可持续建筑设计的应用思考

DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.28.057

2016 NO.28

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可持续建筑设计的应用思考

徐向东

(连云港市建筑设计研究院有限责任公司 江苏连云港 222000)

摘 要:可持续发展理念在我国不断得到重视,越来越受到关注。城市化的发展也越来越遵循可持续发展理念,建筑行业作为城市化进程中的重要产物,在其设计上也不断开始进行新的尝试。在建筑材料和新能源等的应用上,实现可持续发展理念,以此来保障建筑的绿色性、环保性以及舒适性,使建筑更具特色,使城市更具活力。该文主要对建筑的设计进行新的思考,从建筑的整个生命周期入手,充分考虑建筑设计的舒适性、安全性、环保性等,以实现建筑行业的可持续发展。关键词:可持续建筑 建筑设计 应用 思考中图分类号:TU241

文献标识码:A

文章编号:1672-3791(2016)10(a)-0057-02

在新的发展时期,资源能源日趋紧张,水资源日益减少,人地关系矛盾越来越突出,环境问题成为人们心头之痛。在此情况下,建筑行业必须思考新的发展思路,在建筑设计上,要充分考虑各种因素,降低资源能源浪费,促进能源循环利用,提升建筑的环保功能,保障建筑的舒适性和安全性。因此,建筑设计必须实现可持续发展。可持续建筑设计的应用思考,主要应从以下几点进行考虑。

在建筑物的外部,也可以利用卵石构成蓄热装置平台。卵石本身具有较好的蓄热性,能够较长时间维持热量,减慢热量的散失。

太阳能的转换装置,是光能与热量或者电能之间的转换,这种装置的设计通常由多个装置组成。在建筑物的楼顶需要安装太阳能集热板或者热水器,进而传达给室内的热水器装置,以此获得热水来源或者其他能量来源。这种转换形式在我国目前已经应用较为成熟、广泛。许多家庭都安装了热水器用来给日常生活提供热水或者暖气。但是,这种形式也存在一定的性,比如太阳能电池板的应用有,获得的电能不能完全满足人们的生活所需,较多应用于对电量要求较小的装置。1.2 风能及其应用

风能也是一种主要的清洁可再生能源,随着人们对清洁能源的不断重视,风能的应用比例越来越大。我国当前的沿海和内陆一些地区都有诸多风能转换设备。由于在技术层面的不成熟以及条件的,在绿色建筑的设计方面,风能仍然处于探索阶段。在绿色建筑设计中,风能的应用主要是在通风换气和风力发电方面。

以往的风力能源利用,主要在沿海地区或者风力较大的内陆地区,在我国的城市当中应用较少。而随着不断地研究发现,城市中仍然可以有效利用风能,比如在高层建筑顶上或者两个高层建筑之间仍然存在大量的风力能源。高层建筑与高层建筑之间,会存在较大的风压差,形成较快的风速,这种原理形同于峡谷之间的风能。在这个原理下,设计人员可以根据建筑之间的具体数据设计风力发电装置。在设计发电装置之前,需要先建立一个模型,进行精确评估,确认装置的合理性和精确性,继而设计出完整的风力发电装置,为建筑提供一部分所需能源。我国的风能资源也十分丰富,在一些地区,可以直接在建筑屋顶上安装风力发电机,通过屋顶风力进行发电。在我国城市当中,出现了清洁能源的综合利用,将风能与太阳能进行结合,以太阳能为主,风能为辅,为人类活动提供源源不断的能源。由于风力发电装置自身存在一定的性,故目前在普通居民区当中难以得到有效利用。

(下转59页)

1 增加建筑物的能量来源

在以往的建筑设计中,建筑物的能量来源比较单一,通常依靠电力带动各类用电设备,提供能量。单一的电力设备过多使用也是对资源能源的大量损耗,另外,一些电力设备在使用过程中可能会产生对大气环境或者对人体不利的气体或颗粒。新的建筑设计要求建筑能够利用大自然当中的绿色能源来解决人们日常生活中需要用到的能量,以此来扩大能量来源途径,改善生活环境。而自然的绿色能源,主要指的是太阳能和风能。1.1 太阳能及其应用

太阳能是常见的可再生能源,也是目前为止,人类利用最广的一种绿色能源。在绿色建筑的设计当中,太阳能常常被予以应用。另外,在全球范围内,我国的太阳能资源十分丰富,绿色建筑中应用太阳能源十分有利。绿色建筑的设计当中,太阳能设备通常分为两种,一种是吸收太阳能的装置;一种是转换太阳能的装置。吸收装置利用自身材质和结构,完成对太阳能的吸收和保存,而转换装置主要是将直接吸收的太阳能转换成其他能源,便于人类进行利用。吸收装置主要设计如下。

第一,吸收装置一般置于建筑物的顶层,通过面对太阳照射获得能量。由于我国位于北半球,我国的大部分区域太阳能装置一般是面向南面,以获得更多的太阳能量。目前,太阳能接收装置已经逐渐应用于我国的民用居住建筑当中,为人类生活提供部分所需能量。

第二,太阳能的吸收装置还需要其他分部件,如蓄热装置。蓄热装置的设计是在吸收装置的基础上,将能量有效储存下来,如果是阴天或者天黑之后,用蓄积的能量进行继续补给。建筑物的室内也通常分布集热装置,比如集热墙就可以很好地储存热量。

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用,将北部二区700开采面回采过程中冲击地压危险区域、危险等级进行了叠加分析,共划分了6个冲击危险区域,其中弱冲击危险区域为5个,中等冲击危险区域为1个。则需要对危险区域进行冲击地压监测和结尾处理。

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4 结语

利用综合指数法和经验类比法对北二700工作面进行冲击地压危险等级评估。工作面在地质条件和开采条件影响下的冲击危险指数分别为0.42和0.33,为弱冲击危险;并且对工作面回采期间划分了6个冲击地压危险区域。分析综合指数法和经验类比法评估,确定北二700工作面冲击地压危险性整体上具有中等偏弱冲击危险。根据评定结果必须进行相关的冲击地压监测和解危措施,方可进行回采。

3 冲击地压危险性评价与结果分析

综合指数法分析结果是大兴煤矿北二700工作面地质因素影响下冲击地压危险性指数Wtl=0.42,介于0.3～0.5之间,具有弱冲击危险;开采技术条件影响下冲击危险指数为Wt2=0.33,介于0.3～0.5之间,因此具有弱冲击危险。经验类比法结果分析根据结果分析为6个冲击危险区域分布在北二700工作面。其中有5个弱冲击危险区域,1个中等冲击危险区域。综合以上两种方法的分析结果,依据冲击地压分级的方法,北二700工作面冲击地压危险性整体上具有中等偏弱冲击危险。根据综合指数法计算,北二700工作面在地质条件与开采条件影响下冲击地压危险性指数分别是0.42和0.33,综合分析得出具有弱冲击危险。由经验类比法分析,北二700工作面由5个弱冲击危险区域和1个中等冲击危险区域组成。综合分析综合指数法和经验类比法的结果,根据冲击地压分级方法分析,确定北二700工作面冲击地压危险性整体上具有中等偏弱冲击危险。(上接57页)

参考文献

[1]潘一山,李忠华,章梦涛.我国冲击地压分布、类型、机制及防

治研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22(11):1844-1851.[2]潘俊锋,宁宇.煤矿开采冲击地压启动理论[J].岩石力学与工

程学报,2012,31(3):586-596.

[3]章梦涛.冲击地压失稳理论与数值计算[J].岩石力学与工程学

报,1987,6(3):197-209.

[4]宋振骇.实用矿山压力理沦[M].徐州:中国矿业大学出版社,

1988.

[5]潘立友,张立俊,刘先贵.冲击地压预测与防治实用技术「M].

徐州:中国矿业大学出版社,2006:15-24.

而通过在绿色建筑设计中,直接融入污水处理设施,将排水管道进行重新设计和布局,对废弃水进行分类收集,以提升污水处理效果,提升污水处理效率,也同时节约了大量的污水处理成本。除此之外,在建筑设计中,可以设置雨水收集系统,将收集的雨水与生活中排放的污水汇集到一起进行集中处理,提升水资源利用程度。一般而言,生活中的污水污染程度不高,与雨水可以归为一类进行净化处理,实现水资源循环利用。

2 减少建筑内部的热量耗散

建筑的可持续设计,除了在资源能源利用上进行优化设计,另一项重要的设计措施是减少建筑内部的热量消耗。一方面,建筑物通过不断利用新能源增加所需能源来源；另一方面,建筑物可以通过多种技术或措施减少能量的消耗。这也是可持续建筑设计的重要理念之一。比如,建筑物可以通过一些外围的保温设备来防止热量的快速耗散,减少能源的使用量。

绿色建筑设计中,建筑的保温效果是重要的设计方面。建筑物可以通过良好的保温效果,来降低热量的流失,减少太阳能的辐射,降低热量的传递。维持良好的保温效果,通常需要选择较好的保温材料。主要的保温材料一般都是复合材料。保温设备可以分为三大类,即内保温和外保温,以及夹心保温。通常在建筑物的顶部也可以进行相应的设计措施,来降低热量的耗散。如将屋面进行改善,提升屋面热工性能,将屋面设计为通风型或者架空型等。

4 结语

随着人类的快速发展和资源能源的日益紧张,人类能源的增长需求与紧张的资源能源形成矛盾。要解决好这对矛盾,走可持续发展道路是必然要求。以可持续发展理念进行建筑设计,是建筑行业未来发展趋势。在建筑设计中,只有进行清洁能源的有效利用,并通过有效措施减少建筑能量的损耗,加强资源能源,特别是水资源的循环利用,才能实现建筑设计行业的可持续发展。

3 加强资源循环利用

资源能源的循环利用,是绿色建筑设计的重要措施。资源能源的循环利用主要是对建筑物在平时所产生的废弃资源进行回收利用,以减少资源能源的损耗,降低资源能源利用成本。在人类生活中,所产生的建筑物废弃资源主要是水资源。对污水的有效循环利用,直接影响资源能源循环利用效果。在以往的建筑设计中,生活中产生的污水通常不直接进行加工处理,而是通过下水道流入河中,或者由下水道通往污水处理厂。而污水集中处理一般含有各种成分的污水,处理起来十分麻烦,水资源浪费巨大。

参考文献

[1]吕波.可持续建筑的节能技术经济评价[D].合肥工业大学,

2014.

[2]林亚星.BIM在绿色建筑评价中的应用研究[D].西南交通大

学,2016.

[3]许盼盼,赵振.基于绿色建筑的设计技术研究[J].江西建材,

2016(11):33.

[4]张金强,孙然鹏.我国绿色建筑的设计技术选择分析[J].智能

城市,2016(5):251.

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