可持续发展与新型建筑

下面是鲁班乐标给大家带来关于可持续发展与新型建筑的相关内容，以供参考。

1、可持续发展

当今社会人口爆炸,许多社会服务设施越来越无法满足人们的需求,尤其突出地表现在人类的居住环境上。可持续发展要求给人们提供安全、舒适、适用、经济的居住建筑,这是旧有建筑所无法满足的。在这种时代背景和社会要求下,产生了新型建筑的构想。

可持续性的思想是基建优化的重要指导思想和内涵,这种思想在中国渊源已久,早在春秋战国时期(公元前3世纪)就有保护怀孕或产卵期的鸟兽鱼鳖的“永续利用”思想和定期封山育林的法令。明清时代的王夫之曾提出“尽人道合天性”的学说,认为人们在征服改造自然的同时,也要符合自然规律,符合可更替变化之自然本性。现代人口学家马寅初针对新中国人口增长趋势,提出了人口控制论,认为人口增长速度不能超过生活资料的增长速度,人口的增长要满足人类社会的可持续发展。以上这些传统思想和理论都深刻地表明,作为自然界的主人,人在有能力利用自然的同时,要保护自然,保护自己,以适应人类自身的可持续发展。

挪威首相布伦特夫人,在1987年《我们共同的未来》一书中把可持续发展定义为“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。我国国家计委、国家科委在关于进一步推动实施《中国二十一世纪议程》的意见中,将可持续发展定义为“既要考虑当前发展的需要,又要考虑未来发展的需要,不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人利益的发展;可持续发展就是人口、经济、社会、资源和环境的协调发展,既要达到发展经济的目的,又要保护人类赖以生存的自然资源和环境,使我们的子孙后代能够永续发展和安居乐业。”居住房屋的建造“建设项目的兴建和投入使用,应以不恶化环境和破坏生态平衡为前提条件。”

我国是一个人口众多、人均资源相对贫乏的发展中国家。在这样一个国家里,要想利用有限的资源和社会财富为今人和后人提供良好的居住环境,只有依靠加大科技力度,开发新型建筑,走可持续发展这条道路。

2、新型建筑的建筑节能

2.1、我国的资源状况及建筑能耗状况

资源是生产发展和社会进步不可缺少的重要物质条件,可持续发展强调对不同属性的资源采取不同的对策。对不可更新资源要提高利用效率,加强循环利用,尽可能用可更新资源代替,以延长其使用寿命;对可更新资源要限制在生产的承载力限度内,同时采用人工措施促进可更新资源的再生产。

我国地大物博,自然资源有其潜在优势:种类齐全,总量较大。但由于历史的和地理的原因,我国的自然资源也有其致命的弱点:其一,区域资源不匹配,自然资源分布与生产力分布不协调,北煤南运、南水北调是典型;其二,资源质量差异悬殊,低劣资源所占比重较大,如在已查明的铁矿中百分之九十为贫矿,能源中的优质能源石油、天然气所占比重也很小,其余为煤,优质能源量小面窄;其三,人均资源占有量少,各类主要自然资源的人均占有量均低于世界平均水平,如人均水资源为世界平均水平的四分之一,人均森林面积为世界平均水平的六分之一。由此可见,我国的自然资源有其固有优势的同时也存在着严重的危机。

随着社会的发展和工业化的日趋深入,我国的能源消耗量日益增长,其中建筑能耗又占相当大的比重,约为20%～40%。以上海地区1996年统计的能耗数据为例,该年份上海地区总能耗为4644.5万吨标准煤,其中建筑总能耗为1176.6万吨标准煤,占总能耗的25.40%。据有关部门推算,我国居住建筑每年每平方米建筑面积能耗量为发达国家的2～3倍。因此,在未来的新型建筑中加强建筑节能、降低建筑能耗对缓解能源短缺和能源危机的意义尤为重大。

2.2、新型建筑的建筑节能措施

从国内外建筑节能的实践来看,建筑节能的方法很多。综合起来讲,要注重两个方面:一方面,要建立和健全建筑节能的管理机制,加大建筑节能重要性的宣传力度,遏制各种严重浪费能源建筑的不断设计和建造。另一方面,从能源的可持续性角度而言,要求未来的新型建筑具有以下几大节能措施。

首先,提高建筑围护结构的保温隔热和气密性水平。围护结构的保温隔热和气密性水平将直接影响到建筑的能耗量。在同样的室内热环境下,保温隔热和气密性差,则热量散发快,建筑能耗大,造成能源的紧张和浪费。我国资源相对贫乏,要想在有限的条件下为人们提供舒适的居住环境,一方面要加大能源的开发力度和供给量,另一方面要提高围护结构的保温隔热性能,增加热阻值,降低传热系数值。我国建筑围护结构的保温水平,在《热工规范》和《节能标准》颁布实施后,在各方面共同努力下,虽有不同程度的提高,但从总体上看,水平仍然较低,与气候条件相近的发展国家相比仍有较大差距。

因此,采用高效新型保温材料和节能窗对提高建筑围护结构的保温隔热性能,对降低建筑能耗意义重大。其次,加大新型管材系统和节水节电设施的应用。采用新型管材,如用化工合成管材替代传统的铸铁管材,同时提高锅炉燃烧技术,加强冷热水管道和空调管道的保温,对降低热损失、减少采暖能耗十分重要。建筑节水设施强调节水型卫生设备的应用,如节水水箱、便器和延时感应冲洗阀等的使用,其节水量见表2。建筑节电设施强调发展和推进高效用电,节约和控制照明用电,如使用节能灯具、声光控开关等,以形成高效、舒适、安全、污染少的住宅用电系统。

最后,利用自然条件减少建筑物消耗。在新型建筑的设计中重视屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等构造措施,对于调节日照节省能源有事半功倍的效果。另外,根据建筑物当地日照等气候条件和其它情况,合理确定建筑平面和建筑朝向,充分利用太阳能,也能使建筑能耗量降低,取得较好的节能效果。

建设部节能工作小组颁布的《建筑节能“九五”计划和2010年规划》提出如下基本目标:新建采暖居住建筑1996年以前在1980～1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%,为第一阶段;1996年起在第一阶段要求的基础上节能30%,为第二阶段;2005年起在达到第二阶段要求的基础上再节能30%,为第三阶段。经过各方面同志的共同努力,第一阶段的目标已基本完成,第二阶段目标正在奋力实施;但是由于各种因素的限制,第二阶段目标在实施的过程中进程缓慢,如果在未来的新型建筑设计中注重采取以上几点节能措施,定会加速其实现的进程,同时为第三阶段的目标作好铺垫。据不完全统计,按此目标开展工作,到2000年可累计节能2700万吨标准煤,按1994年我国煤炭市场价格计算,可节约资金6～7亿元。当然,建筑采用节能措施会提高其先期建造成本,但从建成后的节能效果来看,采用节能措施是经济合理的。

3、新型建筑的动态设计

3.1、我国当前住宅建筑内部构造的局限性及其亟待改造的现实性

住宅建筑长期以来被人们视为一个静止的概念,当它建成后从形式到内部空间会长期保持原状,但人们的居住行为方式和住宅本身发展规律决定了住宅的使用功能是变动的。因此,有人提出“将建筑设计得过分是一种错误”。未来建筑内部构型的不确定性,使我们的设计师们在现实中难以把握其发展方向,因而对未来新型建筑要采取动态设计,其现实性和必要性如下:

首先,住宅建筑内部空间构型因人而异。住宅的使用对象是不同层次的人群,他们的职业、经济收入、文化程度、生活习惯、爱好、年龄结构等各不相同,决定了他们对住宅的要求也各不相同,尤其是对住宅内部空间的划分方式要求各不相同。用户在购买房屋时有权根据自己的要求选择不同类型的住宅,因而要设计建造出适合不同人群的住宅建筑,就非走动态设计这条路不可。

其次,住宅建筑内部空间构型因时间而异。人在成家以后,家庭变迁可分为以下四个阶段:先是夫妇二人家庭;随后是基本家庭,有了幼儿;再后是扩展家庭,孩子长大了需分室而居;最后是缩小家庭,子女工作离家。这四个不同的阶段要求住宅内部空间分隔各不相同。因此,根据家庭生活阶段的变迁也要求未来新型建筑采用动态设计。

最后,建筑内部空间构型因使用方法而异。在社会现实生活中,建筑的使用功能随时随地可能发生变化,因而其内部空间结构的划分也随时随地会跟着变化。例如,城市许多商业繁华区街道两边的建筑原为多层商品住宅楼,为居住建筑。如果开发商或用户想把底层空间或部分楼层改造成商业场所,即使用功能发生变化,这是旧有内部空间定型不可变更的建筑所无法满足的。因而,建筑使用功能的变化也要求新型建筑采用动态设计。

正因为新建或旧有住宅房型设计落后、空间分隔不合理,使得众多住户在迁入新居前不得不大动干戈,重新装修改造,一方面给建筑留下了诸多隐患,另一方面浪费了大量的人力、物力和财力,据建设部监理司统计,未曾使用过的新建房二次装修改造所造成的损失每年达30亿元,而且逐年呈递增趋势。因此,从可持续发展角度出发,要求未来新型建筑采用动态设计。

3.2、动态设计的概念、方法及应注意的问题

动态设计是相对于静态设计而言的。静态设计是设计者个体的思维和创作,呈封闭状态,居民用户被排除在设计过程之外。这样所导致的结果是住宅的型式不满足用户的要求,目标与结果相背离。而动态设计的重点偏重于设计的过程,即在设计的中间环节加入用户的因素和意志。住宅内部空间具有使用模糊性,可根据用户的兴趣和要求作不同类型的划分。这样一来,设计的结果能够满足不同用户的要求,目标与结果一致。

动态设计的主要方法是采用大开空灵活分隔空间,即主体结构已确定不变,而每户内部可以根据需要作不出结构的划分。结构设计给用户提供一个大的空间,在近期的技术和设备条件下,厨、厕可以是固定的小空间,即提供一个“空壳”,卧室、客厅、餐厅、工作室等房间,可以根据用户入住时的选择和将来的要求改造,用轻质隔墙灵活分隔。这是一种可持续发展的住宅结构体系,是住宅建筑发展的重要方向。然而,动态设计在给用户和开发商带来方便的同时,也存在着大量问题值得考虑。

首先,要考虑采用动态设计的毛坯房是否满足基本的使用物理要求。以在大开间住宅内分隔大厅为例,不仅要考虑其朝向和通风要求,还要考虑其采光要求。按照有关标准,每间房屋的窗地比例必须达到1∶7,而现在一般流行40～50m2的大厅,窗户面积必须达到5～7m2;照此计算,开间小于3.6m2的厅就达不到要求,从而影响大厅的采光。

其次,要考虑采用动态设计后住宅结构的安全性。住宅内部采用大开间型式,一方面便于灵活分隔以满足不同用户的需要,另一方面对住宅本身结构强度提出了更高更安全的要求,以防危险事件的发生。

最后,要考虑采用动态设计的经济性。据统计,在目前的技术条件下采用动态设计的住宅建筑造价相对有所提高,对用户提出了经济性要求。我国还是一个发展中国家,人民尚不富裕,对大多数人而言当务之急是解决居住问题,而不是舒适问题,所以不宜将所有住宅建筑都按动态设计建造,造成不必要的经济负担。

4、新型建筑的环境设计

现代社会竞争日益激烈,人们在一天的紧张工作之后,都希望有一个良好的舒适的生活休息环境。然而,在旧有居住区里,往往人群拥挤、污水泛滥、噪声嘈杂、空气肮脏,无法满足人们对环境舒适性的要求。以武汉市花桥小区为例,其居民大多为工薪阶层,小区人口密度为58470人/km2,超过发达国家城市人口密度的3倍多,加上来往人流量大,造成小区内人群拥挤;小区的居民厨房燃料和烹调油烟造成区内空气恶化,排烟设施如排风扇、抽油烟机只对居室内空气环境有调节作用,对油烟并无处理能力,因而无法降低小区内的空气污染程度;小区人口众多、周边施工工地多、区内过往车辆多,这三多造成小区的噪声污染;小区道路规划不合理,一期西南面没有道路,而主要服务设施又集中在西南面,致使大量人流从区内通过,二期内部道路主次不分,且有多个出入口,形成四通八达之势,给外来人、车流穿越小区创造了条件,带来了许多方面的干扰。以上这四大环境问题不仅仅只在武汉市花桥小区存在,其它城市其它小区也普遍存在。可持续发展要求给人们提供一个良好的居住环境,因而这些问题必须解决,而解决这些问题的方法是在未来新型建筑的住区设计时着重注意以下几点:

首先,做好环境绿化工作。绿化可根据住宅建筑的地理位置采取不同的方法,诸如临街绿化、楼间绿化、楼旁绿化和墙面绿化等。绿化能在居住区内形成绿岛效应,净化空气、吸附烟尘和有害气体、阻挡噪声。绿化还可以调节人的神经系统,有利于人体健康。按照我国现有绿化水平,住宅小区的绿化覆盖率超过30%为优,低于10%为劣。在小区绿化中要着重公共绿地的绿化,且绿地分布均匀,布局合理,为人们提供方便的活动场所,按照国家标准规定人均绿地面积不应少于2m2,且面积应占小区总面积的10%以上。

其次,做好生活污水的处理工作。生活污水往往是各种疾病的滋生和传染之源,给人们的身体健康带来危害,要解决这一难题,一方面要依靠良好的物业管理,加强小区宣传工作,杜绝生活污水的各种滥排滥倒现象;另一方面要采取先进的除污措施,小区内应设有独立的污水处理系统,处理过的污水可以加以循环利用。一个有效的办法就是在小区内建设双管系统,即除设置自来水管道系统外,另设中水管道系统,实行“优水优用、劣水差用”,厕所、消防、洒洗马路、冲洗汽车及灌溉庭院等可以用中水。

第三,做好生活垃圾和噪声等的处理工作。生活垃圾也是疾病的滋生源,住宅小区内的生活垃圾应提倡袋装化,最好是分类袋装化,不主张设置垃圾道,以便垃圾的清除和有用垃圾的回收。噪声污染打破了居民生活的宁静与安谧,使人们无法正常作息。因此,处理好这两大问题,对于提高整个建筑住区环境至关重要。

第四,做好住宅小区内构造物的设计工作。例如,做好住宅庭院内的水体假山设计,可以为人们提供优美的休息场所。住宅小区内道路设计成时而收狭、时而放宽、生气盎然,也有利于人们精神的放松和舒畅。

最后,做好住宅小区内的配套设施。新型住宅小区要考虑可持续发展的需要,综合考虑小区所处的地理环境及其周围的商业、文化教育等环境状况,便于在规划中留有相应缺少部分环境要素的用地,使小区真正成为生活、工作和学习起来舒适方便的理想家园。

总之,建筑内外环境设计要“以人为本”,创造出安全、舒适、有序的环境氛围,使得“人—建筑—环境”可持续发展的思想在新型建筑规划设计中得以充分体现。

5、新型建筑的耐久年限设计

住宅是经久耐用的建筑产品,也是可保值增值的贵重商品,还是人类社会可持续发展的资源要素。因此,住宅建筑不仅具有物质产品性和商品价值性,而且还具有重要的社会效用性,也因此住宅建筑存在老化耐久年限等问题。如何确定其耐久年限将直接影响到其经济性,影响到住宅建筑的可持续发展。

我国的城市住宅建筑正由数量发展型向质量改善型阶段转变。建筑质量低劣,不满足一定的安全性要求是不行的。国内已屡次发生的塌楼事件就是一个证明。因此,提高住宅建筑质量势在必行。然而,在这一由数量向质量转变的过程中,要防止一种过激的倾向,即过分地强调建筑质量的可靠性,以至于建筑耐久年限超过其使用寿命要求,从而造成人力、物力和财力的浪费。

笔者认为应该根据住宅建筑的使用寿命要求进行建筑耐久性设计,使得我国的建筑业在一定的经济条件下保持可持续发展。建筑特别是住宅建筑的设计使用寿命过长并不一定是件好事,原因如下:其一,随着社会物质生活水平的提高,人们对居住水平也提出了更高的要求,许多住宅建筑因式样和功能过时,以及基础设施陈旧而提前拆除报废,造成浪费。其二,随着时间流逝,几十年以后大部分住宅建筑由于年久失修、老化等问题而失去其大部分经济使用价值,此时住宅的维修费用将高出其重建费用,因此拆除这些建筑是必要的,但由于设计使用寿命过长,这些住宅建筑在当时依旧可以使用,拆除势必造成浪费。其三,住宅建筑作为城市设施的主体构成之一和人类住区可持续发展的重要资源,其寿命可能会随着城市用地规划调整或旧城改造而提前终止,同样会造成浪费。

以上几个方面决定了对建筑尤其是住宅建筑,要按其使用耐久年限进行设计(国家规定民用住宅建筑的使用耐久年限为40～50年),否则,把它的使用耐久年限设计成100年,只会造成浪费,与人类住区可持续发的目标相背离。

按照价值工程原理,住宅建筑师们要用最低的总费用向用户提供可靠的必要的住房功能。如果不考虑价值因素,单纯依靠增大投入来提高住宅建筑的使用耐久年限,增加其可靠性和安全系数,只会使造价过高而限制人们的消费,导致住宅产业的发展受阻。因此,按使用耐久年限进行新型建筑的设计是保证建筑业可持续发展的关键,有必要引起人们的足够重视。

6、结束语

可持续发展的时代已然到来,我们在满足自己需要的同时,又不能损害后代人的利益,这一点在建筑界已引起广泛的关注。CharlesKibert博士于1993年提出“可持续建筑”的概念,想以此来强调在达到可持续发展的进程中建筑与可持续发展的关系。今天的新型建筑既要考虑到物质、经济和环境等因素,又要达到发展经济和改善人们生活居住水平的目的,则只有走可持续发展这条道路。当前,我国的建筑业市场一片红火,这固然是好事,但我们在看到好的方面的同时,也要注意到其中夹杂着不少反面因素,有碍我国建筑的可持续发展。我们只有在未来新型建筑的设计中,在统观全局的同时,把握好建筑的节能、动态设计、环境和耐久性这四大因素,未来的建筑道路才会光明。我们也有理由相信,二十一世纪的建筑是可持续发展的新型建筑。