【摘 要】本文首先對可持續建筑的定義及其效益做了分析,對室內建筑具體的可持續設計提出了相關策略。并且以荷蘭烏德勒支大學烏紹夫校區的明納爾特大樓和北京奧運場館為例,說明了可持續建筑室內環境設計的相關方法。希望能對現行建筑的可持續設計提供一定的理論與實踐支持。
【關鍵詞】可持續設計;室內;建筑
我國目前正處于快速的城市發展時期,每年增加的建筑量居世界第一,被稱為“世界最大的建筑工地”,但當前已有的建筑中,有95%是高能耗的建筑。而新的建建筑只有15%-20%執行了可持續建筑的標準。我國建筑能耗和建筑物的能耗占全國總能耗的30%左右。由于可利用的資源越來越緊張,環境污染惡化嚴重。因此,實行建筑的可持續設計至關重要。只有在建筑設計中大力推行可持續的設計方式,如節能技術、材料、節水等,才能達到建筑與周圍環境的和諧共存,使城市可持續發展。
1 可持續建筑的定義與效益
關于可持續建筑定義較多,一般來說,可持續建筑一詞中的“持續”既有“可承受”、“綠色”的含義,也有“繼續”、“后以為繼”的含義。總之,“可持續性”要求我們做任何事都要留有后勁,能持續,而不是“竭澤而漁”。“可持續性建筑”(Sustainable Construction)是Charles?Kibert博士1993年提出的,他想以此說明在達到可持續性發展的進程中建筑業的責任。可持續性建筑至今并無精確的定義。一般來說,可持續性建筑可表述為:“建筑業的各項活動(包括各類建筑物和環境設施的地址選擇、規劃設計、建造、建筑物和環境設施的地址選擇、規劃設計、建造、運營和拆除,以及所用建筑材料、構件和部件的生產、運輸和安裝等)既要考慮當前的需要,又要考慮未來的需要;不能以犧牲后代人的利益為代價來滿足當代人的利益,也不以犧牲當代其他地方人的利益為代價來滿足本地人的利益;既要達到發展經濟和改善人民生活的目的,又要對環境造成的負面影響最小。”
可持續的建筑設計理念,無論是對個人還是對社會都有著重要的利益,主要體現在以下三個方面。社會效益:如通過提供更具吸引力的生活和工作空間,提高人們的滿意度和工作效率;有利于居住其間的人們身心健康。環境效益:由于可持續建筑及其環境設計可通過選擇環保的建材,更有效地利用自然資源等手段減少建筑對環境造成的負面影響,從而促進環境效益。經濟效益:可持續建筑的初始建造價可能較高,但是建筑的整個使用期內,通過降低運行成本來產生較大的經濟效益。
2 室內建筑環境的可持續設計策略
可持續建筑要本著生態優先的原則,以環保、節能、健康及舒適等為設計理念,由多學科原理共同整合構建,最終實現以最低的環境代價滿足適宜的人居質量。當然還包括舒適性、能耗低運、零運行排放等。對于可持續的建筑,世界經濟合作與發展組織(0ECD)給出了四個原則和一個評定因素:四個原則是資源的應用效率原則、能源的使用效率原則、防止污染的原則(室內空氣質量、CO 2 的排放量)、環境的和諧原則。
具體到室內建筑環境的可持續設計,要考慮到以下這些細節:首先要重點要解決好墻體、門窗材料和構造的節能,要選用綠色節能材料。控制窗墻比在滿足自然采光和通風要求的前提下,控制窗墻面積比,減小因開窗面積過大帶來的輻射傳熱。在南方,遮陽系統要精心設計。要注意自然通風設計,充分考慮室內空間的承載量和通過量,提高室內空氣質量。通透的房屋結構可以節約能源,特別是夏天,可以節約空調、電風扇,能能保持通風和涼爽。日光照明上,要運用大自然的光線,巧用自然光源,減少電耗。盡量利用自然光進行室內采光,防止光污染,房間要光照充足,在北方要強調滿足日照要求。
在建筑材料的節材節能方面,要在節能的前提下創造健康舒適的室內環境,生態策略的選擇應注意被動式設計策略優先,優化主動式設計策略。高效利用可再生能源,積極開發利用可再生能源。如對太陽能利用、雨水、污水的回收利用等。室內植物的配置,增加綠量,并且盡可能選用地方樹種,改善空氣質量,增加綠視率,形成“生態核心”。
結構體系優化:結構體系優化結構體系包括承重結構和圍護結構。承重結構需滿足可回收、耗能低且對環境破壞小的要求;而圍護結構則要根據各地的氣候特征,采用環保材料及適宜構造。承重結構采用鋼結構體系,其特點是可回收利用,從而降低對環境的影響。
3 室內建筑環境的可持續設計的舉例
合理的設計能更好的解決通風、采光、節能等問題,實行建筑環境的可持續設計。下面以荷蘭烏德勒支大學烏紹夫校區的明納爾特大樓為例,來進行說明。由于荷蘭當局對墻體隔熱保溫等有嚴格的法規。但是這導致了一種負面的情形。由于建筑物內燈光、人和設備等在不斷散熱,而過于封閉的表皮使內部過多的余熱無法散失,室內不但不要求升溫反而需要大量散熱。于是在位于二層中央的交通樞紐大廳設計了一個中庭,中間有一個10m×50m見方的水池,頂部有5個斜插的瀉槽。瀉槽將收集的大量雨水,經過過濾凈化后,從隱蔽于底部的開口處瀉入水池。池中雨水作為“空調系統”的天然冷媒,通過管道穿行在室內。經白天的“內循環”吸收室內余熱可升溫2℃,吸收熱量升溫的水,晚上則被泵送到屋頂瀉槽中,向寒冷的夜空自然的散發著吸收的熱量,等冷卻之后再排放到水池中,形成降溫的“外循環”。這樣在天氣熱的時候自動降溫,冬天時這些瀉槽則可以給室內引入豐富的陽光。雨量充沛時,多余的水還可以用來沖洗衛生間,超量的水則排到室外,而當池中水位過低時,可借助自來水及時補充。中庭空間在節能、通風、改善室內微氣候方面的的確效果顯著,因此在設計計中應當合理選用有效的技術措施。
另外,北京奧運場館結合建筑設計,也充分考慮了可持續的設計原則。在造型設計上,選用低能耗外圍護結構和節能門窗。采用環保空調,以及熱回收技術、自然通風與采光、空氣凈化、加濕除濕等技術。采用高效節能燈具設備與節能控制技術。同時,結構功能要求進行聲學效果與噪聲控制、室內環境控制等專項設計。對節能、環境舒適度的塑造都達到較高的要求。
4 小結
室內建筑環境是人們居住、工作和活動的重要空間,建筑直接影響著人們的生活狀態、生活質量。可持續設計不僅僅是一個漂亮、空洞的口號。應該在的實踐中得以體現。本文在理清可持續建筑定義的基礎上,提出在室內建筑確實的可實行的設計方法策略,并以具體案例為指導,希望能對現行建筑的可持續設計提供一定的理論與實踐支持。
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