山东省农科院生态农业展览馆方案设计.docx
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山东省农科院生态农业展览馆方案设计
毕业设计
题目山东省农科院
生态农业展览馆方案设计
学院土木建筑学院
专业建筑学
班级建筑
学生
学号
指导教师
二〇一一年六月三日
摘要
随着能源危机日益严重,人们逐渐认识到,用生态环境恶化换来的经济发展是不可取的。
在二十世纪中期,在欧美等国家率先出现了绿色建筑的新思想。
随着节能建筑体系的发展,发达国家在开展建筑产业活动的同时逐渐选择了可持续发展道路。
在全球面临资源短缺和环境污染的双重压力下,生态节能建筑的设计与推广是当今建筑发展的主题。
如何使建筑能够减少能耗,并使建筑能够给人提供一个绿色的空间,也成为摆在国内建筑师以及建筑行业面前的一个难题。
随着世界人们的不断认知水平的提高,低碳经济逐渐形成了人们的共识,减少并限制大量排放有害物质,减少对大气和生态自然环境的破坏,这样建筑节能就被人们普遍认知了。
现在人们利用先进的建筑技术来减少建筑的能耗,提高能源的利用效率。
国内外在关注当地文化和地区环境的同时,逐渐踏上了各自的生态建筑之路。
关键词:
节能;生态展览馆;生态建筑;低碳经济
ABSTRACT
Withtheincreasinglyseriousenergycrisis,peoplegraduallyrealizedwithworseningecologicalenvironment,foreconomicdevelopmentisnotadvisable.Inthetwentiethcentury,manycountriesinEuropeandAmerica,appearedgreenbuildingnewideasinthemiddleofthefirst.Alongwiththedevelopmentofenergy-savingbuildingsystem,developedcountriesingraduallychosetheroadofsustainabledevelopmentwhilecarryingoutconstructionindustrialactivity.Underfacingdoublepressuresoftheglobalresourcesandenvironmentalpollution,designofecologicenergysavingbuildingandpromotionisthethemeofthemodernarchitecturedevelopment.Howtomakethebuildingtoreduceenergyconsumption,andmakebuildingsprovideagreenspace,alsobecameadifficultproblemindomesticconstructionindustryandarchitects.Astheworldpeople'sconstantlyimprovecognitivelevel,lowcarboneconomygraduallyformedtheconsensusofpeople,reduceandlimitthedischargeofharmfulsubstances,reduceatmosphericandnaturalenvironmentaldamage,sobuildingenergyefficiencywaswidespreadcognition.Nowpeopleuseadvancedconstructiontechnologytoreducetheenergyconsumption,buildingenergyefficiency.Whiledomesticandforeignareconcerningonthelocalcultureandregionalenvironment,graduallyhavingontherespectiveecologicalbuildingroad.
Keywords:
energy-saving;ecologicalexhibitionhall;EcologicalArchitecture;Low-carboneconomy
摘要………………………………………………..…….….…………………………….
ABSTRACT………………………………………….…………………………………….
1前言……….……………………………………………………………….…………….1
1.1生态建筑的概念及意义.......................................………….………….………..1
1.2生态建筑的发展背景........................……….......…………….………….……1
1.3大学毕业设计的意义..................…………………………….…....……..………2
2生态建筑实例及解析......………..…..….………………………….…..….………….3
2.1国内外生态建筑发展…………………………………………………………..3
2.2国内外生态建筑实例…………………………………………………………….4
2.2.1马来西亚米那亚大厦………………………………….……………………4
2.2.2山东交通学院图书馆……………………………….………………………5
2.2.3深圳建科院办公楼…………………………….……………………………8
2.2.4其它几例绿色建筑……………………………….……………………….9
2.4世博会建筑与绿色设计………………………………...……………..………..11
2.5生态建筑的认识与评价.………………………………...……………..……….14
2.5.1生态建筑发展误区.………………………….…………………………..14
2.5.2绿色建筑评价标准.………………………….…………………………..15
3展览馆建筑设计......………..…..….………………………….…..….………….19
4生态建筑设计..........………..…..….………………………….…..….………….23
4.1选题背景及意义...………………………………………………………………23
4.2项目内容及要求...………………………………………………………………23
4.2.1设计题目…………………………………….…………………………...23
4.2.2设计内容…………………………………….…………………………...23
4.2.3设计要求…………………………………….…………………………...24
4.3设计项目的现状分析...…………………………………………………………24
4.3.1场地概况.…………………………………….…………………………..24
4.3.2环境分析…………………………………….…………………………...25
4.4设计思路………………………………………………………………..………..25
4.4.1方案构思……….…………………………….………………….……….25
4.4.2功能分区构思……….…………………………….……………….……26
4.4.3总体布局构思.……….…………………………….……………….……26
4.4.4建筑造型构思.……….…………………………….……………….……27
4.4.5交通组织设计.……….…………………………….……………….……27
4.4.6建筑采光设计.……….…………………………….……………….……27
4.4.7方案展览空间设计..……….…………………………….………………28
4.4.8防火规范和防火设计…………………………….……………...………28
5生态节能技术...………..…..….…………………………………….…..…...……….30
5.1常用生态建筑做法….…………………………………………………..………30
5.1.1太阳能利用….……………………………….…………………..………30
5.1.2地热技术……….…………………………….…………………..………30
5.1.3种植屋面..……………………………….……………….……..………..31
5.1.4水循环利用…...………………………….……………….……..……….31
5.2设计中生态做法的应用...………………………………………………………32
5.2.1通风系统………………………………….……………….……..………32
5.2.2墙体植被………………………………….……………….……..………32
5.2.3遮阳系统………………………………….……………….…..…………33
5.2.4湖水及雨水利用………………………….……………….…….……….33
5.2.5其它生态做法…………………………….……………….….………….33
6方案展示...………..…..….…………………………………….…..…...……….34
6.1平面图…………………………………………………………………..………..34
6.2立面图…………………………………………………………………..………..34
6.3剖面图…………………………………………………………………..………..35
6.4透视图…………………………………………………………………..………..36
结论..................………….………….……………………..….……...…....….……….37
参考文献......................…………….…………………..….…..……………….………….38
致谢......................………………….……………………..…….…………...…………….39
1前言
1.1生态建筑的相关概念及意义
生态建筑,首先应该满足人们对建筑使用的基本要求,在设计中要求建筑适应当地的气候环境,合理安排各种不同使用功能的空间。
在生态设计方面综合研究自然界的生态效果,让建筑和自然界产生对话;运用生态设计的基本方法作为指导,最终运用现代社会中先进的建筑技术手段实施到具体的建筑工程中,并让建筑统一到环境当中[1]。
在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、使用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑[2]。
现在工业经济发展是国家经济发展的主体内容,但是大多说的工业体系都会对自然环境造成不可估量的破坏。
农业作为国家基础的经济形态,也占据着很重要的地位。
面对国内越来越大的人口压力,发展生态农业也成为了国家农业发展的新方向。
当然,在农业发展进程中应该运用新的科学技术,结合生态学的基本原理来提升具体农业发展的操作性。
这样依靠传统农业为经验基础,采用先进的科学技术手段和管理方法发展的农业系统,被称作生态农业。
人们往往关注新事物的短期发展潜力,而不是长期的经济增长。
假如短期效益成果不明显,纵使具有更好的长期效益,也很难被人们所应用,这就会成为推广生态建筑发展的一道障碍。
因为,在经济效益方面,生态建筑需要投入更多前期费用但利益回收速度又相对缓慢。
但从长期考虑来看,经济收益相当可观,并且可以为其它使用者和社会提供更多的实惠。
在可持续发展原则基础上采用节能新技术、促进节约资源措施的开发,综合考虑绿色建材在建筑中的应用,加强生态建筑工程的可行性,从而推动生态建筑的可持续发展[7]。
在建筑领域,呼吁全体市民树立与环境和谐共生的建筑设计观,提倡不同生态科技的运用,发展自然生态建筑。
这不仅有利于改善世界环境,而且有助于提高每个人的生活质量。
尤其是对于发展中国家和地区来说,加大生态建筑的进程推广,推进建筑业的生态化,积极运用相关生态建筑新技术,无论从能源、环境的角度或建筑设计本身的角度都会有更深远的现实意义。
1.2生态建筑的发展背景
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。
要享受到冬暖夏凉的生活环境,就必然采用不同的现代技术,这也伴随着能源消耗利用。
而世界范围内的建筑业,在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。
现代社会竞争的主要内容之一便是资源能源的争夺,作为一切事物发展基础的能源资源,越来越成为影响经济发展的瓶颈。
建筑行业的发展消耗了全部能耗的相当大的部分,据有关资料统计中可知我国的建筑业能耗基本上占到了全部能源消耗总量的三分之一左右。
在恶劣环境的催促下,人们一方面在发展新的节能技术,另一方面在努力寻找新的替代能源。
就现在世界城市发展状况来看,我们还是处在努力发展新的节能技术方面[3]。
随着世界人们的不断认知水平的提高,低碳经济逐渐成为了人们的共识,在实践这一过程发展中减少并限制向外界排放大量有害物质,减少对大气和生态自然环境的破坏,逐渐的人们开始普遍认识了生态节能建筑的优点。
通过现代先进的建筑技术来减少建筑的能耗,提高能源的利用效率,合理促进保护环境和谐。
很多国家在践行环境保护的过程中,逐渐踏上了各自的生态建筑之路。
1.3大学毕业设计的意义
大学生毕业设计是为了实现高等院校培养高级应用型、技术型人才培养目标和城镇规划专业培养目标所必须的实践性教学环节。
通过毕业设计环节,强化大学生对基础知识和基本专业技能的理解和运用,能够培养学生收集资料和研究调查的能力,加强一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。
同时通过各专业之间相互了解,培养学生综合运用所学知识和协调能力,使学生能熟练掌握建筑设计和规划的编制过程:
掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用;把握建筑设计方向、建筑设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的制作的全过程。
另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备,具有十分重要意义。
2生态建筑实例及解析
2.1国内外生态建筑发展
随着能源危机日益严重,人们逐渐认识到,用生态环境恶化换来的经济发展是不可取的。
在二十世纪中期,在欧美等国家率先出现了绿色建筑的新思想。
随着绿色建筑体系的发展,发达国家在开展建筑产业活动的同时逐渐选择了可持续发展道路。
在“联合国环境与发展大会”上,人们了解并接受了“可持续发展”的思想,最终引领了世界经济发展的新方向。
绿色建筑评价体系(图2.1)在世界范围逐渐建立起来,我们与发达国家比较,目前还需要加入对生态技术研发的投入,我国建筑能耗普遍高于发达国家,造成了资源的严重浪费。
图2.1世界范围内的绿色建筑评价体系
随着国内外绿色建筑的不断发展,人们开始越来越关注绿色产业对现代社会的影响,国家对生态建设的投入也逐步增加。
2008年的北京奥运会更是打出了“绿色奥运,人文奥运”的大旗,利用先进的节能环保技术创办了世界上最大规模的夏季奥运会,各种节能新技术均得到了很好的效果。
典型例子就是国家体育场的建设,它是绿色建筑技术运用在超大规模建筑上的一个鲜明的实例。
2010年的上海世博会以城市为主题向世界展示了现在的绿色技术,更是产生了二百多例生态、绿色建筑,这次重大的展览会为国内乃至世界建筑以后的发展指明了发展的方向,在这之前政府组织也进行了很多的生态建筑示范工程,典型的是上海市生态建筑示范楼等。
目前中国的经济快速发展,给世界经济格局带来了相当大的改变,但是发展的同时过程中也消耗了大量的环境资源和能源,带来了环境的严重破坏。
因此,我国的建筑发展应该走上绿色生态建筑之路,摒弃传统的高能耗、高污染的经济模式,走可持续发展的道路[11]。
2.2国外生态建筑实例
2.2.1马来西亚米那亚大厦
(1)项目简介:
(图2.2)
①建筑师:
杨经文
②建成日期:
1992年8月
③地点:
马来西亚
④建造费用:
590万英镑
⑤主要特征:
30层(163米)高圆柱体塔楼
⑥气候区:
亚热带
图2.2米那亚大厦
(2)主要生态设计特征:
①建筑从三层高的群房屋顶绿化绿开始布置空中花园,沿建筑表面螺旋上升。
平面中每三层凹进一次,设置空中花园,直至建筑屋顶。
(图2.3)
②为引入凉空气设置建筑中庭,丰富了建筑的过度空间。
③整体绿化种植不仅为建筑提供有效的遮挡还为建筑提供了舒适的富氧环境。
④可自动调节的曲面玻璃墙体能够控制建筑辐射得热量。
通过细部构造处理使墙体也能自然通风换气,从而打破了完全被封闭室内空间。
⑤每层办公用房均设有外部阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风。
⑥所有楼电梯和卫生间均采用自然采光和通风。
⑦由钢和铝的支架结构覆盖屋顶露台,同时为屋顶游泳池及顶层体育馆的屋顶提供自然采光和有效遮阳,也为以后安装太阳能电池板提供支撑平台。
⑧通过交流中庭空间的设计让被围和的核心筒,具有了自然采光的可能,增加了建筑整体的通透性。
⑨对于减少设备和空调系统的能耗,采用了全新的自动控制监测系统[5]。
图2.3螺旋上升结构
2.2.2山东交通学院图书馆
山东交通学院图书馆位于济南市槐荫区,是一座绿色环保节能建筑示范工程。
不仅为学校提供了一个具有丰富空间内容的高效图书馆,还未我们学习生态建筑提供了一个很好的教学实例。
其主要建筑节能措施建筑设计分析如下:
(1)有效的遮阳设计(图2.4)
在图书馆的南侧设置了通高玻璃卷棚,可以兼做建筑水幕。
夏季可调控的遮阳板
及卷棚,可以遮挡阳光直接照射建筑主体;冬季将卷棚合拢,可接受大量的阳光,为建筑提供间接热源。
图2.4建筑遮阳示意图
(2)自然通风设计(图2.5)
建筑在设计中加入了绿色中庭,其主要作用是让建筑自然通风,就像烟囱一样具有拔风效应。
其一,结合季节的不同,建筑内外热压也不同,形成局部对流达到自然通风的目的;其二,人工改变两侧门窗的开启,室内空气与中庭空气进行交换。
图2.5不同季节的通风策略
(3)高性能围护结构应用(图2.6)
作为节能项目的重要组成部分,采用何种围护结构对绿色建筑的成败取到至关重要的作用。
由于现在很多采用混凝土材料,人们开始采用素混凝土的装饰表面。
不近在热工性能上有良好的效果,还节省了复杂装修带来的成本。
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图2.6建筑围护结构
(4)天然采光设计(图2.7、图2.8)
对于阅览空间最大限度的采用自然光线,将读书处设置在靠近窗户的地方,避免大面积的集中式的阅览空间出现,取而代之的是沿墙四周的线状加环形的空间。
图2.7建筑采光方案
图2.8建筑采光方案
(5)绿化与屋顶花园设计(图2.9、图2.10)
屋顶绿化作为解决建筑的降温有很大的作用,在实际应用中也是比较普遍的例子,合理布置绿化也就成了该建筑的重点。
在中庭中有专门的景观设计,在屋顶设置了屋顶花园,取得了一举多得的效果。
图2.9屋顶绿化
图2.10庭院绿化
(6)空调系统设计
①地下埋管预冷/预热新风。
②景观水池降温替代冷却塔。
③外部采用立式风机盘管送新风系统,内部利用全空气送风方法。
④冷源为螺杆式冷水机组。
⑤热源为校园集中供热系统。
2.2.3深圳建筑科学研究院楼
(1)项目简介:
(图2.11)
①建设单位:
深圳市建筑科学研究院
②设计单位:
深圳市建筑科学研究院
③建筑师:
叶青、张炜、袁小宜、沈驰
④建设地点:
深圳市福田区
⑤设计时间:
2006年
⑥建成时间:
2009年3月
⑦用地面积:
3000㎡
⑧建筑面积:
1.82万㎡
图2.11深圳建筑科学研究院楼
(2)节能措施:
项目建筑设计总能耗为国家批准或备案的节能标准规定值的75.3%。
主要节能措施为:
节能围护结构、自然通风、绿色照明系统、热回收利用、空调系统、可再生能源利用。
①节能外围护结构
屋面采用独特的隔热结构层,并结绿化做了屋顶花园。
不同层高的建筑墙体采用了不同的建筑材料,并且设计了不同的保温结构层。
立面处理上采用建筑遮阳板的同时为光电板流出足够的接受太阳光的空间。
②由于建筑靠近水景水池,水循环系统中冷却水就利用水池内的水,结合水环空调、冷却塔、风机盘管为建筑提供舒适的环境。
③绿色照明
会议区域和地下车库均采用LED光源照明,楼梯间采用自熄式吸顶灯;大厅、走道主要以节能筒灯为主;办公区域均采用可智能照明控制格栅型荧光灯盘。
④热回收利用
通过新风与排风的热交换,回收部分冷量,降低空调使用率。
⑤建筑内设置了全楼资源能耗管理系统。
⑥可再生能源利用
热水系统采用集中与半集中结合的方式。
大楼屋顶花架安装光伏电池板,立面采用光伏幕墙系统。
另外将光伏板和遮阳板结合最大限度利用太阳能的同时起到遮阳的作用。
2.2.4其它几例生态建筑
(1)英国的瑞士再保险总部大楼(图2.12、图2.13)
图2.12瑞士再保险总部大楼
大楼结构如同世界上众多的高层建筑一样,采用了中间核心筒的结构形式,但不同的是建筑核心筒部分也能够自然采光。
建筑中引入的天井增加了采光的功能,也为内部提供了一个光影变化的效果。
为了减少过多热源的进入,大厦主体采用双层低透光率玻璃表面。
晶莹剔透的玻璃幕墙加上旋转的网架结构,让建筑具有向上升腾的动感。
由于整体结构呈现螺旋状,所以新鲜空气从建筑底部北送入室内是可以通过每层旋转的楼层空间,通遍整座大楼[16]。
此建筑和同类建筑相比,能够节约一半以上的资源。
方案中除了使用很多的节能技术外,还尽可能地采用自然条件的通风与采光。
建筑还独立设计了由计算机自动控制的百叶窗;楼外安装有天气传感系统,可以监测气温,风速和光照强度。
在必要地时候,自动开启窗户,引入新鲜空气。
自动调节建筑本身的小气候环境。
而与CCTV总部大楼这样的建筑比较来说,它不是一个处于同一空间平面的大楼,是通过一个“空间拐角”连接而成的,在结构和造型上需要该建筑采用不同形式的外表皮设计系统[15]。
图2.13入口细部
(2)丹麦绿色灯塔
绿色灯塔(图2.14、图2.15)是丹麦第一座二氧化碳中和公共建筑,表面不仅仅是利用各种昂贵的可持续性建筑材料,还参考当地的建筑形式。
通过各种实验表明,在建筑设计阶段有可能降低建筑有70%的能耗。
建筑物本身能源主要使用太阳能,将资源利用率达到最大化,而窗户和门都建成凹陷的样式,以降低建筑内部对太阳热量的吸收。
图2.14荷兰绿色灯塔
图2.15剖面示意图
2.4世博会建筑与绿色设计
上海成功申办2010年世界博览会(图2.16),为上海的城市建设、环境保护、经济和社会发展、提升城市品位和市民综合素质带来了巨大的机遇和挑战。
作为首届以“城市”为主题的世界博览会,在上海世博会展期里,世界各国围绕“城市,让生活更美好”这一主题充分展示城
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