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Abstract: Through to analyzes the Tangshan existing residential building energy saving transformation experience, to explore suitable Tangshan energy efficiency retrofit of existing residential building mode and development direction.
Key words: existing residential building; energy-saving; mode
中图分类号: TU201.5文献标识码:A
【正文】
在我国建筑群体之中,存在着在我国建筑群体之中,存在着大量20 世纪中、后期建造的住宅,限于当时经济实力、施工技术、建筑材料、设计理念、居住环境等因素,目前已经很难满足居住者对室内热舒适度要求。2008年5月,建设部和财政部联合下发了《关于推进北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造工作的实施意见》,将1.5亿平方米的任务分解到各个省市,将既有住宅建筑改造提上日程。
这些旧住宅虽然空间构成、整体规划、结构形态等已成定式,但结构功能基本无大碍,实际的使用期尚且在国家标准设计的使用年限范围之内,如果将其拆除重建,势必会导致更大的资源损耗。而且节能改造的费用要低于拆除新建的投资,粗略估计可节省近1/3 的资金。因此,如何改造这些既有住宅建筑是当前亟待解决的问题。
1.既有住宅建筑节能改造概况
由于唐山既有建筑节能改造工作起步较晚,对既有建筑节能改造缺乏系统总结和规范化定义,实施标准存在差异、运营机制不健全、组织协调不利,改造模式不完善等原因,节能改造工作进行的并不顺利。并且唐山大地震后资源条件、建筑技术均不尚成熟,存在着比较严重的保温隔热性能低、气密性差等问题。根据调查,住户对现有住房满意度较低。像这样依照旧建筑标准,未经过节能改造,且正处于生命周期内的既有住宅耗能之高、数量之大、范围之广,直接影响着人们的生活质量和城市发展水平。
2.案例分析
2.1、唐山万达广场
该项目地处唐山市的核心地带,原为长青楼小区,规划用地面积21.27万平方米,目前正在施工当中。
建筑结构:内浇外挂结构
建设年代:1981年
问题:破损,设备老化,冬季室内温度低,功能混乱
拆除范围:该项目涉及住宅和非住宅2006户,其中住宅1694户,公建、商业等非住宅单位312户,涉及居民7000余人,消费者近六万余人,总建筑面积18. 37万平方米。
改造效果:总建筑面积:104.80万平方米,其中购物中心21万平方米、五星级酒店4.7万平方米、写字楼14万平方米、住宅38万平方米、底商3.5万平方米、回迁23.6万平方米。
容积率:4.92万平方米/公顷
开发商为万达集团,项目总投资80亿元,地上总建筑面积104万平方米,计划将建成集高档货、超五星级酒店、高档公寓、高档写字楼、高档影剧院、高档住宅于一体的我市乃至我省具有领先水平、规模最大、投资最大、档次最高、环境最优的标志性商业商务中心区。
2.2、唐山富强楼小区
富强楼小区属于拆改结合的改造模式,对中心功能较混乱的部分进行拆除重建,目前正在施工当中。
建筑结构:内浇外挂结构
建设年代:1981年
问题:破损,设备老化,冬季室内温度低,功能混乱
拆除范围:中部四个地块,面积约为3.3公顷
2.3、唐山河北1号小区
河北1号小区节能改造项目为中德合作的节能示范项目。该小区是1976年唐山大地震后兴建的第一个成片住宅小区。 2006年8月开始进行节能示范改造施工。2006年11月15日,项目按计划顺利竣工。
建筑结构:内浇外挂结构
建设年代:80年代
问题:破损,设备老化,冬季室内温度低,采暖能耗高,外渗风结露
改造范围:供暖系统、外墙外保温系统、屋面保温系统、屋面防水、阳台加固改造、窗户、楼梯间粉刷、楼梯间太阳能声光控楼道灯、楼宇保温对讲门、楼道入口雨棚、防护栏等。
改造效果:室内平均温度从15℃提高到22℃,采暖终端能耗降低35%以上。有关单位对示范工程135户居民的调查结果显示,居民对节能改造效果满意率达到100%。 唐山示范工程的环境效益也非常明显,每年减少二氧化硫排放0.193吨、减少粉尘排放1.511吨、减少一氧化氮排放1.246吨、减少碳氢类化合物排放0.068吨、减少二氧化碳排放359.622吨。
3.经验借鉴:
3.1、区位好的地段,通过整体拆除重建的方式可以充分发挥土地价值,提升城市形象。
3.2、对小区进行局部地段的拆建,在不影响周边建筑的前提下,建设强度可以适当提高,以保证必要的经济效益。
3.3、对条件较好的既有居住建筑进行改造,完全可以满足现代的生活需求,达到节能减排的要求。
3.4、不仅对既有建筑进行改造,同时还要优化小区内的道路交通、绿化环境、公共空间及配套设施等。
4.改造模式
根据对唐山市既有居住建筑现状分析,提出三种改造模式:
4.1、整体拆除:独立式(小区自身的拆除),捆绑式(与周边可开发用地统一进行)。
适用范围:在地质条件允许的情况下:区位较好,建设强度低、建筑质量差;建设强度高,但是区位很好、可以带来较大的经济效益、社会效益和环境效益;区位不好,但生活条件很差 ,通过改造也难以达到日常生活标准;与周边环境不协调。
4.2、拆改结合:独立式(小区自身的拆改),捆绑式(与周边可开发用地统一进行)。
在地质条件允许的情况下:满足市政工程的需要;区位好,建设强度高,配套设施较完善,对城市形象有较大的影响;小区整体条件较好,仅有部分地段杂乱、破旧。
4.3、综合改造:独立式(小区自身的综合改造),捆绑式(与周边可开发用地统一改造)插建式(利用小区内空地进行插建)。
公共配套设施需要进一步健全,绿化环境、建筑质量通过改造能够满足生活需求和节能要求的小区或者小区整体条件较差,但拆除重建有一定困难的小区。
5.结语
唐山既有住宅建筑所占比例之大,耗能之多已不容乐观。既有建筑节能改造是一个整体性优化过程,现阶段采用先进的保温隔热材料,选择合乎地区特点的节能改造措施与改造模式,是实现既有建筑节能改造的关键所在。既有建筑节能改造牵动着广大人民群众的切身利益,是民生问题。对此需要广大建筑从业者们不断的研究探索,总结实践经验,走出一条适合既有住宅建筑节能改造特色的可持续发展的和谐之路。
(1)无线通信设计。本设计选用成熟的无线发射和接收模块,无线编解码采用软件编解码;工作频率选择433MHzISM频段,该频段无需申请,具有穿透性强、传播距离远的优势。
(2)无线烟雾探测器。本探测器部分采用成熟的光电式感烟探测器。硬件模块选用超低功耗单片机,采用l6位总线结构,外设和内存统一编址,具有统一的中断管理;具备两个16位定时器,8路10位A/D转换,WATCHDOGE、10个I/O口、一个通用的串行口。无线烟雾探测器原理框图如图2所示。
(3)无线报警器。本报警器核心模块选用成熟移动通信方案,支持自适应调制和编码(AMC,AdaptiveModulationandCoding)、多输入多输出(MIMO,Multiple-InputMultiple-Output)、混合自动重传请求(HARO,HybridAutomaticReqeatReguest)、快速调度、快速小区选择等技术,保证报警电话的畅通和报警信息的可靠传输。无线报警器原理框图如图3所示。
软件设计
无线烟雾探测器软件流程如图4所示。硬件初始化完成后,定时进行传感器信号检测,发现有火警信息时,通过无线通信模块发射报警信息。无线报警器软件流程如图5所示。硬件初始化完成后,循环检测探测器发出的报警信息,发现有报警信息时,根据设置进行本地报警、拨打电话报警、发送短信报警。拨打电话和发送短信均通过移动通信模块支持的AT命令进行。
功能
无线火灾报警器实现的功能主要包括:(1)电话方式火灾报警,支持多组号码。(2)短信方式火灾报警,支持多组号码;短信方式可支持实现集中监控。(3)电话/短信报警方式可选择设置。(4)无线烟雾探测器故障报警。(5)一个无线报警器可支持多个烟雾探测器。
测试和案例
经过实验室和现场应用测试,本无线火灾报警器烟雾探测器和报警器之间无线通信距离可达100m,信号传输没有延时,报警器拨打报警电话的时间小于2s,发送短信的时间一般小于3s。烟雾探测器电池工作时间不小于1年,报警器备用电池工作时间不小于24h。
项目国家:凯特灵区 北安普敦郡 英国
物业业主:VKR控股公司威卢克斯集团母公司
设计公司: HTA建筑事务所
能源设计:HTA Architects
项目合作:Kettering Borough Council,WILLMOTT DIXON,North Northants Development
产品合作:威卢克斯,威尔法克,WindowMaster, Drexel and Weiss,Sonnenkraft
Turn-key contractor: Willmott Dixon
碳光住宅(Carbon Light Homes)已达到可持续住宅5星级标准,它是按照英国政府最新零碳住宅的标准建造的首栋零碳住宅,它也是威卢克斯Model home 2020项目六项目之一。这栋半独立式住宅位于英国北安普敦郡的凯特灵镇。
罗斯维尔(Rothwell)
Carbon Light Homes是栋共用一堵墙的两座住宅,它们的建造证明了建设节能高效适于居住的住宅是可能的,这种建筑不仅让人居住起来心情舒畅,而且在技术上和成本上可以让建筑商很容易进行大规模复制。这些住宅的设计致力于将用户的能源消耗降到最低限度,并创造一种社会归属感,同时促进对环境的尊重。这一设计主题的美感在于它很好地融入了当地环境,同时又保留了自己的特色。
建筑理念
Carbon Light Homes零碳理念是利用技术来创造舒适、可持续,和改善人类生活环境的健康性。通过减少能源使用和推广健康环境方针,帮助生成健康住宅及社区。该项目由HTA建筑事务所设计。该设计在建筑技术、自然光独特的利用方式以及最低能耗通风等方面都有创造性的突破。在2010年英国住宅大奖赛(British Homes Awards 2010)中,Carbon Light Homes获得了建筑技术创新大奖(Innovation Award for Building Technology)。
自然通风
Carbon Light Homes依靠自然通风和机械通风,以确保舒适的室内气候和全年空气新鲜通畅。 During the summer, the many windows keep the home cool as they circulate fresh air and let warm, stale air escape through the roof.在夏季,许多家的窗户是开放的,这样可以让新鲜空气流通,并通过屋顶窗带走混浊的空气。 In cold weather, an innovative mechanical ventilation system with heat recovery brings fresh air in and warms it with heat extracted from the kitchen and bathrooms.在寒冷的天气,一个创新的热回收的机械通风系统带来新鲜的空气的同时截取浊气中的热能。 This warmth is then recycled back into the home to reduce the demand on the solar heating system.这样温暖会再重新进入室内,以减少对太阳能采暖系统的要求。
日光照明
设计的重点是实现最大化的自然光照,这将有助于提升住户的健康和居住舒适度。通过大量的模型制作,HTA为整座建筑实现了最低5%的平均日照系数——这一指标是可持续发展住宅标准所要求的三倍。
能源设计
Carbon Light Homes是一个真实的社区项目。利用太阳能集热板及空气热泵,每个家庭可减少70%的二氧化碳排放量。其余30%的碳排放则需要当地政府提高改善该地区其他现有住宅的的能效,来进行抵消。
通风和取暖
这座建筑的设计使矿物燃料能源消耗(例如电力)降到了最低限度。夏季,自然通风被用来降低室温,推动空气流动,排除污浊空气,引入新鲜空气,并保证舒适的室内气温。冬季,具有热量回收功能的机械通风系统(Mechanical Ventilation system with Heat Recovery,MVHR)补充了自然通风系统的不足。这个MVHR系统将来自厨房和卫生间的热量引出,使之进入居室,降低居住空间取暖系统的需求水平。
·太阳热能与气水热泵(air-to-water heat pump)结合所产生的热能用于热水供应和居室空间取暖。
·自然通风以及室内外遮阳装置确保了新鲜空气流入和舒适的室内温度。楼梯周围的三倍高度天井形成了自然通风的烟筒效应和对流通风。夏季,房间窗户可以打开,通过强劲的清洗通风压力降低室内温度。
·房间的控制系统可以降低能源消耗,保证健康的室内气候。
测试与监控
与位于英国的生态建筑相似,Carbon Light Homes并不是为了在超长时间段内进行展示和监控的样板建筑,而是为真实用户建造的真实住宅。Carbon Light Homes的测试与监控是威卢克斯集团创新计划的一部分,按照该计划,威卢克斯在欧洲相继建造完成了六座样板之家建筑,为可持续发展住宅收集数据,并进行评估汇报。因此,建筑能耗和性能指标将进行为期十二个月的监测,在此期间接受测试的家庭在其中工作生活。测试期满,建筑将公开拍卖。
Rain water storage tank 雨水储存罐
Natural ventilation (stack effect) 自然通风(烟筒效应)
Hot water storage tank 热水储存罐
Direct energy (heat gain through pane) 直接能源(通过窗体获得热量)
Energy for solar collectors (hot water) 太阳能集热板(热水)
Energy for solar collectors (hot water) 太阳能集热板(热水)
一、框架的建立
建筑策划是由发展方和建筑师共同参与承担的,只有建筑师做是不全面的,这里需要建筑学的理论和原理,而且需要发展方对项目的准确定位、投资额度、回报周期等等重要信息,所以由建筑师和发展商共同完成才会取得理想的结果。o;b)建筑策划在具体的实施过程中,目标的明确,内、外部条件的把握,达成的手段,评价的标准是相互影响,相互参照的,各个环节没有一定的先后、因果关系,这要求策划者在繁杂的信息中确立目标,建立框架,全面的解决问题,化矛盾为特点。
该项目位列北京市的地王项目之一,总用地约28.3865公顷,基地位于北京市丰台区,地理位置绝佳,可谓贵胄之地。金融街商圈、丽泽商务区、南站商圈、计划中的首都第二机场如众星拱月般矗立四周;基地西北侧是总部基地,总部基地是2003年北京市60大重点外商投资项目之一,由总部基地带动的总部经济一直是丰台区经济的增长点。基地西南侧方向是世界公园;现状宗地周边区域内教育、商业生活配套设施齐备,周边自然环境良好,区域整体居住环境改善迅速。
在策划初期,我们将纷繁的线索逐一梳理、归纳,总体来说该项目的矛盾在于:国家政策的调控,规划设计的布局,市场对居住产品的需求。在策划初期阶段,我们由这三个方面展开策划框架的构建。
二、策划的展开
1、宏观方面,从1998-2013年北京市共竣工250万套住宅,解决了612万人的住房问题。在解决居民住房,改善居住条件提高生活品质的同时,房地产已经成为了北京的支柱型产业。房地产GDP占北京市总GDP的百分比也是逐年上升的情况
2、在房地产发展取得重大成就的同时,随着土地资源的稀缺,商品住宅价格也是一路快速上涨,同时国家为了维持房地产市场的健康发展,出台了一系列的限购政策。同时保障房投入的加大,解决了低收入的住房需求(图3)。
3、根据以上数据,可以统计出近几年北京住宅发展的趋势:
一方面,住宅市场由商品房和保障房两部分组成,低收入人群由保障性住房解决居住问题,高收入人群则以购买商品房为主。
另一方面,由于土地的稀缺,以及限购政策的调控,人们越来越珍惜有限的购房资格和购房机会,以往的小户型居多的情况逐渐被改善性需求的大户型主导的市场而改变。同时,高端项目的需求也在逐年上升。
三、设计的原则
经过前期的调查和研究,我们从规划设计、户型设计、立面设计、以及独立式车库这几个方面一一进行了专项的设计:
1、 规划设计:
a、本项目旨在全力打造高品质生态宜居社区,居住区规划容积率为1.8,住宅户数近3400户,建筑控高60米。
b、与发展方通力合作,经过详细的市场调查,确定了以别墅与高层平层官邸为主,精装修中小户型为辅的产品体系及总体规划布局,塑造空间布局合理、环境优雅、配套设施齐全的宜居社区。
c、规划设计结合现有地形地貌,通过两大地块内联排产品配以抬高室内地平的做法,使庭院景观相互联系,实现人车分流,联排别墅每户都具有独立的地下车库。
2、户型设计:
户型设计中亦与发展方合作开发了分层承载五重生活空间的模式。针对高端住宅五重需求,制定空间策略:第一重、彰显尺度的主人生活空间;第二重、功能丰富的家庭生活空间;第三重、豪华配置的接待会客空间;第四重、堂皇华丽的宴会餐饮空间;第五重、奢侈品味的私享私藏空间。一一对应承载豪宅之五重需求的五层平面,演化为十一项功能性空间,用大尺度别墅电梯连贯成一体,实现了空间的秩序性和专属性。
3、立面设计:
立面设计方面与合作方深圳某设计公司一起深化了伊丽莎白皇家建筑的风格定位,总结出伊丽莎白建筑文化的主要特征:造型对称、线脚精致、立面奢华、气势恢宏。选取的主要建筑符号为:三角山花、圆形尖塔、八角凸窗、装饰性烟囱、十字交叉坡屋面以及都铎拱。在既定风格定位的基础上,研究建筑文化特征,抽取其主要文化符号加以合理应用,使得立面安排疏密得当、稳重大气。选取米黄色系石材、深蓝色水泥瓦、古铜色门窗作为主色,使得建筑色调黑白相知、冷暖相宜。
4.独立车库及其下沉区域道路及排水设计:
市调的结论是:别墅目标客户均需要独立的地下车库。于是我们构想将局部场地道路整体降低,这样车辆就可以直接到达地下一层,同时留出的地上空间可以布置景观绿地,这样保证品质的同时也到达了人车分流,同时也产生了很大的弊端,就是场区内排水的问题。场地内下沉区域雨水汇集量较大,在本项目中设计大型的雨水泵坑集水,同时可将收集到的雨水做为绿化灌溉之用。下沉区域雨水泵站雨水设计流量按50年一遇暴雨强度计算。
5、排水泵站计算参数
(1)下沉区域雨水泵站雨水设计流量按50年一遇暴雨强度计算。
北京地区暴雨强度公式(重现期P=20~100年):
重现期P
(2)、经过缜密的测算和专家论证,设计的排水泵坑总蓄水量达到15814m?,可以保证在50年一遇的暴雨中正常使用,随着技术问题的解决,我们前期的下沉区域道路及车库的构想得到了实施,在2012年7月21日的特大暴雨中,排水泵坑成功的将雨水排出,保证了生命财产的安全。
建筑是凝固的音乐。
因其凝固,所以不能脱离所在的环境来讨论.从某种意义上说,建筑是环境的一部分。----无论是和谐还是对立;抑或相连或是疏离。
在历史的漫漫长河里,有许多从环境中得到灵感的例子,不一一赘述。本文只想从设计方法的角度来探讨一种模式,那就是----从环境分析出发,从而发现设计思路的构思方法。
若把一个设计比作数学题X+Y=Z,X是已知条件,Y是隐含条件,Z是设计的结果。环境要素作为已知条件X中最重要的信息,应当给予高度重视。环境分析的思路可以简单概括如下:环境特点-->分析矛盾-->操作策略-->设计构思。
通过充分挖掘环境特质,分析其中有利和不利因素,通过合理的设计策略加以扬弃,最终就能发现较为优化的设计思路。下面,笔者以一个投标方案为例,初步探讨一下这种设计模式的操作方式。
项目环境条件
该住宅项目地块位于珠江三角洲某新兴卫星城市,周边为规划道路,地块附近有105国道和广珠轻轨,且距离珠海约2公里,地理位置是该项目突出的优点.作为大型住区该项目除高层住宅外,还包括配套商业和幼儿园等公共建筑,具有综合性社区的特点。
基地地势较平坦,地块被规划路分为两个部分,南侧三角地块面积较小。项目环境要素包括:道路交通、污水河、现状村落和高压走廊。其中北东南三边道路皆为城市干道,交通非常便利。
分析矛盾
现状环境中的优点包括:
1,毗邻珠海澳门,地理位置优势明显.地块旁的市政道路与珠海相连,交通便利.
2,周边有学校,医院,银行,酒店等完备的配套设施.
其中需要规避的因素是:
1,地块北侧的高压走廊,南侧的污水河道等不利景观,对住宅有一定影响。
2,南侧的现状村落,因规划凌乱年久失修,形象不佳。
地盘的发展目标是,城市圈一线标竿产品,园林式住区典范。甲方希望充分发挥本地地理优势,打造生态宜居的园林社区,创造环境优雅经济实用的居家产品.为城际生活圈增加一抹亮色.
设计需要达到以上目标,必须打造独具特色的园林社区,精心设计和推敲户型空间,并追求用地效率的最大化.为此,项目确定了以下七个设计原则:
1. 在规划中尽量使园林景观效益最大化.
2. 本地区辐射珠海等区域的地标型物业
3. 充分考虑珠江三角洲的生活习惯和市场需求.
4. 户型设计要在满足功能需求的基础上,适当考虑创新和增值因素.
5. 合理的商业及公建布局是开发商关注的重点之一.
6. 生态式半地下车库已成为珠海等地高档楼盘的一大亮点.
7. 合理的成本控制对本项目的成功有着重要的意义.
根据以上条件,设计中总结出以下项目必须解决的主要矛盾:社区景观品质的提升;以人为本的交通组织系统;对高压走廊不利影响的规避;污水河道的规避;处理好与村落区的关系。处理好这些矛盾,设计就能在合理性方面找到重要支撑,同时也为设计的构思提供正确的方向。
解决之道
操作一:围合式规划布局
住宅布局方式上,常用的有围合式、联排式和自由式。在本项目中,围合式布局相比后两种方式,能够有效的规避环境中的不利因素,营造良好的内部环境。
操作二:半独立休闲商业配套
设计中考虑到商业流线与住户流线的关系,尽量使商业人流独立循环,形成半独立式休闲商业区域。
操作三:弹性户型平面
考虑到住宅结构的经济性和平面组合的灵活性,设计中尽量使户型方正实用具有较强的可塑性。
操作四:生态停车空间
半架空停车使人车分流成为可能,并把自然风引入地下车库,大大改善了地下环境。
操作五:大尺度中央庭院
围合式的空间布局,为中央庭院的大尺度提供了有利条件,成为设计中夺目的亮点。
最终方案
在最终提交方案中,整个住区规划通过“两点一线”的景观建筑一体化处理,营造以人为本,顺应自然的园林式住宅小区。总体布局利用现有地块形态,使内部空间优雅而富有情趣,为住户提供最大化的庭院空间。户型设计精心推敲,使之与整体布局相适应。外部形象清新、明快,富有视觉冲击力,充分考虑项目在城市中的地标性作用。
小区主入口充分考虑城市节点景观及人流主要方向,使之成为区域环境中的一个城市景观标志节点。空间序列以主入口为起点,形成一个以地形相协调的景观主轴。一系列的入口广场,会所及居住建筑,由此展开,使庭园空间丰富而多变。在住宅选型和布局时,根据价值定位要求,在景观朝向好的位置布置尽可能多的户数和大的户型,充分发挥土地的效率。
小区实行人车分流,主入口处设置地下出入口,车行道不不打断小区内园林,避免了人流、车流的交叉干扰。大大提高了土地利用率,改善了社区环境。
建筑单体设计以当地气候特点和现代人居要求为出发点,引入工业化设计的理念,创造外观方整内部功能灵活多变的空间效果。在住宅户型平面设计中,引入弹性公寓和潜伏空间的概念,所有户型除服务空间外,其余空间均可以遵循工业模数灵活分隔,并保证其方正实用南北通透。
在社会经济和科学技术不断发展的过程中,人们对于化石能源的需求越来越大,在此情况下,如果要实现可再生能源的推广,只是对化石能源进行相应的减少是不能达到效果的。在我国,当下电能的供应和需求主要存在两方面的问题和弊端,在此情况下,为配电线路进行相应的节能减排方案的设计是非常重要的一项内容。10kV低压配电网在当下我国的电力系统构成中得到了充分的应用,并且朝着广泛化的方向发展。
1使用10kV配电线路的原因
当下,在我国的电力供应和需求系统的输电网络中,有着一个非常重要的组成部分———长程输电网络,在此网络中一般情况下都是对大于35kV的输变电系统进行相应的应用,将供电中断的设置作为重要的依据和参照进行相应的分析,在用户供电的过程中,10kV输变电系统占据着至关重要的位置,是其重要的形式,所以,对于配电系统来说,10kV配电线路是其关键和核心部分。不过,当下的10kV配电线路进行运行实施的时候还是有着比较多的问题和弊端,主要包括覆盖面宽广,输变电线路是比较拖沓的,同时,10kV配电线路也存在相应的问题,主要包括设备和技术落后等。当存在这些问题的时候,会对电能产生非常重大的负面影响,使得电能大量消耗,对其的利用效率不断下降,这与当下的节能的理念是相违背的。因此,将当下的能源供应紧张的问题作为重要的依据,对10kV配电线路进行充分的应用是非常重要的措施和手段,并且这与目前的形势是相适应的。
2设计10kV配电线路的措施
(1)对配电线路进行科学、合理的规划。在进行线路设计的过程中,将相应的节能的理念与其进行充分的结合。在输变电系统中,输电线路占据着至关重要的位置,是其重要的组成部分,因此,当进行线路的节能设计的构想的时候需要对其做到足够的重视。一般情况下,10kV配电系统所包括的内容是多种多样的,同时,对于全部的配电系统来说,需要对大量的线路进行操作,有些时候,当进行具体的操作的时候会出现电能严重浪费的情况,这种现象的出现是有着一定的原因的,主要就是线路损坏。要对这些问题进行有效的解决和处理,需要采取有效的措施和手段,对于相关的技术人员来说,有着非常重要的职责和任务,当进行相应的设计的时候,需要将线路架设的具体情况作为重要的依据和参考,在此基础上对其进行相应的处理和调整,然后对其进行更加有效地应用。通过进行相应的实践,从中发现,当外界环境的温度较高、输电线路的型号一致的情况之下,导线的横截面积越大的时候,输电线路的损耗程度就越低。就这个规律可知,横截面比较大的导线,对于线路损坏程度的降低有着非常大的帮助,通过这样的方式来对成本进行有效的控制和减少,让企业从中获取更大的经济效益。所以,相关的设计人员在进行导向的横截面积的调整的过程中,需要将本地区的具体情况作为重要的依据,然后进行相应的设计方案的规划,从而在更大程度上为节能减排的效果提供重要的保障。在此过程中也有着相应的需要注意的问题,在10kV的配电线路中,也可以对节能金属进行有效的应用,节能金属有着比较突出的优势,对于节能目标的实现是非常有利的。相关的铁磁类金属等都是很多时候都会受到磁场的影响,在此情况下,如果对其进行相应的应用,会产生非常负面的影响,使得输电线路的能耗更大,还有些时候会造成线路烧毁的问题,因此,当进行相应的原材料的选择的时候,首先要选择的是不受电磁干扰或者是所受电磁干扰小的材料,为线路的使用提供重要的保障,在一定程度上延长其所使用的时间。除此之外,需要对线路负荷的问题做到足够的重视,对其进行全面的分析和研究。当负荷功率不发生相应的变化的时候,供电越小,供电提供服务的范围就越大,对于线路来说,造成损耗的可能性就越小。将10kV配电线路作为主要的对象进行相应的说明,其0.4kV线路负荷的中心最大增幅不会超过供电系统的半径,同时,对电路造成的损耗还是比较小的。将相应的对于今后的电网线路规划作为重要的依据,从中发现,对多侧出线的供电方案进行相应的选取和应用,其作用得到了最大的发挥,并且所取得的效果是最好的。一方面,单侧供电的过程中造成了比较多的问题和影响,当对多侧出线的供电方案进行应用的时候,对其中的问题进行了相应的预防和解决。另一方面,多线路造成了工作量大量增加的问题,这种供电方案对其进行了有效地控制。(2)对变压器进行有效的选取。第一步要做的是对节能变压器进行相应的推广,在市场中占据更加重要的位置,所占的比例更大。10kV输配电线路中有着多种损耗的方式,而变压器的损耗是非常突出的一种,其中,小于10kV的小型变压器有着非常重要的优势和特点,主要包括使用频率比较大,并且其节约能源的能力是非常强大的,正是因为如此,需要对其进行充分的应用,对其进行全面的推广,使其应用范围不断拓展。在传统的电力系统中,对S9型号的变压器进行了充分的应用,当时,在目前的电力系统中,对S11型号的变压器进行了更加有效的应用,并且这是一种节能变压器。除此之外,当进行变压器的选择的时候,还有这相应的原则需要遵守,主要包括两方面的内容:①在对其容量进行选择的时候,需要与现场的实际情况进行充分的结合,将其作为重要的依据,采取这样的措施可以对其能耗的问题进行有效的控制和解决,并且使得变压器使用的时间得到相应的延长。②变压器的数量也要重视。在对其数量进行相应的选择的时候,需要将本地区的负荷等级作为重要的依据和参照。(3)对无功补偿技术的使用进行相应的研究和分析。将10kV配电节能设计作为主要的对象进行分析,这种补偿技术主要包括的内容是,在对其设计对象进行确定的过程中,必须要选用容量比较大的,并且有着比较稳定的负荷的用电设备,当其在运行的时候,需要对经济性进行全面的考虑和分析,那么,可以对单独就地补偿的方法进行有效的应用,将相应的无功补偿设备安装在其对象的设备旁边,采取这样的措施能够发挥出重要的作用,实现节能的目标。通过相应的实践,从中发现,在节能方面,无功补偿技术有着非常重要的作用和功能,其补偿效果得到了充分的保障(见图1)。
3案例分析
某小区处于产业集聚区南部功能服务区,其总的建筑面积是120000m2,所居住的户数是660户,基本上都是多层住宅。在小区中,有着幼儿园、物业管理和配电室等建筑。当进行小区的供配电的设计的时候,需要与小康社会建设的需求进行全面的结合。在设计的过程中,需要将小区的实际情况作为重要的依据,将变压器深入到负荷中心,在一定程度上降低能耗,减少电压的损失。小区的供电方案主要包括三种,分别是杆上变电站、户外预装式变电站和独立式配变电所。目前,一般的住宅楼都是在五层左右,要对相应的安全事故进行有效地避免,对杆上变电站这种供电方案进行应用有着一定的不合理性。同时,独立式配变电所这种供电方案也是不合理的,主要是因为,当对其进行应用的时候,需要一定的土建占地,使得建设的成本增加。那么,户外预装式变电站是比较合理的,有着非常突出的优势,主要包括体积小、占地少、美观、噪声小等等,其可靠性和安全性也得到了有效的保障。
4结束语
要对配电线路进行科学、合理的设置,需要注意多方面的问题,采取多种措施和手段,所选择的变压器需要与其实际情况相结合,对无功补偿技术进行充分的应用,使其作用和功能得到最大的发挥,同时,对各种有效地节能的措施进行全面的应用,实现节能理念和配电设计的有效结合,对于相关的电力工作人员来说,这是非常重要的工作内容,也是不可推卸的责任和义务。
参考文献
[1]巩志远.电力工程常见的10kV供配电设计相关问题浅析[J].电源技术应用,2013.
[2]丁龙,袁志俊.电力工程常见的10kV供配电设计相关问题探讨[J].工程技术:引文版,2016(11):00196.
[3]杨成安.电力工程常见的10kV供配电设计相关问题探讨[J].工程技术:文摘版,2016(8):00115.
Abstract: aiming at the support to xinjiang with planning and design of the nomads of the settlements action a case-qinghe county, brought the settlement scheme reed the nomads of the forming process, and puts forward the planning design thought the nomads of the settlements.
Keywords: xinjiang, settled herdsmen, planning and design
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
20世纪80年代,新疆开始有计划地与大规模地推行牧民定居工程,特别是1984年实行之后。1986年新疆自治区党委和政府召开的加快发展新疆牧区经济工作会议中,明确提出在牧区普遍推行牧民定居工程,并制定了从实际出发,因地制宜,量力而行,逐步实施以及在统一规划,合理布局,大分散,小集中,有利生产,方便生活的思想指导下安排定居的原则。1987年新疆自治区牧业工作会议进一步明确有住房、有棚圈、有草料地、有水、有电、有学校、有商店、有邮电、有医疗所和兽医院、有道路的十有标准。到2006年底,新疆已有近19万户牧民实现了定居和半定居。
牧民定居看似一种迁移,牧民从一地迁往另一地,但是由于迁移,牧民从散居变成了聚居,相应地使其生产、生活系统发生了变化。定居的过程同时是一个社会整合的过程,是社会结构重构和发展的过程,也是民族文化发生变化需要重建的过程。要以牧民“定得下、稳得住、富得快”为目标,全面推进了定居点建设。建设除了考虑定居、宜居、和谐之外,在其物质空间的建设中并不是简单的将现代的建构筑物随意的放到基地内,应该是结合游牧民的风俗习惯、建筑特征等因素来综合考虑。并且适应新经济发展需要,塑造新的经济增长点,使定居点集聚最具有活力的功能体,成为经济发展的动力和创新基地。通过招商引资,吸引新型工业,吸纳农牧民剩余劳动力,促进经济的发展,激发活力。
青河县阿苇中心镇牧民定居工程是黑龙江省援疆的一项主要工程,该工程计划总投资113097.08万元,实施后可解决4080户、20000人的牧民定居,是阿勒泰地区规模最大的牧民定居工程。
定居点规划为“中心镇+作业点”形式,中心镇区为居民常住场所,作业点为农牧业劳动临时居住场所。定居点按照作业点作业半径1.2-1.5公里,沿主要道路,主要管道两侧布置。阿苇灌区内共规划23个定居点,其中,中心镇1个,作业点22个。居民点数量多,规模小,作业半径小,控制面积较为均匀,适宜于规模化、产业化的农牧业发展,公共设施集中在中心镇区,投资小,服务面广。
阿苇中心镇位于新疆东北部、阿勒泰地区青河县境内,东部与蒙古人民共和国接壤,距离乌鲁木齐530公里;阿热勒托别乡西南,萨尔托海乡以北,喀旦逊套山以西,富蕴县与青河县交界附近。
规划阿苇中心镇牧民定居点位于青河县城南部的阿苇戈壁,据青河县城40公里,地貌特征为山前洪积砾质平原,地势由东向西倾斜,大地形较平坦,地势东北高,西南低。
目前规划中心镇区内部无建设现状,无作物种植,无人员居住,是一片尚未开垦的荒漠草场,人员活动少。
基地与外界的联系靠基地东侧的228省道完成,228省道同时也是基地与青河县城的交通联系纽带。216国道从项目区西部通过,320省道西与216国道相接,向东横穿项目区至塔什肯口岸。
规划依托阿苇独特的自然环境以及自然山水资源,综合考虑,从方便生活、有利生产出发,引导集中居住、规模开发,充分结合当地牧民生活习俗以及生态环境基础上,从规划目标和功能定位入手确定功能组织,合理规划镇区布局。
规划考虑游牧民族的生活特点,将传统居住生活空间与现代居住生活空间结合起来布置,既体现传统生活的魅力,又展现现代城镇生活的活力,满足不同人群的生活需要。
在遵循适用、经济、安全、美观、节能为原则的前提下,提倡户型设计多样,尽量利用地方建筑材料,并符合工程质量要求。住宅建筑风格应体现青河县地方特色和哈萨克民族特色,各居住组团空间的开敞性和通透性方面体现着传统韵味,最大限度与自然亲和。住宅布置以独门双拼式、联排式为主,独立式布置为辅。并且住宅组团布局应结合地形,灵活布局,空间组合丰富。在结合地形及围边环境的前提下,通过对原有特色的尊重,居住空间实现了健康、愉悦、时尚的主题,并成为一个现代开放、成熟人居环境。
在城镇居住生活的背景下,设计了清真寺、民俗文化展示空间、赛马场(远景)等民族传统公共生活空间,彰显多民族多元特色风貌。规划中根据现有用地情况,结合居民平时的生活规律,规划城镇公共活动空间,以人的尺度和习惯为准则,以形式美体现思想性和精神面貌。以简约的、概括的现代手法为主,细节上以精细的工笔手法刻画,体现出优雅的文化特色及装饰效果,突出景观规划的装饰性、观赏性和时代性。在设计时,侧重竖向的绿化,平面绿化率适当减少,绿化手法上以开阔的、简练的划分手法处理,符合现代人的生活和审美节奏。诸多功能通过公共服务结构单元将其他空间结构单元有机组织起来,构成城镇整体空间结构。
中心镇区道路结构采用环路加方格网的布局形式,方便各个功能结构单元之间的交通联系。通过步行道路将公共服务中心与其他各个功能结构单元有机联系起来,塑造完整的核心空间。
镇区绿化布置采用集中与分散相结合的布置方式,以休闲公园绿化、住区片状绿化和中央景观带山为集中绿化,产业园区周边绿化隔离带、中心镇环城林带为带状绿化,各个节点空间绿化构成点状绿化散布于镇区各个部分,形成点、线、面有机结合的城镇绿化空间系统。
牧民定居是新疆社会主义新牧区建设的基础,是改变牧民生活方式、改善生产条件,转变发展方式,增加牧民收入的迫切需要,真正体现精神文明和物质文明的双赢,阿苇中心镇的建设是加强民族团结巩固边疆稳定的必要。游牧是一种局限性很大的生产生活方式,定居可以促进牧业分工进一步细化,向专业化、社会化的生产方式转变,同时有利于开展文化教育,技能培训,实现牧业生产的升级发展。中心镇的建设为此提供了很好条件。
新疆青河县阿苇中心镇建设的最终目的是提高农牧民的素质水平,促进人的全面发展。中心镇的建设,旨在改善哈萨克等少数民族的游牧生存状况,使其定居在生态环境良好、基础设施完善的城镇当中,使牧民更好地发展自己,享受现代文明;与此同时,还能改善天然草场因过度放牧造成的生态环境破坏,水源涵养功能下降,以及沙尘天气和河流水量减少频发等问题。
关键词: 竹质材料;工程结构;安居示范房
Key words: bamboo materials;engineering structure;housing demonstration room
中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)33-0108-02
0 引言
竹材具有结构性能优于其他建筑材料的性能。在新型抗震安居房的建设和使用过程中,对这一新型材料的使用,为抗震安居示范房的材料选取上提供了非常好的方案。尤其是在遭受到地震破坏的区域,使用这一抗震房屋设计方案,推动了地震多发地带的村镇住宅建设。经过实验和使用,新型竹质工程材料的基本构建,如材柱、层积、材梁等具有很好的强度和弹性。值得在震区村镇建设中推广使用。
1 竹材的优势
竹子在我国分布区域非常广泛。竹材的使用古已有之,竹结构的建筑至今仍然在南部地区广泛存在。作为质优价廉的建筑材料。竹制房屋一直是南方农村地区普遍使用的主要房屋建设模式。经过现代复合、重组等技术的优化组合,如今的竹材料已经不仅仅限于农村普通住宅的材料使用,成为建筑结构中重要的承重构件,在装修材料、建筑板材、建筑梁柱、墙体门窗、天花板等各个位置被设计者所采用着。现代的竹质材质经过萃取和优化,不仅具有轻质、耐久的特点,而且在韧性、强度等方面更加强化。竹结构建筑已经成为我国建筑领域占有更高地位的现代化建筑模式之一,具有其他结构类型无法比拟的独特优势。
①在生态性上,竹材料生长速度块,可再生。
造林后可持续利用性强。于木材相比,竹材生长周期短、种植养护容易。对周边环境的破坏和污染小,没有废弃材料需要处理。建造过程相对简单,建造周期短。比起混凝土钢筋水泥建筑,更加符合现代建筑绿色环保理念,在节能减排抗污染方面都具有其他建筑材料不可取代的优势。而且竹结构建筑建成后可以再次拆除充足,有利于竹材生长和再利用,对于提高环境质量,保持生态平衡,对环境保护和经济的可持续发展具有重要意义。竹结构的施工由于重量轻、工艺相对简单、构件标准化、可预先加工等优势,因此施工速度快,工业化程度高。一般性的二层住宅大约需要五到六个人,四十天左右即可竣工[1]。
②竹材人造板材的保温节能性能,要高于混凝土和粘土砖,这也是南方地区温暖潮湿环境下建筑建筑中多使用竹材的原因。竹材的热导系数为0.13-0.19之间。对于建筑节能效益很有帮助。同时在生产和使用过程中能耗也较低。
2 竹质工程材料性能
竹质工程材料采用的是原竹作为加工材料,其基本性能和形状为中空、圆柱、尖削度大。但是也存在容易裂开、霉变的缺点。在作为现代建筑结构的原料之前,需要进行复合、重组技术,改变原竹的部分性能,使之能够适应现代建筑的技术要求。具有防潮、防腐、防霉、阻燃等性能。这种竹质工程材料一般是以原竹为材料,使用环保型胶黏剂,经过现代加工技术进行合成之后的材料。包含的材质主要为胶合板、层积材、重组材等。在使用过程中里利用率高,规格多样。可以使用各类工程需要进行工厂化生产[2],如表1。
3 新型竹结构抗震安居示范房的设计案例
本文所选案例为震灾后的农村安居工程建设用房。建筑模式为独立式住宅建筑。每栋建筑面积一百八十平方米。建筑功能为满足使用者基本生活需要。主要建筑结构包括门廊、柱廊、家庭活动空间、卧式、厨房、餐厅、储藏间。根据建筑需要,室内空间一层高度为三米,二层高度为4米。如图1。
①考虑了抗震安居房的建筑原则以及国家有关灾后重建结构抗震能力的要求,结构平面注重了抗震力、立面规则、侧面刚度均匀的要素,还要考虑建筑整体的抗震性能以及构件之间的联系。现代木结构中的梁柱结构体系采用了传统建筑形式,梁柱为主要的建筑形式,形成受力体系承载负荷。轻型木结构由众多断面较小的规格材料和面板均匀组成,这种空间箱形体的结构可以承受各种荷载。案例中选用的竹质材料发挥了轻质、高强度的特点,将两种构件的优势充分发挥出来。结构体系总体采用的是梁柱、墙骨等的受力体系,除了框架柱以外,门窗、主梁均采用了平行框架,这种结构可以抵抗地震作用下的水平侧向力,并可以通过墙体的抗震刚度和侧向承载力设置斜向支撑和水平横撑,形成多重抗测力体系。在保证墙体刚度和抗震能力的同时,满足骨架构件的变形要求,骨架和面板之间链接牢固,墙体的整体呈稳定可靠的状态。
②为了加强结构的整体性,煤层高度均设置了贯通的竹制连系梁,楼面采用了贯通的竹制圈梁形成受力体系,在骨架和面板之间设置连系梁,连接其骨架与面板滞后,用螺钉固定楼面板,考虑抗震设防要求,地震区屋架采用四支点的竹质屋子架,斜向处理。屋架顶部与竹锚固在一起。用水平撑杆支撑在框架柱上。尽可能采用沥青瓦、石棉瓦等减轻结构自重。
③节点设计是木结构的比较关键的问题。连接构件设计中,要保证强度、荷载的传递,防止构件开裂、收缩、膨胀。在本案例中所采用的链接方式包括齿链接、赤板链接、普通钉接等方式。中西方统一采取的木构件的链接方式,有着受力不均加工复杂的缺点,还会削弱构件截面,不利于受力。因此这种链接不太适用于构件截面结构。在接长和接厚方面抗压能力较低,这种节点在实际操作上比较难以应用。普通钉接承载能力与受力链接上不能固定和链接。螺栓链接比较适用于木结构。因此在现代木结构中被广泛使用。本案例也采用了这种节点连接。如图2。
借鉴轻型木结构对本案例中竹结构房屋主要构件节点的构件螺栓进行详细设计。内容主要包括:
①使用厚矩形缸筒,采用对拉的方式向两个方向固定竹柱和缸筒。在矩形缸筒焊接处链接1厘米的后钢棒,使用M20锚栓锚固在基础上。地震作用导致上下部和基础结构间出现错动。
②在墙骨柱之间链接两篇对称角钢,使之与基础的额链接节点继续宁固定。竹墙骨柱于L形角钢之间通过钉接固定。通过M12锚栓固定。
③使用螺栓固定竹竹之间和四周的链接钢板。将钢板外侧焊接成U形托,使U形托在竹梁和梁端经过螺栓的位置实现对梁的支撑。
④将主、次梁的链接节点通过相互垂直焊接的U形板链接,主、次梁的对拉螺栓使用螺栓固定。其他链接节点需要满足复杂节点以保证传力路径明确。同时预加工的金属链接件要保证安装质量和速度。这样才能保证住宅的标准化和工业化,实现建筑再结构良好的前提下达到抗震标准。螺栓链接使得构件结构可以具有一定的变形能力[3]。
4 结语
竹结构建筑的优势在于它的生态性、节能环保、抗震以及经济耐用。本文对震区安居工程建筑用料采用的新型竹材料的优势以及实际案例中的技术要点进行阐述,重点论述了新型主结构抗震安居示范房的主要构件的关键技术。该示范房的设计与建设表面,充分利用竹质材料,合理利用其结构形式和节点进行施工,可以使抗震安居房经受住一定震级的强力冲击。而且在防潮防蛀等有关舒适度的问题上得到强化。不仅满足短期内受灾人口的安置问题,在长期使用上也得到了保障。只要将关键技术执行好,就能确保工程的顺利开展。事实证明,选用新型竹结构抗震安居示范房建设对于震后村镇住宅重建确实是正确的选择。
参考文献:
一体化服务
自ABATON Architects成立至今,他们已收获了80多个新建项目和50多个海内外改造项目。在这个庞大的数字背后,吸引人们的是ABATON专属的一体化服务。从公司成立伊始,如何有效把控项目的整体施工进程是他们一直面临的问题。为了更灵活地掌控工程进度和最终结果,他们有了自己的建筑施工公司和团队。此外,ABATON Architects作为地产开发商的职能也是致使他们获得大量客户青睐的主要原因之一。基于这一角色的优势,ABATON能迅速知晓市场上现存可供出售的最佳地块,并为客户在勘察地形、寻找、选择最佳建筑用地以及办理建筑施工许可等方面提供专业咨询服务。从建筑选地、设计规划到建筑施工、陈设设计到最终的售后服务,ABATON Architects所实行的一体化服务不仅在一开始为业主精算了总体成本,节省了预算,也避免了施工过程中不必要开支的贸然出现。而对于业主来说,这种一体化服务就如同神奇的魔术、戏法一般,践行了ABATON Architects“你给我一块地,我可以给你一个家”的承诺。
可持续性发展
可持续性建筑设计是Camino Alonso的强项,也是ABATON Architects所有项目的一大特点。在Camino的记忆中,她童年的每个夏天几乎都是在乡下度过的,这让她与大自然结下了无比深厚的感情。深入心灵的田园情结,令她将记忆中质朴的乡村风格和生态理念一遍一遍复制和实践在她所设计的每个项目中。其中,她所设计的“埃斯特雷马杜拉住宅”便是其可持续性建筑设计最经典的代表作。埃斯特雷马杜拉住宅是位于海平面以上1260米、格雷多斯山脉山麓小丘上的一座独栋住宅。改造前的建筑是一幢破旧的牛棚。Camino在不破坏当地自然环境和动植物群的基础上,巧妙利用当地环境获取能源和建材,同时利用太阳能板和风轮机获取可替代性能源,最终在尽可能减少建造成本的基础上,满足户主的日常能源需求。该项目随后被作为“可持续性建筑”的范例,不仅被美国《赫芬顿邮报》报道,还获得了“Architizer A+2013”颁发的“可持续性建筑大奖”。
把握现在
如果说过去已成历史,未来亦是未知,那么现在就是一份值得好好去把握的“礼物”。在人生的下一个重要阶段一一知天命之年来临之前,Carlos,Camino和Ignacio三人在设计之余,都在精心打理着自己生活的小世界:Carlos忙着四处旅行、滑雪、在马德里的家中招待他的朋友们;Camino则将她的业余时间奉献给了唱诗班和服装设计;Ignacio则忙着和孩子们打理自家的果园和家畜……
对话录(以下《现代装饰・家居》简称《现》;ABATON Architects简称A)
《现》:能否说说Carlos Alonso和Camino Alonso姐弟俩的求学经历?
A:Carlos在六兄妹中排行第四,他从小痴迷于数理化;求学期间,他一直是班里的优等生,并且提前一年完成了他的大学学业。Camino在家中排行第二,成为一名医生是她一直以来的梦想,但她最终由于大学入学考试落榜而未能如愿。随后,Camino在其父亲的指引下,通过抽签的方式选择攻读建筑设计。然而,在其即将毕业的第四年,她却忽然转念想成为一名心血管外科医生。在完成医学专业第一年的学业后,Camino发现如愿以偿的期许终抵不过内心对于建筑的热爱,这彻底让她坚定了自己想成为一名建筑设计师的梦想,继而决定继续研读建筑设计。
《现》:在工作中,三位合伙人是如何实现优势互补的?如果三人就某个问题产生意见分歧,你们一般会如何解决?
A:Camino和Ignacio夫妻关系十分融洽,虽然他们各自掌管着不同领域,但他们都离不开彼此,来共同完成每个项目。Carlos拥有西班牙最好的家具店之一,并对室内设计有着良好的鉴赏力,这对于向媒体推荐我们的项目至关重要。总的来说,三位合伙人的关系一直保持着彼此尊重,遇到问题直面彼此的态度,以保障公司的正常运转。
他们通常会就某个问题不可避免地陷入争论,但最终会回到对项目赋予意义的最初构想上。这就意味着,如果他们之间发生意见分歧,他们会试图回顾引发此次争吵的本意,因为找到做某件事的初衷比纠缠于某个人的想法更为重要,更为实际。
《现》:在ABATON Architects所经营的业务中,包括为客户寻找建筑用地、挑选建筑位置等。在你们看来,一座地理位置优良的住宅,应该具备哪些条件?
A:住宅的选址一般取决于用户的需求和偏好,因为他们才是住宅最终的受用者。但是,我们还是会趋向于将房屋建在有大量植被覆盖、良好朝向和不同地势高度的地块。如果客户没有自己的土地,我们会试图帮他们以最优惠的价格寻找最合适的建筑用地,并附上房屋建造的相关规格说明和技术参数,如对房屋的采光效果、观景角度和私密度的考量等。
《现》:你们做过很多大型住宅的室内设计和装饰,对于这种大面积空间内的家具陈设比例和色彩搭配尤为擅长,请分享下你们在这方面的经验?
A:首先我们会对房屋具体的规划布局进行设计并细化,然后根据最初的设计构想采购家具。由于设计中我们通常只用到三种材料,因此剩下的部分便变得简单且容易操作。同时,我们还会与Carlos所经营的西班牙知名的家具店“BATAVIA”合作。在西班牙,该店一直是将独特的北欧和亚洲元素与时下最流行的现代元素相结合的先驱。我们的室内设计部将与这家店紧密合作,为客户营造最佳的居住感受。
《现》:你们所做的大部分项目都有着极不规则的地理位置,而不规则的地理位置造就了不规则的建筑结构。在不规则的建筑结构中,你们是如何合理分配室内各功能空间所在的位置的?其中是否有规律可循?
A:事实上,我们发现不规则的地理位置对房屋的建造设计反而是有利的。建筑用地越不规则,建造出来的房屋结构就愈加有趣。这反而给了我们利用大自然的绝好机会,我们可以将房屋建在岩石或大树旁,或最大限度将河流或其中的倒影映射在房屋外观上。
关于不规则的建筑结构及其室内空间的分配,我们认为二者在整个项目的设计过程中是紧密相连的:室内空间的设计和布局方式在同等程度上造就了不规则的建筑外形。同时,室内空间的结构也是以建筑结构为条件的。首先,你会思考室内空间的布局,然后,你会思考如何在此基础上将整个房屋建造起来。
《现》:在你们做过的许多住宅案例中,有一部分是旧房子的翻新改造,这种项目中通常会存在许多条件限制设计和施工等,你们曾经遇到过的最大挑战是什么?采取了何种解决方案?
A:在改造过程中,确实会存在许多限制因素,但我们通常会将它们转化为对项目有利的条件。改造过程中遇到的困难愈多,对我们来说,就越具有挑战性。我们所承接的大部分改造项目为全面改造,这便赋予了我们足够的自由对建筑进行拆除,以及按照我们所理解的方式进行房屋重建。当然,这当中我们会更多地考虑客户的需求和喜好。
例如,在对“埃斯特雷马杜拉住宅”进行改造时,我们主要考虑的是:改造过程不会对建筑周边环境造成任何影响。这里原来是一处牛棚,且由于牛棚的建筑外形极为怪异,我们必须在不对原有建筑位置进行任何移动的前提下进行重建。由于建筑独踞山林,我们最大限度利用了流经整栋住宅的两条河流所产生的能量,给住宅带来冬暖夏凉的效果。此外,我们在对河水的过滤问题进行了足够的调查后,还利用河水解决了业主的日常用水问题。在本案中,我们保留建筑原有的朝向,尽可能选择当地建材,同时使用太阳能板和风轮机等产生的可替代性能源。
《现》:ABATON Architects擅于在建筑外观上运用大面积的玻璃材质以实现室内良好的采光效果和开阔的视野,但这种手法同时也面临着私密性差及光线过于强烈等方面的不足。在设计过程中,你们是如何规避它的缺陷的?
A:对我们来说,玻璃的运用并没有任何弊端;相反,好的朝向是我们考虑节能效果最为重要的因素。如果房屋外观的朝向良好,房屋的私密性和节能效果能同时实现。由于我们通常在已建成区域作业,所以我们非常清楚我们想要什么。而且在住宅建造前,我们会对建筑做许多构想,因此外观采用大面的玻璃窗户有利于呈现我们在室内设计中想要突出的设计元素。
《现》:你们对于设计可持续发展这一概念是怎么理解的?它是如何具体体现在你们的作品中的?
A:我们所理解的可持续发展理念必须是不对环境造成任何污染的设计,而且我们所设计的建筑不需要外在能源的支持。目前,我们所建造的房屋均为实木结构,这使得建造过程缩短一半,而且木制结构不会产生粉尘和噪音污染,它是一种绝好的房屋隔热材料和碳汇。此外,由于实木结构只需极少的能源支持,我们因此开发了多种不同的住宅类型,如:移动式木屋、模块化木屋以及传统木屋。
从一开始,我们便发展了一系列可持续理念,然后将它们运用在我们的所有项目中。但由于可持续性建筑的造价一般比传统建筑要高,所以我们必须在经得客户允许下操作。我们所运用的可持续性措施包括:选择房屋的最佳朝向、隔热效果、实木结构、高效能源系统、太阳能板以及风轮机等。
《现》:至今为止,ABATON Architects已成立十五年。在这期间,你们在住宅、别墅设计中,有哪些技术或概念上的重大转变以符合人们不断提高的生活需求?你们又将如何预测别墅设计在未来十年中的发展动态?
Abstract:This paper focuses on the research on ecological urban design method in hot summer and cold winter districts. By the integration and application of various climate factors, regional characters and artificial factors, a series of ecological urban design strategies and methods are concluded and certain cases of energy saving residential districts in Wuhan are analyzed using the above methods.
Keywords:urban design;ecological strategies;hot summer and cold winter districts
中图分类号:TU984.1
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2009)11-0087-02
1背景介绍
回首第二次工业革命以来人类的巨大发展,我们不禁为自己创造的空前繁荣的物质文明而骄傲,但同时也为地球生态环境和自然资源的严重破坏而忧心。城市、建筑与环境之间的矛盾日益严峻。自然环境的持续恶化和不可再生资源的日益枯竭已经成为威胁人类生存和延续的紧迫问题,同时给城市自身的发展带来意想不到的压力和阻碍。在经历了一系列环境、资源危机之后,人们渐渐认识到,人类是自然系统的一部分,与其生活的环境休戚相关。而城市发展的本身就是一个自然演进的过程。如何适应时代挑战、探求可持续发展的城镇建筑环境已成为我们不可回避的历史重任,也是21世纪城市设计的指导原则和出发点。
生物气候地方主义为我们提供了在城市设计和建设中结合生物气候条件的设计思路,它能以较小的能源和物质代价,将人的生物舒适感重新建立在与自然环境、生物气候相融合的基础之上,为城市设计提供了新的机遇。这种基于生物气候条件的城市设计思路无疑对经济条件尚不发达而又具有多种气候特征的广大发展中国家有着重要的意义。
2夏热冬冷地区城市设计生态策略研究
夏热冬冷地区的气候特点是夏季比较炎热,白天的温度为30~35℃,最高可达37~39℃.甚至40℃;冬季较为寒冷,气温一般在10~5℃之间。在这种气候区域内建筑夏季需要空调,冬季需要采暖。只有春、秋季可通过自然通风获得较为理想的热舒适性。尤其在我国,人们的生活水平还比较低,大多数的民用建筑热舒适性非常差,要改善这种状况相对来讲夏热冬冷地区夏季的酷热较冬季的寒冷更为难以忍受,所以其城市设计的策略应以对抗酷热为主。夏热冬冷地区针对夏季和冬季的“理想”城市规划设计指导方针不同,甚至会发生冲突。但是通过合理处理城市通风、街道布局和建筑规划设计,提出在这两个季节内都舒适、节能的城市设计方案还是可能的。
2.1选择基地的原则
在夏热冬冷气候区,夏天常高温、高湿、多雨,而冬天则非常寒冷。更重要的是,该区域冬、夏两季的主导风向经常是不同的。具体到长江中下游地区夏季的主导风向是东南风,冬季则以北风为主。因此基地选择一方面要保证冬季日照良好的同时还可阻断寒流侵袭、而夏季通风流畅又要防止高温辐射。为了达到这样的效果可选择在东南方向比较平缓而西北方向有高大地形或成片防护林阻隔的基地。
2.2建筑布局和密度的设计原则
考虑在夏热冬冷地区,城市结构布局首先应鼓励夏季风(东南风)尽可能穿越城市空间。它要求建筑适当地分散布置,而在冬天,为了最大限度地节省采暖费用,需要拥有表面积最小、布局紧凑的建筑。因此要求我们通过特殊的设计手段,建造一种由各建筑类型混合排列而成的“夏天暴露分散、而冬天紧凑”的城市结构模式。在我国夏热冬冷地区,应该依靠建筑群体形态设计尽可能地使南向、东南向的夏季风得到强化,而阻挡冬季寒冷的西北风。为达到这个目的,应合理安排不同长度和高度的建筑物,使它们尽可能地顺应主导风向逐级布置,首先将体量小的独立住宅布置在最南边,然后依次是低矮的建筑类型,而在用地的北部边界则建造最高和最长的建筑(图1)。这样,整个地区就由高层板式公寓楼、多层方形公寓楼、两三层的联排住宅、双拼或独立式别墅组成,形成了迎合夏季东南风的“凹口”状态。同时能阻挡冬季的北向来风。这种由各建筑类型混合组成的地区与那些由单一类型建筑组成的地区相比,城市居住区的总体密度更高一些,也具有更好的环境质量和热舒适性。
2.3街道网络的规划设计
街道方位对城市通风有直接影响,应尽可能通过适当的布局来适应全年的风向变化。当街道与风向垂直时,会对城市通风起到阻碍作用,大大减弱屋顶上方的气流和地面的风速,所以应避免沿街布置长条形建筑;平行于风向或与风向大约成45o倾斜角的街道,有利于产生无障碍的“风道”,诱导风穿越市区。当街道与风向平行时,大多数的建筑处于风力的“真空”地带.而当街道与风向成30~60o角时,建筑内部的自然通风效果较好。综上所述,比较理想的街道方位应与主导风向成30~60o,这样能产生较好的综合通风效果。在我国夏热冬冷地区,东西走向的街道在冬天与主导风向(北风)垂直.而在夏天与主导风向(东南风)成45o斜角,这种街道方位和布局将有利于减少冬季北风的影响,并能增进街道和沿街建筑的夏季通风。同时,这种布局对于加强冬日沿街建筑的日照也是有益的。因此,上述推荐的街道方位布局在季节更替中可以提供比较适宜的生活环境。
2.4景观设计
夏热冬冷地区的夏日需要凉风习习、浓荫蔽日。冬天则需远离寒风、阳光普照――舒适的环境总由这样一系列矛盾的参数控制着,它要求我们在城市开放空间的设计过程中,充分考虑城市特定的地域生态条件和气候特征,通过双极控制原则积极加以调适。例如,作为行道树的法国梧桐在夏季树叶茂密,给行人提供了舒适的阴凉世界;冬天树叶尽褪,又将灿烂阳光还于行人,这是自然法则所提供的最好的生物气候策略。在夏热冬冷地区一般情况下人们的室外活动较为频繁,因此城市开放空间非常重要,而我国在这方面做得远远不够。以武汉为例,由于气候原因,在炎热的夏季街道和一些广场、街头小游园缺乏基本的遮荫设施.午后酷热难耐,居民难以外出活动,再加上一些公共场所不定时限电而基本丧失了吸引力,导致市民的出行明显减少:而在寒冷的冬季,随着近年来沿街高层建筑的不断增多,冬季寒风形成的“峡谷风”,下沉湍流给行人造成很大的不便,在一定程度上导致夏季白天和冬季夜晚武汉的城市开放空间缺乏活力。
3现代生态城市设计案例分析
武汉市青山城市建设综合开发公司建设的绿景苑是国家级康居住宅示范小区,是湖北省首家国家康居示范工程。绿景苑占地面积8hm2,总建筑面积10.69万m2,容积率1.48,绿化率45.8%,居住人口已达10余万人,是武汉市近年来形成的主要住宅生活区之一。小区的可持续设计多集中到建筑节能、清洁能源利用、能源循环利用等方面。下面我们要分析,从城市设计的层面来看这一节能示范小区是否真的符合生态设计的策略。
首先,从小区的选址分析。绿景苑位于武汉市青山区三干道之南,西邻园林路,北接钢都花园,东距长江2000余米,北距武青三干道400余米,南距东湖风景区2000余米。(图2)从区位图中可以看出绿景苑北部有和平公园,青山公园等城市绿洲,在冬季可以抵挡部分寒风。而由于选址于长江和东湖之间,其夏季微气候也较为理想。
其次,从小区的建筑布局分析。建筑布局从南到北呈现了体型渐进的、丰富的群体变化,从而在夏日可以接纳东湖水面吹来的夏季风,而北侧连绵的商业建筑和板式小高层住宅则挡住了冬日凛冽的寒风。所以说小区的总体布局使用了生态设计的策略,可以达到从整体上改善小区微环境的目的。
第三,从小区的生态景观设计方面。理想的生态小区通过运用多种绿化手段,丰富小区环境,改善小区局地气候。绿景苑里,楚风楚韵和江南水乡景致,散发出浓郁的人文情怀。编钟镂空墙、楚亭、兰亭,水井、水车、水牛、坡屋顶,文化韵味与自然景观在这里相得益彰。除中心绿化、组团绿化和宅边绿化外,还充分利用周边的水面作小区的“冷源”和“氧源”。 再者,理想的生态小区应减少硬质地面、墙面、屋面面积,增辟草坪、水面,增加软质地面。绿景苑小区内铺地大多为软质地面。而且所有软质地面均与中心水面相连,强化点、线、面相结合的网络状绿地系统的生物气候调节作用,全面改善小区空间环境质量。(图3)
4小结
生态条件是城市建设首先面临的自然挑战,它关系到一个城市的能源模式和人们生存环境的舒适性。在极端气候环境中,它甚至在很大程度上决定了一个城市的结构形态、街道和建筑布局、开放空间设计等。然而在我国,过快的建设速度使得大部分城市设计中难以充分考虑和运用生态策略,文中绿景苑小区的例子只是少数好的代表。但是笔者相信,随着生态问题渐渐被社会各界所重视,把生态思想融入城市设计这一理念会成为城市设计的主流思想,到时候就会实现城市和自然的和谐发展,达到人类可持续发展的共同目标。
参考文献:
[1] 王建国,徐小东.绿色城市设计与城市可持续发展.中国(厦门)国际城市绿色环保博览会组委会编.呼唤绿色新世纪.厦门:厦门大学出版社,200l.
关键词:“三合一” 隐患 对策
一、“三合一”场所消防安全隐患分析
目前大多“三合一”场所都是以私人产权买断或租赁的形式存在,其室内的使用、布局、装修等往往缺乏有关法律、规章的制约,加之许多个体私营业者,由于受教育程度不高,其文化素质和知识水平相对较低,法制观念、防火意识较差。其主要消防安全隐患有:
一是建筑不规范,消防设施差。有的设置在同一座平房建筑物内,有的设置在同一幢高层建筑物内;有的是租赁或利用倒闭的厂房,有的是通过民用住宅改建的。而且大多数“三合一”场所建筑未经消防审核、验收合格,其建筑内部装修、生产功能分区、员工宿舍的布置等大多由场所经营者自行安排,随意性极大,普遍存在建筑耐火等级低、疏散逃生条件差、消防设施缺乏、火灾荷载大、防火间距不足等消防隐患。
二是责任不落实,有效管理少。很多经营业主由于受“重效益,轻安全”的思想作崇,只考虑自身经济利益,消防安全责任意识淡薄,消防投入不足,消防器材配备缺乏,没有制定相应的消防安全制度,没有落实相关责任,缺乏有效的监督管理。大部分场所内人员密集,拥挤混乱,电线乱拉乱接,设备陈旧。原料性能复杂,仓库堆放混乱,一旦发生火灾,往往处于一种无序的状态,很难组织起有效的灭火和逃生,容易导致人员伤亡。
三是意识不强化,自救能力弱。大多数“三合一”场所上至业主,下至员工,普遍文化素质较低,消防安全意识差,员工消防安全观念淡薄,缺少相应的消防培训,灭火和逃生常识缺乏,这在相当程度上制约了他们在发生火灾初期时的处置能力。目前,小规模的“三合一”现象较为普遍,有的则是大片场所、仓库甚至生活区连成一片,员工在生产、生活上随意动用明火,稍有不慎,处置不当,极易造成“火烧连营”,形成大面积火灾。
二、防范措施
对“三合一”场所的消防安全工作,应当坚持“因地制宜、分类指导、堵疏结合、强化监管”的原则,从政府和场所两个层面着手,循其特性,齐抓共管,集中整治,形成有效的长效管理机制。
(一)政府宏观层面
1、紧密配合,健全网络,加强源头管理。
政府要牵头建立相应的监督管理网络体系,摸清底数,加强对现有“三合一”场所的监管。在建筑规划、设计、审批、发证、管理等各个环节,明确相关部门的审批、监管职责,严把关口,防止产生新的“三合一”场所火灾隐患。工商部门在注册登记和执照年检时,根据场所的安全条件严格审查登记;国土资源部门在规划用地时,合理安排民营场所的生产、生活用地;建设部门把城镇消防规划和城市公共消防基础设施纳入总体规划,同步实施,同步完善;劳动部门认真抓好外来劳务人员的管理和安全培训,加强对场所用工安全的监察;规划、建设、消防等部门对场所、商住楼和沿街商业用房进行行政审批时,严格按照规范把好建筑工程的设计、施工、投用关;公安部门结合警力下沉工作部署,增调人员充实基层一线,充分发挥派出所等基层管理机构和村委会、居委会的作用,利用他们熟悉环境、了解情况、联系群众的优势,突出属地管理,管好辖区“三合一”场所。
2、分类指导,堵疏结合,落实各项措施。
一要深入研究辖区“三合一”场所特点,在严厉打击的同时,积极予以疏导分流。不能通过简单取缔租赁单位或驱逐住宿人员搬迁等强制手段来消除上述存在的火灾隐患,而应制订出有效可行的解决方案并加以落实,切切实实地解决外来务工人员住宿的后顾之忧。二要继续向政府报告辖区“三合一”场所的火灾隐患现状,提出可操作性的整治措施,应积极提请有条件的区县政府考虑规划建设外来务工人员公寓、宿舍,只有这样,才能让外来务工人员安心为城市建设作贡献。
3、强化整治,严格执法,纳入常态管理。
要充分认识“三合一”场所火灾隐患整治工作的长期性、复杂性和艰巨性,切实增强忧患意识和责任意识,把加强消防监督执法管理、集中整治火灾隐患、确保消防安全,作为公安机关维护社会稳定、构建和谐社会的一项重要工作,一要做到底数清、情况明。对照公安部提出的四类整治对象,分门别类地开展排查整治,建立健全本辖区“三合一”场所档案,力争做到完整、实时,不遗漏。二要果断采取措施,维护法律尊严。各级公安机关要积极发动街道、乡镇,深入辖区边、散、远地区开展拉网式的排查,对发现存在“三合一”的现象要严格依法办事,对逾期不整改的,特别是态度恶劣、跟执法部门打持久战的,要依照法律规定该处罚的就处罚,该提请政府挂牌督办的提请挂牌督办,决不姑息迁就,以维护法律尊严,树立执法威信。三要纳入消防安全常态管理。从完善法制、健全机制和综合整治入手,进一步加大排查整治力度,始终把“三合一”场所纳入日常消防监督的重点对象,努力铲除“三合一”场所赖以生存的土壤,做到不断减少火灾隐患“存量”、防止增加火灾隐患“新量”。
(二)场所微观层面
1、采取有针对性的安全措施。
“三合一”场所出租单位要充分认识到消防安全的重要性,要有重点、有针对性地采取安全措施。如配置合适的灭火设施、减少火灾荷载、安装独立式感烟火灾探测器和简易喷淋,在疏散楼梯和疏散通道上进行喷淋加密,在二层以上场所放置逃生绳、室外逃生爬梯、软梯或缓降器,保持安全出口、疏散通道畅通等。
2、加强消防宣传教育培训力度。
一要结合消防宣传“五进”工作,加强针对性的宣传教育,通过剖析“三合一”场所的典型火灾案例,及时跟踪曝光“三合一”场所火灾隐患,形成强大的社会舆论,进一步触动场所业主和员工消防安全意识。二要突出抓好“三合一”场所的法定代表人、安全管理人员的消防安全教育培训,强化其消防安全主体意识,完善单位内部消防安全制度,真正树立“以人为本”的观念,将务工人员的生命财产安全放在首位,落实消防安全责任制。三要加强对外来务工人员的消防安全知识培训及疏散逃生演练。
3、强化消防基础设施建设。
加大对建筑消防硬件设施的投入,改善和加强消防基础设施建设,添置必要的消防器材,是每个单位有效控制火灾发生,最大限度地减少火灾损失的重要保证措施。场所的管理或使用单位必须根据建筑使用性质、用途,安装相应的消防设施,如设置消防取水平台,设置消防值班室,配备义务消防队,配置足够的消防器材装备,并切实加强维护保养管理,确保临警完整好用。(作者单位:宜昌市公安消防支队防火监督处)