建筑科技研究范例6篇

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建筑科技研究

建筑科技研究范文1

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(来源:文章屋网 )

建筑科技研究范文2

关键词:建筑经济;可持续发展;研究

引言:建筑作为现代社会的一个重要组成部分, 虽然为人们提供了大量的享受和愉乐的空间,但是与此同时的,它也对我们的生产生活环境造成了巨大影响。伴随着新世纪新思想的步伐,人们在看待问题的角度上出现了多元化倾向,他们开始摆脱以往的、单一的思维方式,学会多面看待一个问题,在这样的大背景下,建筑经济的负面影响日益被人们重视起来。 目前,它已成为一个焦点话题被人们广泛关注着。 人们热烈讨论着这一问题,希望在找到问题后,分析问题、解决问题,最终使建筑经济回归到以往的“源于自然而高于自然,与自然和谐共处”的状态下。

一、构建绿色建筑经济

生活舒适度高、有益于身体健康、能源消耗低、环境污染少、周围环境安定和谐是构建绿色建筑的基本要素, 并且它还应该在降低消耗能源的同时实现资源的优化配置,最大化的利用资源。 所以,绿色建筑经济同时也可以被称为低碳建筑经济、 生态建筑经济、 可持续建筑经济等。 由此我们可以看出到绿色建筑经济的核心就在这里。 我国自进入WTO 后,相较于一些发达国家如美国、日本等,因拥有别具一格的特点而在世界分工中更具优势, 我国在国际市场中充分利用其中的先进科技、全球化氛围、携手力量以及市场经济新特征,促使我国经济在进入WTO 后进入了一个突飞猛进的发展阶段。 而随之而来的是针对我国日益严重的环境污染情况提出的大力提倡绿色经济的呼声。

二、大力发展绿色建筑经济

(一)发展依据

1、外部环境影响

目前,世界各国越来越重视环境保护,面对现在的“温室效应”等问题, 人们开始提高警觉, 希望在最短的时间内分析并得出最优解决方案。 奉行着“低污染、低能耗”原则的低碳经济在当今世界越来越流行。对于这一点,我们不得不承认西方国家做得更加全面和完善,西方一些发达国家,一方面大力致力于低碳经济的开发和实施,另一方面也在同步改善技术产业链条上的诸多弊病,例如:调整能源、生产和消耗三者的关系,促进其变更有条理的优化配置,最终达到因地制宜、有的放矢以及成功抢占世界市场份额。

2、内部环境影响

事物的发展是由内因和外因共同作用所形成的, 内因在事物发展中起决定的导向作用, 外因起着重要的辅助作用。 如果说世界形势外因,那么国内需求就是内因,最为更为重要的内因了。 在我国,举着“低碳经济”大旗的人已经越来越多,这在发展中国家是极少见的,可见,在这一方面我国的觉悟是相对较高的。当前,我国正处于各项改革的黄金期,其中包括:现代化改革、城市化改革、工业化改革等,在这种大规模的改革中我们不难发现,“低碳改革”也在悄然进行中。

(二)发展价值

1、绿色建筑经济的有形发展

价值绿色建设经济有着它独特的价值。 从我国国情出发,我们不难看到我国城乡住宅情况占地面积广, 如果想要在原有基础上进行大规模的“绿色改建”,工程量是相当巨大的,有些人因此就会对“绿色改建”项目嗤之以鼻。 但是,我们看待问题的时候应该从更加长远的角度出发,以发展的眼光看问题。 就目前而言,这项“绿色改建”工程确实耗时、耗力、耗材,然而,从长远来看,它的有益之处却是极多的,它可以大幅度拉动我国 GDP 的增长,每年节约大量的能源资源,保护现有环境不再遭受进一步的破坏。

2、绿色建筑经济的无形发展

价值绿色建筑经济的有形发展价值是指可以在有型社会中看到的价值,是一种可以切身感受到、触摸到的价值。 而绿色建筑经济的无形发展价值,则是指在日常生活中我们无法实际感受到,但却真实存在的价值。 例如:绿色建筑经对于环境的改善是毋庸置疑的,人们生活在社会这个大环境中,与这个大环境相互影响、相互依赖的生存着,社会环境因为绿色建筑经济变得不一样的同时人们的生活环境也在随之变化着、这种微妙的变化并不能为人们所感知,但是它却是切实存在的,这些就是绿色健康的建筑经济的无形发展价值之一。

三、建筑经济的可持续发展措施

(一)积极开展宣传教育活动

大力宣传绿色建筑经济, 努力提高绿色意识是当下最应该开展的活动之一。 政府和相关部门应该在经过大量调查研究之后,计划开展一系列相关的绿色宣传活动。 充分利用各色媒体,将他们有机结合起来,形成一个把“节能、节地、节材、节水”的理念贯穿其中,有组织、有目的、有计划的宣传团体, 积极调动社会各界人士和组织对于建筑经济 “绿色化”的关注和重视,从而将绿色经济的紧迫程度与重要程度传递开来,促使绿色建筑经济更好更快的完成。

(二)加快培训步伐

除了上述的宣传工作外,我们还应该积极展开培训活动。 将绿色建筑经济思想深入人心。 各大高校历来都是作为“人才输出工厂”享誉一方的,所以,作为培训的最佳地点应该是学校。 学校应该大力加强对于绿色建筑经济的重视,在培养知识型和技术型人才时,尽力将绿色建筑经济加入其中,从而培养出新世纪的新型建筑型人才。与此同时,在校园内部我们还应该重视设施问题。 新型的绿色建筑经济与以往的传统建筑经济不同,需要崭新的设备作为它的依托,将以往的传统建筑观念“去粗取精、去伪存真”,在新环境中培养出新型的复合型人才。 这些新型复合型人才在走上社会感染一批又一批的建筑经济人才,将绿色建筑经济思想融入整个建筑经济行业,最终达到绿色经济的可持续健康发展。

(三)大力健全政府补贴

政策政府是我国任何事业最直接也最重要的支柱, 它在精神上给与我们强大的动力, 让我们能够在建设可持续发展的绿色经济道路上稳稳地走下去,无论什么样的困难,我们都能坚持克服困难、解决困难。同样的,在社会生活中除了精神层面还有物质层面的东西。在这里就不得不提到政府补贴的重要性。政府作为我们强大精神动力的同时,也时常给予我们重要的物质保障。 对于绿色建筑经济这个好大的可持续发展工程,我们必须在一定程度上依赖政府的资金补贴。

结束语:当前的社会经济正处于转型之中, 我国建筑业面临的是前所未有的机遇和挑战。 在这把双刃剑面前,我国建筑业必须秉承着可持续发展的坚定信念,实现我们经常所说的“两手都要抓,两手都要狠”原则,一方面,要抓紧内部自身的发展效果,另一方面,也要在此基础上强调投资回报的实际利润。 只有两方面都健全了,建筑经济才能走上绿色的、可持续的健康发展道路。

参考文献:

建筑科技研究范文3

关键词;建筑电气;设计;可靠性;因素;措施

中图分类号:S611 文献标识码: A

引言

随着我国经济社会的发展,我国基础设施建设也得到了巨大的发展。建筑行业的快速发展对于建筑内部电器的发展提出了更高的要求。这主要是由于现代化进程的推进促使了电器设施的消耗。尤其是当今社会处处都离不开电力,对于电气设备的消耗和使用数量在不断增加。因此建筑电气设计的重要性就显而易见。对于现代建筑电器设计中的问题的探讨是非常有必要的,且具有深远的意义。

1、建筑电气设计的基本原则

1.1、充分满足建筑物的使用功能

建筑物的电气设计最终目的是为了满足人们对于消费品的使用功能。一般考虑到的使用功能有:照明的亮度、显色指数;运输通道的畅通,色温、空调温度的舒适度等,也包括一些特殊的工艺要求。这些大大小小的所有的要求都需要在建筑电气设计时得到充分的考虑,设计成果要充分的保证这些功能能够得到满足。并且随着生活水平的提高,人们用电量会有所提升这一点要做出一定的预测,电气的设计要留有一定超额设计。不能够过于紧凑,以防出现用电高峰期或者突然的超负荷工作。

1.2保证设备的安全性

电气设备与其他机械设备不同,细微的失误都可能造成重大安全事故,在当前电气安全事故中有极大部分都是设备漏电或线路老化等因素引起的。因此,设计人员在进行电气设计时必须要将设备的安全性做第一个考虑因素,要保证设备在使用中不会发生突发意外事故,同时,还要针对设备检修过程进行必要的设计,保证出现事故的清况下,能够有一定的应急机制维持设备正常运行。

2、影响建筑电气可靠性的因素分析

2.1用电、用气的安全隐患

我国每年都有很多因电气使用不当而引起的安全事故,其社会影响很大,已经引起政府相关部门的高度重视。尽管国家已经颁布了建筑电气安全的法规,但是仍不时有电击身亡、煤气中毒等事故见诸报端。这些问题很多都是由建筑的电气系统设计不当引起的,要解决这类问题,应从根源处下手,完善电气系统的设计,减少建筑物的安全漏洞,在最大程度上保障住户的人身安全。

2.2 电气设计无法满足用户的需求

在实际的生产中,许多建筑的电气设计根本达不到标准,却也进行了施工生产。这一方面是因为电气工程师的能力有限,无法设计出符合各方面标准的电气系统,或是直接使用了以前相似建筑的电气设计图纸;另一方面是建设承包商为了追求更多的经济利益,罔顾实际的生产需要,选用投资较少但标准很低的设计。这些设计投产后建成的电气系统无法满足住户的实际用电、用气需要,会经常的出现电路故障和煤气管道问题,使用户苦不堪言。

2.3消防系统不完善

消防系统在平常的时候没什么作用,但在紧要关头却对住户的生命财产安全非常重要。由于国内的建筑消防系统的验收标准不是十分严格,许多地产商往往不愿往这方面投资,电气工程师在这方面的设计也从简了。不完善的消防系统是一个非常大的隐患,现代建筑的电气设计应向这方面投入更多的精力

3、提高建筑电气设计可靠性措施分析

3.1加强建筑设计安全可靠性

随着时代的发展,建筑的安全性得到越来越多社会重视。一个好的建筑电气设计应有极高的安全性,能够全面的消除安全隐患。在早年的建筑物中,经常会有由于设计不到位而出现的电气方面的安全漏洞。现代的建筑,要从设计这一环开始,在根本上杜绝这一现象的发生。电路方面,要设计合理的过载保护系统,以防电路短路或漏电误伤用户。所有的电线都要采用优质的全绝缘材料,确保在建筑物的使用周期内都不会漏电。另外,专为人体防触电而设的接地线路要达标,这个线路不仅能保护人体安全,还可以有效避免用电器金属外壳上的电火花的产生。气路方面,要保证敷设的输气管道的质量,尽可能考虑到气温对管道的影响,以防出现管道被冻裂的现象。管道的设计路线要合理,不能迂回绕行过多,还要避开强磁场和强电场。比方说主管道不可以铺设在发电机的下面,还要尽量和电路分

开,以防电路某处短路产生电火花引爆管道。

3.2 确保供电方式的合理可靠性

随着科学技术的不断发展,建筑电气供电方式有了较大的改善,但现阶段我国电气设计中常用的大体均是采用以下两种方式。

3.2.1、l0kv 高压侧选用两个电源进线的供电方式。这种双电源高压进线方式能够利用相应的转变开关实现环网供电功能,同时,能够与联络开关相接引致变压器。另外,这种双电源进线方式具有高低压不同的档位,在其低压侧选取单母线控制,但在母线上通常会装接一些联络开关,这样就能够实现分段供电。

3.2.2、l0kv 高压侧选用单一电源进线的供电方式。这中供电方式与高压侧双电源进线方式具有明显的区别,但是其低压侧的母线可以分段也可以不分段,在应用上显得更为人性化。对比上述两种建筑电气供电方式,双电源进线的供电方式在电气设备可靠性上具有一定的优势,但是前期投入的成本较高。而单电源进线的供电方式虽然在可靠性上略有不足,但其成本低的优势使得其被广泛采用。在建筑电气的设计过程中要求设计人员应对电气供电方式有详尽的了解,同时更要从长远的角度去看待建筑,针对建筑后期可能的发展情况,设计中要预留出电气设备和供电方式改造的空间。

3.3合理选取变压器

建筑电气设备常出现大功率用电设备,对电量和电压都有一定的要求。因此,建筑电气设计中应合理的选用变压器,保证用电设备能够在额定电压下安全、可靠的运行。在对变压器进行选取的时,设计人员应针对变压器的容量和使用台数进行选择。同时,电气设计中还要对未来电量的供应情况做出一定的预留,保证当建筑用电量增加需要调整变压器容量或增加变压器台数时的可行性。在选取变压器的过程中,需要设计人员针对设计中所列出的用电设计进行具体计算,只有经过大量的运算才能够得出建筑实际需要的变压器的容量和台数。建筑电气设计不仅需要考虑到安全可靠性、经济合理性、而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的关于节约成本的问题,只有经过仔细的研究,根据实际情况,做到权重得当,设计合理。建筑电气设计需要我们遵循可靠性和安全性的原则,这是我们提高建筑电气设备使用安全性和实用性的必由之路。

3.4设计经济环保、环境友好的电气系统

我国是个能源消耗大国,处处可见能源浪费的现象,为建成资源节约型社会,现代建筑电气设计应顺应国情,在不降低建筑质量标准的前提下,尽可能做到节约能源。在设计上,将变电所设置在供电范围的中心附近,可以大大减少线路上消耗的功率;选用电阻率小、横截面积大的导线,也能减少电路中的损耗。另外,使用低能耗的电路组件、将走廊和楼梯的照明灯控制方式改进为声控、装备高效率的电动机等都是节约环保的设计。一般来讲,要实现节能环保的设计,就要相应地增加系统的投资。电气工程师要在这两者之间平衡好,不能一味的追求工程施工利益,设计出高能耗的电气系统;也不能过分强调节能理念过度的增加建设总投资。一个拥有成功的电气设计的建筑,在使用周期内节省下来的能耗费用要远远地大于投建时为实现节能而额外增加的投资。

结语

总而言之,建筑电气设计可靠性关系着建筑质量,科学合理的设计是工程质量重要保障,所以,在当今建建筑电气计过程中,应以安全为根本,经济适用为原则,可续合理进行设计,从而提高建筑电气设计水平,进而促进高质量工程的完成。

参考文献

[1]魏可琛. 关于建筑电气设计可靠性的研究[J]. 科技视界,2014,05.

[2]王艳华. 提高建筑电气设计可靠性的有效策略[J]. 黑龙江科技信息,2011,31.

建筑科技研究范文4

1“生成式教学”的概念

探讨“生成式教学”这一新兴概念,最先需要了解的是它的定义与范畴。从反面来考察,“生成”所针对的是“预设”。传统的预设式教学,其特征呈线性、封闭、确定性,强调教师对课堂秩序、节奏与语境的掌控,该教学模式固然顺利流畅,但却丧失了教学的灵活性与开放性以及学生的主动性与创造性。互动式、启发式教学虽做出了有益的尝试,但在根本的理念上并未深入触及问题的核心所在。于是,教育学研究者提出了“生成式教学”。在《教育大辞典》(第五卷)中,有关教学的“生成”定义如下:“强调学习过程是学习者原有认知结构与从环境接受的感受信息相互作用、主动建构信息意义生成的过程。”后现代主义教学观的提倡者多尔曾明确表示,后现代课程是生成的,而非预先界定的。它并不意味着某种绝对真理,相反却赋予了每个人探究与理解的权利。基于此定义,可得出一个基本的概念,即教学中的“生成”或“生成式教学”是一个主动的、变化的、各种因素建构的,强调互动、开放性的动态教学过程。在此过程中,学生需要“内化”课程相关信息,而课程会在已有经验和新信息的相互作用与影响中逐步生成。但这并不意味着简单的“以学生为中心”而放任自流的教学过程,教师的作用和地位以及教学目标的指向性仍是非常重要的。如此理解“生成式教学”应是较为妥帖的:“‘生成’是对课堂教学过程动态性、不确定性展开状态的刻划。即强调在师生交互作用的过程中,师生之间呈现出有机关联性的行为,并不断产生新的、具有情境性和针对性的教学需要,从而使教学活动呈现出指向教学目标的动态推进过程。”由是,生成式教学可在“生成”的概念基础上,建构起其机制,体现出独特内涵,并蕴涵着交往互动性、动态性、开放性、过程性、非线性与创造性等诸多特征,形成对传统预设式教学、或是稍后的互动式教学、启发式教学的批判、借鉴与超越。

2建筑设计课程与生成式教学的特殊联系

建筑学专业的范畴涉及甚广,兼有工程技术和艺术等相关学科的特点,强调技术与人文、艺术等的结合,强调应用创新和艺术创新的结合,突出应用创新。因而,相较于其他专业,建筑学专业的教学有其独特的教学规律与教学方式。建筑设计是建筑学专业的核心课程,作为设计课程,它的教学模式可概括为:基础概念讲解-教师布置设计任务书-学生自行设计-教师讲解与批改-学生修改。后两个阶段不断反复,直至成图。在此教学模式下,教学成果本身就是多元而开放式的,其教学目标也应真正着眼于学生设计能力的切实提高与创造性的发挥。设计没有固定答案,教师的偏好也不该作为准绳或铁则。长期的预设式教学带来的固有思想与其说束缚了教师,不如说更多地束缚了学生,因为学生会自觉或不自觉地去迎合教师的设计准则或倾向,尽管教师可能一再强调独立思考和自由创造。那么,这一设计课程,本身蕴涵着哪些与生成式教学的特殊联系呢?设计本身即是“生成”的。任何设计均是设计者固有的知识系统与认知结构在一定的限定条件下,在具体任务的指引下结合给定的新信息、新概念建构出新的设计成果的一个过程。建筑设计中,设计者基于自身的认知去理解任务书与基地环境、了解类似建筑的设计理念,进而提出设计方案。此过程中,设计者必须积极地使原有的认知结构与来自环境、任务或理念的新信息相互作用,才能主动建构新的设计方案。如勒•柯布西耶设计郎香教堂时,在动笔之前,便充分考察基地环境,深入了解宗教文脉,结合自己对教堂设计的认知,提出了设计的核心理念———“形式领域的听觉器件”(象征着人与上帝沟通的渠道和关键),同时从内在的知识系统中提取巨量元素———薄壳屋盖形式源自蟹壳与飞机、采光井形式源自古罗马石窟、墙面处理方法源自北非民居等。他谈及自己的创作方法便是先将任务存于脑中并不动笔,但尽可能输入与任务有关的大量信息,让“内在的自然的创作过程完成”。这实际上也就是一种“生成”的方式。如果以生成式教学的六个特征(交往互动性、动态性、开放性、过程性、非线性、创造性)来审视建筑设计课程,我们便能发现课程与生成式教学的固有联系:“学生设计-教师修改”这一反复的过程,较一般课程拥有更多的交往互动性;建筑设计本身即具有动态与发展的特性,因而不可用静态观念待之;这一课程的教学目标与教学内容蕴涵着开放性的可能,而其成果本就将是开放而多元并存的;建筑设计课程真正的重点在于培养学生的设计能力,教学也应当重在过程本身的设计,即强调“过程性”;建筑设计本身所蕴含的复杂多维、灵活多变也决定了课程教学不应当用线性、单向的思路去完成,而要体现多种因素综合作用的非线性与复杂性;“创造性”是所有设计必备的特征,而设计的教学就更是如此,以学生为设计者、教师为指导者,一方面将真正的教学过程创造出来,另一方面也将设计成果创造出来。因而,在建筑设计课程中提倡生成式教学是顺理成章的,也是十分必要的。

3“生成式教学”在建筑设计课程中的运作方式

“‘生成性教学’理念……主要体现为:问题式教学方法、开放式教学模式、互动式教学过程。”这虽是谈论在城市规划与城市设计教学中的“生成式教学”,但就建筑设计和城市规划的专业相似度而言,是可以借鉴的。如何真正地将生成式教学理念导入建筑设计课程中,笔者认为可从五个方面做一些尝试。

3.1考虑任务书的“生成”

建筑设计的起点即是任务书。在大学建筑学教学中,普遍采用的是如下方式:在讲解基础概念之后,布置任务书,学生基于对基础概念与任务书的理解开始进入设计阶段。一般而言,任务书是由教师讨论设计出来的,并无“生成”的必要。但笔者在湖南大学本科时期所经历的一个学期的带有试验性质的设计课却并非如此。当时教师出了“吃•喝•玩•乐”这样一道题,任由学生分为四组,各选一字,在给定的基地上自拟任务书自行设计,功能不限但须合情合理。这一新颖的题目,充分调动了学生的积极性与创新能力,很多有趣而精彩的设计就此诞生。笔者认为可使用类似竞赛的宽泛而概念化的题目,例如本院杨健老师在设计周中所提供的题目“平凡的建筑”,让学生们在一个抽象概念的指引下,结合自己的理念和灵感自行“生成”自己的任务书。当然这种题目要和传统的类型化的题目相互结合、穿插交互,以免偏颇而使得学生过于讲究自由创作而难以适应传统设计方式。

3.2强调教学过程中的“生成”

教师要明确一点,“在课堂教学中教学设计的能力与教学实施的能力是统一的,只有将课堂教学设计看成是一种实时的动态设计过程,才能避免静态教学设计与动态教学实施的矛盾。”换言之,教学过程中应时刻注意“生成”,不过分拘泥于原本的教学设计,随机应变,在互动中不断启发学生“生成”新概念、新思想。如先不揭示正确概念与答案,而是针对学生设计中的各种问题加以诱导和启发,以使他们自己“生成”正确的概念;可从身边的建筑物实例出发,让学生自行总结出不同建筑的风格特征与设计要点。这些做法虽然简单,但对学生学习兴趣的提高、设计思路的打开有很大好处。

3.3强调设计过程中的“生成”

局限于固有的观念,学生总是单向而线性地思考任务书中提出的种种问题的解决方案,期望得到“最优解”,但实际上建筑设计是不存在“最优解”的。每个设计者都可以按照自己的设计素养与认知结构去找到属于自己的“解”,也因此,设计者必须尝试大量的方向、绘制大量的草图、阅读大量的资料去整合自己的诸多思路,以此“生成”属于自己的方案。一方面应向学生强调多方案、多方向探索的必要性和重要性,摒除他们脑海中固有的指向单一结果的思想;另一方面,教师要注意自己的“预设”可能带来的困扰,不要让自己的设计理念和倾向束缚了学生的思路。笔者认为可以采用多个教师联合评图改图的方式,来规避一些个人倾向所带来的问题。

3.4强调设计中的交流与互动,“生成”设计氛围

要强调交流与互动。首先,不仅师生间,生生间更要强调。在教学实践中,笔者常常发现,师生交流的密度强度远超过生生交流。换言之,学生们本身相互交流探讨的氛围并不是很容易建立,这当然也是固有观念带来的影响。在带课程设计及毕业设计的过程中,笔者要求学生组成小组进行定期讨论,很多问题在自行讨论中解决,很多灵感也就在其中诞生,同时也增强了集体凝聚力,效果相当不错。其次,与外界的互动。如促成学生接触校外的实际项目,结合真实项目来提升学生的设计能力,或是促成学生学会与甲方、政府人员、使用者等之间的沟通,当然这一部分在实习中也将涉及,在设计课程中作为一些辅助要素加入即可。

3.5采用全新的设计思路与设计方式,结合“生成式教学”

如近来引起了极大关注的“生成设计”与“仿生设计”。生成设计是使用特定的计算机生成系统来实现诸多设计元素的自组织方式排列组合,以此来激发设计者借助传统方法不能得到的灵感与思想。仿生设计是一种新的建筑教学方法论,提供了关于自然功能的根本信息,以便将自然界的结构法则应用在建筑中。仿生方法在建筑中的应用是一种基于自然现象观察规律的过程。需要注意的是,“生成设计”与“生成式教学”并无概念上的联系。“生成设计”是一种运用计算机对设计加以“生成”的设计方式,“生成式教学”是一种注重“生成”的教学方式。但由于“生成设计”与“仿生设计”等全新的设计思路与设计方式,其本身就极具开放、多元与创造性等特性,因此与“生成式教学”的相似性极高,完全可以成为“生成式教学”的教学手段,对“生成式教学”做有力的补充。

4结语

建筑科技研究范文5

【关键词】实践创新;能力培养;教学理念;高层建筑设计教学

Research and Exploration on Architectural Design Teaching based on Practical Innovation and Capacity-building

--Take High-level Architecture Design Teaching for Example

GAO Ming

(Southwest University of Science and Technology, School of Civil Engineering and Atchitecture, MianYang SiChuan 621010, China)

【Abstract】In the context of current architecture development and strengthening practice and innovation and cultivate abilities, this paper make a comprehensive analysis of status of teaching about“high-rise building design” which is architectural undergraduate course. and the reform and innovation thought is discussed according to teaching practice. new teaching concepts that laying emphasis on process, open education, research-oriented teaching and others are proposed in this paper.

【Key words】Practice and innovation; Ability cultivation; Teaching idea; High-rise building design

随着社会发展及学科变革,国家的教育方针强调培养实践能力。作为建筑教育工作者的我们反思后发现,尽管我们有包括教学目标、教学方法、教学内容、教学原则、教学评价等为框架的“教学体系”,但以往的教学重点是强化设计成果,沿用着片面、僵化的“师傅带徒弟”的“言传身教”式的教学模式,教学手段也为单调的“老师讲学生听、老师改图学生看”的被动式教学,教学评价也往往多关注学生是否已掌握设计模式,很少注重学生对设计的探索研究以及在此过程中的收获。针对教学现状无法适应对学生强化能力培养的目标和要求,本文结合四年级“高层建筑设计”课程教改,探讨改革创新的思路。

1 教学概况

“高层建筑设计”课程是西南科技大学土木工程与建筑学院建筑学专业主干课程,设置于本科四年级上学期。此阶段的学生已具备了一定能独立思考的设计能力,在设计过程中能与教师互动并表达自己的见解,已不是在低年级的手把手教的“师徒关系”,随着知识面的拓展,参与社会实践的机会增多,学生能够更快了解设计院的工作程序及设计方法,从业后能尽快地适应社会的需要。课程教学改革从城市的整体性、环境的协调性等方面分析人手,在更高视角、更大空间范围内和周围环境和谐共生。思考建筑师如何谨慎、理性、负责但又不失艺术创意地在满足空间、形态、科技、防灾等基本准则下,注重环境,追求可持续发展的理念已成为更高层次的目标与追求。

2 教学现状及问题

高层建筑是横跨多学科、技术复杂的综合体,其教学包括:场地环境、功能、交通、造型、结构、设备等众多内容,在教学初期,虽然先系统学习了相关专业知识,但是学生对于高层建筑技术的复杂性和各专业配合协调认识不足,在教学进度的安排上往往很难做到同步进行,通过前期的探索,使得教师讲课和学生听课都感到精疲力尽,从而导致了前松后紧的状况,到了设计后期则是熬夜赶图时有发生,其结果也可想而知。

另外,建筑学的设计课程设置一直沿用着基于类型建筑的教学方法,即在大学五年的设计课程中使学生接触到更多类型的设计,通过由简入繁的教学安排。通过涵盖尽可能多的建筑类型,通过大量重复性训练,力图使学生掌握各类型建筑特点及设计方法。是一种经验主义的教学体系。这种体系带来了以下几个问题:

2.1 课堂交流及讨论

课程的模式沿用低年级的教学模式。第一次上理论课时下达设计任务书,学生收集相关文献资料、现场调研后分组做PPT汇报并提交书面报告,教师批阅报告书后集中点评,然后学生开始一草、二草、三草的课堂改图,最后画正图和公开评图的设计过程。学生的调研报告作业内容空泛,缺乏有针对性的独立思考,流于形式,无法有效深化后续的建筑方案构思。师生间课堂交流困难,大部分学生缺乏对设计思想的语言表达能力,难以用图纸模式语言清楚的表现设计意图与构想,教师往往靠揣摩学生得想法来指导设计,学生也很难做出好的设计作品。

2.2 专业技能及法规规范

建筑设计的是在环境、场地、法规、社会等因素限制中寻求最优方案。但在学生设计图中能看出,常有学生不重视建筑规范及基本设计原理,设计较随心所欲,不进行深入推敲,设计中对社会、经济造价、节能等方面缺少应用思考,有的也只是简单的退红线,满足消防要求等。由于方案违反规范的强条造成设计根本不能成立,直接影响到设计深化及最终成果的质量。

2.3 忽视建筑技术

高层建筑设计选题的目的是强化各专业知识的综合运用。在学生及教师中存在着重建筑功能和造型设计,而忽视结构、水、电、暖通等专业的问题,学生对其它相关知识在设计中的运用很少,甚至一无所知。许多学生在面对大型的复杂课题时,显得力不从心而找不到头绪,结果所完成成果的设计深度达不到实际工程所要求的深度。

2.4 设计方法及正图表现

在教学中发现部分同学的设计步骤混乱,往往在图书馆或建筑网站里抄袭感觉较好的效果图或资料图纸,片面的追赶时髦的形式而忽略场地的限制,由此而来的设计成果就可想而知。部分同学在正图表达时也存在着“重视觉效果,轻逻辑方向图”的误区,学生往往把重心用在如何使图面更炫丽,轻视表达的深度和制图规范性。轻视设计过程的推敲、分析、演化、生成等重要环节。学生往往对剖面图表达错误很多,直接影响到学生的专业发展和执业素质。

3 教学实践

针对以上问题,近年来,我们以建筑学专业指导委员会提出的教学目标为基础,对本课程教学进行了改革尝试,细化、深化设计选题与课程指导,强调以能力培养为目标的教学过程,加强教学及师生交流、严格控制设计程序,通过对以往课程教学的重新再思考,对教学的目标、内容、原则及教学方法手段等有了新的理解和构想。教学改革主要有以下几个方面。

3.1 多样性、开放式的课题设置

设计题目一律采用真实的题目、真实的地形,降低了功能流线的复杂性,把重点放在了深化设计上。并依据全国高等学校建筑学专业教育评估的标准要求,从题目方向、场地选择、类型、规模、空间、过程控制、评分标准等细节,全体教师都经过多次研讨,考虑了课题研究性、时效性或带有特色的题目,注重系统集成与整合,充分调动学生学习积极性。

题目是围绕“城市与建筑”教学主题,设置六个领域:城市设计类、银行办公建筑、高层商住综合体、城市酒店综合写字楼、生态绿色建筑、参数化建筑设计,依据教师研究课题和参与的实践工程,学生自主选择六类课题(如图1)。

图1 “高层建筑设计”选题方向矩阵图

3.2 创新单元化、模块化、多元化的教学方法

是将整个课程教学安排为几个相对独立的模块,每个知识模块有一个主题,如功能分区、交通流线、建筑结构、高层防火、机械设备等,首先对整个课题通过PPT理论讲解、案例分析并答疑讨论,后续再针对每个独立的问题进行深人讲解,这样,学生在掌握了高层建筑设计的相关专业知识的基础上,分块训练解决高层建筑的一系列具体问题和方法,再进行全面整合。

教学过程聘请资深建筑师及设计单位总工,讲授结构与水暖电等方面知识。各教学组根据不同的命题方向,由教师根据自己特长组织多场单元化专题的讲座:①高层建筑概论:历程、定义分类、与城市关系、经典案例分析;②建筑技术:结构体系、地下车库、设备机房、核心筒、避难层等;③历史文脉:在文化、社会、历史背景的影响与价值。④规范梳理:熟悉各类国家法规及规范以及建设单位的实际要求等,使学生在方案构思前有实践积累,能做到心中有数。

课程的理论教学部分,采用启发式教学、讨论式教学、参与式教学和研究性学习等教学方法,以便有效地调动学生的学习积极性,促进学生的积极思考,激发学生的潜能,引导学生自学。设计理论教学需要大量的形象化教学手段,课程应用幻灯、投影、多媒体课件等手段,推广电子讲稿和多媒体教学方式。

3.3 注重过程及动手能力

我们建立一套严谨、紧凑的教学体系。改变以往毕业设计只是规定完成一草、二草、正草及正图模式。为了强调设计的有章可循和理论依据。并针对学生学习“前松后紧”的现象,首先是现场踏勘、调研分析。并绘制分析图示和说明,要求尽量客观,避免个人价值取向。还需要搜集中外建筑经典范例,用PPT对其分析评价,针对任务书兴趣点广泛阅读,同时总结看法,并由教师点评。在二草阶段编制设计研究报告,分析论述建筑方案理念。并积极与建筑技术组配合,建立授课与个别辅导相结合的方式,密切联系实践,加强学生设计向真实性与严谨性。

在整个设计过程中的各个阶段,依据不同要求(包括建设方的要求)进行综合的多方案比较,以不同的表而形式,如构思草图、徒手草图、工具草图、正式图以及工程文件说明等共同组成整个设计的有序整休。始终以整体意识作主异。在解决高层建筑设计中的某一个问题时(初期),如使用功能、交通组织等,允许学生在方案中在造型、结构、设备以及其它方而有一此不足之处。另外,尽量以一个方案为基础,多方案综合,以前阶段工作为前提条件,不断反省前阶段工作,加深对所犯错误的深刻认识,以保持整个方案的连续性,使学生自觉形成方案设计的整体意识(如图2)。

图2 “高层建筑设计”课程教学结构框架图

在过程中强调训练学生制作手工形体模型能力,通过模型直观映像来探讨建筑艺术美学、推敲形体与场地关系、建筑与城市环境关系等内容。深化学生利用SU三维建模技术和虚拟进行建筑内外空间形态的分析,引导学生重视采用新技术模拟现实的设计手法。补充、更新扩展,引用经典工程案例和国内外研究成果,进行课堂讨论,通过多案例的对比分析,解决设计时的常见问题,

3.4 课堂交流与团队合作

我们在课堂上力求每位学生积极发言并讨论,教师通过察听学生发言来了解学生设计思维,分析其设计考虑上的缺陷和失误,提出整改建议措施。每一位学生的设计思路的表达还可以成为其它学生的信息源来源,学生间相互参照,比对各自的想法,不但丰富了设计教学信息。强化了学生面对问题能独立思考的判断能力。

课程采用创新的双向选择方式、学生通过网络选课选择课程题目及老师,按照1名教师指导10余名学生的小组进行教学。小组成员协同工作、小组间讨论汇报。每次课堂上布置与设计课相关的作业,下次课公开讨论,改变以往课堂时间成为绘图或设计时间的不良状况,形成课下有思考和准备,课前有小结,课间有汇报讨论的教学秩序;也改变了设计课教师在课堂间仅成为一个顾问的状况。课程结束集体评图时,要求学生有相应的设计总结,检讨和反思该课程的得与失,对教师教学的意见和建议。并填写课后反馈调查表。

3.5 实践建筑师参与与评图环节

我们注重工程技术与实践能力培养,以实践项目为依托,将实践研究融入课堂教学。聘请地方设计单位的一线建筑师担任课程“导师”,并参与整个设计课程的设置与指导。分阶段请结构、设备专业的工程师和教师来讲授相关基础知识,结合典型实例,具体指导在设计中所遇到的结构、设备等问题。他们都把自己关注的事物拿到教室,使学生有更多的机会接触到教育体制涵盖不了的东西。始终让学生感受到真实设计氛围,真切参与实际项目设计的流程和技术问题,来提高学生解决实际问题的能力。

本课程已广泛实行的“大评图”是丰富强化设计教学的有效手段。我们改变过去的“关门评图”为“开门评图”。对外聘请一线建筑师及专家参与最终的评图,他们提供了不同的设计理念及评价视角,关注成果介绍的严谨性与严肃性,对设计课程教学体系进行有益的补充。创建了组织条理有序、明确的成果图审查制度,设计成绩评定也能公映实际设计能力,确立开放的成果考核标准。在教学中我们鼓励学生参加国际、国内建筑设计竞赛,使教学更具有学科交叉和挑战性。

4 教学思考与结论

我们在教学过程中注重注重设计能力与实践相结合,教学中努力贯穿将创新与实践能力培养想结合。教学过程应注重过程和细节,还有很多问题要在教学中继续思考与完善。

4.1 结合实践的多元化、开放式

在教学过程中,我们创新教学理念和方法的多元化、开放式。不仅体现在学生能自主选择题目和教师,还体现在与设计单位、甲方、建设管理部门的合作上,合作要贯穿于课程设计的全过程。

4.2 基于综合能力的培养

建筑师应具有多专业的知识和综合素质,我们加强提高学生了的综合能力,包括相关知识、专业技能、从业能力三个方面,我们不但注重训练扎实的建筑专业技能及相关专业的知识,还加强su,lumion,max等设计软件制作动态模拟的三维动画来展示设计成果,以及制作模型的动手实践能力。同时,课题小组长协助教师统筹小组事宜、协调组织校内外的讲座和方案研讨会,提高个人组织管理能力,增强同学间的团结协作。

4.3 题目的真实性、创新性

真实的题目所涵盖的信息量是假题所无法比拟的,依据基地和使用者等因素进行全面的调查研究,对确立设计概念是很重要的。学生应面对错综复杂的环境、现状、交通等场地信息,在接受任务后首先应当考察地形环境,从而限制了他们天马行空的随意设计。同时,选题依据全国高等学校建筑学专业教育评估的标准要求,创新的融入生态绿色建筑、参数化设计等方面内容。

4.4 深化设计成果

任务书的要求,在原有的规定的各层平面、四个立面及一个剖面再加图量,要求有规定数量的局部平面、立面、剖面图,增加分析图的分量,并要求回答为什么这样做等细致深入的问题。并引入其它专业进行有序地配合,要求学生绘制清晰表现结构与建筑空间的关系的剖面图,设备管线走向对建筑空间的影响及其如何应对,绘制一部分建筑细部与构造节点详图等。

希望随着课程教改的继续深入,教学体系能日趋完善。我们将回访用人单位及学生,并通过发放调查表,根据对建筑设计选题和过程提出的具有建设性的反馈意见进行总结,在以后的教学中继续改进和完善。

【参考文献】

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建筑科技研究范文6

关键词:可持续建筑建筑节能系统优化

1前言

我们向自然界索要资源满足城市化的需要,再将废物排放给自然,终于面临着资源枯竭,同时环境污染威胁生存的难堪局面。在这种情况下,可持续发展的观念逐步为越来越多的人认同。可持续发展呼吁人们放弃现在高能耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费高浪费的生活方式,以保持资源的可持续利用性。建筑产业就是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业,人们也早已开始研究实现可持续性建筑的途径。1994年11月,第一届可持续建筑国际会议在美国举行,会议对可持续建筑做了全面探讨,指出可持续性建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。[2]各国都有做可持续性的建筑的尝试,如美国有“资源保护屋”,英国MiltonKeynes有能源公园,丹麦有可再生住房等。纵观这些建筑,可持续建筑的技术应具有以下4R属性:

RESOURCE—资源的保护和合理利用,有节制的开发自然资源;

REDUCE—降低能耗、减小能源消费对环境的有害影响,减小污染物排放量;

REUNITE—充分利用地方材料与现代高科技加工新型生态节能建材;

RECYCLE——资源与建材的再生利用,变废为宝。

我们寻找可持续性建筑最关键的部位,并提出相应的解决方法。首先,可持续性要求对能源的消耗小。这意味着除了要做好护结构的保温隔热,降低冷热负荷外,各种新技术在暖通空调系统中的应用也是建筑节能得以实现的重要途径。其次,可持续性要求能源的可持续性,新能源技术在建筑领域的应用也是很重要的思路。最后,要做到对环境影响小,就必须做到可再生利用自然资源及建筑材料等人造材料的可再生利用。

2实现可持续性建筑的技术途径

2.1护结构的保温隔热技术

以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。[1]

2.1.1外墙

分析外墙基本耗热量计算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a为温差修正)及冷负荷计算公式为Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα为外表面放热系数修正,kρ为吸收系数修正),可见节能主要要控制围护结构的表面积A、传热系数K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施:

1)优化建筑外形,以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值为0.4。建筑形体系数每增加一个点,建筑能耗将增加5%左右。还应考虑作合理平面布置,如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,减少室内得热量。

2)采用保温隔热,传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等,,在文献[3]中有较详尽的介绍。

3)外装饰尽量做浅色处理,采用光滑饰面材料,降低kρ,减少表面对辐射的吸收;

4)硬质铺地表面蓄积太阳能热量,会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代,将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差,从而降低冷负荷。参见文献[4]

5)研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。参见文献[4]

2.1.2窗

窗的传热系数比墙的大很多,又经常开启,是冬季耗热的关键部位。窗的冷负荷分瞬变得热和日射得热,日射得热是室内通过窗玻璃得到的太阳辐射热,其计算公式为Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面积,Cs窗玻璃的遮阳系数,Ci-窗内遮阳设施的遮阳系数)。由公式可看出,针对窗户的节能技术主要有:

1)结合建筑物朝向,纬度,合理的控制窗墙比,如高纬度南向窗户面积取大一点,以更好的利用太阳辐射,降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,以到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

2)采用多层窗或采用中空玻璃,利用空气夹层热阻较小的原理,降低玻璃的传热系数。普通单层玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保温隔热性能大大提高。选择气密性好,导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框,可有效减少冷风浸入。

3)采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术,降低玻璃的Cs,有效阻止通过玻璃的太阳辐射和室内热辐射。但这些高技术产品价格昂贵,希望在发展玻璃深加工的同时能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。

2.1.3屋顶

1)采用高保温材料。目前我国平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉,保温隔热性能一般。近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖,可在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温,也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板,具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。

2)屋顶设置高效隔热层。可防止大量辐射热侵入室内,减少空调等耗能。隔热层在设计时,不仅要保证有一定的隔热空间,而且还应该保证隔热层能够通风,及时将热量带走,才能有效的保证隔热效果。我国传统的坡屋面设计就能较好地满足这个要求;

3)蓄水隔热屋面。利用水生植物遮阳,反射和吸收太阳辐射,以及利用蓄水的蒸发来提高隔热效果;条件允许时在屋顶上覆土,做植被屋面。上面种密叶植物,利用植物遮阳,覆土作为隔热层提高隔热性能。

2.2暖通空调新技术

建筑能耗降低主要体现在暖通空调设备的装机容量减少和运行的经济性上,因此,暖通空调技术措施的改进和落实应用是建筑节能得以实现的根本途径。

2.2.1采暖新技术

冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。我国目前市政集中供暖方式比例为46%,分户式取暖比例仅次于市政集中供暖,为44%。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。

2.2.2通风空调新技术

目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。

1)尽量采用自然通风。采用自然通风可以减少制冷负荷,并带走室内有毒及有异味物质,其动力是室内外温度差引起的热压和风压压力差。这种被动式的通风空调技术不开风机,无需制冷,应加以充分考虑,设计在温和天气如春冬过渡季节直接对流通风,实现基本零能耗;而在热而无风的日子尽量设计利用烟囱效应、风塔效应引风入内。

2)变制冷剂流量VRV系统。以制冷剂直接作为热传送介质,其每公斤传送的热量是205KJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,同时可根据室内负荷的变化,瞬间进行容量调整,使VRV系统能在高效率工况下运行,具有显著节能效益,经济效益显著。

3)水环热泵空调系统。用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。节能环保效益显著。

4)蓄能空调。利用晚上电价较低时段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰调谷的作用。[11]

5)变风量空调VAV系统。送风状态保持不变,改变送风量来适应室外气象变化,从而降低了冷水机组的制冷量,也降低的风机的能耗。

6)热泵空调技术。将自然环境(太阳能、空气、水、土壤)中的低位能转化为高位能。以土壤源热泵为例,在一定深度的地层中,土壤温度达到了一个比较稳定的数值,冷热媒流经这些区域进行热交换后可直接用于空调系统。未来地下土壤的冷或热能的利用会成为非常重要的可再生能源之一,因为这种能源普遍存在,既没有污染物排放,也不生成污染物,另一方面运作费用极低,只需要进行初始投资回收的评估。

7)区域供冷技术。这样可以采用效率高的大容量机组,考虑负荷参差系数而使装机容量减少,与分散式供冷相比,机房面积和管理人员都大幅减少,能源利用更为合理有效。

比较以上几种空调技术,还是有一些不尽如人意的地方:采用自然通风时,如果建筑周围外环境质量较差,则容易引入外界的空气污染等不良因素,同时可能导致热/冷流失,降低隔热效果;考虑制冷剂的价格的环境污染问题,VRV系统的容量不能很大;应用水环热泵的建筑必须有内外分区;蓄能空调只有在昼夜电价有较大差异时才有意义;VAV系统的自控很不好实现,国内罕有成功的实例;地源热泵地场温度分布的测定还不完善,以及布管技术与管材的选择问题,还有一年中从地下获取的和排放的热量应如何保持平衡等问题而水源热泵回灌成本太高,而且要求必须有环境水源才能实现。因此,总的来说,因地制宜,合理设计是利用这些空调技术达到节能降耗目的的前提。

不论是采用何种通风空调形式,都要注意自动化技术与暖通空调技术的配合,才能更好的实现建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约。建筑自动化即实现建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。

再者,暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响,负荷计算不能再参照旧有围护结构的类型充和材料热工性能,否则会造成计算得到的冷热负荷与实际冷热负荷存在不小的差异。还应根据具体情况选择合理的安全系数,从而合理为暖通空调设备选型定装机容量,以节省初次投资和做到精确控制运行工况,节省运行费用。另外,照明负荷的大小、办公设备耗能指标及建筑内人员密度等都应采用反映实际情况的合理的参数值,而非仅仅依赖设计手册上的概算指标或经验数据进行估算。

另外,还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为暖通空调系统配置合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型制冷供热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源及蓄能的能源系统。能源系统设计的很小变更,也会意味着大数量级的能耗降低。

2.3新能源技术

2l世纪住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源,实现一定程度上的能源自给自足,保护未来的生态和环境,为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源,应优先选用被动式太阳能技术,而主动式太阳能技术的采用则作为补充。被动式太阳能利用在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能,如太阳能恒温房;也可在护结构的空气层中填以高效热反射材料,达到保温隔热的目的,而在阳光充足的寒冷地区,则可将护结构设计成蓄热材料;还可利用太阳能收集器或其他装置将太阳能进行收集、贮存和转换。在设计时、要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者与自然的人为隔离,同时也可节能能源。主动式太阳能利用可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。参见文献[4]

2.4可再生技术

可再生技术的意义重大:变废为宝,同时解决污染问题。利用可再生资源逐步替代不可再生资源的领域,以应对未来建筑必须面临的诸如环境和生态保护,最少能源耗费等方方面面的挑战。一方面要实现自然资源的可再生,另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。

自然资源如雨水可以收集起来,引入蓄水池中,适度净化后用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。还可以利用蒸发效应冷却建筑外结构或建筑构成元素,与自然通风协同作用,清洁环保地达到保证室内空间热舒适的程度。

垃圾处理,减量化是解决问题的关键,对建筑及生活垃圾可采用分类回收及无害化解体处理。如由废纸、废纸板可制成保温材料和底衬;由废塑料可制成管子和地毯;废电池回收处理可回收大量金属等。在建造时会产生垃圾,应在建筑设计中注重尺度的推敲,符合模数,选择使用高效、精良的产品及考虑材料维护更换周期,采用对环境更为有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意对建材及生产过程中的三废和废热综合利用、开发。

传统建材生产-使用-废弃的过程,可以说是一种将大量资源提取出来,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程,忽视了环境协调性和舒适性。其中最关键的是利用混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材[8]。超级秘书网

在我国,每年浇注混凝土约15—20亿m3,开山采砂石约为11—14亿m3。废弃混凝土量约为60亿万m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大多数作为垃圾填埋,不仅占用大批土地(甚至耕地),而且还对环境造成污染。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用,则不但可以降低成本,节省天然资源,还能减少城市环境污染。参见文献[6][7]目前.我国每年约生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,严重破坏生态平衡。水泥工业要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其它工业废渣废料。参见文献[7]

3结论

可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存,有机结合,要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中,体现出对自然资源的索取少,能源消耗小,对环境影响小,再生利用率高的新特征。

总体来说,我们应首选优化设计,结合具体建筑尽可能采用简单合适的技术,尽量适应环境的特点,依靠自然力来满足舒适性要求。尽管这种方法被认为是被动的技术,但其在节能及环境保护方面的作用却是不容忽视的。另一方面,我们要以辩证的观点、审慎的态度对待新技术。从整体性,协调性的观点来看,有一些所谓的可持续性技术只是某些环节的某些属性的改善,并不一定代表了整体水平的提高,相反有时大量高能耗的建筑设施及其施工反而会极大地抵消其积极的一面。为了实现可持续性建筑,我们应以建筑和暖通行业为基点,材料、自动化等行业为支持,提高建筑的综合效益,让建筑环境与自然环境协调发展。

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