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關鍵詞:采暖地區;居住建筑;節能改造;設計
采暖地區既有居住建筑節能改造,是符合我國經濟發展的趨勢。改革開放以來,我國為了快速發展經濟,建立了許多高耗能高污染行業,雖然帶來了巨大的經濟效益,但同時也帶來了能源消耗嚴重、環境污染等一系列問題的出現,需要我國改變原有的經濟發展方式,逐漸向環境友好型和資源節約型社會轉變。這就需要我們抓住一切可以利用的機會,采暖地區既有居住建筑的改造,可以極大地提高對資源的利用效率,也符合我國新型的經濟發展方式。
1采暖地區既有居住建筑節能的改造要求
首先,采暖地區既有建筑節能改造的要求主要是在建筑的硬件設施上,主要表現在垂直單管系統,應該被逐漸淘汰。應該都使用垂直或水平雙管系統。恒溫閥在使用時也有一定的要求:應該使用三通型恒溫閥;以保證控制的有效性。恒溫閥的裝配應該按照裝配要求進行安裝,還應該做到它的調節特性、溫包、閥頭曲線都應該達到合格標準。能夠正常感應建筑內的濕度,并能做出相應的調控。其次,應該使用具有說明書、許可證明等一系列達標的裝置。改造工程完工之后,還要對這些裝置進行反復調整、實驗,已證實其裝置的性能和使用方式是正確的運用。還應該具有專業的監控設備和專門的監控機構,以方便隨時對裝置進行定期的抽檢和排查。對于不符合使用標準的應該及時予以更換。對于出現不能正常運轉或數據監控不正常的裝置應及時對其進行檢修。最后,室內系統也有一定的要求,具體表現為:應定期熱力復核審計,提供系統改造散熱器的熱量提供數據,然后此基礎上分析熱提供質量是否達到先前計算標準;還應對水壓和出水量進行分析,計算出整個室內熱提供與熱能耗的投入與產出比率,以為更好地分析室內系統供熱的情況,并可以針對出現的問題作出及時的應對[2]。
2采暖地區既有居住建筑節能改造設計的具體實施措施
據有關統計數據稱,中國既有房屋采暖的建筑占總數的29.0%。例如房屋采暖能耗每平方米25.3公斤煤,可以大約計算出東北、西北、華北地區每年就要耗費1670萬噸煤,這些高耗能的采暖方式,會大量的消耗能源。同時由于我國既有居住建筑維護結構多數存在保溫標準低,隔熱效果差等問題,因此對我國既有居住建筑圍護結構進行節能改造成為當前建筑設計中的重點內容。
2.1墻體節能改造設計分析
對墻體的保溫有兩種方式,一種是外墻保溫,一種是內墻保溫。由于墻內外的溫度不同,會使墻面發生裂縫,這就提醒在進行既有居住建筑節能改造的時候要對外墻增加保溫層,通過對外墻的漏點進行保護層的安裝,盡量降低室內外溫度差異,還可以通過增加對室內溫度的監控,防止室內溫度過高,進而導致室內外溫度差異擴大。利用安裝室內熱量檢測儀器,對室內溫度進行及時的監測,調控室內溫度,使其保持在一個穩定的范圍內,并根據室外溫度對室內溫度進行調整。防止室內外溫度差異過大。比如對于外墻節能改造中,可在主體結構外墻的基礎上通過采用掛或粘貼的方式通過鋪設保溫材料,同時在保溫材料的外側涂抹一層保護砂漿或保護裝飾達到保溫的效果,其中圖1為外墻節能改造中常見的構造形式之一。由于我國多數采暖地區既有居住建筑多數為7層以下的磚混結構建筑,并呈現為排式布局,且體型規整,多數建筑的體形系數大約在0.3,而墻體厚度大約為240和370mm,因此在墻體外保溫節能改造設計中,根據節能50%和65%標準規定墻體的傳熱系數0.75W/(m2•K)和0.60W/(m2•K),則建筑外墻的保溫層厚度、外墻構造方式以及導熱系數的確定應根據表1進行判定。
2.2外窗的節能改造
外窗能耗能夠達到建筑總能耗的50%左右,所以對門窗的改造對建筑節能有很重要的作用。當前常用的既有居住建筑節能改造中對于外窗的節能改造主要從增加門窗的密閉性,改變窗戶的材料等措施,以防止建筑熱能的流失與損耗,例如使用一些節能門窗。從房屋的修建著手。在原有窗戶的基礎上再加上一層窗戶,并適當的對兩個玻璃進行調整。還有設計研究認為,既有居住建筑中外窗節能改造中對窗洞口四周墻體的節能改造尤為重要?;诖吮狙芯刻岢隽艘韵聨追N窗洞和窗口周圍墻體節能改造方案。通過對上圖進行分析可以得知,圖2中的方案(a)和圖3中的方案(a)屬于墻體和窗洞同時進行改造,而這種改造方案相對于方案(b)而言,其不僅保溫效果好,同時對節約改造材料和改造成本也具有顯著的作用。但是在實際改造工程中還應根據具體的情況進行具體的分析,以設計出最佳的改造方案,達到節能保溫的效果。
2.3熱源及管網熱平衡改造
首先,我國北方的熱管網較長,而大部分管網的建造時間又比較長,舊管網的使用效率較低。保溫層受到破壞,致使部分建筑的水循環量過大,水供應出現不平衡的局面。應該通過對供熱管線進行直埋,建立健全網絡監控配合人力檢查的熱網監控系統。其次,進行對熱能源提供裝置進行改造,通過對集體供熱總的裝置的改造,和單個居住用戶的分散處理,來得到提高供暖的能源使用效率。最后,通過對室內溫度的監控,利用現代化熱計量儀器,對熱計量的使用和溫度的調控進行合理的安排[1]。對改造成本進行運算,優化改造成本,還有室內、室外供熱系統的成本優化,減少熱量來源的基礎設施改造成本等。具體又可以分為,供暖的能源使用可以細分為天然氣、電費、管理人員的工資以及供熱成本的相關內容。采暖地區既有居住建筑節能改造是一個對人力、物力、財力耗費的工程,但其成果遠比成本要高出很多,然而也不能因為成果顯著,就忽略采暖地區既有居住建筑節能改造的成本,不能顧此失彼,應該合理的控制采暖地區既有居住建筑節能的成本,讓使用者看到采暖地區既有居住建筑節能的成本構成。
3采暖地區既有居住建筑節能改造的益處
3.1采暖地區既有居住建筑節能的成本降低
采暖地區既有居住建筑節能的改造,會在很大程度上減少采暖地區既有居住建筑節能的成本,會減少建筑內外部圍護結構的維護成本,還會降低熱提供系統及維護的成本,降低熱能來源的提供成本。這就可以簡單地用一個公式來表示:供熱成本降低=建筑內外部結構的建設與維護成本降低+室內及小區熱系統改造成本降低+熱源改造成本降低。上述公式主要是根據采暖地區既有居住建筑節能成本降低的具體內容來分的,此外還可以通過供熱成本降低的構成來分,也可用公式來表示:供熱成本降低=水費成本降低+電費成本降低+燃料費降低。由此可見,采暖地區既有居住建筑節能改造的益處,其直接益處就是減少了采暖地區既有居住建筑節能的成本,為用戶節省采暖地區既有居住建筑使用的費用,直接給節能采暖帶來成本上的有效降低[3]。
3.2采暖地區既有居住建筑節能的增益效益
采暖地區既有居住建筑節能的增益效益可以從幾個方面分析:首先是居民采暖費用的降低。采暖地區既有居住建筑的供暖費用是由能源生產價格,運送的費用,銷售的費用相加。采暖地區既有居住建筑節能改造能降低供暖能源運輸當中的能量損失,從而減少運輸過程中的運輸成本[4]。通過對采暖地區既有居住建筑節能的改造,還能增加能源的利用效率,從而在一定程度上減少建筑節能改造能源的成本費用。其次具體的效益有以下兩方面,一方面會減少建筑設施的建設費用。進行采暖地區既有居住建筑供暖費用,在某些方面是和建筑的建設是有聯系的,例如門窗的改造,地板、屋頂的設計,這些兩者都是有交叉的,采暖地區既有居住建筑節能成本的降低,也會減少建筑的費用。會減少對家用電器的使用,空調、電熱扇等家用電器使用的減少,會減少用戶電費的使用[5]。
3.3采暖地區既有居住建筑節能改造的成效
采暖地區既有居住建筑節能的總成本投入。首先,不同采暖的方法會需要不同的投入這而使用熱電聯集中供暖則會使成本增加,這幾種集中供暖都是常見的采暖地區既有居住建筑的供暖方式。每平方米的差額可以達到20元。
4結語
綜上所述,通過對采暖地區既有居住建筑節能改造可以有效地避免供熱能源的浪費,還可以提高采暖地區既有居住建筑節能的供暖效率。另外通過對一些基礎設施進行改造設計,還能提高供暖系統的安全性,從而在很大程度上提高供暖系統的利用率,減少建筑節能的使用成本,增加采暖地區既有居住建筑節能的使用周期。
作者:掌軒 王麗穎 單位:長春工程學院建筑學院
參考文獻:
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[2]沈婷婷.夏熱冬冷地區既有居住建筑節能改造策略研究[D].杭州:浙江大學,2010.
[3]李倩林.北方采暖地區既有居住建筑節能改造管理模式研究[D].西安:西安建筑科技大學,2011.
居住空間是環境藝術設計專業的入門課程,具有極強的應用性和實踐性,其致力于解決小空間中居住的舒適度與便捷性。雖然空間不大,但涉及的問題卻很全,如照明、采光、材料、構造、施工繪圖、通風、設計要素、空間界面處理、人體工程學等。課堂內容較繁雜,增加了學生的接受難度,學生學到的知識也往往很淺薄。在傳統教學模式中,課題選擇多是一些概念性空間設計,沒有添加任何實際施工中常需要處理的問題約束,學生經常為了設計而設計,背離了設計的真正意圖。設計本該是以人的需求為中心,解決實際項目中迫切需要改善的問題進行切入的一系列活動。沒有實踐基礎的調研是沒有辦法找到設計的核心存在問題,也就沒有辦法做出好的設計。創意并沒有那么簡單,其不是憑空想象捏造出來的,一定是大多數人發現了一個共同的問題,試著去解決的最后成果。這種傳統的教學模式本身就是片面的,不利于學生真正了解居住空間設計。這種模式教出來的學生可能連基礎的居住空間設計知識都不了解,既不利于后續課程的教學,也影響學生的實際能力培養。
二、實際工程案例驅動教學模式促進交互式教學
實際工程案例驅動教學模式是一種教與學的模式。傳統教學模式中,教師講、學生聽,是一種被動式的“以教定學”的模式,缺乏交互性。實際工程案例驅動教學模式促進交互式教學,創造了以學生為主體,是一種“以學定教”的主動教學模式,拉近了教師與學生的距離。以實際工程案例為平臺,教師與學生積極參與教學過程,共同解決實際案例中遇到的問題,幫助學生消化教師講授的理論知識。居住空間設計是一門綜合性、實踐性很強的課程,適合引入實際工程案例驅動教學模式。以實際工程案例為課題,需要教師對選題、選址做好課前準備工作,以本土項目為宜。除了引入實際項目為設計課題以外,真正做到教師與學生交互,師生與項目交互,學校企業的交互環環相扣、緊密相連。只有真正協調好各個方面的問題,才能使得實際工程案例驅動教學模式有利于學生的能力培養以及就業。
三、實際工程案例驅動教學模式引入新的教學手法
筆者對課程進行了思考和設計,利用廣州地理環境的優勢,在新的一輪教學中提出以“實例驅動教學”作為教學理念。引導學生在設計進行中不單單考慮理論教學的問題,而是要把實際項目案例引進課堂,讓學生與市場需求直接接觸,以客戶與市場需求為出發點設計出符合需要的作品。課程摒棄傳統模式中一味在課堂上完成教學任務的做法,而是把學生帶到企業項目實地。“實例驅動教學”這一教學模式,使學生從“課堂——工地——課題”每一次循環的學習過程中,認識和能力都逐漸提高,從“基礎理論知識——初級實踐能力——更深入的專業知識——更強的實踐能力——完善的設計作品方案”的遞進式課程安排中,將課堂到現場、理論與實踐緊密相扣,從淺至深、循序漸進強化學生的專業素養與應用、創新能力,完成校企合作的無縫對接。培養學生實際項目的設計思維,經過“實例驅動教學”模式的實踐性訓練后,有能力獨立完成居住空間設計項目,脫離了傳統的理論教學模式,上升為對口設計師培養。
四、實際工程案例驅動教學模式有利于校企合作完善
實際工程案例驅動教學模式有效地結合與開展校企之間的發展合作,通過課堂專業教師的教授與企業中優秀設計人才的進一步現場指導,加強學生的參與性和學習的積極性,提高學生思考問題和解決問題的能力。以新的設計理念和教學手段,適應市場的發展和企業的需求。把學與工完美結合,通過課堂與工地學習、教師與設計師共同教授,使學生對居住空間設計的一系列過程了解熟悉,對材料工藝、設計步驟等實踐能力逐漸增強,脫離不實際的空洞理論教育。想為學生爭取更多的就業機會,就必須提高其專業素質,其中實踐能力的培養尤為重要。居住空間的設計是一門應用性、實操性極強的課程,走出學校與企業共同研究培養學生的實踐能力,是雙贏的策略。
五、結語
關鍵字:高職教育;居住空間設計;教學改革
《居住空間設計》是建筑室內設計專業的核心課程。然而,在傳統教學模式下,課程目標定位較模糊,課程內容安排沒有脫離系統框架,教學評價形式陳舊,學生學習的積極性不高。[1]因此,教學改革勢在必行。在《居住空間設計》課程教學中,教師基于職業崗位能力要求,圍繞家裝企業對從業者提出的各種需求,以此為依據進行教學思路和教學內容的改革,并探索合適的教學案例,力求獲得事半功倍的教學效果。
一、職業崗位能力要求
《居住空間設計》課程對應的職業崗位能力要求。見表1。
二、課程教學思路與內容設計
(一)課程教學思路改革
《居住空間設計》課程是針對室內設計行業中設計、施工管理等崗位所從事的典型工作任務進行分析后,歸納總結出所需的現場勘測、設計、方案表達、方案審核、施工組織管理等能力要求而設置的學習領域。課程參照本行業的專家和企業單位提出的職業崗位群實施了嚴密的職業能力分析,根據福建龍巖和周圍城市對設計行業人才提出的要求(如施工員、設計師和制圖員等職業),以及室內設計職業資格考核要求來明確課程教學內容。(1)以職業崗位分析為基礎,明確職業能力通過深入分析職業崗位,結合職業資格證書對人才在知識、能力和態度方面提出的要求,確定室內設計職業所需要的一系列能力;突出職業活動導向,通過校企合作,以企業的真實項目為工作任務,突出對學生職業能力的訓練,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求,以適應行業企業的發展需要。(2)以工作過程為主線,以真實項目為載體設計學習情境以實際工作崗位流程為依據,基于室內設計工作過程:“承接任務-現場踏勘-資料收集-方案設計(方案構思、圖紙設計、文本制作)-意見反饋”,按工作任務的復雜程度,由易到難,由單一到綜合,選取不同類型的居住空間(單身公寓、三房二廳公寓住宅、獨立住宅及周邊環境)作為學習情境,以真實項目為載體,整合序化教學內容,三個學習情境的設計考慮遞進、包容關系,簡單到復雜,情境2與情境3中包含了情境1的居住空間設計元素運用的內容,并進行了升華。見表2。(3)課程教學實現“教學做”合一每個典型學習情境教學按照“資訊—決策—計劃—實施—檢查—評估”六步驟實施教學,實現“教學做”合一,培養學生創新方法能力的教學目標,教師在整個教學過程中,擔任企業“總工程師”的角色。學生的學習過程是以行動為主的自我建構過程,以項目為載體,在有目標的行動化學習中積累實踐知識、獲取理論知識。[2](4)教學方法根據專業特點進行多元化融合結合多媒體、網絡等現代信息化教學手段實施教學,靈活應用典型案例、小組合作、角色扮演、問題討論等多元化教學法,刺激學生開動腦筋積極思考,以主動姿態參與課堂教學,從而提高教學質量。同時不斷更新和補充課程網絡教學資源,增加微課視頻等,構建一個動態、能增進教師和學生在課內外學習上互動性、有利于開展翻轉課堂教學、更有利于學生在課外自主實踐學習的網絡平臺。[3](5)校企合作,建立課程多元考核評價體系對傳統的評價手段和方法進行改革,教學效果評價采取過程評價方式,突出過程控制,嘗試探索多元化評價體系,即將教師評價與學生評價有機結合,將學校評價與企業評價有機結合,將知識技能考核與職業素質考核有機結合,構建起一張疏而不漏的考核大網。此外,考核成績要兼顧實際項目完成情況、項目實施過程評價、方案成果評價等幾個重要因素,還要將職業素質考核貫穿到所有環節中。
(二)課程教學內容課程內容
選取不同戶型作為學習情境,依托現實生活中的設計項目,共編排小戶型公寓式住宅、大戶型公寓住宅、獨立住宅及周邊環境3個學習情境,結構與要求如表2、表3、表4。學習情境的難度遵守了循序漸進的原則,在情境項目訓練中融入職業行動領域的工作過程,這樣一來,雖然學生面臨的每個任務是動態的,但是完成任務的過程是有相似之處的,均包含“承接任務-現場踏勘-資料收集-方案設計(方案構思、圖紙設計、文本制作)-意見反饋”等過程。
三、課程考核評價方式
《居住空間設計》課程為全面考察出學生的學習表現,采取過程性評價。結合具體的內容難度,對每個學習情境賦予合適的分值,然后進行成績累計,實行綜合性評價,具體操作辦法如下所示:其一,全課程分為3個學習情境,完成每個學習情境之后,結合每組學生的學習表現(比如學習態度、合作精神、職業操守等因素)明確科學合理的考核標準,然后綜合應用四種評價方式(個人自評10%、小組互評20%、校內教師評價40%和校外指導教師評價30%)對學生成績進行綜合評定,以此對學生的職業素養和職業能力進行全面考核,并與室內設計師職業標準接軌。其二,過程性考核各評價指標權重分為工作紀律態度10%、團隊合作15%、方案設計能力30%、圖紙表現情況30%、方案匯報15%。先由任課教師和小組負責人組成考核評定小組,項目組長結合考勤情況、完成質量等綜合評定學生個人成績。其三,學期總評成績評定:總評成績=過程性考核成績總分70%+期考成績30%通過對課程教學內容、目標等進行改革,將企業的真實案例應用到學習中,很好地激發了學生的學習興趣。[4]同時,增強學生的設計創造意識,能夠承擔各類不同戶型的公寓式住宅、獨立住宅及居住區周邊環境等設計項目的設計工作,實現與企業無縫對接。
作者:倪 蕾 吳海燕 郭 華 單位:閩西職業技術學院
參考文獻:
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[2]薛棟.基于項目課程的高職機械制圖課程改革研究[D].天津:天津理工大學,2011
關鍵詞:老齡化;老年人;老年居住建筑
中圖分類號:[J59] 文獻標識碼: A
1、前言
人口老齡化是21世紀全球共同面對的一個重大社會問題,也是21世紀人類社會發展的主要特征。通過對世界衛生組織(WHO)2012年《世界衛生統計年鑒》中的資料數據進行分析可以發現,全球除了東地中海地區和非洲地區,其他地區都已經進入老齡化社會,尤其以歐洲區域最高,達到20%。在這個區域中,德國、希臘、瑞典和瑞士老齡化率分別達到了26%、24%、25%和23%,也就是每四個人中就有一個老人。東南亞地區,日本老齡化率已達到30%,是世界上老齡化率最高的國家。我國在1999年進入老齡社會后,人口老齡化不斷加快。2010年第六次人口普查顯示,60歲及其以上人口為1.77億人,占13.26%,比2000年上升2.93%。預計到2020年,60歲以上人口將達到2.4,占當時人口的16%,進入老齡化。老年人對綜合養老社區的需求量,不斷的增長。
我國《老年人權益保障法》提出的“老有所養、老有所醫、老有所為、老有所學、老有所樂”的五項目標,以“養”字為首,養的基本條件要有適合的居所,因為老年人的生活內容主要是依托于居所空間環境來實現的,所以,老年居住建筑是老齡安居環境的物質基礎,是確保老年人“老有養,老有所居” 充分享有居住生活自主、舒適和安全的空間環境。由于老年人個體的健康狀況、家庭條件、以及社會、經濟與文化背景的千差萬別,不同老年人對居住環境和居住建筑具有不同的需求。這就要求老年住宅建筑應形成能適應社會多樣化需要的,其服務功能具有一定科學分工組織的建筑體系。
2、老年人居住特征分析
新修訂的《老年人權益保障法》將關心老年人的精神需求納入法律范疇,引起了全社會極大的關注。老年人精神需求主要是指老年人獲得人格尊重、情感支持和心理慰藉的需求,是養老需求的重要內容。
孔子曾對人的一生作過經典總結:“三十而立,四十不惑,五十知天命,六十耳順,七十而隨心所欲不逾矩”。這是指人的心理成長,也可以說是智慧積累的過程。當今世界早已進入信息化、科技化時代,繁重的體力勞動將逐步被腦力勞動所取代,而積累了“一甲子”以上豐富人生閱歷的老年人群體,恰恰在50―60歲之間退休。人們一旦退休,退出的不僅僅是工作崗位,還有社交圈子、主流社會,總之就是被邊緣化了。而目前國內無論是哪一種養老模式,普遍存在著重物質輕精神、重硬件輕軟件的傾向,所謂的“老有所養,老有所為,老有所樂”成為了一句很難實現的空口號。
老年人是老年人居住建筑的主體,老年人的人進入老年以后,由于在生理、心理和社會等方面都發生了巨大的變化以及在生活結構上產生重大轉折,導致老年人對環境的感知、判斷、理解有所差異。老年人居住特征主要表現在心里、生理和行為上的變化。
老年人生理機能如聽、說、讀、寫等方面的能力都會隨著年齡的增長而逐漸減退,老年人對自身安全的維護能力也相對減低。正式由于身體機能的改變,老年人情緒較易波動、易自卑、易激動、易敏感多疑,易固執。情緒是心理能力的反映,直接影響老年人的心理變化。綜合這些特征變化,我們可以將老年人分為自理老人、介助老人和介護老人三大類,不同類型的老年人對居住建筑需求也不相同。
3、老年居住建筑定義
在我們的觀念中尊老敬老是中國的傳統美德,但其實在世界各地都有著尊老敬老的傳統,老年居住建筑自古便存在于世界范圍之內。然而,老年居住建筑并沒有一個明確的定義。在傳統的觀念中,敬老院、養老院、老年公寓這一類建筑是屬于老年居住建筑的范疇,但隨著老齡化的不斷加速和社會的發展,狹義的老年居住建筑已經不能滿足日益增長的老年人的數量。當前,應對人口老齡化而提倡的適老性住宅、多代居和毗鄰居住模式下的老少混合型住宅應當劃分到老年人居住建筑的范疇之類。本文論文對老年住宅建筑的定義主要借鑒同濟大學姚棟的觀點。老年居住建筑,是指以老人或者老人家庭為主要使用者,為其設計(或改造)的居住建筑。以專門針對老年人設計的住宅建筑為主體,同時包含以下兩種類型:一種是包含有針對老年人家庭生活設計的常態住宅,另一種是醫療功能與居住功能復合的護理之家(慢性病醫院)等其他建筑。也就是說,本論文對老年居住建筑的定義實際上分為以居住為主和以療養為主的兩大類。
4、老年居住建筑分類
我國《老年人權益保障法》提出的“老有所養、老有所醫、老有所為、老有所學、老有所樂”的五項目標,以“養”字為首,養的基本條件要有適合的居所,因為老年人的生活內容主要是依托于居所空間環境來實現的,所以,老年居住建筑是老齡安居環境的物質基礎,是確保老年人“老有養,老有所居” 充分享有居住生活自主、舒適和安全的空間環境。由于老年人個體的健康狀況、家庭條件、以及社會、經濟與文化背景的千差萬別,不同老年人對居住環境和居住建筑具有不同的需求。這就要求老年住宅建筑應形成能適應社會多樣化需要的,其服務功能具有一定科學分工組織的建筑體系。因此,有必要對老年住宅建筑進行分類。1986年國際慈善機構(HTA)制定的標準把老年居住建筑按收住老人的健康狀況和應提供的服務水平分為七類(表1)
表1國際慈善機構(HTA)老年居住建筑分類法(1986年制定)
分類 住戶所需提供服務程度
1 非老年專用或用作富有活力的退休和退休前老人居住的住宅。他們有生活自理能力,因而可獨立生活在自己的寓所中
2 可供富有活力、生活基本自理,僅需某種程度監護和少許幫助的健康老人居住的住宅。包括經過專門改造的原來居住的住宅
3 專為健康而富有活力的老人建造的住所,附帶幫助老人基本獨立生活設施,提供全天監護和最低限度的服務和公用設施
4 專為體力衰弱而智力健全的老人建造的住所。入住者不需醫療護理,但可能偶然需要個人生活的幫助和照料。應提供全天監護和需要時的膳食供應
5 專為體力尚健,而智力衰退的老人所建的住所。入住者可能需要某些個人生活的監護和照料。公用設施同4類,但可按需另增護理人員
6 養老院,專門為體力和智力都衰退,并需要個人監護的老人所設。入住者中很多生活不能自理,因而住所不可能是獨立的,可為住者提供進餐、助浴、清潔和穿衣等服務
7 護理院,入住者除同6外,還有患病,受傷的臨時或永久的病人。這類建筑應有注冊醫護機構,住房幾乎全部應為單床間
資料來源:HTA居住建筑分類法
由表不難看出,HTA雖然將老年建筑分為七大類,但是結合前文對老年居住建筑的定義可以看出,實際上也是分為兩大類,即:以居住為主導的老年住宅和以護理為主導的養老設施。老年住宅是指供以老年人為核心的家庭居住使用的專用住宅。老年人住宅以套為單位,普通住宅樓棟中可配套設置若干套老年人住宅。老年人住宅可以單建也可和一般住宅的共建,與社區老年人設施配合共同構成家庭供養型老年居住建筑,主要包括多代居和空巢居兩種。養老設施則是為無條件在家養老的老年人提供社會化養老服務(包括居住、供餐、醫護和康樂等)功能的建筑設施)主要有托老所(站)、老年公寓、養老院、護理院、安懷(醫)院五種。
基于以上老年居住建筑的定義和分類,本文作者將老年人居住建筑分為兩大體系五大類,兩大體系即以居住類和療養類兩大老年人居住建筑體系,五大類即一般普通住宅、多代居、老年公寓、護理院和療養院五大類。
5結語
目前我國老年人居住建筑形式多樣,包括:集中建設的老年人社區;普通社區配建的老年人住宅;依托社區養老服務,獨立建設,老年人集中居住的公寓;以及養老設施用地內建設的居家型老年人公寓等。盡管形式、名稱有差異,但其根本目的都是為了實現“老有所居”的社會目標,對老年人居住建筑進行定義和分類研究,對我國老年居住建筑的實踐和研究有著積極的意義。基本功能及安全、衛生要求是一樣的,本規范對這些設計的基本要求做了明確的規定,故本規范適用于全國城鎮專為老年人設計的居住建筑及其外部環境。改建和擴建的各種類型的適老性住宅,可參照本規范進行設計或預留改造條件。
參考文獻;
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[4] 姚棟.當代國際城市老人居住問題研究[M].南京.東南大學出版社
[5] 《老年人居住建筑設計規范》
關鍵詞:住宅建筑;規劃設計;建筑節能;體形系數
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
隨著我國城市化進程的加快,城市建筑的規模不斷擴大,建筑能源消耗也隨之持續增加,如何減少建筑能耗,建造節約型建筑成為了建筑設計行業關注的焦點。同時,住宅建筑能耗是建筑能耗的重要組成部分,研究住宅建筑規劃中的節能顯得尤為重要。建筑規劃與設計的合理性直接決定著住宅建筑的節能效果,決定能否為居住者提供舒適健康的節能建筑[1]。本文著眼于住宅建筑的規劃階段,分析對建筑能耗影響較大的參數,主要包括:建筑體形系數、建筑物的朝向、復式建筑等,希望為住宅建筑的規劃設計提出指導意見。
建筑體形系數
我國《民用建筑節能設計標準》(JGJ26-95)中規定,建筑體形系數 S 指“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”,如下所示:
式中,S為建筑體形系數,F0為建筑的外表面積(m2),V0為建筑體積(m3)。此式表明:體形系數是單位建筑體積占用的外表面積,反映了一棟建筑體形的復雜程度和圍護結構散熱面積的多少,體形系數越大,體形越復雜,其圍護結構散熱面積就越大,建筑物圍護結構傳熱耗熱量就越大。因此,建筑體形系數對建筑能耗影響顯著,有研究資料表明,體形系數由0.4減少到0.3,圍護結構傳熱損失可降低25%,全年采暖空調能耗可減少13%[2]。以下就體形系數中幾個重要的參量對建筑能耗的影響進行討論。
(1) 體形形態:由于形狀不同,建筑所受太陽影響程度及建筑室內外通過外墻表面的熱交換情況將有所差異。針對各種不同體形形態的參量描述,按節能效果優劣的建筑設計順序依次為:圓、多邊形、正方形、長方形、三角形。圓和多邊形為推薦建筑形狀,而三角形對節能較為不利。
(2) 建筑進深:當建筑物的高度H固定時,建筑進深X與建筑長度Y對建筑體形系數S的影響效果相同。建筑長度Y增大會導致外表面積太大,體形系數相應很大,不利于節能和節地,應加以限制。因此,這里討論進深對建筑節能的影響,隨著建筑進深X的增大,體形系數S逐漸減小最后趨向于一個定值()。在同樣滿足采光、通風及一定室內景觀要求的情況下,進深適當增大到12.6m 左右,能大大改善室內熱環境,降低體形系數,并且與小進深住宅相比,節能節地,還可以降低建筑造價[3-4]。
(3) 建筑總高度H:建筑體形系數S隨著建筑總高度H的增加而減小,建筑采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗也隨之減小,體形系數S對建筑采暖能耗的影響明顯大于對空調能耗的影響。建筑總高度H對低層建筑、多層建筑和中高層建筑的體形系數影響非常大(期間體形系數S降低 40%~60%),而對其他建筑的體形系數影響卻較為有限(期間體形系數S降低 2%~10%)。
(4) 建筑層高h:類似于建筑總高度H,建筑體形系數S隨著建筑層高h的增加也逐漸減小,兩者之間呈線性負相關關系。同時,隨著建筑層數增加,層高h對體形系數S的影響越來越小,對低層建筑的體形系數影響最為明顯。
建筑朝向
對節能住宅而言,選擇合理的建筑朝向是需要著重考慮的問題。建筑物的朝向對太陽輻射得熱量和空氣滲透耗熱量都有影響。在實際運用中,當根據日照和太陽輻射已將住宅的基本朝向范圍確定后,在進一步核對季節主導風時,會出現主導風向與建筑朝向形成夾角的情況。從單棟住宅的通風條件來看,房屋與主導風向垂直效果最好。但是,從整個住宅群來看,這種情況并不完全有利,而往往希望形成一個角度,以便各排房屋都能獲得比較滿意的通風條件。
從長期實踐經驗來看,南向是全國各地區都較為適宜的建筑朝向。但在建筑設計時,建筑朝向受各方面條件的制約,不可能都采用南向,這就應結合各種設計條件,因地制宜地確定合理建筑朝向的范圍,以滿足生產和生活的要求。
復式建筑
隨著我國居民消費水平的逐步提高,購房者的消費觀念更趨理智,對居住的質量要求也大大提高,在住房選擇上更趨向多元化和個性化,多種新型的特色住宅模式開始進入住宅市場。比較適合中青年家庭的復式戶型比起普通的平面戶型來空間形式更為豐富,變化多樣,能融入更多的創意體現個性,價格相對偏低,己成為購房者比較喜愛的房型,圖1所示為某復式住宅戶型結構。
圖1 典型的復式住宅戶型結構
然而,不管任何類型的組合方式,復式建筑的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗都比普通建筑的能耗值要高,其中復式別墅的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗分別比普通別墅的高出 2.60Kw•h/、2.84Kw•h/和 5.44Kw•h/,而 18+1頂層復式建筑的采暖能耗、空調能耗和建筑總能耗分別比普通 18+1 建筑高出0.13Kw•h/、0.32Kw•h/和 0.45Kw•h/,因此復式建筑設計并不利于住宅的節能控制。
結語
住宅建筑規劃和設計的合理性決定著居住建筑的節能效果,決定了能否為居住者提供舒適健康的節能建筑,本文分析了對建筑能耗影響較大的幾個因素。在人們對于居住環境要求越來越高的現代社會,建筑規劃與設計時既考慮到滿足人們基本需要,有通過改良影響建筑能耗的因素,可以達到降低建筑能耗
參考文獻:
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本期特別策劃的主題是“建設城鄉均衡受益的社會化養老服務體系”,這是當前城市內涵建設的聚焦重心,為此本刊約請了12位專家學者分別從居住環境適老化法規、老齡社會環境規劃管理、特大城市養老設施發展短板、社區養老供需矛盾化解、破解老人失能危機、醫學人文語境下老齡護理等角度對老齡化社會進行了基于統計數字的問題剖析,為當前突破城鄉養老瓶頸提供了多元化的解決渠道。
導讀:城市居住環境是老年人居家養老的重要空間載體。然而由于對人口老齡化問題的認識和準備不足,我國城市居住環境的適老化水平普遍較低,相關的法律法規體系建設基礎薄弱。根據預測,我國人口老齡化的高峰將于2050年左右到來,亟待通過建立、健全科學的政策和法規體系為建設老年宜居環境做出積極的應對。
老齡化的增速之快與程度之深是21世紀初中國人口結構的重要現象。2013年底,中國60歲以上的老年人口已突破2億,占人口總數的14.8%。預計至2050年左右,我國的老年人口將達到4億,占人口總數的1/3,全面進入深度老齡化階段(中國財政政策報告,2011)。人口結構的變化不僅對我國的社會、經濟和持續發展具有重大影響,也對城市住房和人居環境的建設提出了新的要求。
然而從我國的實際情況來看,由于以往認識和準備不足,無論是基本的法律法規,還是具體的住房政策與環境建設技術規定等條件均未發展成熟,政策法規體系建設和基礎研究均滯后于人口老齡化的發展。
一、建成環境領域相關法規體系綜述
(一)國家法律和政府行動
《老年人權益保障法》(1996)是“為保障老年人合法權益,發展老年事業”制定,為老年公民享受所有社會保險、社會救濟和醫療衛生事業的基本權益提供法律依據和制度保障。2012年,“宜居環境”建設內容首次出現在國家經修訂頒布的《老年人權益保障法》中,針對城市建設中的公共服務設施、工程建設標準體系、城市環境無障礙建設、老年宜居社區建設四個方面,明確提出了老年宜居環境建設的責任主體和建設原則。這一年,中國60歲以上的老年人口規模已逼近2億,全國60歲及以上人口占總人口的14.3%,比全國預期進入老齡化社會時間(1999年)遲了12年。部分較早步入老齡化的中國城市在居住環境方面出現的適老化矛盾早已凸顯,如老年人的住房困難、居住條件惡劣、出行困難、養老機構缺乏等。
2013年以來,養老問題得到了國家和地方的普遍重視?!蛾P于加快發展養老服務業的若干意見(國發z2013{35號)》、《關于加強養老服務設施規劃建設工作的通知(建標z2014{23號)》等文件明確要求建立“以居家為基礎、社區為依托、機構為支撐的,功能完善、規模適度、覆蓋城鄉的養老服務體系”。為此,住房和城鄉建設部于2013年專門將“涉老設施規劃建設標準關鍵技術和標準體系研究”列為標準研究課題,著手對我國養老服務設施規劃建設相關的標準進行梳理、修訂和補充,以期形成相對完整的技術標準體系,規范并指導我國各類養老服務設施和居住環境的規劃建設。從具體行動上看,2010年以來,北京、上海、廣州、成都、杭州等地開始編制“城市養老設施布局專項規劃”,將民政、醫療衛生和規劃管理部門的聯動和管理加以機制上的創新,并關注社區平臺上多項養老服務的有效整合。但在具體行動中,缺乏相應技術指導和依據的問題逐漸暴露出來。
(二)相關法規與技術標準
老年人的各種機能隨著年齡的增加而退化,活動空間不斷縮小,對居住環境和社區服務的依賴性日益增強。[1]然而由于長期缺乏重視,我國城市住區在環境的彌補性建設和服務設施的支持性供給方面普遍欠賬較多,相應的法規和技術標準體系建設幾近空白。
從表1所列部門規章和技術標準體系中不難看出,現有國家和地方有關老年人居住環境的技術規范與建設標準主要關注養老院、敬老院和福利院等特殊老年建筑,對居家養老政策主導下大眾性養老基地建設的技術準備不足。這不僅導致存在大量適老化改造需求的既有住區更新改造工作無法得到有效指導,也難以為新建居住環境的規劃建設提供必要的引導和技術支持。
二、相關規范與技術標準分析
(一)規范類別
現行的國家技術規范中,主要有四類規范涉及到老年人居住與服務的設施和環境建設,分別是:無障礙設計老年人建筑設計、居住區規劃和老年人設施規劃(表2)。2012年,新版無障礙設計規范對城市廣場綠地、道路、居住區、居住建筑的無障礙建設提出精細化的技術規定,是迄今與城市居住環境適老舉措關系最為密切的行動。
(二)技術內容
從目前施行的技術標準看,《住宅建筑規范》(GB50368-25)、《城市居住區規劃設計規范》(B50180-93)(2002年版)等規范內容中對老年人的需求雖有一定涉及,但無論是內容的完善程度方面還是相關規定的深度方面均明顯不足。[2]而專門為老年人的建筑設計與實施規劃因為有明確的適用對象,在規劃設計和建設標準的制定上有較為深入的考慮。[3]迄今為止,尚無相關國家技術標準對大眾性居住環境的適老性能提出明確的規范化要求。
1.場地規劃
相關技術規范關于老年人的相關規定涉及規模配置、布局選址、道路交通和場地設施四個方面,主要來自對老年人居住建筑的相關規定。
在規模配置、布局選址方面,針對老年人居住建筑的設施配套、建筑密度、規劃結構等內容進行規定,還針對基地地質的選擇、遠期發展余地、周邊環境要求做出了說明。道路交通方面,對居住建筑物、居住道路環境的無障礙設計范圍和設計標準提出要求,例如坡道、出入口、老年人停車位寬度、坡度和路面材料的細化。場地設施部分則要求居住建筑周邊為老人提供安全、舒適的活動場地、休憩設施及綠化。
2.配套設施
配套設施方面主要是對各類老年服務設施提出布局選址、層級劃分、指標配置等要求(表3),《城市公共設施規劃規范》(GB50442-2008)、《老年人居住建筑設計標準》(B/T50340-2003)、《城市居住區規劃設計規范》(GB/50180-93)(2002年版)、《城鎮老年人設施規劃規范》(GB50437-2007)、《社區老年人日間照料中心建設標準》(建標143-2010)等都對老年配套設施有所設計,包括在居住區公共服務設施各項目的設置中對養老院和托老所進行的規定,并強調居住區內的老年人設施宜靠近其他生活服務設施,統一布局,但應保持一定的獨立性。
3.建筑設計
涉及建筑設計的標準內容可以歸納為面積配置、交通通道、房間設計和室內環境。面積配置方面,主要對老年人住宅、公寓和養老院的居室設計標準做出了規定,同時也給出了配套服務用房的配置標準。室內交通方面,對居室內部空間的設計進行了較詳細的說明,例如應建設符合老年體能心態特征的緩坡樓梯、電梯,設計尺寸必須保證輪椅和急救擔架進出方便等。老年人居住建筑對基本功能空間,包括老年人日常生活使用最頻繁的起居室、臥室、衛生間、廚房和陽臺等的尺寸和設計要求進行了規定。裝修部分在選用裝修材質的色彩、采光、通風、隔聲、隔熱保溫方面均有所考慮,強調細節設計要配合老年人日益衰退的感官知覺。
三、地方行動
近年來,經濟發達地區的一些城市在推進居住環境適老化方面做出了有益的嘗試。以上海為例,為了響應國家發展居家養老的政策,以市民政局和市老齡辦為核心,陸續出臺一系列旨在促進居家養老服務設施和環境建設的地方政策(表4)。其中,2013年之后出臺的尤以老年宜居環境為重點的相關政策,進一步推進居家養老工作的階段性落實和完善。
與此同時,上海地方標準《城市居住地區和居住區公共服務設施設置標準》(DGJ08C55C2006)對居住區內不同級別的養老服務設施提出指標要求(表5)。為推進養老服務設施的落實與土地供應,2014年上海市出臺《上海市養老設施布局專項規劃(2013-2020)》,對于社區居家養老服務設施的規劃原則與配建標準提出要求(表6),進一步規范引導全市居住區養老服務設施與居住環境建設。
四、我國老年宜居環境法規體系亟待完善
對老齡化程度較高的發達國家的觀察無一例外地表明,在發展過程中逐步形成完善的老年宜居環境建設的政策和制度體系是應對老齡化趨勢的基本舉措。這個體系由不同的部門和機構相互配合,并由前后銜接的系列政策逐步推進。
(一)建立、健全保障老年人居住生活質量的法規體系
首先,通過立法、設立國家層面或地區層面的建設戰略或目標等方式,將物質空間建設納入到政府管理的范圍內,從國家和地方層面制定相應政策,鼓勵探索以居家養老為主導、社區養老為基礎、機構養老為補充的養老住房機制。通過政府投入、老年住房開發的政策支持和建設指導,形成老年住房的良性供應體系。以居家養老為重點,提高住房的可支付性。[4]對中低收入的老年居民提供住房補助或動遷安置政策。向收入偏低的老年人家庭提供技術服務和社會志愿者服務,以改善環境的適老性能。[5]
其次,將養老服務與老年人居住環境在政策實踐層面進行銜接。例如,向老年人密集的社區提供日常生活輔助幫助和社區醫療費用的減免服務。通過提供針對需求的為老服務,令老年人切身感受到生活質量提高,同時給未來的老年人提供安心原居安老的社區基礎,為整體社會住房體系的穩定發揮積極作用。
(二)完善老年宜居環境建設標準規范
對老年人的居住和社區環境進行全面而深入的考慮。首先,引導和強化住宅建設中的通用設計和適老化設計,規范房地產市場的開發,加大對新建房地產項目的監管,從源頭做好適應老齡化需求的政策與技術準備。其次,從社區居住環境的適應性、合適住宅的選擇性、服務設施的可達性、道路等的可識別性和新技術的應用等方面,以老年人生活的角度提出建設要求。[6]其三,探索在既有住宅區中為老年人創造彌補性、支援性環境的途徑,維持老年人獨立生活的能力和讓老年人參與更大范圍的社會活動。[7]其四,在通用性設計推動下,適老化從專為老年人使用或服務的設施舉措擴大到面向普通住宅和住區的廣義居住環境,為今天和未來的老年人構建適老環境的保障空間。
(三)創新老年社區研究與管理模式
適宜老年人的居住環境,不僅需要體現在硬件措施方面的相應舉措,也需要通過改善社區管理模式提高整體適老化水平。為了確保社區與各項老年服務設施的建設、管理及運作順暢,需要民政、衛生及計劃生育、規劃及土地管理等多個部門相互協作。[8]同時,面對巨大的需求和資金壓力,相關責任部門應引入創新機制,逐步開放老年住房、養老社區、養老服務市場,采取公建民營、民辦公助、補助貼息等多種途徑,引導和支持社會力量參與。
五、結語
根據預測,我國人口老齡化的高峰將于2050年左右到來,亟待通過建設、健全科學的政策和法規體系加以統籌應對。建立一個具有前瞻性的法規系統,不僅有助于擺脫當前局部、應急式的政策困境,也是養老事業健康發展的重要前提,更承載著人們對未來的信心。
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關鍵詞:公共建筑,節能設計,判定方法
一、前言
在公共建筑節能設計中,只要設計建筑的體形系數、窗墻面積比、各外圍護結構的傳熱系數及窗戶的氣密性等各項指標都滿足《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)規定的要求時,就可直接判定該設計建筑為節能的公共建筑;當設計建筑的體形系數、或窗墻面積比、外圍護結構的傳熱系數及窗戶的氣密性,只要其中之一不滿足要求,就要通過該設計建筑的參照建筑(各項指標都滿足標準要求,且建筑平面、建筑面積、使用功能要與設計建筑保持一致),并計算出參照建筑的耗熱量指標。再調整設計建筑外圍護結構的保溫性能、并計算調整后的設計建筑的耗熱量指標,使之小于或等于參照建筑的耗熱量指標,在這種情況下同樣可以判定調整后的設計建筑為節能建筑設計。
但是,要反復地對設計建筑外圍護結構保溫性能的調整,計算出耗熱量指標,并達到標準的要求,顯然是很繁鎖的。標準中是采用專用的計算軟件來完成。
另外,《公共建筑節能設計標準》中,沒有明確規定公共建筑內部得熱的指標,這就難于實現耗熱量指標計算結果的唯一性。
2006年9月,遼寧省建設廳對全省的在建節能建筑進行了較全面的檢查,發現有的(縣級市和縣)設計院已采用了標準指定的計算軟件,但氣象參數卻是取的外市的值,據說是數據庫中沒有找到當地的氣象參數。
在《公共節能建筑耗熱量指標探討》(《墻材革新與建筑節能》—2006年第5期)一文中,我們分析了設計建筑耗熱量指標的隱藏、參照建筑中耗熱量指標的復現、參照建筑與設計建筑的相關條件及滿足這些條件的計算方法。文中雖然提及了耗熱量指標可按《民用建筑節能設計標準》中的計算方法進行,但未強調原公式應進行適當改造,如室內得熱已不是居住建筑的3.8W/㎡了,空氣滲透耗熱、空調耗能等都與普通居住建筑有較大的差別。
無論是采暖耗熱量、通風氣耗能量、空調耗能量,都要通過建筑的外圍護結構,本文就想抓住這個實質,尋求一種簡易的計算方法使之迅速對設計建筑進行節能設計判定。
二、標準對耗熱量指標的要求
在《公共建筑節能設計標準》中規定:當設計建筑的體形系數、窗墻面積比、外圍護結構的傳熱系數、窗戶的氣密性,外圍護結構的傳熱系數等,只要有其中之一不滿足標準要求時,就要對該設計建筑的參照建筑(參照建筑與設計建筑應滿足標準中規定的相關條件)進行耗熱量指標的計算,并調整設計建筑外圍結構的保溫隔熱性能,使設計建筑(調整后)的耗熱量指標小于或等于參照建筑的耗熱量指標,同樣可以判定該設計建筑(調整后的)為節能建筑設計。即滿足(1)式的要求:
qH≤q1H(1)
式中 qH——設計建筑(調整后的)耗能量指標,W/㎡;
q1H——參照建筑的耗能量指標,W/㎡。
這里的qH和q1H ,包括采暖、空調、照明、通風、換氣等的能耗,所以把標準中的耗熱量指標改為耗能量指標。
設計建筑(調整后的)和參照建筑的耗能量指標可寫成(2)式和(3)式:
qH= qH·T+ qK·T+ qZ+ q1NT+ q2NT- qI·H(2)
q1H= q1H·T+q1K·T+ q1Z+ q11NT+ q12NT-q1I·H (3)
式中 qH和q1H—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的耗能量,W/㎡;
qH·T和q1H·T—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的采暖傳熱耗能量,W/㎡;
qK·T和q1K·T—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的空調傳熱耗能量,W/㎡;
qZ 和q1Z—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的照明耗能量,W/㎡;
q1NT 和q11NT—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的采暖換氣耗能量,W/㎡;
q2NT 和q12NT—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的空調換氣耗能量,W/㎡;
qI·H和q1I·H—設計建筑(調整后的)和參照建筑單位建筑面積的室內得熱量,W/㎡。
將(2)式和(3)代入(1)式,并考慮設計建筑(調整后的)和參照建筑都在同地、同氣候條件、相同的使用功能等因素,有:qI·H= q1I·H;qZ =q1Z;q1NT =q11NT;q2NT =q12NT。將(1)式兩端消去相等的因子,則(1)式變為:
qH·T+qK·T≤q1H·T+q1K·T(4)
式中符號同(2)、(3)式。論文參考。
由(4)式可以看出,只要設計建筑(調整后的)和參照建筑的外圍護結構的傳熱(包括采暖和空調的)能耗,滿足(4)式要求,就可判定設計建筑(調整后的)為滿足標準要求的公共節能建筑設計。(4)式的實質是只需分別計算出設計建筑和參照建筑外圍護結構的傳熱耗熱總量再除以建筑面積就能求得傳熱耗熱量指標,這就在很大程度上減少了設計人員的計算工作量,而且可以不用專門的計算軟件就可以進行計算和節能設計的判定。
三、“瓦度數”判定法
從(4)式可以看出,要對設計建筑(調整后的)和參照建筑外圍護結構的傳熱耗能量進行計算,還可以進一步簡化。因為設計建筑(調整后的)和參照建筑的建筑面是相等的,且氣象參數是相同的,建筑標高為±0.00m以下的保溫隔熱作法(都按標準要求設計)也可以完全一致,這些相等的、相同的、完全一致的因素,同樣可以從(4)式中消除這些相同或相等的因子,就會使計算更簡便,而且同樣能達到判定的準確性。為此,須把(4)式展開,以便進一步化簡。
設計建筑(調整后的)和參照建筑在采暖和空調中的單位建筑面積的傳熱耗能量可表示為:
qH·T=(ti-te)(∑KiFi)/A。(5)
qK·T=(tse-tsi)(∑KiFi)/A。(6)
q1H·T=(ti-te)(∑K1iF1i)/A。(7)
q1K·T=(tse-tsi)(∑K1iF1i)/A。 (8)
式中 ti和te——采暖期室內設計溫度和室外空氣平均溫度,℃;
tsi和tse——空調期室內設計溫度和室外空氣平均溫度,℃;
Ki和K1i——設計建筑(調整后的)和參照建筑各外圍護結構(與傳熱面積對應)的傳熱系數,W/(㎡·K);
Fi和F1i——設計建筑(調整后的)和參照建筑各外圍護結構(與傳熱系數對應)的傳熱面積,㎡;
i—1,2,3,……,
A。——設計建筑(調整前、后的)、參照建筑的建筑面積都是相等的,㎡。
其它符號同(2)、(3)式。
在(6)式和(8)式中,夏季空調和冬季采暖在外圍護結構中的傳熱方向是相反的,所以把“-(tsi-tse)”變成了“+(tse-tsi)”。
將(5)、(6)、(7)、(8)式,代入(4)式,提出公因式,并消去不等式兩端的相同因子,則(4)式變為:
∑KiFi≤∑K1iF1i(9)
式中符號同(5)、(6)、(7)、(8)式。論文參考。
從(9)式可以看出,只要設計的公共建筑(調整后的)與參照建筑滿足(9)式的要求,就可判定該設計建筑(調整后的)為節能的公共建筑設計。
從(9)式的量綱分析可以得出其單位為W/K或WK-1,將此單位前面的數值簡稱為“瓦度數”(或稱“瓦度值”),并用符號Wd表示,以便于在圖表中書寫和對話交談。
用(9)式分別算出設計建筑(調整后的)和參照建筑的Wd 值,并進行比較,就可以很方便地對設計的公共建筑進行節能設計判定。
根據《民用建筑節能設計標準》還應引入傳熱系數的修正系數εi 以修正太陽輻射和天空輻射對建筑外圍護結構傳熱的影響。則(9)式變為:
∑εiKiFi≤∑εiK1iF1i(10)
從(10)式可以看出:只要設計建筑(調整后的)各外圍護結構的傳熱系數與其對應的傳熱面積的乘積之和小于或等于參照建筑各外圍護結構的傳熱系數與其對應的傳熱面積的乘積之和,就可以判定調整后的設計建筑為節能建筑設計。
四、結語
在公共節能建筑設計中,當設計建筑的體形系數、或窗墻面積比、或某外圍護結構的傳熱系數,不滿足《公共建筑節能設計標準》規定的限值要求時,可以只計算設計建筑(調整后的)和參照建筑外圍護結構的“瓦度數”(Wd),并使設計建筑(調整后)的“瓦度數”小于或等于參照建筑的“瓦度數”,就可以判定設計建筑(調整后)為節能的公共建筑設計。論文參考。這個方法計算簡便、快捷、準確,還可表格化,適用于各建筑設計單位的設計人員、審圖工作者對公共建筑設計的節能設計判定,能夠收到事半功倍的效果。
參考文獻:
《保溫材料在建筑墻體節能中的應用》
《民用建筑節能設計手冊》
關鍵詞灰空間、過渡空間、設計原則
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
“灰空間”的概念,最早是由日本建筑師黑川紀章提出來的。現在越來越多的設計中運用了“灰空間”的手法,形式多以開放和半開放為主。使用恰當的灰空間能帶給人們以愉悅的心理感受,使人們在從“絕對空間”進入到“灰空間”時可以感受到空間的轉變,享受在“絕對空間”中感受不到的心靈與空間的對話。
一、“灰空間”的作用
“灰空間”的出現是人與自然相處的印記,是社會發展的需要。從初期的應對自然環境,到現在的主動營造灰空間,人們的思想也在不斷的提升,并且進入了哲學層面,也給設計者帶來了從哲學高度的指導?;铱臻g具有的靈活性、非確定性、模糊性使其應用廣泛,從幾千年前的神廟遺址到現代建筑都能看到它的存在。正是由于它在多方面的貢獻才使得其沿用至今,并將繼續下去?;铱臻g的功能具體細化為以下幾個方面:
1 交通功能由于灰空間的中介過渡性質所決定,它是聯系內外的中間領域,所以其交通功能是最為明顯的。某些建筑或小品就是專門利用灰空間的交通功能,同時還能產生其他的一些附帶功能達到其使用目的。在中國傳統建筑中廊就是這一灰空間形式的典型代表。北京四合院的回廊、福建客家土樓的內廊、南方的騎樓建筑等是把廊這一灰空間形式用作交通樞紐的突出實例。以上是對廊在交通功能方面的分析,但這種灰空間形式在作為交通之余還提供了一個遮風避雨的空間和交流的空間。由于廊的圍合界面狹長,不利于在平面上展開,因而交通組織為主,交流為輔助。
2 銜接內外空間灰空間與內外空間的最大不同也就是:它是介于內外起到銜接作用的空間,是空間的轉折點,是交通流線的節點,是人們駐足停留的地方。起到銜接內外功能的灰空間的最好例子就是陽臺,陽臺一面與室內空房間相連接,又與外部自然相連接,銜接了內外功能。傳統建筑中的門樓、門道也起到了很好的銜接作用,人們在不離開自家領域的同時還能與外界發生關系,很多人喜歡在自己家門口與鄰居交談、做家務、乘涼、休息、等待、避雨等,小孩子也能在自己家的門樓里玩耍而不出家門,有很強的安全感。正是這個銜接內外的過渡空間存在,才有了這么多故事的產生。門樓、門道灰空間,讓人獲得了家庭內外的雙重信息,促成了人們的交往。門樓、門道在起到標志引導功能的同時,其空間涵蓋了眾多的意義。無論是在東方還是西方,它都深受大家喜愛,它存在的目的已經超出原始的功能目的。3 營造場所感和領域感灰空間最能帶給人們思考的應該是它在滿足功能的前提下,具有了更深層的內涵。那就是它營造出的空間氛圍即場所感、領域感,給人在心理層面帶來了更多的關懷。內部空間帶給人的封閉與外部空間帶來的不安全感,是人們長期以來營造灰空間并且不斷發展它的原因。黑川紀章說,“這種空間已經被看作為一種重要的手段,用來減輕由于現代建筑使城市空間分離成私密空間和公共空間而造成的感情上的疏遠。”在建筑中底層架空就很好的解決了人們在尋找場所感、領域感、歸屬感方面的問題。通過底層架空空間的應用,鄰里之間可以在此交往停留。這個空間不僅可以滿足居住者的必要性活動如:等人、上下班;還能滿足人們的自發性活動如:散步、停留或呼吸新鮮空氣;更完備的灰空間則可以滿足居住者更高級的活動即社會性活動,社會性活動包括交談、游戲、下棋等。通過對灰空間界面的圍合程度來控制其“公共”與“私密”的程度來實現它應該符合的活動等級。所以他的開放性是有限度的開放,能給人帶來安全感,領域感的開放。因此它能吸引更多的人群,來到此處,達到交往的目的。
二、“灰空間”的營造方式
1設計手法一:“減法”減法是在較大的幾何體上減去一定數量的較小形體,或切削、挖空、分裂、打散,或將小形體抽象、重組,但挖空的部位和削減的體量不應影響原幾何體的基本形態特征。比較常見的減法處理主要是三種:架空、切削、挖空。架空主要是指建筑在底層架空,把建筑(單體和多幢)的底層(或可能通高數層)的部分或全部空間,去掉其正常的圍合限定(如墻、窗等),使之成為通透、延續的空間。將建筑的主要使用部分放在二層或二層以上,底部騰出,留出獨立的支柱,有的可為大面積無柱空間,是有“頂”而無圍護的空間。在建筑中底部架空是比較常見的灰空間形式,底部架空可以給架空建筑帶來充足的陽光、綠地和公共活動空間。把底部空出,把土地歸還給城市,為城市環境的改善做出了貢獻。切削與挖空都是從大的建筑體塊中去掉一部分而形成“灰空間”。切削的手法多用在建筑的底部,公共建筑中比較常見,且形式多樣,形成了豐富的造型。但在居住建筑中,切削的手法多用在入口空間的處理上,切削形成的灰空間多被作為入口形式。挖空則是將建筑中間層的某一部位掏空,形成一個平臺,與自然融為一體?;蛘咧皇菍⒔ㄖ锏哪巢糠滞诘簦纬苫铱臻g。這種處理方式多用在陽臺空間的設計上,凹陽臺,入戶花園等就是采用了減法的處理手法。它們沒有破壞大的體塊,同時還使立面層次變的豐富。減法處理方式所形成的灰空間與內部空間結合緊密,給人帶來更多的安全感。2設計手法二:“加法”加法是把2個或多個基本幾何形體按照一定方式連接或穿插在一起.從形態而言,有相同或相似幾何體的組合,也有不同幾何體的組合。有的則是材料的不同,相互組合,形成灰空間。居住建筑中入口形式大多采用雨棚或突出的體塊等,這就是典型的用加法來形成灰空間的方式。雨棚通過懸挑設計生成灰空間己經成了重要手段。這樣不僅滿足了功能需求,同時增加氣勢,形成底部的巨大灰空間。現代居住建筑中的陽臺、平臺、露臺等也是加法形成灰空間的代表。其中凸陽臺最為明顯,建筑表面突出的陽臺就是體塊增加的結果。陽臺灰空間與室內連接,同時融入大自然中,形成了聯系內外的重要區域。現代居住建筑中陽臺灰空間已經成為了人們與自然交流的重要場所,尤其是加法形成的凸陽臺,其開敞性遠大于其他形式的灰空間,所以它存在其他灰空間無法比擬的空間優越性。
3設計手法三:“檐廊”檐廊在此作為一種設計手法出現,它不是單純的加法或減法得來的,它是一種組合空間形態。由柱子和挑檐組成的廊下空間或由雨篷與柱組成的檐下空間通常為“檐廊”。柱廊空間歷史最為悠久,它的空間形式也極其特殊,它與建筑的屋檐部分結合緊密,共同形成了建筑的灰空間。西方古典建筑、中國的傳統建筑都是采用了柱廊與屋檐相結合的形式形成了灰空間。盡管出現的形式、表達目的各不相同,卻都對后世建筑影響深遠。柱廊除了支撐上部重量還有更為重要的目的:形成過渡空間。
三、結束語
總之,“灰空間”的存在,使我們的在心理上也產生了一個轉換的過渡,有一種驅使內外空間交融的意向。人們早已習慣將灰空間運用于建筑設計和場地的營造之中,用來創造出一些特殊的空間氛圍。我們在設計中,只有注重空間的營造尤其灰空間的作用,才能為人們的生活創造更多更好的生活環境。
參 考 文 獻:
[1]彭一剛 著, 《建筑空間組合論》 ,北京,中國建筑工業出版社,2003年版
[2]黑川紀章(KISh.Kurokaya)日本灰調子文化[J].世界建筑,黑川紀專刊6/1984.
(河北建研科技有限公司,石家莊 050021)
(Hebei Jianyan Technology Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050021,China)
摘要: 本文通過對某住宅小區綠色建筑項目的造價、成本節約的分析,分析綠色建筑項目實施的合理性和經濟性,并將其所帶來的經濟效益作為綠色建筑項目技術經濟評價的關鍵內容,為投資決策者在方案選擇上提供科學的參考依據。
Abstract: Through the cost savings analysis of green building project of a residential area, this paper analyzes the reasonableness and economical efficiency of the implementation of green building project, and takes its economic benefits as the key elements for the technical and economic evaluation of green building project, to provide scientific reference for investment decision-makers for the program selection.
關鍵詞 : 綠色住宅小區;增量成本;效益分析
Key words: green residential area;incremental cost;benefit analysis
中圖分類號:TU-9 文獻標識碼:A
文章編號:1006-4311(2015)06-0101-02
0 引言
我國的綠色建筑起步較晚,2006年6月實施的《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006(以下簡稱“綠標”)是我國第一部從住宅和公共建筑全壽命周期出發,多目標、多層次對綠色建筑進行綜合性評價的國家標準。雖然綠色建筑工作在我國已全面開展,但目前市場上普遍認為綠色建筑的建筑造價一定很高,它已經成為了高成本的代名詞。本文以某住宅小區在建筑壽命周期內實施綠色建筑的成本與效益進行分析,論證投資綠色建筑項目的經濟可行性。
1 綠色建筑增量成本分析
1.1 增量成本的定義和基準方案的確定 綠色建筑增量成本定義:項目按照“綠標”設計并以星級綠色建筑為目標,在項目建設實施的過程中所導致的成本增加額;基準建筑成本是在研究、設計、建造滿足相關節能標準基礎的同規模、同功能建筑的各項投資成本總和,是增量成本的起算點。綠色建筑增量成本包括綠色建筑咨詢成本、認證成本和綠色建筑技術增量成本。本文重點分析建筑技術措施產生的增量成本,即綠色建筑技術增量成本。經過對大量綠色建筑技術增量的調查,增量成本主要有三方面:一是綠色建筑增加的技術措施;二是強化型技術措施;三是交互影響產生的成本增量,該部分可正可負。綜上所述,綠色建筑技術增量成本=綠色建筑方案成本-基準方案成本±交互成本。
1.2 綠色建筑項目技術及效益分析 綠色建筑技術經濟效益分析主要分兩步:第一,根據項目的技術方案,獲取技術方案的市場造價成本。第二,計算應用的綠色建筑技術所需的總成本與基準建筑成本之間的差值。
①項目概況及技術措施。某住宅小區總建筑面積164487m2,建設項目有住宅樓、地下車庫和臨街底商,綠化率32.7%。項目主要采用了太陽能熱水系統,場地徑流控制,場地物理環境模擬分析,高效灌溉、高性能建材和垃圾分類收集等技術。
②技術增量成本分析。項目的主要綠色建筑技術增量成本分析見表1。
1.3 綠色建筑項目增量成本分析 從表1可以計算出,項目單位面積綠色建筑技術增量成本為47.72元/m2。其中,太陽能熱水系統的增量成本最大,為168.75萬元,其次是節水器具和設備為94.4萬元,增量成本較大的技術增量集中在非傳統水源利用、節水器具、建筑節能等方面。
2 綠色建筑效益分析
綠色建筑的效益分為直接效益和間接效益,具體如圖1。
2.1 節能技術經濟效益
①圍護結構。通常將綠色建筑與參照建筑全年能耗進行模擬對比。本項目采用能耗模擬軟件eQuest,計算出設計建筑年能耗占參照建筑年能耗的比率為78.6%。由于我省執行居住建筑節能65%標準,圍護結構部分對建筑節能的要求已變成強制性要求;但“綠標”“5.2.16建筑設計總能耗低于國家批準或備案的節能標準規定值的80%”,故此處仍將能耗模擬列為技術增量。
②可再生能源利用。本項目使用的可再生能源主要是太陽能熱水系統,通過計算可得出節能量,再乘以相應能源價格即為年節能效益,計算公式如下:
E陽=cm(t末-t初)×ηwh×λ×P電
式中:c:水的比熱容,4200J/(kg·℃);m:年產熱水質量
t初:自來水初始溫度;t末:自來水加熱達到的溫度;ηwh:太陽能熱水器能效;λ:能源換算系數,2.778e-7kW·h/J。
該項目安裝太陽能熱水器共375戶,假設1戶每天的用熱水量為50L/d,年用熱水量為18250kg,則該棟建筑年用熱水總量為6843.75t。自來水初始溫度為20℃,加熱達到的溫度為60℃,太陽能熱水器能效比按50%計算,該項目所在地電價為0.52元/度計算,計算出太陽能熱水器年節能效益為83044元。
2.2 節水技術經濟效益
雨水收集:全年綠化澆灑和道路沖洗的需水量共6646.34m3,收集的場地雨水共7809.79m3,水價P水=3元/m3
式中:ΔQ水t:第t種技術節水量;P水:水價。
按照上述公式可計算出項目的雨水收集系統年效益為23429.37元。
3 綠色建筑增量成本下降的潛力分析
造成綠色建筑增量成本下降的原因,除了綠色建筑技術日趨成熟和完善、實現綠色建筑要求的產品和材料的價格持續下降等因素外,還包括:①節能標準的提高。河北省2011年開始執行修訂后的居住建筑節能65%標準,對圍護結構保溫措施要求進一步提高,這部分增量就變成了項目的強制性要求。②政策要求對增量成本的影響。自2008年開始,河北省民用建筑全面執行太陽能熱水系統一體化技術,要求:12層及以下的新建居住建筑和實行集中供應熱水的醫院、學校、飯店等熱水消耗大戶,必須采用太陽能熱水系統與建筑一體化技術,對于太陽能熱水這部分的增量也可能變為基準建筑成本。③項目定位目標明確。項目定位趨于理性,不再一味追求綠色建筑的新概念和過高品質,在滿足綠色建筑標準的基礎上注意實際效果,充分考慮技術措施的有效性和可執行性。④綠色建筑可行性研究開展時間對增量成本的影響。在不同項目階段開展綠色建筑可行性研究和綠色建筑設計對增量成本也產生直接影響,越是在項目前期,增量成本將越低。
參考文獻:
[1]河北省經濟年鑒,河北省統計局.
[2]葉祖達.中國綠色建筑技術經濟成本效益分析.