摘要:在全球經(jīng)濟(jì)的影響帶動(dòng)下,各國(guó)之間的文化交流加強(qiáng),特別是建筑行業(yè)的改革,無(wú)論是建筑風(fēng)格,修建材料,工程技術(shù)的改進(jìn)等都在進(jìn)行互動(dòng)。但是,隨著城市化的較快進(jìn)程,建筑的擴(kuò)建速度加快,環(huán)境由于城市廢棄物而遭到破壞。因此,在未來(lái)的建筑發(fā)展中,綠色建筑和低碳設(shè)計(jì)成為主流,也是時(shí)代賦予給我們的新課題。
關(guān)鍵詞:信息時(shí)代;綠色建筑;低碳概念;設(shè)計(jì)理念;發(fā)展策略
由于修建建筑是城市進(jìn)程中較為耗費(fèi)能源的工程,也是最容易受到地域文化影響的代表物之一,曾經(jīng)何鏡堂先生說(shuō):“世界上沒(méi)有抽象的建筑,只有具體的,地區(qū)的建筑,它總是扎根于具體的環(huán)境中,受到所在地區(qū)的地理氣候條件的影響,受具體自然條件以及地形,地貌和城市已有建筑地段環(huán)境所制約。這是造就建筑形成和風(fēng)格的基本點(diǎn)。”也就是說(shuō),一個(gè)建筑的形成要依據(jù)所在城市的文化,地理環(huán)境,人們的居住習(xí)俗等,不是憑借自己的圖紙構(gòu)想而隨意建筑,因?yàn)榻ㄖ冀K是為人們服務(wù)的。
一. 現(xiàn)代城市建筑的設(shè)計(jì)理念
無(wú)論是在哪個(gè)時(shí)期,哪個(gè)國(guó)家城市,綠色科技仍然是建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的核心理念,主要包括:建筑功能理念,能源消耗問(wèn)題,城市污染等。接下來(lái),探討一下有關(guān)建筑理念的技術(shù),所謂綠色建筑:是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度的節(jié)約資源(節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材),保護(hù)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。
(一)建筑功能的有效利用。建筑的功能有很多,基本上是供人們欣賞,是一個(gè)城市乃至一個(gè)國(guó)家的建筑性標(biāo)志;普通的建筑提供當(dāng)?shù)鼐用裆顖?chǎng)所;像三峽水利工程等國(guó)家特殊性的建筑是能源的發(fā)動(dòng)機(jī),中轉(zhuǎn)站功能……建筑的目的不同導(dǎo)致建筑施工的技術(shù)不同,在此建筑理念中,往往一塵不變的建筑手段會(huì)蒙蔽工程師的雙眼,大材小用的工程施工也不是沒(méi)出現(xiàn)過(guò),怎樣利用國(guó)內(nèi)以及學(xué)習(xí)國(guó)外的優(yōu)良技術(shù)是現(xiàn)階段建筑工程施工中的關(guān)鍵。使我國(guó)的綠色觀念把能源的利用率用到最大限度,提高建筑的使用率。
(二)能源消耗現(xiàn)象。舉一個(gè)能源消耗的案例:在歐洲,大約有一半的左右的生態(tài)和環(huán)境破壞是由建筑和工程造成的。在美國(guó),甚至城市固體廢棄物的60%以上都與建筑運(yùn)行有關(guān)。因此,采取措施使建筑向節(jié)能轉(zhuǎn)型,將會(huì)在很大程度上節(jié)約能源的消耗,并創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。截止到2010年,綠色建筑就將為美國(guó)帶來(lái)超過(guò)600億美元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同樣的,相似的工程消耗給中國(guó)也帶來(lái)不少的困擾,但是,很多常用的建筑材料會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利的影響,例如,新鮮加氣混凝土散發(fā)出來(lái)的氡氣,人造板材含有大量的甲醛揮發(fā)。在我國(guó)的城市化進(jìn)程的步伐中,建筑材料大多數(shù)是采用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可是,水泥是高耗能,高污染,高排放二氧化碳量的建筑材料。研究顯示,每建成一平方米的鋼筋混凝土為材料的建筑,將會(huì)產(chǎn)生300到400千克的二氧化碳,并且混凝土的拆除物也會(huì)造成很難處理掉的廢棄物。在現(xiàn)有的技術(shù)下,還沒(méi)開(kāi)發(fā)新的建筑材料使用,傳統(tǒng)的鋼筋混凝土材料會(huì)對(duì)自然環(huán)境繼續(xù)加害,而且材料單一,從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)方面考慮,會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)平衡造成影響,如果出現(xiàn)建筑材料市場(chǎng)壟斷,單方面的市場(chǎng)調(diào)節(jié)會(huì)給建筑商投資給予壓力,對(duì)樓盤(pán)使用者也會(huì)帶來(lái)困擾。所以,從技術(shù)層面著手,可謂是一箭雙雕,第一解決了環(huán)境破壞,第二,調(diào)節(jié)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)平衡。
(三)這里所說(shuō)的城市污染主要是建筑施工后,人們居住帶來(lái)的城市問(wèn)題。城市能源消耗和城市環(huán)境污染不單單是建筑材料這一個(gè)單一的原因,建筑違法建造,應(yīng)用性不強(qiáng)的樓房,建筑地開(kāi)發(fā)位置接近自然環(huán)境等建筑施工項(xiàng)目。例如:在接近水源上游的地帶建造工廠引起的空氣,河流因大量排放物的污染;建筑低層的居民樓,不但浪費(fèi)了土地資源,密集的居民樓產(chǎn)生的大量因供暖而形成的二氧化碳排放量……由于經(jīng)濟(jì)利益的促使使建筑商在短時(shí)間里區(qū)域這種思想,但是隨著國(guó)家規(guī)定的頒布和實(shí)施,雖然有所成效,但是這類事件還是頻頻被報(bào)道,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在提醒我們環(huán)境為難題。所以,工程師的前期設(shè)計(jì)在理論上可以制約此類現(xiàn)象的發(fā)生,根據(jù)建筑應(yīng)用目的,地形,周遭環(huán)境設(shè)立,而非單一的考慮經(jīng)濟(jì)。
(四)熱島是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現(xiàn)象,是城市氣候最明顯的特征之一。城市建筑群的密集,柏油路以及水泥路面比郊區(qū)的土壤,植被具有更大的熱容量,吸熱率,使城市地區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)了比較多的能量,并且向四周和大氣中大量輻射,造成了同一個(gè)時(shí)間地區(qū)氣溫普遍高于周圍郊區(qū)的氣溫,人們常把這種城市現(xiàn)象稱為熱島效應(yīng)。所以建筑的設(shè)計(jì)在城市的建筑和環(huán)境問(wèn)題方面尤為重要。
二. 現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的策略與發(fā)展
利用可再生能源,采用被動(dòng)式能源。隨著工業(yè)社會(huì)的不斷發(fā)展,不可再生能源慢慢接近枯竭,已經(jīng)供不上現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,除了高效利用石化能源外,我們還要積極開(kāi)發(fā)利用可再生能源。建筑設(shè)計(jì)選擇生態(tài)策略時(shí),我們主張被動(dòng)式策略(自然通風(fēng)、相變蓄熱體、陽(yáng)光房、保溫隔熱墻體等)優(yōu)先,主動(dòng)式策略(太陽(yáng)能電池板、空調(diào)系統(tǒng)等)優(yōu)化,有利于實(shí)現(xiàn)生態(tài)—經(jīng)濟(jì)雙贏。
1. 直接得熱墻在被動(dòng)采暖方式中最直接的方式。其中有很多優(yōu)點(diǎn),包括:升溫速度快,構(gòu)造簡(jiǎn)單,不需要附帶的集熱裝置,與普通建筑外形結(jié)構(gòu)沒(méi)有太大差異等。工作原理:冬季時(shí)期白天的光照從南面窗戶直接照射到室內(nèi),用樓板,墻體,家具等作為吸熱和儲(chǔ)存熱量的設(shè)備。到了夜間,這些白天吸收光照的物體通過(guò)輻射方式向室內(nèi)供暖。相比較傳統(tǒng)的對(duì)流供暖方式更有效果并且舒適。可操作性強(qiáng),是太陽(yáng)能供熱的推廣使用方式之一。
2. 石材也是容易被使用的建筑材料。在中國(guó)的很多地區(qū),例如:山東,貴州,福建沿海,四川,西藏等多地均以山石為材料,應(yīng)用較廣。但是,這種建筑技術(shù)需要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷赜驐l件,這種石材在川藏的使用較為成熟,掌握了砌筑石墻的技術(shù)。石材是一種天然形成的蓄熱材料,其熱工性能可以用在改善室內(nèi)物理環(huán)境。原理是:石材本身有熱延遲性,石墻在白天吸收太陽(yáng)熱能量,夜晚則輻射熱量,補(bǔ)充冬季室內(nèi)的溫度。
3. 土是中國(guó)較為豐富的建材資源。數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)的黃土地帶有63.5萬(wàn)平方公里,占全國(guó)總面積的7%。在這些地區(qū)開(kāi)鑿窯洞是傳統(tǒng)建筑方式,砌筑生土建筑早已具有了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在當(dāng)?shù)氐貐^(qū),即使在潮濕多雨的中國(guó)華南地區(qū)民居中也成功的使用了生土材料,福建圓形土樓為大體量生土建筑,許多已有六七百年歷史而完好無(wú)損。生土材料為無(wú)污染建材,夯土墻多年以后拆舊換新,可作肥料,是完全可以自我降解的材料,取之于自然還于自然,符合可持續(xù)性的要求。利用現(xiàn)有豐富的綠色建材,改進(jìn)傳統(tǒng)的技術(shù)水平,使建筑的限制條件解除,應(yīng)用到平原地區(qū)的建筑里,對(duì)于建筑的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義,延長(zhǎng)建筑的使用性能和壽命,還可以保護(hù)環(huán)境,構(gòu)件和諧可持續(xù)發(fā)展的城市。
通過(guò)以上的現(xiàn)代建筑技術(shù)分析以及現(xiàn)狀探討,現(xiàn)代的建筑想要長(zhǎng)久不衰,創(chuàng)新理念很重要。我國(guó)對(duì)建筑的應(yīng)對(duì)措施,需要建立在建筑行業(yè)的總體發(fā)展趨勢(shì)上,同時(shí)也需要綜合我國(guó)的技術(shù)國(guó)情,提出戰(zhàn)略性的建設(shè),總之,我國(guó)的建筑有很大的發(fā)展空間,引起我們的長(zhǎng)期挖掘和學(xué)習(xí)。
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