綠色建筑基本要素范文
時(shí)間:2023-11-28 18:35:05
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篇1
關(guān)鍵詞:綠色建筑; BIM技術(shù); 生態(tài)環(huán)境; 資源與環(huán)境; 可持續(xù)發(fā)展
Abstract: Focused on green building design is to strive for the harmonious development between the human life and ecological environment. The application of BIM technology in green building are analyzed from the design perspective in this paper. In the field of green building, BIM shows its advantage of strong assistance design, which provides a powerful digital support for the feasibility analysis and designof green building.
Key words: green building; BIM technology; ecological environment; resources and environment; sustainable development
中圖分類號(hào):X171.1當(dāng)今社會(huì),全球人口的迅速增加,經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,高碳能源使用總量也急劇增加,自然資源消耗巨大,不可再生能源、淡水、天然材料,耕地等正走向枯竭,溫室氣體的排放量也大幅增加,導(dǎo)致全球性的氣候變暖,全人類的賴以生存生態(tài)環(huán)境受到威脅。建筑活動(dòng)是人類對(duì)自然資源、環(huán)境影響最大的活動(dòng)之一。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,建筑活動(dòng)使用了人類所使用的自然資源總量的40%,能源總量的40%,而造成的建筑垃圾也占人類活動(dòng)產(chǎn)生的垃圾總量的40%。在中國(guó),城市碳排放的60%來(lái)源于建筑,房地產(chǎn)行業(yè)更是傳統(tǒng)能耗大戶。中國(guó)擁有世界上最大的建筑市場(chǎng),全國(guó)建筑總面積已經(jīng)超過(guò)400億平方米,我國(guó)單位面積建筑的能耗相對(duì)比較高,而且今后我國(guó)每年新增建筑面積將達(dá)到16-20億平方米,到2020年將新增建筑面積近200億平方米。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高,中國(guó)建筑能耗還將持續(xù)增加,并將成為未來(lái)20年能源消費(fèi)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)于2007年的第四次評(píng)估報(bào)告指出,發(fā)展綠色建筑不但可以節(jié)約能源、減少溫室氣體排放,還可以節(jié)省有關(guān)能源的投資、提高系統(tǒng)的可靠性和保障能源安全、減少貧困、改善當(dāng)?shù)睾徒ㄖh(huán)境質(zhì)量、提高居住者工作效率和健康水平、創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)、帶動(dòng)就業(yè)等等,因此,推進(jìn)建筑節(jié)能和綠色建筑發(fā)展不僅是應(yīng)對(duì)氣候變化的要求,而且對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展具有重要意義。
綠色建筑作為一個(gè)兼顧環(huán)境關(guān)注與舒適健康的研究體系,越來(lái)越受到大家的關(guān)注,成為當(dāng)今世界建筑發(fā)展的重要方向.世界上已有26個(gè)國(guó)家或地區(qū)推出了建筑節(jié)能綠色建筑的概念(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))。中國(guó)也于2006年6月1日頒布實(shí)施了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50378-2006). “十二五”規(guī)劃《綱要》中把“綠色創(chuàng)新、低碳發(fā)展”作為中國(guó)未來(lái)五年發(fā)展中一個(gè)非常重要的命題, 積極應(yīng)對(duì)氣候變化和推進(jìn)綠色低碳發(fā)展成為重要的政策導(dǎo)向。推進(jìn)建筑節(jié)能和綠色建筑的發(fā)展,不但對(duì)中國(guó)2020年實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)具有關(guān)鍵性的作用,對(duì)全球應(yīng)對(duì)氣候變化工作也有重要的影響。
綠色建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材),推廣使用可再生能源,保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供舒適、健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。實(shí)現(xiàn)建筑的“綠色“,要體現(xiàn)在建設(shè)的全過(guò)程,而不僅僅是中間某個(gè)環(huán)節(jié)。一個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)開(kāi)始,先是規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì),有了設(shè)計(jì)才開(kāi)始建造,施工,接下來(lái)是使用管理,而當(dāng)建筑到了一定使用年限,或者某些設(shè)備到了一定壽命周期,就要回收利用或再循環(huán)利用。這個(gè)過(guò)程中設(shè)計(jì)是精髓。要實(shí)現(xiàn)綠色建筑,從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,必須要抓住建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)這個(gè)基本環(huán)節(jié)。建筑的綠色可持續(xù)發(fā)展,是在新形勢(shì)下,對(duì)建筑師和規(guī)劃師提出挑戰(zhàn)。建筑師和規(guī)劃師在設(shè)計(jì)中要更加全面系統(tǒng)的考慮綠色建筑、可持續(xù)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。
只有建筑師從設(shè)計(jì)初期就有可持續(xù)的設(shè)計(jì)觀,才可能真正設(shè)計(jì)出可持續(xù)性的綠色建筑。但是當(dāng)今建筑的復(fù)雜程度已經(jīng)大大超過(guò)了僅憑建筑師主觀判斷或者經(jīng)驗(yàn)就可以把握的程度。這就需要憑借先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算和實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)模擬,來(lái)進(jìn)行建筑物理環(huán)境性能分析,實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)。此時(shí),整合了大量建筑信息的模型技術(shù)-BIM應(yīng)運(yùn)而生, 給設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)良好的輔助設(shè)計(jì)工具。通過(guò)相應(yīng)的BIM應(yīng)用軟件,創(chuàng)建簡(jiǎn)單的建筑信息模型,建筑師隨時(shí)可以方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建筑物理環(huán)境性能分析,得到的分析結(jié)果可以幫助建筑師對(duì)方案作出合理的調(diào)整。憑借在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的出色表現(xiàn),BIM已被明確寫(xiě)入建筑發(fā)展“十二五”規(guī)劃,政府、行業(yè)協(xié)會(huì)以及各設(shè)計(jì)企業(yè)都非常支持與響應(yīng)BIM在行業(yè)內(nèi)的普及與應(yīng)用。
目前,比較成熟的主流BIM軟件主要有Autodesk建筑設(shè)計(jì)軟件Revit Architecture、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件Revit Structure、水暖電設(shè)備設(shè)計(jì)軟件Revit MEP等Revit系列軟件、土木與基礎(chǔ)設(shè)施軟件civil3D、施工項(xiàng)目管理軟件NavisWorks,Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley Microstation TriFoma等等。
綠色建筑強(qiáng)調(diào)“四節(jié)二環(huán)?!薄K^“四節(jié)”,即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材;所謂“二環(huán)?!?,第一是對(duì)外部的生態(tài)環(huán)境保護(hù),對(duì)大自然最低的干擾,第二是對(duì)室內(nèi)環(huán)境保護(hù),增進(jìn)居住人的健康。我國(guó)目前所實(shí)行的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為住宅建筑與公共建筑,住宅建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要包括以下幾方面:1、節(jié)地與室外環(huán)境。2、節(jié)能與能源利用。3、節(jié)水與水資源利用4、節(jié)材與材料資源利用。5、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。6、運(yùn)營(yíng)管理。這六個(gè)方面涉及到綠色建筑設(shè)計(jì)的條文有五條。這幾年條,實(shí)際也是實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)考慮問(wèn)題。
下邊我按這五個(gè)方面,談一談,bim在這方面的應(yīng)用
節(jié)地與室外環(huán)境
篇2
關(guān)鍵詞:可持續(xù)性、十項(xiàng)全能、能量平衡
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
可持續(xù)發(fā)展作為一種全新的發(fā)展模式和發(fā)展戰(zhàn)略的概念,已經(jīng)為世人普遍承認(rèn),成為全球性的命題。由于建筑業(yè)本身所固有的能源消耗的性質(zhì), 它將在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的道路中扮演重要的角色。
1 可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的必要性
建筑在建造過(guò)程和使用過(guò)程中消耗了大量的能源、資源,對(duì)整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極大的壓力。研究表明,發(fā)展中國(guó)家建筑消耗的原材料超過(guò)總量的50%,能耗則占總量的40-50%,同時(shí)還產(chǎn)生了大量的廢棄物。中國(guó)的建筑資源消耗與能耗也已接近上述比例,同時(shí)劇增的建筑量也造成侵占土地、破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。另外, 伴隨著各類建設(shè)還產(chǎn)生大量環(huán)境污染, 對(duì)于建筑業(yè)本身對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng), 而這些負(fù)面效應(yīng)通過(guò)合理的設(shè)計(jì)手法完全可以減少對(duì)環(huán)境的影響。建筑作為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分,應(yīng)該得到全社會(huì)的重視,也應(yīng)該做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
2 美國(guó)能源部太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽的簡(jiǎn)介
國(guó)際太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽(Solar Decathlon,SD)是由美國(guó)能源部發(fā)起并主辦的,以全球高校為參賽單位的借助世界頂尖研發(fā)、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)與創(chuàng)意,將太陽(yáng)能、節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)以一體化的新方式緊密結(jié)合,設(shè)計(jì)、建造并運(yùn)行一座功能完善、舒適、宜居、具有可持續(xù)性的太陽(yáng)能住宅。
競(jìng)賽期間,太陽(yáng)能住宅的所有運(yùn)行能量完全由太陽(yáng)能設(shè)備供給。通過(guò)十個(gè)單項(xiàng)評(píng)比確定最終排名,“十項(xiàng)全能”分別包括:建筑、工程、市場(chǎng)性、公眾交流、家用電器、熱水、照明、能量平衡、出行等方面來(lái)進(jìn)行建筑的綜合測(cè)評(píng)。
3 2011年“SD競(jìng)賽”冠軍作品―馬里蘭大學(xué)的“水舍”分析
2011年美國(guó)太陽(yáng)能十項(xiàng)全能冠軍作品――“水舍”,在設(shè)計(jì)中提出了解決水和能源短缺的方法。這座房子展示了已建成的環(huán)境如何通過(guò)管理雨水現(xiàn)場(chǎng)、過(guò)濾污水中的污染物以及減少水的使用來(lái)保持“水舍”的使用及運(yùn)行的。光伏太陽(yáng)能熱陣列、效力的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)的效率使“水舍”比標(biāo)準(zhǔn)的房屋更少的消耗化石燃料。
3.1 可持續(xù)的形體與空間策略
“水舍”的平面由三個(gè)模塊拼裝組成。北側(cè)模塊為廚房和起居空間;南側(cè)模塊為臥室和辦公空間,并結(jié)合了技術(shù)功能配有機(jī)械裝置室;南北兩個(gè)模塊之間用三分之一的長(zhǎng)度的第三個(gè)模塊連接,連接部分作為衛(wèi)生間和過(guò)道;房間四周用外廊連接,從每個(gè)房間都可以輕易到達(dá)外廊。空間上來(lái)說(shuō),該房子設(shè)計(jì)成沿著中心水軸分開(kāi)的兩個(gè)“流”模塊,中間通過(guò)三分之一的模塊連接著,連接部分分割出了浴室并且顯示了室內(nèi)用水和外部的濕地軸之間的連接處。
外觀的設(shè)計(jì)突出的是水流的路徑?!八帷钡恼归_(kāi)蝴蝶形式的屋頂輪廓線,顯示了從每個(gè)單元模塊上落下的雨水,流向并收集到了房屋核心的水軸里。
3.2 可持續(xù)的結(jié)構(gòu)策略
整個(gè)“水舍”都是由木材構(gòu)成,因?yàn)橐诿绹?guó)時(shí)代廣場(chǎng)上建造,對(duì)地基的深度有要求,所以整個(gè)建筑都是用特殊專用的木制點(diǎn)狀基礎(chǔ)支撐?!八帷钡慕Y(jié)構(gòu)采用復(fù)合木框架結(jié)構(gòu),節(jié)點(diǎn)位置用鋼板鉚接。整個(gè)建筑都是由拼裝而成,每個(gè)模塊都是事先組裝好后,再通過(guò)軌道擺放到指定位置。
全建造過(guò)程都是靠組裝,保證了建筑基本的可持續(xù)性,可以移動(dòng)到不同國(guó)家、不同城市。建造用的木材本身就是可循環(huán)的材料,房屋廢棄之后的木材也可回收。建筑的外墻靠結(jié)構(gòu)木框架來(lái)支撐。墻體構(gòu)造從外到內(nèi)分別是:外部木工完成面、粗木工、隔熱板、流體膜空氣屏障、工程木材產(chǎn)品、噴涂隔熱、石膏板。結(jié)構(gòu)木框架就位于噴涂隔熱層中。
3.3 可持續(xù)的太陽(yáng)能策略
“水舍”北側(cè)模塊的南傾的屋頂上布置了連排的9.2千瓦光伏的太陽(yáng)能板,最大程度的接受太陽(yáng)能,所吸收的太陽(yáng)能為“水舍”提供全部能源。所有的太陽(yáng)能都輸送到住宅南墻面的主控制面板上,南北兩屋又分別設(shè)有南北子面板,分別提供給住宅的南北兩個(gè)模塊的硬件和軟件設(shè)備用電。全部用能都來(lái)自光伏發(fā)電板,大大減少了化石燃料的使用。為了更好地利用太陽(yáng)能,“水舍”背面有60個(gè)拆卸的玻璃管組成的太陽(yáng)能加熱板為使用者日常用水加熱。
3.4 可持續(xù)的碳循環(huán)策略
位于平面兩個(gè)模塊之間的濕地系統(tǒng)可以說(shuō)是整個(gè)“水舍”的特色所在。這個(gè)住宅設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)多樣化的聯(lián)系和循環(huán)。蝶式屋頂幫助引導(dǎo)雨水流入建造在入口兩側(cè)的濕地過(guò)濾系統(tǒng)。洗衣機(jī)或淋浴等用后的污水通過(guò)濕地系統(tǒng)的過(guò)濾,七天里,過(guò)濾系統(tǒng)里的微生物轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)成分,廢水被再用于灌溉食用花園或用于其他非食用水。
南側(cè)模塊的屋頂布置了植被綠化,對(duì)于減緩雨水徑流、提高室內(nèi)能源效率有顯著作用。
完整的碳循環(huán)系統(tǒng)也包括在廚房外部種植的可食用花園,花園里種植的蔬菜在競(jìng)賽期間可作為食物供給,生活排放的糞便作為花園肥料。住宅污水及排放物的百分百回收利用保證了“水舍”自身的能量平衡。
3.5 可持續(xù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)策略
“水舍”不僅功能與技術(shù)系統(tǒng)上具有可持續(xù)的特征,室內(nèi)空間的設(shè)計(jì)及家具擺設(shè)也是極具簡(jiǎn)約與實(shí)用性。
私密性的起居空間具有兩個(gè)功能,一定程度上取決于靜心設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)換式家具。工作臺(tái)在晚上可以轉(zhuǎn)換成床,幾個(gè)桌子尺寸恰當(dāng)?shù)匾粋€(gè)疊一個(gè),也可以根據(jù)工作家所需大小重新安排。一種家具,可以通過(guò)不同的組合來(lái)獲得多種家具的功能,節(jié)約家具成本同時(shí)又滿足了人們的使用需求。
3.6 主動(dòng)式的綜合系統(tǒng)
“水舍”的特點(diǎn)是有一個(gè)綜合系統(tǒng),可以使房屋在各種氣候條件下都保持舒適。擁有一個(gè)工程系統(tǒng),可以利用太陽(yáng)能陣列產(chǎn)生出的多余的能量。機(jī)械裝置室里還設(shè)有空氣能量回收裝置,起到送風(fēng)排風(fēng)作用的同時(shí),可以回收排放風(fēng)的能量,儲(chǔ)存起來(lái),用于再次供給建筑使用。擁有一個(gè)家庭自動(dòng)化系統(tǒng),用來(lái)監(jiān)控和調(diào)節(jié)溫度、濕度、照明和其他參數(shù),通過(guò)對(duì)環(huán)境最小的影響來(lái)提供最大的功能。
4 SD競(jìng)賽方案帶給我們的啟示
SD競(jìng)賽集中體現(xiàn)了零能耗太陽(yáng)能住宅建筑未來(lái)發(fā)展所面對(duì)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境方面的挑戰(zhàn),并提出了創(chuàng)造性的應(yīng)對(duì)方案。此項(xiàng)競(jìng)賽不但在建筑界和太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域,而且在提高公共意識(shí)、促進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)市場(chǎng)化,以及推廣太陽(yáng)能住宅成果方面起到了良好的作用。
4.1注重建筑設(shè)計(jì)本身的可持續(xù)性
被動(dòng)式設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中首要考慮的途徑,如何通過(guò)恰當(dāng)?shù)钠矫娼M織與空間布局來(lái)獲得基本的保溫與隔熱需求,一直是建筑設(shè)計(jì)中不可忽視的問(wèn)題。
4.2注重建筑材料及建造過(guò)程的可持續(xù)性
可持續(xù)建筑注重與建材相關(guān)的每一個(gè)環(huán)節(jié), 如取材、生產(chǎn)加工、分配、維護(hù)及至拆除或廢物處理等與能源和環(huán)境密切相關(guān)的因素。如使用綠色的建材產(chǎn)品;對(duì)材料的再循環(huán)和再利用;減少生產(chǎn)材料的污染過(guò)程;以建材為基礎(chǔ),減少房屋系統(tǒng)的能源消耗等。
4.3注重建筑使用過(guò)程中的能量平衡
建筑使用過(guò)程中會(huì)有很多能量的消耗,也會(huì)有能量的排放。盡可能利用建筑物當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特色與相關(guān)的自然因素,利用可再生能源,如太陽(yáng)能、生物能、地質(zhì)能等,確保能量來(lái)源的無(wú)污染性。同時(shí)生活排放物也是能量的載體,要用適宜的手段將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 注重使用者的舒適度
人的舒適度一直是建筑設(shè)計(jì)的三大基本要素之一,任何被動(dòng)式和主動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)都應(yīng)是在滿足人們生活舒適的前提下所采取的策略。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代生活的快速發(fā)展,可持續(xù)建筑已不單單是設(shè)計(jì)一個(gè)高效保溫的平面外形、幾種特殊的外墻保溫結(jié)構(gòu)、幾塊太陽(yáng)能集熱板的含義了。從太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽就可以看出,世界各國(guó)團(tuán)隊(duì)正采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)專利,注重整個(gè)建筑生命周期的可持續(xù)性,為人們提供更舒適的生活環(huán)境。這也將是我們今后需要共同努力的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳向陽(yáng).綠色建筑設(shè)計(jì)的兩種方式[J].建筑學(xué)報(bào),2007,9:11-14.
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