第5章21世纪的建筑特点及新型材料

1第5章21世纪的建筑特点及新型材料一、21世纪影响建筑形态的社会因素1经济迅速发展，国民收入水平提高小康住宅的十大标准:1)住宅套型面积稍大，配置合理。有较大的起居、炊事、卫生、贮存空间。2)平面布局设计合理，体现食寝分离、居寝分离的原则，并为住房留有装修改造的余地。3)房间采光充足，通风良好，隔音效果和照明水平在现有国内基础标准上提高１至个等级。4)合理配置成套厨房设备，改善排烟、排油条件，冰箱入厨。5)合理分隔卫生空间，减少便溺、洗浴、化妆、洗脸的相互干扰。6)管道集中，水、电、煤气三表出户，增加保安措施，配置电话、闭路电视、空调专用线路。7)设置斗门，方便更衣换鞋；展宽阳台，提供室外休息场所；合理设计过渡空间。8)住宅区环境舒适，便于治安防范和噪音综合治理，道路交通组织合理，社区服务设施配套。9)垃圾处理袋装化，自行车就近入库，预留汽车停车位。10)社区内绿化好，景色宜人，体现出节能、节地特点，有利于保护生态环境。2城市化进程加快，城市人口比重增大城市化是指城市数量和城市人口增多或农村地区向城市转化的现象，通常用从事各产业劳动者人数及城市人口比例来衡量。城市化指标是一个国家或地区走向工业化、现代化水平的标志。城市人口数量增加3第三产业人员增多，生活服务业迅速发展4交通运输业发达，出行更加方便，我国公路和铁路里程的增长情况：5通讯事业发达，信息化社会到来；中国城市家庭网络接入状况；不同网龄家庭第2台台式机普及率。6国际化社会的到来，出入境人数增多；“洋人村”出现7传统的工作方式的变革，闲暇时间增多、双休、长假、弹性工作制8住房作为商品走向市场经济的轨道，住房分配制度、住房商品化9人口结构变化，老龄人口增多，家庭构成多样化二、21世纪的建筑特点与新型材料新型建筑材料包括在其他领域已经应用，但在建筑领域还未使用的材料，以及2虽然在建筑领域已经应用，但用新的技术来进行应用的材料。激发人类开发新材料的因素：——需求现有的材料存在一定的缺点；科学的进步以及环境条件的变化，出现新的需求。1大城市中心地区高层建筑增多结构材料：钢材、钢筋混凝土，钢骨钢筋混凝土、钢管混凝土……制震结构；防火材料；装饰装修材料:玻璃幕墙、铝合金、彩色金属板、不锈钢、陶瓷类贴面材料等……2多层或高层密集型住宅小区住房需求；生活服务设施要求；管线设施建设（水、电、煤气、通讯等等）3家庭信息化、住宅办公424小时活动型住宅•是指居住在一栋楼或一个小区中的各个家庭，不一定保持同步的作息时间，一天24小时内都会有工作或休息、娱乐的人们。•要解决的问题：噪音和震动。•采取的办法：隔音材料、复层结构、上浮式楼板和制震钢板等。隔音材料、吸声材料、复层结构•目前常用的隔音材料、吸音材料：主要有在泡沫聚乙烯、聚丙烯类材料中分散混入微小的耐热塑料隔音材料构成的复合材料。这种材料质轻，只有几个毫米的厚度，在通常的音域内具有10－20dB的隔音功能。•复层结构：即中间设空气层结构。上浮楼板结构图、制震钢板端面结构图5易改建型及可变型住宅•易改建型住宅是指容易改建、扩建，易于维修的住宅；•可变型住宅是指内部空间的间隔形式容易改变的住宅。概念图6家务劳动省力型住宅采用易于清洁的内装修材料；使用不易受污染的材料；3合理设计住宅的平面布局和家务劳动的动线；高层住宅实现家庭垃圾处理的效率化。7适合老人、残疾人居住的住宅老龄化的需求；社会福利设施；特殊人群的特殊要求8单身公寓、学生公寓增多流动人口的增多；办学规模增大，学生人数增多；9郊外住宅小区房屋价格；居住环境。完备交通设施的需求：轻轨、地铁，城市快速路等。10停车设施增多大型公共设施对停车场的需求；普通住宅对停车场的需求11城市公园、绿地的建设•缓冲作用；•避难作用；•调节和改善城市的生态环境，提高城市的美观性能。屋顶绿化12体育、文化、娱乐等公共设施增多体育：场馆娱乐：电影院、歌厅、茶座等教育：青少年宫、博物馆、展览馆、图书馆等13节省资源、能源型建筑一是节省建筑材料，降低建筑物成本；二是减少建筑物在使用过程中的能耗，包括制冷、取暖、通风换气等运行时的能量消耗。顶棚箱式空调系统三、自我生存型建筑（环境共生型建筑）1.自我生存型建筑的定义4指通过结构设计和材料、设备的合理使用，求得资源与能源最大限度的循环利用，在对建筑物断绝能量供给的情况下，建筑物自身具有生存下去的能力。这种建筑叫做自我生存型建筑。这种思想在住宅上实现，叫做自我生存型住宅。2.实现自我生存型建筑的主要手段1）太阳能综合利用系统2）热回收型多功能热泵3）植物的栽培4）水资源的有效利用5）风力资源的利用6）采用节能型材料和结构形式四、绿色住宅与健康住宅1.“绿色住宅”与“健康住宅”的概念绿色住宅：在为人类营造舒适的居住环境的同时，将对资源和能源的消耗控制在最小的范围内住宅。健康住宅：具有安全性、方便性、防御性；以及光照、通风、空气质量等条件；对居住者健康有积极影响的住宅。“绿色住宅”包括了“健康住宅”的内容。“健康住宅”的定义，根据世卫组织的定义：“健康住宅”是指能够使居住者在身体上、精神上、社会上完全处于良好状态的住宅。2.绿色住宅与健康住宅的特征节约土地资源节约水资源充分利用自然资源室内装修材料对人体健康没有危害垃圾处理及小区环境5提高住宅小区的绿化率3.“健康住宅”15项标准1）使人过敏的化学物质量要很低；2）为满足第一点的要求，尽量不用易散发化学物质和放射性物质的胶合板、墙体装修材料；3）设有性能良好的换气设备，能将室内污染物质排至室外，对高气密性及高隔热性住宅须采用中央换气系统，进行定时换气；4）在厨房灶具或吸烟处要设局部排气设备；5）起居室、卧室、厨房、厕所、走廊、浴室等要全年保持在17℃~27℃之间；6）室内的湿度全年保持在40%~70%之间；7）二氧化碳浓度1000ppm；8）悬浮粉尘浓度0.15mg／m2；9）噪声50dB；10）一天的日照确保在3小时以上。11）设足够亮度的照明设备；12）住宅具有足够的抗自然灾害的能力；13）具有足够的人均建筑面积，并确保私密性；14）住宅要便于护理老年人和残疾人；15）因建筑材料中含有害挥发性物质，所有住宅竣工后要隔一段时间才能入住，在此期间要进行通风换气。4.健康住宅的四大评估指标体系1）人居环境的健康性人居环境的健康性主要指室内室外影响健康、安全和舒适的因素。✤室外环境:充足的阳光、自然风、水源和植被保护、无噪音污染、防灾救灾、人际交往、尊老爱幼、增进人情风俗的条件、实施无障碍通道。✤室内：居住最低面积的控制标准、实施公私分区、对住宅的可改性、设备管道布局走向严格要求、保持住宅的室内空气质量、强调装饰材料无害化。62）自然环境的亲和性3）住区环境的保护4）健康环境的保障五、绿色建筑及建筑材料的绿色化（一）绿色建筑的概念及发展措施1.建筑与生态的关系2.现代建筑对环境问题的响应3.绿色建筑的定义绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的活动空间，同时最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。4.绿色建筑的三个主题（1）减少对地球资源与环境的负荷和影响；（2）创造健康、舒适的生活环境；（3）与周围自然环境相融合。5.绿色建筑的原理和目的：(1)建筑物在寿命周期内自然资源和能源的消耗最小化；(2)减少建筑寿命周期内污染排放；(3)保护生态（自然）环境；(4)形成一个健康、舒适和无害的室内空间；(5)建筑的质量、功能、性能和环保性的高度统一。6.绿色建筑设计的技术策略①首先要有合理的选址和规划；②要实现资源的高效循环使用，降低资源消耗，并尽量使用再生资源。③要采取各种节能措施，有效的减少能源的消耗。并要尽可能采用自然能源。④要尽量减少废水、废气、固体废物的排放，并采用各种生态技术实现废水、废物的无害化和资源化，使其得到再生使用。⑤要控制室内空气中各种化学污染物质的含量，使室内有良好的日照，自然通7风，和一定标准的舒适度，保证健康，舒适的室内环境质量。⑥要有建筑功能上的灵活性、适应性和易于维护的建筑体系。7.我国发展绿色建筑的主要措施✤节约能源（1）提高能源效率；（2）积极开发利用新能源和可再生能源，逐步改变我国目前以不可再生的化石燃料为基础的不合理能源结构。✤节约土地✤节约用水✤节约材料✤废弃物利用（二）国外绿色建筑的研究及评估体系的建立1.国外绿色建筑的研究与评估——设计准则和方法2.国外绿色建筑的研究与评估——设计策略3.国外绿色建筑的研究与评估——评估体系第二代建筑环境评价体系GBTool（三）我国绿色建筑的研究及评估体系的建立1.“亚太村”品牌中国首个国际生态豪宅社区——汇景新城2.制订我国生态住宅评估体系考虑的原则3.我国的评估体系4.《绿色生态住宅小区建设要点及技术导则》能源系统：避免多条动力管道入户。建筑节能至少要达到５０％以上。水环境系统：设立中水系统、雨水收集利用系统等；景观用水系统要专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。小区的供水设施宜采用节水节能型。气环境系统：室外空气质量要达到二级标准。居室内自然通风，卫生间具备8通风换气设施，厨房设有烟气集中排放系统。声环境系统：采用隔音降噪措施使室内声环境系统满足：日间噪音小于３５分贝、夜间小于３０分贝。✤光环境系统：室内尽量采用自然光，防止光污染，提倡由新能源提供的绿色照明。✤热环境系统：冬季室内适宜温度：２０~２４℃；夏季：２２~２７℃。采暖、空调应该采用清洁能源。✤绿化系统：应具备三个功能：一是生态环境功能，二是休闲活动功能，三是景观文化功能。✤废弃物管理与处置系统：生活垃圾的收集要全部袋装，密闭容器存放，收集率应达到１００％。垃圾应实行分类收集，分类率应达到５０％。✤绿色建筑材料系统：提倡使用３Ｒ材料（减少使用reduce、可循环使用recycle、可再生使用reuse）；选用无毒、无害、有益人体健康的材料和产品。（四）绿色建筑对建筑材料的要求1.绿色建筑与建筑材料的关系建材是建筑的基础建材的需要量巨大建材生产高耗能、高耗资源、重环境污染国家相关法律、法规，有些滞后、有些得不得有效贯彻，生产混乱材料价格与建筑物造价2.绿色建筑对建筑材料的要求3.绿色建材的定义和内涵1988年，第一届国际材料科学研究会上，首次提出了“绿色材料”的概念，绿色已成为人类环保愿望的标志。1990年，日本山本良一提出“生态环境材料”的概念。1999年，我国首届绿色建材发展与应用研讨会上，提出绿色建材的定义。9绿色建材的定义绿色建材是采用清洁生产技术，不用或少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固体废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性，达到使用周期后可回收利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色建材是生态环境材料在建材领域的延伸，绿色建材不是一种单独的建材产品，而是对建材“健康、环保、安全”等属性及“加工、使用、废弃物处理”过程的一种要求。4.绿色建筑选材新趋向反朴归真，贴近自然，尽量利用自然材料或健康无害化材料，尽量利用废弃物生产的材料，从源头上防止和减少污染，尽量展露材料本身，减少油漆涂料等覆盖层或大量的装饰。5.绿色建材的评价与认证评价体系的建立ISO14020、ISO14024体系认证国家相关安全性标志体系环境标志产品认证中国环境标志是中国官方的产品证明性商标，是中国最高级别的产品环保标志，获准使用该标志的产品不仅质量合格，而且在生产、使用和处理过程中符合特定高标准的环境保护要求，与同类产品相比，具有低毒少害、节约资源等环保优势。6.各国绿色建筑推广示范宣传悉尼奥林匹克体育场奥林匹克棒球中心10德国法兰克福商业银行总部大楼高度为300m，50层，总建筑面积120,736m2。在其塔楼三角形平面中间有一个直通到顶的中庭。在三角形的每一边上各设计了四个12层高的单元，每个单元带有一个4层高的共享空间。共享空间里栽种各种植物，形成空中花园。通过中庭和共享空间组织自然通风气流。德国节能住宅日本多层太阳能住宅德国爱森RWE办公楼