建筑设计资源节约环境保护创新应用

来源:期刊VIP网所属分类:气象学发布时间:2014-07-15浏览:

  摘 要:据统计,人类从自然界中获得的物资原料中有50%以上用来建造各种类型的建筑及其附属设施,这些建筑有消耗了人类从自然所获取能源的40%。据日本学者研究,与建筑业有关的环境污染占总体污染的34%,这研究结果表明:作为现代支柱产业的建筑业是环境污染的“大户”,对生态平衡存在较大的破坏作用。

  关键词:建筑再生,资源节约,可再生能源,废物利用

  中图分类号:TEO 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2013)35-0000-02

  一个建筑,它所消耗的资源并不是它表观存在的墙瓦。建筑中的材料,绝大多数都是后天加工而来的。也就是说,建筑生产过程中,一直伴随着能源的消耗。从一系列的产品加工中我们可以知道,建筑的生产就是能源消耗的一大户,随之而来的环境污染也就可想而知了。如今各类媒体开始注重人们赖以生存的自然环境,各种节能减排,绿色建筑,生态建筑提上国家议程。随着科技技术的不断创新,以及在实际建筑工程中的使用,环境保护和资源的节约取得一定成绩。但是,面对社会高速发展的势态,在资源节约与环境保护上不能有丝毫懈怠。资源节约与环境保护是一场持久战,在日常生活中,唯有将点点滴滴做起,保护环境、节约资源,使之成为一种生活习惯,才会取得胜利。

  要在建筑中做到节约资源与保护环境,建筑师,一个重要的决策者,起着重要的作用。一个建筑从图纸阶段到最后竣工,都是按着建筑的意向来进行的,建筑师的环保意识,资源节约意识直接关系到建筑的成品是否节约环保。如何保护环境与节约资源,作为从事建筑设计的工作者来谈谈自己的一些建议与看法。

  一、合理规划布局,组织通风、避风

  建筑,要满足人对空气流动的基本要求,就需要有通风。开启门窗,保证室内外空气顺利流通很重要。通风可以迅速排除房间内部异味,包括利用门窗,通风井,天井及机械通风,当然,我们最希望能自然通风。一个建筑通风效果如何,在一定程度上对建筑的节能有着不能小视的作用。良好的自然,可以有效减少室内空调及其他设备的使用,从能能源节约上看,它有一定的节能效果。现今,房地产的迅速崛起,鳞次栉比的建筑一栋接一栋的竖起来,纵横交错的街道,使城市下垫面摩擦系数增大,对底层气流产生摩擦效应,是流经城区的气流受阻减速,风速降低。这一点高层建筑群中表现尤为突出,由于高层建筑遮挡了上层的气流,一些在后面的建筑通风效果不甚很好,这对高层居住着来说是一件不愉快的事,为了缓解自然通风的不足,一般人们会选择用空调来改善室内通风效果,随之而来的就是能源消耗了,其实高层通风,社会上有很多可行的好例子,将高层建筑的底层架空不为一种良好的解决办法。现代的社会,房地产追求利益最大化,往往忽视了居住者的身心感受,大面积的建筑,成群布置,一排接一排,人们的活动空地就剩下房子前后间距间的那点距离,停车位的设置往往占用了不少原本用来做绿化的场地,人们的生活中绿色越来越少,居住环境依旧值得验证。底层架空层,刚好解决了人们活动场地的不足,以及停车位的不足,同时也为人们的居住环境带来了丝丝凉风。

  建筑不仅要通风,它也需要避风。建筑避风,在节能上有一定的效益。我国,一般建筑取南北向为宜。冬天建筑的北向没有阳光,还会北风狂作,一般北面设计的窗户会较南向的小。原因在于减少北面室外冷空气与室内热空气之间的对流和辐射,从而达到保温的作用,对节能也是一项益举,也可以在建筑的北面种些长青树种;可以起到挡风的作用,减缓建筑外围附近的空气流动速度;同样,也可以在节约能源上贡献些许。

  二、建筑废弃物与再生

  目前,大多数城市建筑垃圾堆放地的选址在很大程度上具有随意性,留下了不少安全隐患。施工场地附近多成为建筑垃圾的临时堆放场所,由于只图施工方便和缺乏应有的防护措施,在外界因素的影响下,建筑垃圾堆出现崩塌,阻碍道路甚至冲向其他建筑物的现象时有发生。在郊区,坑塘沟渠多是建筑垃圾的首选堆放地,这不仅降低了对水体的调蓄能力,也将导致地表排水和泄洪能力的降低。

  由于建筑垃圾中也含有少量易燃物,容易引发火灾;同时,建筑垃圾堆放处一般居民较少,导致灾害的可能性较大。因此,建筑垃圾随意堆放不仅直接造成对土壤、水质、空气等的污染,同时也存在隐性的安全隐患。

  旧建筑拆除遗留下的固体废弃物,相当一部分都没有得到有效的利用。在对待建筑废弃物的利用上,有许多现行的实际例子。那中国上海世博会来说,其中就有效的使用了建筑拆卸后遗留下来的建筑材料,不如将混凝土梁柱板粉碎,当做钢筋混凝土的填充料,许多年代前的青砖黑瓦都被用在各式装饰设计上,不仅节约了材料,而且从心灵上给人熟悉与亲切的回忆,在精神上给人一种美的感受。

  中国现今在加大新农村建设,家乡道路条条通,几十万公里的水泥道路需要的可不是一丁点资源材料就能解决的。国家鼓励农业,在农业上给予了很大的扶持,兴修水利工程变得尤为重要。其实在我看来,在结构合理,抗压合理的前提下,利用废弃建筑的梁柱板回收做农村的小桥梁是完全可行的。

  如今的城市高速化发展,让人们顿感城市的繁杂琐碎,汽车的增多,生活节奏的加快,使得大家都有返璞归真,向往田园式的生活意向。这就说明的人们对环境的需求。去过上海实习,在上海“新天地”改造区,建筑用的是清水砖瓦,个别的依旧是红砖,但这个区域的整体环境给人的感觉就是清幽,能放松人心的好去处,为什么呢,原因还是在于建筑材料恰到好处的使用,以及对人物心灵感受的切身分析,在精神情感上给人温暖的感觉。

  三、城市水资源问题及及雨水的利用

  随着城市人口的增加,经济的迅速发展,城市规模的不断扩大,城市居民生活水平的提高,城市用水量迅速增长。许多地区城市供水日趋紧张,以致发生水荒。尤其是北方城市和沿海地区缺水严重。然而,现如今的紧缺水体又被严重污染,好多地区水体重金属超标,有毒有害物质含量在不断飙升。用水的浪费,以及低效率的用水也给我们的水体生环境出了一道难题,我国还处于发展时期,各项技术还在学习探索阶段,用水工艺落后,废水处理效率低还存在着,老化坏旧造成的跑,冒,滴,漏水损失严重。水资源也将是未来的一大能源问题。

  在城市规划中,就提有雨污分流形式,将生活污水与雨水分为两个排水系统。由于雨水污染轻,经过分流后,可直接排入城市内河,经过自然沉淀,即可作为天然的景观用水,也可作为供给喷洒道路的城市市政用水,因此雨水经过净化、缓冲流入河流,可以提高地表水的使用效益。同时,让污水排入污水管网,并通过污水处理厂处理,实现污水再生回用。雨污分流后能加快污水收集率,提高污水处理率,避免污水对河道、地下水造成污染,明显改善城市水环境,还能降低污水处理成本,这也是雨污分流的一大益处。

  雨污分流便于雨水收集利用和集中管理排放,降低水量对污水处理厂的冲击。将会大大提升城市的环境质量、城市品位和管理水平,切实改善广大市民群众的生存环境和生活质量。同时,城市的用水紧张局势日益加重,节约用水变得尤为突出,在节水上,采取中水系统是个很好的措施。建筑中水系统是将建筑或小区内使用后的生活污水、废水经适当处理后回用于建筑或小区作为杂用水的供水系统,中水合理利用不但有很好的经济效益,而且其社会和生态效益也是巨大的。

  首先,随着城市自来水价格的提高,中水运行成本的进一步降低,以及回用水量的增大,经济效益将会越来越突出。其次,中水合理利用能维持生态平衡,有效的保护水资源,改变传统的“开采一利用一排放”开采模式,实现水资源的良性循环;并对城市的水资源紧缺状况起到了积极的缓解作用,具有一长远的社会效益。最后,中水合理利用的生态效益体现在不但可以清除废污水对城市环境的不利影响,而且可以进一步净化环境,美化环境。

  中水水量大、水质稳定、受季节和气候影响小,是一种十分宝贵的水资源。中水使用方式很多,按与用户的关系可分为直接使用与间接使用,直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的中水主要用于农田灌溉,以间接使用为主;日本等少数国家的中水则主要用于城市非饮用水,以就地使用为主;新趋势是用于城市环境“水景观”的环境用水。

  中水的用途很多,可以用于农田灌溉、园林绿化(公园、校园、高速公路绿带、高尔夫球场、公墓、绿带和住宅区等)、工业(冷却水、锅炉水工艺用水)、大型建筑冲洗以及游乐与环境(改善湖泊、池塘、沼泽地,增大河水流量和鱼类养殖等),还有消防、空调和水冲厕等市政杂用。

  根据中水利用的用途,中水可回用于地下水回灌用水,工业用水,农、林、牧业用水,城市非饮用水,景观环境用水等五类。中水回用于地下水回灌,可用于地下水源补给、防治地面沉降;中水回用于工业可作为冷却用水、洗涤用水和锅炉用水等方面;中水用于农、林、牧业用水可作为粮食作物、经济作物的灌溉、种植与育苗、林木、观赏植物的灌溉、种植与育苗、家畜和家禽用水。

  作为建筑师,在建筑设计中,应该有节约用水的思想,采取雨污分流,合理设计建筑排水节水形式很重要。看过一本书——住宅再生设计手册,书中讲到,雨水其实是一种宝贵的水资源,随着城市化进程的加快,大片地面被水泥道路盖住,雨水很难渗入地表,一般就是沿着城市雨水管网排走了。然而,城市的绿化景观用水量也比较大,花花草草的需要水分滋养,一般建筑景观浇灌都采用的地下水或者自来水,代价比较高。利用雨水取而代之就相对经济多了,但一般雨水不定时,这就需要我们收集雨水,并在合理的时候利用雨水。雨水的收集其实也简单,只是给个容器而已。建筑可以有小水塘,当作景观的同时,也可以用作其他用水。利用废旧的浴缸,放置在屋顶收集雨水也为我们的节约用水提供了一个可行的思考途径,我们可以换个形式采用其他方法储水用水。例如,植被屋顶也是一种较好的形式,在屋面开辟花园,种植花卉,不仅可以赏心悦目,美化环境,而且有利于顶层的保温隔热,顶层植被的覆土层可以收集部分雨水,直接供屋顶植被使用。亦可大胆设想在屋顶做蓄水池,收集雨水,供其所用,也可以备作消防用水。

  四、太阳能的利用

  随着我们赖以生存的地球上传统能源燃料(例如:电力,煤炭,石油)的一天天减少甚至不断趋于枯竭,以及煤炭,石油等非可再生的传统燃料的燃烧对我们生存环境造成的日益严重危害(例如:全球气候变暖,空气污染)。同时,全球还有二十亿的人口得不到正常的能源供应。当能源问题日益成为制约国际社会经济可持续发展的瓶颈时,全世界都把目光投向了寻找一种可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。此时,人们自然而然的把目光投向了自然界中常见的,廉价的,而又不被人们重视的一些可再生能源,如风能、太阳能、水能、潮汐能、地热能、生物能等,而在这之中太阳能以其独有的清洁性、廉价性、高效性,储量丰富而又取之不尽成为人们关注的焦点。事实上,太阳能是地球上最根本的能源,煤、石油中的化学能是由太阳能转化而成的,风能、生物能、海洋能等究其根源也是来自太阳能。而且,最重要的是太阳能是唯一人们能够自由利用的资源。

  如此看来,太阳能发电作为一种取之不尽,用之不竭的清洁环保能源将在二十一世纪得到前所未有的发展。 尤其是太阳能电池在使用中不会释放包括二氧化碳在内的任何有害气体,这将极大的改善生态环境、解决地球温室效应的问题,因此太阳能电池有望成为21世纪的主导新能源,并终将在世界能源结构中占有一席之地。

  在建筑中,太阳能得使用大多数仅限于太阳能热水器,太阳能光电板发电在某些领域已经得以使用,在建筑中也有实行的,并且将太阳能放电并入国家电网的,但为数不多。太阳能转换成电能,当然也可以用来照明,世博会的各大奇观建筑给了我们许多新的节能形式。相信在科技迅速发展的未来,太阳能的充分多样式利用技术手段会不断创新,太阳能的利用效率逐步提高。

  五、结语

  坚持节约资源和保护环境,关系人民群众切身利益。在推进经济发展的同时,各地区各部门不断加大环境保护力度,采取一系列措施,取得了显著成效,全社会环境意识明显提高,部分流域区域污染治理取得成效,城市和地区环境质量不断改善。但也要看到,我国环境保护工作的任务仍然比较艰巨。一定要进一步增强紧迫感,在巩固原有节能减排和环境保护成果的基础上,依靠科技进步,着力加强资源节约和环境保护,努力实现人口、资源、环境相协调,努力建设资源节约型、环境友好型社会。

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