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摘 要:根据我国绿色建筑要求,总结建筑能耗与节约资源具体措施,论述了不同气候与建筑应变的关系,指出不同气候特征下的建筑设计要点及原则。
关键词:建筑设计;气候特点;有效应变
中图分类号:TB2 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)09-0343-01
据统计,人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的50%左右;與建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34%;建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。a
(一)我国政府从基本国情出发,提出绿色建筑概念,是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空问,与自然和谐共生的建筑。
节约资源(节能、节地、节水、节材)在具体操作巾体现在以下几个方面:
1、节能,主要降低能耗、提高用能效率、使用可再生能源,如:自然通风和天然采光);提高建筑围护结构的保温隔热性能,采用有效的遮阳措施;采用高效建筑供能、用能系统和设备;优化用能系统,采用能源回收技术;开发利用可冉生能源,如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能等,
2、节地,适当提高建筑用地适度密集;强调土地的集约化利用,充分利用周边的配套公共建筑设施;高效利用土地,如开发利用地下空间、立体绿化、底层架空等措施:
3、节水,节水规划、提高用水效率、雨污水综合利用,如:中水、雨水回用;按高质高用、低质低用的原则,生活用水、景观用水和绿化用水等按用水水质要求分别提供、梯级处理同用;采用节水系统、节水器具和设备;采用节水的景观和绿化浇灌设汁;采用雨水、污水分流系统,有利于污水处理和雨水的回收再利用;合理规划地表与屋顶雨水径流途径,采用多种渗透措施增加雨水的渗透量。
4、节材,采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系;选用可循环、可同用和可再生的建材;采刚丁业化和遵循模数生产的成品,减少现场作业;选用本地建材;使用原料消耗量少和采用废弃物生产的建材。
(二)从生态观念出发进行建筑设计,最重要的要求就是给建筑注入生命。使建筑‘活’起来,如建筑对诸如阳光、空气、风等自然环境动态部分的适应,这也是与以往的建筑区别点。
从对气候应变的目的出发,建筑界已经取得了很大进展,从简单的界面构造方式应变到智能化应变;从早期的屋面可开启建筑到可以旋转甚至整体移动的建筑。建筑应变的形态由小到大,由局部到整体,能力南弱到强。
具体而言,如果在某种气候环境及社会技术经济条件下,照明采光、通风能耗在建筑能耗中占主导地位,那么,建筑的外界面就应该尽可能通透,体形尽可能舒展;而如果是热工能耗特别是采暖能耗主导建筑,那么,隔热性能良好的外界面和简约紧凑的体型应该是适合的建筑形态。在《建筑和城市中应用太阳能的欧洲宪章》中明确规定;“建筑的外墙对光、热和空气的穿透以及墙体本身的通透程度必须是可调控的,能够根据当地气候条件的变化作出相应的调整,如屏蔽太阳直射、避免日光炫目、调整光线角度、遮阳、暂时性保温、调节自然通凤等”。
世界上大致可分为寒带、温带、十燥地带和热带四个主要气候区。为获得最佳环保和节能效果,不同气候区内的建筑设计应根据气候特征组织空间。
1、干热气候地区建筑气候设计要点
干热气候特征是空气十分干燥、太阳辐射很强烈。建筑设计要点为:(1)紧凑的平面,减少暴露外面的屋顶和外墙面积;(2)加强建筑通风效果,包括水平穿堂风和垂直通风道;(3)隔热效果好的外墙及屋顶;(4)合理的建筑朝向,从日照的角度考虑,干热地Ⅸ以南北向为佳,而从通风角度考虑则以稍有东南或两南向的偏角为佳;(5)合理设置地下室,这地区地下空间温度十分稳定,夏季这里温度比地面以上房间内温度低得多二在设计中可利刚这一特征使室外空气经过地下空问适当降温后再送人室内来降温。
2、湿热气候地区建筑气候设计要点
这地区气候热点是高温高湿,极易产生各种霉菌、真菌和害虫,应注意保持保持房间干燥,尽量减少空调能耗和热不适感。
建筑设计要点为:(1)注重建筑布局,有利自然通风、采光;(2)主要房问与开口的方位,在湿热气候带,东风或东南风十分常见,因此,建筑开口注意利刚这个方向组织室内穿堂风;(3)内部空问组织与划分,适应湿热气候条件之一是开敝的平面形式类似现代建筑中的‘流动空间’;(4)建筑外界面开口处遮阳与通风;(5)外廊和阳台设汁,其在生态角度起到遮挡阳光作用;(6)墙和屋面的隔热性能,在冬季无需采暖地区,外墙隔热性能只要满足夏季要求就能满足冬季要求。
3、温带气候地区建筑气候设计要点
我国相当一部分地区属温带、互温带大陆性或海洋性气候区。其特点是夏季比较炎热干燥,冬季较为寒冷。
建筑设计要点为:(1)合理确定建筑体型,建筑体型与建筑的热吸收/热损欠能力有一定的关系。研究表明,建筑细高比越大,热损失也就越大;(2)围合结构需有良好的保温隔热处理;(3)有利建筑位置朝向,比如南北朝向、当遮阳和外隔热处理的好可以采用其它韧向;(4)保温,在南向做温室或阳光室,也称为“缓冲空间”,是常见的包阳台的做法;(5)隔热,使用百叶窗和热反射窗帘。
综上,要推进绿色建筑领域的实践,首先要树立正确建筑哲学观,把建筑置于“人和环境”大背景下考虑,解决人类生存环境的技术手段;其次要节约能源,针对大陆性气候特征明显地区,可以根据不同气候特征进行建筑设计,包括根据需要界面灵活处理、自然通风采‘光’、建筑位置朝向、保温隔热、建筑平面布局、利用地下空间及地表以下恒温等方式,最终目的是降低人工环境的自然能源支持成本。
作者单位:吉林市城乡规划设计研究院
参考文献:
[l]吕爱民.应变建筑一大陆性气候的生态策略[M].上海:同济大学出版社,2003.
[2]夏云,夏葵.生态与可持续建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
关键词:建筑设计;气候特点;有效应变
中图分类号:TB2 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)09-0343-01
据统计,人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的50%左右;與建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34%;建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。a
(一)我国政府从基本国情出发,提出绿色建筑概念,是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空问,与自然和谐共生的建筑。
节约资源(节能、节地、节水、节材)在具体操作巾体现在以下几个方面:
1、节能,主要降低能耗、提高用能效率、使用可再生能源,如:自然通风和天然采光);提高建筑围护结构的保温隔热性能,采用有效的遮阳措施;采用高效建筑供能、用能系统和设备;优化用能系统,采用能源回收技术;开发利用可冉生能源,如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能等,
2、节地,适当提高建筑用地适度密集;强调土地的集约化利用,充分利用周边的配套公共建筑设施;高效利用土地,如开发利用地下空间、立体绿化、底层架空等措施:
3、节水,节水规划、提高用水效率、雨污水综合利用,如:中水、雨水回用;按高质高用、低质低用的原则,生活用水、景观用水和绿化用水等按用水水质要求分别提供、梯级处理同用;采用节水系统、节水器具和设备;采用节水的景观和绿化浇灌设汁;采用雨水、污水分流系统,有利于污水处理和雨水的回收再利用;合理规划地表与屋顶雨水径流途径,采用多种渗透措施增加雨水的渗透量。
4、节材,采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系;选用可循环、可同用和可再生的建材;采刚丁业化和遵循模数生产的成品,减少现场作业;选用本地建材;使用原料消耗量少和采用废弃物生产的建材。
(二)从生态观念出发进行建筑设计,最重要的要求就是给建筑注入生命。使建筑‘活’起来,如建筑对诸如阳光、空气、风等自然环境动态部分的适应,这也是与以往的建筑区别点。
从对气候应变的目的出发,建筑界已经取得了很大进展,从简单的界面构造方式应变到智能化应变;从早期的屋面可开启建筑到可以旋转甚至整体移动的建筑。建筑应变的形态由小到大,由局部到整体,能力南弱到强。
具体而言,如果在某种气候环境及社会技术经济条件下,照明采光、通风能耗在建筑能耗中占主导地位,那么,建筑的外界面就应该尽可能通透,体形尽可能舒展;而如果是热工能耗特别是采暖能耗主导建筑,那么,隔热性能良好的外界面和简约紧凑的体型应该是适合的建筑形态。在《建筑和城市中应用太阳能的欧洲宪章》中明确规定;“建筑的外墙对光、热和空气的穿透以及墙体本身的通透程度必须是可调控的,能够根据当地气候条件的变化作出相应的调整,如屏蔽太阳直射、避免日光炫目、调整光线角度、遮阳、暂时性保温、调节自然通凤等”。
世界上大致可分为寒带、温带、十燥地带和热带四个主要气候区。为获得最佳环保和节能效果,不同气候区内的建筑设计应根据气候特征组织空间。
1、干热气候地区建筑气候设计要点
干热气候特征是空气十分干燥、太阳辐射很强烈。建筑设计要点为:(1)紧凑的平面,减少暴露外面的屋顶和外墙面积;(2)加强建筑通风效果,包括水平穿堂风和垂直通风道;(3)隔热效果好的外墙及屋顶;(4)合理的建筑朝向,从日照的角度考虑,干热地Ⅸ以南北向为佳,而从通风角度考虑则以稍有东南或两南向的偏角为佳;(5)合理设置地下室,这地区地下空间温度十分稳定,夏季这里温度比地面以上房间内温度低得多二在设计中可利刚这一特征使室外空气经过地下空问适当降温后再送人室内来降温。
2、湿热气候地区建筑气候设计要点
这地区气候热点是高温高湿,极易产生各种霉菌、真菌和害虫,应注意保持保持房间干燥,尽量减少空调能耗和热不适感。
建筑设计要点为:(1)注重建筑布局,有利自然通风、采光;(2)主要房问与开口的方位,在湿热气候带,东风或东南风十分常见,因此,建筑开口注意利刚这个方向组织室内穿堂风;(3)内部空问组织与划分,适应湿热气候条件之一是开敝的平面形式类似现代建筑中的‘流动空间’;(4)建筑外界面开口处遮阳与通风;(5)外廊和阳台设汁,其在生态角度起到遮挡阳光作用;(6)墙和屋面的隔热性能,在冬季无需采暖地区,外墙隔热性能只要满足夏季要求就能满足冬季要求。
3、温带气候地区建筑气候设计要点
我国相当一部分地区属温带、互温带大陆性或海洋性气候区。其特点是夏季比较炎热干燥,冬季较为寒冷。
建筑设计要点为:(1)合理确定建筑体型,建筑体型与建筑的热吸收/热损欠能力有一定的关系。研究表明,建筑细高比越大,热损失也就越大;(2)围合结构需有良好的保温隔热处理;(3)有利建筑位置朝向,比如南北朝向、当遮阳和外隔热处理的好可以采用其它韧向;(4)保温,在南向做温室或阳光室,也称为“缓冲空间”,是常见的包阳台的做法;(5)隔热,使用百叶窗和热反射窗帘。
综上,要推进绿色建筑领域的实践,首先要树立正确建筑哲学观,把建筑置于“人和环境”大背景下考虑,解决人类生存环境的技术手段;其次要节约能源,针对大陆性气候特征明显地区,可以根据不同气候特征进行建筑设计,包括根据需要界面灵活处理、自然通风采‘光’、建筑位置朝向、保温隔热、建筑平面布局、利用地下空间及地表以下恒温等方式,最终目的是降低人工环境的自然能源支持成本。
作者单位:吉林市城乡规划设计研究院
参考文献:
[l]吕爱民.应变建筑一大陆性气候的生态策略[M].上海:同济大学出版社,2003.
[2]夏云,夏葵.生态与可持续建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.