世纪的建筑特点及新型材料.ppt
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建筑材料与人居环境,第9章 21世纪的建筑特点及新型材料 主讲:阮燕 E-mail: 69310317; Tel:18971579242,第9章 21世纪的建筑特点及新型材料,1 21世纪影响建筑形态的社会因素 2 21世纪的建筑特点与新型材料 3 自我生存型建筑(环境共生型建筑) 4 健康住宅 5 绿色建筑,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; 2 城市化进程加快,城市人口比重增大 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 5 通讯事业发达,信息化社会到来 6 国际化社会的到来 7 传统的工作方式的变革,闲暇时间增多 8 住房作为商品走向市场经济的轨道 9 人口结构变化,老龄人口增多,家庭构成多样化,“小康不小康,关键看住房”,人们在解决了最基本的温饱问题之后改善居住条件,增大住房面积,提高居住质量,宽敞、舒适的住房将是人们重点追求的目标。 因此,住宅建设以及家居装饰业将是21世纪基础设施建设的重点内容之一,同时也将促使房建材料、装饰、装修材料的快速发展。,小康住宅的十大标准,、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。 、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。 、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至个等级。 、合理配置成套厨房设备,改善排烟、排油条件,冰箱入厨。 、合理分隔卫生空间,减少便溺、洗浴、化妆、洗脸的相互干扰。 、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。 、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。 、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。 、垃圾处理袋装化,自行车就近入库,预留汽车停车位。 、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,21世纪社会在城市中心区域,以连续型、多层、高层住宅为主要的居住形式。而在郊区则由多层、底层以及别墅等各种档次的专用住宅区。,3、第三产业人员增多,生活服务业迅速发展,第一产业是指农、林、牧、渔业。 第二产业是指采矿业,制造业,电力、燃气及水的生产和供应业,建筑业。 第三产业是指除第一、二产业以外的其他行业。 第三产业包括:交通运输、仓储和邮政业,信息传输、计算机服务和软件业,批发和零售业,住宿和餐饮业,金融业,房地产业,租赁和商务服务业,科学研究、技术服务和地质勘查业,水利、环境和公共设施管理业,居民服务和其他服务业,教育,卫生、社会保障和社会福利业,文化、体育和娱乐业,公共管理和社会组织,国际组织。,随着生产力水平的提高,人们也不再满足于基本的生活需要,还将追求更加丰富的文化娱乐活动。 随着这些需求的增加,社会分工将进一步细化,人们的观念和生活方式也在发生根本性的改变。 从传统的家庭、院落式生活方式转化为社会化、利用公共服务设施的现代生活方式。打破千百年来依靠亲朋好友帮忙办事的传统文化,代之以支付费用、雇佣社会服务设施的生活方式。,4、交通运输业发达,出行更加方便,近年来,我国交通运输事业迅速发展,主要体现在机动车数量大幅度增加和道路里程、高速道路里程的增多。 除此之外,公共交通、出租车等交通工具,铁路、地铁、火车站、港口、机场等交通基础设施的数量不断增加,各种交通手段日益发达,人们的出行变得更加方便。,交通运输业的发展,促进了人、物的流动,提高了工作效率,方便了人们的生活,给国民经济的发展注入了新的活力。也将改变中国人传统的“日出而作,日落而息”的农业生产、生活方式,极大地扩大人们的活动空间,缩短物理距离和移动时间。,5、通讯事业发达,信息化社会到来,21世纪,人类进入信息化社会,计算机和网络技术的普及,在远离城市的偏远地区也能及时掌握最新的信息。部分人可以实现在宅勤务,或在住宅很近的终端站工作。 电话、电视、传真、电脑、网络、移动通讯手段的实用化和普及,使人们可以以最短的时间获得大量信息,其生活方式、习惯也发生深刻变化。如网购、网教等。 人们的居住方式也打破长期以来形成的职住一体的习惯。,6、国际化社会的到来,我们已经逐渐生活在全球化的社会里。信息与交通科技的发展大大地缩小小地球的尺寸和世界的范围。人类与人类,文化于文化之间所形成的相互依存性,已经成当今生活的常态。 全球化社会的来临,促进来自同文化的人们相互依存的关系,如何解和接受文化间的差异,已成全球化社会里有效沟通的先决条件。 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 在业余时间里,更多的人走出家门进行各种娱乐、体育、郊游等社会活动,各种娱乐、文化、体育设施、旅馆、餐饮设施的需求量增多。,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 随着住房制度的改革,住房也象其他商品一样进入市场经济的轨道。 在未来的2030年,我国需要建造大量的住宅,同时房屋建筑的样式也由原来比较单一的形式发展为多样化、高档次; 随之也将带来家居装饰业的发展,各种功能的装饰、装修材料得到迅速的发展。,9、人口结构变化,老龄人口增多, 家庭构成多样化,只有老人的家庭将增多。 适合于老年人、单身者的公寓住宅,以及社会福利设施,例如敬老院、伤残者活动设施应相应增加; 社会生活服务设施,例如快餐店、洗衣店等将相应增加。,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 一、现有的材料存在一定的缺点; 二、科学的进步以及环境条件的变化,出现新的需求。,21世纪的建筑特点与新型材料,1 大城市中心地区高层建筑 2 多层或高层密集型住宅小区 3 郊外住宅小区 4 家庭信息化、住宅办公化 5 24小时活动型住宅 6 易改建型及可变型住宅 7 家务劳动省力型住宅 8 适合老人、残疾人居住的住宅 9 单身公寓、学生公寓 10 停车设施 11 城市公园、绿地的建设 12 体育、文化、娱乐等公共设施 13 节省资源、能源型建筑,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、 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。,4 、家庭信息化、住宅办公,家庭信息化构想,5、24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: 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1020dB的隔音功能。 复层结构:即中间设空气层结构。,上浮楼板结构,制震钢板端面结构,6、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。 要求: 大跨度空间结构,可移动式隔墙。 间隔材料要易于装拆和改建,表面装修材料要有可再造性。,概念图,7、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; 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。,8、适合老人、残疾人居住的住宅 无障碍的居住环境,人口老龄化的需求; 社会福利设施; 特殊人群的特殊要求,细节体现关爱,房间内地面没有高度差; 采用平缓的楼梯; 卫生间内及过道设置扶手; 采用防滑地板材料; 间隔材料具有弹性; 厨房台面设为升降式; 设置火灾自动报警装置; ,9 、单身公寓、学生公寓,流动人口的增多;办学规模增大,学生人数增多。 要求: 面积不大;功能齐备; 价格低廉。,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。 要求: 丰富多彩的景观材料,屋顶绿化,屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁(立交桥)等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园,种植树木花卉的统称。,人工湿地,12 、体育、文化、娱乐等公共设施,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。 节能建筑:是指满足国家节能标准要求的建筑。 “零碳”住宅(zero-carbon housing) :建筑都要致力于减少因为能源使用引发的碳排放,必须符合最低的减少碳排放的标准。 “低碳”住宅,顶棚箱式空调系统,“零碳”环保房屋,三、 自我生存型建筑(环境共生型建筑),定义 实现自我生存型建筑的主要手段,日本21世纪实验住宅,定义,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。,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,太阳能综合利用系统,1、太阳能电池 ;2、太阳热量集热器 3、综合太阳能系统,建筑结构和内部户型是分开做的,因此每户内部结构可根据住户的要求随时调整,每层的住户房间都不一样,房间象集装箱一样,经过工厂生产后钓装嵌入。,空中看生态花园,底层的生态花园,绿化梯级设计。与建筑和谐一体,植被的附着物,不是泥土。而是房屋建造过程中剩余的木屑,每层每户门口,都有绿化小品,21世纪实验住宅,每层都有这样一个东西,建筑所需的所有能源由此供给。,四、 健康住宅,根据世界卫生组织(WHO)的定义,所谓“健康”就是指在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态,而不是单纯指疾病或体弱。 健康住宅的定义 在符合住宅基本要求的基础上,突出健康要素,以人类居住健康的可持续发展的理念,满足居住者生理、心理和社会多层次的需求,为居住者营造一处健康、安全、舒适和环保的高品质住宅和社区。也就是说,健康住宅应该是能使居住者在身体上、精神上、社会上完全处于良好状态的住宅。,健康住宅释义,体现在住宅内和住区的居住环境两方面; 与居住相关联的物理量值,诸如温度、湿度、通风换气、噪音、光和空气质量等; 主观性心理因素值:诸如平面空间布局、私密保护、视野景观、感官色彩、材料选择等,回归自然,关注健康、关注社会,制止因住宅而引发的疾病,营造健康。,“健康住宅”15项标准(1),会引起过敏症的化学物质的浓度很低; 为满足第一点的要求,尽可能不使用易散的化学物质的胶合板、墙体装修材料等; 设有换气性能良好的换气设备,能将室内污染物质排至室外,特别是对高气密性、高隔热性来说,必须采用具有风管的中央换气系统,进行定时换气; 在厨房灶具或吸烟处要设局部排气设备; 起居室、卧室、厨房、厕所、走廊、浴室等要全年保持在17至27摄氏度之间; 室内的湿度全年保持在40%至70%之间;,“健康住宅”15项标准(2),7.二氧化碳要低于1000PPM; 8.悬浮粉尘浓度要低于0.15mg平方米; 9.噪声要小于50分贝; 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,并确保私性; 14.住宅要便于护理老龄者和残疾人; 15.因建筑材料中含有有害挥发性有机物质,所有住宅竣工后要隔一段时间才能入住,在此期间要进行换气。,健康住宅的四大评估指标体系,一、人居环境的健康性 二、自然环境的亲和性 三、住区环境的保护 四、健康环境的保障,五、绿色住宅、绿色建筑与绿色建材,绿色住宅 绿色建筑的概念及发展措施 国外绿色建筑的研究及评估体系的建立 我国绿色建筑的研究及评估体系的建立 绿色建筑对建筑材料的要求,概念,“绿色住宅”除了考虑人类的自身的需求外,同时还要考虑到对自然的消耗,采取有效的措施,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。 “健康住宅”则重点考虑住居环境的安全性、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的影响。因此“绿色住宅”包括了“健康住宅”的内容。,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 提高住宅小区的绿化率,所谓绿色住宅,是根据当地的自然环境,运用生态学、建筑学的基本原理及现代科学手段,合理安排并组织住宅建筑与其它相关因素之间的关系,使住宅和环境等成为一个有机的结合体。,建筑与生态的关系,现代建筑对环境问题的响应,绿色建筑概念的起源:20世纪80年代 明确提出: 1991年兰达.维尔和罗伯特.维尔合著的绿色建筑为可持续发展而设计 主要观点: (1)节约能源;(2)建筑适应气候;(3)材料资源的再生利用;(4)尊重用户;(5)尊重地理环境;(6)整体的设计观。,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。 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,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,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。,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。,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、性能和环保性统一。,我国发展绿色建筑的主要措施,1 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。 2 节约土地 3 节约用水 4 节约材料 5 废弃物利用,国外绿色建筑的研究与评估 设计准则和方法,建筑与环境共生:保护环境,利用环境,防御自然灾害; 应用减轻环境负荷的建筑节能新技术:降低能耗,长寿命化,环境友好材料的使用; 循环再生型建筑:建筑使用,建筑再生,建筑废弃; 创造健康舒适的室内环境:健康的环境,舒适的环境; 使建筑融入历史和地域的人文环境:继承历史,融入城市,活化地域。,国外绿色建筑的研究与评估评估体系, 美国绿色建筑协会制定的LEED 绿色建筑评估体系 英国建筑研究中心制定的BREEM生态建筑环境评估 15个国家在加拿大商定的GBTOOL 绿色建筑挑战2000 日本环保省的CASBEE建筑环境效益综合评估,各国生态建筑评估标准关注的一些共同点: 减少二氧化碳排放(从建筑材料生产和回收再用,从节约化石能源消耗量); 减少(或禁止)可能破坏臭氧层的化学物的使用; 减少资源(尤其是能源、水资源、土地资源)的耗用; 材料回收和再利用,垃圾的收集和再生利用,污水处理和回用; 创造健康舒适的居住环境,重点在室内空气质量、自然通风、自然采光和建筑隔声。,我国的评价体系,在体例上参考美国绿色建筑评估体系,分五个方面: 小区环境规划设计、 能源与环境、 室内环境质量、 小区水环境、 材料与资源。,中国首个国际生态豪宅社区 汇景新城,全国首个“亚太村”国际生态住宅品牌体系,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:日间噪音小于分贝、夜间小于分贝。 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。,绿色生态住宅小区建设要点及技术导则续,热环境系统:冬季室内适宜温度:至;夏季:至。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。垃圾应实行分类收集,分类率应达到。 绿色建筑材料系统:提倡使用材料(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。,绿色建材,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。 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。,绿色建筑对建筑材料的要求1,材料资源消耗要求: (1) 尽可能地少用材料; (2) 使用耐久性好的建筑材料; (3) 尽量使用占用较少不可再生资源生产的建筑材料; (4) 使用可再生利用、可降解的建筑材料; (5) 使用利用各种废弃物生产的材料。,绿色建筑对建筑材料的要求2,材料能源利用要求: (1) 尽可能地使用生产能耗低的建筑材料; (2) 尽可能使用可减少建筑能耗的建筑材料; (3) 使用能充分利用绿色能源的建筑材料。 环境影响要求: 选择对环境影响小的建筑体系和建筑材料。,绿色建筑对建筑材料的要求3,本地化要求: 鼓励使用当地生产的建筑材料,减少建筑材料在运输过程中的能源消耗和污染,尽可能就近取材。 旧建筑材料的利用率要求: 鼓励使用可回收利用的旧建筑材料。 室内环境质量要求: 提高建筑材料的环保质量,使用高绿色度的具有改善居室生态环境和保健功能的建筑材料。从源头上减少对室内环境的危害。,图1 BRE绿色环境楼,图2 英国Integer绿色住宅示范房,图3 英国诺丁汉税务中心,图4 德国爱森RWE办公楼,图5 丹麦斯科特帕肯低能耗建筑,日本多层太阳能住宅,荷兰Delfut大学图书馆,英国格林威治新千年村,德国节能住宅,绿景苑,期末考核!,考核方式:撰写课程论文一篇 课程论文题目: 建筑材料、人居环境与可持续发展; 论室内装饰材料的发展与未来的家居环境; 绿色建筑新思路。 课程论文要求 1、从以上题目中任选一题,要言之有物,有自己的观点。 2、文体不限,可以是文献综述,科技论文,读书笔记等。 3、20004000字。 4、论文格式与正式论文格式同,姓名学号请放在首页论文题目下。 5、打印、手写均可。 注意:1,装订完好; 2,第13周课程结束时需要交给老师,(周三晚7:007:45),过时不候。,- 配套讲稿:
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