【可持续发展论文】浅谈可持续理念的建筑设计与城市规划

摘要：可持续发展作为人类面临的巨大挑战，其影响深入到社会生活的各个方面。作为资源与能源消耗的建筑业，其在社会可持续发展中具有重要意义。

关键词：可持续发展 建筑设计 城市规划

建筑是组成城市的重要因素，也是城市的主要象征，在我国自改革开放以来，全国各地掀起了大兴土木的热潮，一大批各种类型的建筑如雨后春笋般破土而出，争奇艳，使城市的景观得到了极大的丰富，城市得到了长足发展。同时使城市规划设计与建筑设计之间的关系显得尤其重要。三者之间关系处理的好坏对城市的形象有着很大的影响。

1 建筑设计可持续发展的必要性和重要性

中国是世界上最大的年度国家新的建筑物，每20亿平方米的新区域，相当于40%的水泥和钢铁的世界消费量，还生产每年都有数百万的建筑垃圾，为中国和世界带来的环境威胁。此外，中国的能源、土地、水、原材料和其他资源的严重短缺和实际利用率低，环境污染依然严重。严峻的事实表明，中国要走可持续发展的道路，大力发展节能建筑刻不容缓。

建筑节能是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。它是指施工现场，在规划、设计、施工和使用过程中，通过合理的规划和设计，采用建筑材料、产品和设备的节能型，执行建筑节能标准，加强建筑节能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构，热性能加热，制冷效率提高，照明，通风，排水管道系统，和使用可再生能源，在保证使用功能、建筑室内热环境质量，降低建筑能源消耗，合理有效利用能源。如果你继续执行低级别的设计标准，将留下一个沉重的能源负担和管理上的困难。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担。因此，建筑行业的整体能源势在必行。

建筑节能有利于促进能源资源节约和合理利用的，缓解中国的能源供应和经济与社会发展之间的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济和社会的可持续发展；有利于国家能源安全的长期安全，保护环境，提高人们的生活质量，落实科学发展观。 2 城市规划

作为政府调控引导城市发展的重要手段，城市规划是一种土地和空间资源配置机制，这对于经济的快速增长、城市化速度加速同时碳排放增加、生态环境和经济转型持续恶化的中国城市而言，低碳生态城市规划就显得尤为重要。在低碳生态城市规划中，必须全方位考虑时间和空间上的规划布局，掌握系统的时间空间的整体协调。作为整个生物圈系统之一，城市必须按照生态系统要求进行规划，生态系统基本上是三维的，是由复合模型集成，包括自然生态因素、物理因素、技术经济因素、社会文化因素和各种人为因素在内的城市体系结构；通过对于城市系统中能量流、、物质流、、资金流、信息流的规划，使之相互影响、相互作用、、相互制约；考虑外城市的内部环境系统（即社会系统）和外部环境系统（即自然系统）的作用；坚持城市化健康发展的评价：宏观调控城市发展的“动态表征”，即“城市质量特性”和城市状态的“公平表征”；减少甚至克服“城市病”。同时还需注意的是，要想有效地监控和指导低碳生态城市的发展和建设，必须把设计和控制纳入远期规划管治的范畴之内。

3、建筑方案问题

3.1 建筑方案设计

1)尊重自然环境，优化设计，节约资源，提高建筑的物理环境条件。

a.调研设计地段的各种气候条件，例如温度、相对湿度、日照强度、风力和风向等地域因素。

b.充分考虑建筑场地，如朝向、定位、地势地貌、布局；评价阴影范围、引导空气流动；顺应自然环境及保护环境。

c.利用自然能源、再生资源，如太阳能、天然冷源、风能、水能等。可在屋面架设太阳能集热器、风力微型发电机。

2)增强自然环境与使用者的联系，建筑物作为联系使用者与自然环境的中介，应尽可能多地将自然的元素引入使用者身边，这是生态设计原则的一个重要体现。 a.尽可能增加自然采光系数，建立高品质的自然采光系统。 b.创造良好的通风对流环境，建立自然空气循环系统。

c.创造开敞的空间环境，使使用者能更加方便地接近自然环境，如利用退层设计屋顶花园。

3)考虑可持续发展要求，建筑要留有一定的余地，节约资源、减少建筑以及建筑废弃物对环境的影响，使建筑随着科学技术的发展，有足够的面积以备将来发展。 a 再生能源的利用：沼气、水循环系统、垃圾资源化。

b 建筑的再利用：比起拆除新建既可大量减少建筑垃圾，又可减少资源的浪费；近几年在欧美有许多成功作品问世。

4)保护土地和植被，注意建筑地域的生态环境，确保一定的绿化覆盖率，在建筑内外创造田园般的舒适环境。尽可能利用当地技术、环境材料，形成当代乡土建筑。 3.2 新技术以及新材料的应用1)利用太阳能的新技术

a.窗户集热板系统。由玻璃盒子单元集热板、蓄热单元、风扇和空气导管等组合而成。在盒子里，光能通过集热板转换成热能，并利用空气做热媒，加热的空气利用风扇驱动。从空气导管中由集热单元流向建筑内部的蓄热单元。

b.空气集热板系统。该系统是常用的热空气供热系统的补充，效率比高。常用在中庭等大空间:建筑的进风经空气集热板加热后，直接排人中庭，中庭或建筑结构自身蓄积热量。 2)新材料

a.透明热阻材料(TIM)组合墙。TIM是一种透明的绝热塑料，可将它与外墙复合成透明隔热墙。

b.玻璃材料。随着现代科技的不断发展，在这一领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、底辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃，电磁波屏蔽玻璃等。设计可将它们组合成复合的构造形式，达到生态建筑的保温和采光要求。

c.太阳能光电材料。在建筑中种用太阳能电池发电为建筑提供能源，既无污染，又 无噪音，并由可再生能源提供燃料。 3.3 其他

1)雨水收集和水的循环利用

作为中水使用;雨水冷却建筑外维护结构，雨水冷却建筑构成单元;建筑周围蒸发效 应制冷。

2)利用土壤、地下水提供的地热资源。未来地下的冷和热能源将会仅次于太阳能，成为非常重要的可再生能源，因为这种能源普遍存在，几乎没有限制且易于获得。利用太阳、风、雨水、地热等可再生资源，从技术角度是非常成熟的。而且为了未来的建筑能满足可持续性，越早采用可再生能源越好。

4工程实例分析

为了论述可持续建筑的可操作性，将通过实例分析来详尽阐述。某教学实验大楼，建筑共七层，包括办公室、实验室、讲堂、教室等，总面积18512㎡ ，针对当地的气候条件以及当地的环境因素，在建筑中采用的设计措施主要有:

1) 烟囱效应结合自然通风

建筑在顶部设计2个玻璃塔与通风系统相连，玻璃涂成黑色，日照辐射加热塔内空气，诱导气流上升，从而营造“烟囱效应”，利用对流带走室内热负荷。建筑外围空间设置电动开启窗，与玻璃塔相结合，促进建筑的自然通风。

2) 应用高温冷水进行楼板辐射制冷

采用混凝土预埋管道辐射制冷的建筑，送水温度为16～22℃，主要以辐射方式进行工作，自动调节室内温度。由于辐射的热效率比传统的对流方式要高，并且以水作为热媒，从而降低了制冷能耗。而且由于混凝土楼的热存储，可以降低热负荷的峰值效应，从而降低对设备的容量的要求，节约初始投资。更为可贵的是，这种高温冷水在一般条件下如冷却塔或者利用地下水P地温就能获得，因而可以不采用制冷机，节约初始投资，并减少CFC的排放和臭氧层的消耗。

3) 自然采光与人工照明自动控制措施

建筑采用房间顶部透明隔断，尽量将自然光引入建筑内部。同时，建筑采用自然光与人工照明自动控制，在自然光照明不足的情况下，人工照明会自然开启，以人工照明作为自然光的补充光源。同时，建筑采用玻璃幕墙和电动开启窗，良好的平面布局使内部和外围空间都具有良好建筑视野。通过这些措施的应用，建筑的能量消耗与加拿大建筑能量标准规范相比节约25%。

5结束语

建筑节能的研究是建筑可持续发展的一个重要研究课题。在我国现阶段，主要是在简单的节能技术方面进行倡导，使之与经济发展水平相适应，不能不顾经济成本等目标片面追求低能耗，广泛使用节能新技术。同时注意太阳能、风能等可再生资源的研究和开发，减少对可再生能源的利用成本，从大城市经济区开始向全国范围推广，逐步实现中国的建筑能源效率目标。

参考文献

[1] 彭思敏. 论高层建筑设计与城市空间[J]. 消费导刊. 2008(08)

[2] 王春霞,任婷,李红秀. 高层建筑设计与城市空间[J]. 科技信息. 2009(04)

[3] 张梅,吕辉. 城市规划与建筑设计之我见[J]. 大众商务. 2009(12)