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摘要:本文通过对可持续发展概念的阐述,提出设计中遵循可持续理念的意义及可持续设计的内容。结合棚户区与城中村改造中安置房建设的实例,在可持续发展理念的指导下,探索出科学的规划设计策略和适用的工程技术方法。
关键词:可持续,集约,自然采光通风,体型系数,窗墙比,新材料新技术,地下空间
1可持续发展的概念
“可持续发展”的概念是世界环境与发展委员会在1987年出版的《我们共同的未来》报告中提出的:既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。这个发展战略已成为当今世界各国在经济发展中协调资源、环境和人口增长等相互关系的重要战略。
2方案设计中遵循可持续理念的意义
建筑业是我国国民经济的支柱产业。设计作为建筑业的起始阶段,是建设项目实现可持续目标的决定性环节,为建设项目全生命周期的可持续发展奠定基础。做好可持续设计对整个行业甚至全球环境可持续发展意义深远。
3可持续设计的内容
可持续设计通过提供开发和建造的可持续解决方案,结合项目所在地的情况,综合考虑环境资源与社会文化的可持续性,进行科学合理的可持续设计,全面提升项目的经济效益、环境效益和社会效益。可持续设计的内容可包括以下几个方面。
3.1 节约、高效地利用资源和能源
3.1.1集约利用土地
土地资源是人类生存和发展的基础,集约利用土地是节约资源的根本所在。
3.1.2建筑节能、节水设计
通过建筑物的自然采光通风,减少空调、照明用电;通过建筑外围护结构保温、隔热性能的提升,节约空调、供暖的能耗;使用节水设备并设计雨水收集、水循环利用系统等节水措施。
3.1.3可再生资源利用
充分利用太阳能、地热能、风能、生物能等可再生资源,包括设计中选用可再生的建筑材料。
3.1.4废物回收利用
设计中使用在建筑物建造和拆除过程中可回收利用的结构和材料。
3.2加强环保,防治污染,创造绿色生态环境
使用绿色建材,通过建筑产业化的推广,减少建设过程中的能源消耗和环境污染。注重绿化美化,保护自然生态系统。
3.3保护和延续历史人文环境
尊重设计地域的历史人文环境和居民的生活习俗,通过设计传承地域文化。
4可持续理念下安置房规划设计策略
随着新型城镇化进程和城市更新的深入,城市棚户区改造和城中村治理中出现大量安置房建设项目,其作为保障性住房的一类,由政府统筹、面向特定人群,服务的人口多、涉及面广、工期紧迫、建设量大,对资源、能源的消耗巨大。
在安置房建设中应用可持续设计的理念,采取统一的规划设计策略和切实可行的技术措施,最终实现节约能源、资源,绿色环保的目标,全面提升项目的经济效益、环境效益和社会效益。
4.1从规划角度贯彻集约利用土地的原则
4.1.1合理确定层数和容积率指标
近年来,城市棚户区和城中村改造纳入城市总体规划当中,为有效利用土地,控规中适当提高了安置小区的容积率指标。容积率的提高意味着住宅层数由多层向高层过渡,土地利用率提高,同时楼间距加大,绿地增加,居住环境得到改善,舒适度大大提高。
从济南市城中村改造安置房建设的容积率指标变化情况可以看出,从2009年九曲安置区突破以往多层砖混模式,成为济南市第一个小高层安置示范区以来,安置房的容积率和层数不断增长,目前高层小区已成为主要趋势。
4.1.2适当增加单元进深
在保证主要居住空间尺度合理的情况下,适当减少面宽、加大进深能够增加户数和建筑密度,提高容积率,进而提高土地利用率。
4.2充分利用自然采光通风
4.2.1防烟楼梯间的采光通风设计
高层安置住宅多采用板式单元,楼电梯间核心筒均邻外墙设置,有自然的通风和采光。同时省去了防烟楼梯间的正压送风,节省设备投资,节约能源并避免机械检修维护的费用。
4.2.2住宅户型的全明设计
高层安置住宅设计为一梯四户的单元,各户均明厨明卫,所有居室均有自然的采光通风,南向户型主要居住空间日照充足,两侧户型南北通透。传统的集中式核心筒楼电梯间布局紧凑、使用效率高;创新型的连廊式核心筒,将楼电梯间两两一组分开设置并通过连廊联系,中部形成的天井有效解决了南户的采光通风问题,形成四个南北通透的户型,增加了户型的均好性。
图1:高层安置住宅集中式与连廊式核心筒单元户型示意
4.3有效控制建筑物的体形系数
在建筑外围护结构保温节能方面,体形系数是一个重要指标。体形系数越小,整体建筑的耗热量指标越小,节能效果越好。按照山东省《居住建筑节能设计标准》的规定,9~13层和14层以上住宅的体形系数分别不应超过0.30和0.26。以济南九曲和兴隆片区安置房项目为例,均通过严格控制楼座的体形系数,达到了很好的节能效果。如下表所示。
可以看出,通过减少建筑物的外表面积的方法控制体形系数可以使节能效果得到有效保证,较之单纯增加保温层厚度的做法,显然更为主动。尤其是在居住建筑节能效果从65%提升至75%之后,控制体形系数所带来的节能优势会更加明显。这就要求建筑物外轮廓尽量简洁,减少曲折面,避免大的凸凹。
4.4控制窗墙比
在建筑外围护结构的保温节能中,窗墙比也是影响节能效果的重要数据。从节能角度考虑,窗户并不是越大越好。在满足通风光照要求下,门窗洞口继续扩大,日照效果增加得有限,而墙体面积继续减小,导致整体墙面传热系数增大,能耗反而会增加得较多。所以窗户过分加大、盲目追求落地窗的做法并不可取。
在安置房项目中,尽量少采用落地窗、飘窗等对节能影响比较大的窗户类型,将每个单元楼的整体窗墙比控制在0.15左右,既满足每个房间的使用要求,又起到保温节能的作用。
4.5采用新材料、新技术达到节能效果
安置房的标准化设计使得多种新型材料和新技术得以应用。
4.5.1采用CL结构体系外墙
这个体系将挤塑板保温层做到两层结构板中间,实现保温结构一体化。有效解决了建筑外挂保温层易产生裂缝、空鼓、渗漏等问题,在建筑的全寿命周期内不需要对保温层进行维修、更换;承受地震力时不会出现外保温及饰面倾覆或散落情况;复合耐火等级达到A级,不需要做防火隔离带,减少施工工艺;降低成本,缩短工期。
4.5.2采用WFC保温装饰复合板外墙外保温系统
外墙保温层与外饰面一体化,有效解决了基层墙体与保温层和饰面层的粘接问题和开裂、渗漏等质量问题,提高了外保温和饰面的耐久性。复合外墙板由工厂预制,现场挂贴,施工速度快,质量可靠,是山东省推广的工业化外保温产品。
4.5.3装配式住宅
装配式住宅采用钢筋混凝土结构,楼板可由工厂预制、现场装配并浇筑叠合层;非承重的外墙可采用预制外墙板,现场组装,楼梯等结构构件也可由工厂预制后现场组装。安置房采用标准化设计,墙体平直、对位整齐、房间方整、开间进深尺寸统一,户型重复率高,为产业化建造提供有利条件。
4.5.4使用太阳能等洁净能源
自2014年起,山东省强制性要求建筑高度100米以下的住宅必须设计太阳能系统与建筑一体化。安置房每户均在阳台安装太阳能设备,解决住户内洗浴等热水供应。
4.5.5优化结构方案
安置房的标准化设计使得外墙平直、结构墙体对位整齐,便于结构体系布置,简化结构计算,增加安全性,节省钢筋、混凝土的用量。
4.6地下空间的利用与土方量平衡:
安置房项目均建有配套地下空间,用于机动车停车库、居民储藏室、设备用房、人防及配套公建等功能。设计中可充分利用地形高差,设置地下一层或局部地下二层,以达到土方量平衡。设备专业在布线时应密切配合,减少管线占用的高度,降低地下室层高,减少开挖量。
5小结
随着我国新型城镇化的逐步深化,城市棚户区改造和城中村治理建设量大、时间紧迫。安置住宅作为保障房的一个类型,尚缺乏统一的建设标准和技术措施,需要通过不断的研究和实践,在可持续发展理念的指导下,探索出科学的规划设计策略和适用的工程技术方法。使其既满足当代人的需要,同时不影响后代人的发展,成为真正的民生工程。
参考文献
[1]刘东卫、褚波、朱茜、陈竞波,设计方式转变下的公共租赁住房建设——《公共租赁住房优秀设计方案汇编》与标准化设计,建筑学报,2012年第5期.
[2]肖烨、苏振民,可持续发展理念在建筑业应用的研究,经济师,2012年第5期.
[3]姜春明,住宅建筑设计的节能措施探讨,建筑技术,2010年第18期.
论文作者:聂潇,王宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/27
标签:可持续论文; 建筑论文; 系数论文; 结构论文; 节能论文; 住宅论文; 采光论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;