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浅谈我国建筑设计如何考虑可持续发展

2009-09-19邹志生

关键词:能源垃圾建筑

邹志生

摘要:目前,我国生态建筑和资源建筑还占极少数,可持续建筑还没有得到更多人重视。因此,应加大宣传力度,提高建筑师对可持续建筑的认识,引导和鼓励设计、科研和建设单位进行可持续建筑方面的开发研究与工程试点。本文将探讨建筑设计如何考虑可持续发展。

关键词:建筑设计可持续发展

0引言

可持续性建筑实际上也叫做生态建筑。它的定义是在1987年的联合国《蒙特利尔协议》上提出来的,但真正受到世界范围内众多国家饿重视还是在1992年里约热内卢地球峰会召开之后的事。可持续性建筑的一般性定义是:一种开发模式,既可以满足我们这一代的需要,又不对后代满足他们自身需要的能力构成威胁。它的基本特征包括以下四点:尽可能使用天然材料、尽可能使用天然能源与可再生能源、采用节能技术和防止污染措施、建造地远离污染源。

1我国建筑设计考虑可持续发展的重要性

实际上,可持续性建筑这一概念中的“可持续”主要包括能源可持续、环境可持续和生态可持续。而能源可持续问题是三个问题中最为突出的,它包括了能源节约,能源替代和能源回收三个问题。

1.1我国建筑能源节约面临的问题据了解,我国既有的城乡建筑中,98%为高能耗建筑,新建住宅中,也只有5%符合现阶段的节能标准。这导致我国单位建筑面积采暖能耗高达气候条件相近的发达国家建筑能耗的3倍左右。在建筑能耗中,空调又是“能耗大户”,夏季城市电能消耗的40%都用在空调上。但这种状况不是不能改变,事实上,在建筑能耗中,空调制冷用电有巨大节能空间。有专业人士算了一笔账:按现有建筑建设规模和增速,到2020年,全国制冷电力高峰负荷将会翻两番,即达到约相当于10个三峡电站的满负荷电力,为了满足空调制冷的高峰负荷,电力建设总投资共约需1.4万亿元,这是个十分惊人的数字。如此以建电站应付高峰用电需求,是很不经济的。但如果应用已经成熟的节能住宅技术,给住宅穿上一层“棉袄”,冬夏两季所用空调的耗电量就会大幅减少,住宅总能耗可减少一半以上。

再有就是水资源的节约问题。很久以来,水都被人们看作是一种取之不尽、用之不竭的廉价物质;然而,一方面,随着人口的增多和生活水平的提高,水量需求呈直线增长,水荒初现端倪;另一方面,水污染日益严重,水质型缺水更加突出。因此,事实让人们不得不重新认识水,从而,水终于以一种资源的身份被提出来。

1.2我国能源替代的严峻形势对于中国来说,尽管已探明的众多矿物燃料储量居世界前列,但考虑到中国的人口因素,能源的使用效率就相当低了!例如中国人均煤的探明储量仅为世界平均拥有量的11%,天然气为世界人均的4%,我国的年能源需求量高出世界平均水平的一倍多。因此,我国的能源问题比国外其他国家更加严峻!抛开这些矿物燃料目前的短缺情况暂且不论,他们本身所带给环境的污染也是相当严重的。其中最主要的当数大气污染和水污染。

在建筑材料上,我国大多数的建筑都在使用砖石、沥青、混泥土、硅酸盐等高能耗的建筑材料。这些建材本身在生产制作的过程中就会消耗大量的能源,并且产生大量的废渣,从而对环境造成极大的污染。

因此,在可持续性的能源替代问题中,我们应该提倡①尽可能少用天然材料,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废气物。②采用低能耗的制造工艺和无污染的生产技术。③在材料的运用过程中应当本着以人为本的原则,不得危害人体健康,并且要具有多功能性。④产品在消耗能源的同时具有可循环和回收利用价值。

1.3我国能源回收存在的不足能源回收主要指的是生产生活垃圾中有效能源的回收再利用。我国垃圾处理目前还处于发展阶段,无害化水平还很低,处理率不足5%。城市垃圾一般采取卫生填埋法、堆肥法、焚烧法等三大基本处理技术消除对环境的恶劣影响。而针对生活垃圾有机成分逐年增加的特点,国外研究采用蚯蚓分解技术及复合肥生产技术,有效地利用了部分垃圾资源。利用垃圾制造烧结砖是城市垃圾资源化的另一种有效方式,利用垃圾制造的烧结砖质轻、强度高,既可达到垃圾减量化处理的目的,减少污染,又可形成环保产业,提高效率,由此使得城市垃圾处理与建材生产相互补充成为可能。这个方法在我国很有推广的必要。

2建筑设计如何考虑可持续发展

2.1内部功能的可持续发展设计建筑内部功能设计应是一个可持续发展的动态设计过程,是通过建筑的可变性,使其达到较长时间的适应性。应做到以可发展的建筑适应发展中的功能需求,充分发挥实体材料的寿命,在设计中应注意以下几个方面:①强调整体设计的意识即重全局、轻细节的设计思路。未来的不确定性,使我们难以把握其发展的方方面面,精心设计往往带来明天的局限,因此,可变性设计应是有预测性的,把握全局的整体设计。美国一些设计公司开展拓展服务,即为业主提供全过程的设计。需要为业主提供系列设计而非仅仅是一个计划。②结构方面采用新技术,如大跨度预应力叠合楼板,无梁楼板等,以求以少的承重体系支撑起最大的空间,为其可变性提供前提条件。如日本1997年建成的新神户公寓,结构方面框架用了反梁法与架空地板,天花板处不露梁,便于隔墙的移动,设计者列出了多达31种的隔墙布置方案供住户选择,充分体现了它的可变性设计思路。同时架空地板方便了设备配管,还可利用地板下作贮藏和按日本习俗安装暖炉。③建筑体形应力求简洁,门窗位置应尽可能满足多种室内布置的情况,为内部的改进创造条件。不同的使用者,对房间分隔的形式位置不同,隔出的房间数量也不尽相同,那么外墙的门窗位置就要满足不同房间的采光、通风要求,满足室内卫生要求。④管道井、楼梯、卫生间等不可变部分可作为一单元集中布置,以求加大可变部分的面积和灵活度,适应建筑的发展,国外一些”盒子”类建筑即是这一思路的体现。

2.2建筑外部环境的可持续发展设计建筑本身应与环境协调,达到可持续发展的目标,这就要求建筑本身适应地方生态而又不破坏地方生态。设计中应注意的几个方面:①注重建筑节能。推广使用高效绝热节能材料,提高建筑热环境性能。如在建筑物的内外表面或外层与结构中间,屋顶设置高效热反射材料,可反射大部分红外射线,从而对建筑物起保温隔热作用。目前,美国已开展大规模生产热反射膜,用于建筑节能,同时还减少了能源供应系统。降低热量、废气及废尘向大自然的排放。②充分利用气候资源。如大部分的照明,采暖可以由太阳光提供,制冷由流动空气产生等。避免大量使用人工照明和机械空调导致能源紧张,大气污染。近年来,我国的天津、北京、甘肃等省市建立了17座被动太阳能恒温式住宅,以建筑本身为太阳能收集器,从而达到室内取暖、制冷目的。③节约用水,可在建筑内设置废水处理设施和净化循环系统,使生活污水多次利用。④采用新技术,实现无废无污。如采用矿物加工技术和设备,从垃圾中回收,再生大部分有用物质,做到垃圾无害化和再生资源化。如1995年日本.建成的首幢高层绿色住宅,每户居民在阳台上装有一种垃圾处理机,可将每户的生活垃圾加工处理成植物生长用的肥料。⑤通过绿化建筑来净化空气,减少噪音,维护生态平衡。可利用屋面、墙面、窗台、阳台、走廊、共享空间等处种植花草、蔬菜、水果,使城市建筑群不再是破坏绿化、产生热导负效应、破坏生态平衡的巨魔。而是城市立体绿化园地的主体。

总之,在建筑设计的思想上要树立“遵循自然,回归自然”的理念,尤其要考虑建筑与气候、建筑与环境的相互关系,利用其有利因素,防止或改善其不利因素,创造既健康又美观的“健美建筑”。

参考文献:

[1]刘继国,孟胜国浅谈建筑的可持续发展[J]山西建筑2008.(07)

[2]程襄武,谢建,魏龙,孙见君,张国东,冯飞低能耗绿色建筑空调与新城市形态的系统研究[J],建筑节能2008.(03)

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