可持续建筑论文

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可持续建筑与土木工程之间的联系 学院：土木工程与力学学院 班级： 姓名： 学号：

摘要:可持续建筑的理念就是追求降低环境负荷，与环境相接合，且有利于居住者健康。其

目的在于减少能耗、节约用水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提高生产力、有利于子孙后代。土木工程的主要任务是砌筑建筑。随着工业化的不断发展，人们过度地的开发与利用自然资源，环境不断地恶化，不可再生能源不断地减少，人与自然和谐的状态被破坏，人们才逐渐地意识到发展可持续建筑是迫在眉睫的事情。因此，土木工程与可持续建筑必须得联系起来，这样才能维持人与自然的和谐状态，才有利于人类的长远发展。本文主要谈可持续建筑在土木工程专业方面的应用以及土木工程对可持续建筑的贡献。

关键词：可持续技术 土木工程 可持续建筑

正文：一栋建筑怎样才能算是可持续建筑？世界经济合作与发展组织对可持续建筑给出了四个原则，一是资源的应用效率原则；二是能源的使用效率原则；三是污染的防止原则（室内空气质量，二氧化碳的排放量）；四是环境的和谐原则[1] 。第一条原则主要是针对建筑砌筑的施工阶段而言的，要在施工阶段将资源地高效的利用。第二条原则主要是针对建筑投入使用的整个寿命期间而言的，要求要尽量多利用可再生能源，减少不可再生能源的使用。第三条原则是针对建筑的整个生命周期而言的，在砌筑施工期，正常使用期和寿终拆除期都会产生污染，例如施工期根据施工的方式不同，会产生不同程度的噪音污染，可持续建筑在这方面也有所要求，在正常使用期间，要采取适当的措施保证室内空气的质量并能有效地减少温室气体二氧化碳的排放，在建筑寿终拆除期，所产生的建筑垃圾要尽量能够回收并能采取一定措施能使之得到重复利用。第四条原则建筑必须与环境和谐共处，建筑不能破坏生态平衡，不能大面积的占用农田，自然保护区等。 黑塞先生指出，目前，建筑能耗逐渐提高，建筑材料逐渐增多，而可持续的建筑却少之又少，使人类对化石能源的依赖越来越大，这不利于满足能源长久使用的需要，所以建立可持续的建筑十分必要[1]。可持续建筑常与绿色建筑和生态建筑相联系。绿色建筑是指在建筑生命周期（指由建材生产到建筑物规划设计，施工，使用，管理及拆除之一系列过程）中，消耗最少的地球资源，使用最少能源及制造最少废弃物的建筑物，简而言之，是节能，环保，健康舒适，讲求效率的建筑。生态建筑，就是将建筑看成是一个生态系统通过组织（设计）建筑内外空间中的各种物态因素，使物质，能源在建筑生态系统内有次序的循环转换，获得一种高效，低耗，无废，无污的建筑环境。传统生态建筑技术的运用，在我国有一些很典型的例子，如华北的四合院，东北暖居，西南山居，江南水乡，黄土窑洞，干栏建筑，传统建筑在很大程度上是对环境的适应和协调。现代的可持续性建筑技术有很多，例如外围护结构热工性能的改善、建筑设备技术、新能源技术、新材料技术等。外围护结构的保温隔热技术的具体技术措施如下，对于外墙，可以采用如下措施，1) 优化建筑外形，以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。2) 采用保温隔热，传热系数小的墙体材料。3) 外装饰尽量做浅色处理，采用光滑饰面材料。4) 硬质铺地表面蓄积太阳能热


量，会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代，将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差，从而降低冷负荷。5) 研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。对于窗，可以采用如下措施，1) 结合建筑物朝向，纬度，合理的控制窗墙比，如高纬度南向窗户面积取大一点，以更好的利用太阳辐射，降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸，安装可调式百叶、窗帘，调节室内日照。或采用遮阳系统，一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上，可控可调，以到不同时间，据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。2) 采用多层窗或采用中空玻璃，利用空气夹层热阻较小的原理，降低玻璃的传热系数，选择气密性好，导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框，可有效减少冷风浸入。3) 采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术。对于屋顶，可采取如下措施，1) 采用高保温材料。2) 屋顶设置高效隔热层。3) 蓄水隔热屋面。4）屋顶种植。暖通空调新技术包括如下几种，1）采暖新技术，传统采暖主要是集中供暖和分户采暖，随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现，使采暖方式的多元化选择成为可能，如可以采用辐射采暖。2）通风空调新技术，目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统，还可采用更节能的措施，如自然通风，变制冷剂流量VRV系统，水环热泵空调系统，蓄能空调，变风量空调VAV系统，热泵空调技术，区域供冷技术。注意自动化技术与暖通空调技术的配合，暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响，还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计。新能源技术，主要是利用太阳能，风能，水能，生物能，地热能等绿色能源。可再生技术，主要内容是将物质回收再利用，如将雨水收集净化后用于洗衣服，冲厕所，灌溉农田，花草和植物等。蓄电池可以回收金属汞，废弃塑料可以重新加工制成塑料管道等等。将这些技术运用到实际建筑的例子有很多，例如托马斯.赫尔佐格的作品所遵循的生态建筑原理与策略有如下几点，1）缓冲空间的营造。2）采光与遮阳的协调。3）自然通风的组织。4）应变界面的构造。这四点中又分为好几个具体措施，如第一点的具体措施可以为a)鲜明的空间分区。青年教育中心[2]就是一个典型的例子，经常使用的房间布置在南向，使用较少的房间布置在北向，这样能节约采暖所需的能源。b）中庭空间的营造。在寒冷的冬天，经太阳辐射，中庭内的温度会较其他的地方要高，能减少临近房间采暖所需的能耗，在夏天较低温度的空气从底层进入中庭，中庭中较高的空气从屋顶的天窗排出，这样能保证中庭的温度在夜里能冷却下来，中庭起到了一的很好的热缓冲的作用，能使住宅空间的热环境相对稳定，从而节约了能源，从而节约了建筑正常使用时的运行成本。c)“温度洋葱”的措施。就是按照不同的使用温度要求，把不同的使用空间由内向外布置，通过设置具有梯度的空间，能最大限度的节约能源。第二点的具体措施有a）北向光线的利用。北向光属于漫射光，常带有的热量较少，通常是通过反射作用将北向光引入室内。b)采光与遮阳的转换。在建筑立面设置特殊材料的金属板，在天空阴暗时起到将光反射到室内的作用，在阳光强烈时，通过转换金属板的方向，起到遮阳板的作用。第三点的具体做法如下，a）一般建筑的自然通风。直接利用外窗进行空气交换的方式或热压原理进行通风。b）大厅型空间的通风。风压与热压原理一起利用，还利用了文丘里效应，在大空间出风口上部常设有阻流式盖板。c）高层建筑的通风。常利用“烟窗效应”在竖井内形成自然通风，从而带走多余的热量。第四点的具体措施如下，a）建筑的外界面构造，一种是根据北极熊皮肤的特征而发明的TWD外墙板材[ 3]，另一种是双层立面的构造。2）建筑的内界面的构造。内界面包括垂直界面和水平界面，内界面的

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