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可持续建筑设计与被动式建筑的研究
摘要 随着我国经济的不断发展,我国的各个行业发展迅速,尤其是建筑行业,建筑行业不单单能更解决民生的住房问题,还是我国经济的重要支柱。社会也在不断地进步,人们对于住房的需求也在改变,从最开始得能够遮风挡雨到现在的现代化、科技化和绿色化,这也促进了我国的建筑行业的变革。建筑行业的迅速发展是好的事情,但在发展的同时也面临新的挑战。建筑用料过多,不可再生资源消耗过快,建筑对我国的土地和环境带来了污染,所以如何能够协调环境、资源与建筑的发展成为新的时代课题,由此推出了可持续建筑和被动式建筑,既能保证建筑行业的发展,也能保证环境,这种建筑被逐渐认可。本文通过对可持续与被动式建筑发展时间、历史和背景进行分析,发现问题并提出相关意见。
关键词:可持续建筑 设计 被动式设计 研究
1.我国当前人居环境发展现状-建筑业发展状况
全球环境不断被破坏,可再生资源被大量消耗,人们的生产和生活受到了严重影响,很多国家和地区都在研究新能源,减少不可再生资源的使用,新能源还能减少对环境的污染。现在社会的经济发展得很稳定,人们的经济收入在稳步提升,人们对于居住的房子开始有了新的追求,但随着房子增多,建筑行业的发展,消耗的资源就越多,所以人们开始研究可持续建筑设计、绿色建筑以及被动式建筑理念被越来越多的人认可。这种理念不单单可以节省资源,环保,同时被动式建筑还能实现低能耗甚至零能耗的建筑,这是建筑行业的一次更新和变革,对建筑行业有着至关重要的影响。这种建筑理念被不断的应用于实际中,通过不断的实践、总结和分析,现在建立和完善可持续建筑评估体系已成为世界建筑业的发展趋势,而且世界上很多的国家都在使用这种建筑体系。但在整个评估体系中,被动式低能耗设计的建筑并未受到重视,所以,对于被动式低能耗建筑设计的策略及其评估方法应当进行更深入的研究。
2.可持续建筑设计与被动式建筑产生与发展
2.1可持续被动式建筑的产生的背景
被动式建筑其实很早就存在了,并不是近两年才有的概念。“被动式”是英文“passive”的直译,本意是诱导、顺从,取其“顺其自然”之意。如果将被动式建筑界定为“顺应自然界的阳光、气温、风的自然原理,尽量不消耗常规能源的建筑”,如果这么定义被动式建筑,那它的历史就很悠久,久到农耕文明时代。在当今社会,建筑行业的迅猛发展,环境保护的日益重要,被动式建筑已经是设计中的重要部分,我们应当提升对其的重视,将这个理念运用到实际建筑中。这种建筑不单单是保护环境,还能节能减排,还能符合社会发展的额需求。
2.2相关概念
可持续发展的概念来源于生态学,主要研究的方向资源与环境,也就是说保证资源能够可以一直供给人们使用,不会因为前人的使用而影响到后辈的使用。
被动式建筑一词最早出现是在1988年的瑞典和德国,被动式建筑主要是根据实际情况和环境设计得合理、优化的建造方案,并且在建筑师使用的都是低碳、环保材料,并使用新工艺和新技术来满足市场所需。被动式建筑的关键在于建筑节能,并结合实际情况不断的优化和改善。这种建筑技术在德国和瑞典等地技术已经比较成熟。
2.3可持续建筑与被动式建筑的产生与设计
被动式建筑其实早在新石器时代就表露出来了,当时的人们通过挖掘窖穴、营造半地下洞穴;再到农耕文明之后,人类就开始利用一些木、竹、草甚至大型动物骨骼做材料,采用各种被动式方法建造屋宇,但在这个时期,人类的发展仍在继续,这时候的生产力很低,人们还要与自然所抗衡,在建造房屋的时候开始利用一些资源,像是气候因素(气温、日照、风速、风向等),这也出现了一种被动的关系这一时期的建筑可称为“朴素的被动式建筑”。慢慢随着社会的发展,人类的进步,被动式建筑逐渐被人们所熟知、认识和应用。
首先,实施可持续发展战略,有利于转变经济增长方式,走出一条新型的发展道路。在取得巨大成绩的同时,我们也必须清醒地看到,我国经济社会发展还存在许多不容忽视的问题,面临着日益突出的矛盾和巨大的压力。我国的综合国力还不强,科技水平明显落后,经济结构不尽合理,因而经济增长的质量和效益不高。实施可持续发展战略,牢固地树立可持续发展思想,从体制、制度、管理、科技进步等方面建立有利于可持续发展的经济运行机制和管理体制,大力开发资源利用、环境保护和生态建设方面的新科技、新能源、新技术,提高资源利用率、劳动生产率、土地生产率,减轻资源环境压力,实现经济增长方式由“高消耗、高污染、低效益”向“低消耗、低污染、高效益”转变。实施可持续发展战略,坚持把控制人口、节约资源、保护环境、提高人民生活质量放在重要的战略位置,就是要使经济的发展不能以浪费资源和破坏环境为代价,而是要努力实现经济持续发展、社会全面进步、环境不断改善和生态良性循环的协调统一。
2.4可持续建筑与被动式建筑的发展
每种技术和理念都在随着时间的改变和变化,可持续建筑和被动式建筑也是一样的,社会生产力的不断发展,特别是进入了二十世纪二三十年代后,人类的科技取得了巨大成功与进步,人类越来越强大,自然的威胁就越来越小。随着采暖与制冷技术的成熟,人们能够自如地控制室内的温度,满足人们的生活需求,以及对生活品质的需求。但是想要技术快速发展,就牺牲了自然资源和环境,在人类生产技术进步的那几年,全球的环境和资源都遭到了消耗和破坏。全球气候变化,出现一系列的环境问题,而且对于自然资环的使用和开采也是无节制的,导致现在自然资源的枯竭。人类想要长久的发展与进步,就需要保护环境与资源,多开发一些绿色技术和新能源,特别是消耗资源多的建筑行业,人们更需要反思,到底应当如何发展建筑业,随着资源的枯竭,人们认识到了可持续发展和被动式建筑的重要,开启了被动时设计时代。
3.绿色建筑实现我国建筑行业乃至经济的可持续发展的重要性
我国想要可持续发展建筑行业就需要找到一个环保、节能的方式,通过不断地研究是分析,绿色建筑是实现我国建筑行业以及经济可持续发展的重要方式和手段。与此同时,在有限的时间内实现资源最大化和利用率最大化,保障环境不被破坏以及最低限度的环境的建筑物,也被称为生态建筑、可持续建筑。而且,这种可持续发展有两个重要意义,第一,需要,指满足人类基本需要和提高生活质量的需要,将基本需要放在特别优先的地位来考虑;就是限制指人类的发展和需要,应以地球上资源的承受能力为限度,通过人类技术的进步和管理活动,对发展进行协调与限制,要对环境满足眼前和将来需要的能力施加限制,以求与自然环境容量相适应。没有节制地开发和使用,就无法保证社会和资源的可持续发展。可持续发展的本意就是协调各个因素,中心含义就是保证人民的需求,不能破坏后代人的发展,从而努力到达经济和社会的发展。我们国家是一个人口大国,对于资源的使用和消耗也是非常多的 ,近些年,我国资源出现短缺的情况,近两年内,我国的电力资源出现严重的缺口,导致多地区不得不限时用电,而且煤炭资源也在不断减少,很多地区的煤炭已经被开采枯竭了,这样的资源短缺对我国的发展是不利的,而且也严重影响了我国的建筑行业,绿色建筑是必须要推行的,也是以后的发展方向。只有坚持绿色建筑、可持续建筑和被动式建筑才能实现建筑行业的稳定、健康发展。建筑行业的发展稳定才能带动我国经济的上涨,实现社会经济的良性发展。
4.可持续建筑与被动式建筑存在的不足
4.1认识与研究工作不足
由于我国被动式建筑的研究起步比较晚,没有形成完善的研究体系,没有完整的资料介绍,而且相关的经验比较少,这都不利于我国被动式建筑的发展,认识与研究工作的不足,也抑制可持续建筑与被动式建筑的发展。现在世界很多国家都已经研究出了相关的资料,很多发达国家都有了被动式建筑,这就比我国早起步太多,所以,为了保护环境以及被动式建筑的发展,都应该提高重视。我国一直是一个人口大国,消耗资源大国,环境污染也比较严重,保护环境、保护不可再生资源的任务艰巨,而且是迫在眉睫的,只有发展新能源和绿色环保能源才能解决问题。被动式建筑的设计和建造也是受到地理位置、气候条件等多方面的影响,所以再设计的时候一定要重视这些问,注意我国的能源资源的分布规律等,但现在我国并没有资料可依,这就导致了被动式建筑设计标准缺失,在很大程度上阻碍了其发展。
4.2可持续被动式设计未被重视
被动式建筑是一种绿色环保的建筑理念和方式,所以再设计的时候要考虑的因素比较多,像是气候、环境、资源和能源等,都是考虑的因素,这就要求建筑师有很高的素养和能力,但我国被动式建筑发展的比较晚,很多东西没有数据和信息,这也导致设计师没有数据可以参考,而且现在的设计师对于被动式建筑认识的比较少,不注重被动式建筑的设计因素,再设计方案是多数都忽略了气候、温度、资源等因素,这就使设计出的方案不合理,或者不符合被动式建筑的范围和理念。可持续被动式设计不受重视是一件很常见的问题,很多设计师自以为很懂绿色建筑理念,认为节能就是环保、绿色,这种思想一定程度阻碍了被动式建筑在我国的发展。
4.3可持续建筑设计与被动式建筑设计思路与方法的改进
现在被动式建筑设计围绕保护环境,围绕着可持续发展,所以在设计的时候结合实际情况,最大限度保护环境,合理利用资源。被动式设计主要的思路在于保护环境、资源,是资源利用率最大化,设计出一个合理的方案,保证人们的居住需求,让建筑在环保的前提下,带给人们更多的舒适感,如何在节能的前提下做好建筑的保温隔热,以及处理好建筑的通风、日照利用和合理遮阳的问题是被动式设计的主要方向。
4.4缺乏发展建筑的激励政策
目前,我国被动式建筑的发展处于刚刚发展的时期,很多人对于这一感念比较陌生,有的人都没有听过这一概念。我国目前还并未建立起相应有效的相关政策,但是我国政府虽然还未建立起被动式建筑的政策,但是对节能减排方面的政策还是已经有了的,因为我国是相对于其他大国来说算是资源匮乏的国家,所以说为了节省能源,必要要实行被动式建筑的发展,以节省我国的用油,用煤,天然气等一些不可再生资源。但是为什么对于这种有益于国家,社会,乃至世界都有益的新型建筑行业还是大多数企业都不愿意去接受呢,主要是因为被动式建筑的相关政策还不完善,一个是受自然环境因素的影响,政府没有采取相应的措施,再有就是没有给予企业相应的鼓励与激励,比如说减免税收或者给予相应的补助补贴等。
5.可持续建筑与被动式建筑的对策建议
5.1加强可持续被动式建筑的基础研究工作
我国的被动式建筑研究的时间比较短,也是最近才流行的,所以对于这方面的研究和数据比较少,可以借鉴一些国外的优秀案例和经验,结合中国的实际情况进行分析和总结,找到一个合适我国需求的建筑理念和方式,保证国民能够接受且喜欢这种建筑风格和理念。我国属于地大物博,地域比较广,所以在发展被动式建筑时一定要更是各个地方的实际情况进行设计,不能一视同仁,所有的地方使用一个设计方案和建筑,每个地方都有符合实际的设计,考虑各种因素和条件,制订符合我国地域特征的被动式建筑的设计标准。
5.2重视可持续被动式建筑设计
随着环境问题的日益严重,保护环境,减少不可再生资源的消耗已经成为首要解决的问题,我国也在不断地研究可持续被动式建筑,以保证环境和资源,因为建筑业消耗的资源比较多,我国的建筑业还是一个比较大的产业,所以对于建筑行业的研究更是首要任务,只有国家重视、地方才能重视,地方重视人们才能重视,推动我国被动式建筑的设计是每个人的责任。现在我国已经重视可持续被动式建筑,不断的推广技术和设计理念。
5.3全面树立和落实科学发展观,科学的建筑使用后评估评价体系
我国已经提出了相关的政策和评估管理体系,在保证环境的前提下,也要保证人们的合法权益,坚持以人为本的理念,坚持人与自然的和谐发展,制定合理的规章制度,保障人们、社会的和谐发展。为了保证建筑行业的稳定发展,保证被动式建筑、绿色建筑的健康发展,应当建立科学的建筑评估评级体系,保证建筑行业发展也就是保证我国经济的发展。通过我国的不断实践、分析、总结制定出一个科学的建筑使用后评估体系,评估内容包括以下几点:
(1)室内环境检测
检测内容宜包括室内空气温度、相对湿度,外墙内表面温度,新风量,室内PM2.5 的含量、二氧化碳浓度、室内风速及室内环境噪声;检测应在暖通空调系统正常连续运行24小时后进行;应根据不同体形系数、不同楼层、不同朝向等因素抽检有代表性的用户进行检测。抽检数量不得少于用户总数的10%,并不得少于 3 户,并至少包括顶层、中间层和底层各1户,每户不少于2个房间;室内温度、相对湿度及外墙内表面温度检测时间周期不得少于24小时;其它要求应按照国家现行标准《居住建筑节能检测标准》JGJ/T132 进行;新风量检测应按照国家现行标准《公共建筑节能检测标准》JGJ/T177进行;室内PM2.5的含量、二氧化碳浓度、室内风速、室内环境噪声检测应参照相关标准进行;
(2)实际能耗评估
实际能耗以典型用户电表、气表等计量仪表的实测数据为依据,并经计算分析后采用;供暖、空调及照明能耗计量时间以一年为一个周期。
5.4建立有效的发展激励制度
现在绿色、环保是发展的重点,绿色建筑已经成为了建筑行业发展的新方向,而可持续建筑和被动式建筑也是重要组成部分,这种新的建筑理念和方式必然是未来的重点。在发展被动式建筑的同时,应当提升人们的理念以及对建筑的认识,政府及时地推出一些宣传和优惠的税收政策,为绿色开发创造一个良好的外部环境,使绿色开发沿着良性循环的轨道稳步、健康、持续发展。
结论
环境的不断恶化,资源的枯竭都在告诉人们应当保护环境和资源,在合理的前提下,促进城市发展,坚持以可持续发展前提,被动式建筑为主题的设计,保证不可再生资源,增加新能源的开发,提升能源的使用率和利用率,以绿色、环保为设计理念,实现被动式建筑的可持续发展。
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