¿Cuáles son las connotaciones y principios de diseño de los edificios ecológicos?
1. La connotación y definición de construcción sustentable
La connotación de 1.1
La construcción sustentable es un método para realizar el concepto de desarrollo sustentable en el proceso de construcción urbana. Se necesita un concepto de diseño claro, soporte técnico específico y un sistema de evaluación operativa. En diferentes instituciones y desde diferentes perspectivas, el concepto de construcción sustentable tiene diferentes énfasis.
El Consejo de Construcción Ecológica de EE. UU. ha desarrollado un sistema operativo de evaluación de edificios ecológicos (LEED), que cree que los edificios ecológicos persiguen el ciclo de vida completo de los materiales de construcción, desde la producción, el transporte, la construcción hasta la operación y la demolición. , causando un daño mínimo al medio ambiente y brindando una calidad de vida confortable a los usuarios y residentes.
Wikipedia describe la construcción sustentable como una práctica que tiene como objetivo hacer que los edificios sean más eficientes en el uso de la tierra, la energía, el agua y los materiales, a través de consideraciones más detalladas y exhaustivas que se deben tomar para reducir el impacto negativo de los edificios en la salud humana y el medio ambiente circundante.
Ante la relativa escasez de recursos en nuestro país, nuestro país ha propuesto edificios residenciales y públicos que ahorran energía y suelo como objetivo de la edificación ecológica para solucionar el consumo excesivo de recursos y la Problema creciente de escasez de recursos en el proceso de rápida industrialización y urbanización de nuestro país. Se trata de un concepto de construcción sostenible con características chinas que logra el desarrollo sostenible de los edificios mediante el ahorro de energía, el ahorro de suelo, el ahorro de agua y el ahorro de materiales.
1.2 Definición
Bajo la premisa de cumplir con las leyes objetivas del ecosistema natural y vivir en armonía con el ecosistema natural, aprovechar al máximo las condiciones ambientales y los recursos del objetivo. ecosistema, respetar la cultura e integrar funciones constructivas y sistemas técnicos adecuados, respetando el principio de localización, con mínimo consumo de recursos y máxima eficiencia, funciones seguras, saludables y habitables, con mínima perturbación del ecosistema, sostenible, renovable y reciclable durante toda la vida Los edificios son edificios ecológicos.
La edificación sustentable no es un tipo determinado de edificación. A través del análisis de la cultura, la filosofía y las ideas verdes, sabemos que la construcción sustentable no es solo una forma de vida, sino también una idea. No se refiere necesariamente a ningún tipo de edificio, pero cubre todos los tipos de edificios, incluidos los de residencia, producción, vida y actividades públicas. Desde la perspectiva de un único edificio ecológico, su connotación verde es una serie que incluye cultura, ecología y protección del medio ambiente.
2. Principios de diseño de edificios ecológicos
Después de décadas de práctica, los edificios ecológicos han formado gradualmente algunas ideas, principios y métodos de diseño importantes. El diseño de edificios sustentables es esencialmente un concepto de desarrollo arquitectónico regido por la ética y la estética ecológicas. El diseño de edificios ecológicos debe seguir los siguientes principios en la práctica:
2.1. El principio de armonía
Como influencia del comportamiento humano, la arquitectura tiene resultados. Debido a su papel real en el consumo, la perturbación y el impacto en el ciclo de vida de la selección, construcción, uso y demolición del espacio, la armonía del sistema, la armonía del sistema y la armonía de las relaciones se han convertido en importantes principios de armonía que se enfatizan particularmente en los edificios ecológicos.
2.2.Principio de aplicabilidad
Cualquier proyecto de planificación regional, construcción urbana o edificación individual debe basarse en el análisis y evaluación de las condiciones locales específicas, incluidas las características climáticas regionales y los factores geográficos. costumbres culturales locales, características de los mecanismos de construcción, diversas distribuciones de energía que favorecen la sostenibilidad ambiental, como la intensidad de utilización y la durabilidad de los materiales de construcción locales, y diversas restricciones locales.
2.3.Principios económicos
Prestar atención al principio de ahorro de energía y ahorro de suelo. El ahorro de tierras debe comenzar desde la etapa de planificación, asignar racionalmente la proporción de tierra para fines de producción, vivienda, ecologización, paisajismo, transporte y otros fines, y mejorar la utilización de la tierra. El principio técnico de la conservación de energía es reducir el consumo de energía mediante el almacenamiento de calor y otras medidas, mejorar la eficiencia en la utilización de la energía y aprovechar al máximo los recursos naturales renovables, incluida la energía solar, la energía eólica, la energía hidroeléctrica, la energía oceánica, la biomasa, etc. , reducir el uso de recursos no renovables. En el diseño de edificios, según las diferentes características climáticas, el movimiento del sol y la formación del viento, se adoptan medidas de ahorro de energía, como la luz solar y la ventilación, para reducir el consumo de energía.
2.4. Principio de confort
Las exigencias de confort, la ocupación de recursos y el consumo energético siempre han sido un par de contradicciones en la gestión de la construcción, el uso y el mantenimiento de los edificios.
El énfasis en los principios de confort en los edificios ecológicos no se basa en sacrificar el confort del edificio, sino en satisfacer los requisitos de confort de la habitación humana. Las propiedades de aislamiento y almacenamiento de calor de los materiales se utilizan para mejorar el rendimiento del aislamiento térmico del edificio. La estructura de mantenimiento y el uso de energía solar proporcionan calor en invierno y refrigeración en verano, y utiliza instalaciones de sombra para evitar el sobrecalentamiento en verano, mejorando en última instancia la comodidad del ambiente interior.
2.5 Principios Económicos
La construcción, uso y mantenimiento de edificios ecológicos es una cuestión de sistema técnico complejo y una cuestión de sistema de organización social. Aunque los edificios ecológicos extremos de alta tecnología y alta inversión pueden reflejar el alto nivel de desarrollo tecnológico humano, no es sólo la alta tecnología la que puede lograr las funciones, eficiencia y calidad de los edificios ecológicos. La tecnología adecuada es también el camino a seguir para el desarrollo de edificios ecológicos con materiales localizados y características regionales.
3. Puntos clave del diseño de edificios ecológicos
Al principio, el diseño de edificios ecológicos se entendió erróneamente como simplemente el diseño ecológico y de embellecimiento de un área de construcción, pero ahora todos están de acuerdo con el sistema múltiple. diseño. Han pasado más de diez años y el nivel cognitivo de los constructores, diseñadores y usuarios ha mejorado, y los materiales de construcción, las tecnologías de construcción y los productos de soporte también han cambiado cada día.
El diseño de edificios que ahorren energía se ha incluido durante mucho tiempo en el alcance de la revisión de los planos de construcción, y numerosas especificaciones obligatorias han podido garantizar que los edificios cumplan con los estándares nacionales de ahorro de energía. Nuestros diseñadores no sólo deberían estar satisfechos con los estándares mínimos de especificaciones, sino que deberían prestar más atención a la información científica y tecnológica de vanguardia, dominar nuevos materiales y tecnologías y realizar intentos e innovaciones audaces en el diseño ecológico.
El proceso de diseño de edificios ecológicos involucra muchas disciplinas, especialmente planificación, arquitectura, suministro de agua y drenaje, electricidad y HVAC. Es un diseño de sistema global. En este sistema, una vez determinada la planificación y la selección del sitio, la profesión de arquitecto juega un papel decisivo en el éxito o el fracaso del diseño de edificios sustentables. A través del estudio y la práctica laboral, personalmente creo que existen los siguientes vínculos en los que es necesario centrarse y controlar durante el proceso de diseño arquitectónico.
3.1. Sistema de agua
Para lograr el propósito de ahorrar agua, los edificios ecológicos necesitan mejorar la tasa de utilización de los recursos hídricos, es decir, reutilizar las aguas residuales y el agua de lluvia, y mejorar el entorno hídrico del modelo original de suministro y drenaje, agregar las instalaciones de almacenamiento y tratamiento necesarias y formar un modelo de reciclaje de recursos hídricos para el suministro, descarga, almacenamiento, tratamiento y reutilización.
La planificación de edificios residenciales debe considerar el agua del grifo, las aguas residuales y el agua de lluvia, y también puede incluir la introducción, el transporte, la descarga y el tratamiento de agua potable directa, agua municipal recuperada, agua subterránea y agua superficial. La recogida, utilización y descarga de agua de lluvia están estrechamente relacionados con la planificación de la edificación ecológica. Por ejemplo, la superficie de los tejados, los espacios verdes, las carreteras y los materiales de pavimentación de las superficies de las zonas de construcción afectan directamente la escorrentía y la penetración del agua de lluvia. Si el propósito de aumentar la infiltración de agua de lluvia es elegir materiales de pavimentación como caminos y plazas con mejor permeabilidad al agua, mejorar la matriz de espacios verdes y aumentar su capacidad de almacenamiento de agua. El enverdecimiento de los tejados también almacenará parte de la lluvia y reducirá el escurrimiento del agua de lluvia. El coeficiente de escurrimiento se puede reducir de 0,9 a aproximadamente 0,3.
Las aguas residuales y el agua de lluvia generalmente se transportan por gravedad tanto como sea posible, por lo que el diseño de las tuberías de aguas residuales debe coincidir con el diseño de elevación del sitio. Los espacios verdes tienen la función de almacenar el agua de lluvia, aumentar la infiltración del agua de lluvia e interceptar los contaminantes del agua de lluvia. Por lo tanto, el terreno de los espacios verdes en los edificios verdes debe diseñarse para que sea más bajo que las carreteras, plazas, etc. , para ejercer mejor las funciones y beneficios integrales de los espacios verdes.
Las tuberías de aguas residuales y pluviales fuera del edificio deben ser consistentes con la planificación vial del sitio para facilitar la excavación y el mantenimiento futuro de las tuberías. La calidad del agua de lluvia que se escurre desde las carreteras y los estacionamientos es mala. Al recolectar el agua de lluvia, es necesario considerar medidas de interceptación adecuadas, como espacios verdes de bajo potencial y sistemas de retención ecológica.
3.2 Entorno eólico
Crear un buen entorno de ventilación y convección y establecer un sistema de circulación de aire natural son manifestaciones importantes de los principios de diseño ecológico. En este caso, a menudo ignoramos el diseño de optimizar la ventilación natural. Especialmente en áreas residenciales, para obtener mayores beneficios económicos, los desarrolladores a menudo buscan una mayor densidad de construcción y proporción de área de piso, y el espacio entre edificios solo puede cumplir con el espacio mínimo de luz solar requerido por las regulaciones.
Para edificios con altos requisitos de ventilación, intente asegurarse de que cada edificio tenga un determinado lado de barlovento. El área de sombra del viento detrás del edificio es aproximadamente tres veces la altura del edificio, que es mucho mayor que la distancia de la luz del sol. Si los edificios se colocan en la misma fila considerando solo la distancia del sol, los edificios de la última fila no tendrán un lado directo a barlovento, lo que es muy perjudicial para la ventilación de los edificios de la última fila. Pero si perseguimos ciegamente la distancia entre el viento y la sombra, contradeciremos el principio de salvar la tierra. Esto es una contradicción y se deben tomar decisiones razonables durante el proceso de diseño.
Resolver el problema de la ventilación natural en edificios en zonas de verano frías y calientes en invierno tiene una importancia práctica para reducir el consumo de energía del aire acondicionado.
La máxima ventilación natural se consigue mediante el diseño de la forma, la orientación y la distribución del edificio según el diagrama de la rosa de los vientos local. La altura, longitud y profundidad de un edificio tienen un gran impacto en la ventilación natural, que también puede mejorarse mediante la colocación racional de árboles. El sencillo cuerpo rectangular tiene puertas y ventanas largas orientadas a la dirección predominante del viento en verano para una mejor ventilación. Cuando el plano de construcción es cóncavo o en forma de L, su muesca debe orientarse lo más posible hacia la dirección dominante del viento en verano, la profundidad del plano de construcción no debe ser demasiado grande para facilitar la formación de flujo; En términos generales, se puede obtener un buen efecto de ventilación si la profundidad del plano no excede 5 veces la altura libre del piso; para edificios con ventilación de un solo lado, la profundidad no debe exceder 2,5 veces la altura libre.
Los edificios lineales favorecen la ventilación natural, tienen el coeficiente de tamaño más pequeño y pueden cumplir fácilmente varios indicadores de ahorro de energía. En verano, las estancias principales se disponen en el lado de barlovento, y las estancias auxiliares en el lado de sotavento. Los edificios tipo pasillo son profundos y ahorran terreno, pero sólo un lado de la habitación da bien, lo que dificulta la organización del flujo interior y no favorece la disipación del calor. La disposición relativa de puertas y ventanas puede hacer que las líneas de ventilación sean cortas y rectas, reducir los desvíos y la resistencia del flujo de aire y garantizar la velocidad del viento. Si el pasillo del edificio del pasillo interior es largo, puede abrir un respiradero en el medio o utilizar la escalera como salida de aire. Esto puede formar un flujo de aire continuo y mejorar el efecto de ventilación.
3.3.Aplicación de la tecnología de energía solar
La aplicación de la tecnología de energía solar en la edificación involucra principalmente dos vertientes: la fotovoltaica y la fototérmica. La tecnología fotovoltaica utiliza principalmente células fotovoltaicas para proporcionar energía eléctrica, además del uso propio del edificio, también se puede cargar a la red nacional. Este artículo habla principalmente de la aplicación de la tecnología fototérmica en la construcción.
Hace muchos años, los calentadores de agua solares domésticos han sido aceptados en el mercado. Los residentes están entusiasmados con su instalación y uso de forma espontánea, y los resultados son buenos. Desde entonces, la aplicación de la tecnología solar térmica ha adquirido buenas perspectivas de mercado y una base masiva. Sin embargo, los problemas de los primeros productos con baja eficiencia térmica, instalación irregular, desorganización y muchos riesgos de seguridad nos trajeron un nuevo tema: la integración de edificios.
La integración de edificios enfatiza que los productos solares y el diseño de ingeniería de construcción deben planificarse, diseñarse, construirse y ponerse en uso al mismo tiempo que el proyecto de construcción. La ventaja es que en la etapa de planificación se pueden calcular las horas efectivas de sol y los techos, paredes y otras partes del edificio donde se pueden instalar los colectores se pueden organizar en áreas que puedan bloquear el máximo sol. .
En la actualidad, los tubos de vacío solares totalmente de vidrio son populares en el mercado nacional y los colectores maduros en el extranjero son los colectores de placa plana. Los colectores de placa plana tienen las ventajas de una larga vida útil, alta estabilidad y reciclabilidad. Sin embargo, debido al alto costo de los colectores de placa plana y al bajo rendimiento de algunos colectores de placa plana de bajo precio, su desarrollo se ha quedado atrás. Sin embargo, el desarrollo de los colectores de placa plana en la industria de la energía solar será imparable.
Según la norma nacional GB50364-2005 "Especificaciones técnicas para la aplicación de sistemas solares de agua caliente en edificios civiles", los sistemas solares de agua caliente se dividen en tres sistemas: suministro de agua caliente centralizado, suministro de agua caliente centralizado-descentralizado. Suministro de agua y suministro de agua caliente descentralizado. Según el modo de funcionamiento del sistema, se puede dividir en tres tipos: sistema de circulación natural, sistema de circulación forzada y sistema DC. Al comienzo del diseño, debemos trabajar estrechamente con la Parte A y el fabricante para elegir un método sistemático aplicable, confiable y eficaz para el diseño integrado.
Hoy en día, los productos solares de agua caliente se han ido desarrollando en la dirección de los componentes de la construcción, resolviendo gradualmente las contradicciones causadas por la superficie limitada del techo de los edificios pequeños de gran altura y la separación de los edificios de gran altura; Los colectores y los tanques de almacenamiento de agua hacen que el colector se haya convertido en una realidad para la instalación de calentadores en paredes de ventanas, barandillas de balcones y rejillas de aire acondicionado externas en fachadas de edificios.
Al comienzo del plan de planificación y construcción, es necesario trabajar en estrecha colaboración con los principales proveedores de agua, drenaje, electricidad y otros para calcular con precisión el área del colector requerida para el edificio, y determinar razonablemente la forma del edificio y del tejado, incluida la energía solar térmica y fotovoltaica. La instalación del conjunto colector proporciona condiciones iniciales razonables y seguras para que pueda integrarse en el edificio y convertirse en un elemento integral del mismo en lugar de un apéndice antiestético.
4. Conclusión
De hecho, la visión internacional sobre los edificios ecológicos existe desde hace mucho tiempo, pero la atención nacional ha aumentado recientemente. Un verdadero edificio ecológico abarca muchos sistemas de circulación y tiene el concepto de un ciclo de vida completo. Es un sistema de construcción muy grande. Por lo tanto, la formulación de edificios sustentables debería ser más cautelosa desde una perspectiva de ingeniería. En esta etapa, si se trata de la industria del diseño arquitectónico, es relativamente fácil aceptar e implementar un proyecto como edificio de ahorro de energía. Debido a que el diseño arquitectónico es sólo una parte de toda la práctica, resulta cada vez más difícil colaborar con personas externas durante la implementación. Deberíamos ajustar los métodos de diseño a los que estamos acostumbrados y poner el concepto de ahorro de energía en la etapa inicial del diseño.
En la etapa inicial de planificación del proyecto, se invitó a los ingenieros de equipos a participar para estudiar conjuntamente cómo ahorrar energía en el edificio. Como resultado, se establecieron objetivos de ahorro de energía en la etapa inicial del proyecto y medidas técnicas básicas de ahorro de energía. fueron establecidos. Todavía queda un largo camino por recorrer antes de la plena implementación de los edificios ecológicos, lo que requiere que cada arquitecto invierta en estudio e investigación y trabaje juntos para lograr objetivos de ahorro energético.
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