生态建筑论文范文五篇-ag尊龙app

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生态建筑论文

生态建筑论文篇1

1、遵循自然规律,追求人与自然的和谐发展

在建筑设计中,要求设计者将自然环境因素充分考虑到其中。只有人和自然能够和谐相处,人类社会才能在和谐中发展。随着自然环境的不断恶化,可持续发展战略收到了人们的普遍重视。任何一项工作都要考虑到自然环境的重要性,要尊重自然,善待自然。生态建筑设计需要遵守的基本原则就是要和自然和谐相处,作为大自然的朋友,建筑工程不能对自然产生破坏。

2、充分利用自然资源,实现自然同建筑的完美结合

设计师在进行建筑设计的过程中,要对有限的自然资源进行充分的利用。这种充分的利用并不是说去对自然资源进行一味的索取。指的是在具体的建筑工程的设计中,要对建筑场地内的空间资源等因素进行有效利用,可以将其作为建筑的一个部分。在建筑工程施工之前,要进行一定的规划和设计,在此过程中就要对地上资源和地下资源都有所考虑,将自然合理地融入到建筑设计中。同时设计师要对建筑的节能减排功能做到一定的认识,以便在施工中有所注意,这样才能有效地做到建筑和自然地完美结合。

3、认真考虑相应生态环境地域特点

建筑工程必将对一定的土地资源进行一定的利用,同时也要充分考虑到施工现场以及周围的自然景观和人为景观。要对当地的气候条件和资源等因素进行有效的掌握,对其能源分布和文化特点进行调查。在具体的工程施工的过程中,不能对这些因素产生破坏,才能在总体上实现建筑和环境的完美统一。

二、生态建筑设计理论应用于建筑设计

1、通过科技手段解决生态问题

在建筑的施工过程中要通过一定的手段,找出影响生态平衡发展的主要因素,并且采取一定的措施加以解决。在通常情况下,一些先进的技术会被广泛的应用。一般来说,对于建筑材料技术和物理技术方面来说,可以将自然界的风能和太阳能等无污染的能源资源进行有效地转化,成为人们常用的资源。同时还要将新能源和施工技术和施工手段等方面进行有机的结合。这样才能有效地提高资源的利用率,达到生态建筑理论的要求目标。

2、进行因地制宜的建筑设计

上文已经介绍了建筑与自然环境的统一是生态建筑理论的要求。在传统的建筑标准中,如果建筑作品与自然能够融为一体,那么,这样的设计应该是设计中的巅峰之作。优秀的建筑在保持自己独立的基础上还要可以和自然协调一致。在生态建筑理念的作用下,所有的建筑设计都要与自然相融,具体说来就是建筑风格和设计都要与当地的自然环境相符合,就地取材、因地制宜。建筑的本身就可以对当地的自然环境和人文特点的体现,因地制宜的建筑设计方法可以将地方的独特韵味展现在人们的面前。

三、总结

生态建筑论文篇2

在设计的过程中主要遵循以下几个原则:(1)将高效作为生态住宅的主要内容。高效指的是对能源和资源进行最大限度的使用,尤其是不能再生的能源和资源。(2)生态住宅要求可以达到人体对舒适性的要求,比如湿度和温度,要可以促进人体的身心健康,例如有良好的通风环境,可以得到品质比较高的新鲜空气,利用充足的日照来达到消毒杀菌的目的,从心理的方面来说,生态住宅除了要保证自然环境和人可以相互交融,还要保证家庭生活的私密性和安全性。住宅要可以降低对自然环境造成的不利影响,比如降低二氧化碳、有害气体、固体垃圾物的排放等,降低对生物圈造成的破坏[1]。(3)追求自然环境和住宅的和谐性。生态住宅和大自然的核心除了在物质、能量等方面体现出来以外,还在精神方面进行了体现,包含了自然景观和生态住宅之间的相互融合以及社会文化的融合,生态住宅要可以将环境保护和能源节约有效的结合起来,除了需要关注可再生能源的利用,还需要对不可再生能源进行节约,对废弃污染进行循环使用。

2生态建筑住宅的设计理论

当前,各个国家的生态住宅都处于发展初期,站在可持续发展的角度来看,发展生态建筑将是未来建筑行业发展的主要趋势。建筑行业作为国家的重要产业,住宅建筑得到了快速的发展,如果不能适时引入生态建筑这一概念,对住区环境保护和住宅节能问题进行解决,将会对环境、经济、社会造成严重的影响。生态住宅的设计指的是对建筑技术科学、建筑学、人工环境学、生态学等学科进行综合利用,将住宅建设成一个可以为居住者提供环保、健康、舒适、高效、美观的生活生态系统。总得来说,生态住宅的设计理论主要从以下几个方面体现出来:(1)智能化的居住区,主要包含了通讯自动化、信息管理自动化、设备控制自动化、物业管理自动化、安全防护自动化、家庭智能化。(2)可以更好的节约能源、节省土地,更好的将废弃物的处理和回收工作做好。(3)在设计住宅区能源系统和物理环境时,需要对建筑能源系统、建筑单体设计、建筑规划等进行设计,此外,还要和绿化设计有机的联系起来,在设计生态建筑时,这些问题是很容易被忽略的。(4)采光和日照。在夏季热辐射和太阳光直射是对局室热环境造成影响的一个主要因素,同时也是对住户心理感受造成影响的一个主要因素,遮阳指的是通过对建筑的悬挑外形、凹凸变化进行改变,使建筑接受到的阳光热辐射和直射量减少的一种措施,在设计时,最好可以根据当地的气候条件和地理环境进行计算,然后通过准确的计算,了解建筑内部单体住宅和住区建筑布局之间的关系,从而对建筑的遮阳、日照等进行采光分析,查看是否达到了遮阳和日照的要求。(5)污染和噪声的防治。住宅设计要对噪音的预防系统进行规划,将主要交通干线和住区格局,避免主要交通的噪音传递过来,此外要控制好污染问题,如果建筑内部的空气质量不好,一般和室外空气污染情况有直接的联系,而通过合理有效的调整建筑周围的气流流动情况,可以对室内空气的质量进行改善,在初期设计时。技术人员要进行现场的测试和调研,查看噪音和污染是否在标准范围以内,在不能达到要求时,要采取必要的补措施。

3在住宅设计中对生态建筑理论的应用

3.1设计住宅区风环境

在对建筑物进行布局的时候,如果建筑物的布局缺乏合理性,会使住宅区部分环境中的气候恶化,再生风环境问题和风环境问题在设计时是不能忽视的,但是,由于在预测室外风环境时,缺乏合理有效的手段,在规划建筑区的时候,经常会将设计重心放在建筑的美观设计、平面功能的布置以及空间的使用方面,很少会对密度比较集中的高层建筑气流流动对人体造成的影响,即使考虑也只是根据个人的经验来进行考虑的。而在实际的居住过程中,一个良好的风环境指的是在风速比较大的时候,在不会对人们正常行走造成影响的基础上,可以使室内保持良好的通风环境,从这个方面来看,在进行规划设计时,只是简单的设计风屏障的方法是不可行的,在实际的设计规划中,还需要可以得到良好的住区风环境,对小区中气流的流动情况有一个详细的了解,这是建筑师在设计时必须要做到的。

3.2设计绿化、水景和避免热岛效应出现

住宅区四周的热环境除了和气流流动有直接的联系外,还和住宅区的辐射系统有比较大的联系,在建筑材料、建筑密度、建筑布局等因素的影响下,住宅区的室外气温很容易出现热岛现象,因此对建筑进行合理的设计布局,使用美观高效的绿化形式,可以对热岛效应进行合理的控制,使人们得到良好的室内外环境。需要注意的时。进行生态住区的建设不是单纯的对绿化面积进行提升,如果只是大规模的使用草地,对自然通风、水景设施、林地等不进行考虑,是很难将绿化环境在改善室内和室外热环境方面的作用发挥出来的,而且会造成资金的浪费,在设计建设绿化系统时,除了需要对以上几个误区进行避免外,还需要将下面几个方面的工作做好:(1)在设计的过程中,要坚持以人为本的设计原则,不能只是为了设计绿色建筑而设计。(2)绿化植物和水景设置时,要进行合理的选择和搭配,并将小区的热环境设计有机的协调起来,除了可以让人进行观赏外,还需要将水和植物的热岛作用充分的发挥出来,对住区微气候的作用进行改善。

3.3自然通风

在住宅建筑中,自然通风是效果最好、经济效益最高的环境调节措施,建筑物的立面设计、平面布局、三维空间的布置等,都会对自然通风的效果造成比较大的影响,考虑到这些因素,在进行建筑设计时,要可以对空气质量问题和热舒适性问题进行解决,而且是在不增加居民投资的前提上,为居民营造一个舒适健康的居住生活环境。

3.4采光、遮阳和日照的设计

在炎热的夏季,太阳光的热辐射和直射会对居室热环境造成比较大的影响,同时也会对住户的心理感受造成比较大的影响,遮阳指的是使用悬挑、建筑外形设计、凹凸变化形成的一种建筑维护结构,使得建筑的辐射热力和接受阳光直射的时间降低,可以很好的根据具体的气候条件和地理条件,对单体住宅和建筑布局之间对应的关系、建筑群的遮阳和日照以及自然采光进行分析,检测遮阳和日照是否达到了设计要求[3]。

3.5布置结构

结构指的是外窗、外墙等结构的布置,由于体型系数的概念无法准确的将结构对建筑结构对外建筑热环境的复杂影响反映出来,由于外窗和外墙的倾角不同,不同地区的主导风向也不同,进而导致渗漏情况出现,由于外表面对流的换热系数有比较大的差距,随着时间的变化,日间太阳辐射的接收也会出现比较大的变化,而夜间背景辐射状态的差异性也很大。

3.6污染和噪音的控制与防治

住宅区需要对防噪系统进行合理的规划和设计,比如,为了避免交通干线的噪音传过来,需要将主要交通干线和住区干线隔离开来。此外,还要提高对污染控制的重视度,如果建筑物中内部的空气质量比较差,那么和室外空气的污染就有比较大的联系,通过对建筑周围的空气流动情况进行组织,进行合理地绿化,来对室内空气的品质进行改善[4]。在初期设计时,技术人员要到施工现场进行测试和调研,对当地的污染情况和噪音情况进行检查,对于不能达到要求的地区,要采取必要的补救措施,对于房屋噪音超标的情况,可以使用错开设计双层玻璃窗的方法进行预防,不仅可以有效的降低噪音,而且不会对自然通风造成比较大的影响。

4结语

综上所述,生态住宅的建设需要多种技术有效的结合起来,需要政府进行正确的引导,使用相关的政策鼓励,在设计时,相关专业人员要相互合作、相互协调,对当代建筑学的研究成果进行科学的运用,从能源和经济环境的角度出发,对住区室内外环境进行系统的评价和设计,只有这样才可以设计出更好的生态住宅。

生态建筑论文篇3

对于生态建筑应该最大程度的发挥环境特点,以实现建筑与环境的和谐统一,确保生态建筑的各项使用功能得以顺利实现的基础上,采取一系列措施促进人、自然与建筑三者之间的和谐发展。在生态建筑设计时,要遵循以下原则:

(1)以人文本原则。

当前经济快速发展,现代人对生活区域和生产区域的环境要求也随之提高。因此,在生态建筑设计时,首先要树立以人为本的设计理念,在生态建筑设计中要充分尊重人的主体地位,体现出对人的关心,就需要充分考虑建筑物的室内设计、交通条件以及生态环境,以满足人们对建筑的多层次需求,从而为人们创造出更加清洁、舒适、环保、健康的空间。比如:根据建筑地的自然环境,建立宜人的绿化系统。

(2)节能环保原则。

节能环保是生态建筑的内在要求,在建筑设计过程中,要尽可能的选用可以循环利用或者可降解的材料,尽可能少的产生建筑垃圾,即便产生也不致于对环境产生危害;选用建材时还要考虑优先使用本地建材,减少运输过程中对能源的消耗和对环境的污染。

(3)经济性原则。

生态建筑要符合经济性,指的是建筑施工中,尽可能选用一些新材料新技术,以降低施工成本,但更重要的强调建筑在建成后使用过程中要经济运行,对资源、能源的消耗要降至最低。在进行生态建筑施工过程中,牵涉到多个科学理论以及先进技术,并与建筑材料进行配合,确保生态建筑的高效运行、低耗运行以及节能运转,最大程度减小生态建筑在环境使用过程中的破坏程度,降低对自然的能源消耗,实现经济的优势运行。例如:根据生态学的设计理念,最大程度地采用自然的采光、通风方式。

(4)因地制宜原则。

科学的生态建筑设计方案,应该是经济效益与环境效益的统一。因此,在生态建筑设计过程中,要综合考虑建筑周围的自然条件,重视环境、植被以及当地土地的特点,处理好与环境的关系。在建筑风格上,应该与当地环境协调一致;在建筑能耗上,尽可能地结合当地的日照和风向特点,降低建筑在使用中对化石能源、资源的消耗。在绿化环节上,应该尽可能地引用当地物种,避免绿化过程中因植物无法适应新环境而产生资源浪费。

2生态建筑设计的有效对策

2.1以人为本,注重建筑的宜居性和美观性

生态建筑设计的最终目的是满足人们的需要,所以在设计过程中,要充分考虑建筑物的室内设计、外部交通状态及区域生态环境,努力创造更加舒适、美观的空间环境。现以住宅建筑为例,阐述一下以人为本的建筑设计理念。首先,建筑的室内设计要按照人们日常生活习惯来布局室内空间,比如,客厅的功能主要的会客和居家休闲,设计时应该宽敞、明亮、简洁;再者,小区要建立完备的交通设施,满足人们的停车需求,比如:机动车停车场最好人车分流,建立地下车库,一来不影响小区地面美观,二来确保行人安全,而自行车棚则应该离楼道门口近为宜,方便人们简易出行;最后,要根据区域的生态环境营造出舒心怡人的小区环境,比如合理布局小区绿植,提高有效绿化面积,提高舒适度。设计者在做设计时,头脑中要清醒地认识到以人为本设计宗旨,以确保人类的身心健康,为满足人类各种活动需要作为设计的核心要求。宜居性和美观性要求建筑设计时,要综合考虑满足人类的生理、心理等各方面的要求;要综合处理人与人、人与自然等多项关系;综合满足使用功能、安全环保、舒适美观、节能经济等各种要求;还需要了解建筑所在地的地域文化特征,将地域文化有机的吸纳和融合起来,使得建筑物与周围的人文环境相协调,并尽力成为地域文化的一种标识。

2.2采用新材料新技术,降低建筑施工和使用过程中的资源、能源消耗

经济社会的快速发展,也带动建材工业和建筑技术的发展,在生态建筑设计过程中,要充分使用新材料新技术,以实现建筑的节能环保和经济运行。首先,建筑材料技术的不断进步,传统的以砖石为主要材料的建筑结构逐渐被更高和更轻便的墙体和结构所取代,在减轻建筑自身重量的同时,进一步扩大了建筑的内部空间,节约了建筑材料的使用。如高强度混凝土材料、高强钢筋、高强预应力钢筋、泡沫铝材料、高强度玻璃等。建材的循环利用,既能充分利用资源,也能降低人力、物力成本,在设计时,将循环利用理念引入进来,可以促进生态建筑的可持续发展。节能技术在建筑行业发展同样比较迅速,生态建筑中能够使用到的清洁能源包括生物能、地热能、风能以及太阳能。其中应用最广泛、种类最丰富的是太阳能技术,太阳能在建筑上的应用,可以对建筑采暖、降温、干燥等。比如,通过窗户集热板建设太阳能资源系统,运用玻璃盒子单元集热板、蓄热装置、风扇和空气导管等组合而成,从而将太阳的光能转化成需要的热能。还有当前地热能在建中的应用也快速发展,地热储备量丰富的地区,可以采用地热采暖,污染小、运行成本低。生态建筑设计者,应充分应用这些新的技术,以降低生态建筑的运行能耗。

2.3处理好与周边环境的关系,实现建筑与环境一体化融合

建筑设计与周边环境的一体化融合,这个有两层含义。首先,建筑设计要实现人与自然的一体化。也就是对人与人、人与建筑、人与自然之间的关系进行适当地处理,从而为人类创造一个舒适的小空间,同时又要融入到周边环境中,且不对环境产生破坏,实现中国古代“天人合一”的思想,促使人类与环境的和谐发展;再者,建筑设计要实现当前与历史、当前与未来的一体化。建筑设计要和该地区已经存在的建筑协调一致,做到不损坏当地的自然环境和人文环境,这样才能使建筑能够在未来长时间的满足人类社会生产和经济生活需要。建筑与环境的一体化融合要求建筑设计在选用建材时,首先应选用对无毒无害的建材,以防止建材对人或环境产生辐射、电磁波、有毒气体危害;还要充分利用当地的自然条件,比如:对环境温度、湿度进行适当地控制,使室内环境能够达到人体需要的最佳状态;强调建筑周围环境与建筑室内空间要实现自然过渡,,使人们尽可能多地观赏到周围的自然美景;注意地域文化延续性,在设计前充分考察当地的文化特征,尊重地方文化的差异,在建筑能吸纳地方优秀的传统文化、工艺及生产技术。例如,西安建筑科技大学的原址是个采砂场,设计时充分考虑原址的特征,将采砂场遗留下来的小山以及一些“砂包石”因地制宜地设计成为众多小山头,山山之间形成连绵态势,并建造蜿蜒的台阶,为学生创造了风景宜人的学习和休闲环境,不仅有效降低了建造成本,还在建筑中最大程度地利用了原址的特点,实现了建筑与环境的和谐交融。

3结束语

党的十报告指出:“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。”在当前资源能源消耗大、生态环境污染的形势下,全国各行各业都在进行节能减排和转型升级,建筑行业要更加重视生态建筑设计,加强生态建筑研究,重视新材料新技术的应用,为减小建筑施工和运行过程中的环境污染,全面提升人们的生产生活空间做出贡献。

生态建筑论文篇4

生态建筑设计

生态建筑设计要遵循“以人为本”的原则,在以人为本理念下坚持走可持续发展道路。建筑要凸出生态化特色,实现建筑设计与生态环境的有机融合,在实现建筑设计的同时,促进生态环境的保护。生态建筑设计要注重建筑应用过程中的舒适程度。由于生活节奏加快,社会压力增大,人们对建筑居住的舒适程度要求越来越高,因此建筑设计过程中应满足健康、舒适的基本特征。同时要保证生态建筑设计符合当地的建筑风格和居住习惯,即保证建筑具有创新性,同时保证建筑具有适用性。生态建筑,要突出其生态性、无污染,促进居住人群更加健康。设计过程中也要实现“再利用”功能。我国工业、制造业发展迅猛,使能源应用越来越紧张。为真正实现生态建筑设计,要与创新科学技术相结合,实现资源再利用,降低建筑材料对环境的影响作用,实现节能减排。

生态建筑设计中有着具体的技术要求,主要包括三个方面:

①要求一:实现节能减排。将太阳能装置进行创新改造,提高装置对太阳能的利用效率。a:根据太阳轨迹实现线性追踪,使太阳光追踪定位更加准确,增强太阳光的接受率。b:实行主动追踪,主要依靠时钟机械式方式,促进太阳能装置运行效果的提升,同时实现使用寿命的延长。c:扩展太阳能光板面积,既能够降低太阳直射地面的影响,同时也能提高太阳能接受效率,实现太阳能装置与太阳运用轨迹相吻合。

②要求二:垂束导光装置。该技术装置的应用是采集光源的一种技术,主要包括采光器、追光器以及反射管等装置。该技术的应用具有一定的清洁功能。通过延长光线,提升光强度,增强阴暗区域亮度,减少该区域的光电需求,促进费用节约。

③要求三:光气源热泵。在冬季实行制热,有效的将室外光能与空气进行组合,实现热源应用,促进循环系统的设计引用。该建筑设计要求能够促进水的加热速度加快,提高加热效率。同时实现不受季节限制的热水循环供应。

建筑设计生态化趋势

就目前生态建筑设计形势来看,在未来的建筑中将进一步实现建筑设计生态化。将从以下三个方面分析建筑设计生态化趋势:

1.建筑材料的节约

建筑材料的节约主要是指在建筑中采用的结构材料、建筑修饰材料以及水电暖气材料几个方面进行材料的节约。通过材料的节约而实现建筑结构建设,能够实现更轻型的材料构架,既有效节约了材料应用,同时也减轻了建筑负重,促进建筑设计稳定性的提升。例如,在建筑设计中采用膜结构,节省建筑材料,充分拓宽了建筑空间。

2.实现能源的节约

能源节约主要体现在光能节约上,应用能源技术处理,使光能充分应用与建筑设计中。随着技术的不断进步促进了采光器等先进技术设备的研究应用,促进了光能与建筑的有机融合。利用先进技术促进能源应用效率的提升,无论是光能还是热能。通过扩大采光范围,实现能源再利用,节约有限资源,进一步推进建筑设计生态化。能源的充分利用也使建筑设计中的水电等建筑材料得到节约。

3.建筑的重复利用

在建筑的设计上,设计师只是片面地注重建筑的美观和独特性,从而忽视了建筑的广泛适用性,导致许多建筑在建设之后,出于某些原因对建筑进行拆迁重建,降低了建筑的利用率,同时还导致建筑资源的大量流失,增加了费用的压力。由于房地产行业发展迅猛,更是大规模地拆迁重建,严重地破坏了生态环境,降低了建筑生态化趋势。因此,建筑设计要从区域环镜、经济环境和人文环境出发,因地制宜,考虑建筑的广泛适用性,提高建筑的再利用。通过建筑之间的相互关系,与整个自然环境形成有机整体,提高建筑的适用性、经济性和寿命周期,是可持续发展战略的必然要求。

结束语

综上所述,生态建筑设计已成为建筑领域的必然发展趋势,能够为居住者提供更加舒适健康的生活环境,促进生活整体质量的提升。就目前我国的生态建筑设计来讲,存在较大的发展空间。在实践应用中要不断总结经验,实现技术上的创新,进一步推进生态建筑完善。在设计应用中要不断引进创新理念,加大科研力度,旨在进一步提升人们的居住质量,推进我国生态建筑更好发展。

生态建筑论文篇5

1前言

在可持续发展成为全世界所追求的目标时,建筑行业也在关注能源以及环保的可持续发展问题。在中国,建筑能耗目前占国民经济总能耗的25%左右,且呈递增趋势,因此开展建筑节能工作有巨大潜力。建筑能耗不仅仅影响国家能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,例如据有关测试[1]表明:在城市内建筑四周挂满分体式空调时,将造成局部“热岛”现象,空调机的运行能效比cop显著下降,建筑周围热环境也被严重恶化。也就说,建筑节能和居住环境是两个相互关联、相互影响的问题。

随着人民对生活质量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长,建筑节能改造难度很大,因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区、不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决的[2],更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。

另一方面,建筑环境特别是居住环境质量受到越来越多的重视,居住区内的空气质量、办公或居室内的空气品质、噪声水平以及交通状况都是人们关注的问题。一些房地产开发商也注意到这一现象,相继推出了以“绿色”、“生态”为宣传点的建设项目,但真正的“绿色生态”建筑或住区不仅仅是依靠多绿化就能解决的,更重要的是要考虑建筑物理环境中综合因素的影响,包括声、光、气流、热、能耗等诸多方面。

利用信息技术,以计算机模拟为主要手段,从建筑声学、光学、气流、微气候、空气品质、能耗等角度,对建筑设计方案进行全面的评价,不仅有助于房地产开发商提高建设水平、增强项目市场竞争力,也有助于提高普通消费者的生态意识、节能意识和环保意识,对于促进我国可持续发展具有重要意义。本文简要介绍由清华大学提出的建筑生态环境与节能效果综合评价的方法、策略等,并通过实例介绍了具体的评价内容,以期为我国实施建筑“星级”评价标准进行有益的探索。

2评价系统简介

2.1国外经验

关于建筑节能的评价,国外已经有了一些已经成熟并在实施的规范,并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能状况以保证规范的实施。在美国有“节能之星”标准(energystar),这个标准实施已经有10年了。它比美国“标准能源法案”(modelenergycode)要求更加节能30%。通过这套标准的实施,在不增加初投资的前提下可以节省30~50%能源消耗,可以节省50%的建造时间。也是因为有了这套标准,可以创造出激励一些具有创新意义的节能技术和建材发明的氛围。由于这套标准针对美国某地区而专门制订的,因此在美国并没有一个全国性的统一标准,例如title-24标准主要在加州实施。

芬兰建立了一套叫做“能耗认证系统”的标准(energycertificationsystem)。在香港也通过授予“建筑认证证书”(buildingpass)的方式来对建筑的能耗情况进行规范。俄罗斯在莫斯科也实行了一种叫做“能耗护照”(energypassport)的建筑节能规范。它包括一套新的节能标准mgsn,希望能够控制建筑设计、建造以及运行的质量,而且它可以为节能建筑提供潜在的购买者等信息,从而来促进节能建筑的良性发展。这些规范中都没有包括环境质量的评价内容,然而实际上节能的最终目的是为了提高环境水平,减少污染排放,从而真正做到可持续发展,所以完整的建筑生态环境与节能评价标准中应将环境质量的评价纳入其中。

2.2主要内容

建筑生态环境和节能效果评价系统是对建筑生态环境进行综合分析,从技术、经济、环境、能源及社会等角度给予研究,从而对建筑环境给出客观的评价和可行的建议。建筑生态环境的评价系统涉及内容广泛,包括小区规划评价、建筑单体评价、环境控制系统方案评价等等;牵涉到的关键技术较多,如建筑热环境模拟、计算流体力学(cfd),建筑日照分析与采光技术,噪声控制以及建筑材料技术等。这些内容的有机结合和相互交叉形成了建筑生态环境评价系统的技术核心。

开发成熟的软件系统实施建筑生态环境评价方法的基础。在我国形成可实施的评价系统,最终可能的有效途径之一,就是开发一套可以广泛运用的评价建筑生态与节能效果的软件平台,并形成相应的激励、保障实施措施,从而形成体系。

2.3评价方法

一个重要的工作是研究住区生态与节能效果评价指标,以及如何从模块化软件的模拟仿真结果中提炼出能充分反映建筑生态环境、能耗特征的评价参数,从而建立一套可操作的建筑环境评价软件平台的评价方法。

评价方法可采用的是模拟其运行状况的方法。这个方法有两个层次的标准,首先对于规划设计层次来说,可以通过模拟其日照、噪声、空气流场以及微气候等,对其规划和建筑设计直接进行评价。第二个层次,对于节能效果,需要对其进行全年模拟分析,而不是仅仅依靠稳态计算或者是设计计算,从而给出节能效果星级评价等级。这两个层次应该是必须同时满足的。

2.4评价策略

对于评价策略,可以分两步:一、在房屋建造之前,运用评价软件对规划和设计图纸进行模拟,给出相应审核评价(plansreview);二、在建造完成之后,对建筑进行实地抽查考核,以确定建造是否与审核后的图纸相一致,如果是一致的,可相应授予一定的环境和节能效果星级等级。

2.5系统特点

归纳起来,这一评价系统具有以下主要特点:

a、清晰明了,易于理解与实施

b、相对灵活,可允许通过不同的手段达到相同的环境和节能效果;;

c、数据丰富且准确,能给予用户和房地产开发商明确的结论和指导依据;

d、激励机制完善,可操作。

3评价实例

以下通过实例,简要介绍建筑生态环境与节能效果综合评价的主要内容。

3.1居住小区声环境

某居住小区位于北京东四环路东侧,距四环路约400m,被现状住宅区和规划的城市干道分成东、西两区。小区总面积26公顷,容积率2.0,户型以一梯两户或三户的高层、小高层单元(11~18层)组成的板楼为主,边角处辅以一梯四户或六户的点式高层(14~18层),板楼前后间距40至60m。小区的周边环境好,交通便捷,但是随着小区及周边道路、用地建设的完善,过境交通量可能会增大,小区的安静可能会受到干扰,为此业主要求进行声环境评价。

经现场实测,图中的三个主要带状噪声源可能影响到居住小区声环境,为此分别进行了模拟分析。

图1—居住小区声环境分析

在分析的基础上,得到居住小区内的噪声分布,可以看到,颜色愈深的建筑所处的声环境越差,在没有采取设防噪绿带等降噪措施的情况下,其临街一面的室外噪声级不能满足居住区室外白天低于55db、夜晚低于45db的国家标准。为此,笔者对合理降噪提出了建议。

图2—居住小区噪声分布及小区示意图

3.2建筑群空气流场分析

仍以前述居住小区为例,这种高层建筑、多层建筑混合存在的小区,其建筑群内部的空气流动情况对其微气候有着重要的影响,局部风速太大可能对人们的生活、行动造成不便,也有可能在某些地方形成旋涡和死角,不利于室内的自然通风。因此,业主提出在规划设计阶段预测居住小区内的空气流动状况,以对小区内微气候作出合理的评价。

图3—建筑群空气流场分析

上图给出了该居住小区在北京冬季典型工况(北风,风速5m/s)下,1m水平高度上的空气流速分布图,暖色调表示风速高。原本业主担心在建筑群中部的南北大通道上会有较强的气流,但由于建筑布局比较合理,模拟分析显示在这一大通道区域内风速基本小于1.2m/s,适于居民走动、生活。倒是在建筑群的一些其他局部发现,由于绕流等的影响会形成局部气流过强,笔者对此也提出了合理的建议。值得说明的是,此分析结果可以多媒体三维动画显示,效果更加逼真。

3.3建筑群日照分析

当现代建筑越来越密集,从钢筋水泥的丛林中穿过的一缕阳光显得弥足珍贵,因此建筑群日照分析被越来越重视,人们不满足于冬至日一小时日射这样的要求,而更关心在周围建筑物遮挡和建筑物自身遮挡的情况下,究竟自己等实实在在接受多少阳光。下图给出某建筑群在夏季清晨的日照与遮挡状况,而利用多媒体技术的三维动画效果可将分析结果表现得更加逼真。

图5—建筑群日照分析

3.4居住小区微气候与热环境分析评价

居住小区微气候与热环境的评价内容,主要是考察人们在室外生活时切身感受到的诸如室外温度、湿度、太阳辐射、气流组织和绿化状况等微气候参数。其中温度作为人们感受居住环境好坏的主要参数,对评价小区热环境至关重要,也是影响人们在室外生活质量的主要因素,它同时综合反映了诸如小区的太阳辐射及绿化状况等其它因素的作用,也是就目前的技术手段而言相对较容易进行预测和比较的热环境参数。

值得指出的是,即便是同一个地区的气候情况也并不是处处相同的。“城市热岛”现象就是其中一个很好的例子。它是城市化对气温影响的最突出特征,显著反映了由于城市化的结果使得城市气温与郊区或其它地区气温的不同,并将给城市居民的工作生活带来深刻影响。一般说来,认为某个区域的实际气温是由基础气温、太阳辐射、长波辐射的线性叠加得到的。区域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率等因素决定了区域温度。即:m(i,t,x)=c(i,t,x) l(i,t,x) e(i,t,x)

其中m是区域气温,c是基础气温,l是局地地貌,e是城市化程度,i是天气状况,t是时间,x是地点。具体来说,在建筑群集地区,小区不同地方的温度环境在受相邻位置的建筑的材料结构和布局、小区的下垫面(如沙土或水泥路面)、绿化情况(包括水景布置)、以及交通和家电等人为排热因素的影响下,可能使得局地气温出现热岛或冷岛、以及滞后或提前等现象。

结合建筑群空气流动分析,在相关研究的基础上,笔者预测居住小区不同位置小范围内的逐时气温,同时进行比较并给出评价;所得结果既可供居民选择适合个人习惯的工作生活环境提出参考意见,同时也能为改善居住小区热环境指明方向。

下图是某居住小区中不同位置的“热岛强度”变化情况。从中可以看出,居住小区内热岛强度小,温度适宜,利于人们的室外活动以及室内持续进行自然通风,温度环境令人满意。其中的原因在于居住小区建筑布局合理,建筑间距选择合适(天空视角系数较高而利于长波辐射冷却);且集中绿地多,绿化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其与空气的热湿交换加强,有效地降低了空气的温度)。值得一提的是,环境最好的区域均为小区居民日常生活、起居、休憩、娱乐等活动的主要场所,该区域内的健康适宜的温度环境将极大地利于居民的室内外的生活质量的提高。

图6—居住小区微气候与热环境分析评价

4小结

目前,该项目以被列为建设部国家十五科技攻关项目,并逐步开展整合软件系统、实际检验使用情况的工作,从对建筑生态环境和节能效果综合评价的项目入手,在实践中完善这一评价系统,并通过将建筑环境和节能效果综合评价理念的应用,明晰建筑生态环境的真正内涵,推广建筑节能概念,并为我国可持续发展做一定的探索。

参考文献

[1].t.t.chow,z.lin,thermalproblemsofsplit-typeair-conditioningunitsinstalledathigh-risebuildingsofhongkong,proceedingsofinternationalconferenceofairconditioninginhighrisebuildings’97,pp108-113.

[2].清华大学建筑环境与设备研究所,中国建筑节能调查分析报告,2000年1月