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【關(guān)鍵詞】綠色建筑;設(shè)計;原則
引言
實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)資源節(jié)約型社會,是全社會的共同責(zé)任。綠色建筑設(shè)計是一個世界性的問題,也是現(xiàn)代建筑技術(shù)發(fā)展趨勢。綠色建筑節(jié)能實施工作,它能夠保證建筑節(jié)能工程質(zhì)量,是實現(xiàn)建筑節(jié)能措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,綠色建筑的熱潮正在全國蓬勃興起,其施工項目都在快速發(fā)展,是一個非常困難的任務(wù)。在這方面,綠色建筑的設(shè)計及其技術(shù)質(zhì)量也很重要,加快我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)具有深遠的歷史和現(xiàn)實意義。
一、綠色建筑的內(nèi)涵及特點
所謂的綠色建筑指的是從施工到使用,都能夠最大限度的節(jié)省資源、減少對環(huán)境的污染、減少建筑物對人體的傷害的建筑物,實現(xiàn)建筑與自然和諧相處的目標。這里所說的綠色建筑并不單純的指建筑花園,而是一種抽象意義上的概念,所包含的內(nèi)容也比較廣泛,簡單的說,主要是可以有效的利用對環(huán)境沒有污染的建筑材料,建造出對人體和環(huán)境沒有傷害的建筑物,保持建筑和環(huán)境平衡的一種建筑模式。這種建筑不僅現(xiàn)在受到人們的追捧,在未來的時間里會實現(xiàn)大面積的普及。這種建筑符合國家倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容,實現(xiàn)建筑物的節(jié)能、環(huán)保,促進建筑、自然、人三者和諧發(fā)展。努力實現(xiàn)人工和自然地和諧統(tǒng)一,為人們提供健康舒適的生活環(huán)境,減少對環(huán)境的破壞,實現(xiàn)自然資源的可持續(xù)利用。
二、綠色建筑設(shè)計的原則和指導(dǎo)思想
2.1 引入“生態(tài)關(guān)鍵”觀念,掌握生態(tài)技術(shù),樹立生態(tài)意識,是搞好生態(tài)建筑設(shè)計的關(guān)鍵。生態(tài)建筑的現(xiàn)實意義是引入“生態(tài)關(guān)鍵”觀念,積極利用低能耗和利用自然資源的作法。生態(tài)化的建筑設(shè)計應(yīng)以“生態(tài)---技術(shù)---建筑”為發(fā)展模式,將建筑設(shè)計和生態(tài)理念的統(tǒng)一貫穿到綠色建筑的全過程,在整個設(shè)計過程中,關(guān)注建筑生態(tài)、環(huán)境特征的表現(xiàn)和技術(shù)的運用,使之融入建筑設(shè)計中,產(chǎn)生建筑形象。一個好的生態(tài)建筑,不僅要有出色的構(gòu)造設(shè)計和優(yōu)秀的建筑材料,更重要的是要有先進的生態(tài)技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用。因此,設(shè)計在尊重自然環(huán)境、減少能源消耗的同時,還要從環(huán)境保護、資源節(jié)約的角度考慮建筑功能與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性和持久性。
2.2 綠色建筑設(shè)計的特點應(yīng)符合整體設(shè)計與多元共融。結(jié)合當?shù)匚幕瘍?nèi)涵,發(fā)掘不同建筑類型的特點,開發(fā)適合本地生態(tài)環(huán)境的新型能源和技術(shù),整合并完善建筑功能,以滿足使用者對適宜的、高舒適居住環(huán)境的追求,提升整個設(shè)計的環(huán)境質(zhì)量和文化品質(zhì)。其特點應(yīng)符合建筑設(shè)計的整體設(shè)計,多元共融。力求科學(xué)化、邏輯化、智能化、系統(tǒng)化的設(shè)計,使整體功能適應(yīng)各種功能性質(zhì)的使用要求。在現(xiàn)代資訊技術(shù)飛速發(fā)展、日新月異的今天,把握時代脈搏,表現(xiàn)時代的精神,把最新、最美、最現(xiàn)代的建筑奉獻給人們,讓中國建筑融入世界建筑發(fā)展的潮流之中。“建筑當隨時代”,倡導(dǎo)綠色建筑設(shè)計,是我們在建筑創(chuàng)作中應(yīng)該明確的主導(dǎo)思想。
三、綠色建筑設(shè)計是一項跨學(xué)科的綜合性設(shè)計
綠色建筑設(shè)計就是將有關(guān)復(fù)雜的生物技術(shù)、生態(tài)技術(shù)、人文精神、環(huán)境與能源策略融入傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(含場地設(shè)計)中,強調(diào)發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟和能源結(jié)構(gòu)的生態(tài)化,以綠色GDP 為政策導(dǎo)向促進知識經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因此,綠色建筑設(shè)計比傳統(tǒng)的建筑設(shè)計涉及的技術(shù)領(lǐng)域更為廣泛,是一項跨學(xué)科的復(fù)雜綜合性設(shè)計,是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物。綠色建筑設(shè)計要解決的問題是城市建設(shè)和人居環(huán)境問題。所以在操作上應(yīng)以廣義建筑學(xué)為主導(dǎo),在協(xié)同景觀生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、自然資源學(xué)、植物群落學(xué)、地理學(xué)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)與結(jié)構(gòu)、材料、生物、環(huán)境、熱能、經(jīng)濟等進行綜合研究,多學(xué)科的技術(shù)特點增加了設(shè)計的復(fù)雜性,也為綠色建筑設(shè)計拓展了新的發(fā)展空間。
四、綠色建筑設(shè)計要點
4.1 立足本土
從經(jīng)濟學(xué)理論而言,國內(nèi)經(jīng)濟現(xiàn)代化過程之從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟跨越工業(yè)經(jīng)濟而直接進入知識經(jīng)濟,即在實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟目標的同時疊加了更高的現(xiàn)代化目標,國內(nèi)環(huán)境的獨特性決定了不能照搬照抄發(fā)達國家的既有經(jīng)驗,也不可機械的引進綠色技術(shù)和產(chǎn)品,但更不可待經(jīng)濟發(fā)展起來后再考慮綠色和節(jié)能,而應(yīng)不失時機的在現(xiàn)代化進程中加上信息化、生態(tài)化水平等基本衡量指標,即在實現(xiàn)程式化的同時推行綠色建筑。
4.2 因地制宜
我國地域廣闊,南北的差異很大,在進行綠色建筑設(shè)計時,也呈現(xiàn)出了不同的特點。作為建筑公司在設(shè)計時應(yīng)該充分的考慮到不同地區(qū)的地質(zhì)和氣候條件以及其他對建筑有影響的條件,保證建筑物的采光、通風(fēng)等方面都能夠符合當?shù)叵M者的需求,同時應(yīng)該因地制宜的減少能源和資源的消耗,保護當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。例如,對于光照充足的地區(qū),可以充分的利用太陽能;對于北方寒冷的地區(qū),可以在建筑施工時增加一些保暖措施。
4.3 重視整體設(shè)計
在進行綠色建筑設(shè)計的過程中應(yīng)該要全面的考慮到當?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候、水文等自然條件同時也要聯(lián)系當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展狀況和地域文化特點。一定不可以直接照抄照搬別的地區(qū)的建筑設(shè)計,因為不同地區(qū)的建筑條件是不同,直接使用其他地區(qū)的設(shè)計就會造成“水土不服”的現(xiàn)象。我們一定要重視建筑設(shè)計,因為設(shè)計的好壞直接關(guān)系到建筑的整體性能。
4.4 采用節(jié)能新技術(shù)
綠色建筑的重要內(nèi)容就是節(jié)能,指的是在建筑施工及以后的使用過程中要達到使用最少的資源和能源來為人們建造出舒適健康的居住和工作環(huán)境,所以在具體的設(shè)計中不僅要考慮到所處的環(huán)境也要考慮到建筑物的整體規(guī)劃,盡量的達到生態(tài)施工的設(shè)計方案,與周圍的環(huán)境是否和諧一致,形成一整套的節(jié)能建筑方案,盡量采用新型建筑材料和技術(shù),提高建筑物的利用率和使用年限。
五、加快綠色建筑設(shè)計的建議
5.1 提高認識
我國在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時資源的消耗程度也在日益的增多,導(dǎo)致我國資源的嚴重匱乏,影響了經(jīng)濟的發(fā)展。綠色建筑設(shè)計理念的提出,有效的說明了人們認識到環(huán)境保護和節(jié)約資源的重要性,積極的促進經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
5.2 發(fā)展新材料
綠色建筑要求建筑材料的節(jié)能環(huán)保,這就導(dǎo)致建筑材料的生產(chǎn)商開始研制新型的綠色建筑材料,實現(xiàn)建筑材料的節(jié)能。在生產(chǎn)材料的過程中應(yīng)該盡量減少能耗,實現(xiàn)資源的優(yōu)化利用,盡量選擇那些消耗機械熱量少的材料來減少建筑物自身的熱量,增強建筑物的使用壽命。
5.3 重復(fù)、循環(huán)利用
大多數(shù)的建筑施工中,在建筑材料應(yīng)用上面,出現(xiàn)了很多浪費的現(xiàn)象。而在綠色建筑中倡導(dǎo)施工材料的重復(fù)利用,不僅能夠節(jié)省建筑之處,還可以節(jié)約能源資源,降低廢棄物的產(chǎn)生,保護環(huán)境。
六、結(jié)束語
綠色建筑可以緩解能源短缺,改善人們的工作和生活環(huán)境,在一定程度上,減少環(huán)境污染,有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,對于促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是最廉價和有效的措施,目前已成為中國深化改革的經(jīng)濟體制的一個重要的部分。積極推進建筑節(jié)能,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,有利于提高人們的生活質(zhì)量,改善居住環(huán)境,有利于國民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展,有利于減少對環(huán)境的污染,在今后,建筑節(jié)能和綠色建筑的推廣運用不僅要在新建筑中得到運用,我國的老建筑所占的比例還是很大的,因此也要充分在老建筑物中得到運用。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞綠色建筑、建筑設(shè)計、節(jié)能技術(shù)
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
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A 文章編號:
隨著人們對綠色環(huán)保節(jié)能意識的增強,“節(jié)能建筑”“綠色建筑”已成為當前的熱門話題,綠色節(jié)能建筑的標準是統(tǒng)一的,節(jié)能建筑就應(yīng)該是環(huán)保建筑,充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度的節(jié)電節(jié)水,大力發(fā)展綠色節(jié)能建筑是中國建筑業(yè)未來發(fā)展的方向。
一 綠色建筑設(shè)計理念
⑴綠色建筑。所謂“綠色建筑”是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康,適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
⑵綠色建筑設(shè)計理念。從生態(tài)方面來講,人類的建筑行為實質(zhì)上就是一種破壞,它不但會消耗自然資源,而且還可能會造成自然資源的改變和惡化,對生態(tài)環(huán)境造成影響。在建筑設(shè)計的過程中,為了盡可能減少建筑對生態(tài)環(huán)境造成的影響,就必須采取一系列合理的建筑設(shè)計手段來保證,保證人與自然和諧相處、協(xié)調(diào)發(fā)展。這種理念也就是通常人們所說的“可持續(xù)發(fā)展”的理念,是未來建筑與設(shè)計的主導(dǎo)理念。在建筑設(shè)計的過程中,引入綠色建筑設(shè)計理念,將建筑和周圍的環(huán)境進行綜合考慮,并將它們作為一個整體進行設(shè)計。在進行設(shè)計的過程中,除了要綜合考慮建筑與環(huán)境之間的關(guān)系,還要綜合考慮建筑的個組成系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。據(jù)調(diào)查分析,經(jīng)過綠色建筑設(shè)計理念建設(shè)出來的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能夠節(jié)約50―72%。這樣,通過引入綠色建筑理念,既保證了人與自然的和諧共處,又使建筑物節(jié)約了能耗。
二 綠色建筑設(shè)計的原則
⑴對建筑的過程進行全程監(jiān)控。建筑建設(shè)的過程是一個相當復(fù)雜的過程,要想使建筑符合綠色節(jié)能設(shè)計的原則,必須密切關(guān)注建筑從設(shè)計、選材、建造、使用到拆除的整個過程,對整個過程實行全程監(jiān)控。不但保證所選材料符合低能耗、環(huán)保的條件外,還要保證在建筑的設(shè)計、建設(shè)、使用和拆除的各個階段符合低能耗、環(huán)保的條件。
⑵綜合利用各種資源。在建筑建設(shè)的過程中,要選擇合適的原材料通過適當?shù)募夹g(shù)加以整合,這樣可以優(yōu)化資源的配置,不但可以減少資源的浪費,而且還可以提高資源的綜合利用效率,有效延長建筑物的使用時間。
⑶節(jié)能設(shè)計。綠色建筑的最主要的特征就是節(jié)能設(shè)計。在建筑的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、使用的過程中,要嚴格按照規(guī)定的標準,使用各項先進的技術(shù)手段,達到節(jié)約能源的目的。在設(shè)計過程中,要積極籌劃各種材料、設(shè)備,充分利用自然界中的光、熱、風(fēng)等自然資源,在保證建筑物功能的前提下,盡量減少使用采暖供熱,空調(diào)制冷等設(shè)備。在設(shè)計過程中,要注意新技術(shù)、新材料的使用,注意使用節(jié)能材料,以達到節(jié)約能源的目的。
三 建筑設(shè)計中實施的節(jié)能技術(shù)措施
⑴建筑物的朝向。通過對建筑物的朝向設(shè)計可以節(jié)約能耗。通常狀況下,相同建筑面積的建筑物,南北朝向比東西朝向能夠節(jié)約能耗,因此在進行建筑設(shè)計時,要盡量把建筑物設(shè)計成南北朝向。為保證夏季的通風(fēng)和冬季的采暖,在設(shè)計時可以在東西墻上增設(shè)窗戶。如果一座建筑物的長度和寬度的比例關(guān)系為四比一,那么設(shè)計成東西朝向比設(shè)計成南北朝向冷負荷可以增加3/5 左右。在住宅的設(shè)計中,要盡量設(shè)計成建筑面積不等的房間,以方便安裝采暖爐或者空調(diào)。在安裝采暖爐或者空調(diào)時,要盡量選擇外表面積比較小的房間,因為外表面積越小,房間的冷負荷越小,其能耗也就越小,越能節(jié)約能耗。
⑵選擇合適的建筑物體形系數(shù)。建筑物的體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。從這個概念上可以看出,如果建筑物的體積相同,體型系數(shù)越大,單位建筑空間的能耗就越高。數(shù)據(jù)表明,體型系數(shù)如果每增大0.01,能耗就增加2.5%左右,因此,為了達到減少能耗的目的,建筑體型系數(shù)最好設(shè)計在0.3 以下。
通常情況下,在選擇合理的體型系數(shù)方面主要采取下列方法:調(diào)整建筑面寬、調(diào)整進深、調(diào)整建筑物的層數(shù)等。另外,建筑物的形體越復(fù)雜、越不規(guī)整,其體型系數(shù)就越大。因此,在建筑設(shè)計中要對建筑物各部位的尺寸進行綜合考慮,從而有效降低體型系數(shù),達到降低能耗的目的。
⑶墻體設(shè)計。墻體節(jié)能設(shè)計包括兩種類型,一種是單一墻體節(jié)能設(shè)計,另一種是復(fù)合墻體節(jié)能設(shè)計。單一墻體節(jié)能設(shè)計是通過改善主體結(jié)構(gòu)材料的熱工性能來實現(xiàn)的。而復(fù)合墻體節(jié)能技術(shù)是指在墻體主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一層或幾層復(fù)合的絕熱保溫材料來改善墻體的熱工性能,降低外墻傳熱系數(shù)。根據(jù)復(fù)合材料與主體結(jié)構(gòu)的位置不同,又可以分為內(nèi)保溫技術(shù)、外保溫技術(shù)和夾心保溫技術(shù)等類型。在建筑過程中,外墻外保溫技術(shù)是一項既節(jié)約能耗,有便于施工的節(jié)能技術(shù)。
在建筑外墻上使用導(dǎo)熱系數(shù)低的加氣混凝土砌塊材料,這樣可以降低墻體的導(dǎo)熱系數(shù),從而降低能耗。
⑷門窗的設(shè)計。門窗是建筑能耗散失的最薄弱的部位,近幾年來,由于采光的需要,許多設(shè)計師都將門窗的面積設(shè)計的比較大,但是,不恰當?shù)谋壤龝?dǎo)致能耗增加,致使夏季室溫過高,冬季室溫過低,這樣就會增大空調(diào)和采暖爐的能耗。綜合考慮采光和降低能耗,各朝向的窗墻比不能大于下面的規(guī)定:北面朝向25%、東西朝向30%、南面朝向35%。一般來講,在門窗的節(jié)能設(shè)計中主要考慮減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射等方面。滲透量主要是指居室內(nèi)部和外部的氣體流動導(dǎo)致能耗增大,在設(shè)計時可以使用密封材料增加門窗的氣密性,盡量減少居室內(nèi)外氣體的流動。減少傳熱量是為了避免居室內(nèi)外溫差過大而引起的熱量傳遞導(dǎo)致能耗過大,這樣的情況下要盡可能減小窗戶的傳熱系數(shù),例如可以使用中空玻璃窗或者單框雙玻璃窗等設(shè)計方法。南方地區(qū)太陽能輻射相當強烈,為避免孤獨的輻射帶來制冷設(shè)備的耗能,一般可以采取遮陽設(shè)備以及使用遮陽系數(shù)比較大的鑲嵌材料,這樣可以大大改善門窗的隔熱性能,例如百葉窗、窗板或者特殊材料玻璃的使用。另外,不同地區(qū)的門窗設(shè)計也不盡相同,在南方地區(qū)的北窗相對要大,其他朝向的窗小,而北方地區(qū)南向的窗要相對較大,其他朝向的窗小。
⑸屋頂設(shè)計。普通居室的房頂主要受到太陽光的輻射,從而引起房間內(nèi)過熱。為了降低能耗,在設(shè)計時可以考慮在屋頂鋪設(shè)隔熱層,設(shè)計架空通風(fēng)層,還可以采取種植隔熱屋頂,建設(shè)閣樓等辦法降低能耗。在建筑設(shè)計過程中引入綠色節(jié)能理念,盡可能地使用自然條件降低能耗,不但能夠達到降低能耗的目的,同時還可以減少污染,保護環(huán)境。
四 結(jié)語
節(jié)能措施主要體現(xiàn)在能源和環(huán)境上面,做好了這兩方面的綠化設(shè)計,對于實現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計理念,改善環(huán)境,提高空間的使用率都有著重要的作用。隨著城市化進程和新農(nóng)村建設(shè)不斷加快以及人們的思想覺悟不斷提高,綠色節(jié)能理念必將越來越普遍地應(yīng)用于建筑設(shè)計之中。
參考文獻
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BIM技術(shù)主要指利用3D數(shù)字技術(shù)對建筑物實體建立仿真模型,從理論上說等于在虛擬的平臺上進行建筑物的模擬設(shè)計,并對施工過程、進度、后期維護管理等進行模仿,實現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化管理,為建筑的實際施工奠定堅實的理論基礎(chǔ)。
2BIM技術(shù)的特點
2.1可視化
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計只能通過紙張或者計算機2D/3D軟件完成,其主要作用是為后期施工提供相應(yīng)的規(guī)格尺寸及效果展示,但還需要借助人們的空間想象才能將整個建筑在自己的腦海中呈現(xiàn)。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑模型的直觀展現(xiàn)提供了平臺,設(shè)計人員的設(shè)計理念能夠直接在建筑模型中展示出來,有助于建筑企業(yè)內(nèi)部的人員交流,并對相關(guān)的設(shè)計進行討論,做出最佳決策。
2.2協(xié)調(diào)性
協(xié)調(diào)性首先是建筑企業(yè)內(nèi)部各專業(yè)人員間的組織協(xié)調(diào),在內(nèi)部形成一個有效的標準性文件,便與推動建筑工程的進程。另外BIM技術(shù)還能夠在建筑內(nèi)部相關(guān)布置以及空間設(shè)置上起到協(xié)調(diào)的效果,例如樓梯井的布置、防火區(qū)布置、水管布置、線路布置以及其他輔助布置等。
2.3模擬性
傳統(tǒng)建筑設(shè)計在施工前只存在一個理論上的工程項目,具體效果只有等到施工后才能體現(xiàn),很多難以預(yù)料的問題會在施工中一一呈現(xiàn)出來,但難以進行更正,最有效的方法是在設(shè)計中消除問題,進行設(shè)計優(yōu)化。BIM技術(shù)能夠利用建立模型來模仿現(xiàn)實中的建筑,并通過其表現(xiàn)形態(tài)得出一些具有重要參考意義的數(shù)據(jù)。例如在進行材料配與承受應(yīng)力之間的關(guān)系時,僅僅通過經(jīng)驗與猜測難以找到最佳配比的真實比例,因此可以借助BIM技術(shù)將利用優(yōu)化技術(shù)設(shè)計的方案數(shù)據(jù)輸入仿真系統(tǒng)中,模擬房屋的結(jié)構(gòu),在模擬環(huán)境中測試不同材料比例的受力情況,將得到的數(shù)據(jù)繪制成統(tǒng)計圖,明確找到最佳配比點。只要不存在突然變數(shù),計BIM技術(shù)得到的結(jié)果一般比較準確。由此可見,設(shè)計人員在建筑設(shè)計之初時可以結(jié)合BIM技術(shù),對設(shè)計的可行性通過模型進行仿真,讓設(shè)計可能存在的問題及早呈現(xiàn)并將其消除,減少施工中不確定性,便于設(shè)計工作的進行,減少設(shè)計偏差。另外通過BIM技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)自動出圖功能,提高了建筑設(shè)計效率。
3BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用
3.1BIM技術(shù)在建筑空間規(guī)劃上的應(yīng)用
空間規(guī)劃是建筑設(shè)計的第一步,在選定建筑地點后可以對當?shù)氐目臻g進行地形分析,尤其是在地形比較復(fù)雜的建筑基地上地形分析必不可少。通過BIM技術(shù)對建筑基地進行空間分析,例如具體的坡高、斜率、以及坡向等分析,對于建在地形復(fù)雜地區(qū)的建筑物可以利用BIM技術(shù)進行初步探索,為設(shè)計工作提供有力的支持,開闊思路。在坡度分析是可以利用GIS建模,并對其中的各項參數(shù)進行模擬,設(shè)計人員能夠?qū)Ω鶕?jù)需要從不同角度進行探索,并生成一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù),供后期設(shè)計參考。地形探索完畢后即可進行與建筑物的空間規(guī)劃。對建筑物的空間規(guī)劃一般利用BIM技術(shù)的可視化分析技能,將建筑通過3D技術(shù)立體呈現(xiàn)出來,并進行室內(nèi)的視野分析、規(guī)劃可視度分析、道路可視分析等,在進行各項分析前首先建立相應(yīng)的模型,并利用BIM技術(shù)進行調(diào)試,結(jié)合各因素綜合參考,得出最佳的空間規(guī)劃模型。
3.2BIM技術(shù)在建筑模型構(gòu)建上的應(yīng)用
建筑模型是對建筑實物的替代,在建筑設(shè)計中建筑模型可以看做是設(shè)計人員設(shè)計理念具象化后的產(chǎn)物。在設(shè)計過程中,建筑模型具有重要作用,其中包含了各項自然科學(xué)及建筑理念,一般來說,建筑模型構(gòu)建的合理程度將直接決定建筑物的實際質(zhì)量。計算機原有的三維模型軟件雖然能利用3D形式將建筑物呈現(xiàn)出來,但缺乏靈活性,在信息標注上存在一定的局限性,無法將眾多信息融為一體,缺乏參考性。建筑物模型構(gòu)建首先需要為建筑物構(gòu)建一定的物理條件,保證物理條件適當后即可將相關(guān)的設(shè)計方法和理念加入其中,開始構(gòu)架建筑物的具體狀態(tài)和具體特征,并對建筑物的內(nèi)部及外部進行全方位分析,確保建筑模型的合理性。在建筑結(jié)構(gòu)中一定要加入建筑常用的參數(shù),將建筑物量化,改變傳統(tǒng)建筑模型缺乏靈活性及參考性的弊端,實現(xiàn)人與建筑模型的直觀對話。此處的參數(shù)化模型相當于一個實用的數(shù)據(jù)庫,設(shè)計人員能夠從中得到有效信息與科學(xué)性啟發(fā),并在原有的基礎(chǔ)上進行設(shè)計延伸,減少不合理設(shè)計出現(xiàn)的可能性,找出建筑各組成部分間的聯(lián)系,簡化施工過程,提高建筑物的整體質(zhì)量。
3.3BIM技術(shù)的仿真技術(shù)應(yīng)用
BIM技術(shù)相比于傳統(tǒng)建筑設(shè)計不僅實現(xiàn)了建筑的參數(shù)化設(shè)計,還有效的將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用起來。設(shè)計人員在將建筑物設(shè)計完成后可以通過計算機仿真技術(shù)對建筑物的各項標準進行檢驗,確保在受力以及各建筑部分協(xié)調(diào)上具有可行性,最低標準是在使用期內(nèi)不能發(fā)生結(jié)構(gòu)安全,同時在建筑過程中應(yīng)該體現(xiàn)經(jīng)濟性特點。在設(shè)計中除了要滿足日常居住需求還要考慮一些突況,例如受到重物的沖擊或者地震等因素的影響,保證承受一定范圍外力的影響,降低居民的生命財產(chǎn)安全。在設(shè)計中應(yīng)該考慮到相關(guān)因素可能造成的影響,利用BIM技術(shù)對設(shè)計方案進行演練,并結(jié)合仿真結(jié)果在設(shè)計之初需要理由巧妙地力學(xué)原理,從不同角度進行受力分析,例如在建筑物的抗震能力可以通過仿真來實現(xiàn)。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:板式高層;建筑設(shè)計;創(chuàng)新;研究探討
板式高層建筑正越來越被重視和實際采用建設(shè)運用。板式高層建筑相較于其他建筑體有著自身的明顯應(yīng)用優(yōu)勢,可以預(yù)見板式高層建筑在未來城市建設(shè)當中會有其獨到的發(fā)展環(huán)境空間。所以,研究探討板式高層建筑設(shè)計與創(chuàng)新技術(shù)很有必要。
1 板式高層建筑定義與特點
板式高層建筑又稱條式高層建筑。通常指建筑平面外廓基本成矩形,其長邊與短邊之比大于或等于2的建筑,并且短邊長度小于或等于16米,板式高層建筑是長條型的高層建筑,一般有多個單元。板式高層的名詞并不屬于規(guī)范的叫法,通常人們把我國高層建筑籠統(tǒng)分為“板樓”和“塔樓”兩種,板樓分為各住戶靠長走廊連在一起的長走廊式板樓和若干個單元連在一起的單元式拼接板樓,平時常見的單元住宅就是屬于這種。而塔樓是以一組公共豎向交通設(shè)施圍繞建立的若干戶最終共同形成的樓房平面,塔樓一般高度較高,通常最低到12層,最高35層。塔樓住戶一般是一梯4戶到12戶之間。不管從技術(shù)或者實際使用上來看,塔樓和板樓都是各有特點。板樓朝南戶型比較多,南北通風(fēng)條件好,且板式住宅多為低密度住宅,其居住的舒適性要高于塔樓。而“點式樓”可以節(jié)約用地,而且一樓一般都會設(shè)有比較豪華的大堂,但小區(qū)的容積率一般都比較高。板式高層建筑按高度也可以分為小高層,高層和超高層三種。板式小高層建筑一般是8-13層間,板式高層建筑通常在15-24層間,高度大于24米,超高層板式建筑在24層以上。板式高層建筑特點可以籠統(tǒng)的概括為四大優(yōu)點和兩項缺點。板式高層建筑四大優(yōu)點首先是建筑戶型南北通透,板式建筑多是南北方向,進深為15米左右,戶型多呈方正型,布局合理,功能建設(shè)空間尺度適宜。所以板樓建筑內(nèi)部的面積一般比較充裕,當然在戶型設(shè)計上就更加容易出現(xiàn)精品;二是板式建筑各套戶型之間的的優(yōu)劣差別小,住戶不多,居家生活清靜等自身特點決定了板樓建筑的均好性較高。三是板樓建筑的管理成本低廉,相較塔樓管理費用板式高層建筑的管理費用要低的多,同時相關(guān)配套設(shè)施要求也比較少。最后一項有點是板式高層建筑實際使用面積率大大高于塔樓戶型。塔樓建筑需要占用的電梯井、候梯廳等公共設(shè)施面積要比板式建筑樓大的多,而這些被占去的使用面積都是要攤到業(yè)主人頭上的,勢必影響了實際使用面積率。板式高層建筑兩項缺點一個是板式建筑密度較低,高房價板樓社區(qū)多呈低密度,底層,容積率低等現(xiàn)象。居住舒適性強但房價過高等特點導(dǎo)致消費受眾范圍受到限制。第二個缺點是板式高層建筑內(nèi)部戶型格局不宜改造,板樓墻體起著承重作用,不可隨意改造,在這一點塔樓的可改造性要強的多。再從美學(xué)角度講,板式高層建筑有著以下幾點特點。
1.1 天際化。板式高層建筑不斷上升的建筑高度,不斷改變和突破著城市的天際線,形成一道自身獨有的風(fēng)景的同時,也成為了城市發(fā)展的歷史寫照與城市氣魄格局的展示。
1.2 個性化。高層建筑造型設(shè)計建設(shè)越來越呈現(xiàn)出多樣化個性化,世界各地的各式各樣“地標建筑”,已經(jīng)在很大程度上起著城市或地域的象征意義,成為城市地域辨識對象,對城市和地域外在形象有著很高的影響。綻放獨特的奇幻景象。世界各地的板式高層建筑建設(shè)都在力爭能偶成為城市的主角。
1.3 高技化。科技技術(shù)在不斷發(fā)展,板式高層建筑從策劃設(shè)計到建設(shè)使用處處透露著科技之光,板式高層建筑建設(shè)離不開科技,板式高層建筑的未來發(fā)展同樣需要在科技基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新進步。呈現(xiàn)出科技的具象美感。
1.4 生態(tài)化。生態(tài)、低碳、環(huán)保是當今建筑建設(shè)的行為準則和目標追求重要因素之一,在板式高層建筑建設(shè)使用當中,有機結(jié)合建筑內(nèi)在和外在日照、通風(fēng)、景觀、綠化等生態(tài)環(huán)境因素,是板式高層建筑發(fā)展大趨勢。
1.5 風(fēng)格化。獨具特色的地域人文風(fēng)格在很大程度上影響著板式高層建筑建設(shè)外在形象和內(nèi)在應(yīng)用風(fēng)格。建筑師設(shè)計思考有意識或無意識的地域風(fēng)格特色,造就了世界各地板式高層建筑的多樣化風(fēng)格化地域化。比較典型的案例有超過800米的迪拜塔與當?shù)厣衬赜蛭幕娜诤?,上海金茂大廈的東方傳統(tǒng)地域文化特色等。
2 板式高層建筑意義
板式高層建筑設(shè)計作為一項社會責(zé)任工作,需要大批的專業(yè)建筑師進行結(jié)合實際的嚴肅思考。我國社會經(jīng)濟在高速發(fā)展,社會建筑面積每年數(shù)以億計平方米的在增長,可以預(yù)見高層建筑的比例只會是越來越大。據(jù)科學(xué)預(yù)計,我國總?cè)丝跀?shù)將會達到15億之多,占全世界人口的1/6,越來越多的城市人口要求城市建筑要向上發(fā)展,以滿足城市人口生活居住工作等問題。因為人口量大,我國城市發(fā)展對板式高層建筑的研究建設(shè)更為迫切和必要,是我國城市社會經(jīng)濟發(fā)展的大課題。重視板式高層建筑研究設(shè)計,建設(shè)應(yīng)用問題,充分結(jié)合板式高層建筑特點規(guī)律,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),保障我國板式高層建筑的研究應(yīng)用,是中華民族偉大復(fù)興和現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
3 板式高層建筑的設(shè)計與創(chuàng)新技術(shù)
3.1 采光。板式高層建筑進深的因素導(dǎo)致自然采光受自然光照深度的限制。很多建筑體選擇塔式建筑的原因就是因為板式高層建筑的進深嚴重影響了建筑容積率,采光深受限制。傳統(tǒng)窗采光已經(jīng)明顯不能滿足板式高層建筑采光需求,采用新的“日光跟蹤系統(tǒng)”可以有效解決大進深建筑內(nèi)部的采光問題?!叭展飧櫹到y(tǒng)”利用光的折射、反射或衍射等特點,將自然光引入建筑內(nèi)部,并且輸送到需要自然光照的地方。“日光跟蹤系統(tǒng)”常見的采光系統(tǒng)有導(dǎo)光管,光導(dǎo)纖維,采光擱板等。
3.2 通風(fēng)。建筑內(nèi)部通風(fēng)能驅(qū)除房間悶熱,排除房間內(nèi)部異味,維護室內(nèi)環(huán)境,保護住戶身體健康等作用,板式高層建筑相較其他建筑體更容易組織穿堂風(fēng),良好的朝向決定了其內(nèi)部通風(fēng)條件成熟穩(wěn)定。我國大部分地區(qū)夏季盛行東南風(fēng),有利于板式高層建筑的通風(fēng),而冬季盛行西北風(fēng),板式高層建筑在關(guān)閉朝北窗戶后,住戶多居住活動于朝南房間,可以有效抵御寒冬侵襲,保證優(yōu)良居住環(huán)境。
3.3 戶型設(shè)計。(1)在有限面積限制下,盡量做到大廳小居室;(2)加大衛(wèi)生間尺度以滿足現(xiàn)代生活方式;(3)有機合理的建筑內(nèi)部空間分布;(4)注重視覺感官效應(yīng);(5)廚房位置靠門,便于垃圾清理;(6)在面積允許的情況下,盡可能充實服務(wù)空間;(7)盡量要求每個房間自然通風(fēng)采光,集中用水房,衛(wèi)生要求達標。
3.4 錯層技術(shù)。如何“錯”的恰到好處,即豐富了空間,又不至傷害了建筑結(jié)構(gòu),是板式高層建筑使用錯層手法的標準和要求。
3.5 生態(tài)環(huán)境。通過生態(tài)和節(jié)能理念設(shè)計營造良好的居住環(huán)境。實現(xiàn)板式高層建筑的節(jié)能綠化等可持續(xù)發(fā)展策略。
3.6 防火。板式高層建筑的防火安全設(shè)計十分必要,且需得到確定保障。除卻必要的專用消防水箱水泵設(shè)備,建筑防火材料外,在建筑體中部設(shè)置避難層能夠在緊急情況下發(fā)揮有效作用。
4 結(jié)語
板式高層建筑作為城市建筑的重要組成部分,有著廣闊的發(fā)展空間。做好相應(yīng)的板式高層建筑設(shè)計和創(chuàng)新技術(shù)探討有著很高的研究和實用價值。
參考文獻
關(guān)鍵詞:節(jié)能技術(shù);建筑設(shè)計;應(yīng)用;發(fā)展
建筑的節(jié)能性能如何,主要取決于節(jié)能技術(shù)設(shè)計在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。因此,搞好建筑節(jié)能設(shè)計是確保建筑節(jié)能使用功能的基礎(chǔ)。
一、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計中的重要意義
在節(jié)能技術(shù)融入建筑設(shè)計中時,應(yīng)對建筑物特性進行全面了解,并建立在全面模擬和分析的基礎(chǔ)上,對建筑所需能量的消耗、室內(nèi)的光源、聲源等物理環(huán)境、建筑原材料的選用、采光、通風(fēng)系統(tǒng)等多方面的分析,得出模擬結(jié)果,并將其應(yīng)用在建筑設(shè)計中。
(一)節(jié)能建筑是環(huán)境保護的需要
自20世紀70、80年代以來,由于人口急劇增加,環(huán)境污染加重、資源大量消耗,造成人類生態(tài)危機。人類在崇尚技術(shù)的同時被嚴峻的生態(tài)環(huán)境考驗,導(dǎo)致出現(xiàn)進退兩難的局面。保護環(huán)境已成為全球面臨的重大生存問題。在建筑學(xué)領(lǐng)域中,雖然對建筑設(shè)計取得了一些重大的技術(shù)突破,但是如果從可持續(xù)發(fā)展來說,目前的大多建筑仍然是高消耗、高污染的不爭事實。由于當今建筑行業(yè)所需的能源主要是一些不可再生資源,例如煤炭、石油和天然氣等。它們在使用過程中或排出大量的有毒有害物質(zhì),造成生態(tài)環(huán)境的嚴重失衡,造成大氣污染等,對人類生存提出嚴重的警告。因此,應(yīng)推廣并加大節(jié)能技術(shù)的在建筑行業(yè)的應(yīng)用,減少污染源,盡可能的降低因建筑物的建設(shè)對環(huán)境造成的危害,提倡環(huán)保節(jié)能深入建筑行業(yè)的每一個環(huán)節(jié),改善我們的生存環(huán)境,從而提高我們的生活質(zhì)量。
(二)節(jié)能建筑是經(jīng)濟發(fā)展的需要
能源是人類賴以生存和發(fā)展的根本,是發(fā)展經(jīng)濟的重要保障。由于人類無節(jié)制的開發(fā)能源,能源問題已經(jīng)成為全球人類共同關(guān)注和亟待解決的問題,嚴重的制約了人類經(jīng)濟的發(fā)展。在建筑行業(yè),從建材的生產(chǎn)到建筑施工,最后到建筑物的使用,時時刻刻都存在著能源的消耗。因此,必須在建筑設(shè)計中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。
(三)節(jié)能建筑是提高人民生活水平的需要
隨著時代的進步,人民生活質(zhì)量的提高,越來越注重物質(zhì)享受,而在當今能源緊缺的情況下,降低建筑能耗就顯得勢在必行。建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)在滿足人民生活水平的需要的同時,注重技術(shù)創(chuàng)新降低建筑能耗,大大提高能源的利用率,促進建筑節(jié)能的發(fā)展和提高。
二、節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀
在20世紀70年代出,世界出現(xiàn)了能源危機,引發(fā)一些歐美國家的建筑師對生態(tài)建筑設(shè)計進行嘗試,一般是利用在屋頂覆土的方式,為室內(nèi)提供舒適的溫度,把太陽能和風(fēng)能等清潔能源作為建筑設(shè)施上的基本能源,把生活垃圾當做燃料和肥料,利用植物提供氧氣,收集雨水用來澆花、澆樹,對污水進行回收處理和排放??偟膩碚f,就是運用主動式和被動式的技術(shù)進行建筑設(shè)計,例如氣候設(shè)計技術(shù)建筑和生態(tài)設(shè)計技術(shù)的建筑設(shè)計方式,利用建筑具有自身適應(yīng)自然的條件,不需要使用機械設(shè)備進行節(jié)能設(shè)計方案,這就體現(xiàn)出設(shè)計的被動性,而相對應(yīng)的就是利用機械設(shè)備來進行節(jié)能設(shè)計方案,利用外部能源輸入的控制和環(huán)境的改變被稱之為主動式技術(shù)。
在西方國家,建筑的發(fā)展史可以分為三個階段,一是工業(yè)化階段,就是全面解決大部分人的住房需求,二是逐步關(guān)注建筑的性能與質(zhì)量的階段,三是關(guān)注整個建筑行業(yè)與人類生產(chǎn)環(huán)境間的關(guān)系,也是平常所說的生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保。而我國處于剛剛從第一階段到第二階段的過渡期間,特別是我國的新疆地區(qū),更是剛處于工業(yè)化階段,起步晚,基礎(chǔ)差,這些都給新疆地區(qū)的建筑行業(yè)帶來機遇和挑戰(zhàn)。應(yīng)大力發(fā)展節(jié)能,將這三個階段合為一個階段。不管是用來入住或公共需求的建筑,都要為使用者提供有利于健康的居住環(huán)境。既要提高身心的健康,也要提供社會環(huán)境的健康和考慮資源環(huán)境的現(xiàn)狀。
從新疆地區(qū)來說,全省嚴寒范圍地區(qū)所占比例非常大,全疆所有縣都是采暖區(qū),每年采暖時間最長可達180天。夏季炎熱, 冬季寒冷,晝夜溫差大,年降水量少,日照時間長。北疆的年平均氣溫低于-10℃,南疆的年平均氣溫為10~l3℃,夏季極端最高氣溫在吐魯番高達48.9℃,冬季的極端最低氣溫在富蘊縣境內(nèi)曾達-51.5 ℃。針對這種特殊的地理氣候情況,新疆開展建筑節(jié)能任務(wù),應(yīng)該以冬季的防寒為主,兼顧夏季的隔熱。
三、在建筑設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景
(一)充分利用當?shù)刈匀伙L(fēng)資源,采用合適的通風(fēng)技術(shù)
一是在選擇建筑地址時,必須充分考慮當?shù)刈匀伙L(fēng)資源情況,應(yīng)注重考慮到當?shù)囟臅r節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向,風(fēng)力強度大小等因素,還應(yīng)考慮到地形風(fēng)和風(fēng)場變化,這種風(fēng)主要是由于特殊的地形和周圍建筑物的特定構(gòu)造引起的。二是在進行建筑的總體規(guī)劃設(shè)計和室外場地時,必須按照基地上光照情況和通風(fēng)情況進行安排。三是當建筑選在自然風(fēng)流動較大的地方時,在新疆地區(qū)應(yīng)巧妙利用自然風(fēng)經(jīng)過特定地形和建筑物時形成的風(fēng)場變化,達到避暑降溫的目的。同時,新疆地區(qū)的冬季非常寒冷,冬夏溫差非常大,因此應(yīng)巧妙利用地形和建筑物,積極發(fā)揮抵擋冬季寒風(fēng)的作用。三是當建筑物按照行列式布局時,應(yīng)將住宅平面進行錯開布置處理,同時,應(yīng)與夏季風(fēng)向成一定的角度進行布局,可以在迎風(fēng)面設(shè)計低層的建筑,以利用夏季風(fēng)加快空氣流通,為炎熱的酷暑降溫解壓。四是針對建筑所在地的自然通風(fēng)情況,合理利用建筑和地形的特點,對建筑進行整體的設(shè)計。通風(fēng)的驅(qū)動力進行預(yù)測分析,制定自然通風(fēng)的控制方案,嚴格按照建筑節(jié)能設(shè)計的有關(guān)要求,選擇合適的通風(fēng)設(shè)備,巧妙利用自然通風(fēng)技術(shù)進行節(jié)能建筑整體設(shè)計。
(二)結(jié)合實際情況,采用恰當?shù)恼陉柤夹g(shù)
在新疆地區(qū)進行建筑節(jié)能設(shè)計時,為了達到遮陽的效果,可以參照以下設(shè)計措施:減小建筑的東西向間距,通過相互的影子來減低外墻所吸收的熱能,或者可適當利用傳統(tǒng)的院落布局模式進行建筑間、建筑與院落的遮擋。利用伸出的屋檐來避免陽光直射到垂直的墻壁及窗口上。要在現(xiàn)代建筑中推敲新的大屋檐形式遮陽板形式。盡量選擇低層建筑,可以減少陽光的直射。
(三)節(jié)能設(shè)計及高科技技術(shù)體系應(yīng)用
第一,從目前來看,新疆地區(qū)太陽資源和風(fēng)能資源非常豐富,現(xiàn)在對著這些新型能源進行合理利用的技術(shù)已得到初步發(fā)展,在應(yīng)用水平和程度上,離國外發(fā)達國家水平地差距還比較大,從總體上看其應(yīng)用水平還比較低,這些新型能源的開發(fā)、利用的發(fā)展前景非常廣闊。
第二從其它方面看,新疆地區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展大有可為。下面這些節(jié)能技術(shù)在這個地區(qū)根據(jù)實際情況,可以合理地應(yīng)用和發(fā)展。護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計包括:外墻保溫構(gòu)造、高效節(jié)能外窗及幕墻系統(tǒng)、遮陽設(shè)施、自然通風(fēng)與采光的利用。建筑內(nèi)余熱和余冷的回收利用,可再生綠色能源的利用等。
總而言之,節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計的作用越來越重要,人們對建筑節(jié)能方面的要求越來越高,因此,我們必須充分認識到節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中的重要現(xiàn)實意義,不斷提升節(jié)能在建筑設(shè)計中的應(yīng)用水平,促進建筑節(jié)能技術(shù)的更好更快地發(fā)展。
參考文獻:
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