緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇居住建筑論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
2建筑節能要求
建筑節能的主題是減少建筑耗能,提高建筑中的能源利用。建筑節能必需以不影響人們感覺舒適度為前提,即室內溫度冬季不低于18℃,夏季不高于26℃。為此建筑節能勢在必行。
3居住建筑節能方法
從以下幾個方面考慮入戶門、外窗、陽臺門窗的選擇;外墻內保溫、外墻外保溫、混合保溫;太陽能供熱采暖;輔助熱源;風光互補發電。4入戶門、外窗、陽臺門窗的節能入戶門選用多功能用戶門,其同時具有防盜、防火、保溫、隔音等功能。窗的主要功能是采光和通風。在各類建筑窗中,塑料窗在保溫節能方面有著優良的性能。外窗及陽臺窗采用中空玻璃塑鋼窗。中空玻璃它的性能特點:具有良好的隔熱、隔音、保溫、防結露、降低冷輻射和安全性能。因此中空玻璃具有的保溫節能、隔音以及防霜的功能使室外氣溫在-30℃以下,室內溫度達18℃,相對濕度達到85%以上,夾層中也不會結霜而影響視線和采光。節能入戶門、外窗、陽臺門窗與單層玻璃普通的門窗相比節能72%以上。
5外墻外保溫、外墻內保溫、混合保溫
(1)外墻外保溫:將絕熱材料復合在承重墻外側,其建筑的熱穩定性能好這有利于提高墻體的防水和氣密性,使墻體潮濕情況得到改善,使室內溫度保持穩定。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不可分的,建筑節能是以足夠的保溫絕熱材料做基礎,以發展節能材料為前提,節能材料的發展又必須與外墻保溫技術相結合才能真正發揮作用。為此綜合考慮寧夏中北部地區采暖期室外平均溫度為攝氏零下6度以下,外墻外保溫做法較符合寧夏中北部地區氣候條件。實踐證明夏季墻體的外保溫,能夠減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面熱量。在采暖期間采用適當厚度的外墻外保溫,可節約失散熱能75%。(2)外墻內保溫:一般采用在外墻的內側覆蓋保溫水泥砂漿墻面、白灰墻面、彩裝模等保溫材料,無論采用哪種方法或同時使用幾種方法,都能使建筑達到保溫節能作用。常使用的外墻內保溫方法如下:①砂漿抹面法:用水泥、砂、水和外加劑等按一定比例,充分混合均勻后抹涂于墻上的砂漿;②混合砂漿法:用水泥、石灰、砂子、水、混合攪拌,涂抹到內墻壁上用于內墻壁的找平處理;③石膏建材:運用于內墻涂料與涂裝的找平;④彩裝膜:是一種新裝飾材料,它以簡單便捷的貼膜形式,在墻壁、水泥墻上直接粘貼,無接頭。其保溫性、耐溫性良好,具有較好的隔熱、防水、隔音及防火作用。(3)混合保溫:是指外墻內保溫與外墻外保溫同時使用的保溫方式,它的優點避免了外墻內保溫的缺點,又加強了外墻外保溫的優點,同時使建筑更加保溫、防潮、防水、隔音、防火、在堅固的同時提高節能效率,可節約熱能80%以上。
6太陽能熱水、太陽能采暖、輔助熱源、風光互補發電
(1)太陽能熱水:是一種把太陽能集熱器中的熱水溫水排放出來用于生活用水,其優點是一年四季都能夠滿足居民一家一戶的生活用水,節約大量的能源。(2)太陽能采暖:太陽能采暖一種是把太陽集熱器中的溫水和水熱泵結合起來,由太陽集熱器給水熱泵提供溫水,再由水熱泵加熱增高溫度能夠滿足要求后給室內采暖提供熱源。根據當地氣候特點,一年內有一個月為嚴寒冷凍天氣,假如增加太陽能集熱器的采光板的面積還無法滿足采暖要求時。就要臨時啟動輔助熱源或水熱泵系統才能達到要求。在初冬和冬末初春時期是太陽能的高效期它既能夠保證生活用水也能保證正常的供暖。這時水熱泵停止工作。為此,太陽能采暖既節約了大量的能源又解決了當地農村建筑室內采暖的問題。是一條可持續發展之路。(3)輔助熱源:由于天氣的影響,太陽能采暖具有很多的不確定性,為確保采暖的可靠性,必須增設輔助熱源。輔助熱源根據當地的條件選擇,可選擇電加熱,水熱泵或生物熱能等。當地秸稈、柴薪豐富,在安裝使用輔助熱源時應首選生物熱能。對于秸稈、柴薪豐富的普通家庭應采用生物熱能輔助熱源。對于家庭條件好或秸稈、柴薪缺少的家庭應采用水熱泵、電或煤炭作為輔助能源。(4)風光互補發電:根據寧夏氣候特點,氣候干燥,風多風力大。年平均日照時數2800小時~3000小時,太陽光充足,采用風力和太陽能發電互補的形式發電。它將電能的一部分作為照明燈用電,而冬季將另一部分再轉換為熱能供暖。這既提供了照明燈的電能和輔助熱源又節約了外購的電能。
1實測的基礎資料
1.1實測地點:
深圳市南山區麒麟花園E棟
1.2建筑資料、熱工措施:
點式建筑,共17層,體形系數為0.253。實測住戶位于二樓,該戶未裝修,三房兩廳兩衛。建筑面積1034.40m2,使用面積90.72m2。層高2.8m。短肢剪力墻結構,非剪力墻部分為黏土磚,地層架空。
1.3熱工措施:
外窗:單層塑鋼玻璃窗。
外門(入戶門):防火防盜門。(各房間內門未安裝)
樓板:現澆樓板。
2本次實測采取了以下四種方案:(1)24小時持續自然通風降溫方案(2)間歇自然通風降溫方案(3)間歇空調降溫方案(4)24小時持續空調降溫方案。根據實測方案,對不同的房間采取了不同的措施,進行現場實驗。現抽取符合深圳市民生活習慣且易行的夏季降溫方式作討論。
2.124小時持續自然通風
2.1.124小時持續自然通風降溫無遮陽的情況:
A.在持續自然通風且外窗無垂直遮陽的情況下,室內溫度變化趨勢與室外溫度變化趨勢相同。室外溫度在6:00降到最低值,16:00達到最高值。各個房間室內溫度幾乎與室外溫度同時達到最低值或最高值。在白天,室內空氣溫度隨著室外高溫空氣的進入而上升,但由于房間圍護結構的蓄冷能力,室內墻體各表面溫度低于室內氣溫,從空氣中吸熱,抑制了室內氣溫的上升,使室內氣溫你于室外最高氣溫0.2~1.2℃。而外窗不可開啟部分的內表面溫度比室內溫度偏高,由此可見白天室內空氣的得熱主要來自于與室外熱空氣的直接對流換熱和少量的外窗的溫差傳熱。夜間,室外空氣下降時室內空氣也隨之下降,但高于室外最低氣溫0.1~1.7℃。此時室內各表面溫度均高于室內氣溫,室內各表面向室內釋放白天吸收的熱量,造成室內氣溫高于室外。
B.所不同的是,在幾個所測試的房間中,臥室1與臥室2均在12:00~18:00室內氣溫低于室外氣溫,在其他時間則高于室外氣溫;而客廳則在8:00~20:00室內氣溫低于室外氣溫,其他時間室內溫度主于室外氣溫,與兩個臥室相比,客廳溫度更接近室外溫度,這是因為客廳處窗其實為推拉玻璃門,開啟面積大,進風量大,室內外空氣交換速度大。而臥室1與臥室2由于室內外空氣交換不太充分,使得夜間各房間表面放出的熱量未及時被帶走,因此導致室內氣溫高于室外氣溫1℃左右且隨室外氣溫的上升而不斷上升,而室外氣溫接近中午即12:00左右才能達到并逐漸超過室內氣溫,而在偏傍晚時,室內氣溫又不能即使隨著室外氣溫的下降而下降,所以臥室1與臥室2的室內氣溫僅在12:00~18:00這一很短的時段低于室外氣溫。
從以上的分析比較可得:
(1)24小時持續通風條件下影響室內溫度的主要因素為房間圍護結構的蓄冷能力,即熱惰性指標。因為通過實測發現在白天室內各內表面溫度(包括外墻內表面溫度)低于室內氣溫,即墻內表面與室內空氣之間的對流換熱熱流的方向是從空氣指向墻的,使得墻內表面溫度不斷升高,墻與空氣間的熱通量不斷減小,經過一段時間后墻內表面溫度才超過室內氣溫,如果墻體熱惰性指標大,有極大的蓄冷能力,它可使其內表面長時間處于吸熱狀態,抑制室內氣溫上升;在夜間其表面溫度雖高于室內氣溫,但加強房間通風狀況,充足的通風量可抑制室內氣溫。
(2)影響室內氣溫的另一因素為房間的朝向與開窗面積,因為其決定了通風量。
持續通風時不同遮陽情況下室內各溫度特征值表1
房間客廳臥室1臥室1
溫度(℃)無遮陽百葉外遮陽無遮陽百葉外遮陽布窗簾內遮陽無遮陽百葉外遮陽布窗簾內遮陽
室外氣溫最高值32.730.832.730.430.832.730.430.8
最低值27.926.627.926.026.627.926.026.6
平均值29.928.729.928.628.729.928.628.7
室內氣溫最高值31.830.431.530.430.632.031.131.3
最低值28.027.329.227.227.128.427.727.5
平均值29.628.830.329.428.930.329.729.4
客廳:在有遮陽的情況下,在白天外墻內表面溫度明顯低于室內溫度,而外窗內表面溫度也比室內溫度低而逐漸趨于一致。另外從表中可以看到,無遮陽工況下測試的室外溫度比有遮陽的時高1.9℃,平均氣溫高1.2℃;無遮陽比有遮陽時室內最高溫度高1.4℃,平均高0.7℃。可見百葉窗簾進行活動外遮陽起到了一定遮陽效果但由于已有陽臺的遮陽作用而使得遮陽效果不明顯。
臥室1與臥室2:采用遮陽后,并未起到降溫隔熱的效果。尤其是臥室2還出現了全天氣溫高于室外氣溫的情況,分析室內空氣流動的情況發現,臥室2的進風并不是直接從室外進入,而是由其他房間進入,空氣在流動過程中溫度會有升高,遮陽的阻擋作用使熱空氣不能順暢排向室外,在室內滯留,造成了室內氣溫偏高。
從以上分析可得,在深圳,開窗自然通風時,采用布窗簾,百葉等輕質活動遮陽效果并不顯著,主要原因是:
(1)深圳市室外風大,常把遮陽吹開,未起到應有的遮陽作用。
(2)在某些情況下,遮陽成了室內外空氣交換的阻礙,使得熱空氣不能順暢排郵,在夜間,如遮陽仍在窗口,阻礙了室外冷空氣的進入,影響了夜間降溫通風量。
(3)遮陽同時將自己吸收的太陽輻射熱以對流形式傳給進風氣流,引起室溫上升。
因此若采用持續通風且加遮陽措施來降溫,應使遮陽不被風吹起且不影響室內通風,遮陽應采用反射率大而吸收率小的材料。固定式遮陽還要考慮春秋冬三季的室內日照,采光,不可能同時達到滿意的效果。因此在持續通風的情況下建議只在太陽輻射強的時段使用遮陽。
2.2間歇自然通風:
間歇自然通風時:8:00~19:00關外窗,其余時間則打開外窗。白天特別是午后室外氣溫高于室內氣溫時,限制通風避免熱空氣進入,抑制室內空氣溫度上升,減少室內蓄熱;夜間和清晨,室外氣溫低于室內時,打開窗戶,利用自然通風消除室內蓄熱,降低室溫。
采用間歇自然通風方案,關窗的階段,室內氣溫先上升0.5~1.5℃,以后幾乎就不再變化,待開窗后隨室外溫度的下降而下降。關窗后,進入室內的熱空氣量少,室內溫度的上升主要靠護結構的傳熱,而圍護結構的蓄熱作用,使通過圍護結構的傳熱有延遲的衰減,又因房間內表面濕度低于室內溫度,不斷吸熱,這樣避免了室內溫度的突變,而且可以在較長的時間里保持穩定,而且白天室內最高氣溫比室外低1.7~2.5℃。夜間室內各表面放熱,使室內最低溫度比室外最低溫度高0.1~1.7℃,從而使全天室內溫度的日較差低于室外日較差1.8~3.5℃。
在無遮陽時,在關窗的時段各時刻房間內各表面(包括外墻內表面)溫度均低于室內氣溫,而外窗內表面溫度則明顯高于室內氣溫,由此可得,在間歇通風關窗時段室內空氣的得熱主要來源之一是外窗的溫差傳熱。而且經外窗進入室內的太陽能輻射熱,使室內各表面得熱也間接影響室內氣溫。所以對于間歇提高外窗的熱工性能和作好外窗的遮陽是關鍵。
間歇自然通風時不同遮陽情況下客廳室內外溫度特征值表2溫度(℃)無遮陽布窗簾內遮陽雙層窗簾內遮陽百葉外遮陽
室外氣溫最高值32.530.429.431.8
最低值28.725.625.827.2
平均值30.126.927.629.4
室內溫度最高值30.828.727.729.3
最低值28.827.326.427.0
平均值29.927.927.228.4
從上表的數據可以發現,采用內遮陽效果并不明顯。而采用百葉外遮陽效果相對較好,但室外氣溫最高值比采用外遮陽時高0.7℃,平均溫度高0.7℃;室內溫度最高值比采用外遮陽時高1.5℃,平均高1.5℃。可見采用百葉外遮陽效果并不理想。因此間歇通風降低白天室內溫度的關鍵是提高外窗的熱工性能。可選擇采用傳熱系數較小的雙層玻璃或中空玻璃。
另外比較表1與表2的數據可以得出,在相近的室外溫度條件下,采用自然通風的降溫方案可使室溫比持續自然通風時低1℃左右。這是因為間歇自然通風是在室內氣溫低于室外氣溫時才開窗,避免了熱空氣流入,直接與室內空氣進行熱交換而使室內濕度迅速升高。但是,關閉外門窗后,室內空氣流通差,加之空氣濕度大室內舒適性遠低于持續自然通風的情況。對照實測時所記錄的"室內熱環境參數與人員熱感受表"可發現:不通風、不空調時,室內干球溫度≥30.5℃,人悶熱難眠,而室內干球溫度在26.9℃時人仍能感受到熱,但尚能忍受入睡。而自然通風時人在室內干球溫度≥31.5℃時,才能感到悶熱難眠;在28.5~31.5℃,感到熱但尚能忍受入睡;在室干球溫度小于28.5℃時,人感到舒適易睡。所以在室內干球溫度不算太高時宜采用自然通風降溫。通常室外溫度低于30℃,相對濕度不超過80%時可利用通風降溫。
2.3間歇空調
測試的房間為客廳,采用的是制冷量為5000W的海爾變頻空調,測試方案為:0:30~8:40自然通風;8:10~19:00關窗并拉下外遮陽;19~0:30空調送風,空調溫度設定為26℃。19:00以前室內溫度變化情況與間歇通風時一樣,19:00以后空調開始運行后,室內溫度下降較快,當達到設定值后趨于穩定。在空調運行時段室內各表面溫度均高于室內空氣溫度。空調在運行中提供的冷量主要消除圍護結構的傳熱,其他房間帶入的熱空氣和人員、設備的散熱。
客廳空調的耗電量見表3,平均每小時為0.45kWh。
表3
時間18:3020:3022:300:30
室外溫度(℃)29.829.429.028.3
室內溫度(℃)29.227.627.627
耗電量(kWh)0.90.90.9
本次測試期間,陰、晴、雨天相間。測試的天氣狀況具有代表性。其中最高時刻溫度為33.4℃,日平均最高溫度為30.6℃。而大多數日子的各時刻溫度低于30℃,只須在14:00左右室外氣溫偏高。因此大多數情況下可采用自然通風來降溫。而在少數高溫天氣可采用空調的降溫方式。當然不同的住戶的熱感受和對舒適性的要求不同,因此也不同。但通過對深圳市不同地區不同建筑的住戶做分戶問卷調查發現,普遍住戶的夏季高溫晴天的降溫方式為:客廳與次臥采用持續自然通風,在14:00~16:00太陽輻射強的時段采用遮陽,主臥采有間歇空調,空調時間由天氣狀況決定;而對于白天無人的住戶客廳與次臥采和間歇通風的降溫方式,主臥采用間歇空調。通過以上的分析可知這樣的夏季降溫方式是合理的,而采用這樣的降溫方式改善室內舒適性的途徑主要為:
(1)提高墻體的熱工性能:增大熱惰性指標,即選擇導熱系數小,蓄熱系數大的墻體材料。
(2)提高外窗的熱工性能;降低其傳熱系數和增強其對陽光的反射性能。
(3)改進活動遮陽材料性能:提高其反射率,降低其吸收率。
1.2施工圖審查時要求有節能設計專篇各省、市都進行節能設計專項審查。在工程驗收時,建筑節能工程作為單位建筑工程的一個分部工程[4]。綜上所述,在施工圖設計說明里應該有節能專篇,將有關節能設計方面的要求集中起來,進行統一、詳細的說明。
2建筑專業施工圖設計說明節能專篇的主要內容
2.1明確節能設計依據(1)深度規定要求明確設計依據;(2)節能標準有其適用范圍,節能專篇應該明確設計依據,以便判斷設計所依據的規范、標準、政策、法規等是否適合設計項目;(3)各省、市都根據行業標準的要求,編制各自的地方標準。行業標準是最低要求,地方標準要求不得低于行業標準。地方標準結合本地區的實際情況,將行業標準具體化,增加了一些內容和要求;(4)新標準不涵蓋既有建筑的節能改造,此類項目節能設計應該按照本省、市的有關規定執行相應的技術標準、政策、法規。明確設計依據,以便在項目設計的校對、審核環節和施工圖審查等環節判斷設計依據是否正確,同時,為工程建設過程中的監理、驗收等各個環節明確所執行標準。
2.2明確設計選用的保溫體系(1)保溫系統有很多種,對于某個單體項目來說,不一定都適用。不同的保溫體系適用于不同的基層墻體;建筑的不同部位,如屋面、地下室、樓梯間隔墻、門廳、疏散走道、消防設備機房等有防火、防潮、防水等特殊要求的部位,對保溫體系有特殊的要求,因此不同的部位需要使用適合于該部位的保溫系統、不能隨意亂用。(2)明確設計選用的保溫體系,才能明確有關設計計算參數。不同的保溫體系,其保溫材料的導熱系數、蓄熱系數及其修正系數有所不同,這對節能計算結果有很大的影響。(3)明確設計選用的保溫體系,才能明確該保溫體系的構造和組成材料,而且,不得隨意更改這些構造和組成材料。JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規程》第5.0.1條:設計選用外保溫系統時,不得更改系統構造和組成材料[5]。(4)不同的外墻外保溫體系,適用于不同的建筑外墻裝飾材料和造型。舉例來說,如果采用EPS板薄抹灰外墻外保溫系統,就不能粘貼外墻飾面磚、文化石等重質飾面材料。明確外墻外保溫體系,才能判斷飾面材料是否合適。(5)明確設計選用的保溫體系,才能判斷是否需要設置防火隔離帶以及選用的防火隔離帶是否適合于該保溫體系。(6)設計如果不明確采用的外墻保溫系統,就沒辦法計算建筑面積、沒辦法做預算、沒辦法施工。根據設計選用的保溫體系,項目建設的施工、監理、驗收等各個環節,才能據此確定各自執行的相關技術標準、政策和法規。
2.3明確建筑體形系數、各朝向窗墻面積比(1)深度規定要求明確設計項目的建筑體形系數、各朝向窗墻面積比。(2)體形系數和窗墻面積比限值,是節能標準的強制性條文,也是節能計算的基礎數據。無論節能計算采用規定性指標方法還是權衡判斷方法,建筑體形系數、各朝向窗墻面積比的數據都是確定節能計算指標參數、判定節能計算是否達標的主要依據。沒有建筑體形系數、窗墻面積比的具體數值,節能設計就無法進行。
2.4明確冬季室內計算溫度、冬季室外計算溫度、室內空氣露點溫度、熱橋部位內表面溫度(1)冬季室內計算溫度、室外計算溫度的數值,是節能計算的基礎數據,對節能計算結果影響很大,節能標準有專門的規定,不得隨意更改。(2)冬季室內計算溫度,不同類型的建筑可能不一樣;冬季室外計算溫度,各地區可能不一樣。(3)圍護結構熱橋部位的內表面溫度不低于室內空氣的露點溫度,是GB50176-93《民用建筑熱工設計規范》的強制性條文[6],冬季室內計算溫度、冬季室外計算溫度、室內空氣露點溫度是計算熱橋部位內表面溫度所必需的基本數據,也是校對、審核、施工圖審查時必需的數據。這些都是節能設計、計算的基礎參數,在節能專篇里應該說明清楚。
2.5明確圍護結構各部位選用的保溫材料的名稱、厚度、導熱系數及修正系數、密度、抗壓強度(或壓縮強度)、燃燒性能(1)這些是設計對保溫材料的熱工性能和物理性能的要求,在設計文件中應該明確提出。這些要求,在GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》中是強制性條文。例如,第4.2.2條,墻體節能工程使用保溫隔熱材料,其導熱系數、密度、抗壓強度或壓縮強度、燃燒性能應符合設計要求。在GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》中“,符合設計要求”出現近100次。如果設計沒有提出對材料的性能要求,在節能工程施工現場,材料進場檢驗時,就沒有技術參數要求的依據.(2)圍護結構不同部位使用的保溫材料,其性能要求是不一樣的。例如,EPS板用于外墻保溫時,密度要求18~22kg/m3;用于一般屋面保溫時,表觀密度要求不小于20kg/m3;用于種植屋面保溫時,表觀密度要求不小于25kg/m3;用于倒置式屋面保溫時,表觀密度要求不小于30kg/m3。可見,同一種保溫材料,用在建筑不同的部位,其性能要求也是不一樣的。(3)保溫材料的燃燒性能在JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規程》和《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》公通字[2009]46號文中都有明確要求,有的省、市也有相關規定,設計應符合這些要求。(4)保溫材料變更時,需要“等效代換”,如果沒有這些性能指標要求,就無法代換材料。沒有這些參數,就無法進行節能設計,無法進行材料采購、監理、施工和驗收。
2.6明確外門、窗和透明幕墻的窗框材料、玻璃品種和規格、中空玻璃露點,以及外門、窗、透明幕墻的氣密性、傳熱系數、遮陽系數、可見光透射比、可開啟窗面積(1)這些都是外門、窗和透明幕墻的主要性能參數指標。這些要求,在節能設計標準、深度規定、GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》、GB50096-2011《住宅設計規范》等標準中都有相應的規定。例如,GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》第6.2.2條(強制性條文):建筑外窗的氣密性、保溫性能、中空玻璃露點、玻璃遮陽系數和可見光透射比應符合設計要求[4]。GB50096-2011《住宅設計規范》第7.2.3條(強制性條文):每套住宅的自然通風開口面積不應小于地面面積的5%[7]。《綠色建筑評價標準》等標準中也有相應規定。(2)嚴寒和寒冷地區居住建筑中,一般沒有建筑玻璃采光頂。如果設計項目使用了玻璃采光頂,就應該在節能專篇里明確建筑玻璃采光頂的有關性能要求和技術指標。(3)和保溫材料的性能指標一樣,外門、窗和透明幕墻的性能指標不同,材料價格也相差很多。明確這些指標參數,方便材料采購和預算,減少或避免項目建設各參與方之間不必要的經濟糾紛。(4)遮陽系數。寒冷(B)區東、西向窗墻面積比>0.3時,外窗有綜合遮陽系數要求,嚴寒和寒冷(A)區的外窗沒有綜合遮陽系數要求。
2.7明確建筑節能設計結論(1)明確能耗指標。《民用建筑節能條例》第二十二條規定,房地產開發企業銷售商品房,應當向購買人明示所售商品房的能源消耗指標、節能措施和保護要求、保溫工程保修期等信息,并在商品房買賣合同和住宅質量保證書、住宅使用說明書中載明[8]。(2)當采用規定性指標方法時,建筑物層數、體形系數、窗墻面積比以及圍護結構各部位的限值和設計值應寫全。各設計值不大于限值,才滿足標準要求[2];(3)當采用權衡判斷方法時:qH≤限值,同時滿足標準要求的附加條件[2]。如果節能設計結論不明確,建筑能耗指標不明確,就無法判斷節能設計是否合格,也不符合深度規定的要求。
1.傳統庭院空間的局限性
傳統居住類庭院是一個龐大而復雜的體系,其中所包含的很多優秀的設計理念與手法仍值得我們在現代建筑設計中繼承和借鑒。但傳統庭院畢竟是經歷了幾千年封建中央集權制社會形態下的精神與物質需求的產物,也表現出一定的局限性。一方面,中國傳統儒家文化強調君權禮制為中心,導致其輕視物質利益,輕視科學技術的傾向,阻礙了社會科學技術的發展,給建筑科學的發展帶來負面作用。另一方面,中國傳統道家文化也有很多類似“無為而治”、“不與天爭”的消極成分,在建筑設計的理論與實踐方面則表現為經驗主義、觀念保守以及缺乏創新。因此,應盡可能避免這種負面影響。
2.個人行為心理和功能需求
傳統居住類庭院空間具有較強的功能適應性。傳統庭院的各功能空間是由其相對獨立又互有聯系的構成要素通過圍合限定而成的,并通過動態變化中人的行為流線來組織各個功能空間。在當代建筑設計中,我們可以借鑒這種手法,考慮人的行為層面,根據需要靈活劃分與連接不同的功能空間,從而又引導人的行為。其次,傳統庭院空間具有較強流動性。傳統庭院通過改變其空間的開敞程度及各要素的組合排列等方式對空間流線進行引導與劃分,這樣既能有效分隔人流,又能增強空間親和力,減弱人由于長時間行走而產生的疲勞厭煩心理。在當代建筑中,可借鑒這種手法來引導劃分空間流線,增強空間吸引力。
當今建筑材料的迅猛發展,傳統建筑材料受到多方面的挑戰,各種各樣的結構框架材料,都影響到了遠離城市的鄉村,在新建農宅中,已很少見到傳統形式的住房,能見到的只是些“古宅”。這些年,由于建筑業的發展,農村與城市的聯系也極為密切,城市的建筑發展改變了多年遺留下來的傳統建筑風格,取而代之的是磚混結構的“方盒子”組合的“新宅”,這樣的民居失去了建筑的精神和文化性。當今世界經濟一體化,隨之也帶來了外來文化,在西方國際主義設計運動為主流的形式下,為形式而形式的思想潮流下,給中國的傳統建筑的形式帶來了毀滅性破壞,這些雖然符合當今建筑的步伐,但是在文化方面并無創新,相反它抹殺另外傳統民居在高度發達的建筑技術的沖擊下,已漸漸被遺忘。
住宅類設計模式的存在意義在于使傳統的居住模式,能適應新時代的居民生活,它的作用不僅豐富了當前頗為雷同的居民模式。傳統居民模式,推陳出新的結果,為住宅設計增加了新品類,更重要的是中國的現存民居是我國的豐厚的文化財富,它們的衰危與消失,將是一筆不可估量的損失,住宅的類型設計模式的出現,給民居保護與更新以啟迪,給民居在新的時代下開啟一個可持續發展的空間。傳統民居模式,常受地域自然條件和人文條件的限定,而呈現出明顯的地域屬性,住宅類設計,易于表達住宅地域特征,而這種類設計模式也最易體現建筑師們追求的人文主義精神。
就傳統民居的可持續發展而言,繼承地方建筑的傳統文脈是住宅設計創新的一條有效的途徑,這是從過去到現在的持續發展。但是,并不是所有的傳統民居都是這種發展前景,有的悄然推出歷史舞臺,有的幸存至今或成為文物,或繼承為人們提供一個“勉強”空間。因此,在繼承優秀建筑文化傳統時候必須了解和研究傳統文化的內涵。只有這樣,才能使幸存的“勉強”空間得到根本的改善,使歷史的文脈得以繼續發展。
2.吉林概況及民居建筑的演變
吉林全境位于我國東北地區的中心,東半部山岳起伏,長白山山脈屏障其東,地勢甚為高聳。西半部分平原坦蕩,是松遼大平原的一部分,松花江北流縱貫其間,構成肥沃富庶的地區。吉林境內是一個多民族的地區,全境居民漢族、滿族最多,朝鮮族和蒙古族次之。漢族大部分是清中葉以后由河北、河南、山西、山東一帶居民來吉林開墾的農民,散居本省各鄉鎮,構成為本省主要居民。
吉林地方寒冷,除在房屋構造上采取保溫構造外,并在室內裝設取暖設備,使之發散熱量以保持室內一定的溫度。當地居民創造了火炕、火墻、火爐、火地以及火盒等等的防寒設備,增加室內的溫度抵抗冷空氣襲人。
吉林廣大地區處于東北中部,在那里很早就有人居住,據考古發掘得知全境存在大量的石器時代文化,她屬于北方的細石器文化。吉林顧鄉屯何家溝,曾發現人類用火的殘跡。當時,吉林地區居住房屋主要都是深穴(豎穴),后來又發展半穴居。以后的各時代由前期的小聚落,漸漸結成大部落,也都以穴居為主要居住方式。
蒙古族建立元王朝后,在居住建筑方面都利用當地材料建筑土屋,構造不堅固,因此今天的實例很少。十七世紀中葉明朝興起后,吉林是女真人所居住的地區,他們居住情況應該和清初吉林民居一樣,不過不如清代完備而已。明代中葉以后,女真的后裔,在東北地方擴大勢力,至努爾哈赤于建州建立政權,向四面發展,征服少數部落,領土日廣,形成后來的清代封建王朝。吉林地區正是清朝的發源地,三百年來,住宅建筑不斷發展,并且由于漢、蒙、朝鮮等民族的雜居,在建筑上互相影響,又增添了許多內容。清時吉林設有將軍,為最高統治人物。與京師之間,各有營運。所以因為政治上的原因,而增長經濟上之繁榮,所以給吉林的建筑上帶來了京師的風格。
3.吉林民居建筑的布局
中國傳統民居建筑的布局中國傳統民居有著明確的流線,完整的格局,明顯的主體建筑,簡直組合體和漸進的層次的布局特點。明確的流線好似畫在人們心間的一副導游畫,自然而然地引導人們到要去的地方。例如北京這樣的歷史名城,城市分為幾個主要區域,如東四牌樓,西四牌樓,東單和西單,每個區又有大街﹑中街﹑小街,街道再通過胡同小巷,胡同中才是住家門戶,有明確的流線層次;格局是組織建筑群體構圖的關系,中國民居的三合院、四合院形式正是以庭院為公共中心的向內的家庭組合體,建筑的組成有嚴謹方整的格局,因此一座完整的民居不論規模大小都組成嚴謹清晰的格局;主體建筑在城市中控制著道路網和其他從屬建筑,居民都希望自己居住的街坊有個明顯的標志。把一組建筑或一座建筑中的一部分作為主體處理時,就形成了村鎮、建筑群或家庭住宅中的核心部分。例如在福建土樓中,正房堂屋的部位有顯眼的層層下跌式重檐房頂,主體建筑是非常明確突出的;中國傳統民居不僅注重組合體自身的布局變化,更注重街、坊、院落相互之間的劃分與聯系,成組成區地布置具有社會生活內容的建筑社區組合。這些組合可以表現出組織鄰里生活社會化的思想;建筑的安排要其使用的公共性的程度,形成一個有層次的布局,按人們的親疏關系布置宅院。在住宅中需要這種由公共性逐漸過渡到私人性的漸進的層次布局。如果不考慮漸進的層次,把許多房間混雜地羅列再一起,就不能反映社會與家庭生活中的交往關系。因此在規劃布置一幢宅院時要創造一個這樣的漸進層次,從入口公共性的部分引進至半公共性的部分,最后達到最私人性質的部分。
吉林民居建筑的布局中國古代民居的類型,由于各地區自然條件的不同,材料的差別,民族習慣的因素,以及社會生產力的影響,而產生各類的形狀和式樣。式樣之多,不勝枚舉。在廣大的住宅房屋中,吉林地區民間居住建筑具有獨特風格。因為地區情況復雜,雖然類型變化簡單,但是,材料的運用、建筑設計手法,局部處理,卻是很豐富的。特別是由于各民族長期居住所積累的經驗,具體的處理和變化是多方面的。其中的一些建筑手法今天仍可適用。
吉林滿族民居建筑分為居民街坊、城鎮大型住宅、鄉村居住房屋三種類型。其中以“城鎮大型住宅”最具有代表性:住宅的總平面大部分是前后長兩端窄的矩形,也可以說是縱長方形,一般的面積在1500平方米左右。宅和宅分隔均用大墻(宅墻)相隔,大墻每面都和房屋建筑有較寬的距離,房屋在園子中間布置松散。廂房布置躲開正房,而不遮擋正房的光線,一但正房間數多,則院子更空曠,因而普遍來看院子較為寬大。它采取這樣松散的布置,一是因為東北地區土地廣大人煙稀少,建宅時可以多占土地,另外也是因為冬季寒冷,廂房躲開正房可以使正房多接納陽光,如果廂房擋住正房則室內無光而陰暗寒冷。同時它布局松散還可以起到防火的作用。
根據當地住宅現存的情況來劃分,主要可以分為三合院和四合院兩種類型。以三合院為例:如上圖所示,三合房是以正房為中心,由兩組廂房來組成。兩廂房的距離是根據正房的長度為標準,形成中間的院子,稱之為前院或內院。在內院,正、廂房之交接處用拐角墻相連,即構成完整的內院了。三合房式住宅布置,因前端無房,開單間屋宇型大門,或者是四腳落地大門,面對宅的正房。四周用大墻(宅墻)圍繞。這類布局的優點是:院子的前方開敞,采納陽光,院子內部又可以通風,而使院子成為主要的活動中心。例如上圖,內院的三合房各做五間、稱為五正五廂,構成完整的內院。外院兩廂懼為三間,作傭人居住,院子成橫方形。
吉林地區的漢族居民絕大部分是來自山東、河北、山西等省,多半從事工商業或農業生產,分散居住在城鎮和鄉村。同當地的滿族人民雜居在一起,修建了許多與滿族民居相似的住宅建筑。在很大部分有與滿族住宅相似的地方,所以在本文就不再多加以研究。
朝鮮族是吉林境內的一個少數民族,也是我國各民族大家庭成員之一,在吉林省居住的約有七十于萬人。朝鮮族蓋房子曾受到漢族影響,首先看房場,看方向是否符合風水之說,后來一部分人反對迷信不相信風水,就開始任意布置了。每戶人口一般在3至6口,平均每家人口約在5人左右,房屋的建筑面積根據人口數目作為依據,以一幢房屋為一戶。在城鎮住宅有間有簡單院墻,而農村則全部不設門墻也沒有院子,也不設廂房,為單幢獨立式房,這是朝鮮族住宅的特點之一。他們的生活方式,不以院子為活動中心,而是以房屋內部為中心。因此對于朝鮮族的布置就著重對其房屋內部平面布置進行淺入探討:居室是住人的房間,晝間用做居室,夜間則作為寢室。朝鮮族房屋居人房間的面積大,間數多,一房之內除掉廚房,牛房,草房,壁廚等房間外,全部為居住的房間。這些房間多半偏在左端。居室房屋有大間9—13平方米,也有小間4—7平方米,大小不等。各室用拉門相隔,前后門和拉門較多,出入甚方便,這樣的設計富于變化,比較靈活。例如需要大房間時,室內就不必做間隔墻,需要小房間時,可以用輕體間壁墻分開。草房是朝鮮房屋內的一個房間,它往往是和廚房相連接,尺寸和房屋單間相等,實質上就是一間空屋當作儲藏室使用;草房這一間屋的設置很有必要,在住宅中有實用的意義。例如漢族一般人家總有些雜物無處可放,都有倉房一間,用這個房間來安放。朝鮮族住宅在設計時,也考慮到了這樣的房間。
但朝鮮族的房屋內部布置在有些地方也有不足之處。例如牛棚的布置多半設在草房的旁側,如無草房則將牛棚設在廚房的近旁,或者是將牛棚設在草房的前端成為拐角形的房屋。牛槽設置在草房和牛棚之交,這樣布置牛棚和居住房屋連接一起不甚合理。這些也正是朝鮮族居民在其室內設計的布置當中需要改變的問題。
在吉林地區居住的蒙古族歷史悠久,他們向以游牧生活為主,經過長年的游牧而逐步走上定居。又因人口稀少,地域廣大,散居較多,集居的村鎮比較少,一村有幾戶至數十戶人家。在蒙古游牧的地方沒有房屋,他們都居住蒙古包,后來逐漸學習漢族,建設固定房屋。
蒙古族居住建筑分為旗王住宅、民間居住房屋兩種,現以旗王住宅為例:旗王住宅的總平面布置采用漢族房屋的式樣,根據地方習慣沿用農村地主大院的傳統布局方式,在房屋構造上則吸取北京王府等四合院建筑式樣。如右圖所示,房屋在院子內布置松散,院子廣大,房屋由各花墻接連組織在一起。院內以正房五間、廂房各六間、門房三間組成,并以垂花門和墻分隔成為前院和后院(內院)。前院較小,沒有什么特殊的布置,后院做為住宅內的重心,四周做走廊和房屋前廊相接,包圍成完整方形的院心。在大門以內二門以外栽植樹木和花草,使得進入院中的人對宅院有深廣的感覺。
4.總結
從吉林民居建筑布局的研究中可以窺見吉林民居建筑的民俗文化特色。吉林民居建筑文化是多民族文化的結合,但仍以漢文化為主體,是漢文化為主吸收了多民族文化的成分。大家知道湖光山色與層樓疊院和諧共處,自然景觀與人文內涵交相輝映,是宏村區別于其他民居建筑布局的特色,成為當今世界歷史文化遺產一大奇跡。而吉林民居卻發展了自己的建筑布局特點,其最具自己特色的代表是滿族的“城鎮大型住宅”;族建筑平面布置是前后長兩端窄的矩形;蒙古族則采用農村地主大院的傳統方式,其境內眾多的建筑布局的形成和發展與吉林當時的人文、經濟狀況是相契合的。
二、家具是空間環境的延伸
(一)家具可以巧妙地實現空間劃分,提高空間的靈活性
建筑空間中可以利用家具的擺放位置和造型,來設計出不同的空間格局。比如一些住宅設計中廚房家具的擺放,給人廚房與餐廳相通而又相隔的空間感受。巧妙利用家具,不僅可以增加家具的功能,還可以起到放大空間的效果,增加環境的情趣。有時會通過隔斷、酒柜、屏風等將餐廳隔開,或者是貨架、柜臺等的擺放劃分大眾活動區和營業區。此外,有些是通過家具色彩的變化起到空間劃分的效果。比如通過不同色調的餐椅形成不同的區域。另外,可以通過家具造型的改變,達到空間劃分的效果。如就餐時高背椅設計,達到特定區域空間凝聚的效果,密切的氛圍有利于增強情感交流。
(二)組織人流
用不同造型和功能家具的組合,或者安放在不同區域,就會達到不同的空間效果。通過家具的組合劃分出一定的獨立空間,可以組織室內人流的活動路線。因為家具空間位置設置的時候,必然會阻擋交通和人們的視線,因此,可以通過家具的位置設計來阻止人流。比如在候車廳、展廳、門廳等較大空間內,可以通過家具這一功能,引導人流的方向,避免人流無序性集聚造成擁堵。
(三)家具可以平衡構圖
家具設計對室內空間影響很大,一定空間內,家具的選擇和擺放會給人不同的感覺,合理的家具設計會節約空間,給人舒展開敞的感覺,反之則會給人造成雜亂擁擠的感覺。空間感會受到數量和外型設計的影響,同樣色彩也會給人不同的空間感,利用家具可以調節室內空間疏密和輕重等問題,從搭配和安排上來平衡構圖,給人制造出敞亮、均衡和穩定的空間感覺。
(四)家具表現了建筑空間的風格
家具的造型、色彩、樣式決定其風格,家具風格在建筑空間內也決定了建筑空間的風格和特點。當前建筑空間裝修裝飾似乎無新意可言,逐漸走向模式化、快餐化。那么要體現建筑空間的風格,使其具有個性化和特點,就需要家具來體現。例如當前流行的巴洛克風格、英倫風格和地中海風格等,很大程度上是由建筑空間內的家具風格體現出來的。在我國人民大會堂,各個省、直轄市和自治區廳的建筑空間風格一方面是裝飾體現,更重要的一方面是家具風格的不同來體現出每個地區的特點。
三、家具受到室內環境的制約
設計者可以通過家具改變空間的格局,但是家具設計同樣也會受到室內環境的制約。建筑空間的結構特性和功能特性限制了家具形態的創造和空間選擇。因此,由于受到室內空間和環境的制約,其形態必然不可以隨心所欲的更改。家具選擇和設計中就已經充分考慮到了建筑環境和市場選擇,尤其是外觀設計和尺寸大小。比如,在空間相對較小的條件下,家具尺寸太大既不協調也不方便,無疑是對原本不大的空間雪上加霜,給人擁擠不協調的感覺。而在較大空間環境下,選擇較小的家具,就會造成單調、空洞的感覺。同時,建筑的功能特性也限制了家具的形態選擇。比如辦公室需要提供給人冷靜思考和工作的穩定環境,此時應該選擇一些安靜的冷色調,而一些顏色比較亮麗,風格歡快的家具就不能放在辦公室、會議室等比較正式的場合。同時,幼兒園為了激發兒童智力和興趣,常常在選用顏色時就偏向于亮色系。此外,在公眾場合,家具選擇就不能太隨性,比如躺椅、吊床之類,這些休閑放松的家具私密性強,放在公眾場合顯然是不合適的。
四、家具的配置與選擇
合理的家具形態與布局方式是建筑空間組織的重要內容,它不僅可以實現空間實用性,而且可以為人們營造良好的氛圍,使人們生活更加舒適。首先,家具的選擇安置和設計要根據空間性質和要求與建筑物有機結合,發揮家具的功能,營造一個和諧的空間環境。比如可以通過燈具和一些工藝品等類似的陳設品輔助,來滿足不同年齡、職業、身份、習慣等使用者的個性要求。其次,家具在室內環境布置中要根據室內環境特點通過排列組合和線條承接展現流暢美。而且根據建筑空間的大小選擇與之相適應的家具數量和尺寸,在風格、色彩和材質等選擇時要與住房風格協調。但這并不意味著同一,否則會走向單調和單一,所以可以通過對比統一結合的方法,簡約而不簡單,繁瑣而不累贅,保證家具和室內空間環境和諧的同時,顯現設計的靈動,調節室內空間環境的氛圍。再次,家具選擇與配置要考慮到建筑的環境因素。比如根據空間環境的大小選擇與之相適應的家具尺寸。還要考慮到功能性強或者是基調特征明顯的建筑空間,要選擇與其基調、身份、功能等一致的家具,比如紀念性會堂、賓館酒店或者是學校等公共場所中的空間環境。此外,家具布置時要按照空間布局的特點,做到錯落有致,同時要考慮到主人的生活習慣和安全健康,比如要注意通風和采光,以及行走和活動的方便性等。家具布局要考慮到整體效果,亦要認識到家具是室內空間環境的一部分,不能顧此失彼,做到變化中體現規律,賦予其藝術的美感,從而使人們感到心情愉悅。
在考慮到了上述影響因素的基礎上,室內居住空間設計就可以著手開始展開了。首先是環境的創造設計。環境的創造設計首先要滿足人們吃、喝、睡等基本生存的需要,居住空間的設計因此要有常規的臥室、廚房、衛生間,哪怕面積很小。但各使用空間面積大小劃分的最低限度是,廚房能擺得下廚具、衛生間要安得下潔具、臥室要放得下床鋪。在這一前提之下才能進一步滿足人們生活的特殊需要。因為每個人具有不同的年齡、性別、愛好、理想、社會經歷、文化修養、欣賞水平、身份以及種族等,他們對居住空間具體要求也各不相同,但這些我們都要綜合考慮并落實到設計中。因此,在委托設計的空間內,要根據各使用空間,包括客廳、餐廳、廚房、書房、衛生間、臥室、陽臺等的功能要求及其方位、朝向、大小及形狀,有一個整體的規劃,以滿足業主家庭成員的居住需要。規劃要符合人體工學原理,即室內環境的創造要適應人的生理的、心理的尺寸要求,具體包括房子、門窗、家具等的高度,門、走廊、樓梯、椅子等的寬度。環境創造需要一些設備的支持,這些設備中比較重要的是通風系統,如衛生間、廚房的管道排氣或明窗排氣,空調,供暖設備等。這樣設備配置能造就空氣潔凈、溫度適宜的室內環境。室內照明同樣也很重要,可以采用自然采光照明和人工光源照明設計相結合、明暗燈光氣氛設計相結合,應用得好能極大提升室內環境質量。室內建材、裝修材料是落實室內環境設計的實體,選擇的范圍非常廣泛。室內空間的分隔,可使用新型輕質材料,既隔音又減少隔墻的厚度。天然材料,如石材、實木、棉麻的使用既返璞歸真,又有利身體健康,避免人工材料加工產生的廢物及人工合成材料有害物的揮發造成環境污染及對人的傷害。在環境創造設計之后,我們還要對室內空間進行裝飾美化,為的是調和與滿足人們視覺的需要,增加生活情趣,營造空間的意境氛圍。室內空間美化可以通過室內色彩、圖案裝飾、編織與紋理得以表現。室內色彩方面,色彩是感性的,它具有感彩及個人喜好的獨特性,因而在裝飾中起主導作用。色彩可以統一環境、協調氣氛、變換光度。圖案裝飾方面,由于圖案樣式有多種風格,有古典的、現代的、粗獷的、精細的、自然的、幾何的、寫實的、抽象的,等等,在室內空間設計中可以根據設計風格選擇使用;編織與紋理方面,材料通常運用紡織品面料,紡織品通過織紋組織變化或印染呈現出的花紋或線條與質感結合,給人以不同的視覺、觸覺感受,如光滑的、粗糙的、柔軟的、起皺的、厚重的、輕薄的,等等,它們可以柔化空間,提供人為的視覺美化效果。
二、生態居民建筑的設計原則
(一)與生態環境相協調。
建筑建造過程會對自然與環境產生極大的破壞,因此,在建筑的設計階段就應該將生態理念引入,充分重視自然環境的保護工作,并在對其不造成破壞的前提下加以利用,這不僅能夠降低建筑能耗,而且對生態環境保護也具有重要意義。例如建筑設計中自然采光的利用,能夠減少照明設備的使用量;建筑自然通風的合理設計,能夠改善室內外空氣循環,提高居住舒適度;水池、噴水系統的有效利用,能夠降低室內溫度,減少制冷設備的能耗。
(二)降低建筑能耗。
節能是生態建筑設計的重要理念,生態建筑的設計要求在滿足建筑基本使用功能的前提下,能夠使土地、能源、水、材料等得到充分利用,大大提高其利用率,且能夠最低限度地降低建筑對環境造成的影響。再者,生態建筑設計還要求簡化無用的建筑功能結構,并提高對建筑周邊自然資源的利用率,如合理利用風能、太陽能、生物能等,盡量減少礦物能源的使用量,減小對生態環境的污染程度。
(三)為建筑使用者提供舒適的環境。
對建筑進行生態設計,能夠為使用者提供舒適的環境,提高居住舒適度,使建筑使用者與自然環境能夠進行更好的交流和溝通。
(四)新材料、新技術的應用。
科技的發展推動著建筑行業新材料和新技術的不斷涌現,為建筑行業的帶來了新的發展機遇,為建筑創新建設提供了條件,也極大的推動了生態建筑的發展進程。建筑新材料和技術之間存在相輔相成的關系,只有創新了材料的和技術,建筑創新才有可能。隨著國家對可持續發展以及節能環保的倡導,新材料和新技術將會更為廣泛的運用到實際的建筑設計當中。
三、生態居民建筑的設計方法研究
(一)整體設計方法。
在進行生態建筑設計時,設計人員要將其視為整個城市建筑系統中的一部分,與整個城市建筑系統相聯系。從城市的整體規劃方向出發,對建筑地區的地質水文、地形地貌、氣候條件等基本條件進行全面系統的分析,分析其設計的經濟性和可行性。設計的原則:一是在城市原有景觀特色的基礎上,對其進行創新,創造出新的城市景觀。首先改變不合理的資源配置、布局模式、空間結構以及區域劃分,其次是對城市自然地理特征以及歷史文化的傳承。二是在建筑與自然環境協調的基礎上,綜合考慮建筑的社會效益和經濟效益,以求實現綜合效益最大化。
(二)節能環保設計方法
1可再生能源的有效利用。
設計人員在進行生態建筑設計時,應充分利用可再生能源,太陽能是目前應用最為廣泛的可再生能源,也是生態建筑中能源系統的一部分。太陽能應用在建筑中,不僅能夠節約大量的能源,而且對環境無污染,真正做到了綠色環保。現階段太陽能的利用主要有太陽能集熱板集熱、太陽能光伏發電兩種。目前,太陽能集熱板的應用已比較廣泛,將太陽能集熱板用于建筑節能設計中,能夠使建筑和環境做到協調統一,降低能耗,節約國家資源。如可利用太陽能進行建筑一體化設計,將白天太陽能轉化的電能通過太陽能特定蓄電池儲存起來,夜晚利用控制器將儲存的太陽能電能用于提供生活熱水或是供暖,這種方式具有安全、無污染規模大小可靈活調節且不受地域限制的特點。
2建筑系統中物質與能源的循環利用。
生態建筑設計中要注意對風能和自然采光等的合理利用,例如利用室內外的熱壓和風壓形成自然通風,通過裝設通風設備,控制空氣流向,實現室內自然通風,從而降低建筑本身的能耗,節約建筑材料;利用自然采光,減少建筑照明設備的使用,降低建筑電能的使用量,降低能耗。再者,建立水資源循環系統,實現水資源的循環利用。水資源系統既能滿足人們的基本用水需要和建筑的功能,又能將水資源綜合利用、水景觀、生態修復以及污染控制等集為一體,其能夠將建筑用水、污水處理再利用以及雨水收集與利用、生態子系統等進行有機結合。水景規劃設計以節約水資源和防止環境污染主要目標,遵循水資源循環、可持續利用的基本原則,對雨水進行收集和再利用,并經雨水處理系統處理后,用于補充水景的景觀水。通過水資源的合理利用,將建筑內外部水資源進行循環利用,以實現生態建筑設計目標。
3生態建筑綠化設計方法。
生態建筑中進行綠化設計能夠有效改善居住環境,豐富建筑周圍的綠化空間結構。建筑綠化是將綠色植物作為設計的主要元素,并將其引入建筑當中。隨著城市進程的不斷加快,城市建筑用地面積也在不斷地減小,環境問題加劇。屋面綠化逐漸成為有效改善城市環境的重要舉措。設計人員在進行綠化設計時,可設計空中花園,通過利用綠色植被本身吸收和反射熱能的作用,減少城市熱量,從而降低建筑能耗。再者,綠色植被的生長,對于環境凈化具有重要的作用,能夠提高空氣質量,對室內、室外環境的改善都有積極的作用,這一設計舉措,將人與建筑以及自然進行了有機的結合,很好的實現了生態建筑的相關要求。
(一)外部形態方面
從外部的形態來看,羌族民居建筑主要借助片石和粘合力極強的泥土來進行修建,總體上呈現為方形。從樓層的布局來看,主要分為三層,底下一層主要用于圈養牲畜,第二層為人的主要活動空間,第三層為曬臺與罩樓。這種建造格局主要是受到羌族宗教思想方面的影響,羌族人在觀念上認為,建筑的總體結構就像是一個人的構造,中間的才是心臟,頂層相當于一個人的頭,羌族人在樓頂供奉的白石就是天神的化身,通過與天的不斷接近來實現與天神的直接對話。因此,在羌族民居的建造過程中,都會在房頂的位置以及房子的四個角落放置白石,是羌族在中白石崇拜的重要體現。羌族建筑在房頂部分采取半開敞半封閉的建造方式,形成一種開敞的、富于靈動性及哲理性的建筑空間,與羌族人崇拜自然的觀念相契合。羌族民居建筑的總體布局與周圍環境相協調,根據所處環境,契合地形來進行房屋修建。一方面節約了大量的人力、物力與財力,另一方面又使建筑與自然環境相融合,房屋與房屋之間相互銜接、錯落有致,使建筑具有獨特的外觀形態與豐富的層次感。
(二)內部空間方面
在羌人的意識觀念里,住宅是作為一種“人神共居”的方式而存在的,因此,室內空間的結構格局跟之間具有十分重要的關系。羌族民居的內部結構復雜而多變,具有多重的象征意義,是羌族傳統居住文化以及宗教意識的綜合體現。在羌人的生活空間中,火塘是家庭中最為神圣的部分,也是整個建筑中最主要的功能空間,占有非常重要的地位。火塘是議事或者家庭會議的重要場所,具有神崇拜的內涵,神圣不可侵犯;同時也是人們日常生活與活動的中心,是家庭凝聚力的重要體現,具有農業文明室內空間特色的氛圍。這主要源于羌人對火神崇拜的傳統,說明了火在家庭生活中的重要作用。除了火塘,羌人的另外一個重要的精神寄托則是角角神位,在傳統的羌族民居中,角角神位與火塘同處于對角軸線之上,位于主屋門的左前方的屋角,由木板組合做成。主要是為了供奉家神,起著鎮邪的保護作用,是羌族民居內部空間中最具特色的部分和最具審美價值的物件。
(三)羌族民居建筑藝術中美的解讀
建筑是一種藝術形式,作為藝術與審美的表達,給人以美的感受。建筑藝術借助于視覺的要素來表達其客觀的形式美,主要通過形態、質感以及色彩等方面來綜合體現。羌族人民在修房造屋時,其外觀形態主要通過幾何造型來表達,比如碉樓的形狀有四角、六角、八角形等,具有非常穩固的形態和豐富的藝術表現力。而當地材料的運用則使建筑的質感強烈,灰調的色彩與周邊環境極其相融。因此,羌族民居建筑憑著獨特的外部造型和富于變化的層次獨具形式美感,體現了羌族民居建筑的民族性與地域性。內部空間功能劃分合理,嚴謹的格局以及空間的合理使用體現了羌族精神文化方面的豐富內涵,成為了羌族建筑文化中極具代表性的部分,也使羌族民居建筑成為了中國民族建筑中濃墨重彩的一筆。羌族民居建筑藝術中的審美實際上是一項非常復雜的精神性活動,通過特殊而復雜的精神活動來實現審美在主體和客體之間的相互轉化。羌族的民居建筑分為碉房、邛籠、阪屋三種形式,其中以碉房即碉樓民居為主。由于羌族的聚居地岷江上游河谷皆高山峽谷,因此,建筑形式多為臨坡傍巖。一座座的石砌房屋順著陡峭的山坡建造,氣勢恢宏,具有結構堅固、高大雄偉、棱角突出的特點。在外觀造型上挺拔高直,呈現出一種多邊梯形向上的發展態勢,形成一種獨特的視覺效果,有著非常強烈的視覺沖擊力,給人以雄偉震撼的力量。在建筑的本體上,一方面,通過石片的壘砌來實現收縮與凝聚,呈現出一種多面多角的向上傾斜方式,使建筑本身產生一種向心向上的凝聚力;另一方面,通過片石的契合來實現碉樓的堅固性保障,形成了一種兼具藝術性和技術性的獨特的建筑審美形式。羌族采取結群而居的生活方式,因此通常由十幾戶甚至上百戶人家共同組成規模不等的村寨聚落。聚落選址位于高山峽谷地帶,無論山有多險峻,只要有生存的可能,就會有人居住而有聚落的存在。因此,與高山峽谷為伴的羌族人,生存環境十分惡劣,然而,正是這樣的環境,造就了羌族人民堅韌不屈和剛毅樸實的民族性格,給予了他們更加雄偉而壯麗的審美感受,在建筑的審美上體現為一種剛健、厚重與樸實的精神。同時,羌族民居建筑的建造受到地域環境方面的制約,根據實際情況進行就地取材,主要以片石、泥土、木材等作為建筑材料,憑借大自然的厚遇以及羌族人精湛的建筑技藝修建房屋。因此,受到與自然和諧相處的生態觀念的影響以及地方物產材料方面的限制,使得羌族民居建筑呈現出一種審美上的質樸性和材料上的厚重性,形成獨特的形式美感。在方面,羌族主要以自然崇拜和祖先崇拜為主,這使得羌族民居建筑帶有一絲神秘而濃郁的宗教色彩。羌族人轉變傳統的客觀認識,通過神、人以及物三者關系的主觀化來體現的精神,實現傳統文化的不斷延續以及行為模式上的規范,對于社會傳統的維持起著十分重要的作用。從歷史性及傳統性來看,主要生活西北各地和中原地區的古羌族人,經過兩次大的遷徙才到了岷江上游地區的險峻高山之中。已經傳承了數千年歷史的羌族民居建筑藝術,不僅是羌族建筑文化在物質層面的重要符號,也是羌族建筑文化發展過程中精神層面的重要象征。同時,艱難的遷徙經歷和不斷傳承與發展的建筑經驗,成為了羌族人共同的心理記憶,歷煉了他們不屈的開拓精神,而內心的不斷豐富實現了文化內涵與審美意識方面的積淀,最終創造出感染力極強的建筑藝術形式。
生態建筑的定義是:設計師在全面了解當地生態環境的基礎上,對建筑空間中的各項因素進行合理設計,使建筑生態環境中的物質、能源等在建筑內部進行有規律的循環轉化,進而形成低耗能、無污染的生態建筑環境。生態建筑不僅具有較高的生態效益,還能優化居住環境,使人們的居住體驗得到進一步優化。居住區規劃是指對居住區的建筑布局、交通布局、公共設施安排等項目進行綜合規劃安排,是城市規劃的重要環節。良好的居住區規劃能為居民提供便利,使各項設施設備更好地滿足人們的生活要求。一方面,在居住區規劃過程中,可應用生態建筑理念進行規劃,在滿足人們生活需求的基礎上,最大限度地提高居住區的生態效益。另一方面,也可將居住區規劃的思想應用于生態建筑的實現過程,提高生態建筑建設過程的科學性。因此,居住區規劃和生態建筑的關系可概括為以下兩點:第一,二者相互影響、相互滲透,從某種程度上說,居住區規劃的理念和生態建筑理念具有較高的相似度;第二,居住區規劃理念和生態建筑理念能夠優勢互補,提高規劃工作的整體質量。兩種理念相結合不僅能提高規劃的科學性和環境的舒適度,還能實現規劃區生態效益的大幅度提高。
二、生態建筑理念在居住區規劃中的應用策略
1.生態建筑技術的有效應用
將生態建筑理念應用于居住區規劃是一項復雜的工作,具有較高的技術要求。因此,加強對生態建筑技術的應用,使用新型生態建筑材料、生態產品和相關生態技術,不僅能提高居住區規劃的生態性能,有效提高居住區的生態效益,還能為居民提供更加先進、便捷的生活方式,進而實現生活環境和生活質量的同步提升。
2.突出居住區的生態特色
在居住區規劃過程中應用生態建筑理念時,設計師應全面了解待規劃區域的生態條件及其周邊環境,并在此基礎上深入探究這一區域的生態特點。在規劃過程中,設計師應重點突出其生態特點,使居住區形成獨特的生態特色。在居住區規劃過程中,設計師應重視綠化景觀的規劃和保護,可在確保居住區各項功能正常發揮的基礎上,最大限度地擴大綠色景觀的面積,使綠色植物的生態效用得到有效發揮;同時還可以構建屋頂花園,進一步美化環境,提高整體居住區的生態效益,從而使居住區的生態系統功能特色得到更好的體現。此外,良好的生活環境還能提高居民對居住區的認可度,促使人們在日常生活中自覺維護生態環境的平衡。
3.提高居民的生態意識
生態建筑的最終目的是實現人、建筑和生態環境的和諧統一。居民形成良好的生態意識能提高其保護環境的自覺性,在日常生活中更好地維護生態環境。良好的生態意識包括公交出行、步行等綠色出行觀念和生活垃圾分類處理觀念等。因此,積極提高居民的生態意識,使居民的生活意識與生態理念實現有效融合,可以為生態建筑理念在居住區規劃過程中的更好應用奠定基礎。
2生態宜居住宅設計策略
2.1堅持綠色建筑的設計理念綠色建筑主要是指在建筑物的有效使用年限內,盡可能的減少資源的浪費和環境的污染,以有效的為人們創造一個健康、舒適、安全、高效的生產、生活環境,并與自然生態互利互惠的節能環保建筑。它是通過能源的有效節約和利用的途徑來實現低負荷環境下節能生態住宅的建設,是全面實現人與環境和建筑三者互利互惠、相互依存的生態建筑模式。綠色建筑不僅有效體現了以人為本的建筑設計理念,而且為人們提供了一種全新的健康、舒適、安全的生產、生活空間,在極大程度上有效滿足了人們生理以及心理上的需求,極大地提高人們的生活水平和質量;在進行綠色建筑設計時主要是按照零污染和資源的重復利用的原則,以極大地促進資源的綜合利用;它充分體現了科學發展觀的思想和理念,有效促進了傳統建材和建筑業的改造和提升,改變了我國建筑結構的增長模式和房地產的產業結構。同時,綠色建筑還對居住城市的生態系統的安全、穩定產生了極為深遠的影響,對有效維護生態環境建設系統的健康起著決定性的作用。所以,堅持綠色建筑設計理念,積極發展和推廣綠色建筑,對我國的生態文明建設和可持續發展戰略的實現具有十分重要的意義,勢在必行。
2.2堅持綠色建筑發展目標我國將有效實現綠色建筑的總體發展作為戰略目標,以有效推動我國建設綠色建筑的步伐,其戰略的重點在于以極為全面的法律法規以及國家政策來積極推動綠色建筑的發展,以高端的科技創新水平來支撐綠色建筑的發展,以正常使用年限的視角來作為綠色建筑的實踐。我國綠色建筑最基本的發展政策是大力推進建筑節能、積極引導綠色建筑向著科學、合理、穩定、健康的方向發展,并制定出符合我國基本國情的綠色建筑設計和發展規劃,從而建立起科學合理的評估體系等。
2.3堅持綠色評估標準準則我國于2005年頒布了關于綠色住宅建設的相關規范和標準,其主要目的就是為了有效推動和實施適宜的建筑工程技術,使建筑的資源和能源都能得到最大程度的利用,并能有效的在適用、環境、經濟、安全以及耐久等五大性能方面具體列出了詳細的技術指標,這有效體現了綠色建筑的真實內涵。為有效促進我國綠色建筑的發展和進步,我國住房和城鄉建設部又于2006年和2007年相繼頒布了一系列評估標準,奠定了綠色建筑評價標識制度建立的基礎。2008年我國又對首批綠色建筑設計者進行了獎勵,指明了我國綠色建筑的發展方向。
2.4堅持建筑節能環保原則綠色建筑理念重點主要體現在綠色環保、節能高效以及環境友好等幾個方面。其最為關注的問題就是能源問題。我國雖然地大物博、資源豐富,但是資源的消耗量也非常大、利用率較低、浪費也十分嚴重。如何有效地節約資源,提高能源的利用率,盡可能的降低能源的消耗,合理協調能源的結構和開發利用新能源以及可再生能源等,都是今后我們在進行綠色建筑生態住宅設計和施工過程中需要解決的問題。近年來,隨著人口的急劇增長,我國的土地資源嚴重匱乏,節約土地已成為當前我國高度貫徹的政策,有效地節約土地資源,并有效地改變居住環境和模式,就需要人們從人均生態足跡以及土地生態價位等幾個角度來進行考慮,有效的評價一個建設項目對土地資源所產生的影響,就要看其對土地的生態總價位的影響,政府要積極鼓勵利用荒地、劣地來進行項目建設,從而有效的提高建設項目的生態價值。在進行項目建設時,要盡可能的選擇綠色建材,它對構建綠色節能和環保建筑具有十分重要的作用。選擇節能環保和經濟性能較合適的建筑材料最有效的方法就是就地取材,要盡可能的避免使用會釋放有害氣體的建筑材料,并盡可能的選擇可再度利用的建材,例如:鋼結構高層建筑和一體化鋼結構住宅等。
2.5堅持以綠色奧運為特色我國奧運場館的建成,充分展示了綠色建筑的設計理念,所有的奧運場館都有效實現了50%以上的節能目標,有些建筑甚至能達到65%-75%以上,同時還在外窗和護結構上有效實現了節能目標。在積極推廣和使用新型能源方面,主要采用了地源、水源熱泵、太陽能光伏發電和集熱技術等技術,有效提高了綠色能源節能的比例。在進行奧運場館的建設過程中,無論是從方案設計、選址以及現場的建筑施工,均在一定程度上考慮到了土地資源的節約和利用情況,例如:奧林匹克公園中心的地下通道,主要呈樹枝狀分布,能通往“鳥巢”以及“水立方”等比較重要的比賽場館;其中心區的地下車庫更是充分考慮了土地的有效利用,能有效提供超過千余個停車位;同時,對于“水立方”地下空間的有效利用,還在一定程度上達到了有效控制水溫和水流等多種功能。我國的奧運場館在進行設計和建設時都落實了中水和雨水的并用,有效滿足了節約水資源的要求。因為在全部的場館中都應用了中水技術,有效實現了污水的零排放,能分別滿足奧林匹克公園景觀水系和綠化沖洗水量每年312萬噸和157萬噸;另外,還在極大程度上加大了對雨水的回用力度,6個地下蓄水池一年內能有效處理水資源5.8萬立方米。綠色奧運場館的建設,無論是在設計、規劃、建設以及使用等諸多方面,都有效實現了綠色、節能、環保的目標。它為我國基于綠色建筑理念的生態宜居住宅設計提供了參考和借鑒,并指明了我國綠色建筑發展的方向和標準,為我國綠色建筑設計人員樹立了學習榜樣。