1.概念設(shè)計的重要性 概念設(shè)計是展現(xiàn)先進設(shè)計思想的關(guān)鍵,一個結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)就是在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計,并能有意識地處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 強調(diào)概念設(shè)計的重要,主要還因為現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與計算理論存在許多缺陷或不可計算性,比如對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,內(nèi)力計算是基于彈性理論的計算方法,而截面設(shè)計卻是基于塑性理論的極限狀態(tài)設(shè)計方法,這一矛盾使計算結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)差之甚遠,為了彌補這類計算理論的缺陷,或者實現(xiàn)對實際存在的大量無法計算的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計,都需要優(yōu)秀的概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)措施來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。 同時計算機結(jié)果的高精度特點,往往給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員帶來對結(jié)構(gòu)工作性能的誤解,結(jié)構(gòu)工程師只有加強結(jié)構(gòu)概念的培養(yǎng),才能比較客觀、真實地理解結(jié)構(gòu)的工作性能。 概念設(shè)計之所以重要,還在于在方案設(shè)計階段,初步設(shè)計過程是不能借助于計算機來實現(xiàn)的。這就需要結(jié)構(gòu)工程師綜合運用其掌握的結(jié)構(gòu)概念,選擇效果最好、造價最低的結(jié)構(gòu)方案,為此,需要工程師不斷地豐富自己的結(jié)構(gòu)概念、深入、深刻了解各類結(jié)構(gòu)的性能,并能有意識地、靈活地運用它們。
2.綠色建筑的含義 綠色建筑的內(nèi)涵已有許多的論述。歸納起來就是“資源有效利用”的建筑。有人把綠色建筑歸結(jié)為具備4R的建筑。即Reduce,減少建筑材料、各種資源和不可再生能源的使用;Renewable,利用可再生能源和材料;Recycle,利用回收材料,設(shè)置廢棄物回收系統(tǒng);Reuse,在結(jié)構(gòu)允許的條件下重新使用舊材料。因此,綠色建筑是資源和能源有效利用、保護環(huán)境,親和自然,舒適、健康、安全的建筑。
3.綠色建筑的設(shè)計原則
綠色建筑首先要關(guān)注的還是以人為本,為居住者提供舒適健康、安全便利的居住場所,在使用功能上滿足人們的要求。但有別于傳統(tǒng)的建筑體系,綠色建筑關(guān)注的不僅僅是建筑自身,加強資源節(jié)約與綜合利用,保護自然資源,體現(xiàn)“綠色”化,因地制宜,充分利用自然條件,才是實現(xiàn)綠色建筑的關(guān)鍵。 綠色建筑中最核心、最有生命力的不是某種固定的結(jié)論或方法,而是這種思想所蘊涵的設(shè)計原則。從建筑的選址、規(guī)劃、設(shè)計、功能的設(shè)定、材料和技術(shù)的選用、設(shè)備的安裝,到建筑建成后的營運、維護,綠色建筑的思想都以人為中心,與自然融為一體,貫穿建筑的整個使用周期。從根本上來說,它是重視人、自然、建筑三者互動關(guān)系的產(chǎn)物,要求建筑師在建筑設(shè)計中把握設(shè)計與環(huán)境的關(guān)系。其特點主要體現(xiàn):
整體及環(huán)境優(yōu)先原則 簡單高效發(fā)展的原則 健康舒適的原則
4.綠色建筑概念設(shè)計
綠色建筑的設(shè)計分為整體設(shè)計和建筑的單體設(shè)計來論述。綠色建筑的設(shè)計不僅僅是針對某一個建筑的設(shè)計,而是建立在一定的區(qū)域范圍內(nèi)的,以當?shù)氐纳鐣?jīng)濟文化及氣候、地理、資源為條件,以綜合各種綠色技術(shù)作為手段,以構(gòu)筑綠色自然生態(tài)及社會經(jīng)濟良性循環(huán)系統(tǒng)為目標的宏觀概念。在這樣的鏈式結(jié)構(gòu)中,每一個局部的相對閉合的體系,又都相對開放地與其它環(huán)節(jié)休戚相關(guān)。 城市的開發(fā)建設(shè)應(yīng)與當?shù)氐淖匀画h(huán)境、資源、社會經(jīng)濟背景結(jié)合,在發(fā)展建設(shè)的同時,創(chuàng)造性的保護和利用已有條件。一方面改變不合理的布局模式、區(qū)域劃分、空間結(jié)構(gòu)和資源配置,另一方面讓城市的社會歷史文脈,自然地理特征得以沿襲并以此成為城市的個性標志。 干旱少雨地區(qū)與濕熱地區(qū)相比,由于氣候條件的差異,在城市的空間布局模式上就有區(qū)別,前者采取相對緊湊的城市結(jié)構(gòu),后者則要求城市空間的相對通透開暢以利于安排空氣流動通廊;丘陵地區(qū)的城市風(fēng)貌與平原地區(qū)城市也有著顯著不同。 綠色建筑需要各專業(yè)之間綜合考慮,整體協(xié)調(diào)才能得以實現(xiàn)。綜合設(shè)計涉及到了場地、景觀、建筑、結(jié)構(gòu)、機電等各專業(yè)的內(nèi)容。綠色建筑目標的實現(xiàn)需要相關(guān)專業(yè)的協(xié)同努力。除場地、景觀外,各專業(yè)的概念設(shè)計措施如下:
彈性設(shè)計方案 建筑體型和平面設(shè)計 建筑圍護措施 機電設(shè)備
5.暖通空調(diào)制冷節(jié)能
暖能空調(diào)制冷在建筑物中具有主動性,因此我們應(yīng)慎重地對待??照{(diào)建筑物及空調(diào)房間的布置應(yīng)遵循下列原則: 建筑平面與體型應(yīng)盡量簡單方整,減少保溫墻長度; 空調(diào)房間應(yīng)盡量與一般房間分開而集中布置; 室內(nèi)溫濕度參數(shù)要求相同、使用性質(zhì)和消聲要求較一致的空調(diào)房間盡量相鄰或上下層相對布置: 為了避免太陽輻射熱的影響,應(yīng)盡量避免東西朝向布置和布置在項層; 應(yīng)盡量避免緊鄰高溫或高濕房間; 建筑物轉(zhuǎn)角處的空調(diào)房間不宜在兩面外墻上都設(shè)置窗戶,以減少傳熱和滲透;空氣調(diào)節(jié)房間的外窗面積應(yīng)盡量減少
6.水處理
中國水資源是有限的。水資源的利用,包括建筑內(nèi)的供水、排水、衛(wèi)浴用水、建筑物外的景觀用水、綠化用水等,是給排水設(shè)計的一個要點。節(jié)水設(shè)計應(yīng)重點考慮水資源的循環(huán)利用,在建筑組團中設(shè)置污水處理設(shè)備,經(jīng)物理方式處理后的中水即可用于花木庭園澆灌及土壤滲透等方面。 并采取節(jié)水型器具等措施,降低用水量,同時加強屋頂雨水的收集和再利用。地面雨水可結(jié)合實際情況進行收集或通過采用可滲透的路面材料使雨水能深入地層,保持水體循環(huán)。另外,在建筑采暖中熱水的循環(huán)利用,能為建筑節(jié)省很多能耗。
7.結(jié)構(gòu)體系及材料的選擇
節(jié)材是走研究新型工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化道路,應(yīng)選擇高效經(jīng)濟的建筑結(jié)構(gòu)和材料,如用鋼結(jié)構(gòu),高強預(yù)應(yīng)力混凝土體系。盡量減少使用不可再生能源和在生產(chǎn)或使用過程中產(chǎn)生污染的材料,積極開發(fā)可再生的新能源,如太陽能、風(fēng)能、水能等無污染能源。 盡可能利用可降解、可再生材料,引進新型建材生產(chǎn)技術(shù)、開發(fā)生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能型建筑材料。就住宅建設(shè)而言,建設(shè)部已明令淘汰一些不符合節(jié)能、計量、環(huán)保等要求的產(chǎn)品及質(zhì)量低劣的產(chǎn)品,以保證住宅產(chǎn)業(yè)向資源節(jié)約型方向發(fā)展,如實心粘土磚、空腹鋼窗、原木門窗、鍍鋅管、鑄鐵水龍頭。
8.智能建筑
目前,大量電子通訊和自動化技術(shù)在建筑中得以運用,出現(xiàn)了智能化大樓,可以根據(jù)溫度、濕度、風(fēng)力的情況自動調(diào)節(jié)“智能殼體”的開閉和空調(diào)量,保證了大樓中智能化生產(chǎn)和腦力勞動的高生產(chǎn)率,智能化的發(fā)展可以促進綠色建筑在“高標準、低能耗、高效能、低污染”狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展。
9.地下空間的利用與節(jié)能
這一點與單體設(shè)計無關(guān),但在節(jié)能設(shè)計中,也是值得推廣的一種形式。地下空間由于有厚實的土層這種天然保溫材料的圍護,受地面溫度的變化影響很小,土層三米以下深處的溫度幾乎不受外界影響,因此地下空間有冬暖、夏涼的突出優(yōu)點,是一種節(jié)約制冷與采暖耗能最經(jīng)濟有效的建筑形式,地下空間的大量開發(fā)無疑對建筑節(jié)能起到很大的促進作用。尤其在我省,大量由于歷史原因被廢棄的防空洞,是一個值得利用的資源。
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