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2017-03-22 14:42:31  字体:   打印 收藏 

摘 要:生态建筑技术的发展与应用 摘 要:回顾了生态建筑发展的背景,介绍了生态建筑的评价标准,系统地阐述了应用生态建筑技术的要求与原则,介绍了各种生态建筑技术的应用. 一、引言 在我国,随着经济的迅速发展,发展与环境之间的矛盾凸现,近年来频繁出现的水荒、电荒

关键词:建筑技术论文


  生态建筑技术的发展与应用

  摘 要:回顾了生态建筑发展的背景,介绍了生态建筑的评价标准,系统地阐述了应用生态建筑技术的要求与原则,介绍了各种生态建筑技术的应用.

  一、引言

  在我国,随着经济的迅速发展,发展与环境之间的矛盾凸现,近年来频繁出现的水荒、电荒、污染严重阻碍了社会的发展,威胁着人们的健康。国家也在从各方面采取应对措施。参照发达国家的发展历程,建筑业将成为我国国民经济发展的支柱产业之一,它同时也消耗着大量自然资源和能源,产生大量的废弃物。据统计,建筑活动消耗了能源总量的近40%,目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。而全球建筑活动产生的温室气体占温室气体总量的50%。现阶段,以住宅建设为主导的中国建筑业仍是一个高能耗高污染的产业。对我国生态环境的破坏负有很大责任。

  针对以上问题,在建筑界,对生态住居建筑的探讨和研究,吸引了越来越多的建筑师参与其中。力图做到在当前及将来,以技术手段缓解环境与住居建设之间的矛盾,实现可持续发展。人创造了建筑,建筑也反过来塑造了人,影响着我们的生活方式与观念。生态住宅的建设,对于改变我们的生活观、自然观和价值观,自觉关爱自然生态,具有长远的文化和思想意义。从实际的物质意义来讲,可为我们创造自然健康的住居环境。地球不只属于我们这一代人,它同样是我们的子孙后代赖以栖身之所,我们有义务与责任减少能源与资源的浪费。下面将对生态建筑的技术发展与设计理念进行探讨。

  二、生态建筑的含义和特征

  (一)生态建筑的含义

  所谓生态建筑设计就是运用生态学的思想,按照以人为本的设计理论,从人、建筑、自然所构成的整体环境出发,设计出能够实现人、建筑、自然三者和谐统一的最优关系的建筑,使建筑与环境之间成为一个有机的结合体,它既要为人创造一个舒适的空间小环境,同时又要保护周围的大环境。生态建筑是更高层次上的回归自然,它依赖于许多相关技术的最新发展,以及根据具体条件对这些技术的最佳搭配。无论使用何种技术,一定要将建筑作为一个有生命的机体,形成一个与自然生态相平衡的良性循环体系;将建筑视为一个生态系统,通过设计、组织建筑内外空间中的各种物态因素,使物质能源在建筑生态系统内部有序地循环利用,获得一种高效、低耗、少废、少污、生态平衡的建筑环境。

  (二)生态建筑的特征

  1、节能和利用再生资源

  节能的技术原理是通过蓄热等措施减少能源消耗,提高能源的使用效率,并充分利用可再生的自然资源,包括太阳能、风能、水利能、海洋能、生物能等,减少不可再生资源(例如,石油和煤炭等)的依赖。在建筑设计中结合不同的气候特点,依据太阳的运行规律和风的形成规律,利用太阳光和通风等节能措施达到减少能耗,应用材料的蓄热和绝热性能,提高维护结构的保温和隔热性能。

  2、材料的再生利用

  使用再生或可循环利用的材料和资源。例如,在建筑的建造过程中使用再生的建筑材料,减少建筑垃圾。

  3、减少废物排放

  避免向外界环境排放有毒有害的污染物,通过各种手段在排放之前进行无害化处理。同时,应考虑建筑物周边环境对人们健康的影响以及建筑物室内环境对居住者健康的危害等因素。

  4、环境与文化属性

  广义范围内的生态建筑和可持续发展建筑还涉及环境和文化领域。应考虑建筑与周围环境,诸如周边建筑群及交通、通讯、学校状况和其他生活设施的协调配置等因素。

  三、影响生态建筑设计因素

  (一)自然因素

  生态建筑没有超出建筑的根本目的,它仍然是在大自然环境中为人类的生活围合出一处使用空间,气候条件、地理位置、地质条件、环境景观等无不影响着生态建筑设计。

  (二) 社会因素

  生态建筑这一复杂的系统工程涉及到哲学、伦理学、美学、经济学、生态学、技术观等许多领域,只有在这些领域内都贯彻了生态学的思想,建立了一种渗透着生态学思想的生态文明,全人类的生态意识、生态思想真正提高之后,生态建筑的实现才有可能。同时,生态建筑的设计与实现也有赖于政府决策和执法以及规划与设计的管理。

  (三)人文因素

  生态建筑的实现还与人们的生活模式、消费方式等有着密切的联系,地域文化、民族风情等也直接或间接地影响着生态建筑的设计。

  (四)技术因素

  建筑的设计技术、建造技术、材料的生产技术、节能与能源开发利用技术、废物处理及再生利用技术等都关系到生态建筑的设计。

  四、生态建筑设计的新技术和新理念

  目前世界上生态建筑的设计理念和建筑技术已经有了新的发展,在许多方面值得我们去参考和学习。下面通过介绍托马斯•赫尔佐格的建筑设计,分析低能耗的生态建筑理念在建筑设计中的体现。

  (一)设计理念

  托马斯•赫尔佐格是国际上太阳能建筑和建筑革新领域内的开拓者。他是德国著名的建筑师和建筑学教授,国际知名的生态和节能建筑设计师。他提出了太阳能应用于都市建筑的构想,通过发展最佳气候条件下的建筑物的表皮设计,通过太阳能技术的融入,最有效地运用建筑材料,大幅度地降低了对不可再生能源的使用。托马斯•赫尔佐格将生态理念和生态精神贯穿于设计之中,并将各种技术和功能通过建筑手段完美地结合起来。在细致的建筑美学和结构设计之外,他赋予了建筑物立面的生态功能。立面设计和节能概念的结合体现在围护结构的采暖、降温设计及太阳能的利用上,在注重建筑低能耗的同时追求内部空间的舒适性。

  (二)新技术的应用

  在赫尔佐格设计的建筑中一些新技术得到了应用。例如日光格栅系统,它是一种应用于屋顶采光的装置,可以避免室内进入过多的直射光导致夏季室内过热,而将均匀的漫反射光导入室内。该系统减少了炫光,提高了照明质量,均匀的漫反射光给室内提供了舒适的自然照明。又例如气凝胶的使用,气凝胶是一种透光的保温填充材料,采用该技术的建筑立面,内表面辐射比普通双层玻璃有了明显改善,提高了窗户的保温性能。气凝胶同时具有良好的光折射性能,使得室内可以获得均匀的漫射光。目前广泛被采用的大玻璃幕墙建筑在夏季发生温室效应,而在冬季发生冷玻璃面的低温辐射效应。赫尔佐格设计的双层玻璃幕墙很好地解决了这一问题。汉诺威博览会公司总部楼使用了双层立面系统。在该办公楼设计中,建筑内部环境的舒适性是建筑设计的出发点。双层立面系统,提高了办公空间的舒适性,并大大降低了建筑的能耗。外立面的玻璃幕墙对内部空间起到了防护作用,有效阻挡了高层的高速气流。大面积推拉窗安装在内立面,通过开启推拉窗,室内即可导入新鲜空气,获得自然通风。双层立面之间的夹层内侧安装了遮阳百叶,遮阳效果明显并且便于维护和清理。托马斯•赫尔佐格从生态节能,太阳能利用,人的舒适度等功能角度出发,使建筑设计因生态功能而精彩,从生态的角度成功地把美学、技术融入到建筑中,值得我们学习和倡导。

  四、建筑技术发展趋势――“数字化生存”时代

  数字化生存时代最主要的特点就是计算机与网络,它直接影响人们的生存状态。数字化生存这个概念,包含了从应用到文化层面上的多方面的含义。在最直接的应用层面上,数字化生存的一大特点就是以“比特”(信息)代替“原子”(物质)作为基础。其所带来的更深一层的影响就是所谓“比特城市”的概念,也即基于信息的城市。今天,网络这一信息时代的载体和媒体,使得信息社会里以信息流代替物质流的趋势得以实现。这样一来提高了信息交换的效率,二来也减少了物质资源的消耗。“SOHO”即在家办公(Small Office Home Office),使得越来越多的人不必去写字楼上班(其实,写字楼原本的实质在于将工作人员集中到一起,信息集约化、提高效率)。但其以文件为基础的信息交换方式,比起比特流的交换还是差了一截。事实上,在现在的所谓的“5A智能大厦”中,网络布线已经使信息交换比特化了,实现了所谓的“无纸化办公”。“E-business”,即电子商务。是将商务活动信息化的意思,具有高效率、低成本的优点。其它象虚拟图书馆、虚拟电影院(又称视频点播系统VOD)。

  城市化在工业革命之后的加剧,根源上是由于城市中大量的物质、信息流的特点。基于信息的城市将摆脱形式的束缚,可能呈现相反的低层化、分散化趋势。有的人就曾大胆地预言:“工业革命产生了摩天大楼,而信息革命则将淘汰摩天大楼。”许多美国的大公司将其总部建在中小城市,有的搬到远郊区。这种举动的前提是基于这样的事实:一方面人们只需要通过网络与他们保持通信联络,而不必知道其“物质性”的总部在何处。另一方面的考虑是基于郊区的生态环境一般优于城市。最新技术向建筑业的渗透与应用,一方面方便了人自己,另一方面也为城市交通减少了压力,减少了交通环节中的能耗和污染,减少了城市的人流与物流,其适应了现代建筑与城市的生态化、高技化、数字化的发展趋势,与“可持续发展”的战略思想是一致的。

  作者:肖敏 黄越南

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