建筑学的毕业论文范文(4)
作者:佚名; 更新时间:2017-12-17

  第二要因地制宜的原则,各个地方的气候不一样,自然资源不一样,在选择生态建筑,选择什么样的技术,应该根据自己的条件和特点来进行。我国北方地区主要冬季采暖,能源消耗非常大,对自然环境污染非常严重,首先要解决采暖问题。我国南方比较炎热、潮湿,通风、降温是夏季的主要问题,在南方生态建筑设计当中注重遮阳和自然通风,降低夏天的空调的能源消耗。

  第三就是要兼顾建筑的美观与生态技术的相结合。有部分观点认为所谓的生态建筑就是只把生态目标作为建筑的终极目标以及设计终点,当建筑的美观性与生态性有冲突时,要对人的审美观错处牺牲。我认为这种观点是不值得提倡的,人区别与动物的区别就应该包括审美观这一点,生态建筑并不是简单的让我们住在山洞或者在树林中搭建茅草屋回归原始人的生活,那将会是人类社会的倒退。但是由于生态建筑的发展是近几年的事情,所以在建筑的美观性上相比手段丰富的传统建筑还有一定的差距,现在的生态建筑更多的是由于比较新奇而能够让人们接受,但是如果真有一天大规模的进行生态建筑的制造的话,这些有限的手法肯定会造成人们的审美疲劳。

  3.3 生态建筑设计手法

  从一定意义上讲,生态建筑是一个宏观的概念,在考虑材料再利用,新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上,应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑,也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体,许多技术问题,比如能源优化问题、污水处理问题,太阳能的采用和处理问题,并不是建筑专业范围内的问题,需要建筑师和各个专业的工程师共同合作。从技术层面上来讲,首先规划选址合理,减少环境污染,资源高效循环利用,降低能源消耗,采用太阳能、风能等等。从过程上来讲,提高建筑的保温隔热性能,实现建筑防晒,自然采光照明等,这是生态建筑采用基本的技术策略。

  建筑通风是生态建筑普遍采用的比较成熟的技术,自然通风应该取代机械通风和空调制冷,一方面可以不消耗能源而降温除湿,另一方面提供新鲜的自然空气,有利于人的健康。

  本次设计便是采用自然通风的原理,通过利用楼梯井做抽风塔,利用室内热空气上升的原理来进行抽风从而达到自然通气的目的。

  建筑通风可以分为风压通风和热压通风两种,要有比较理想的外部风环境,一般来讲风速不小于每秒两到三米,房间进深大于15米。我国土地资源非常紧张,如果建筑住宅房间进深太大,对土地使用很不利,建筑要面向夏季主导风向,一般房间不大于15米,自然通风还是可以得到比较好的解决。同时要强调地理空间,建筑物前后包括围墙和植被都可以改变自然的风向,改变风力。利用这些东西进行自然通风。

  自然通风很不稳定,在外部不理想的时候用一定的热压通风。比如在本次设计中,在转角的地方设计出入口和玻璃塔,在夏天的时候可以升高,冬天可以降低,周边玻璃起温室的作用,对室内起保温的作用。

  4章丘市园林局生态科技楼生态设计说明

  4.1主要生态技术

  综上所述,通过我前期对生态技术的研究,这次生态科技馆的设计中运用了以下多种生态技术手段:

  1-热水由金属真空集热管提供,无需倾斜放置。

  2-开发的屋顶露台可以作为夜间乘凉区。

  3-狭窄的遮阳走道,植物荫凉提供遮阳、凉爽、通风的区域。

  4-遮阳架和种植屋顶为为屋顶平台和步行区提供遮阳。

  5-屋檐和顶棚下的通风口给屋顶和楼板通风降温。

  6-窗户朝向荫凉的内院防热和防眩光。

  7-中庭流通空间获得自然通风对流。

  8-通过捕风塔(楼梯间)引导自然通风。

  10-室外空间设计用以强化室内和室外的通风。

  11-在近水地区,将空气引导通过吸湿材料的管道过滤,然后通过水托盘进 行 降温。

  12-木格屏遮阳。

  13-利用内院水池和景观湖及其周围植物来促进蒸发降温,利用植物来除尘、减少眩光和收集雨水。

  14-利用铺装来减少尘土,减少地面太阳辐射反光,渗透性地面促进雨水就地渗透,利用植物防沙。

  15-雨水收集用于景观湖湖水的循环利用,浇灌植物,建立景观植物灌溉系统。

  16-利用本地材料建造蓄热性墙面减少温度波动,限制开窗面积减少的热。 17-利用中心花园使建筑有一个呼吸中心,使建筑的每一个角落都拥有新鲜空气。

  4.2方案介绍

  生态科技楼建筑平面基本呈长方形,设计紧凑、完整减少了冬季建筑的热损失。长轴为东西方向,楼、电梯间与门庭、会议室等非主要工作室,布置在建筑的东西两侧,缓解了东西日照对主要工作区域的影响。餐厅和娱乐室及客房均布置在近水岸边。建筑大堂是一个两层高的门厅,门厅东侧是绿化中庭。不但能为

  旅客提供一个生机勃勃的良好景观与休息活动空间,而且可以有效地缓解外部环境对休息空间的影响。

  4.3主要技术手段简介

  (1) 缓冲层策略热缓冲中庭(边庭)

  在的设计中比较明显的算是在南向的一个体积较大的绿化中庭。虽然那只是一个位于建筑南部的边庭,但是其物理功能内涵较之传统的位于建筑内心的中庭要丰富。其基本概念如图所示:在冬季,该中庭是一个全封闭的大暖房。在“温室作用”下,成为大开间公共空间环境的热缓冲层,有效地改善了公共空间热环境并节省供暖的能耗。在过渡季节,它是一个开敞空间,室内和室外保持良好的空气流通,有效的改善了建筑物内部的小气候。在夏天,中庭南窗的百页遮阳板系统能有效的遮蔽直射阳光,使中庭成为了一个巨大的凉棚。中庭南侧为全玻璃外墙,上部开设了天窗,从而利用中庭顶部的反射装饰板,保证开敞门厅的天然光利用。

  (2)防晒墙

  在济南(章丘隶属于济南)这个西晒非常严重的城市,如何有效地防止西晒成为热缓冲策略的重要组成部分。考虑采用立体绿化的防晒墙,这面由混凝土制成的防晒墙完全与建筑脱开,上面有悬挂件可以供藤蔓植物攀爬。在夏季与过渡季节,可以完全遮挡西晒的直射阳光。同时防晒墙与建筑主体之间的空隙(4.5m宽)还有利于室内空气的流通(拔风作用)并可保证主体建筑室内的均匀天光照明。在冬季,防晒墙能有效的遮挡西北风,在阳光照度大的天气甚至还能积蓄热量而成为一个蓄热体,在建筑西侧形成一个热保护层,从而有效缓解外部气温对建筑内部的影响。除此之外,从建筑造型角度看,防晒墙的设计手法和细部处理给人们以一种新颖的感觉,极富有个性的。同时使建筑拥有一面绿色的表皮,增加了建筑与环境的对话。

  (3)遮阳系统

  适当的遮阳设计对减少太阳辐射进入建筑内部是十分必要和有效的,所以该建筑很注重遮阳板系统的设计。目前许多比较先进的生态建筑中使用了可自动调节的遮阳装置,可以根据天气的变化、季节的不同,调整对太阳能量的获得。但考虑到这类设备往往难于维护,并且造价十分昂贵。所以我在设计中采用了非机械的固定遮阳板设计。通过对济南区的气象资料研究后对遮阳板进行了计算并对计算结果折衷,选用外遮阳方式并确定南窗遮阳板长度为0.9米,每排间距为2米,材料采用反射性较好得铝合金。

  由于考虑每间客房均有自己独立的阳台空中小花园,而每间客房的花园位置不同,这样不仅使建筑立面丰富形成凹凸明显的阴影效果更形成了很好的遮阳效 果,使得有的位置不需要遮阳板。

  (4)维护系统体系的缓冲

  维护结构相信是缓冲设计概念中一个很重要的环节。根据中国的现有建造技术,外墙材料选用了300厚的陶砾空心砖,屋顶为100厚钢筋混凝土板加50厚的聚胺酯发泡材料,其具有良好的保温隔热性能。在窗户选材上,本方案选用了性能较好的双层玻璃,其中南侧玻璃幕墙选用的是6C+12A+6C的中空玻璃(其中C表示通明玻璃,A为空气层),传热系数为冬季2.61, 夏季2.53。西侧东侧以及北侧玻璃选用了6C+9A+6C,热传热系数为冬季2.79夏2.70。南侧中庭天窗为了防止过度日晒,采用了21厚(6C+9A+6C)镀膜发射玻璃,太阳辐射的通过率仅为19.6,因此夏季能有效过渡太阳辐射能量。

  4.4自然资源的利用

  (1) 太阳能的利用

  在设计楼的设计过程中,设计小组对太阳能利用的可能性进行了充分的研究与评估。原来最初考虑的是利用常见的太阳能转化为热能的原理,以太阳能集热板为空调系统提供初级热源,同时太阳能热水系统还可以用于地下室的除湿(再生干燥剂技术)。但由于建筑上取消了全部的地下室,并且太阳能利用中存在一定的局限性(昂贵、不稳定、季节性强、效率低——缺乏足够的屋顶面积等),所以取消了这个想法。

  接着我们又想到利用太阳能光电材料,所谓太阳能光电材料简单来说,就是将太阳能电池与建筑材料复合而成的新型建材。太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃是目前已经在日本、德国和瑞士等国得到应用的主要太阳能光电材料。它们不仅能吸收太阳热能,还能将其转换为电能,支持住宅内部用电,有些甚至还能将多余电力输入电网。坐落于瑞士斯特科波斯的一座42米高的钟塔两侧墙面便是由太阳能电力墙构成,它发出的电力足以支持巨大时针昼夜不停的运转。用以取代玻璃的透明太阳能光电池,也即太阳能光电玻璃,有望在十年之内成为生态建筑中的主流玻璃材料。而当太阳能技术不断取得突破,太阳能发电效率进一步提高,太阳能光电材料的前景将一片光明。

  经过反复论证研究,方案采用的是在中国更为超前的一种方案——太阳能光电板发电技术,目的也是为了向前迈出试验性的一步。通过网上搜集资料,找到一家日本公司(Kyocera)的产品,考虑使用一部分太阳能光电板为设计楼的报告厅的照明与电器系统提供电能。该公司有两种可供选择的主要产品:一是透明的太阳能板(Transparent Solar Cell),这种新技术产品可直接用于南向的窗户,这种太阳能板既能保证房间的正常采光,又能利用太阳能发电;二是普通的太阳能光电板,一般架设在建筑屋顶。因为两者的价格相差了近3倍所以决定只采用后者。虽然太阳能光电板系统目前在发达国家已得到了充分的利用,但是它依旧是高层次和先进的利用太阳能的技术所以其造价是十分昂贵的。就普通的太阳能光电板而言,按照日本厂商的报价,每发电3.6千瓦就需投资约40~50万人民币(包括光电板本身和蓄电输电系统电路造价)。如果本方案投入100~200万元(人民币),换来的是不到10千瓦的发电量(仅能满足一个学术报告厅的用电量),这在对于建筑本身来说代价是非常昂贵的。所以最终该方案未采用而是采用了现在比较普及的一种技术—真空太阳能集热管。

  (2)湖水及雨水利用

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