前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的可持续建筑主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:模块化建筑 医疗建筑模块化设计 可持续建设
中图分类号:TU246文献标识码: A
随着医院从生物医学模式向生物-社会医学模式的转换,现代医院的功能也从单纯的医治病患发展到保健、医治、康复、疗养、科研、教学等多项功能集于一身,医院服务范围的不断扩容,医院装备的飞速发展,对医疗建筑设计提出更高的设计要求,设计师应当不断探索和发展新的设计概念。在规划设计现代化医院时,要充分考虑到医院将来的发展和改扩建设计的可行性,这不仅需要有一个较宽松的用地作基本保证,而且更需要有一种可持续的建筑设计模式,来适应现代医院迅猛发展的建设需求。
如何改进医疗建筑设计质量,提高医疗环境品质,创建功能合理、改扩建灵活的医疗建筑,是当代设计师思考的主要问题。规划师、建筑师、医院管理专家等相关设计人员通力合作,将模块化设计理念应用到医疗建筑设计中,通过合理的模块组合,创造秩序化、功能化的新型医疗建筑空间,并且利用模块的便捷复制性,形成严格的空间秩序,满足医院建筑复杂的功能性要求,这已成为当代高技术条件下解决医疗建筑空间问题的有效设计方法之一。
1、 模块化建筑
模块化建筑,又称空间体系的模块式装配建筑,它是由模块化构件组成的一种建筑形式。所有的模块构件应该既是一个结构单元又是一个空间单元,结构单元意味着每一个模块都有其自身的结构,可以不依赖于外部而独立支撑存在,空间单元则意味着根据不同的功能需求,模块内部被划分成不同的独立单元空间,并根据要求装配上不同的设施,使统一的模块具备不同的使用属性,适应建筑功能多样化的需求。医院建筑是一种十分强调理性思维的建筑类型,将模块化理念设计引入到医疗建筑设计中,通过模块的设定,建立一种空间设计准则和方法,体现了现代设计的简洁性和功能性,提高医疗建筑的综合运营效率。模块化建筑理念对现代医疗建筑设计有着重要的指导和借鉴意义,并逐步发展为医疗建筑行业创新的重要途径和方式。
2 、医疗建筑模块化设计特点
本文着重探讨以模块化设计思路,进行医疗建筑的布局与设计,与传统意义上的建筑模块化略有区别,它侧重于将医疗建筑空间进行模块化设计,并将可持续设计的特有理念引入到医疗建筑空间重组中。医疗建筑空间在其既有结构下被拆分为一个个的单元模块,如门诊模块、医技模块、病房模块、科研模块、专科模块等,当现有功能空间不能满足当下医疗发展的需要时,设计者可以增加各功能模块,将其整合到原设计中,通过模块的重新整理组合,生成崭新的医疗建筑空间。这里的模块不再是一个先预制再装配的独立实体,而成为一种可进行空间再组的设计手段。
利用模块化设计理念进行医疗建筑设计创作,如图一所示,模块化的设计强调医院功能的可变性,持续性,通过模块的不同组合,使医疗建筑空间更整体化、条理化,科学化,这同时简化医疗建筑设计,优化结构系统,创造出灵活多变的,高适应性医疗建筑,给病患和医护工作者创造出空间丰富、便于识别的就医环境和工作场所,并且在较大程度上有效解决多数医院存在的存在的空间与可持续发展问题,节约社会资源,以科学合理的宏观流程,整合全院的功能分区,形成紧致、有序的新型医疗建筑模式,这也为现代医疗建筑设计发展探索一条新的可持续设道路。
3、模块医疗建筑设计案例分析
1)昆明医学院附属医院项目
昆明医学院附属医院(图二)是集基本医疗、专科医疗、特需医疗、保健康复、健康产业、科研、医学人才培养、后勤保障、医学国际交流与一身的大型综合医疗体,医院整体规划借鉴大型航空港口设计理念,围绕港口和港湾两个中心形成医疗港的概念。
综合分析医疗区各部门之间的紧密程度,将和其他功能区联系紧密的医技部门布置在医疗区的中心,医技部采用方形模块集中布局;门急诊部、专科医疗区、VIP医疗区分布在医技部门的一侧,采用“回”字形模块分组布局,利用贯通的医院街,将门诊、医技、专科、VIP病房等各模块串联在一起,门诊、医技等紧凑布局,为医疗资源的共享提供便利。住院部采用板式模块,设计中充分考虑病患使用、活动的需求,使每间病房均有良好的朝向和自然通风条件,在住院部和医技部之间形成庭院,为患者提供安静、舒适的活动场地。
门诊、医技、病房、专科、可研等选用不同的模块,具体结合医院建筑特色,在合理的规划\组织后,通过医疗主街有机的组织在一起,营造高效、安全、舒适、可持续发展的医疗综合体。
2)兴化人民医院
兴化人民医院(图三)是集医疗、教学、科研及“120”急救中心为一体的综合二级甲等医院,本项目主要为门急诊、医技、病房综合楼。医院采用集中式模块布局,医疗资源集中设置,利于医疗资源的共享和医疗流线的缩短,创造高效、有序的医疗建筑空间。
在设计中,合理选用建筑模块进行布局,最大限度减少患者的就医行程。门急诊为板式单元组合成四个长方形模块,位于医疗主街的南侧,由下至上将人流量大的内、外等科室安排在较低的楼层,减少大量人流通过垂直交通上下,进而节约就诊时间。医技同样采用方形模块集中布置在病房楼的底部,作为医疗支持体系,医技与门诊、病房各功能单元形成系统化医疗体系,分别根据相关联系紧密度,同层或上下紧邻布局,形成便捷的支持系统。病房楼每层三个护理单元模块呈品字形组合,每个病房都有良好的自然通风和采光条件。
模块化建筑分功能区域的布置方式,各功能区通过最近的平面布置和交通组织加强之间的联系,既可减少微观流程相互穿越,又渗入了专科细分、相互支持、资源共享的现代医院的发展模式,提高就医效率。
3)天津第五中心医院
天津五中心医院(图四)是集医疗、教学、科研、预防、保健、急救为一体的大型综合性三级医院。本项目为改扩建项目,在原有院区基础上,先行增建病房、医技楼,二期再建设新门急诊楼。通过对对院区合理的规划设计,我们将各功能模块分组集中设计,进行有序的分期建设,在完善医院的硬件条件同时,为医院提供新的医疗发展平台,为患者提供一流的医疗服务,为医护人员的创造舒适的工作环境。
医技模块和病房模块位于门诊的北侧,为一期建设项目;二期门急诊楼采用方形模块,以门诊大厅为中心,通过院落围合布局。首层入口处形成五层通高的共享大厅,病患从主入口进入门诊楼,通过中央自动扶梯或垂直电梯,直接分流到各个科室。各层门诊候诊区围绕中间大厅设置,阳光通过天窗照亮了各候诊区域,室内采光条件良好。门诊模块围合而成的开敞式内院,引入自然采光和通风,使病人在集中式布局的建筑内没有空间闭塞的感觉,可享受明亮的光线、清新的空气,为病患创造舒适的就医环境,缓解长期等候引起的烦躁和疲劳,同时更多的采光空间也改善医护人员的办公环境。
医疗建筑采用模数化体系分组分段设计,通过医疗主街将门诊、医技、病房有机串联在一起,在医疗建筑内部形成便捷的通道。各功能部分既能够独立运行又可连成一体,为医院分期建设及完成后的充分衔接建立良好基础。
4、医疗建筑模块化设计发展前景
模块化建筑是具有鲜明时代特点的建筑思想与建筑技术的结合,在现代医疗建筑规划设计中被越来越广泛的应用,在设计时要注意以下原则:
1)创建高效的原则。
医疗建筑模块化设计应注重设计的科学性,空间的合理性,建设的可行性,模块建筑形成的各功能分区应坚持高效、明确,流程简捷的原则,形成既相对独立,又有机联系的系统化整体医疗空间,以保证医院低耗能、高效率运行。
2) 设计的先进性、前瞻性、开放性并重的原则。
模块化医疗建筑形式随着时代与科技的发展呈现出一种多样化的趋势,在设计中重视采纳国内外医院设计先进概念与技术,同时分析所采纳概念和技术的适宜性,配置合理的模块功能设施,创造现代化的医疗建筑。
3)坚持可持续建设发展的原则。
随着科学技术的发展和土地资源匾乏等问题的加剧,医疗建筑设计应在科学统一规划的指导下,考虑市场需求、城市建设、医学发展、预留与改扩建等设计相关要素,使医疗建筑不仅满足现在的医疗需求,也要为医院的发展预留足够的空间,这有利于医院的运营和可应变的持续发展。
参考文献
[1] 曲媛媛. 模块化建筑空间设计发展研究[J]. 硕士学位论文.苏州大学.2009.3
关键词:可持续性、十项全能、能量平衡
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
可持续发展作为一种全新的发展模式和发展战略的概念,已经为世人普遍承认,成为全球性的命题。由于建筑业本身所固有的能源消耗的性质, 它将在实现可持续发展的道路中扮演重要的角色。
1 可持续建筑设计的必要性
建筑在建造过程和使用过程中消耗了大量的能源、资源,对整个社会的可持续发展带来了极大的压力。研究表明,发展中国家建筑消耗的原材料超过总量的50%,能耗则占总量的40-50%,同时还产生了大量的废弃物。中国的建筑资源消耗与能耗也已接近上述比例,同时剧增的建筑量也造成侵占土地、破坏生态环境的现象。另外, 伴随着各类建设还产生大量环境污染, 对于建筑业本身对环境产生的负面效应, 而这些负面效应通过合理的设计手法完全可以减少对环境的影响。建筑作为社会可持续发展的重要组成部分,应该得到全社会的重视,也应该做出应有的贡献。
2 美国能源部太阳能十项全能竞赛的简介
国际太阳能十项全能竞赛(Solar Decathlon,SD)是由美国能源部发起并主办的,以全球高校为参赛单位的借助世界顶尖研发、设计团队的技术与创意,将太阳能、节能与建筑设计以一体化的新方式紧密结合,设计、建造并运行一座功能完善、舒适、宜居、具有可持续性的太阳能住宅。
竞赛期间,太阳能住宅的所有运行能量完全由太阳能设备供给。通过十个单项评比确定最终排名,“十项全能”分别包括:建筑、工程、市场性、公众交流、家用电器、热水、照明、能量平衡、出行等方面来进行建筑的综合测评。
3 2011年“SD竞赛”冠军作品―马里兰大学的“水舍”分析
2011年美国太阳能十项全能冠军作品――“水舍”,在设计中提出了解决水和能源短缺的方法。这座房子展示了已建成的环境如何通过管理雨水现场、过滤污水中的污染物以及减少水的使用来保持“水舍”的使用及运行的。光伏太阳能热阵列、效力的围护结构和机械系统的效率使“水舍”比标准的房屋更少的消耗化石燃料。
3.1 可持续的形体与空间策略
“水舍”的平面由三个模块拼装组成。北侧模块为厨房和起居空间;南侧模块为卧室和办公空间,并结合了技术功能配有机械装置室;南北两个模块之间用三分之一的长度的第三个模块连接,连接部分作为卫生间和过道;房间四周用外廊连接,从每个房间都可以轻易到达外廊。空间上来说,该房子设计成沿着中心水轴分开的两个“流”模块,中间通过三分之一的模块连接着,连接部分分割出了浴室并且显示了室内用水和外部的湿地轴之间的连接处。
外观的设计突出的是水流的路径。“水舍”的展开蝴蝶形式的屋顶轮廓线,显示了从每个单元模块上落下的雨水,流向并收集到了房屋核心的水轴里。
3.2 可持续的结构策略
整个“水舍”都是由木材构成,因为要在美国时代广场上建造,对地基的深度有要求,所以整个建筑都是用特殊专用的木制点状基础支撑。“水舍”的结构采用复合木框架结构,节点位置用钢板铆接。整个建筑都是由拼装而成,每个模块都是事先组装好后,再通过轨道摆放到指定位置。
全建造过程都是靠组装,保证了建筑基本的可持续性,可以移动到不同国家、不同城市。建造用的木材本身就是可循环的材料,房屋废弃之后的木材也可回收。建筑的外墙靠结构木框架来支撑。墙体构造从外到内分别是:外部木工完成面、粗木工、隔热板、流体膜空气屏障、工程木材产品、喷涂隔热、石膏板。结构木框架就位于喷涂隔热层中。
3.3 可持续的太阳能策略
“水舍”北侧模块的南倾的屋顶上布置了连排的9.2千瓦光伏的太阳能板,最大程度的接受太阳能,所吸收的太阳能为“水舍”提供全部能源。所有的太阳能都输送到住宅南墙面的主控制面板上,南北两屋又分别设有南北子面板,分别提供给住宅的南北两个模块的硬件和软件设备用电。全部用能都来自光伏发电板,大大减少了化石燃料的使用。为了更好地利用太阳能,“水舍”背面有60个拆卸的玻璃管组成的太阳能加热板为使用者日常用水加热。
3.4 可持续的碳循环策略
位于平面两个模块之间的湿地系统可以说是整个“水舍”的特色所在。这个住宅设计强调多样化的联系和循环。蝶式屋顶帮助引导雨水流入建造在入口两侧的湿地过滤系统。洗衣机或淋浴等用后的污水通过湿地系统的过滤,七天里,过滤系统里的微生物转化成营养成分,废水被再用于灌溉食用花园或用于其他非食用水。
南侧模块的屋顶布置了植被绿化,对于减缓雨水径流、提高室内能源效率有显著作用。
完整的碳循环系统也包括在厨房外部种植的可食用花园,花园里种植的蔬菜在竞赛期间可作为食物供给,生活排放的粪便作为花园肥料。住宅污水及排放物的百分百回收利用保证了“水舍”自身的能量平衡。
3.5 可持续的室内设计策略
“水舍”不仅功能与技术系统上具有可持续的特征,室内空间的设计及家具摆设也是极具简约与实用性。
私密性的起居空间具有两个功能,一定程度上取决于静心设计的可转换式家具。工作台在晚上可以转换成床,几个桌子尺寸恰当地一个叠一个,也可以根据工作家所需大小重新安排。一种家具,可以通过不同的组合来获得多种家具的功能,节约家具成本同时又满足了人们的使用需求。
3.6 主动式的综合系统
“水舍”的特点是有一个综合系统,可以使房屋在各种气候条件下都保持舒适。拥有一个工程系统,可以利用太阳能阵列产生出的多余的能量。机械装置室里还设有空气能量回收装置,起到送风排风作用的同时,可以回收排放风的能量,储存起来,用于再次供给建筑使用。拥有一个家庭自动化系统,用来监控和调节温度、湿度、照明和其他参数,通过对环境最小的影响来提供最大的功能。
4 SD竞赛方案带给我们的启示
SD竞赛集中体现了零能耗太阳能住宅建筑未来发展所面对的社会、经济、环境方面的挑战,并提出了创造性的应对方案。此项竞赛不但在建筑界和太阳能技术领域,而且在提高公共意识、促进太阳能技术市场化,以及推广太阳能住宅成果方面起到了良好的作用。
4.1注重建筑设计本身的可持续性
被动式设计是建筑节能设计中首要考虑的途径,如何通过恰当的平面组织与空间布局来获得基本的保温与隔热需求,一直是建筑设计中不可忽视的问题。
4.2注重建筑材料及建造过程的可持续性
可持续建筑注重与建材相关的每一个环节, 如取材、生产加工、分配、维护及至拆除或废物处理等与能源和环境密切相关的因素。如使用绿色的建材产品;对材料的再循环和再利用;减少生产材料的污染过程;以建材为基础,减少房屋系统的能源消耗等。
4.3注重建筑使用过程中的能量平衡
建筑使用过程中会有很多能量的消耗,也会有能量的排放。尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关的自然因素,利用可再生能源,如太阳能、生物能、地质能等,确保能量来源的无污染性。同时生活排放物也是能量的载体,要用适宜的手段将排放出的能量回收再利用,使建筑真正做到自身能量平衡。
4.4 注重使用者的舒适度
人的舒适度一直是建筑设计的三大基本要素之一,任何被动式和主动式的节能技术都应是在满足人们生活舒适的前提下所采取的策略。
5 结语
随着现代生活的快速发展,可持续建筑已不单单是设计一个高效保温的平面外形、几种特殊的外墙保温结构、几块太阳能集热板的含义了。从太阳能十项全能竞赛就可以看出,世界各国团队正采用传统设计方法结合先进的技术专利,注重整个建筑生命周期的可持续性,为人们提供更舒适的生活环境。这也将是我们今后需要共同努力的目标。
参考文献
[1] 吴向阳.绿色建筑设计的两种方式[J].建筑学报,2007,9:11-14.
【关键词】:建筑业可持续发展资源环境
中图分类号: TS422 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中首次提出了可持续发展的新概念,在国际范围内造成了强烈的反响。顾名思义,可持续发展就是兼顾当代人和后代人的发展需求,不以牺牲后代人的发展需求为代价。换言之,就是社会、经济、环境、自然协调发展,不以污染自然环境、破坏生态环境作为社会经济发展的代价。联合国于1992年在里约热内卢召开的“环境与发展”全球首脑会议,提出了“21世纪议程”,该文件为全球经济和环境的协调可持续发展指明了具体的行动方向。目前,世界各国都认识到了可持续发展的重要性,并努力进行实践。那么,可持续发展的具体内容如下:(1)公平性,可持续发展的主要目标应该是人类需求和欲望的满足,但是,人类需求的界定却存在很多不公平的因素;(2)持续性,可持续发展的核心内容就是人类社会经济的发展不能以牺牲自然环境为代价,不能超过自然环境能够承载的极限能力,也就是说人类的发展不能以损害支持地球生命的自然系统为代价;(3)共同性,可持续发展作为全世界共同发展的终极目标,其公平性和持续性原则是相同的,只有全世界共同行动,才能实现真正意义上的可持续发展。
建筑业与人类生活质量的提高息息相关,但是它也消耗了大量的能源与资源,对环境的破坏性比较大。据资料显示,建筑业消耗了全球42%的水资源、48%的耕地、50%的材料、50%的能源,破坏了生态平衡,对环境的不利影响非常显著。目前,建筑业界已经认识到了自身给环境造成的巨大破坏作用,为此致力于研究探索降低对环境破坏作用的新技术。1998年全球性组织国际建筑和建设研究与创新委员会与可持续建筑环境国际在温哥华联合举办了主题为绿色建筑挑战的国际会议,全球30个国家500多人参加这个会议;2000年又在荷兰举办了主题为可持续建筑的第二次会议,与会人员来自于49个国家,接近千人;2002年,可持续建筑第三次会议在挪威首都奥斯陆举行,全球64个国家1100多人列席了这个会议;2004年,非洲、拉美、加勒比地区、中东欧、东南亚、中国上海举办了一系列的可持续建筑国际会议;2005年可持续发展建筑国际会议又在东京召开,这一系列的国际会议均致力于吸引更多的国家投身到可持续发展的建设模式中。
目前,可持续建筑或者绿色建筑的观念已经深入人心,逐渐发展成为一种学术观点,受到了越来越多学者和政府的重视,并且不断致力于实际的建筑活动中。
二、可持续建筑在我国的实际情况
目前,我国社会生产力还不十分发达,但是随着生活水平的不断提高,人们对建筑业的要求也越来越高,早期的建筑行业只需要为人们提供栖身之所,然而现在则越来越注重房屋建筑的舒适度。随着我国经济能力的不断加强,建筑业也获得了长足的进步,成为了关系国计民生的支柱产业,成为了促进经济腾飞的重要引擎。然而,由于我国幅员辽阔,东西部经济发展不平衡,尤其是沿海地区经济实力大幅领先于西部地区,这就造成建筑业阶段性建设不明显。随着我国新农村建设和城市化建设进程的推进,城乡建筑业得到了较快的发展,房地产行业积累了越来越多的投资,房屋建设规模越来越大,新增建筑面积年均达18亿平方米,已建成建筑面积达到了400亿平方米。然而,我国房地产行业的市场需求持续旺盛,因此,发展绿色建筑,提高资源利用率,尽量降低环境污染,是非常有必要的。
据资料显示,虽然我国很多资源总储量位居世界前列,但是由于人口规模大,人均资源占有量却不乐观。如我国人均天然气储量只有世界平均值的6%,人均煤炭储量只有世界平均值的50%,人均石油储量只有世界平均值的12%;此外,由于我国可持续建筑的建设起步比较晚,因此,已建成的大多数建筑的节能环保要求并不达标,这极大地增加了我国资源的消耗量,据统计,在我国,建筑能耗已经占到了社会总能耗的30%,而在一些城市,这一比例提高到了70%,因此,我国建筑节能降耗的潜力是非常大的,相比于发达国家,我国建筑单位面积的取暖能耗达到了世界平均值的3倍。可见,建筑业发展的关键就是在全国范围内推广可持续建筑,这也是确保我国经济长期稳定健康可持续发展的必然举措。
三、可持续建筑的发展举措
上世纪中叶开始,西方发达国家就开始致力于研究可持续建筑,主要是以单个建筑物作为试验对象并且不断改进试验方法。为了发挥市场调节作用,推动可持续建筑的不断发展,西方发达国家大力推广应用建筑节能环保材料,并不断提高房屋建筑的节能环保标准。目前,我国仍然属于发展中国家,要想在短期内实现欧美国家可持续建筑的发展模式,具有相当大的难度,这种难度既有经济上的也有技术上的。但是,这却不妨碍我们学习西方发达国家的可持续建筑的推广模式,根据我国的地域特色,结合当地的经济发展水平,有选择性的引进适合当地的可持续建筑发展模式,具体来说,我们可以提出具有中国特色的可持续建筑发展战略目标和实施标准,然后以此为参照,逐步推广可持续建筑在我国的发展,具体如下:
(1)建筑材料的选择:政府部门可以给与使用节能环保材料的建筑企业相应的政策和税收上的便利优惠,减轻它们经济上的负担,同时,对于未按规定使用或者未使用节能环保材料的建筑企业采取一定的惩处措施。
(2)建筑材料的生产:积极鼓励建筑材料生产企业利用废弃资源生产节能环保型材料,变废为宝,实现资源的综合高效利用,发展循环经济,以提高社会资源的综合利用率,从而减少资源的浪费。
(3)建筑设计的标准:目前,我国建筑行业的节能环保标准体系并不完善,需要进一步修订。具体来说,就是在执行现行国家规范标准的基础上,从建筑的设计、建设、使用等各个环节提高建筑的节能环保要求,严格加强工程质量的监督管理,确保工程建设质量;严格执行建筑节能的各项措施,确保能源利用率的提高。
四、结语
积极推广建筑业的可持续发展,意义重大,它代表了建筑企业的发展不以牺牲自然环境为代价,代表了建筑业的发展致力于提高资源的合理高效开发利用,代表了建筑业的发展真正做到了与经济社会发展的协调同步,代表了建筑业的发展真正致力于人民生活水平的提高。因此,采取各种措施推广可持续性建筑是非常有必要的。
参考文献:
[1].范建婷 《中国建筑业发展轨迹与产业组织演化》 上海财大出版社 2008
关键词:住宅建筑;建筑设计;可持续发展;生态建筑
可持续建筑是指以可持续发展观规划和设计的建筑,内容包括城市选址、建筑物、建筑材料、建筑设备以及与它们相关的建筑功能、建筑经济、建筑文化和生态环境等因素。可持续建筑注重以人为本和环境的可持续发展,它所强调的健康舒适,不仅包括通风采光、噪音控制、自然环境、空气品质等物理量,而且包括环境色彩、建筑美观、使用材料及工作和生活环境的满意度等主观性心理因素。建筑设计可持续发展的最终目标是在社会得到发展、人们的物质文化生活水平得到普遍提高的同时,科学有效地利用资源、保护环境,实现社会与自然的和谐发展。
1 当前我国实现可持续发展的生态建筑设计的重要性
建筑的可持续主要包括 3 个方面:能源可持续、环境可持续、生态可持续,而其中能源可持续是最为突出的,它包括了能源节约,能源替代和能源回收3 个内容。在我国,人均资源匮乏,改革开放以来,我国正经历着前所未有的大发展时期,大量的城镇和基础设施建设对可持续发展的冲击已日益严重,这主要体现在以下 2 个方面:
1.1 建筑业消耗了大量的自然资源,如水、能源、土地和原材料
在建筑材料的应用上,目前我国大多数的建筑都在使用粘土砖、石材、混凝土等高能耗的建筑材料,这些建材在生产加工、制作安装的过程中会消耗大量的资源,并且产生大量的废渣、废气、废水,从而对环境造成极大的污染。
1.2 大规模的城镇和基础设施建设本身也对原有地理环境产生破坏
它占用了大量的耕地、林地、水域等,区域原有的生存环境和生态平衡受到冲击,地貌地质条件产生变化,生存条件趋于恶化。建筑耗能在我国社会耗能中所占比重越来越大。早在2001 年我国建筑年消耗已达到 3.76 亿 t 标准煤,占总消耗的27.6%,现在建筑耗能已占到全社会耗能的 1/3(不包括生产建筑过程中的耗能)。另外,我国目前在能源回收方面存在着较大的不足,这其中尤为突出的是水资源和生产生活垃圾中有效能源的回收再利用。
2 可持续的生态建筑理论的发展历史
我国古人创立和信仰的人与自然和谐共生关系的理论,与今天我们所讲的可持续发展理论不谋而合。受我国传统文化和地域气候的影响,传统建筑中有许多可持续的建筑手法可以借鉴。其中最典型的理论就是中国风水学,其实质是:地理学、气象学、生态学、规划学和建筑学的一种综合的自然学说,其核心内容是天地人合一。
这种理念贯穿在中国传统建筑活动的各个过程,包括:规划选址、建筑单体、园林小品、室内外装修设计和施工营造等,我国现存的大量古城池古建筑中就有许多可持续建筑的典范。
在西方,许多著名建筑师都非常注重生态。例如:赖特将建筑视为有生命的有机体,他所遵循的将建筑与环境溶为一体的设计原则,体现了深层生态学的设计原则。由于设计过程是一个动态变化的过程,所以赖特认为没有一座建筑是“已经完成了的设计”,建筑始终持续地影响着周围的环境、使用者的生活,也就是说可持续建筑必须是同所在的场所、建筑材料以及使用者的生活有机地溶为一体。代表作流水别墅就是他最好的例证。
3 住宅建筑可持续发展的生态设计理念和方法
可持续建筑主张在设计时统筹考虑以下几个方面:与自然环境共生、建筑节能及环境技术的应用、循环再生型的建筑、舒适健康的室内环境、融入历史与地域的人文环境等。这些概念正逐步得到建设主管部门、开发商、消费者、建筑师的认可。目前在建筑设计领域,绿色建筑、生态建筑等概念就是可持续建筑设计的实践。
3.1 设计理念
3.1.1 建筑外部环境的可持续发展
建筑本身应与环境协调,适应地方生态而又不破坏地方生态。包括:⑴建筑应与地形地貌相结合,达到建筑与环境共生,减少对环境的破坏;⑵注重新材料、新工艺、新技术的应用,采用更有利于环境的加工技术和设备;⑶注重建筑节能,推广使用高效绝热节能材料,提高建筑热环境性能;⑷充分利用气候资源,如大部分的照明,采暖可以由太阳光提供,制冷由流动空气产生等,避免大量使用人工照明和机械空调导致能源紧张、大气污染;⑸节约用水,可在建筑内设置废水处理设施和净化循环系统,使生活污水多次利用,用于景观水体、绿化浇灌、清洗冲厕等;⑹通过绿化建筑来净化空气、减少噪音、维护生态平衡,可利用屋面、墙面、窗台、阳台等处种植花草,使建筑群成为城市立体绿化园林的主体;⑺树立建筑材料循环使用的意识,在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料,争取重新利用旧的建筑材料和构件。
3.1.2 内部功能的可持续发展设计
建筑内部功能设计应是一个可持续发展的动态设计过程,是通过建筑的可变性,使其达到较长时间的适应性,充分发挥实体材料的寿命。包括以下几个方面:①强调整体设计的意识,即重全局、轻细节的设计思路;②结构方面采用新技术,如大跨度预应力叠合楼板、无梁楼板等,以求以少的承重体系支撑起最大的空间,为其可变性提供前提条件。如日本 1997 年建成的新神户公寓,结构方面框架用了反梁法与架空地板,天花板处不露梁,便于隔墙的移动,设计者列出了多达 31 种的隔墙布置方案供住户选择,充分体现了它的可变性设计思路;③建筑体形应力求简洁,减小建筑体量,门窗位置应尽可能满足多种室内布置的需求,为内部的改进创造条件;④管道井、楼梯、卫生间等不可变部分可作为一单元集中布置,以求加大可变部分的面积和灵活度,适应建筑的发展。
关键词:可持续发展 项目管理 精益建造
中图分类号:F205 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2012)05-282-02
1987年,世界环境与发展委员会出版的《我们共同的未来》报告,将可持续发展定义为“既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”如今,可持续发展战略已经成为世界各国正确处理、协调人口、资源、环境与经济间相互关系的共同发展战略。建筑业作为国民经济的支柱产业,在对社会经济发展作出巨大贡献的同时,也产生了诸如环境污染、资源消耗巨大、粗放型增长等一系列问题。为此,笔者认为建设项目的管理者有必要改变原先以成本、质量、工期为主导的管理理念,以可持续发展为理念,思考在项目全生命周期内实现项目的环境、经济、社会三种效益最大化的可持续建设方式。
一、建设项目的可持续发展目标
笔者认为以可持续发展为理念的建设项目管理方式的目标,应该是环境、经济、社会效益目标的综合。如图1所示。
(一)项目的环境效益
项目的环境效益是指在建设项目的全生命周期内考虑自然环境对项目的承载力,提高资源利用率,多采用循环利用的可持续方式使用自然资源,控制项目规模和发展速度,同时使项目与所在地区的自然环境系统相适应。在项目建设和建成运营的全生命周期,注重保护和恢复自然环境,减少对自然环境污染、干扰和破坏,不断保持和提高自然环境对项目的承载能力。良好的项目环境效益是项目长期存在的基础,也是项目对所在地区社会经济作出贡献的基本保障。因此是项目建设者追求的可持续建设目标之一。
(二)项目的经济效益
项目的经济效益是指在项目的建设过程中,采用先进的科学技术和管理方法,不断提高劳动生产率,在考虑环境成本的情况下,节约资源和能源,减少浪费和废弃物、污染物的产生,提高建筑产品质量,缩减建筑成本和工期,使参与项目建设的各方共赢。同时在使项目建成后更好地为所在地区创造经济效益,增加社会财富。项目的经济效益是项目长期存在的条件,也是项目实现良好的社会效益和环境效益的支撑要素。因此也是项目建设者追求的可持续建设目标之一。
(三)项目的社会效益
项目的社会效益主要指项目建成后能够提高所在地区人口生活质量,文化水平、健康水平、社会稳定水平等,促进社会事业和谐发展,项目的社会效益要求项目在满足当代人发展的同时,不损害后代人的发展,项目的社会效益是项目存在的目的,也是项目经济效益和环境效益实现的最终目的,是项目的可持续建设的核心目标。
建设项目的社会、经济、环境效益三方面内容互相依赖,互相补充,缺一不可,共同构成了项目的可持续建设效益目标。这不仅是广大公众的美好愿望,也是全社会对项目建设者提出的要求。
二、前期策划阶段
项目前期策划阶段的主要工作有项目的构思和选择,项目的目标设计和项目的定义,可行性研究,评价和决策。项目构思的产生和选择应该根据国际国内社会经济发展趋势、项目提出者应符合所在地人民的经营、生产和生活的需要、符合项目所在地的国家或地区的远近期规划和实际建设条件,依据相关的法律法规和政策作出,使项目建成后能够不仅满足目前的需要,同时能够满足项目服务区域的可持续发展目标的需要。
(一)设计和施工阶段
设计和施工阶段是项目建设者实现项目的可持续建设目标的决定性环节,目前这方面的研究主要集中于可持续设计方面,笔者认为融合精益建造的先进管理方式提升项目的经济效益,将会显著提高项目的经济、社会、环境效益。
(二)可持续设计
设计人员应以可持续发展为设计理念,结合项目所在地生态、地理、历史人文环境、气候、水资源、土地使用、交通和基础设施情况,进行科学合理的可持续设计,全面提升项目的经济效益、环境效益、社会效益。系统的可持续设计应包括以下几方面内容。
1.节约利用资源、能源的设计。设计方案应考虑利用项目所在地的自然条件和资源,因地制宜,并设法提高建设项目能源资源使用效率。节能设计方案应包括建筑物中空调和供热两个系统的节能设计。建筑护结构的保温、隔热性能的设计;节电设备系统的设计;太阳能、地热能、风能、生物能等可再生能源利用系统设计。设计中还要尽量使建筑物采用自然通风和天然采光,减少空调照明用电。设计中尽量选用可再生的建筑材料,减少不可再生资源的消耗,集约利用土地,设计节水设备和水循环利用系统等节水措施。对建筑物建造和拆除过程中废弃物回收利用进行预先设计。
2.环保绿化,防治污染,提高使用者舒适度的设计。设计中应使室内外的绿化美观自然。注意使项目中的自然生态系统与周边的生态系统和谐共生。设计采用环保技术防治项目建设和运营过程中的各种污染。建筑材料选择上多使用绿色环保建材。通过提高室内光、热、声方面的环境品质,提高使用者舒适度的个性化和人性化的设计。
3.历史人文环境及交通便捷性的设计。项目的建筑风格应与周边环境和谐统一,保持社会、历史、人文景观的连续性。考虑已有交通基础设施情况,提高项目使用者的便利性。
4.综合优化设计。在建筑项目系统中综合考虑节能环保、污染防治、使用者舒适度、绿化、交通,外观等各方面情况,整体优化设计方案,结合项目周边自然―经济―社会环境,考虑建筑物长期使用可能遇到的问题,综合分析进行系统可持续性的设计。
这样以可持续发展为理念的建筑设计,在保证建筑使用者获得健康、舒适、美观的建筑的同时,最大化的节约能源和保护环境,使项目建成后能更好融入当地已有的自然―经济―社会环境,显著提高了项目的环境效益,经济效益和社会效益。{4}
(三)施工阶段的精益建造
精益建造是精益生产管理方法在建筑生产中的运用,它是从建筑生产的基本特征出发,在建筑产品生产的全过程中,在保证质量、工期最短、资源消耗最少的条件下,最大限度为客户创造价值。依据精益生产方法的目标与可持续发展理念一致的原则。精益建造的管理方法主要如下:
1.拉动式准时化建造。拉动式(Pull)准时化(JIT)建造要求施工单位在项目建设期间从客户和市场需求出发,准时组织施工过程中的每个建造环节。在整个施工过程中,拉动式准时化建造要求每道工序都根据后道工序所要求的工作量,向前道工序提出工作要求和发出工作指令,工作要求包括后道工序需要的施工人员、建筑材料、机械设备、构件等,整个过程相当于由后工序向前工序,客户向建造商提出要求来进行建造,此外,拉动式准时化建造要求材料供应商能根据施工计划的要求,准时把需要数量的建材送到指定地点。
看板管理是实现拉动式准时化建造的技术措施,由看板来传递下道工序和向上道工序提出工作要求信息。随着信息技术在施工过程中的应用,整个工程进度、机械设备,施工人员,材料库存和使用情况,资金流,每日工作量都可以通过计算机输入施工系统数据库和信息平台,并通过信息平台和电子看板反映给管理人员,便于各级管理人员准确及时了解施工过程中实际情况,调整日工作量。信息平台和电子看板也是工序和部门之间信息共享和沟通的工具,有利于各部门、各工序实现施工的同步化、准时化。
2.施工柔性化。施工柔性化包括以下内容:施工企业制定工期计划时采取缓冲策略,以平衡业主变更、各分项工程工期变化造成的总工期变化;施工机械设备及其零部件数量根据工程规模和设备租赁市场情况弹性配置;施工人员数量按工作量和人力资源市场情况弹性配置。柔性化施工使企业快速灵活适应市场变化和工程工作量变化。
3.缩短各工序转换时间。精益建造要求尽量使各工序、各分项工程之间的转换时间趋向于零,转换涉及施工人员的相互转换,施工机械设备的相互转换和建筑材料的供应和转换等内容,如果是分包项目,还要注意各分包商之间以及分包商与总包商之间的高效协调和配合。通过减少各种资源在转换过程中的滞留,减少各种浪费,提高建造效率。
4.全面质量管理。全面质量管理强调使质量管理成为施工全过程中的自律行为。要求在保障机器设备、工具正常,材料质量的前提下,使施工人员成为质量管理的主体,通过落实质量责任,使施工人员自己采取检查、打分、记录、控制的方法,保证工序质量,一旦有质量问题,立即停工分析解决,减少质量缺陷带来的返工,维修工作,也减少了工序外的质检人员和工作。
5.并行工程。并行工程是指在建筑产品的设计和施工阶段,将客户,设计方,施工方,材料供应方,销售方等各方结合成团队,详细分析满足客户需求和项目全生命周期的各种信息,使施工和设计的工作流程整合,以最快速度生产出符合市场需求的建筑产品。设计方案给出后,材料供应商,施工单位,销售部门可在同一时间通过网络信息平台得到信息,使各方工作准备时间减少,从而缩短工期。设计过程和施工过程的整合,使设计和施工过程的并行,可大幅度缩短工期,提高工程质量,减少建造成本,提高建造效率。
由于在项目早期阶段形成了集合施工、设计等多专业人员的团队,创造了一个为共同目标工作的氛围,有利于利用集体智慧提前发现设计上的问题,减少设计失误和变更造成的损失,也使设计方案更具可建造性,有利于各方对生命周期预期会出现的各种变化作出提前准备。施工单位在施工过程中遇到设计不完善的问题,可随时反馈给设计单位,设计单位可以马上完善设计,避免了返工和窝工发生。
三、交付阶段
可持续发展理念指导下的建设项目的交付,要求房地产商或承包商在达到规定的质量、成本、工期的目标下完成工程项目,并在具备交付条件时交付业主,提高业主的满意度,防止不合理交付给各方带来的损失。交付过程中不隐瞒和欺骗业主关于建筑项目的重要信息。施工单位要与业主或客户建立良好的关系,保存业主或客户档案至数据库,便于运营阶段的维护工作和市场拓展。
四、运营和维护阶段
可持续理念指导下建设项目的运营和维护阶段的管理也必须考虑到项目的社会效益、经济效益、环境效益。
(一)物业管理
物业管理企业应制定并实施节水、节能、节材与绿化管理制度,尽量采用无公害的病虫害防治措施。建立严格的垃圾管理和保洁清洗制度,如生活垃圾的袋装化存放,设置密闭的垃圾容器。物业管理企业还必须树立以人为本的服务理念,主动参与项目的设计和施工阶段的工作,在利用各种技术和管理方式提升服务质量的同时,主动与客户保持沟通,为业主和客户创造安居乐业的工作环境。
(二)可持续性后评价
可持续性后评价是在建设项目运营和维护阶段,对项目及其所在地区社会环境、经济环境和自然生态环境影响进行评价和分析,目的在于全面、准确地为项目管理者决策提供实际情况的信息和数据资料,也为同类项目设计方案提供参考依据。有利于工程项目的管理和设计水平不断提高。它包括以下三方面内容。
1.项目的社会影响评价。内容主要有对项目对社会的科、教、文、卫事业的贡献程度和促进就业,改善交通,提高人口生活质量的程度等进行评价,目标是评价项目运营阶段的社会效益。
2.项目的经济效益评价。内容主要指对项目为所在地区创造经济效益,增加社会财富的程度,以及项目长期经济效益情况的评价。具体来讲主要有项目的经济净现值,经济内部收益率,项目的技术进步效益,项目生产技术的清洁性,项目对资源能源利用率等方面。
3.项目的自然环境影响评价。主要针对项目对所在地区自然生态环境影响,评价自然环境对项目的承载能力,对水体、土地、大气的影响,维持所在地区自然环境系统生态平衡情况,项目运营阶段对当地自然资源利用和开况,污染治理和废弃物处理等进行评价。
建设项目可持续性后评价的方法主要有专家打分法、费用效益分析法、AHP方法、模糊评价法和数理统计方法等。实际情况中,应当根据评价的重点、设计的指标和数据的情况综合运用各类方法,定性与定量相结合,确保评价结果的真实、准确、可靠。
五、拆除阶段
建筑工程项目在寿命终止时,面临着拆毁处理问题,这也是可持续发展战略实现的一个重要环节。拆除过程中要减少粉尘、噪音对环境的污染,注意工作安全,在建筑废弃物清运过程中也要尽量减少粉尘污染和遗撒对沿途和周边环境的影响。拆除过程中会产生大量废弃物,包括砖石、砼构配件、钢筋、碎石、玻璃、废弃设备机具和家具,废弃木材等。―在可持续发展理念的指引下,不能只从局部环境利益出发,只注重废弃物的转移和填埋,将其视为环境的累赘,而应将建筑废弃物视为一种可再生资源,应对废弃物进行分类、分级处理,对可以回收利用的材料,要尽可能回收利用,比如对玻璃和钢材的回收。对废弃的混凝土构件经过破碎、粉磨、煅烧后可生产水泥。形成“资源―产品―再生资源”的循环利用模式。
六、结论
笔者从可持续发展理念对项目建设者提出提高建设项目经济、社会、环境效益的角度入手,从前期策划阶段贯彻可持续发展理念,设计阶段采用可持续设计,施工阶段采用精益建造的方法,交付阶段的可持续交付,运营维护阶段以人为本的物业管理和可持续性后评价,拆除阶段的废弃物回收等,寻求在建设项目的全生命周期实现经济、社会、环境三种效益最大化的可持续建设方式。力求使建设项目成为促进全社会可持续发展目标实现的重要载体和推动力量。
参考文献:
1.苏振民.可持续发展条件下的建筑管理模式―建筑工程整体化的探讨[J].建筑经济,1998(11)
2.朱,牛志平.建设项目可持续性概念和后评价研究[J].建筑经济,2006(1)
3.周红,成虎,唐世海.可持续发展战略下大型公共工程项目的建设建筑经济[J].2006(1)
4.施骞.工程项目可持续设计的实施与管理的研究[J].土木工程学报,2009(9)
5.蒋书鸿,苏振民.精益建造:一种先进的建造体系[J].基建优化,2004(6)
6.邱光宇,刘荣桂,马志强.浅谈精益建设在施工管理中的运用[J].工业建筑,2006
7.朱宾梅,刘晓君,王智辉.基于精益建造下工程项目质量、成本、工期三要素管理的新思维[J].建筑经济,2007(11)
8.闵永慧,苏振民.精益建造的优越性分析[J].经济师,2006(10)
9.张璞,苏振民.基于并行工程的房地产开发模式[J].基建优化,2005(6)
10.杨昌,冯玉强,董多.绿色建筑供应链运作参考模型[J].四川建筑科学研究2006(12)
11.施骞,工程项目可持续建设与管理[M].上海:同济大学出版社,2007
12.郝建丽,陈顺甜,吴海燕,刘贵文,香港建筑废弃物的管理概况[J].重庆环境科学,2003(12)
13.孙向远.建材工业利用废弃物技术标准体系[M].北京:中国建材工业出版社,2010(3)
关键词:绿色建筑;可持续发展
前言:
我国正处于工业化和城镇化的加速发展阶段,现有建筑面积400多亿平方米,预计在今后30年内,还要建设400亿平方米的新建筑,建筑行业资源消耗巨大建筑物在建造和使用过程中,需要消耗大量的自然资源,同时增加环境负荷。我国的消费增长速度惊人,资源利用及再生率也远低于发达国家。我国各地区在气候、地理环境、自然资源、经济社会发展水平与民俗方面都存在巨大差异。而因此因地制宜发展绿色建筑,实现可持续发展是一项意义重大而又紧迫的任务。
1.绿色建筑可持续发展的理念
1.1绿色建筑的概念
所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶 绿色建筑花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
1.2可持续建筑的原则
一是处理好建筑与所在地生态环境的协调关系,因地制宜,积极适应建筑物所在地的环境条件,保持当地的文化和传统。尽量采用适合当地产业,设备、材料和劳动力水准的技术。 通过适当新技术、新工艺、新理念实现绿色建筑低能耗、低使用成本、高舒适性等指标。
二是从环境和资源出发,通过全寿命整体绿色设计,应用经济可行的各种技术和建筑材料,构筑建筑全寿命周期的绿色建筑体系。在建筑设计中体现了建筑在长期使用过程中使用功能的弹性原则,即建筑功能在其使用寿命中具有可变性和对未来具有适应性。建设过程中保护自然资源,追求质量。
归结到一点,就是设计和建设过程中运用系统,全面和发展的观点来审视和对待建筑环境、资源、环境影响和人类的协调发展,使建筑在其使用寿命中能与人类的要求和环境变迁完美地结合起来。
2.绿色建筑可持续发展的必要性
首先,我国的城市发展十分迅速,建筑规模日益扩大,每年有15亿平方米的强大的市场需求。我国能源短缺,人均资源占有量严重不足,但同时,我国的能源消耗又是相当巨大,建筑单位住房面积的采暖、建材消耗显著较高,此外,建筑需求、建筑活动和相对落后的建筑思想理念之间的矛盾十分突出,因此建筑业实行绿色可持续发展在我国的可持续发展战略中具有必要性和紧迫性。
其次,绿色可持续发展的观念已经日渐深入人心,人们越来越看重建筑与生态环境的协调,对改善居住条件、工作条件和环境条件的要求越来越高,绿色可持续发展的观点对建筑业进行更新显的越来越紧迫。
第三,我国绿色建筑已经进入规模化发展时代,“十二五”期间,计划完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。绿色可持续发展是建筑业的发展方向。
第四,随着人口膨胀的抑制,建筑大量新建的趋势将得到缓和,而建筑改造、完善、更新的矛盾将日益突出,而这些正是绿色建筑的方向。因此,应对建筑业的新形势,需要绿色建筑。
3.绿色建筑业可持续发展中存在的问题
目前我国对绿色可持续建筑的探索仍存在一些问题,主要表现在:
3.1缺乏绿色可持续发展意识,这是当前我国绿色可持续建筑探索面临的主要困境之一。当前,我国的建筑业开发无序发展,规划不合理,导致土地资源的大量浪费闲置和国有资产的大量流失。我国的土地资源十分稀缺,但是浪费却十分严重。此外,我国房地产业科技含量低,科技对房地产业发展的推动作用很弱,标准化体系尚未形成,房地产建设和使用过程中资源浪费严重更为重要的是,我国很多地方政府大搞拆迁工程,将很多还没有达到经济寿命期限的房屋拆毁,重新建设, 不仅浪费了大量的资源,而且也引起了拆迁安置的种种社会问题。还有一个重要的问题就是二次装修,刚刚建好的新房子,居民入住时,都要进行装修,拆除、废弃尚未使用过的建筑构件、设备和管线,造成了极大的材料、人工和经济浪费,甚至对房屋安全造成隐患。
3.2把绿色建筑、生态建筑的思想当成一种风格和形式来追求, 强调形式重过其实质和内容。具体有两种表现形式: 第一种表现是突出建筑形式和风格的外在表达。第二种表现是重做事的形式甚于过程与实质。
3.3绿色建筑适当增加的成本和绿色技术的应用。其效益需在较长时间的使用中体现,追求利润最大化的房地产企业,往往在心理上有远离绿色建筑的理念。
3.4在建筑规划设计、施工、运行维护和拆除或再使用的全寿命过程中考虑不够,没有能够没有考虑资源和能源的有效利用,污染的减少,资源和生态环境的保护。很多人对环境和经济发展问题漠不关心。
4.绿色建筑可持续发展的对策探析
4.1国家、各级政府对绿色建筑的重视
2004年9月建设部 “全国绿色建筑创新奖”的启动标志着我国的绿色建筑发展进入了全面发展阶段。2006年,住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》。
2007年8月,住房和城乡建设部又出台了《绿色建筑评价技术细则(试行)》和《绿色建筑评价标识管理办法》,逐步完善适合中国国情的绿色建筑评价体系。
2012 年5月国家财政部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》
2013年1月6日,国务院提出"十二五"期间完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。同时还对"十二五"期间绿色建筑的方案、政策支持等予以明确。绿色建筑是大势所趋。
4.2建筑过程各环节充分考虑绿色可持续发展要求
设计环节要提高设计人员的意识,把绿色环保节能低碳的理念贯彻到具体的设计活动中,注意从节约资源的角度出发选用建材,尽量采用可再生材料,不使用能源、资源消耗大、污染严重的产品。施工阶段,对施工方法进行环境负荷评定,逐步建立建筑与地球环境的良性循环机制。
4.3发展绿色建筑循环经济
首先,培养人们循环经济意识,使大家认识到绿色建筑发展循环经济的必要性, 接受资源循环利用这种发展的新模式, 培养循环经济的意识。
其次制定配套法规制度,完善我国绿色建筑发展循环经济的法制保障体系。
第三,加快技术引进,引进先进的设计技术、施工技术以及资源综合利用技术, 在引进的基础上,结合我国国情,研究资源节约技术、替代技术、重复利用技术以及资源化技术等,为绿色建筑安全、合理和可靠地利用循环经济提供技术保障。第四,国家应充分利用经济手段来促进绿色建筑发展循环经济。此外,还要健全运作体系,保证建筑过程的各个阶段密切配合,达到节约资源、保护环境的目的。
4.4建材生产企业的可持续发展
实际上对生态平衡造成破坏和大量耗能集中在钢铁工业和水泥工业这两个关键过程,只有采取合理的对策和适当的措施,绿色建筑才可以走上良性循环的可持续发展之路。
首先,混凝土工业可以大量使用工业废渣,帮助消化其它工业废料,积极发展高性能混凝土,提高混凝土耐久性,推广预拌混凝土应用技术,鼓励使用商品混凝土,重视建筑垃圾回收,扩大再生利用途径和范围。其次,水泥工业的可持续发展就是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。同时,随着科技迅速发展和传统资源匮乏,寻求价廉、安全且对环境破坏较小的材料来替代传统建筑材料也是必不可少的。建筑用钢推行高强度,减少单方用钢量。
4.5建立绿色建筑评价体系
实行准入制度,从根本上杜绝非绿色不可持续的项目的混入;根据我国国情和各城市的特点制定评价指标,坚持由简单到细致的原则,循序渐进的建立评价机制,同时坚持开放性和发展性,建立评价基准,因地制宜制定评价基准及权重系数,准确地反应影响当地绿色建筑发展的主要因素,更好地保护当地的环境。坚持阶段性的原则,对其设计、竣工、实际运营、后期管理等进行跟踪评定,还要建立评价约束机制,防治作弊行为的发生。大力推广绿色建筑的标识,通过对建筑的节能、节水、节地、节材和室内环境的具体性能进行实测,给出数据,规定对生态环境的保障。把绿色建筑从绿色建筑一个简单的概念变成定量化的检测标准,把绿色建筑的落实到实处。
结束语
引言
随着中国经济的快速发展,人民的物质生活的追求不断提高的同时,人类对生态环境等自然资源的破坏也急剧加速,为了解决对自然资源的持续性破坏政府提出可持续发展战略。可持续发展就是既要满足现在的发展而又不破坏子孙后代的发展。建筑行业的发展消耗了大量的自然资源,在未来建筑行业的发展必须走可持续发展道路,建筑的可持续发展涉及到生态的可持续发展、社会的可持续发展。对于一栋居住建筑物需要考虑内外环境的可持续发展、建筑材料的可持续发展和结构形式的可持续发展。从而使建筑能够被长期、可持续改造,使健筑物的安全性、牢固度与稳定性得到有效保证。
1.建筑行业实现可持续性发展的重要性
一栋建筑物的建成需要占用土地、水、砂、石、钢筋等资源,而在这些建材的生产加加工制作安装过程中会产生大量的废渣、废水、废气、灰尘等大量的污染物,又对周边的自然环境造成二次及持续性的污染;而大规模的建设将对原生态地理环境造成破坏,由于占用耕地、林地、水源导致原有生存环境受到不可逆的冲击,使生存条件进一步恶化。数据显示,我国人均土地面积仅为世界平均水平的33%,水资源仅为世界人均占有量的25%,但能源的消耗却是发达国家的3-4倍。而传统的建筑消耗的能源占总能消耗的50%。从2008年来,我国的房地产发展迅猛,每年新建房屋面积20亿平方米,大部分都是非节能性建筑,不仅消耗大量自然能源,而且严重地污染环境,这使建筑成为影响生态环境,威胁人类可持续发展的因素之一。面对当前急剧恶化的环境,必须痛定思痛的来思索建筑行业的可持续发展战略。
2.居民建筑行业的迅猛发展背后的问题
合格的建筑师在做住宅类建筑设计之前,必须要对居住者进行调查研究,了解他们属于什么阶层,收入多少,生活习性怎样,从而制定住宅单元的设计方案,当前,建筑设计还存在着一些问题,如:
(1)小面积建筑采用跃式形式:国内有些设计为了追求时尚和气派在多层、高层的住宅建筑中采用跃式,没有考虑建筑的实用性和安全性,并且在户内设跃层楼梯不利于老人及儿童上下使用, 且楼梯要占用一定的房间面积,对于面积不大的套型住宅更加不适用,而且用于室内的楼梯设计不合理,踏步高宽比不满足规范,严重存在安全隐患。
(2)仿照外国建筑形式:一些地区住宅外观仿照欧式建筑风格,过于装饰一些华而不实的欧式风格,甚者在顶部多做几层高没什么使用功能的穹顶,另外目前有些现代建筑设计还不到位,造成人们对现代建筑的概念和认识不足。欧式建筑施工难度大,图纸复杂,施工的时候盲目的拼凑,缺乏专业施工,导致建筑效果不良。
(3)实用性空间欠缺:一些建筑设计的理念过于追求大气却忽略了建筑本身的最基本功能,导致一些空间缺乏利用或无法利用等情况,这对整个建筑设计行业也是挑战,考虑到目前的经济水平,要适应于现在的新的市场需求,在今后的住宅设计中应当减少不合理的浪费,增加储物空间,让住宅类建筑更加的舒适,更符合用户的要求。
(4)舒适性欠缺:社会的发展给人民带来了财富,物质的极大丰富促使人们对生活质量、舒适度有很高的要求,而住宅建筑与人民是息息相关的,对建筑物的设计是否合理,是否能够达到人民的舒适度是人们最直接的体验,而有些建筑设计尤其是农村的住宅设计的缺乏和缺陷,使建成后的住宅完全不满足自身的要求,使舒适度大大折扣,而且也充满了建筑的不安全因素。
(5)增强住宅的可变性、使用性及隐私性:有些建筑设计为了追求大开间导致结构设计中出现很多的承重墙体,使住宅的可变性降低;在使用性上,没有做针对性的市场调研,不知道客户需要什么导致使用性的下降;家庭隐私也相当重要,有些设计完全不考虑住宅的隐私。
3.居住建筑可持续发展的设计构思
可持续发展的居住建筑在设计时考虑的以下几个方面:与周边环境的融合、建筑节能技术的应用、建筑的循环再生、舒适性与可变性结合的室内环境、融入民族文化与地域文化的人文环境等。从而建立方便、共存、和谐、可持续发展的人类居住环境。
(1)居民建筑内外环境的可持续发展
建筑物本身应该与外部环境协调共存,要适应并且不破坏地方的生态,协调现在居住建筑与生态的关系,保护并合理利用一切自然资源与能源,使人、自然、环境融为一体,互惠共生。
(2)居民建筑室内环境的可持续发展
建筑的内部环境应当与外部环境保持协调发展,利用外部环境提高内部环境大大增加居住的舒适性,在设计中应当充分利用采光、通风换气,利用设计手段使建筑物能过获得良好的采光及通风的条件。在总体的建筑规划时,考虑建筑区域的风资源、光资源;在室内设计中,考虑对流,穿堂风的运用,对不同的居住人群做适应的室内设计,达到室内全明设计,无暗窗暗格,厨房多采用L型及H型的布置等设计手法。
建筑材料的可持续发展
建筑材料的能源消耗在建筑物中占很大的比重,如砂、石、水泥的生产不但破坏生态环境而且在加工过程中会产生大量的灰尘,污染大气;市场上使用的粘土砖造成大面积耕地面积的破坏。所以建筑材料的设计必须采用可持续发展。目前其他国家已经建成了许多可持续建筑,根据他们的经验提出一些设计的方法。
(4)结构形式的可持续发展
一般建筑的设计使用寿命年限为50年,但很多建筑达不到50年甚至不到30年就被拆除,大大浪费了自然资源;如何做到百年建筑也是设计师们所追求的目标,所以考虑以上两点对建筑的结构形式的设计有必要采用可持续发展来减少对资源的破坏及浪费和建筑物的延续性。具体的设计方法如下:
①结构采用骨架体与填充体。结构的采用承重体系成为骨架体,结构内部分割的体系成为填充体不承担承重可以拆除和替换,为不同的居住人群提供室内的可变性,增加舒适性,为了能做到百年建筑,结构的骨架体构件采用可替换性构件来对建筑进行维护。②建筑的结构体形力求简洁,减小建筑体量,门窗满足多种室内布置的需求;管道井、楼梯、卫生间等采用集中布置,加大灵活度。
总结
摘要:可持续发展是人类繁衍和生存的保证,是人类在开展各类活动中必须考虑的因素。作为人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一,土木工程和建筑工程活动同样也要考虑可持续发展。
关键词:土木工程;建筑工程;可持续发展;措施
可持续发展是世界各国正确处理协调人口、资源、环境与经济间相互关系的共同发展战略,是人类求得生存和发展的唯一途径。作为消耗资源较多的两种人类活动,土木工程和建筑工程必须遵守可持续发的规律和要求。
一、土木工程的可持续发展
1.土木工程材料的可持续发展。随着时代的进步和经济的发展,如何使地球上的有限资源得到有效地利用,使人类工作与生存空间得到全面改善及迅速扩大,是人们必须正视的问题。未来土木工程材料在原材料、生产工艺、性能及产品形式诸方面均将面临可持续发展和人类文明进步的严酷挑战,开展生态建材产品的开发、生产和应用以及人居生态环境的优化设计成了人们关注的热点。生态建材的未来发展主要体现在采用新技术促使传统建材自主创新、不断研制开发系列生态建材两个方面。
2.土木工程设计阶段的可持续发展。1)初步设计阶段。规划设计时须结合当地生态、地理、人文环境特征,收集有关气候、水资源等资料,最大限度地提高能源和材料的使用效率,做到可持续发展。2)技术设计阶段的可持续发展。技术设计阶段的主要工作是协调好各有关工种之间的关系,使各工种之间能够密切配合,编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件。3)施工图设计阶段的可持续发展。该阶段的可持续发展问题值得进行深入研究,如及时对现行规范进行统筹修订、研究开发优化设计软件并积极开展优化设计使工程结构真正达到“安全、经济”等等,均是施工图设计阶段可持续发展战略所要做的工作。
3.土木工程施工阶段的可持续发展。在土木工程施工过程中,会给生态系统带来一定的破坏和影响,因此要在土木工程业中落实可持续发展思想,这对可持续发展战略的实现具有重要意义。因此我们提出了绿色施工,绿色施工涉及到与可持续发展密切相关的生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济发展问题,实施绿色施工是可持续发展思想在工程施工阶段的应用,对促进土木工程行业的可持续发展具有重要意义。提高人们的绿色施工意识、解决经济、建立和完善法规制度体系和评价体系,是促进绿色施工的必要措施。随着可持续发展战略的进一步实施,实施绿色施工将成为社会进步的必然选择。
4.土木工程使用阶段与拆除阶段的可持续发展。土木工程使用与拆除阶段具体措施:降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养,延长结构的使用年限、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响,对拆除废弃物进行综合利用,对于土木工程可持续发展战略来说,具有明显而深远的意义。
二、建筑工程的可持续发展
1.基础施工中避免污染,节约资源。基坑的围护尽量采用可回收利用的钢板桩,不仅钢板桩密封效果好,而且可节约资源。沉预制桩尽量采用震动沉桩,避免柴油锤的空气和噪音污染。在深基础中,尽量设计成现场灌注桩,可避免预制桩的接桩和截桩所造成的材料浪费,还可减少配筋,做到尽量节约资源。
2.混凝土施工中避免污染,减少浪费。在受力钢筋的连接中,尽量采用目前技术已经比较成熟的机械连接,机械连接可以避免传统焊接的明火、空气的污染,而且操作方便、安全、连接可靠。混凝土投料中的投料顺序,要注意将水泥夹在骨料之间,避免水泥灰扬尘,造成环境的污染。尽量采用商品混凝土和商品砂浆,可减少砂石现场散堆放、倒放等造成的损失达5%-7%,节约水泥10%。混凝土的养护尽量采用太阳能、洒水等自然养护,以节约能源。
3.尽量避免工人偷工造成质量问题和浪费。公路是由路基和路面组成,路面则是由面层、基层、底基层组成,为了节省材料、降低费用,我们往往作成几个面层和几个基层,而工人有时工作不负责任,想到反正上面还有几层,因此不认真施工,不仅造成公路的质量问题,还加大了上层好料,造成浪费、提高了费用。内外墙粉刷也会出现这样的问题,应该教育工人尽量避免。我们应该大力推行每一次施工到位,减少耗材、耗能和环境污染。
4.加强废弃砖瓦的再生利用。现阶段,砖混结构在城市老建筑和小城镇建筑中还比较常见,这些砖混结构的建筑报废后,会产生大量废弃砖瓦,可将其再次利用到建筑工程中。在废弃混凝土公路的处理上,我们目前进口的设备“平地王”,可将废弃的公路的混凝土破碎成大小均匀(约2-3cm)的颗粒,重新利用其作为混凝土的骨料使用,这就是国外推行的公路路面再生和废旧材料的利用,既去掉了破碎的混凝土路面,减少了污染,又利用了废料,节约了资源,可谓一举两得,
5.加强施工现场管理。在施工现场,应该全面加强对工程物资和堆放物资的仓库的管理,避免优材劣用、长材短用、大材小用等不合理现象,尽量就地取材,减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费,加强施工组织管理,使建筑垃圾产生量占建筑材料总用量的比例尽可能降低,工地还要重点加强对沥青池和石灰熟化池的管理,减少空气污染。
三、结束语
土木工程与建筑工程施工的可持续发展是一个相当漫长的历史过程,在实施可持续发展的过程中,需要技术与经济的全面支持,这就要求我们要充分利用国际国内两种资源和两个市场,在引进国外可持续发展技术的同时,发展我国土木、建筑施工领域可持续发展的新技术、新材料、新设备和新工艺,工程机动车污染控制技术,建筑垃圾处理处置、废弃物的再生与利用及资源化利用技术与装备等等,来加快我国可持续发展战略的步伐。
参考文献:
[1]李磊.二十一世纪土木工程发展探索[J].当代建设,2002(02).
[2]吕志涛.新世纪的土木工程与可持续发展[J].江苏建筑,2000(04).
[3]席培胜.论土木工程的可持续发展[J].当代建设,2000(03).
[4]陈晓红,李惠强,李华.实现可持续建筑的几点思考[J].工业建筑,2006(7):53-54.
关键词:工业建筑;可持续性设计
中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
1、工业建筑的可持续性发展趋势
1.1生态化趋势
未来的新世纪是一个注重生态、环保,追求人、自然、科技整体协调发展的社会。传统的粗放型工业生产对城市和自然造成的环境污染、生态恶化的负面影响正在逐步的得到遏制。目前对工业建筑的各种生态化建筑的探讨,已从建筑物理论的研究深人到建筑设计的创作中来,并与新建筑形式创造性结合在一起。对于工业建筑的城市环境设计、节能、节地、环境保护、防止污染等问题给予了极大重视,在实践中得到应用。面向新世纪,运用生态学中的共生与再生原则,结合自然并具有良好生态循环面,将是工业建筑的发展方向之一。
1.2节能化趋势
节能是可持续发展工业建筑的一个最普遍、最明显的特征。它包括两个方面,一是指建筑营运的低能耗;二是指建造工业建筑(包括建筑材料)过程本身的低能耗,要做到这两点,首先要求参与建设的各方面有较强烈的节能意识,还需要认识到工业建筑节能设计是包括工艺、建筑、暖通、电力、给排水等多个专业的综合性课题,这就要求各有关专业密切配合,运用整体的设计力量来获取节能的成果。同时还可以利用太阳能、自然采光及新产品来实现工业建筑的节能。
1.3洁净化趋势
工业建筑在生产和使用的过程中会产生废弃污染物,我们需要通过合理设计尽量减少废弃污染物的排放并设置废弃物的处理和回收利用系统,以实现无污染,从而保护环境,达到可持续化发展的目的。如在发达国家已对工业建筑实施了被称为“3 R”,指标的措施,“3R”是英文中Reduce(节能与减少环境负面影响)、Reuse(重新使用)、Recycle(循环)的缩写。采取“3R”指标,是工业建筑可持续发展的重要措施,它强调对建设用地、建筑材料采暖空调等资源、能源的节约、循环使用,其中最重要的是循环、再生使用。
1.4与环境的和谐化趋势
当今是个追求和谐发展的时代,工业建筑在进行设计时应考虑自然、人文、社会、经济等因素,超越单一的节能或纯技术的概念,寻求工业建筑的人工环境与自然环境的和谐、平衡。
2、工业建筑的可持续性设计
工业建筑要想达到可持续发展,主要还是通过技术手法(如采用新材料、新技术等)和设计手法(如合理的用地、建筑布局等)来实现。
2.1技术手法
未来工业建筑发展的主流是“大”(大跨度、大面积、大空间、大体量),“高”(多层,高层空间),“轻”(轻型结构,轻质材料,轻巧造型),这将对可持续性设计提供更广阔的空间。在建材的选用上,可采用钢材、金属装饰板、金属吊顶、玻璃等可重复利用的材料,同时不断发掘新材料。在技术上,利用太阳能和地热以及工艺产生的余热,收集雨水净化处理循环使用,处理工艺废水等技术手段,防止环境污染来实现可持续发展。将多种材料与技术手段综合运用,实现更有效地利用资源和能源,满足技术的有效性和生态的可持续发展、建造“负责任的”,具有生态环境意识的工业建筑。如上海大众有限公司汽车工厂的设计中。厂房大门选用保温的提升门,窗选用密闭性高的铝合金窗。质控中心及大餐厅的玻璃幕墙,采光顶均设置了现代而美观的遮阳帘,遮阳帘不仅降低了夏日的能耗,并为室内环境增添了美感,夏冬二季带来了不同的内外空间视觉效果。质控中心大空间内不同功能的区域选用了不同空调系统,有的小空间封闭起来以降低能耗,有特殊需要恒温恒湿的生产部位,如车间内的三坐标测量室,采用了新型保温材料挤塑聚乙烯泡沫板进行保温处理。因清洁要求,车间内开窗面积较少,但在屋面上设置了采光带及排烟窗。由于顶部采光效率远大于侧窗,所以车间大环境不感灰暗压抑,人工照明主要针对局部照明即可,因而降低了照明的能耗。
2.2设计手法
这里的设计手法主要指采用合理的用地、建筑布局,与绿化相结合,达到可持续发展的目的。
(1)厂区建设与城市规划
工业建筑与城市环境是建立在一个统一的生态系统、社会系统和景观系统之中,所以在进行工业建筑设计中不应忽视与城市在气象环境、景观环境自然环境、地理环境、社会环境的方面的协调关系。应做到规划选址合理,顺应气候条件等。现代城市规划已有了明确的工业区划分,也是考虑到了生态因素。与创建生态城市相符,走可持续发展的道路。
(2)厂区内部建筑与环境设计
厂区内部可以看成一个小的系统,其中公共设施应合理布置,集中管理,降低发生危害环境的可能性。同时利用自然条件,合理布置,通过集中绿化和散落植被的消毒、降尘、消音作用,减少有害物质对环境的影响一方面利用建筑群落的屏障距离,另一方面通过合理绿化,设置防护距离,减轻危害程度。除丰富主体厂房建筑外,在经济可能的条件下,尽量借助厂前区广场、雕塑小品、纪念标志、水景、喷泉、绿化等环境艺术处理手法,结合自然地形,综合运用,营造人性化的生产环境,提升整个厂区的环境品质。
(3)建筑内部空间与环境设计
工业建筑内部是工作人员直接活动的场所,而在工业生产过程中散发的各种有害物,如粉尘、有害蒸汽和气体以及余热和余湿等,如果不加控制,会使室内和室外的空气环境受到污染和破坏,对人们的身体健康造成危害。另外,空气中悬浮污染物包括粉尘、烟雾、微生物及花粉,在危害工作人员身体健康的同时,也会影响正常的生产过程。国外当代工业建筑已有将部分绿化引人室内(甚至水景),调节空气的同时也能美化环境,值得我们研究与借鉴。
同时要综合考虑节能、生态、今后改扩建的要求,尽量采用模数、经济合理的柱网尺寸,减少施工建造中的三材用量和控制混凝上中CO2等不良物质的排放,提高室内环境品质。
3、旧工业建筑的改造
建筑并不是一次性的易耗品,某些建筑往往因为经济发展、技术更新等原因,落后于时代需求,成为“旧工业建筑”,但这些“旧工业建筑”的建筑质量还能满足其他用途。建筑材料的生产耗费了大量能源,这些能源大部分以另一种形式转移到建筑材料中去,所以建筑材料蕴含能量且应当得到再利用,使其真正达到实际使用周期。因此,以可持续发展的态度,对待因时代变迁而出现的众多旧工业建筑,重视对其进行改造和再利用,已成为现代建筑师的一个基本观点。HHS规划与建筑事务所设计改建的哈姆创业中心位于德国北部的鲁尔工业区,是在已废弃的工业基地上建造的。工业区中,原来被重工业污染的地面采用有组织的大面积排水设施加以清洗,使新建筑不受被废气、废液污染的土壤的影响,新建筑中还使用了大量拆卸留下的旧建筑材料。屋顶的构造也充分体现了生态和经济的原则,木结构体系的筒型屋顶采用了简单模式化加工、系列化建造,屋顶防水层上种植绿色植被,大量的雨水可以渗透入植被层,多余的雨水可以引用作卫生间用水。
结语
可持续性建筑将成为21世纪建筑的主要发展方向,对于工业建筑设计,我们同样应沿此思路发展下去,在改变以往工业建筑单调形式的同时,创造出与自然更加和谐的建筑,达到可持续发展的目的。
参考文献:
[1] 周曦,李湛东.生态设计新论〔M〕南京:东南大学出版社,2003