議
4.1減少既有居住建筑節能改造外部性的理論依據
經濟學理論認為,解決經濟外部性主要途徑有政府干預和產權界定,代表人物分別是庇古和科斯。庇古法則的根本原則是通過收益和成本調整,使經濟活動的邊際社會收益與邊際社會成本相等??扑拐J為,在產權清晰和保護嚴格的條件下,外部性并不會引起市場失靈,市場均衡能夠實現社會福利最大化。對于解決環境污染問題,科斯定理是可以解決的,但前提是必須滿足定理的前提假設,科斯定理的前提是產權明確和交易成本足夠小。在現實社會中,這些假設是難以被滿足的。本文按照庇古的政府干預理論,對消除既有居住建筑節能改造的外部性作定性探討。根據庇古法則,政府可考慮采取措施對既有居住建筑節能改造給予補貼,增加私人節能改造收益,使私人收益與社會收益相同,提高私人進行節能改造的積極性。
4.2推動既有居住建筑節能改造的政策建議
既有居住建筑節能改造的難點主要是投資大,改造技術不夠完善,住戶積極性差。由于外部經濟性的存在,節能改造不可能自發地開展,難以通過市場調節實現社會福利最大化,迫切需要政府部門制定相關的政策來予以調節和推動。
1)健全法律體系。
建筑節能改造的推廣必須有完善的法律體系作為保障,這樣推廣才有依據和強制力。目前,我國建筑節能方面的法律法規如《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能條例》等,操作性不強,缺少強制性措施,落實困難。要加快建筑節能法律體系建設,強化法律責任,提高法律法規的強制力,運用法律手段推動既有居住建筑生態節能改造。
2)完善政策體系。
完善推動節能改造的強制性政策和激勵性政策,堅持法律強制推動和經濟利益引導雙管齊下,推廣節能建筑。加快制定節能建筑補貼政策、信貸支持政策和稅收優惠政策,對節能建筑的生產者和使用者給予多種優惠。對非節能建筑產品的生產者實行高標準、高強度的稅收政策,提高其生產成本。同時,對進行節能技術和節能材料開發的科研機構和研究人員給予資金和多方面的支持,以推動節能技術的發展。
3)建立多元化投融資渠道。
各級政府要加大對節能改造的投入,整合現有的各類補貼資金建立節能改造專項資金,明確籌資渠道。要強化業主在籌集節能改造資金中的地位和責任,調動企業和開發商參與的積極性,通過政府出一部分,業主拿一部分,企業墊付一部分,形成多元化的節能改造投融資渠道,使業主只花很少的錢或者不花錢就能夠達到節能效果。
4)設立評價和監管體系。
要完善節能建筑的評估、認證、標識等制度,要求各類建筑公布能耗數據,根據能耗標準對節能建筑進行認定,并發放節能建筑標志。要建立多部門共同參與的監管體系,定期對社會建筑節能情況進行專項檢查,及時公布檢查結果,讓建設者接受社會的監督。
5)建立宣傳推廣體系。
要充分發揮輿論的導向與監督作用,大力宣傳開展建筑節能改造的重要意義和成功經驗,提高全民的建筑節能意識和專業人員的技術水平,努力營造全社會關注、支持既有建筑節能的良好氛圍。
5結語
摘要:我國是一個地震多發的國家。因此,現在越來越多的人非常重視建筑結構的抗震設計問題。所以,本文主要就建筑結構的抗震設計中關鍵問題、具體的抗震設計舉措進行研究與分析。
關鍵詞:建筑結構;抗震設計;關鍵問題;具體舉措
【中圖分類號】TU318【文獻標識碼】A【文章編號】2236-1879(2017)20-0217-01
引言:隨著我國經濟快速發展,一棟棟高樓大廈拔地而起,但與此同時,在我國是地震多發國家的背景下,建筑抗震等安全因素成為設計需要考慮的因素之一,現階段,我國的建筑抗震水平較高,但因地震導致房屋倒塌的情況時有發生,為了能更好的提高建筑抗震水平,在建筑抗震設計方面更加合理,作為中學生了解建筑結構的抗震設計中關鍵問題、具體的抗震設計舉措是很有必要的。建筑結構抗震設計關鍵問題
(一)場地的科學選擇。
建筑場地的科學選擇,直接關系到建筑結構抗震設計的水平與質量。因此,有關的工程設計人員需要對于建筑物建設的場地進行全面的考察工作,選擇具有土質松軟、地質元素分布不均衡的區域來進行地段的選擇,避免地震發生時產生出地裂或者是地表錯動問題。
(二)建筑結構的合理化抗震設計。
建筑結構的合理化設計也對于提升建筑抗震設計的質量與水平發揮著重要的作用。比如:使用高強度的建筑材料使得建筑物的結構框架具有完整性的構造。而高質量設計圖紙的應用,可以使得建筑物的各個部位進行更加合理、科學的布局,最終形成強有力的抗震效果。
(三)建筑平面布置的規則性。
進行滿足有關抗震設計要求的施工,可以極大提高建筑的抗震水平與能力。比如:綜合的考慮到各個方面的因素,應用現代的網絡信息技術進行對稱性的結構設計,將會對于建筑的抗震實際效果進行科學的提升。同時,我們需要清楚的了解到各種科學的設計需要真正的落實到施工實踐中,使得設計的成果真正轉變為實際的應用成果[1]。
一、建筑結構抗震設計的具體舉措
(一)基礎隔震措施。
所謂的基礎隔震指的是應用各種各樣的減震裝置來完成有關建筑物的結構抗震設計。具體來講,將有效的抗震、隔震的裝置應用到建筑物自身的部位中,從而達到保護建筑物,使其具有良好抗震、隔震效果的一種方式。但是,這種方式不適用于高大的建筑物中。原因在于,在高大建筑物中應用抗震裝置會導致建筑物產生出自振周期問題,無法達到應有的抗震效果。在我國的生活中常見的抗震裝置有橡膠墊裝置、混合隔震裝置等。對于這些裝置應用摩擦移動或者是粘彈性隔震的方式就可以進行有效的防震,保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
(二)特殊材料在地基隔震中的應用。
應用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能,也是一個重要的防震舉措。具體來講,應用高效的瀝青原料與粘土、砂子等進行混合性的應用,可以提高建筑物整體的質量與水平,保障建筑物的安全。目前這種方法已經在建筑物的防震設計中進行了一定程度的應用,并且取得了不錯的應用效果[3]。
(三)建筑結構懸掛隔震。
所謂的建筑結構懸掛隔震指的是在進行建筑物結構設計工作中,應用懸掛的方式來對于建筑物大部分結構或者是整體的結構進行有效減震處理,使得地震發生時地震災害的破壞力量對于懸掛的建筑結構沒有非常大的影響,最終減輕地震對建筑的破壞程度,避免重大的人員傷亡與財產損失。比如:在一些大型鋼結構建筑中應用懸掛的方式來進行有關的設計,使得有關的子框架通過鎖鏈或者是吊桿方式的應用懸掛在主框架上。這種設計方式應用的意義在于地震發生之后,地震一部分破壞力量會傳導在這些鎖鏈或者是吊桿上,降低了地震對于建筑物地基以及墻面的影響,提高了建筑物地基抗震的實際效果[4]。
(四)建筑層間的隔震。
對于建筑物層間進行有效的隔震是一種操作簡單、工序簡單的應用方式。但是,這種方式與其它方面的隔震使用舉措比較起來只能對于地震破壞力量的10%到30%進行有效的預防,無法從根本上形成強有力的抗震效果。因此,這種方式需要與其它模式的抗震舉措進行綜合性的應用,形成對于建筑物的有力保護,全面提高其應對地震破壞力量的能力。
(五)建筑結構的加固隔震。
為了全面提高建筑物結構的抗震能力,我們需要采取各種的方式對于建筑物進行必要的加固處理,提升建筑物的質量。具體來講,第一,在建筑物竣工之后,有關的工程施工技術人員可以應用阻尼的方式對于建筑物進行全面的加固,最終使得建筑結構的抗震效果得到加強。第二,為了提高高層建筑的抗震效果,我們可以應用消能減震裝置來提高其抗震的能力,使得高層建筑也可以在地震發生時具有對地震破壞力的抵御能力,避免重大的財產損失與人員傷亡。比如:消能減震裝置在建筑物隔震夾層中進行應用,可以極大提高建筑物結構的抗震效果[5]。
二、結論:
通過上述幾個方面,對于建筑物結構抗震若干問題進行科學的研究與探討,有利于建筑物施工的企業應用眾多的具體方法全面提高建筑物結構抗震的質量與水平,保障建筑物在地震發生時具有強有力抵御地震的能力,減少人員的傷亡與財產上的損失。如今總體的設計理念與方式比較先進,但也需要與時俱進,不斷提高建筑抗震等級,為人們的生命和財產安全提高保障。
參考文獻
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當前,我國是一個發展中大國,又是一個建筑大國,每年新建房屋面積高達17億叮一18億叮,超過所有發達國家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設小康社會的逐步推進,建設事業迅猛發展,建筑能耗迅速增長。我國既有的近400億叮建筑,僅有1%為節能建筑,其余無論從建筑圍護結構還是采暖空調系統來衡量,均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相于緯度相近的發達國家的2倍一3倍。這是由于我國的建筑圍護結構保溫隔熱性能差,采暖用能的2/3白白浪費。而每年的新建建筑中真正稱得上/節能建筑0的還不足1億叮,建筑耗能總量在我國能源消費總量中的份額已超過27%,逐漸接近三成。因此如何實行建筑節能,降低能源消耗和環境污染,提高能源利用率,已成為我國可持續發展必須研究解決的重大課題。
二、我國建筑節能所存在的問題
雖然近幾年我國在建筑節能工作方面取得了一定成績,但建筑節能在實施過程中仍存在一些問題,主要表現為以下幾點:
1.建筑節能意識薄弱。
因為缺乏對建筑節能基本知識的了解,因此人們并未認識到建筑節能在創建和諧社會中的重要作用。人們在選購房屋時,往往更注重建筑物的外觀和內部構造,而忽視了建筑節能對于房屋舒適度和人性化的設計要求。因此,開發商抓住消費者的心理,把更多的精力投入到對外觀和結構的追求上,而本應放到降低建筑能耗的投入往往被守法意識薄弱的開發商壓縮下來。房地產企業的利潤無形中增大,而社會責任卻缺失。只有強化消費者對建筑節能的需求,增強政府部門對建筑節能的監督管理力度,加大建筑行業對建筑節能的知識普及,建筑節能工作才能夠穩步推進,人們才能強化建筑節能意識,也才會真正享受到建筑節能帶給人們的成果。
2.可再生能源的利用率低。
我國絕大部分建筑的能源系統還都依賴于不可再生的一次能源,而對于可再生能源的利用還相當落后。目前,中國以水電、風能利用、太陽能利用、生物質能利用等為代表的可再生能源利用量還不夠大,這主要是因為太陽能發電、風能受天氣影響大,并網技術問題還沒有完全解決,生產成本比較高,而生物質能的最大障礙則是資源缺乏,大規模發展不太現實。
3.建筑節能技術落后,服務支持體系尚不完善。
我國在建筑圍護結構、建筑設備關鍵節能技術以及建筑熱環境控制技術方面的研究,與國外還有很大差距.既有建筑的節能改造,缺乏專業性的技術和服務支持機構,合同能源管理市場服務基礎研究尚待深入。建筑物性能評價和能耗評價標準還不夠完善,一定程度上阻礙了建筑節能工作的開展.
4.法律、法規和政策措施有待進一步加強。
建筑節能是一個系統工程,涉及設計標準、建筑材料、建筑、結構、水、暖、電等多個專業和自然科學、應用科學等。涉及的政府管理機構也包括建設、經濟與信息化等多個職能部門。因此,與建筑節能配套的法律、法規和政策措施仍需進一步修整完善,建立行之有效的節能法律法規和行政監督體系,確保各環節工作有法可依,有章可循。建筑節能工作實施過程中,各部門應加大協調和監督力度,使建筑節能工作落到實處。
三、推進我國建筑節能工作的措施
1.建立建筑節能監管體系,切實履行責任。
建立完整的建筑節能監管體系,是保證建筑節能落到實處的重要措施。工程建設項目各方責任主體單位,如建設、設計、施工、監理等單位要嚴格執行規定,從工程建設的全過程抓好建筑節能工作。建設單位要遵守國家節約能源和保護環境的有關法律法規,按照相應的建筑節能設計標準和技術要求委托工程項目的規劃設計、開工建設、組織竣工驗收,并應將節能工程竣工驗收報告報建筑節能管理機構備案。設計單位要遵循建筑節能法規、節能設計標準和有關節能要求,嚴格按照節能設計標準和節能要求進行節能設計。施工單位要按照審查合格的設計文件和節能施工技術標準的要求進行施工,確保工程施工符合節能標準和設計質量要求。監理單位應對施工質量承擔監理責任。完善的監管體系應包括對建筑節能設計標準的監管直至延伸到施工、監理、竣工驗收、房屋銷售等環節。
2.積極推廣和使用新型建筑節能材料。
對氣密性、水密性、保溫性、抗風性、抗變形性、環保、隔音、防污、保溫、隔熱的特殊建筑節能材料要大力推廣使用。積極推廣應用/四新0技術和產品,經常開展建筑節能材料展示推廣會,使建筑節能材料通用化、配套化、系統化。
3.培養和引進建筑節能技術人才。
我國開展建設節能住宅的時間相對較短,相關技術人才短缺。為此,對口高??梢源藶槠鯔C,增設相關專業,為社會培養專業人才;另一方面,國外發達國家節能方面著手較早,節能理論和技術成熟,可以從這些國家高薪引進技術人才,來支持國內節能工作。
4.加強設計深度,提高施工技術水平。
建筑節能是一項綜合性的工作,需要貫穿建筑的全過程,節能措施應該從方案規劃設計階段就介入,一旦進入到施工圖設計階段就遲了。比如建筑布局、朝向以及周邊建筑的日照影響。在建筑的全生命周期里,最重要的是把設計、建材與設備、運行三者相互協調,使建筑用能源使用效率最優化。而廣義的建筑節能設計包括了建筑前期設計、建筑材料及設備選擇、以及后期的建筑設備節能運行設計。建筑的整體節能規劃設計涉及多個專業,而建筑設計是整個節能設計的基礎。一線的建筑設計人員要進行建筑節能相關法規和標準及節能技術再培訓,形成節能的理念,在設計的全過程要始終把節能與建筑的觀賞性、功能性綜合考慮,逐步形成一套完整有序的節能設計流程。綜合各個專業的技術優勢,整個流程應包括建筑節能規劃設計,建筑采光計算、建筑單體設計、圍護結構節能設計、建筑材料熱工設計計算、供熱與制冷節能運行設計并延伸到建筑電氣節能設計。
5.建立健全建筑節能的保障機制。
制定和實施強化節能的激勵機制,增加經濟扶持政策,加大對建筑節能資金的投入,建立健全建筑節能的保障機制。要創新投資體制,想方法籌措開發建筑節能的資金,要制定經濟扶持政策,建立和完善建筑節能的經濟激勵政策,例如可減少土地出讓金收益,或減少營業稅等,不斷研究探索建筑節能的發展基金,采取多元化籌措建筑節能資金的辦法,加大對建筑節能資金的投入,為加快促進建筑節能提供資金保障。
6.加大建筑節能的宣傳力度。
加強資源節約和綜合利用的信息交流,樹立建筑節能試點、示范項目,加強宣傳效應,大力宣傳建筑節能的重要意義。抓好建筑工程項目的建筑節能設計審查備案工作;推動試點、示范工作的開展;加強施工過程中的監理與稽查,完善工程驗收的建筑節能審查備案制度;建立公共建筑節能審查制度;通過召開動員會、報刊、雜志、電視、網站等公共媒體的宣傳,開展深入細致的宣傳、貫徹工作,把建筑節能的意義、作用和政策、規定講深講透,讓全社會都重視和支持建筑節能工作。同時,廣泛開展專業培訓,組織建設開發、設計、施工、監理、審圖機構等單位的技術人員學習相關建筑節能設計標準和相關政策文件,努力提高專業技術人員的建筑節能專業知識水平。
四、結束語
1)民用住宅建筑中屋面的覆蓋材料,一般會使用導熱系數較好、吸水率較低或者容量較低的材料,此種材料一定會具備所需求的強度,屋面板和防水層之間是承重層的位置。屋面材料在選擇時,一定要按照國家的相關標準,在材料的存儲階段,防水防潮是一定要嚴格關注的,在建筑施工時,要根據正確的施工工藝和配比開展施工的流程。
2)民用住宅建筑的屋面綠化。民用住宅建筑中的屋面綠化若能順利進行,可以將其中所存在的二氧化碳氣體合理減少,從而使建筑的能耗降低。例如:在夏季,屋面如果采用了綠化處理,就會比普通的房屋屋面少5℃的溫度,室內的溫度能夠減少3℃左右,并且對民用住宅建筑增強綠化,能夠將建筑物的周圍環境有效改善,可以將民用住宅建筑中的周圍溫度合理降低。
2墻體施工的節能技術
墻體施工的節能技術,是將保溫墻體的施工過程作為最主要的部分,基本是對墻體保溫性能的提升,一般情況下是在承重墻的外層部位建立保溫層。
1)保溫層的施工
外墻體的保溫層施工是民用住宅建筑施工的節能技術中最為核心的部分。在施工時若沒有正確的處理過程,就會產生耐久性減弱、滲水、脫落或者開裂的現象,因為墻體的外側是保溫層的施工位置,沒有較強的粘著性,很容易產生嚴重的后果,同時對應的成本也相對較高,施工工藝的采用上,一般會選擇復合、噴涂、干掛以及抹灰等。目前所提倡的施工工藝為加氣混凝土與蒸壓粉煤灰的結合體,在外部的圍護上可以充分的利用此種材料的優質特性,將保溫隔熱性能提升,并且綠色環保的功效也能大大體現。同時簡單的施工技術,讓施工人員的工作時間減少。
2)外墻體的保溫施工
民用住宅建筑中所涉及到的承重墻所使用的施工工藝,是對整磚使用平砌的方式,然而如果面臨空心磚,就不可以對其砍鑿。此外,一些部位是有管線經過的,就要利用實心磚進行砌筑,這時一定要留有預埋的位置,并且此位置在填筑時不可以用水泥砂漿,否則會嚴重的將民用住宅建筑中想提升的保溫隔熱性能降低。新型建筑材料的選用和先進的施工方法與技術是建筑施工中非常重要的一項內容,這就要求施工管理人員要時刻將節能理念貫穿在整個施工過程,積極地推行建筑節能材料的應用。
例如聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫技術,是將廢棄的聚苯乙烯塑料加工破碎成為0.5mm~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。該施工技術簡便,不僅可以減少勞動強度,提高工作效率,還不受結構質量差異的影響;對有缺陷的墻體施工時,墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可。該施工技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。
3門窗施工的節能技術
1.1屋頂的自然采光
太陽光是安全的、潔凈的可再生能源,建筑若充分利用白天的自然光進行采光可以非常有效的達到建筑節能的目的。建筑充足良好的采光不僅可以給人們的生活提供舒適的環境,而且對的人心理積極向上的發展也起到很大的作用。屋頂,作為建筑五大立面之一,在采光方面有以下優點:一是因立面門窗的采光高度較低容易造成眩光,而從屋頂漫射進來的自然光就不會發生這種現象;二是當建筑屋頂的采光面積與立面門、窗的采光面積相同時,屋頂提供的照度是立面所提供的5-10倍;三是對于大進深建筑的中心功能區域或四周圍合的中庭,當立面采光無法滿足要求時,可以利用屋頂采光來彌補其不足。屋頂采光的方式有:矩形天窗、鋸齒形天窗、平天窗?,F代的新技術還有采光頂。
1.2屋頂的自然通風
建筑通風是指將新鮮的空氣導入人們活動的空間,以提供呼吸的新鮮空氣,調節室內的濕度,減少室內的污染物等。通風屋頂還可以阻隔熱量進入室內,利用屋頂設置的空氣夾層的外層抵擋太陽輻射,熱量經過兩次傳遞到達內表面,減少傳入室內的熱量,同時利用風壓與熱壓形成的自然通風帶走夾層中的熱量,降低室外熱環境對建筑室內熱環境的影響。
2屋頂隔熱與冷卻
在夏季,屋頂的太陽輻射很強烈。熱通過輻射、對流和傳導的形式進行傳導,所謂隔熱就是阻止由輻射對流和傳導產生的傳遞。從這個意義上講,降低屋頂外表面的太陽輻射吸收率和減少輻射率,也屬于隔熱??諝鈱α鳎何菝嫔崃康拇笮∨c其表面對流強度有直接的關系,材料的光滑和凸凹程度的大小也會影響屋面的冷卻效果。太陽能輻射:物體表面散熱量的大小與其表面溫度的4次方成正比,與物體表面的輻射率也有較大的關系。對于長波長來說,與表面顏色無關,粗糙面的輻射率大,接近于1,二鋁箔那樣的光滑面則很小。對于太陽輻射(短波長)來說,白色的無光澤涂料容易反射太陽輻射,但是長波長則完全吸收。所以如何增加對太陽輻射的反射、減少對太陽輻射的吸收,對建筑節能也有影響。蒸發潛熱:水從液態變成氣態的水蒸氣時,吸收四周的熱量達到散熱的目的。在不改變屋頂結構的前提下,可以利用屋頂灑水、屋頂蓄水以及在屋頂種植綠色植被來降低屋頂表面的溫度,進而改善室內環境溫度。屋頂灑水是在太陽光照射最為強烈的時候對屋頂進行灑水可以達到降低溫度的效果,而且這種間歇式的降溫方式是比較快速、有效的。流水的屋面顏色宜為白色,既能反射陽光,又不妨礙輻射冷卻。屋頂蓄水是指在建筑屋頂設置水箱或水池。這樣的設施可以收集雨水也可以人工蓄水,利用水(水的比熱容比較大)蒸發吸收熱量可以降低環境的溫度,達到降溫的效果。水在白天吸收太陽輻射熱,夜晚是放出白天吸收的熱量,調節周圍熱環境,提供舒適的生活溫度和濕度。屋頂綠化是在建筑物頂部及其他一些特殊空間,設置具有觀賞性的綠色景觀節點。利用植物本身的蒸騰作用和土壤中水分蒸發帶走熱量,降低環境溫度,使室內變得涼爽。在屋頂上種植綠色植被不僅可以增加建筑本身的美觀性,而且樹葉也可以遮擋太陽輻射。屋頂的材料采用保水性高的材料也可以達到調節環境溫度的目的。
3屋頂建筑節能的集熱與保溫
3.1屋頂的坡度與集熱
到達屋頂的太陽輻射量與太陽入射角、屋頂坡度都有極大的關系。所以,屋面在采用集熱管集熱時,必須注意集熱管的安裝角度。朝南時受熱量會很大,然而在東西兩面也能夠有相當量的受熱,所以東西兩面也有利用的價值。當受熱面朝東或朝西是需要調整其角度。最簡單的集熱的方法就是將屋頂朝南面的表面用深色的材料,由此來吸收部分熱量。還可在屋頂安裝太陽能集熱管、太陽能集熱板等。用朝南的大開口部位的直接獲熱得到的熱,得到了有效的利用,而且通過設置附屬溫室還可以減少開口部位的熱損失,通過直接獲得熱的方式進行蓄熱。
3.2屋頂的保溫
保溫有兩種方式:一是在提供集中供暖的前提下,改善屋頂結構形式,減少屋頂、墻體等熱量的損失來達到保溫要求;二是通過在建筑空間中添加供熱設備使室內溫度達到舒適的要求。保溫不只是通過隔熱來實現,也不是只依靠供熱來保持溫度,而要這兩種方式相互結合、補充才能保持舒適的熱環境。減少建筑屋頂熱量損失最主要的方法是增加屋頂的總傳熱系數。
4太陽能的收集利用
關鍵詞:新能源墻體節能屋面節能
隨著技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注,在我國亦不例外。,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,長此以往,將嚴重世界的可持續。因此,能源將成為本世紀的熱門話題,我們必須從可持續發展的戰略出發,使建筑盡可能少地消耗不可再生資源,降低對外界環境的污染,并為使用者提供健康、舒適、與和諧的工作及生活空間。
一國外節能已成風尚
1.資源回收利用
美國一家大學曾設計建造了一種四居室的生態房。它的熱能來源于人工散熱、陽光及使用家電設備所產生的熱量;用電依靠風力發電機和太陽能電池;用水是從屋檐流下來經過處理的雨水;糞便和污水則流入一個堆肥坑里,經發酵后供花園施肥用。美國一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建造的;屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來的;所用的板材為鋸末和碎木料加上20%的聚乙烯制成;而舊報紙、紙板箱則成了屋面的主要原料,并作為墻面的絕緣體。美國國立資源保護委員會總部則是以廢舊回收物品的再生材料為主要材料建筑的綠色辦公室。它的墻壁由麥秸稈壓制并經過高加工而成,地板由廢玻璃制成,辦公桌由廢舊報紙與黃豆渣制成。另外,它還設有很大的窗戶,這樣辦公室內非常明亮,從而可節約電力30%。日本1997年建成了一棟實驗型“健康住宅”。除了整個住宅盡可能選對人體無害的建筑材料外,墻體還被設計成雙重結構,每個房間建有通風口,整個房屋系統的空氣采用全熱交換器和除濕機進行循環。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用,其過濾器可有效地收集空氣中細小的塵埃,從而能夠抑制霉菌等過敏生物繁殖。這種資源的回收利用,不僅變廢為寶,而且減少了環境污源,節約了能源。
2.新能源開發利用
德國建筑師塞多·特霍爾斯建造了一座能跟蹤陽光的太陽房屋。房屋被安裝在一個圓盤底座上,由一個小型太陽能電動機帶動一組齒輪。房屋底座在環形軌道上以每分鐘轉動3cm的速度隨太陽旋轉。當太陽落山以后,該房屋便反向轉動,回到起點位置。它跟蹤太陽所消耗的電力僅為房屋太陽能發電功率的1%,而所吸收的太陽能則相當于一般不能轉動的太陽能房屋的2倍。德國還有一個零能量住房,所需能量100%靠太陽能。零能量住房向南開放的平面被設計成扇形平面,可以獲得很高的太陽能輻射能。墻面采用儲熱能力較好的灰沙磚、隔熱材料和裝飾材料,陽光透過保溫材料,熱量在灰沙磚墻中存儲起來。房屋白天通過窗戶由太陽來加熱,夜間則通過隔熱材料和灰沙磚墻來加熱。
3.紙建筑
用紙做結構材料不僅可以減小建筑物的重量,加快施工速度,降低成本;而且建筑物拆除后,紙可以重復利用,對節約資源、環境保護亦有好處。世界上目前已有一些用紙結構建造的臨時性和半臨時性的建筑。位于瑞士某地的紙塔是輕型建筑中一個有意義的例子,該紙塔外徑13m,高33m,1992年建成,已成為瑞士當地的標志性建筑物。整個塔所用的材料紙板占79.26%,木材占20.22%,鋼材占0.52%。為建筑使用可降解性材料開辟了一條“綠色”通道,因此,它們被人們譽為“綠色建筑”典范。2000年世博會,日本館是一座世博會期間使用的臨時性紙建筑,會后其大部分材料可以回收利用。它以材料和結構的特性為主題,關注資源和環保問題。它采用回收加工的紙建成拱筒形的結構,由12.5cm粗的紙管網狀交叉而成,弧形屋面和墻身材料也是織物和紙膜。該館長72m,寬32m,最高處達15.5m,面積3600m2。白天,自然光經過半透明紙窗的過濾構成柔和、宜人的室內光環境;夜晚,紙窗又是神奇光影的“屏幕”。在世博會展館里,自然光透過防水的織物和紙膜構成的屋頂照射到室內,造成一片富有日本風情的空間環境。日本館反映了日本人普遍具有的生態與環境意識,這種紙品構筑物的意義不僅僅在于環保、節能,更重要的是為解決人類居住問題提供了一條快捷的途徑。
二中國建筑能耗基本情況
我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計,1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標準煤,占當年全能源消耗總量12.27×109t標準煤的12.6%。目前每年城鎮建筑僅采暖一項需要耗能1.3×108t標準煤,占全國能源消費總量的11.5%左右,占采暖區全社會能源消費的20%以上,在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的50%左右[1]。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化。在能源的利用過程中,化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產生的,其中煤燃燒產生的占大多數。燃煤產生的大氣污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,煙塵占60%[2]。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優質能源作為主要能源消耗的國家,每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二,預計到2020年,中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此,中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節能也就成為關系國計民生的重大問題。
我國節能工作與發達國家相比起步較晚,能源浪費又十分嚴重。如我國的建筑采暖耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,屋頂為2.5~5.5倍,外窗為1.5~2.2倍;門窗透氣性為3~6倍;總耗能是3~4倍[4]。如果聽任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產可能增長的速度,國家的能源生產勢必難以長期支撐這種浪費型需求,從而不得不組織大規模的舊房節能改造,將耗費更多的人力、物力。另外,每年新建和改建的幾千萬棟建筑要消耗掉幾十億噸林木、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐,材料資源的大量開采,帶來土地的破壞,植被的退化,物種的減少和自然環境的惡化。
三幾種節能途徑
1.墻體節能
墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例,JGJ26-1995標準規定,在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時,北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2·K),而常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。
2.門窗節能
外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:
(1)控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。
(2)提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
(3)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。
(4)設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。
3.屋面節能
在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分?,F在,高效保溫材料已經開始于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱系數為0.04~0.06W/m·K;蓄熱系數為0.90~0.11m2·K??箟簭姸却笥?.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術效果。
4.利用太陽能
地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現有技術、經濟條件下可供開發利用的太陽能,只占資源量的很小一部分。據美國能源部評估,1990年美國太陽能經濟可開發資源量約為22Mtce/年,僅為技術可開發量的0.6%。所以,太陽能的開發利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。太陽能在建筑上的利用方式主要有,被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調、以及太陽能發電等等。我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能,相當于2.4×1012tec,2/3國土面積的太陽能總輻射量超過0.6MJ/m2[6]。如果將太陽能源充分加以利用,不僅有可能節省大量常規能源,而且有可能在某些區域完全利用太陽能采暖。
5.夜間通風
夜間通風的原理是在夜間引入室外的冷空氣,通過冷空氣與作為蓄熱材料的建筑維護結構接觸換熱,冷卻建筑材料,達到蓄冷目的。在夏季,為了獲得舒適的室內環境,則需要空調供冷系統。而此時,因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多,所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的冷源加以利用。嚴格地說,只要室外空氣溫度低于室內空氣溫度,此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。
[1]韓建新,顏宏亮.21世紀建筑新技術論叢[M].上海:同濟大學出版社2000:131-132
[2]涂逢祥.世紀初建筑節能展望[J].建筑2001(2):51-52
[3]白勝芳.節約能源保護環境[N].建設報(中國建材)CN11-0038,2003,108期
[4]劉素萍.建筑節能與圍護結構[J].建筑2001(7):6-7
1.1結構的穩定性能
在我國古建筑木結構設計中,木結構的整體穩定性是極其重要的。在研究我國古建筑抗震性的過程中,“墻倒屋不塌”形象說明了古建筑木結構的抗震性能,其意思為即使木結構房屋的墻倒塌了,但是屋頂受到木構架支撐而不降落。這主要取決于我國古建筑特點,即運用梁、柱、雀、斗拱和額仿的交替穿插結構,能夠讓古建筑具備極強的抗震性能。目前我國很多寺廟、佛塔及房屋雖然歷經千百年風雨侵襲,經歷過無數次地質災害,仍然巋然不動。木結構的古建筑加工非常方便,但是其也有著一定的缺陷,就是在長期受到風雨侵蝕后,會導致性能不斷下降并破壞木結構。
1.2人與自然的和諧美感
無論哪種設計都要具備全局觀念,要將主觀構思的“意”與客觀存在的“境”有機結合起來,根據實際地形起伏情況,并充分運用四周環境的特色,對其進行合適的改造。利用合理布局的方式,全面綜合的對建筑內各種有利因素進行安排,針對用地功能的不同,確保銜接和劃分科學合理,不僅要對主景區、休閑區、活動區以及主要干道與出入口加以考慮,同時還要考慮到立面與平面的關系。要借助借景、造景等措施,讓主體在整個設計中得到突出。此外,在古建筑設計過程中,植物設計要將主題化景觀原則體現出來,讓古建筑中植物主題與時分、氣象系統顯示出的時景美體現出來,這樣能夠為古建筑營造出舒適、宜人以及幽雅的組團景觀。古建筑中的植物要主次分明,科學合理的對花草、灌木、喬木等進行搭配,盡量創造出自然之感,最大限度防止顯現人工之態。同時還要對植物圍合空間進行合理應用,按照地形的差異,各類組團綠地要選擇不一樣的空間圍合:比如人行道兩旁、街道等,要運用封閉性空間,有效隔離外界的嘈雜聲,在喧鬧中營造出安靜的氛圍,從而創造出和諧、寧靜的生活環境。
2古建筑結構與藝術存在的現狀
2.1破壞現象日益嚴峻
目前我國古建筑發展形勢并不樂觀,破壞現象越來越嚴重。古建筑有著濃厚歷史文化氣息,但是近年來由于城市化程度不斷加快,古建筑已經慢慢淡出人們視野。古建筑歷史符號較為鮮明,體現了城市發展的品位。然而,雖然古建筑利用現代技術手段得到一定的修復,但是卻缺少了原本的神韻,城市文化底蘊也在城市發展過程中逐漸消失,這樣就無法讓人們對古文化的追求得到滿足。特別是人文遭到破壞,未能建立完善的保護機制,導致古建筑被利用甚至被破壞,這極大降低了城市發展品位。
2.2歷史品位逐漸消失
在古建筑逐步消失殆盡時,歷史文化品位也會慢慢減少,特別是對于一些研究價值極高的古建筑,比如,我國庭院式組群布局帶來的藝術效果,相比于歐洲建筑,有著獨特的藝術魅力。通常情況下,歐洲建筑是一目了然的,但是我國古建筑宛如一幅動人的畫卷,需要一層層展開來看,很難一眼就將全部看完。在進入我國古建筑后,必須從一個庭院走到下一個庭院,需要走完之后才可看完。比如,北京故宮就是其中的典范。然而隨著我國現代化建筑不斷拔地而起,古建筑在維修保護時還是沾滿了現代化氣息,這導致古建筑的藝術品位逐步消失,對于城市整體發展需要十分不利。
3古建筑表現出的藝術魅力
3.1建筑群體的美
庭院式是我國古建筑群體布局的主要特點,在古建筑群中一般會設置一條中軸線,各建筑以對稱的方式分布在該中軸線兩周。雖然運用了封閉布局,但是人們置身于建筑群中,能夠感受到建筑群內風景各異。另外,統一的顏色也能夠增添建筑的美感,這也是古建筑群體布局呈現出的美。我國古建筑藝術主要發展于封建社會并逐步成熟,其主體是漢族木結構建筑,同時也涵蓋了其他少數民族的經典建筑。我國古建筑是在世界建筑史上延續時間最長、分布地域最廣、建筑風格最明顯的藝術體系?,F代建筑風格中,也有大量建筑運用了古建筑藝術風格,比如,可以利用自然景觀對內部小氣候加以改善,從而創造出安逸的休憩場所。根據西方考古發現可知,古羅馬龐貝古城就有很多立柱支撐結構,建筑周圍環繞著回廊,建筑中部是接雨用的水池。但是我國古建筑庭院布局一般通過引入自然空間的方式,庭院不僅能夠為建筑提供較好的通風采光條件,同時還能夠為建筑空間增添更多的詩意。而在現代建筑中則缺乏這種獨特的文化氛圍,城市在發展過程中也無法將這種獨有的氣質風貌體現出來,很難綜合對藝術加以運用,這是導致古建筑漸漸減少的主要原因。
3.2建筑造型的美
斗拱與大屋頂是我國古建筑的特有標志,其結構相對比較復雜,各類結合在一起形成了古建筑的造型美。屋頂等級明顯的特點也是我國古文化的重要組成部分,其中的硬山、懸山等都將古建筑的美淋漓盡致地體現出來,而山墻與出檐的構造讓對稱的建筑結構得到了美化。同時通過將屋頂輪廓化,應用各種色彩,更進一步增添了建筑的美感。目前,隨著社會科學和自然科學的融合發展,建筑科學在發展過程中不斷開拓新的領域、豐富視野、更加體現了人文關懷,并形成了以人為本的建筑理念。建筑是有豐富的思想的,不是建筑技術、建筑藝術以及建筑材料的隨意堆砌,建筑不僅具備一定感情,同時還要與自然規律相符,滿足人的需求。此外,建筑也不是單純的藝術或技術,而是與養生文化密切相關的綜合性文化。在養生學和建筑學之間,或許會產生一門新興科學,即養生建筑學或建筑養生學。吳良鏞教授說過:“文化是城市和建筑之靈魂”,在技術建設力量與破壞力量不斷增加的同時,現階段面臨的主要問題就是建筑缺乏靈魂。在將各類地形進行組合與分割后,產生不同功能的統一與劃分,比如,人們鍛煉場地要具備平坦的特點,這樣能夠減少人們的消極情緒。對于地形比較陡峭、崎嶇的情況,則適用于愛好追求新鮮刺激的人們,因此通過對人群進行劃分,能夠加強建筑區域內人們的溝通交流,彼此探討鍛煉心得,十分和諧與融洽;還可以對地形上的景觀建筑進行有創意的設計,將地方歷史文化特征凸顯出來,并讓主流元素融入其中,增強人們的親切感。
3.3與周圍環境的和諧美
在古建筑布局時要將建筑融入四周環境空間中,比如蘇州園林就充分借助樹木、假山等來讓建筑物融入環境空間中,這也是“步移景異”的由來。對各種大小不一、四處散落的建筑進行布局,要利用中軸線進行合理布局,比如北京紫禁城就是其中典型的代表。在建筑設計過程中,堅持以人為本的設計理念,特別是在面對各種建筑、人群以及文化的不同需求,同時還要考慮到建筑背景、生活習慣及服務對象等因素。要根據公共建筑空間組合設計多樣性特點,以舒適、健康和安全為前提,合理融入更多個性化的設計,在確保整體感覺能夠被突出的情況下,讓公共空間更具美感和多樣性。
4結語
1.1空間功能設計分析
這座建筑地下2層,地上5層,包括研究室實驗室、辦公室、教室和餐廳以及公共區域。主要的設備以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分為2層,主要是報告廳、教學及共享空間。學生和教師通過公共空間的樓梯到達上下層。每一層中庭都有布置舒適的桌椅供師生們交流,這也是與設計者的協作精神不謀而合。實驗室主要在第2層~第4層的“一”字部分,是由不間斷連續的空間組合而成,這就是考慮到多個研究小組之間的交流而產生的平面布置。實驗室需要采光以及大型設備的運輸,因此條形走廊同實驗室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同時觀賞到室外運動場地而采用的玻璃幕墻,將室外景色引入室內,同時也將室內景色延伸到室外。在大樓中安裝使用聲控燈能合理有效的利用資源。機械系統裝置和低振動試驗室布置在地下室,功能分區合理安排,能有效的減少噪聲的相互干擾。
1.2場地設計分析
建筑的設計充分與場地設計相結合,推廣綠色交通的實施和公共交通的發展。建筑場地附近有5個公交站點,在場地內設有30個自行車位,大樓的內部設有60個淋浴頭,供騎車師生使用。在這種短距離出行模式大力提倡下,進一步強調了低碳交通和低碳出行,滿足師生交通需求的同時也能節約資源,保護環境。該設計減少硬化土地比例,與生態協調發展,師生積極參與,是降低碳排放的有效措施。因此,從康奈爾生命科學研究中心的設計中的種種細節可以看出設計者對環境的崇高敬意。
2建筑節能技術
2.1屋頂綠植與節水
在屋頂設計方面,邁耶在屋頂上種植綠色植物,這些是當地松軟的、具有良好吸水性的植物,它們的優點在于可以保持低溫隔熱,減小屋頂雨水徑流時間,降低排水系統壓力,同時還能吸收二氧化碳并且釋放氧氣康奈爾生命科學研究中心擁有一套高效的廢水回收系統和節約用水的模式,有32%的用水使用低流速設備,配合使用高效的廢水回收系統,使得大樓減少廢水排放高達40%,與同等規模建筑相比每年節水約170萬L。
2.2環保建材及湖水冷卻系統
康奈爾生命科學研究中心在建筑材料和節能技術方面,有超過65%的建筑廢料可以再回收利用,同時有超過60%的木材或者木制品來自森林管理委員會認證的再生林。建筑工程中使用所有的繪畫材料、密封劑和含有粘合劑的地毯含有的有機物都是低揮發性的,這對于使用者的身體健康至關重要。令人矚目的是大樓使用了康奈爾大學擁有先進的湖水資源冷卻系統,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理優勢,減少污染性的制冷裝置,并且減少對礦物燃料的依賴,大大節省了制冷能耗。與傳統制冷相比,大樓每年節水333萬L。生命科學研究中心僅僅是康奈爾大學中的一個縮影。高效的冷卻系統是一種更具成本效益和可靠服務的措施,從長遠來看,在提供優質環境的同時,也為校園制冷方面減少了80%的能源消耗。湖水冷卻系統與之前的制冷相比平均每年節電2000萬kWh,這些節省下來的電量足以供應2500戶家庭使用。在夏季提供制冷的同時,冬季也可以供暖。事實已證明,校園水系統和湖水冷卻系統配合的很默契,二者協同合作且不會相互干擾,通過熱交換器將湖水能量傳遞給校園水系統,熱水自然流動,同時從熱到冷釋放能量,無需額外壓力去驅動。湖水冷卻系統有獨立的監測裝置,保證在從湖水中獲得能量的同時不會破壞湖水環境,在得到能量的同時也不會干擾校園正常的用水。
2.3冷梁技術應用
生命科學研究中心空調通風系統對于整個實驗室亦是重中之重,同時也是一個挑戰。將湖水冷卻系統和空調系統結合在一起,運用新技術,能夠有效的節約能源。在實驗室中使用冷梁系統,有助于實驗室空氣溫度均勻分布和有效節能。簡而言之,冷梁系統是一種對流冷卻技術,把經過處理的新風送入冷梁后,通過噴嘴高速噴射,在冷梁箱體內部形成局部負壓,驅使室內空氣進入冷梁,經冷卻水盤管線冷卻以后,從兩側送風口送入室內。冷梁是由一系列被動的或者主動的設備組成。主動式可以通風、除濕、制冷或者制熱,被動式的只能通過物理原理制冷。水路方面一共是兩個過程:一方面從制冷機到空氣處理機,并且最后再流回制冷機的冷凍水循環的過程;另一方面是流經主動式冷梁制冷水的循環。其中冷凍水循環中的冷水低于制冷水循環中的冷水的溫度,兩個水循環系統通過熱交換器進行熱量交換,最終將室內熱量排放到室外。主動式冷梁冬季則通過空調系統和湖水系統與熱交換器持續為室內供暖??梢钥闯?,冷梁技術具有舒適節能、空間小、低噪聲、易于操作維護簡單的優勢。
3結語