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建筑设计与技术范文

发布时间:2023-10-27 11:02:32

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建筑设计与技术

篇1

前言

建筑设计是建筑技术的前提,建筑技术是建筑设计的实际体现,二者之间原本是不可分割的,但是在我国现阶段的建筑过程中,经常会出现将这两个步骤分割开来的状况,这导致在建筑过程中经常会遇到一些问题,只有将这两者真正的结合在一起,才可以保证建筑的各方面都可以满足要求。通过建筑设计与建筑技术的融合将可持续发展战略实现,通过更先进技术的使用,逐渐满足建筑行业向绿色环保发展。

1建筑技术与建筑设计

建筑设计的含义是在开始进入建筑物施工阶段之前,将在施工中可能出现的问题以及可能存在的问题提前进行设想,将其具体的解决措施通过图纸和文件的形式制作出来,作为实际建造过程中的依据,保证在整个备料、施工组织以及不同工种进行施工过程中可以有效地相互配合,使工程可以在提前制定的投资限额内,经过详细制定的方案统一施工,最终可以收获相应的效果,使建筑可以满足使用者的各项要求。建筑设计中包含的方向很多,建筑施工技术、建筑装饰装修、给水排水技术、建筑电气技术都可以算在内,这一概念可以从在整体的规划到建筑外观的设计,建筑内部设计再到施工工艺等方面,其中各种技术在不同工程中的使用也不同。这两者之间原本的关系是建筑设计帮助中解决建筑技术使用中遇到的问题,建筑技术为建筑设计提供方向,但是随着现代建筑行业观念的转变,二者之间的关系业在逐渐转变,已经不再局限在简单的互相作用上,而是将二者结合,使建筑行业有更加广阔的发展空间。

2整合后建筑设计的变化

自改革开放以来,经济逐渐发展,与世界各国之间的交流也更加紧密,在全球一体化的趋势下,我国逐渐接受了更多国外先进思想与技术,尤其是在建筑方面,我国与国外在建筑设计上有很多不同的理念,通过将二者结合,使国内的建筑行业又出现了新的发展,例如在传统建筑理念中,对于柱的设计是非常单调的,通过与国外的理念相结合,使我国在这一设计中的形式更加丰富。与之类似的例子还有很多,都是在将各种设计理念相结合所得到的结果,通过对外来文化的引进,使我国建筑行业有新机遇。但是现阶段国内建筑行业与国外有一定的差距,针对这一现状,要将我国的建筑设计理念进一步革新,通过将原有技术和设计与更加现今的技术和设计相结合,加上我国现阶段建筑行业大好的形势,我国的建筑行业一定会有全新的发展。

3整合中建筑设计理念的创新

3.1在整合过程中提炼建筑符号

建筑设计的过程中,在使用传统方法的基础上还要利用国外先进的文化,将我国文化包容性体现出来,目前的建筑与我国传统建筑之间已经有一定的差别体现出来,这是对外来技术与理念引进的结果,建筑设计工作者在实际的工作之中,需要同时将更加先进的技术在我国传统技术的特点以及不同环境因素中进行应用。在应用更加先进的技术的基础之上,再在其中融入更加前卫的元素,将原有传统守旧的思想打破,将更加先进的方式体现在建筑中。

3.2建筑设计理念中体现创新

建筑理念经过多年的发展已经逐渐完善,在当今建筑行业中,对于创新的概念相比于之前的理解已经大不相同,原有对于创新的理解是一种脱离大众,走向歧途的表现,但是现阶段在对于创新的概念中,这一说法是对于创新者的一种表扬,也是对于传统文化的一种突破。但是不能利用这种创新对我国原有建筑理念进行否认,例如在旧城改造工作中,经常会出现将原有古建筑直接拆除再进行现代建筑的修建,这种做法固然可以使城市现代化的速度加快,但却是对城市历史的一种否定,在城市建设的过程中可以保留一定的原有建筑,通过先进的技术对这些建筑进行重新修整,使其在保留原貌的基础之上可以实现各种现代化的活动。在现阶段的城市建设中的建筑具有与之前不同的含义,是一种创新精神的体现,这种精神将与之相关的人们对于美的感受体现出来,是对于现代人文精神的最求与象征性的体现,可以展现现代建筑的艺术特征、城市环境和人文精神。建筑设计并不是凭空想象得到的,而是设计工作者自身对于美的感受的写实化,所以在建筑的形象应该给人的视觉形成一种冲击,使他人认同自身对美的感受。现代建筑科技化的创新,不仅是在信息储存和处理方面的应用,还包括信息社会知识经济的技术基础。建筑技术的创新同样也可以体现在技术方面,如在清华大学的超低能耗楼中,使用了许多创新技术,有生态仓的设计、植被屋面的设计等,在建筑内部实现了人员自然的接触,也将室内的环境改善许多,而且其主要利用太阳能或者天然气,并将其转化为电和热,减少了动力电的使用。在现代建筑设计中,如果想要提高建筑设计的水平,具有创新思维是必不可少的措施之一,其与解析性思维有根本性的不同,主要体现在创新性思维是创造主体多种因素的集合,也是体现一个作品多元创作的主要表现。设计工作者的动力是其创作的根本,好的作品一定是作者在最有动力的情况下产生的,这也是在建筑设计创新中最重要的条件。

4建筑设计与建筑技术的整合分析

4.1方案要将不同设计内容体现

在建筑设计过程中,应该在方案中不同而设计内容全部体现出来。在建筑过程中,不同时期对于建筑方案的要求不同,所以必须将建筑设计的基本结构体现出来。并且还要运用一些新技术、新材料,将建筑设计的特点体现。

4.2从结构角度对方案的可行性进行分析

在建筑过程中,建筑设计工作者要对建筑方案的建筑结构方向进行分析,建筑方案的可行性,不能只是考虑平面功能和空间组合等方面,需要结合对结构选型的表现进行分析,使建筑方案体现出其全部价值。

4.3选择合适的技术

在建筑设计过程中,相关工作人员应该现进行选择合适的建筑技术,了解建筑需要满足的使用条件,选取可以满足的技术,在这一过程中可以通过计算机技术的辅助,明确在各步骤之间所要使用的技术。

5结论

建筑技术是实现建筑设计的重要方式之一,建筑工作者只有对建筑技术有所了解,才可以有效保证在正确的方向使用相关技术,并通过这一过程解决在设计工作中所遇到的各项问题。总而言之,通过这两个方面的整合,可以帮助设计工作者将设计方面的难题解决,使其具备创新能力,可以设计出更加优秀的作品,为建筑行业的发展带来新的动力。

参考文献

[1]王超,周冰,徐兰兰.浅析建筑及室内设计中节能技术的应用[J].山西建筑,2008,07:249-250.

[2]冯静,丁蔓琪,李延龄.独立学院建筑设计与技术课程整合的教学探索——以浙江工业大学之江学院为例[J].新西部(下半月),2009,08:214-215+208.

[3]赵继龙,刘甦,唐一峰.生物气候建筑的跨专业整合设计[J].山东建筑大学学报,2011,01:71-75.

篇2

引言

实现经济可持续发展,建设资源节约型社会,是全社会的共同责任。绿色建筑设计是一个世界性的问题,也是现代建筑技术发展趋势。绿色建筑节能实施工作,它能够保证建筑节能工程质量,是实现建筑节能措施的关键环节。目前,绿色建筑的热潮正在全国蓬勃兴起,其施工项目都在快速发展,是一个非常困难的任务。在这方面,绿色建筑的设计及其技术质量也很重要,加快我国社会主义现代化建设具有深远的历史和现实意义。

一、绿色建筑的内涵及特点

所谓的绿色建筑指的是从施工到使用,都能够最大限度的节省资源、减少对环境的污染、减少建筑物对人体的伤害的建筑物,实现建筑与自然和谐相处的目标。这里所说的绿色建筑并不单纯的指建筑花园,而是一种抽象意义上的概念,所包含的内容也比较广泛,简单的说,主要是可以有效的利用对环境没有污染的建筑材料,建造出对人体和环境没有伤害的建筑物,保持建筑和环境平衡的一种建筑模式。这种建筑不仅现在受到人们的追捧,在未来的时间里会实现大面积的普及。这种建筑符合国家倡导的可持续发展的内容,实现建筑物的节能、环保,促进建筑、自然、人三者和谐发展。努力实现人工和自然地和谐统一,为人们提供健康舒适的生活环境,减少对环境的破坏,实现自然资源的可持续利用。

二、绿色建筑设计的原则和指导思想

2.1 引入“生态关键”观念,掌握生态技术,树立生态意识,是搞好生态建筑设计的关键。生态建筑的现实意义是引入“生态关键”观念,积极利用低能耗和利用自然资源的作法。生态化的建筑设计应以“生态---技术---建筑”为发展模式,将建筑设计和生态理念的统一贯穿到绿色建筑的全过程,在整个设计过程中,关注建筑生态、环境特征的表现和技术的运用,使之融入建筑设计中,产生建筑形象。一个好的生态建筑,不仅要有出色的构造设计和优秀的建筑材料,更重要的是要有先进的生态技术系统的应用。因此,设计在尊重自然环境、减少能源消耗的同时,还要从环境保护、资源节约的角度考虑建筑功能与生态环境稳定性和持久性。

2.2 绿色建筑设计的特点应符合整体设计与多元共融。结合当地文化内涵,发掘不同建筑类型的特点,开发适合本地生态环境的新型能源和技术,整合并完善建筑功能,以满足使用者对适宜的、高舒适居住环境的追求,提升整个设计的环境质量和文化品质。其特点应符合建筑设计的整体设计,多元共融。力求科学化、逻辑化、智能化、系统化的设计,使整体功能适应各种功能性质的使用要求。在现代资讯技术飞速发展、日新月异的今天,把握时代脉搏,表现时代的精神,把最新、最美、最现代的建筑奉献给人们,让中国建筑融入世界建筑发展的潮流之中。“建筑当随时代”,倡导绿色建筑设计,是我们在建筑创作中应该明确的主导思想。

三、绿色建筑设计是一项跨学科的综合性设计

绿色建筑设计就是将有关复杂的生物技术、生态技术、人文精神、环境与能源策略融入传统的建筑设计(含场地设计)中,强调发展生态经济和能源结构的生态化,以绿色GDP 为政策导向促进知识经济、循环经济、生态产业的持续发展。因此,绿色建筑设计比传统的建筑设计涉及的技术领域更为广泛,是一项跨学科的复杂综合性设计,是多学科交叉融合的产物。绿色建筑设计要解决的问题是城市建设和人居环境问题。所以在操作上应以广义建筑学为主导,在协同景观生态学、恢复生态学、城市生态学、自然资源学、植物群落学、地理学的基础上,还应与结构、材料、生物、环境、热能、经济等进行综合研究,多学科的技术特点增加了设计的复杂性,也为绿色建筑设计拓展了新的发展空间。

四、绿色建筑设计要点

4.1 立足本土

从经济学理论而言,国内经济现代化过程之从农业经济跨越工业经济而直接进入知识经济,即在实现工业经济目标的同时叠加了更高的现代化目标,国内环境的独特性决定了不能照搬照抄发达国家的既有经验,也不可机械的引进绿色技术和产品,但更不可待经济发展起来后再考虑绿色和节能,而应不失时机的在现代化进程中加上信息化、生态化水平等基本衡量指标,即在实现程式化的同时推行绿色建筑。

4.2 因地制宜

我国地域广阔,南北的差异很大,在进行绿色建筑设计时,也呈现出了不同的特点。作为建筑公司在设计时应该充分的考虑到不同地区的地质和气候条件以及其他对建筑有影响的条件,保证建筑物的采光、通风等方面都能够符合当地消费者的需求,同时应该因地制宜的减少能源和资源的消耗,保护当地的生态环境。例如,对于光照充足的地区,可以充分的利用太阳能;对于北方寒冷的地区,可以在建筑施工时增加一些保暖措施。

4.3 重视整体设计

在进行绿色建筑设计的过程中应该要全面的考虑到当地的地质、气候、水文等自然条件同时也要联系当地的经济发展状况和地域文化特点。一定不可以直接照抄照搬别的地区的建筑设计,因为不同地区的建筑条件是不同,直接使用其他地区的设计就会造成“水土不服”的现象。我们一定要重视建筑设计,因为设计的好坏直接关系到建筑的整体性能。

4.4 采用节能新技术

绿色建筑的重要内容就是节能,指的是在建筑施工及以后的使用过程中要达到使用最少的资源和能源来为人们建造出舒适健康的居住和工作环境,所以在具体的设计中不仅要考虑到所处的环境也要考虑到建筑物的整体规划,尽量的达到生态施工的设计方案,与周围的环境是否和谐一致,形成一整套的节能建筑方案,尽量采用新型建筑材料和技术,提高建筑物的利用率和使用年限。

五、加快绿色建筑设计的建议

5.1 提高认识

我国在经济快速发展的同时资源的消耗程度也在日益的增多,导致我国资源的严重匮乏,影响了经济的发展。绿色建筑设计理念的提出,有效的说明了人们认识到环境保护和节约资源的重要性,积极的促进经济和环境的可持续发展。

5.2 发展新材料

绿色建筑要求建筑材料的节能环保,这就导致建筑材料的生产商开始研制新型的绿色建筑材料,实现建筑材料的节能。在生产材料的过程中应该尽量减少能耗,实现资源的优化利用,尽量选择那些消耗机械热量少的材料来减少建筑物自身的热量,增强建筑物的使用寿命。

5.3 重复、循环利用

大多数的建筑施工中,在建筑材料应用上面,出现了很多浪费的现象。而在绿色建筑中倡导施工材料的重复利用,不仅能够节省建筑之处,还可以节约能源资源,降低废弃物的产生,保护环境。

六、结束语

绿色建筑可以缓解能源短缺,改善人们的工作和生活环境,在一定程度上,减少环境污染,有利于发展循环经济,对于促进我国经济的可持续发展是最廉价和有效的措施,目前已成为中国深化改革的经济体制的一个重要的部分。积极推进建筑节能,发展循环经济,有利于提高人们的生活质量,改善居住环境,有利于国民经济稳定发展,有利于减少对环境的污染,在今后,建筑节能和绿色建筑的推广运用不仅要在新建筑中得到运用,我国的老建筑所占的比例还是很大的,因此也要充分在老建筑物中得到运用。

参考文献:

[1]陈敬文.绿色建筑在可持续发展中的具体体现[J].广东科技.2008(18)

[2]马志龙.绿色建筑设计浅析[J].科技风.2010(11)

篇3

Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.

Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

随着中国经济的高速发展,中国工业进入了工业化中期,即重工业化阶段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变,经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程,居民收入的快速增加,居民消费结构性升级,房屋和汽车消费高速增长,房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺亦

日益严重,能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此,节能减排必将是中国可持续发展的工作重点,建筑节能又是重中之重。 建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上,对建筑的能量消耗 室内物理环境节能技术建筑材料的选用保温设计窗墙比风环境设计采光日照遮阳噪声与污染绿化空调与通风系统等诸多方面进行分析,模拟出结果,然后将该结果用于设计中建筑节能技术是我国十五重点发展的技术,在建筑界有着十分巨大的应用前景。该技术具有国内领先水平,曾应用于2008年奥运会奥运村和体育场馆的各项建筑的分析,以满足“绿色奥运,科技奥运,人文奥运”对各项建筑物的要求。建筑节能技术运用于建筑领域,该技术是和建筑师一起进行建筑设计,或是建筑设计已经完成,对该设计进行建筑节能和建筑性能评估的技术运用计算机软件对建筑设计图进行各项评估由于国家对节能的重视,以及国家已经颁布智能建筑和绿色建筑的技术导则,因此,建筑节能的设计是当前必须要完成的工作。建筑节能的现实需要建筑设计的观念和设计方法进行变革,从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。

1建筑规划节能设计

建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方而进行深入研究,通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造,形成良好的居住条件,并有利于建筑的节能。

1.1建筑选址

选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说,建筑选址需争取日照,避风建宅。

1.1.1争取日照

争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。

1.1.2避风建宅

冷风渗透和风压均对建筑物的保温造成不利影响,建筑应该尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能够降低风速,减少建筑物的热损失;设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。

1.2建筑布局

建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响,住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。

1.3建筑朝向

建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量和一定质最的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向的调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。

1.4建筑间距

建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,从而保证住宅室内具有一定的日照量,进而确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。

建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,为、以保证建筑组织良好的自然通风。

2建筑单体节能设计

2.1自然通风节能设计

自然通风能够降低室内温度,节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味,选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太人。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。

2.2平面节能设计

合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能够降低建筑能耗,而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。

2.3立面节能设计

根据当地气候状况改变墙体的角度,可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面以及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能够加强西墙的散热性能等。

2.4遮阳节能设计

适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑

物的能耗。外遮阳足最有效的遮阳设施,它直接将太阳辐射热量遮挡于室外。主要遮阳

措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、阳台、遮阳板等遮阳措施;热反射窗帘、选择性透

光遮阳、可手动调节的遮阳百叶等。现代化自动控制的智能化遮阳设施可在无人的情况下,根据室内外温度等参数自动调节,以降低太阳辐射的影响,节约能源。

2.5门窗节能设计

门窗是建筑能耗的最火因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%~60%,增大窗户面积可增多太阳能,但是窗户传热系数比其他护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。

3结语

综上所述,建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展,在节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核,这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。

参考文献:

[1] 孙晓慧. 浅析节能建筑与建筑节能[J]. 矿业工程, 2010,(03) .

[2] 赵怡. 浅谈现行建筑设计中的节能建筑[J]. 山西建筑, 2010,(14) .

[3] 房斌. 浅谈我国建筑节能技术[J]. 魅力中国, 2010,(01) .

篇4

1. 前言

近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。西方发达国家,建筑能耗占社会总能耗的30%~45%。我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%,正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。作为建筑设计工作者,有责任也有义务在设计中做好建筑节能设计!

建筑节能可分为2部分:①建筑物自身的节能;②空调系统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。

2. 节能建筑规划设计

根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。

2.1建筑朝向和平面形状

同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。

2.2合理规划空间布局及控制体型系数

如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。

体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。

2.3绿化对节能建筑的影响

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

3. 增强建筑维护结构的保温隔热性能

改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/m•2K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施,我国《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作了规定,对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9~1.3,可采用玻璃棉、聚苯乙烯板、加气混凝土等保温材料,也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。

3.1外墙的节能措施

3.1.1使用环保、节能型建筑材料

使用环保、节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。

3.1.2隔离太阳辐射热

对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。

3.2门窗的节能技术措施

3.2.1尽量减少门窗的面积

门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。

3.2.2设置遮阳设施

设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。

3.2.3提高门窗的气密性

有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到0.5h-1。建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。

3.2.4尽量使用新型保温节能门窗

采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10~20%,因而控制窗墙比在30~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。

3.2.5合理控制窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。

4. 屋顶的节能技术措施

4.1隔离太阳辐射热

隔热太阳辐射热,减少阳光直射,对屋顶可采用架空屋面,浅色屋面,种植屋面等。对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是空调节能的较好的方法。还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。

4.2“冷屋顶”节能

国外很多专家对“冷屋顶”(coolroofs)进行了大量的研究,发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”(coolroofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明:采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10~50%。

5. 空调系统节能技术措施

5.1降低系统的设计负荷

目前我国的多数设计人员在设计空调系统时,往往采用负荷指标进行估算,并且出于安全的考虑,指标往往取得过大,造成了系统的冷热源、能量输配设备、末端换热设备的容量都大大的超过了实际需求,形成“大马拉小车”的现象。即增加了投资,也不节能。

5.2冷热源节能

空调系统消耗的大部分能量是在冷热源系统中消耗的。所以合理选择冷热源系统对空调系统节能至关重要。空调系统的常采用的冷热源方式是:①水冷冷水机组+锅炉;②热泵;③溴化锂吸收式+锅炉。

夏季用水冷冷水机组制冷,冬季用锅炉供热。水冷冷水机组制冷消耗电能。设计工况下的能效比(制冷量/耗电量)比较高,一般为3.7~5左右,一般空调制冷量在300RT(1RT=3.517KW)以上选用离心式压缩机,空调制冷量在150~300RT的制冷量范围内选用螺杆式压缩机比较合适,当空调制冷量小于150RT时选用活塞式压缩机较为合适。在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。

热泵型机组的使用对节能是很有利的,其中风冷热泵冷热水机组在中央空调中使用的较多,这种机组一机两用,夏季制冷,冬季供热。特别适用于缺水地区。

溴化锂机组的能效比(制冷量/消耗的热能)比较低,外燃式为1.0~1.2左右,直燃式机组稍高。溴化锂机组节电不节能。外燃式溴化锂机组主要用于有废热、余热的地方,如热电厂、钢铁厂等,既利用了废热、余热,又达到了制冷的目的。对于缺电而无废热或余热的地区可考虑使用直燃式机组。

5.3减少输送系统的动力能耗

动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。采用科学合理方法使之降低,对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施有:

5.3.1提高供回水温差

若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为N时,从流量计算式可知,采用大温差时的流量为原来的流量1/N,而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的1/N2,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差,但供回水温差一般不宜大于8℃。

5.3.2选用低流速流体

水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果。且有利于提高水力工程的稳定性。

5.3.3提高输配系统的效率

设计时合理的选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。

5.3.4采用变流量水系统

在设计空调水系统时,如采用定水温变流量或变水温变流量的调节方式,使供水量随空调负荷的变化而增减,不但可以减少处理过程的能耗还能节省输送能耗。

5.3.5采用变风量系统

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The since the reform and opening up, the rapid development of China's economy, the serious shortage of resources, saving energy idea already thorough popular feeling. Energy conservation of the building for our country to save energy has a very important significance.

Key words green building, building design, energy saving technology

中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:

随着人们对绿色环保节能意识的增强,“节能建筑”“绿色建筑”已成为当前的热门话题,绿色节能建筑的标准是统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。

一 绿色建筑设计理念

⑴绿色建筑。所谓“绿色建筑”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间,与自然和谐共生的建筑。

⑵绿色建筑设计理念。从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响。在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展。这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念。在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计。在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系。据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50―72%。这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗。

二 绿色建筑设计的原则

⑴对建筑的过程进行全程监控。建筑建设的过程是一个相当复杂的过程,要想使建筑符合绿色节能设计的原则,必须密切关注建筑从设计、选材、建造、使用到拆除的整个过程,对整个过程实行全程监控。不但保证所选材料符合低能耗、环保的条件外,还要保证在建筑的设计、建设、使用和拆除的各个阶段符合低能耗、环保的条件。

⑵综合利用各种资源。在建筑建设的过程中,要选择合适的原材料通过适当的技术加以整合,这样可以优化资源的配置,不但可以减少资源的浪费,而且还可以提高资源的综合利用效率,有效延长建筑物的使用时间。

⑶节能设计。绿色建筑的最主要的特征就是节能设计。在建筑的规划、设计、建设、使用的过程中,要严格按照规定的标准,使用各项先进的技术手段,达到节约能源的目的。在设计过程中,要积极筹划各种材料、设备,充分利用自然界中的光、热、风等自然资源,在保证建筑物功能的前提下,尽量减少使用采暖供热,空调制冷等设备。在设计过程中,要注意新技术、新材料的使用,注意使用节能材料,以达到节约能源的目的。

三 建筑设计中实施的节能技术措施

⑴建筑物的朝向。通过对建筑物的朝向设计可以节约能耗。通常状况下,相同建筑面积的建筑物,南北朝向比东西朝向能够节约能耗,因此在进行建筑设计时,要尽量把建筑物设计成南北朝向。为保证夏季的通风和冬季的采暖,在设计时可以在东西墙上增设窗户。如果一座建筑物的长度和宽度的比例关系为四比一,那么设计成东西朝向比设计成南北朝向冷负荷可以增加3/5 左右。在住宅的设计中,要尽量设计成建筑面积不等的房间,以方便安装采暖炉或者空调。在安装采暖炉或者空调时,要尽量选择外表面积比较小的房间,因为外表面积越小,房间的冷负荷越小,其能耗也就越小,越能节约能耗。

⑵选择合适的建筑物体形系数。建筑物的体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。从这个概念上可以看出,如果建筑物的体积相同,体型系数越大,单位建筑空间的能耗就越高。数据表明,体型系数如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,为了达到减少能耗的目的,建筑体型系数最好设计在0.3 以下。

通常情况下,在选择合理的体型系数方面主要采取下列方法:调整建筑面宽、调整进深、调整建筑物的层数等。另外,建筑物的形体越复杂、越不规整,其体型系数就越大。因此,在建筑设计中要对建筑物各部位的尺寸进行综合考虑,从而有效降低体型系数,达到降低能耗的目的。

⑶墙体设计。墙体节能设计包括两种类型,一种是单一墙体节能设计,另一种是复合墙体节能设计。单一墙体节能设计是通过改善主体结构材料的热工性能来实现的。而复合墙体节能技术是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善墙体的热工性能,降低外墙传热系数。根据复合材料与主体结构的位置不同,又可以分为内保温技术、外保温技术和夹心保温技术等类型。在建筑过程中,外墙外保温技术是一项既节约能耗,有便于施工的节能技术。

在建筑外墙上使用导热系数低的加气混凝土砌块材料,这样可以降低墙体的导热系数,从而降低能耗。

⑷门窗的设计。门窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近几年来,由于采光的需要,许多设计师都将门窗的面积设计的比较大,但是,不恰当的比例会导致能耗增加,致使夏季室温过高,冬季室温过低,这样就会增大空调和采暖炉的能耗。综合考虑采光和降低能耗,各朝向的窗墙比不能大于下面的规定:北面朝向25%、东西朝向30%、南面朝向35%。一般来讲,在门窗的节能设计中主要考虑减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面。渗透量主要是指居室内部和外部的气体流动导致能耗增大,在设计时可以使用密封材料增加门窗的气密性,尽量减少居室内外气体的流动。减少传热量是为了避免居室内外温差过大而引起的热量传递导致能耗过大,这样的情况下要尽可能减小窗户的传热系数,例如可以使用中空玻璃窗或者单框双玻璃窗等设计方法。南方地区太阳能辐射相当强烈,为避免孤独的辐射带来制冷设备的耗能,一般可以采取遮阳设备以及使用遮阳系数比较大的镶嵌材料,这样可以大大改善门窗的隔热性能,例如百叶窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。另外,不同地区的门窗设计也不尽相同,在南方地区的北窗相对要大,其他朝向的窗小,而北方地区南向的窗要相对较大,其他朝向的窗小。

⑸屋顶设计。普通居室的房顶主要受到太阳光的辐射,从而引起房间内过热。为了降低能耗,在设计时可以考虑在屋顶铺设隔热层,设计架空通风层,还可以采取种植隔热屋顶,建设阁楼等办法降低能耗。在建筑设计过程中引入绿色节能理念,尽可能地使用自然条件降低能耗,不但能够达到降低能耗的目的,同时还可以减少污染,保护环境。

四 结语

节能措施主要体现在能源和环境上面,做好了这两方面的绿化设计,对于实现绿色建筑的设计理念,改善环境,提高空间的使用率都有着重要的作用。随着城市化进程和新农村建设不断加快以及人们的思想觉悟不断提高,绿色节能理念必将越来越普遍地应用于建筑设计之中。

参考文献

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中图分类号:TU2文献标识码: A

社会的进步必然使各个领域不断向多元化发展,建筑业也逐渐成为技术与艺术的综合体,二者缺一不可。冷静面对技术与艺术的关系,使建筑除了提供舒适的居住条件外,还充满了艺术和文化气息,在技术和艺术都达到一定的高度。

1 现代建筑设计中技术的体现

1.1 计算机智能技术在建筑设计中的应用

1.1.1 数字化信息技术的广泛推广。当今社会,数字化的概念已经被无限扩大,不仅仅指数字,还代表着所有的信息形式。网络信息的不断发展,促使人们将生活的每个方面都与科技联系起来。例如:SOHO大厦在设计理念上吸取了时尚热点以及新的生活理念,受到了大批青年人的青睐。

1.1.2 CAD 和CSCD技术是建筑业设计的基础,处于不断更新中。建筑设计领域引进了具有强大制图功能的CAD技术,有助于对空间和平面的结构进行技术上的计算和分析,使具体工作有据可依。现代建筑业的不断发展,需要CAD技术不断完善和提高,从而为现代建筑设计的发展水平做出更大的贡献;同时,随着网络技术的高速发展,CSCD技术出现。它是一种协同设计技术,体现了CAD、信息关系和远程管理的统一。

1.2 建筑设计中绿色环保设计技术的应用。

1.2.1 针对太阳辐射,采用先进的遮阳环保技术。遮阳技术主要针对夏日里强烈的太阳辐射。主要从两方面进行考虑:一是采用新型的环保材料;二是实现能源的转换,将太阳辐射变成新型的环保能源。

1.2.2 太阳能技术在建筑中的得到了充分的利用。面对能源日益短缺的局面,寻找新的替代能源成为各个国家亟需解决的问题。在建筑设计中,太阳能应用范围广泛,如太阳能热水器、净化器、太阳能集水灶等,都是充分发挥太阳能优势的体现。太阳能的使用,既体现了科技的进步,又实现了节能减排。

1.2.3 利用保温材料的特性,选择隔热性好的材料,提高外墙热工性能,实现建筑设计抵抗风压的设计目的。对于建筑中墙体的保温工程,要将整个建筑工程的相关施工结构等程序作系统的分析,紧密协作。减少室外温度对室内热量的影响,降低波动。

2 现代建筑设计中艺术性的表现。

2.1 现代建筑中含有的西方现代艺术因素。为了使现代建筑与世界接轨,体现国际元素,越来越多的西方艺术形式和作品出现在建筑设计中,如油画、绘画、雕塑等艺术表现手法。这样设计出的建筑就含有了浓厚的西方艺术气息。

2.2 建筑设计者要具有独特的艺术眼光,较高的审美能力,将自己对建筑的理解与创作理念融入建筑的实际设计中。在充分考虑建筑原则与技术水平的前提下,将自己的灵感运用到建筑物中。这些具体的艺术元素包括:地方民俗、风土人情等形式。

2.3 构成艺术在现代建筑设计中被广泛使用,支撑着整个建筑结构。构成艺术是一种简单的艺术形式,主要包括点、线、面、体等基本的元素,组成了建筑物的架构。另外,色彩作为最具冲击力的因素,被设计者发挥得淋漓尽致,满足不同人群的审美需求。

3 现代建筑设计中技术和艺术的关系。

3.1 在现代建筑设计中技术与艺术并存。

建筑的含义有狭义与褒义之分。狭义的建筑是指居住的意思,而广义的含义就突破了局限性。凡是以建筑为载体而涉及到的众多领域都是建筑的范畴,如商用建筑、用于娱乐的场所等。建筑设计是指在建筑物执行施工操作以前,根据企业文化、施工目标所勾勒出的建筑物的款式,并实现由想法到实物的转换;建筑业除了需要实现其基本的建筑功能外,同时还要与艺术相结合,实现建筑本身的独特性。 随着人类社会的不断发展,人们对美的追求越来越高,并逐渐延伸到建筑领域。这就需要设计者对建筑物的设计理念要新颖,给人以美感。面对这种有增无减的势头,创造出又实用、又美观的建筑是设计者的最终追求。

3.2 技术的发展促进了艺术造诣的提高。

任何建筑物的形成都必须有与之相匹配的技术作为支撑,保证建筑设计的结构成型。正是技术上的支持,使艺术由理想变成现实,避免艺术与现实相脱节,无的放矢,错过发展的机会。人类的进化过程正是体现了这一点。人类由穴居到石屋,再到古代唯美的房屋建筑,这一过程得益于生产力的不断发展,建筑技术的不断提高。技术的发展与不断完善,促使人们开始逐渐考虑艺术,崇尚美感,将艺术理念融入建筑设计中,而且这种要求呈上升趋势。到了现代社会,人们的审美眼光达到更高的层次,这就需要更加先进的技术作为基础,在设计中更加注重艺术性的体现,使人们真切地感觉到美感。建筑设计是意识形态的体现,表达的是一种理念与想法,需要物质基础作为后盾,否则就是空谈。因此,建筑设计艺术是以建筑技术作为依托,最终在建筑物中实现其价值。 一种新兴技术的产生,必然使设计者产生新的设计思想,并且运用到设计理念中,创造处非凡的建筑,最终受到使用者的欢迎。

3.3 艺术对建筑设计技术产生相应的反作用。

完美的设计理念只有得到技术的支持才能变成现实。当设计者拥有了新的艺术灵感的时候,研发部门就要开发新的技术来迎合这一艺术灵感,在技术上下功夫,不断创新。时代的进步使这一要求越来越高。设计师为了满足人们的迫切需要,不懈努力,改善方案,努力使自己具备新颖的创作理念。一旦实现创新后,就要求技术上进行援助。这体现的就是艺术对技术的反作用。例如:现代人喜欢简单大方的建筑风格,那么这一风格就会作为设计师的设计思路和理念。在技术上就出现了清水混凝土的风格与之相呼应。这一技术下,墙面平整,颜色平衡,给人以大方的感觉。于是在施工过程中采用直接在表面进行粉刷,不额外加入其它的装饰的方法,体现了简单、朴大方的设计理念。

4只有将现代建筑设计的技术与艺术相结合才能跟上时展步伐。

4.1 建筑行业要紧随时代的发展,体现现代人的生活观念和价值取向。现代的建筑设计正是设计者在吸取前人经验的基础上,融合时代特点创造出来的。它是人类社会进步的标注,是智慧的结晶。脱离时代的美学观念及建筑技巧必将不为时代所欣赏和接受。

4.2 现代建筑设计体现现代的生活理念和价值观。可持续发展战略是当前各个领域提倡的发展方向。涉及到节能减排、低碳的生活方式,这就要求建筑设计要充分考虑这些内容。在技术上要减少能源浪费,寻找可替代能源,减少不可再生能源的使用率。与此同时,也要考虑艺术上所能达到的效果。如现代建筑中开始使用保温隔热墙以及顶楼玻璃房,既美观又舒适,深刻体现了现代建筑设计技术与艺术的结合,又迎合了时代的需求。

结束语:

为了顺应新时展的要求,现代建筑设计要将技术和艺术有机地结合在一起,相辅相成,相互促进;艺术赋予建筑设计新的思维,技术使设计思想变成现实,将凝聚了设计者与建设者的建筑结晶呈现在使用者的眼前。让他们真切地感受到时代的气息和艺术的美感。使人文、生态的和谐统一真正融入人们的生活,使可持续的发展思想深入人心。

参考文献

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现在,大量的煤炭、石油、天然气被大量开采使用,而地球上这些能源的储量是一定的,长期、大量甚至过度的开采肯定会造成这些能源的枯竭,这样的最终结果势必导致能源危机。特别是在我们中国,能源问题更是大问题,我国虽然地域面积比较大,但是能源却相对贫乏,根本无法满足日益发展的社会需求。随着我国社会主义市场经济的快速发展,建筑设计行业也得到了飞速的发展,而建筑能耗带来的能源问题日益突出。数据表明,在我国,建筑能耗目前约占我国所有行业能源消耗总量的30%,并呈现加速上升的趋势。

但是,建筑技术跟不上形式的发展,相对落后,我国目前的建筑大多数都是高耗能建筑。在整个建设过程中,建筑能耗大约是建设过程中总能耗的50%,如果再加上建筑建成后的后期处理和建筑在使用过程中的能耗,其能耗会远远超过50%。从这个层面上来讲,在建筑设计中引入节能技术对于减少建筑能耗,节约能源具有相当重要的意义。

1 绿色建筑设计理念

1.1 什么叫绿色建筑设计

所谓“绿色建筑”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间,与自然和谐共生的建筑。

1.2 为何要引进绿色建筑设计理念

从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响。在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展。这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念。

在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计。在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系。据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50―72%。这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗。

1.3 进行绿色建筑设计的原则有哪些?

1.3.1 对建筑的过程进行全程监控

建筑建设的过程是一个相当复杂的过程,要想使建筑符合绿色节能设计的原则,必须密切关注建筑从设计、选材、建造、使用到拆除的整个过程,对整个过程实行全程监控。不但保证所选材料符合低能耗、环保的条件外,还要保证在建筑的设计、建设、使用和拆除的各个阶段符合低能耗、环保的条件。

1.3.2 综合利用各种资源

在建筑建设的过程中,要选择合适的原材料通过适当的技术加以整合,这样可以优化资源的配置,不但可以减少资源的浪费,而且还可以提高资源的综合利用效率,有效延长建筑物的使用时间。

1.3.3 节能设计

绿色建筑的最主要的特征就是节能设计。在建筑的规划、设计、建设、使用的过程中,要严格按照规定的标准,使用各项先进的技术手段,达到节约能源的目的。在设计过程中,要积极筹划各种材料、设备,充分利用自然界中的光、热、风等自然资源,在保证建筑物功能的前提下,尽量减少使用采暖供热,空调制冷等设备。在设计过程中,要注意新技术、新材料的使用,注意使用节能材料,以达到节约能源的目的。

2 建筑设计中的节能技术有哪些方面?

2.1 建筑物的朝向

通过对建筑物的朝向设计可以节约能耗。通常状况下,相同建筑面积的建筑物,南北朝向比东西朝向能够节约能耗,因此在进行建筑设计时,要尽量把建筑物设计成南北朝向。为保证夏季的通风和冬季的采暖,在设计时可以在东西墙上增设窗户。如果一座建筑物的长度和宽度的比例关系为四比一,那么设计成东西朝向比设计成南北朝向冷负荷可以增加3/5左右。在住宅的设计中,要尽量设计成建筑面积不等的房间,以方便安装采暖炉或者空调。在安装采暖炉或者空调时,要尽量选择外表面积比较小的房间,因为外表面积越小,房间的冷负荷越小,其能耗也就越小,越能节约能耗。

2.2 选择合适的建筑物体形系数

建筑物的体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。从这个概念上可以看出,如果建筑物的体积相同,体型系数越大,单位建筑空间的能耗就越高。数据表明,体型系数如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,为了达到减少能耗的目的,建筑体型系数最好设计在0.3以下。通常情况下,在选择合理的体型系数方面主要采取下列方法:调整建筑面宽、调整进深、调整建筑物的层数等。另外,建筑物的形体越复杂、越不规整,其体型系数就越大。因此,在建筑设计中要对建筑物各部位的尺寸进行综合考虑,从而有效降低体型系数,达到降低能耗的目的。

2.3 建筑墙体设计

墙体节能设计包括两种类型,一种是单一墙体节能设计,另一种是复合墙体节能设计。单一墙体节能设计是通过改善主体结构材料的热工性能来实现的。而复合墙体节能技术是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善墙体的热工性能,降低外墙传热系数。根据复合材料与主体结构的位置不同,又可以分为内保温技术、外保温技术和夹心保温技术等类型。在建筑过程中,外墙外保温技术是一项既节约能耗,有便于施工的节能技术。在建筑外墙上使用导热系数低的加气混凝土砌块材料,这样可以降低墙体的导热系数,从而降低能耗。

2.4 建筑门窗的设计

门窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近几年来,由于采光的需要,许多设计师都将门窗的面积设计的比较大,但是,不恰当的比例会导致能耗增加,致使夏季室温过高,冬季室温过低,这样就会增大空调和采暖炉的能耗。综合考虑采光和降低能耗,各朝向的窗墙比不能大于下面的规定:北面朝向25%、东西朝向30%、南面朝向35%。

一般来讲,在门窗的节能设计中主要考虑减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面。渗透量主要是指居室内部和外部的气体流动导致能耗增大,在设计时可以使用密封材料增加门窗的气密性,尽量减少居室内外气体的流动。减少传热量是为了避免居室内外温差过大而引起的热量传递导致能耗过大,这样的情况下要尽可能减小窗户的传热系数,例如可以使用中空玻璃窗或者单框双玻璃窗等设计方法。南方地区太阳能辐射相当强烈,为避免孤独的辐射带来制冷设备的耗能,一般可以采取遮阳设备以及使用遮阳系数比较大的镶嵌材料,这样可以大大改善门窗的隔热性能,例如百叶窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。

另外,不同地区的门窗设计也不尽相同,在南方地区的北窗相对要大,其他朝向的窗小,而北方地区南向的窗要相对较大,其他朝向的窗小。

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2BIM技术的特点

2.1可视化

传统的建筑设计只能通过纸张或者计算机2D/3D软件完成,其主要作用是为后期施工提供相应的规格尺寸及效果展示,但还需要借助人们的空间想象才能将整个建筑在自己的脑海中呈现。BIM技术的出现为建筑模型的直观展现提供了平台,设计人员的设计理念能够直接在建筑模型中展示出来,有助于建筑企业内部的人员交流,并对相关的设计进行讨论,做出最佳决策。

2.2协调性

协调性首先是建筑企业内部各专业人员间的组织协调,在内部形成一个有效的标准性文件,便与推动建筑工程的进程。另外BIM技术还能够在建筑内部相关布置以及空间设置上起到协调的效果,例如楼梯井的布置、防火区布置、水管布置、线路布置以及其他辅助布置等。

2.3模拟性

传统建筑设计在施工前只存在一个理论上的工程项目,具体效果只有等到施工后才能体现,很多难以预料的问题会在施工中一一呈现出来,但难以进行更正,最有效的方法是在设计中消除问题,进行设计优化。BIM技术能够利用建立模型来模仿现实中的建筑,并通过其表现形态得出一些具有重要参考意义的数据。例如在进行材料配与承受应力之间的关系时,仅仅通过经验与猜测难以找到最佳配比的真实比例,因此可以借助BIM技术将利用优化技术设计的方案数据输入仿真系统中,模拟房屋的结构,在模拟环境中测试不同材料比例的受力情况,将得到的数据绘制成统计图,明确找到最佳配比点。只要不存在突然变数,计BIM技术得到的结果一般比较准确。由此可见,设计人员在建筑设计之初时可以结合BIM技术,对设计的可行性通过模型进行仿真,让设计可能存在的问题及早呈现并将其消除,减少施工中不确定性,便于设计工作的进行,减少设计偏差。另外通过BIM技术还能够实现自动出图功能,提高了建筑设计效率。

3BIM技术在建筑设计中的应用

3.1BIM技术在建筑空间规划上的应用

空间规划是建筑设计的第一步,在选定建筑地点后可以对当地的空间进行地形分析,尤其是在地形比较复杂的建筑基地上地形分析必不可少。通过BIM技术对建筑基地进行空间分析,例如具体的坡高、斜率、以及坡向等分析,对于建在地形复杂地区的建筑物可以利用BIM技术进行初步探索,为设计工作提供有力的支持,开阔思路。在坡度分析是可以利用GIS建模,并对其中的各项参数进行模拟,设计人员能够对根据需要从不同角度进行探索,并生成一系列基础数据,供后期设计参考。地形探索完毕后即可进行与建筑物的空间规划。对建筑物的空间规划一般利用BIM技术的可视化分析技能,将建筑通过3D技术立体呈现出来,并进行室内的视野分析、规划可视度分析、道路可视分析等,在进行各项分析前首先建立相应的模型,并利用BIM技术进行调试,结合各因素综合参考,得出最佳的空间规划模型。

3.2BIM技术在建筑模型构建上的应用

建筑模型是对建筑实物的替代,在建筑设计中建筑模型可以看做是设计人员设计理念具象化后的产物。在设计过程中,建筑模型具有重要作用,其中包含了各项自然科学及建筑理念,一般来说,建筑模型构建的合理程度将直接决定建筑物的实际质量。计算机原有的三维模型软件虽然能利用3D形式将建筑物呈现出来,但缺乏灵活性,在信息标注上存在一定的局限性,无法将众多信息融为一体,缺乏参考性。建筑物模型构建首先需要为建筑物构建一定的物理条件,保证物理条件适当后即可将相关的设计方法和理念加入其中,开始构架建筑物的具体状态和具体特征,并对建筑物的内部及外部进行全方位分析,确保建筑模型的合理性。在建筑结构中一定要加入建筑常用的参数,将建筑物量化,改变传统建筑模型缺乏灵活性及参考性的弊端,实现人与建筑模型的直观对话。此处的参数化模型相当于一个实用的数据库,设计人员能够从中得到有效信息与科学性启发,并在原有的基础上进行设计延伸,减少不合理设计出现的可能性,找出建筑各组成部分间的联系,简化施工过程,提高建筑物的整体质量。

3.3BIM技术的仿真技术应用

BIM技术相比于传统建筑设计不仅实现了建筑的参数化设计,还有效的将计算机仿真技术应用起来。设计人员在将建筑物设计完成后可以通过计算机仿真技术对建筑物的各项标准进行检验,确保在受力以及各建筑部分协调上具有可行性,最低标准是在使用期内不能发生结构安全,同时在建筑过程中应该体现经济性特点。在设计中除了要满足日常居住需求还要考虑一些突况,例如受到重物的冲击或者地震等因素的影响,保证承受一定范围外力的影响,降低居民的生命财产安全。在设计中应该考虑到相关因素可能造成的影响,利用BIM技术对设计方案进行演练,并结合仿真结果在设计之初需要理由巧妙地力学原理,从不同角度进行受力分析,例如在建筑物的抗震能力可以通过仿真来实现。

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1、前言

工程技术的不断发展,为建筑的不断自我突破提供了可能性,发展绿色建筑是建立在一个比较高的工程技术水平之上,是发展未来建筑的新趋势和新希望。在过去的几十年里,石油的危机造成了太阳能、风能等各种绿色建筑技术应用而生,节能建筑就成为了建筑行业发展的先导,经过在实践中的不断升华和应用,最终成为另外绿色建筑。随着绿色环保的提出和人们对环境的要求在不断地提高,绿色建筑已经成为了全球的共识。

2、绿色建筑的含义

绿色建筑主要把是指绿色建筑没有对环境造成危害,能够充分的利用环境资源和自然资源,并且确保在不破坏环境基本生态平衡条件下建造一种没有污染的建筑,又可称其为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑或者节能环保建筑等它最大限度的节约了资源消耗、保护了环境和减少了污染,为人类提供了一个健康、适用和高效的生活空间,与自然和谐共存的绿色建筑。绿色建筑中的“绿色”,并不仅仅指一般含义上的立体绿色,而且代表着一种概念和象征。

3、绿色建筑在我国的发展现状

绿色建筑在我国起步的比较晚,发展的比较缓慢,与国外的绿色建筑相比,差距比较大。我国现有的绿色建筑项目主要是在沿海地区,在数量和来说,我国城市建设每年完成的建筑面积数值比较庞大,其中真正纯绿色的建筑数目比较少。近年来,我国高度的重视绿色建筑的发展,国家制定了一系列相关的政策和制度,严格的要求建筑绿色建筑,保护环境。截止目前为止,我国以绿色建筑评价、住宅性能、建筑节能为蓝本的三大性能指标体系为根本,以节能环保、舒适生活、节能科技为主要技术集成,以实现当代城市科技绿色生活品质为目标,国内绿色建筑评价机制正在蓬勃发展。

4、绿色建筑设计与工程技术更新原则

绿色建筑设计应综合考虑节能、生态、环保和可持续发展等,注重人与自然和谐共生,关注环境保护和材料资源的回收和重用,减少废弃物,贯彻环境保护的原则。

4.1 老师建筑设计和工程技术更新要树立以人为本的设计思想。人是我们这个社会的主体,追求高效节约不能降低生活质量,牺牲人的健康和舒适性为代价,树立以人为本的设计思想。

4.2 要遵循生命周期设计原则二设计综合考虑人居环境的调研、规划及设计、建筑的施工与使用、环境的保护与发展、材料回收与处理等生命周期中各环节对环境及人的影响的设计方法。

4.3 利用并行工程技术,强调整体的生态设计思想,把并行工程设计的技术运用到人居环境的设计中,综合考虑人居环境的绿色设计中的各因素,并在设计过程中随时在各环节间进行信息交流和反馈,实现多因素、多目标、整个设计过程的全局最优化;每一个环节的设计都要遵循生态。

5、绿色建筑设计与工程技术更新策略

5.1 节约能源。

绿色建筑能充分利用太阳能,采用节能建筑的采暖和空调以及围护结构,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及整体布局。

5.2节约资源。

在建筑设计、建造以及建筑材料的选择过程中,都要考虑资源的合理利用和处理。要减少资源的使用量,做到最大限度的使资源可再生利用,要节约水资源,包括生活用水和建筑施工用水量。

5.3 回归自然。

绿色建筑与施工外部要强调与周边环境相融合,要和谐一致,动和静相互补充,做到保护自然生态环境。创造舒适和健康的生活环境,建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。建筑室内空气要清新,温度和湿度要适中,让户主感觉气候的良好,身心健康。

5.4 “绿色”设计

(1)室内空气质量设计健康建筑要减少污染物、排除污染物、用新鲜空气稀释室内空气。(2)水质容易受到工业和农业的污染,引起了人们对饮用水质量的关心。要尽量采用市政水,无市政供水时才进行除菌处理。(3)提高房屋能源效率,选择合适的建筑材料,改善围护结构。(4)减少房屋设计对工地、林木、煤炭、石油或与水有关的原材料的需求,缓冲对环境的压力。

5.5为了使工程技术与绿色建筑设计相结合,应摒弃现代建筑中对于艺术造型和视觉冲击的过度追求,提倡将满足实际功能需要的工程技术为绿色建筑设计的出发点在充分实现工程技术更新为绿色建筑设计提供实施保障的前提下,应以建筑单体为实施的主体,基于个体建筑绿色生态自组织,积极采用先进结构工程技术,如新能源工程技术、给排水工程技术等逐步实现和塑造一个生态平衡的新城市。

5.5.1自主利用绿色能源的建筑,防止开发能源对生态平衡破坏。在风能未来的建筑能否利用风能,实现采集能量和建筑设计结合;在太阳能上,窗户与太阳能板相结合,采光的同时就采集太阳能;自然雨水收集雨水不再需要排走,而可以通过地源热泵和一系列蓄水系统成为统一的供水系统;生物能根据研究,藻类光合作用产生大量的能量,能否将它们作为建筑的表皮,一方面遮阳,另外一方面提供能源。

5.5.2利用生活、生产垃圾的建筑,防止继续对生态破坏。建筑垃圾的回收利用建筑垃圾总是在拆迁中不断产生,能否利用它们达到回收目的,或者在设计中尽量利用旧建筑改造。处理净化和利用污水的建筑:净化已经破坏区域污水处理器成为建筑结构支撑,加入绿化和公共空间的污水处理器。

6.结语

绿色建筑的观念已经很受人们的高度重视。但绿色建筑只是一个载体,给居住其中的人们提供了生活的平台,还需提倡全民的“绿色”意识,从生活中的一点一滴做起,合理的、有效的使用绿色建筑提供的功能,区避免因为追求一时的享受而破坏了环境生态,影响了绿色建筑原本设计的功能。绿色建筑的本质在于循环利用资源,其直接效果就是节约了资源,有利于资源的自然循环,保护了自然环境和地球环境。但是绿色建筑的观念并未步入平常百姓,因此政府大力宣传绿色建筑带来的各种效益,倡导绿色生活方式,加强人们的绿色意识,从而逐渐增加绿色建筑的市场需求。

参考文献:

[1]刘怡,孙潮.浅析上海世博会西方发达国家馆绿色建筑理念[J].现代城市研究.2011(06).

[2]宗德新,曾旭东,王景阳.基于建筑性能模拟技术的绿色建筑设计教学实践与思考[J].室内设计.2012(04).

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绿色建筑是建立在“坚持以人为本,可持续的发展,促进经济社会和人类的全面发展”这一科学发展观上的。这一发展观使人们提高了生态意识,也促使人们在建筑设计领域开始广泛地普及绿色节能措施。

一、绿色建筑设计原则

1.1 整体协调

建筑物不能将其视为独立的个体而存在,因为它必然是处在一定的环境之中,并时刻联系着周围的事物,并且构成了自然生态系统的一部分。所以,在进行绿色建筑设计时,应该先全面地调查和并熟悉当地的人文风情、地域气候等情况,这样才能使最终的设计达到一种整体的相互融合状态,使万物平衡、和谐。尽可能做到建筑与周围环境融为一体,使建筑有更强的地域特征和时代特征。

1.2 健康实用

建筑物具有的最基本价值便是其使用价值,不管建筑物的用途是什么,居住或者是办公又或是用于商业活动,但其首先需要具备的必然是这一功能。满足它的各项使用功能,合理设计建筑的空间、交通、通风、采光,营造出舒适、健康的建筑环境[1]。

1.3 对有限资源加以充分利用

目前我国的建筑行业,还存在大量的“高能耗、低效率”现象。因为存在较低的能源利用率,这就严重浪费了资源,同时还会严重污染到环境。在进行建筑设计的过程中,一定要认真地对比分析,优化建筑设计方案,选用科学、合理的设计,运用降低能耗的新材料、新理念,在施工过程中引进先进的施工工艺和技术,进而达到提高利用率、降低损耗的目的。

二、绿色建筑技术措施在设计中的应用

2.1建筑场地选择与规划

绿色建筑场地选择与规划要坚持“可持续发展”的思想。应充分利用场地周边的自然条件,尽量保留和利用现有适宜的地形、地貌、植被和自然水系;在建筑的选址、朝向、布局和形态等方面,充分考虑当地气候特征和生态环境;优先选用已开发且具城市改造潜力的用地,场地环境安全可靠,远离污染源;保护自然生态环境,尽可能减少对自然环境的负面影响,注重建筑与自然环境的协调。[2]。

2.2 围护结构设计

在建筑围护结构的设计中,应该充分考虑到热传导性这一关键性因素,因为不同热传导性的材料将会对建筑物的能耗产生较大影响。如果在这一性质上的把握不过关,很可能会造成夏季难散热,冬季也不保温的情况,这样也会对建筑在夏季制冷和冬季供暖的消耗上造成更大的浪费,达不到建筑节能环保的功效。所以在围护结构的设计上需要得到足够重视,我们从以下方面来分析:

(1)墙体节能:在墙体设计上,应该将外墙的设计列为重要环节,因为外墙具有面积大、能耗高的特点,所以外墙的节能设计将重要影响着墙体节能效果。建筑的保温结构主要包括外保温、内保温和夹心层保温三大种类,而在实际当中多采用外保温的体系,因为外保温体系不论是在建筑结构的保护上,还是在能源的消耗上都较其它体系更加有优势,同时它还具有延长建筑物寿命和避免冷热桥现象的效果,在使用过程中也方便维护和修缮[3]。

(2)屋顶节能:屋顶节能就是在屋面采取一定措施从而达到节能的效果。例如在屋顶的面层的设计上,就可以采用吸收并反射太阳光辐射的环保类涂料,以及采用保温隔热层,从而达到保温隔热的效果。

(3)屋面绿化:目前,建筑上的屋面绿化在形式上已较为完备,因而在建筑工程中主要是要做好构造方法以及一些荷载指标上的一系列设计工作,具体就是将屋面绿化的防水、排水功能做好提前设计。但在屋面绿化的实际过程中会有许多问题,包括绿化的生长周期、花池的设计和四周维护材料的选取等,设计时,应该选用一些易于生长的常绿植物,做好各部分的基层构造,不同的植物对覆土厚度有不同的要求[4]。

(4)门窗节能:门窗在节能上也应该得到足够的重视。从对冬季人体舒适度的影响来说,由于外门窗的内表面温度要明显低于外墙、屋面及地面的内表面温度,就热工设计方面来说,由于它们的传热过程不同,因而采取不同的保温措施;从冬季失热量来看,外门窗及地面的失热量远大于外墙和屋面的失热量。玻璃不仅传热量大,而且由于其热阻远小于其它围护结构,造成冬季窗户内表面温度过低,对不同的建筑类型,应按照相应的建筑节能标准中外门窗传热系数限值合理选用节能外门窗。

(5)地面节能技术:采暖房屋地板的热工性能对室内热环境的质量,对人体的舒适度有重要影响。对于底层地板,也应有必要的保温能力,以保证地面温度不至于太低。对于接触室外空气的地板,以及不采暖的地下室上部的地板,应采取保温措施,使其传热系数小于或等于规定的限值。

2.3 遮阳设计

建筑设计通常应采取必要的遮阳措施,因而遮阳设计也是节能设计中另外一个重要环节。遮阳的尺寸和类型应依据建筑的类型、气候条件和建筑场地的维度确定,建筑各个朝向应当选择适宜的遮阳类型;活动遮阳比固定装置使用更为方便,高效,应该优先选择植物遮阳,室外遮阳比室内遮阳和玻璃遮阳更为理想 。

2.4与建筑相关联的其它专业设计

(1)水专业设备。水的利用方面也要本着节约的原则,除了选择节水、节能、低能耗的卫生器具和设备外,对于年平均降雨量在800mm以上的多雨且缺水地区,应结合当地气候条件和地形、地貌等特点,建立完善的雨水收集、处理、储存、利用等配套设施,对屋顶雨水和其他地表径流雨水进行收集、调蓄、利用。雨水收集利用系统应根据汇流条件和雨水水质考虑设置雨水初期弃流装置,根据雨水利用系统技术经济分析和蓄洪要求设计雨水调节池,收集利用系统可与景观水体设计相结合,优先利用景观水池调蓄雨水。

(2)电气设备。人们生活中常见的一些建筑电气设备,在设计中,应选择低耗能、环保类产品,同时对于电气线路的设计也应合理,尽量减少材料。

(3)采暖空调。对于采暖空调,首先,在建筑的体形设计上应该尽量减小体形系数,选择合适的窗墙比和热阻值大的的墙体材料,以尽量减少建筑能耗;并采用满足能效比要求的节能型空调,从而达到节能环保的效果[5]。

三、结束语

绿色建筑促成了建筑和房地产业发生了革命性的转变,即由由传统的以高投入、高消耗、高污染和低效率模式为特征的粗放型建筑和房地产业向现代的以生态文明和可持续发展模式为典型特征的绿色文明型建筑和房地产业的转变,它是人类社会发展的必然选择。发展绿色建筑的目的就是要实现和促进人、建筑和自然三者之间的和谐统一。

【参考文献】

[1]余慧娜. 高层民用建筑设计中绿色建筑设计的应用[J]. 江西建材,2014,23:30-31.

[2]高天国. 我国绿色建筑设计的特点和必要性[J]. 价值工程,2014,34:148-149.

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板式高层建筑正越来越被重视和实际采用建设运用。板式高层建筑相较于其他建筑体有着自身的明显应用优势,可以预见板式高层建筑在未来城市建设当中会有其独到的发展环境空间。所以,研究探讨板式高层建筑设计与创新技术很有必要。

1 板式高层建筑定义与特点

板式高层建筑又称条式高层建筑。通常指建筑平面外廓基本成矩形,其长边与短边之比大于或等于2的建筑,并且短边长度小于或等于16米,板式高层建筑是长条型的高层建筑,一般有多个单元。板式高层的名词并不属于规范的叫法,通常人们把我国高层建筑笼统分为“板楼”和“塔楼”两种,板楼分为各住户靠长走廊连在一起的长走廊式板楼和若干个单元连在一起的单元式拼接板楼,平时常见的单元住宅就是属于这种。而塔楼是以一组公共竖向交通设施围绕建立的若干户最终共同形成的楼房平面,塔楼一般高度较高,通常最低到12层,最高35层。塔楼住户一般是一梯4户到12户之间。不管从技术或者实际使用上来看,塔楼和板楼都是各有特点。板楼朝南户型比较多,南北通风条件好,且板式住宅多为低密度住宅,其居住的舒适性要高于塔楼。而“点式楼”可以节约用地,而且一楼一般都会设有比较豪华的大堂,但小区的容积率一般都比较高。板式高层建筑按高度也可以分为小高层,高层和超高层三种。板式小高层建筑一般是8-13层间,板式高层建筑通常在15-24层间,高度大于24米,超高层板式建筑在24层以上。板式高层建筑特点可以笼统的概括为四大优点和两项缺点。板式高层建筑四大优点首先是建筑户型南北通透,板式建筑多是南北方向,进深为15米左右,户型多呈方正型,布局合理,功能建设空间尺度适宜。所以板楼建筑内部的面积一般比较充裕,当然在户型设计上就更加容易出现精品;二是板式建筑各套户型之间的的优劣差别小,住户不多,居家生活清静等自身特点决定了板楼建筑的均好性较高。三是板楼建筑的管理成本低廉,相较塔楼管理费用板式高层建筑的管理费用要低的多,同时相关配套设施要求也比较少。最后一项有点是板式高层建筑实际使用面积率大大高于塔楼户型。塔楼建筑需要占用的电梯井、候梯厅等公共设施面积要比板式建筑楼大的多,而这些被占去的使用面积都是要摊到业主人头上的,势必影响了实际使用面积率。板式高层建筑两项缺点一个是板式建筑密度较低,高房价板楼社区多呈低密度,底层,容积率低等现象。居住舒适性强但房价过高等特点导致消费受众范围受到限制。第二个缺点是板式高层建筑内部户型格局不宜改造,板楼墙体起着承重作用,不可随意改造,在这一点塔楼的可改造性要强的多。再从美学角度讲,板式高层建筑有着以下几点特点。

1.1 天际化。板式高层建筑不断上升的建筑高度,不断改变和突破着城市的天际线,形成一道自身独有的风景的同时,也成为了城市发展的历史写照与城市气魄格局的展示。

1.2 个性化。高层建筑造型设计建设越来越呈现出多样化个性化,世界各地的各式各样“地标建筑”,已经在很大程度上起着城市或地域的象征意义,成为城市地域辨识对象,对城市和地域外在形象有着很高的影响。绽放独特的奇幻景象。世界各地的板式高层建筑建设都在力争能偶成为城市的主角。

1.3 高技化。科技技术在不断发展,板式高层建筑从策划设计到建设使用处处透露着科技之光,板式高层建筑建设离不开科技,板式高层建筑的未来发展同样需要在科技基础上不断创新进步。呈现出科技的具象美感。

1.4 生态化。生态、低碳、环保是当今建筑建设的行为准则和目标追求重要因素之一,在板式高层建筑建设使用当中,有机结合建筑内在和外在日照、通风、景观、绿化等生态环境因素,是板式高层建筑发展大趋势。

1.5 风格化。独具特色的地域人文风格在很大程度上影响着板式高层建筑建设外在形象和内在应用风格。建筑师设计思考有意识或无意识的地域风格特色,造就了世界各地板式高层建筑的多样化风格化地域化。比较典型的案例有超过800米的迪拜塔与当地沙漠地域文化的融合,上海金茂大厦的东方传统地域文化特色等。

2 板式高层建筑意义

板式高层建筑设计作为一项社会责任工作,需要大批的专业建筑师进行结合实际的严肃思考。我国社会经济在高速发展,社会建筑面积每年数以亿计平方米的在增长,可以预见高层建筑的比例只会是越来越大。据科学预计,我国总人口数将会达到15亿之多,占全世界人口的1/6,越来越多的城市人口要求城市建筑要向上发展,以满足城市人口生活居住工作等问题。因为人口量大,我国城市发展对板式高层建筑的研究建设更为迫切和必要,是我国城市社会经济发展的大课题。重视板式高层建筑研究设计,建设应用问题,充分结合板式高层建筑特点规律,以科学发展观为指导,保障我国板式高层建筑的研究应用,是中华民族伟大复兴和现代化可持续发展的重要环节。

3 板式高层建筑的设计与创新技术

3.1 采光。板式高层建筑进深的因素导致自然采光受自然光照深度的限制。很多建筑体选择塔式建筑的原因就是因为板式高层建筑的进深严重影响了建筑容积率,采光深受限制。传统窗采光已经明显不能满足板式高层建筑采光需求,采用新的“日光跟踪系统”可以有效解决大进深建筑内部的采光问题。“日光跟踪系统”利用光的折射、反射或衍射等特点,将自然光引入建筑内部,并且输送到需要自然光照的地方。“日光跟踪系统”常见的采光系统有导光管,光导纤维,采光搁板等。

3.2 通风。建筑内部通风能驱除房间闷热,排除房间内部异味,维护室内环境,保护住户身体健康等作用,板式高层建筑相较其他建筑体更容易组织穿堂风,良好的朝向决定了其内部通风条件成熟稳定。我国大部分地区夏季盛行东南风,有利于板式高层建筑的通风,而冬季盛行西北风,板式高层建筑在关闭朝北窗户后,住户多居住活动于朝南房间,可以有效抵御寒冬侵袭,保证优良居住环境。

3.3 户型设计。(1)在有限面积限制下,尽量做到大厅小居室;(2)加大卫生间尺度以满足现代生活方式;(3)有机合理的建筑内部空间分布;(4)注重视觉感官效应;(5)厨房位置靠门,便于垃圾清理;(6)在面积允许的情况下,尽可能充实服务空间;(7)尽量要求每个房间自然通风采光,集中用水房,卫生要求达标。

3.4 错层技术。如何“错”的恰到好处,即丰富了空间,又不至伤害了建筑结构,是板式高层建筑使用错层手法的标准和要求。

3.5 生态环境。通过生态和节能理念设计营造良好的居住环境。实现板式高层建筑的节能绿化等可持续发展策略。

3.6 防火。板式高层建筑的防火安全设计十分必要,且需得到确定保障。除却必要的专用消防水箱水泵设备,建筑防火材料外,在建筑体中部设置避难层能够在紧急情况下发挥有效作用。

4 结语

板式高层建筑作为城市建筑的重要组成部分,有着广阔的发展空间。做好相应的板式高层建筑设计和创新技术探讨有着很高的研究和实用价值。

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中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

随着城市化进程的不断加快和人们生活水平的提高,人们对建筑设计的要求越来越高。建筑设计行业之间的竞争也日趋激烈。在竞争激烈市场中建筑设计自身的创新非常重要。而要想实现建筑设计的创新就必须要把传统的建筑设计手法与现代技术结合起来。

传统建筑设计有其自身技巧和魅力,合理运用传统建筑的设计手法不仅有助于增强建筑物的性能,同时还有助于提升建筑物的整体美感。传统建筑设计手法在现代技术的支持下将会展现更大的魅力。传统建筑设计手法与现代技术的有机结合,笔者认为主要可以从实用与艺术的结合;结构与审美的结合;设计与传统图案的结合;符号与多媒体技术的结合等角度来进行探讨。

实用与艺术的结合

在传统建筑设计理念之中,通常利用门罩,屏门,隔扇来进行装饰设计,采用这些器具不仅利于通风采光,同时还可以合理分配房屋空间。传统的建筑设计手法近些年来被广泛的应用在了现代建筑设计中。在现代建筑中通过设计古典门窗等不仅能够增强建筑物本身的实用性,同时还能够增强建筑物本身的文化底蕴。

建筑物本身有两种价值,一种价值是使用价值,另外一种价值就是审美价值。同理,建筑设计本身有两种目的,一是实用性,二是审美性。实现传统建筑设计与现代技术的有机结合的主要目的就是要满足建筑物本身的两种价值。采用传统的建筑设计手法,把传统的建筑元素融入到现代建筑设计中来,用现代技术重新塑造传统的建筑元素,这样不仅可以提升文化底蕴,同时还能够提升建筑物本身的审美价值。随着经济社会的发展,在现代技术的推动下人们的建筑设计理念也在发生着重要变化。人们的审美视野不断扩大,对传统建筑元素的研究也在不断深化,在这样的背景下一批新的传统建筑元素,被人们挖掘出来得到了充分利用并取得了良好效果。瓦当,砖雕等就是其中的典型代表。相信在未来的发展中建筑本身在传统建筑设计手段和现代技术的支持下,实用与艺术能够实现有效结合。

结构与审美的结合

建筑物的结构设计非常重要,科学合理设计建筑物结构不仅有助于提升建筑物实用功能,同时还能提升建筑物的审美功能。可是建筑结构却是现代建筑设计中比较薄弱的一个部分,相反传统建筑设计的一个最大亮点,就是能够实现对房屋建筑结构的科学设计。单纯从建筑物本身的结构角度而言,我们就需要实现与传统建筑设计手段的有效结合。传统建筑设计手法在建筑物结构以及材料应用方面具有重要意义。传统建筑设计理念主要是通过在柱子上设计精美的雕饰以及在承重墙上砌上砖雕,木雕等来增强建筑物本身的美感。这中设计手法在现代建筑设计理念中得到了广泛应用。现在建筑设计中有很多吊顶,立面装饰等都采用的是传统木结构。运用这种传统木结构,同时还可以通过咬合手段等来增加建筑物本身的稳定性。这项设计手法与传统的西方现代建筑设计理念是非常相符是。运用这种技术可以有效地实现对现代建筑理念的创新与发展。

尽管现在有很多人意识到了传统建筑设计的重要性,但是在如何实现传统建筑设计理念与现代建筑设计理念这个问题上,还没有明确的思路,这是值得我们反思的。

设计与传统图案的结合。

在现代建筑设计理念中传统图案的应用取得了良好效果。笔者认为在建筑设计的发展中大量运用传统雕刻图案可以展现出建筑物本身不具备的特点。我们在现代建筑设计中必须要精心选择传统图案,要尽量选择那些与建筑物本身形象相符的图案。传统的建筑图案具有浓厚的伦理色彩和大屏的教化意义。最典型的传统图案有“杨门女将”,“八仙祝寿”,“桃园结义”此外还有一系列的珍禽异兽,奇花名卉等图案。梅,兰,菊等花都具有怡情养性的特质,合理利用这些图案能够给给人以吉祥如意,生生不息的氛围。

在现代建筑设计理念中传统图案的应用可以取得良好的效果,我们在建筑设计过程中应该大胆结合建筑物本身的特点来选择传统图案,这是传统建筑设计理念与现代技术相结合的必然要求,是提升建筑物审美价值的重要措施。我们在设计过程中一定要按照设计规范来做。这样既可以满足人们的日常居住需求,同时又能在无形中提高建筑物本身文化底蕴,这是我们未来建筑设计理念的必然要求。

符号提炼与多媒体技术的结合

传统建筑设计理念一个重要特征就是符号,在传统文化中不同的符号具有不同的意义。在建筑设计中应用经典符号,实现与多媒体技术的有机结合,可以有效地实现建筑目的。笔者经过对我国现代设计进行观察发现当前的建筑设计,对于传统符号的提炼有了不少进步,有些建筑设计人员根据传统符号来分析当地居民的特点,而后再结合不同环境的要求,根据国外的先进理念,对现有建筑大胆设计,最终取得了成功。最典型的例子就是北京炎黄艺术馆,储英阁,武夷山庄,福州建漳浦西湖公园民俗馆,中国国家图书馆,京菊几胡同四合院住宅。

在现代建筑设计中应把符号提炼与多媒体技术有机结合起来,多媒体技术是一种展示技术,其中最为典型的就是LED技术,LED技术的应用可以使得建筑物本身表达的出来的形象更加逼真,我们在设计过程中应该大胆应用多媒体技术,多媒体技术在建筑设计中的应用,有助于传统符号的表达,对于提升建筑物本身的文化底蕴具有重要意义。

传统设计手段与现代技术结合的原则

笔者认为要想实现传统设计手段与现代技术的结合,就必须要坚持科学的原则。坚持科学的原则是保证建筑设计手段与现代技术有效结合的关键。笔者认为在实现两者的有机结合过程中必须要坚持以下几个原则:一是要坚持以开阔的事业和舒展的心情来进行设计。在建筑设计过程中设计人员必须要具有宽广的胸怀,要能够容纳传统的建筑设计手段,要学会全面处理建筑物中理性与感性,空间与环境的关系,要尽量消除虚伪造作的风气。二是要坚持“协调中有刺激,熟悉中有陌生,平淡中有味道”。做到这一点就是能够实现传统建筑设计手段与现代技术的有机结合。我们在设计过程中必须要结合这一原则来进行创新。三是要坚持不断创新原则。现代建筑设计是永无止境的,我们要想在竞争激烈的市场中获得长远发展,关键在于创新。实现传统建筑设计手段与现代技术的有机结合也是一种创新。在设计过程中如何实现创新,这是我们必须要认真考虑的问题。笔者认为要想实现现代建筑设计的创新必须要深刻把握传统建筑设计的内涵,把握各种符号和图案的意义,其次是要对建筑物所在居民的特点有所了解。要结合自身经验,大胆采用传统的建筑设计手段,但同时又不照搬照抄。只有这样才能实现创新。

当前我国的现代建筑设计理念与其他国家相比还有一定差距,同时在传统建筑设计理念的应用方面也还存在着不足。在这样的背景下我们要想实现现代建筑设计的不断创新就必须要大胆运用传统的建筑设计理念,传统建筑设计理念中建筑结构就是我们应该掌握的。本文详细分析了实现传统建筑设计手段与现代技术结合的措施,而后又论述了所要坚持的原则。笔者认为要想实现现代建筑设计的创新就必须要坚持上文提到的措施和原则。

参考文献:

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随着国民经济日益发展,人民生活逐步富裕,在广大人民群众享受物质生活的同时,追求绿色住房及低碳生活也成为当今的一种时尚,要想满足大家的生活需求,实现建筑设计的节能与环保,就必须随着时代的发展,因地制宜,推动我国的建筑事业向着全新的方向发展。

1绿色建筑设计的涵义及重要性

1.1绿色建筑概述

当前世界各国对于“绿色建筑”也没有给出完全一致的定义,但观点却是一致的,就是要在最长的周期时间内,将建筑工程的消耗降到最低,而且还要达到对当地及周围的生态环境没有损伤及破坏性,最重要的是在这样的前提下,还要保证让广大人民工作或居住舒适、健康。比如,对于室内设计及材料的选取,一定要在保证人体健康的情况下,加强再生资源的使用,减少不能再生资源的浪费,而且在设计理念上,也要遵循“融于自然,回归自然”的意向,让建筑设计与自然环境融合在一起,做好绿色建筑设计理念的长远性计划。绿色建筑的本意就是要达到自然、建筑与人的和谐统一,这是我国实现21世纪可持续发展目标与战略的一个重要环节,也是广大人民对生活的一种迫切需要。

1.2绿色建筑设计理念的重要性

近年来,“雾霾”成为人们心中的一块阴影,改善生活环境,改变PM2.5指数,成为每一个人所追求的目标。经调查研究发现,“雾霾”的发源地及形成原因,不外乎城市垃圾、工业污染,而这些污染源中,所占比重较大的就有建筑能源的消耗。这样庞大的能源消耗及对环境的污染,变成对人们绿色生活中的一项负担,因此要想还人们一片碧海蓝天,还人们清洁、健康的空气,就必须普及绿色建筑设计理念,就必须要做好各种节能技术的推广及应用,减少高能耗的建筑施工成为我国可持续性发展中的一项重要方针和策略。

2绿色建筑设计理念的运用

2.1因地制宜的设计理念

我国地大物博,地域辽阔,但地形复杂多样,各地的气候也不尽相同,所以在进行建筑的设计与施工过程当中,必须要提前进行当地环境及地势情况的调查与研究,做出准确而详尽的计划报告,并进行科学而合理的设计。这样才能达到设计理念与当地环境一致性,才能让建筑物与周围环境融为一体,不仅产生美观,而且还能减少对自然景观的破坏。尤其是对于人工景观的建设时,更要以保护当地环境及景物为根本,避免造成水土流失及对环境的破坏,让建筑设计失去和谐性。只有因地制宜的进行绿色建筑的设计,才能保证人与自然环境及建筑物的完美性。

2.2绿色材料的选取

建筑实施过程当中对于建筑材料的选取是十分重要的,因为它们是构成建筑物的核心,更是保证建筑物无污染的基础,因此,在材料选取的过程中,必须要遵循绿色、环保的理念,让绿色材料成为建筑物的主体,保证人们居住的健康性,保证自然环境的再生及再利用性,为我国的自然生态保护做好铺垫。比如说可以选取生态水泥的使用,生态水泥所用的材料就是以一些垃圾焚烧灰和下水道污泥脱水后的干粉为原料制作而成的,无污染,生态环保。

2.3建筑设计要通风好、光源足

建筑物达到日照充足,南北通风,不仅可以减少对电能的需求量,还能为人们的室内环境带来更多的新鲜空气。因此在进行建筑物的设计时,一定要根据具体的地形及气候特点,进行各种住宅的计划与设计。比如,当代建筑设计所流行的全开式厨房及客厅等,就能保证室内空气的流通,让建筑物更符合人们的居住理念,达到居住需求。

2.4新能源的合理利用

我国虽然是一个资源大国,但其中有很大一部分资源都是不可再生的。因此在进行绿色建筑设计时,要避免对不可再生资源的随便使用及破坏,要深入的挖掘那些新型的能源。比如,随着科技的发展,已经被人们所广泛使用的风能、太阳能等。新能源的利用,不但可以节约能源消耗,还能实现高科技的建筑设计,使建筑设计领域更上一层楼。

3节能技术的研究与探析

3.1建筑材料的节能选择

传统的建筑材料大多都是实心砖,这种砖的烧制及材料的使用都非常的浪费,但随着我国科技的不断发展,近年来,粘土空心砖、非粘土砖、加气混凝土、轻质板材、等等已经受到人们的关注和青睐,因为这种砖与实心砖相比,不仅轻盈,而且还具有隔音、保温的效果,为建筑施工的过程提供了更大的便利性,在很大程度上提高了实施效率。

3.2建筑墙体的节能技术

墙体是建筑物的主要组成部分,也是能源消耗中的重要项目,因此合理而有效的墙体保温节能是十分有必要的。从当前建筑墙体施工技术来看,泡沫塑料类保温隔热材料已经被广泛应用,而复合型保温涂料也已经投入市场。这种材料固化快、密度小、成本低,还可以利用三废来开发墙体保温涂料,使墙体保温隔热技术顺应着时代的发展,向着环保节能型的方向迈进。

3.3做好自然通风的设计

空气的自然流通是保证人们健康的一个重要因素,所以在进行通风的设计中,可以利用热空气上升的理论,在建筑物的上部加设排风口,让其上、下形成对流,保证空气的自然流动,这种设计虽然十分的理想,但对于高层建筑来讲,其风压不足以达到空气流通的效果,所以可以进行一种机械设备的辅助,来促进其空气的循环,而且这种辅助设备还可以对空气进行有效的过滤,保证空气的洁净度,更有利于人们的身体健康,更能保证建筑物的绿色环保。

4结束语

总而言之,绿色建筑设计理念与节能技术的合理应用,是建立在人们生活舒适度与健康性的前提之下的,所以在进行建筑设计及施工的过程中,一定要在保护自然生态平衡的情况下,找到更加节能与环保的设计方案,保证人们的生活质量,提高我国能源的再利用效率,推动我国绿色建筑业的更快发展。

作者:田晓楠 万墨罕 单位:烟台市建筑设计研究股份有限公司 悉地国际设计顾问(深圳)有限公司烟台分公司

参考文献:

[1]邹迪.低碳理念在建筑设计中的体现[J].工程技术研究,2017,(4):212+223.

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