建筑科技论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《建筑科技论文(精选5篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。“建筑节能是北部新区实现节能减排目标的重要手段,应因地制宜地采取相应政策和措施,海淀北部新区理应成为建设绿色建筑的典范区域。

第一篇:建筑科技论文

科技促进民族传统建筑的绿色创新

在如花似锦的傣族村寨,一幢幢形式独异的竹楼隐现在翠竹蕉林之中,曲折的小径联系着幢幢竹楼……西双版纳州位于云南省正南端,是云南省唯一一个国土面积完全位于热带地区的州市。在这里世代居住着傣族同胞,竹楼就是他们的安栖之所;而傣家竹楼也成为西双版纳最突出的地理标识。

2010年3月,由“全球环境基金小额赠款计划”支持,云南省竹藤产业协会与昆明理工大学联合开展的“西双版纳新型竹楼民居研究与示范”调研及宣传教育活动在西双版纳州勐海县实地展开。

云南省森林资源匮乏,民居以木结构为主的结构体系难以为继,采用竹建材将减缓建房对森林资源的压力;因为地理环境因素,村镇建筑面积占全省总建筑面积的60%以上,大量采用现代高能耗建筑材料(如钢筋、水泥等)建造砖混结构、现浇钢筋混凝土框架结构,对资源消耗的压力过大。采用竹建材将减少高能耗建筑材料的使用,传热系数降低60%,减少温室气体排放,减缓气候变暖;同时,通过合理设计,改善民居的保温隔热性能,减少薪柴用量以及空调电耗,节约能源。

“竹在食品、房屋、家具等许多领域的应用历史悠久。在许多国家,竹子以多种方式得以巧妙利用,一生都可为人类服务。”研究西双版纳新型竹楼民居的柏文峰教授说,从建筑学的角度来看,竹子是房屋建造和其他结构最古老的材料之一。作为品质优良的建筑材料,在许多产竹国家都得到了广泛运用。

柏文峰,昆明理工大学教授、小额赠款计划“西双版纳新型竹楼民居研究与示范”项目的负责人。在勐海县第三届茶王节上,他和志愿者多次宣讲减缓气候变化知识、绿色建筑对减缓气候变化的作用以及新型竹建筑的实用,发放了《气候变化与绿色建筑知识宣传手册》,有200多人参观了项目施工现场。柏文峰表示,节能减排是中国政府基本国策,也是云南省建设民族文化大省、绿色经济强省的基本发展目标。竹建材是可持续绿色建材,发展竹建筑符合政府的政策。

传统建筑和新科技的融合

“建筑材料的全球性紧缺是很令人担忧的问题,特别在发展中国家。木材及其他传统建筑材料因短缺而产生的相应的价格上涨,使以竹为原料的房屋建筑数量不断增加。” 柏文峰说。但实际上,以西双版纳为例,现代都市文明和城市化进程,正让越来越多的傣族原住民迁出竹楼,融入钢筋水泥的森林,传统建筑在经济的浪潮中消极殆尽。

在森林退化与环境破坏问题日益严重的今天,竹子作为生态、环保、可再生资源,如何替代塑料、钢材乃至木材,正受到越来越广泛的关注,竹建筑就是其中最活跃的领域之一。

竹原料在产竹国非常容易获得,西双版纳盛产的“凤尾竹”更是天下闻名。“根据哥斯达黎加建筑学家的计算,每年只需70公倾的竹林就可建造竹房屋1000间;但如果以木材为原料,则需要砍伐600公顷天然林。”他进一步分析说,大多数竹楼的建造,对于本地人来说,已是驾轻就熟,无需特殊技术处理;而竹子的多功能性却可为经济型或高档建筑提供丰富的技术选择,也比较容易与其他先进建筑技术结合使用。

因此,建盖竹楼的耗时一般都比较短。以景洪市周边竹制农舍的建筑为例,每一层的施工时间大致为2-3天,但若用混凝土、钢筋或原木建造,最少也要10天才能完成一层施工。竹建筑对于西双版纳原住民并不是一件新鲜事物,他们能够保持自助方式建造自己的竹楼,让建筑与人文的关系更加亲近、得到发展。

新型竹楼保留了传统傣族竹楼干栏式的特征,外观与村里其他的木质楼、砖混民居楼房基本一致,而整栋楼建筑采用以竹代木的处理方式,以木芯填充竹节,在竹篾墙体空腹中填充聚苯板、矿棉、原竹纤维等材料,较好地解决了传统竹楼密闭性、隔音、保暖隔热效果差的问题。柏文峰介绍说,这种竹楼与当地钢混结构民居相比,造价降低20%、自重减少40%、可减少80%不可降解垃圾,建筑过程中减少碳排量10吨左右,抗震设防达到8度,使用年限为20年。同时新型原竹楼面采用了新的技术,密排原竹替代钢筋混凝土现浇楼板了结构;在原竹结构层下面挂石膏板作为防火层;用原竹结构层上面铺竹纤维和水泥增强生土作为上部防火层;利用药剂真空加压解决了原竹防腐、防霉、防蛀。

“西双版纳新型竹楼民居研究与示范”项目的负责人给《中国周刊》提供了一份数据:当地常规砖楼用钢量约为35kg/m?,水泥用量约为140kg/m?,而新型竹楼民居用钢量15kg/m?,水泥用量为60kg/m?,都仅为前者的43%,按当地平均每户250m?的民居规模计算,则每栋新型竹楼民居用钢量减少5吨,水泥用量减少20吨。据测算:每生产1吨钢,排放约1吨的二氧化碳,耗水48.6m?;每生产1吨水泥熟料,排放约1吨的二氧化碳。因此,与相同面积(250m?)的常规砖楼相比,每栋新型竹楼民居能减少二氧化碳排放约25吨,节水243m?,明显有利于减少温室气体排放。

新型建筑带来的可持续发展

柏文峰在总结新型竹绿色建筑优势时说道:“西双版纳州竹资源丰富,但是原住民不愿意居住在传统竹楼内,竹资源仅用于自家临时建筑搭建,不能产生任何经济收入。新型竹楼的建造,大量竹材将用于永久性建筑的营造,当地民族群众出售自家竹材业可获得收入。原竹成熟期5至7年,而且可以连续多年持续砍伐,竹建筑的发展,将为当地群众获得可持续的出售竹材的收入;当地工匠亦可以利用新型竹楼技术为社区、风景区兴建新型竹建筑,形成民族建筑产业,在商业性营造活动中获得收入;新型竹建筑的涉及到一些原竹的处理环节,如采伐、运输、三防处理等,也为当地社区创造了收益。”

竹材作为快速的可再生资源,正在世界范围内得到日益广泛的重视。建筑领域在资源消耗和温室气体排放方面承担着重要责任,因此,“西双版纳新型竹楼民居研究与示范”项目被纳入到政府建设部门推荐的建筑新技术中,使竹材资源丰富的广大农村地区减少高能耗建筑材料,如钢筋、水泥、木材等的应用,促进了生物多样性保护和减缓全球气候的变化。

“对于西双版纳州这样的少数民族聚集地区,城市建设一定不是越‘现代化’、密集化和统规化越好,相反,应该心存对当地一方水土的敬畏,保持其个性、传承其特性,大力推进新竹绿色建筑的发展。”柏文峰认为,对于整个云南省的热带、亚热带农庄的建设和使用,都应着眼于绿色、生态、环保、低碳,让竹元素更多、更完美地在建筑设计和成品展示中得到体现,“这样,一定会实现经济效益、环保效益和文化效益等多赢的结果。”

作者:李冰 色色

第二篇:西安建筑科技大学建筑系馆扩建项目研究

摘要:西安建筑科技大学是公认的中国最具影响力的土木建筑类院校之一。其建筑系馆(以下简称系馆)位于校园西南角,始建于1956年,因教学体质改革及使用人数增加的需求,在其北侧进行扩建。本文以此项目为研究对象,从系馆扩建场所与环境、功能与空间、材质与建构三方面方面,梳理出系馆改扩建项目设计特点及建构过程。

关键词:改扩建 建筑系馆改扩建 钢木张悬梁结构

西安建筑科技大学坐落在历史文化名城西安,是公认的中国最具影响力的土木建筑类院校之一。其建筑学院具有悠久的历史,建筑系馆(如图1)始建于1956年,为四层混合结构(三层以下为砖混结构,四层为钢结构),南北长40m,东西长18m,现有总建筑面积7650㎡。是一栋以建筑学院的教学、办公、科研和开放空间为主的综合性功能复合的建筑系馆,系馆内除专业教室外,还包括建筑实验室、报告厅、图书馆、建筑博物馆、科研所、教师办公室、以及开放空间。(如图2)

近年来,由于院系发展,使用人数的增加,原建筑面积已不能满足需求,特别是“建筑教育全方位开放式教学体系改革的研究与实践”的实施对教育思路、模式和技术手段提出新的要求,更加强调建立和营造开放性教育空间、教育资源优化及激发创造力的学习氛围。从2010年开始,对建筑系馆的改造、扩建、以及新建提出了多种方案,最终确定最为实际和可行的南侧加建的方式。加建部分增加建筑模型制作及展示功能。

场所与环境

建筑系馆位于西安建筑科技大学校园东南角,与主楼、西楼共同构成建筑学院办公、教学、科研区域。三栋教学楼均建于建校之初,形成以校园南门——喷泉——教学主楼——图书馆(因位于地震带之上现已拆除为绿地)为中轴线,东西附楼对称的布局形态。

建设用地总面积为427平方米,其中南北宽8米,东西向长60米,非常狭长。此外用地内杂草丛生,需要保留原有建筑系馆排水及供暖设施。其东侧为校园停车场,面积2280平方米,主要供学校大巴车及教职工车辆的停放。西侧直接对外,面向校园道路。南侧紧挨西安城市遗产保护研究所。北侧为需要扩

建的建筑系馆。

功能与空间

当代随着多元化建筑文化与思潮的影响,建筑学的教学模式也有原小班单独教学模式向多元化、注重实践的教学模式转变。因此,当代建筑系馆的功能除了需满足教学、办公、科研之外,还需有展览评图空间、多年级交流空间、自由讨论空间、中型报告空间、模型制作空间。此次西安建筑科技大学建筑系馆扩建部分功能定位为建筑模型制作及展示空间。因此需要安置大型模型制作设备,如模型雕花机、木材切割机等。

建筑系馆南立面由外立面转变为扩建部分的内立面,系馆内部采光成为重大问题。扩建部分位于两栋建筑的中部,其北侧紧挨系馆,南侧与研究所仅1.2米之隔,扩建部分亦无法侧向采光。因此,扩建部分采用玻璃屋顶,顶部采光既可以满足扩建部分充足的阳光,又可以是建筑系馆间接采光。建筑空间顶部开阔的视野柔和了水平方向的局促感。但随之而来的是玻璃屋顶的夏季通风问题。为了最大节能效益,系馆扩建部分采用下开低窗,上开百叶的做法,通过自身高度产生的烟筒效应达到自然通风效果。

在与原有建筑空间联系方面(如图3-5),扩建部分作为建筑系馆的附属部分,主要通过系馆出入,将系馆内部与楼梯间相对的办公室打通,改造为通道与扩建部分相联系,方便学生进出。出于疏散的考虑,在基地内唯一对外的西侧设出入口,但为加强扩建部分与系馆的联系,需隐蔽设置。入口西花园在设计中考虑到内外环境的参透,将花园延伸至室内,形成:“自然花园(外环境)——入口平台(过渡空间)——室内”的空间序列。

屋顶考虑到排水,北侧与系馆连接处高8.1米,南侧新建部分高6.2米,顶部的设计,是此次改扩建的重点之一。其最大特点在于钢木张悬梁结构在屋顶上的应用,通过钢木结构自身的美感来塑造空间魅力,使逻辑性建构与空间艺术表现达到完美统一。

与传统的直线型钢木结构相比,张悬梁结构在受力方面,上部木梁受压力,下部钢索受拉力,受力更为均衡的同时,钢索与钢节点的加入缩小了直线型钢木结构的截面宽度,空间感受更为轻盈。这种形式还缩短了单个木材的长度,也更为经济。连接方式与传统钢木“外钢内木”不同,系馆扩建的钢木连接方式采用“外木内钢” 铰接点——铆接的连接形式,木材中心契合预制钢构件。这种连接方式的优点在于,单榀屋架视觉上以木材为主,具有整体感。同时屋架不断重复也形成了韵律。

材料与建构

主体结构施工分为三个阶段:整理场地设备管线、墙体砌筑、屋架组装安装。

整理场地与设备管线中,去除基地内杂草树木,保留原有暖管,排水管重新翻新,并留有四个1.5米×1.5米检修井,便于检修。

墙体砌筑中,新建墙体采用370砖墙,间隔3.6米配合顶部屋架位置设一道240×240的构造柱。

屋架组装安装中,结构暴露在空间中,形成多种材料由密集结点单元集聚而成的立体构成。钢木结构屋顶的构件由空间中自由灵活的点、线构成,其组合趋势是追求发挥多种材料特性的复合构件:轻巧瘦薄、节点纤细、质感光亮坚硬、色彩含蓄沉着。这也是系馆钢木张悬梁结构和构造从单纯的“追求结构支撑和构造强度”转变为“结构和构造的艺术化表现”,建筑的所有元素都被最大限度地视觉化。

参考文献:

[1] 肯尼思·鲍威尔.旧建筑改建和重建, 大连理工大学出版社,2001.

[2] 李岳岩、刘克成. 建筑教育“场效应”——一次建筑教育理念与方法探索, 建筑与文化,2007.06

作者:侯祯珍 陈静 李岳岩

第三篇:力推“绿色建筑”,打造海淀北部生态科技新区

“建筑节能是北部新区实现节能减排目标的重要手段,应因地制宜地采取相应政策和措施,海淀北部新区理应成为建设绿色建筑的典范区域。”

“十一五”期间,海淀区在“发展循环经济、促进节能减排”方面取得了优异成绩:提前两年实现了北京市下达的20.82%的节能任务指标,万元GD能耗累计下降了30.97%,分别高于全国和北京市平均水平11.91和4.38个百分点。进入“十二五”时期,海淀区节能减排任务严峻,面临“几乎不存在通过产业结构调整降低能源消耗的余地、人口快速增长加大了能源消耗、边际效益递减加大了节能减排工作难度”等诸多不利因素,节能减排压力变大。

“发展循环经济、以低碳节能环保技术建设北部地区可以降低能源消耗和污染物排放,为海淀‘十二五’节能减排目标的实现以及今后相当长时期内的节能减排工作奠定基础。”北京新宇阳科技有限公司董事长王安生博士在接受本刊记者专访时表示:“建筑节能是北部新区实现节能减排目标的重要手段,海淀北部新区应该成为建设绿色建筑的典范区域。”

布局“绿色建筑示范区”

海淀北部地区的功能定位主要是电子信息、新材料、新能源与环保、网络通信、生物工程与新医药、科技金融产业等领域的总部基地和研发企业,来实现产值过万亿的科技创新基地的规划经济目标。可以看出,单位GDP能耗的计量方式难以准确度量和真实反映该地区实际的能源消耗情况和节能减排工作力度。

为推动绿色建筑的普及推广,将海淀北部地区建设成“绿色建筑示范区”的工作目标,海淀区政府先后出台了《海淀北部地区绿色建筑设计导则》、《关于推进海淀北部地区绿色建筑建设的实施意见(试行)》。并成立了“北部地区绿色建筑建设领导小组”,提出了海淀北部地区所有新建项目一星级绿色建筑达标率达到100%,科技园区内、外达到二星级评价标准要求的公共建筑和研发项目建筑面积占园区该类新增建筑总面积的比例分别达到60%和40%,其中政府投资项目和标志性项目不分园区内外,均100%通过绿色建筑三星级认证。

“北部地区目前正处在规划和建设时期,‘循环经济’和‘节能减排’主要体现在建筑物本身是否是节能建筑以及选用的能耗设备是否节能两个方面。”王安生博士表示,有针对性地建立更加科学的能源资源消耗评价体系,对于指导和评价该地区的节能减排工作成效、达到奖惩得当的目的具有重要意义。比如除少数以户外生产为主的产业外,大部分均可以单位建筑面积能耗作为主要的评价指标,建筑物的功能和使用特点作为辅助指标,综合评价能耗等。

“能耗指标达到节能建筑标准是建筑节能的必要条件,供暖系统方案和选择的设备是充分条件。北部地区在规划建设中对建筑节能是重视的,进行了能源规划,设立了绿色招商门槛制度,实施绿色建筑推广工程等,通过调研和现场考察发现,已经完成和正在建设的项目中,要实现建筑节能目标还有很多具体工作要做。”

“建筑节能”潜力巨大

将建筑节能列为“十二五”时期节能降耗工作重心是时代的要求。建筑能耗与工业能耗、交通能耗并列为我国三个能耗“大户”。资料表明,目前我国建筑能耗已经占到全社会终端能耗的45%左右,其中约2%建筑物建造能耗,28%使用过程中消耗掉的,15%左右是建筑材料在生产过程中消耗掉的。

新建建筑中的民用住宅虽然执行了65%节能设计标准,但实际建设中真正能够达到该标准的比例究竟有多少值得考究。而公共建筑、工业建筑的高能耗状况几乎没有多少改变,也还没有引起人们的关注。一份研究报告显示,我国2万平米以上的大型公共建筑面积占城镇建筑面积的比例不到4%,但是能耗却占到建筑能耗的20%以上,其中单位面积耗电量更是普通民宅的10-15倍,成为我国节能工作中鲜为人知的“能耗黑洞”。这不仅说明大型公共建筑的节能潜力巨大,也为公共建筑建设敲响了警钟。

在建筑物能耗使用技术方面,具有更大的节能潜力。比如,以居民能耗贡献率最大的冬季供暖为例,仅仅是将传统的散热气片供暖形式改成地面辐射供暖末端,供水温度就可以降低15-20℃,按照国家标准规范,室内设计温度可以降低2℃即16℃,而体感温度仍然可以达到21℃,且舒适性大大增加,仅此一项的节能量就可以达到12-15%甚至更高,如果再配上空气源热泵、毛细管网等高效末端,其节能效果达到35-50%以上是完全可能的。

“我们要做的是结合海淀区的资源能源和建筑使用特点,在经过科学的评价体系后的选择性推广应用。因此,无论是建造节能建筑还是降低建筑物使用能耗,海淀北部新区可以做的文章很多。”

应率先垂范“绿色建筑”

王安生博士认为,建筑节能是北部新区实现节能减排目标的重要手段,应因地制宜地采取相应政策和措施,确保北部新区成为建设绿色建筑的典范区域。

首先,建立科学的评价体系。建立“发展循环经济、促进节能减排”的技术支撑、评价、示范、推广、政策支持体系:政府主导、成立行业协会并牵头组织专家制订评价体系相关的地方系列法规,并逐渐上升为北京市或国家法规;在北部新区拿出一块土地,作为包括建筑节能在内的“循环经济、节能减排”新技术的检测、评价场所,对于经过初步筛选的技术进行应用实践检验和评价基础数据的采集场所;对于经过评价认定应该推广应用的技术,建立相应的展示和推广及应用体验中心,并向全国开放,向北京市其他区县乃至全国推广。

其次,在节能建筑方面,强调建筑物节能标准高、建筑材料能耗低,加快住宅产业化进程。海淀北部新区的所有新建建筑应达到绿色建筑园区的试点示范标准,并经得住时间和科学评价体系的检验、验收;下大决心,制訂支持政策,有计划地改造既有建筑,使其达到节能建筑标准,达到供热计量标准,一次性投资,但一劳永逸;除民用住宅外,应该进行公共建筑、工业建筑产业化的可行性研究,为彻底堵住建筑高能耗漏洞提供理论依据。

再次,在建筑节能方面,重点强调在建筑能耗最高的供暖上做大文章,提出改革现行供暖体制、提倡推广建立在经过评价体系科学评价、认证基础之上的供暖供冷供热水的成熟技术,在能源使用方面,强调鼓励使用可再生能源。

最后,重点在冬季供暖能耗上下大工夫,研究、制订并推广应用适合我区能源结构特点,适合不同建筑及使用性能,同时又具有经济效益的不同形式的供暖热解决方案和系统。

“根据北部新区地下水资源稀缺和建筑密度较高的现状,对于既有冬天供热又有夏季供冷需求的建筑,应积极尝试以空气源热泵代替水源热泵和地源热泵,实施建筑供热供冷的节能措施,以更符合北部新区区情的节能技术,来减少对不可再生的能源资源的消耗。”王安生博士表示,“海淀北部生态科技新区理应成为建设绿色建筑的典范区域。”

链接:王安生简介

王安生,1959年生于辽宁省鞍山市,祖籍山东。1982年毕业于华东石油学院炼制系基本有机化工专业,获学士学位。1989年至1995年留学日本,获日本国立鸟取大学生物资源学部功能性高分子材料合成专业博士学位。毕业后在日本SOFT 99 公司先后做研究员、中国独资公司总裁。

目前担任北京新宇阳科技有限公司、北京清华索兰环能技术研究所董事长,兼任技术研究、产品开发总工程师;住建部“供热计量与工程技术研究中心”专家、中国节能产业委员会专家、中国建筑金属结构协会地面供暖委员会电地暖专家等。

作者:马文良

第四篇:浅谈浙大·创新科技园建筑设计

摘要:建筑设计是科学与艺术、逻辑思维与形象思维相结合的多学科创造性工作。从设计方法来说,它有别于一般的工程设计,其主要原因是建筑与一般工程物的建造目的不全相同。建筑首先是满足安全的目的,其次在于它还要创造一种文化价值。本文全面介绍了浙大·创新科技园的建筑设计,可供同行参考!

关键词:城市建筑;建筑设计

1 项目概况

浙大·创新科技园项目位于杭州市西湖区三墩镇西北部,毗邻浙大紫荆港校区,项目用地位于高新技术产业开发区西湖科技经济园区西南地块,北靠女儿桥港,南临西园一路,西向茹家路,东接西园八路,南侧稍远还有被称为“杭州之肾”的生态保护区---西溪湿地。项目总占地面积约16万平方米,总建筑面积约48万平方米。本次设计包括项目一期二标未完成部分及二期一标项目景观概念设计,要求一期整体绿地率≥30%,二期一标暂列地块指标。

2 设计依据

国家及地方相关标准、规范;招标方提供的建筑设计条件;地块平面图及规划条件要求。

3 设计原则

以人为本原则,全方位打造自然的舒适环境;以精致的设计手法将功能与艺术相结合,将艺术融入日常生活环境中,带给住户尊贵的感受、精致的体验与身临自然之中的舒适生活;充分考虑车行、人行、消防通道、物管的功能要求;在合理的造价与运营维护费用内,通过合理的设计,尽可能的营造出良好的景观环境。

4 方案概述

本区块地理位置较佳,周边配套设施有待完善。从现有周边建筑和该区域的经济、社会角度等方面看,该区块具备较好地位,结合建筑设计的现代精品化产品、精品化小区的定位,我们的景观定位——“现代、时尚、健康、休闲”,满足人们“办公与休闲集为一体的”生活理念。

5 设计理念

对于基地位于高新技术产业开发区域,将成为西湖科技经济园新区集商业、办公用地的这一特性,我们在总结此区域的建筑规划特质的基础上,结合甲方的要求以及对科技经济园区的畅想展望,将此区域的景观风格定位为现代主义景观,并融入自然主义的景观元素,倡导营造一个“现代、时尚、健康、休闲”的办公环境区域。设计上充分运用美学上的影响力,用清新、现代的几何构图与植物、景观小品相结合,运用简洁、大胆、求新的设计手法,创造适应现代新区美感的要求形式,将人造环境和西面沿河区域的自然环境和谐的融为一体。

6 设计构思与布局

本案的景观布局主要为“五大主要出入口、三大景观主节点、两大庭院、三处屋顶花园” 。整体风格采用現代主义风格,主格调采用现代简约的手法。运用现代的设计手法营造时尚的高品质的休闲办公、购物场所;通过对小品、公共设施、铺装形式和植物的配置在有限的区域空间体现现代文化,突出几大空间的主题,打造高新技术开发区的创新精神,给人以强烈的印象。

在主要节点上,通过植物整合形式、铺装拼接形式、标志标识样式统一采用简洁的立体几何形状,达到自然与人工的完美融合,力求符合现代人的商务办公需求。通过对人文历史的深度挖掘,利用历史与现代的激烈碰撞,创造文化内涵丰富的景观节点,打造个性时代的多元商业、办公空间。本案主要采用三种设计手法,来体现办公楼的标志性出入口,不仅能达到标识的目的,而且还能丰富此区域景观。

入口设计采取简洁、大方的设计思路。使用黑色大理石与透明玻璃结合水景的形式,在玻璃处写上区域名称,借水景形成有声的引导标识。入口两侧绿化采取有层次的种植,使景观在统一中求变化:大面积色叶植物的栽植在丰富植物色彩的同时寓意商业事业蒸蒸日上;用几何图形的设计手法,用门廊框架结合花岗岩、景观小品成为一景,并以竹子作为背景,形成一道绿色屏障;右边的的景点用景石与树组合,景石的突兀与绿树的婆娑表现出软质的阴与硬质的阳的交融;入口标识用造型、质量较好的景观石,上刻“区域名称”并围合花灌木如杜鹃、苏铁等,背景处种植雪松——挺拔、苍翠、永不屈服的精神象征科技园发展前景的广阔。雪松下种植混播草坪,并且用色叶植物组成凤舞的图案点缀其上,配植一些红枫、小叶女贞,以增加植物层次上的变化。

内庭院一:此处为二期一标E1、E2办公楼之间较为开阔的休憩绿地庭院空间。为方便办公人员休闲活动的需求,将其设为一处交流、休憩、活动的公共活动空间。运用几何规矩形式的布置,结合规则式的花坛、错落式台阶、木质座凳、水景及现代景观小品等等,来体现象征高效、迅捷的工作节奏。而植物模纹花坛代表了一种祝福,是幸福、成功的象征。将此区域创造成为一个适合大众活动,交流的空间。

内庭院二:此处为二期一标E3号楼的内部庭院。由于内部庭院空间较小,此区域景观设计形式为主要绿地与卵石铺装相结合,在庭院中间设计两个脚印形状的绿地,周边设置铺装道路,并在绿地和铺装结合处放置两处休闲座凳,为职工提供休闲散步的地方,使人在闲暇之余养神蓄目、醉心绿林。此区域设计采取简洁的空间形式,既符合现代信息快捷、高效的特点,又保留了现代人需要空间的私密性。

7 结束语

城市是历史发展的产物,是集人类文明与传统于一身的聚集体,其结构庞大复杂,内容包罗万象。城市的发展带来了诸多问题,诸如环境污染、城市的过分膨胀、资源的浪费及人口的过分集中等。城市是人们的家,如何让自己的家变得更美好,人们希望创造一种住着舒适、用着方便、看着美观的充满生机的独特的城市空间。对现状的无奈与对未来美好的渴望给人们提供了思考研究与创造的机会。建筑师、规划师和景观师纷纷研究各种理论与设计方法,以期能为城市添彩,创造更为舒适、更为人性化的城市空间。

作者简历:齐煜文,男,1977-,浙江杭州人,大学本科,工程师,从事研究园林建筑、园林景观设计

黄海燕,女,1983-,浙江杭州人,大学本科,工程师,从事研究园林建筑、园林景观设计

作者:齐煜文 黄海燕

第五篇:孟庆林:以科技创新成就建筑节能

你可知道,一扇窗开多大才能以最小的能量损耗得到最佳的通风效果?

你可了解,选择怎样的玻璃,才能既做到遮阳隔热,又保证足够的光线照明?

…………

没错,这些生活中的小细节,都蕴含着科学,它们都是现代建筑节能中不可忽视的部分。华南理工大学建筑节能研究中心主任孟庆林教授就是深谙建筑节能秘密的高手。

孟庆林多年致力于亚热带建筑热环境与节能研究,他敢于创新,取得了多个首创性的研究成果并应用于工程实践,获得了显著的社会效益和经济效益。他创建了“亚热带建筑热环境与节能”学科方向和南方建筑节能研究机构,制定了首部应用于城市居住区热环境设计的国家行业标准,开发了首个城市热环境低空遥感系统,研制出首个动态热湿气候风洞实验台。他获发明专利6项,发表论文127篇,出版专著和编著4部,主持编制国家行业和地方标准及标准设计图集17部,培养博士和硕士研究生73名,为我国南方地区建筑节能的学科建设、科技进步、标准完善与人才培养作出了突出贡献。

立足前沿,投身南方建筑节能

孟庆林,生于吉林海龙,是一个地地道道的北方人,却在机缘巧合之下扎根岭南,专注于亚热带建筑的节能技术研究与应用,并以多项创新成果立足业内。

孟庆林1985年毕业于吉林建筑工程学院供热通风专业,后南下求学于我国著名的建筑老八校之一—重庆建筑大学,先后获得建筑技术科学专业硕士、博士学位。1995年7月,孟庆林转投同为建筑老八校之一的华南理工大学建筑学院,并扎根于此,历任副教授、教授。

华南理工大学的亚热带建筑研究起步于上世纪初,百年发展中,对华南地区的建筑教育、建筑设计实践及岭南建筑风格的形成作出了巨大贡献。该校的亚热带建筑科学国家重点实验室,是全国高等学校建筑领域中唯一的国家重点实验室;华南理工大学建筑节能研究中心则是亚热带建筑科学国家重点实验室的重要组成单位,也是我国高校系统首个通过国家计量认证的建筑节能检测机构。

现在,孟庆林承担着华南理工大学亚热带国家重点实验室副主任、建筑学院副院长、建筑节能研究中心主任等职务。

孟庆林将专业方向锁定在亚热带建筑的热环境与节能技术研究上,是从硕士阶段开始的。

在当时的中国,建筑节能仍是一个相对冷门的研究领域,并未受到重视。但一直以来,建筑是个“能耗大户”却是不争的事实,特别是进入新世纪以来建筑行业飞速发展,所带来的能耗额更是快速上涨。

有数据显示,我国建筑能耗占社会总能耗比例已超过30%,且呈现逐年上升的趋势。而由于受到高温高湿气候的影响,以及人们生活水平提高等刚性需求的扩大,使得亚热带地区民用建筑能耗增长迅速,已经占到全国民用建筑能耗总量的54%。

随着全世界节能减排战略的实施及人们绿色环保意识的提高,建筑节能已逐渐成为社会共识,建筑节能技术的研究与进步也已经成为热门及前沿研究领域。

孟庆林介绍,建筑节能技术的发展与应用,是一项具有显著地域性的工作,与当地的气候等密切相关。也就是说,北方的节能技术和创新成果,并不都适合南方,同样的道理,发达国家的先进技术也会因地域、气候的差异,难以在我国产生良好的效果。“这就决定了南方的建筑节能,必须走自主创新的道路。”

孟庆林专注建筑节能研究二十余年,正是在不断探索适合南方气候和地域特征的新的建筑节能技术与方法。他认为,“解决南方建筑节能问题的根本途径,是坚持和发展围护结构防热为主的技术路线”。

所谓围护结构,是指建筑及房间各面的围挡物,如门、窗、墙等,能够有效地抵御不利环境的影响。众所周知,南方地区夏热冬冷、温高湿重、辐射强烈,因此,近百年来我国南方地区一直运用遮阳、通风、隔热等传统防热技术解决建筑环境过热问题。

但随着空调设备的普及,原本用以防止室内过热为目的的围护结构传统防热技术体系不再适用,必须立足新情况,提出新理论、新技术与新方法。

浸淫行业多年,孟庆林非常清楚自身所面临的挑战,“在我国,不计成本和代价地实现少数建筑物的节能并不难,而让我国数以千亿计的建筑物乃至整个建筑业都节能,面临的困难很多,我们意识到,在今后的一个相当长的历史时期里,探索适合国情的建筑节能新技术、新方法、新材料,对于落实国家建筑节能政策至关重要。”

孟庆林是这样想的,也是这样做的。多年来,他将研究重点放在围护结构上,依托亚热带建筑科学国家重点实验室和建筑节能研究中心,围绕最为经典的遮阳、隔热、通风三点深入开展研究,已经取得了丰硕的研究成果,社会效益显著。

锐意创新,结累累硕果

2001年,我国正式启动亚热带地区建筑节能。但在当时,在亚热带建筑围护结构的热工设计理论和技术领域,仍面临着若干关键问题亟待解决。

孟庆林介绍,问题涉及多个方面,比如在围护结构蒸发降温基础理论和应用技术方面,迫切需要建立标准的实验气候分析方法,以确定建筑节能设计中的热工参数;在建筑遮阳节能技术基础理论与构造设计方面,需要建立基于建筑能耗的遮阳性能参数模型,提出建筑门窗玻璃的自身遮阳关键技术方法;在围护结构防潮理论和构造设计方面,需要研究围护结构热湿双向传递机理和构造设计方法,确定围护结构多孔材料的工程设计参数;在围护结构自然通风节能原理与设计方面,需要解决大尺度建筑群的风环境模拟问题,在此基础上进一步分析建筑开口设计与室内风场分布之间的相关性等。

面对着重重困难,孟庆林和他的团队都没有气馁。

他们依托亚热带建筑科学国家重点实验室研究平台,联合中国建筑西南设计研究院有限公司、江苏省建筑科学研究院有限公司、广东省建筑节能协会几家单位,在国家自然科学基金重点项目等12项课题的资助下,围绕亚热带地区建筑围护结构蒸发、遮阳、防潮、通风节能设计的基础理论、实验方法和工程应用研究,开展了长达12年的系统研究,最终形成了建筑围护结构防热节能设计关键技术和应用的创新成果。

◇创新技术理论,指导建筑节能

孟庆林和团队通过研究建筑外表面贴附水膜的隔热机理,建立了蓄水、流动水膜和不流动水膜三种情况蒸发冷却传热过程数学模型;揭示了围护结构周期性热湿气候边界条件下含水多孔材料的热湿耦合迁移规律;并确定了建筑围护结构被动蒸发冷却效果的综合评价指标—附加热阻。

他们定义了建筑“外窗综合遮阳系数”并提出计算方法。他将窗口外遮阳构造、外窗构造和玻璃配置的综合遮阳性能进行了量化评价,并建立关系式:遮阳系数SW=建筑外遮阳系数SD×玻璃遮蔽系数Se×窗透光面积占比η。并以此关系式指导设计节能建筑。经广东省建设厅鉴定:《现代建筑遮阳设计方法研究》总体达到国际先进水平,其中复杂遮阳设计计算研究处于国际领先。

他们研发出了建筑节能门窗用断桥铝塑共挤型材,保证了窗框架的保温性能(K<1.5)、耐火性能和强度;开发了一种玻璃用透明隔热涂料,及涂料涂膜技术,可阻隔太阳辐射光谱中1000nm附近能量的80%,使单片6mm厚涂膜玻璃的遮蔽系数Se从0.89降到0.6以下,可见光透射比保持在60%以上,遮阳性能优于处于国际领先水平的日本产品。相关成果在国内大型工程中应用,并形成了国家行业标准《建筑门窗用铝塑共挤型材》JG/T437和《玻璃膜应用技术规程》。

他们提出了房间自然通风外窗开启设计方法,“窗开启面积比”确定为进行自然通风的必要条件。采用流体力学定量模拟居住建筑典型房间的通风效果,获得了不同“窗开启面积比”对应的“房间主流区最大风速”及“通风换气次数”的关系,截至2010年共指导设计节能建筑约2.9亿m2。

◇创新实验方法,助力标准建设

建筑“长”在环境中,研究建筑,必须放在特定的气候环境中。城市热环境的优劣,影响着局地环境的舒适、安全及建筑能耗。

以建筑蒸发降温研究为例,这是一种非常有效的被动式建筑节能技术,但采用何种材料才能得到最佳效果,则是一项需要反复研究测试的难题。孟庆林介绍,要了解最真实的材料蒸发降温过程,自然是在真实的室外环境实测最佳,但室外实测受自然条件限制较大,要复现实验结果非常困难。

那么,能不能建立一个与真实室外环境无限接近的实验环境,以便更好地开展实验研究?

基于此,孟庆林带领团队采用多参数耦合控制技术,创建了我国首个可重现的动态热湿气候风洞实验室,并建立了建筑多孔材料蒸发实验模型。采用热湿气候风洞实验方法,他们复现了湿热地区夏季典型日的气象环境,从而获得了种植屋面的附加热阻值,解决了多孔建筑材料的动态热湿传递规律及关键热物性参数的工程检测方法,并通过了CMA认证。经广东省科学技术厅鉴定:“动态热湿气候风洞实验技术”研究成果总体达到国际领先水平。

同时,他们还研究开发了我国首个城市热环境低空遥感系统—飞艇巡航低空遥感地面温度测试系统,并设计了相关装置,建立了由飞艇牵引装置、可见和热像拍摄设备、遥控系统、数据通信系统和数据处理系统构成的地表温度低空巡航遥感系统,为大型工程规划建设提供了科学依据。

而要推动这些技术与方法的普及,尤其是在偌大的中国,并非易事。建筑行业,是行业准入制度控制下的行业,新的节能技术要推广,必须走标准化的道路。只有依托行业标准来推动技术实施,才能使其发挥更大的社会效益,正所谓“得标准者得天下”。

孟庆林深深懂得这其中的道理,因此他非常重视新技术与方法的标准化之路。

到如今,根据孟庆林的研究成果形成的《城市居住区热环境设计标准》(JGJ286-2013),是我国首部应用于城市居住区热环境设计的国家行业标准,其他多项成果被国家行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75)及多省居住建筑节能设计标准采用。

此外,他根据太阳反射比检测原理,首次提出采用光导纤维分光光谱法测定热反射隔热涂料的节能性能,并通过设计定位片,有效解决了测试光路系统漏光和测点定位的技术难点,解决了反射隔热涂料的太阳光反射比在工程现场检测的难题。该成果形成了国家行业标准《建筑反射隔热涂料节能检测标准》JGJ/T287。

在室内热环境测试方法领域,他提出了异形房间测点定位方法,并研究确定室内热环境测试传感器布置位置和数量。经过努力,该成果最终形成了国家建设部行业标准《建筑热环境测试方法标准》JGJ/T347。

…………

◇创新技术应用,推动工程实践

无论理论研究,还是实验系统,其最终目的都是为了应用于工程实践,为了将理论数值变成实实在在的节能效率。多年来,孟庆林积极推动建筑防热节能设计理论与工程实践相结合,由其主持自主研发的多项创新成果,如反射隔热墙面、模块化佛甲草绿化屋顶、太阳能光电驱动百叶遮阳、第三代铝塑共挤节能门窗、可变遮阳系数的内置百叶中空玻璃、单片涂膜遮阳玻璃,以及开窗+吊扇+空调三者寻优控制技术(即三联控技术)等,都已在多个工程实践中得以应用。

2003年以来,孟庆林带领团队指导我国夏热冬暖地区新建民用建筑节能工程约3亿平方米,配合建筑师完成了包括泰州民俗文化展示中心、亚热带建筑节能实验楼、广州白云国际机场航站楼、三亚凤凰国际机场航站楼、广州亚运工程、广州大学城、中新广州知识城在内的20余项重大工程的建筑节能优化设计,节能效率达60%以上,取得了显著的社会效益和经济效益。

其中,由孟庆林团队设计建设的亚热带建筑低能耗实验楼,能耗指标仅为同类建筑物的四分之一,夏季室内空调可节约电耗40%,节能效果显著。

2014年10月16日,建筑节能“节约之星”由中国经济网发布,华南理工大学建筑节能研究中心榜上有名。其所凭借的,正是多年来所积累的多项创新科研成果及其成功应用。

自1999年中心成立以来,先后承担了国家级、省部级科研项目30余项,研究成果获广东省科技进步一等奖等省部级奖励13项、国际奖励2项,授权和受理申请专利13项,4项科研成果经鉴定达到了国际领先水平。而孟庆林,也因贡献突出,被中国建筑业协会授予“全国建筑节能技术创新先进个人”荣誉称号。

近年,孟庆林还兼任了广东省建筑节能协会理事长、国家建筑幕墙门窗标准化委员会委员、国家住房和城乡建设部建筑构配件专家委员会委员等职务。建筑节能是一项利国利民的综合性事业,更是一项任重道远的艰辛旅程。孟庆林正以不同身份,从不同角度为我国建筑节能事业的推进贡献最大的力量。

作者:高妍 毛艳玲

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