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寒冷地区中小型体育馆绿色建筑设计策略研究

类型:工程论文 时间:2017年11月15日

p id="contentMidPicAD" >1 绪论

1.1 研究背景及意义

随着世界经济的高速发展,全球都面临着很大程度的环境污染问题,资源能源的过度消耗、大气污染、水污染等难题。能源问题关系到国家发展的重要命脉,关系到全世界的可持续发展,因此不得不需要重视。伴随着经济的发展和人们生活水平的提高,我国体育场地面积和数量不断增加。截至 2013 年 12 月 31 日,我

国体育场地共计 169.46 万个,用地 39.82 亿平方米,建筑面积达到了 2.59 亿平方米,场地面积 19.92 亿平方米。其中室内的体育场地 16.91 万个,场地面积 0.62亿平方米;室外体育场地 152.55 万个,场地面积 19.30 亿平方米。以 2013 年末大陆总人口 13.61 亿人计算,平均每万人拥有体育场地 12.45 个,人均体育场地面积1.46 ㎡。1国家体育总局关于“十三五公共体育设施建设规划”提出:“十三五”期间,将建一批便民利民的中小型体育场馆,让更多的人享受“15 分钟健身圈”带来的便利,2中小型体育馆的发展空间会更广阔。然而体育馆的建设往往注重形式,在节约资源能源方面考虑较少,持续增加的体育馆所带来的环境负荷也不断增大,因此体育馆的绿色设计十分重要。体育建筑是城市和地区主要的标志性建筑,是城市发展的重要节点,从某种意义上说是城市或者某一地区建设的重要组成部分,从规划布局、外观造型、文化传承及新材料、新技术等方面都有高度的关注,体育建筑往往会成为地区建筑高水平的典范。所以在建筑设计时大力提倡绿色设计、应用绿色技术,对提高民众的绿色意识引导其他类型建筑的绿色设计,具有一定的示范和推动作用。 本文通过对寒冷地区中小型体育馆的绿色设计研究,为寒冷地区的中小型体育馆根据气候因素在建筑设计、建设方面提供参考,减少体育馆的能源消耗,提高体育馆建筑的使用效率,增强综合效应,为我国体育馆建筑的创作思路添砖加瓦。同时,本文也期望能为不同区域、不同建筑类型建筑的绿色设计提供参考。

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1.2 相关概念综述

目前来看,对于绿色建筑还没有明确的定义。我国《绿色建筑评价标准》对绿色建筑的定义是:“在全寿命期内,最大限度地节约资源、保护环境、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5。”而美国国家环保局对绿色建筑也作出相应的定义。即是:“在建筑的全寿命周期中,进行综合的规划,并作出科学的分析,在建筑的设计、施工、运营及其他诸多方面,合理的创造资源,尽可能的利用一切可利用的手段,来使能源发挥最大的利用价值,绿色建筑对环境的保护和生态的平和具有重要影响。这种手段将经典建筑设计涵盖面拓展至节约、公益、耐用与舒适度这些新方面。”(图 1.3) 可持续建筑是指建筑在设计、建造与使用的过程当中,从建筑的方位、形体、材料等方面做到资源的可持续,同时考虑到与之相关的经济性、功能性、社会文化和环境因素。可持续建筑能够在一定程度上减少环境的负荷,使人、建筑与环境和谐共生。

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2 寒冷地区气候特点及绿色设计理论基础

2.1 寒冷地区气候及能耗特征

我国领土东西、南北向横跨都较大,不同的地理特征使我国各地的气候特点相差较大。对于绿色建筑的设计,准确而详细的气候数据资源是极其重要的参考和支撑,科学合理的气候区划十分重要。根据气候特点的不同及气候对建筑的影响因素,我国划分有建筑气候区划和热工区划两种分区形式。

2.1.1 建筑气候区划

《建筑气候区划标准》(GB5017-93)根据气温、降水、相对湿度将我国划分为 7 个一级区和 20 个二级区(图 2.1)。这些分区主要以最冷月份和最热月份的平均气温、空气的相对湿度,还有各地的风速大小为依据。二级区是以一级区为基础,进行更加细致的划分。建筑热工气候区划,根据 GB50176-93—《民用建筑热工设计规范》进行区域划分(图 2.2)。根据每年 1 月份和 7 月份的平均气温,总结出其温度变化规律进行划分的。这种区划主要是为建筑的保温和隔热设计,提供正式规范和指导作用。我国的建筑热工气候区划分为 5 个区:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和气候区12,并提出相应的设计依据。 由于气候变化,地球上各种介质运动所形成的能源是最基本的气候资源,人们所利用的各种能源都是由气候资源转化而成。狭义的气候资源包括风能、地热能以及来自地球外界的太阳辐射所产生的能量;广义的气候资源范围较广,包括由各种气候资源经过转化所形成的能源,例如水能、潮汐能等13。 我国太阳能年辐射总量约为 3340~8400MJ/㎡,四川盆地的辐射量较低,其他地区的太阳能资源都非常丰富。与同一纬度的其它地区相比,我国的太阳能资源优势较大,与美国相比相差不多,相对于日本、欧洲优势更加明显。寒冷地区的日照充足,丰富的日照能够为建筑的运行提供充足的太阳能资源,最直接的方式就是冬季取暖。

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2.2 国内外绿色建筑评价标准

随着绿色建筑的不断发展,各国也相继重视起来,通过相关的理论和实际操作,关于绿色建筑的评价制度也不断建立和完善。绿色建筑评价工作在许多国家已经卓有成效。中国具有庞大的建筑量,绿色建筑的发展也需要一定的标准来衡量,我国的绿色建筑需要在世界范围内占据一席之地。由于人们对自然环境的向往,环保理念渐渐深入人心,绿色建筑实践也逐步增多,中国绿色建筑评价标准体系也慢慢形成。 2006 年建设部主编并颁布了中国第一部《绿色建筑评价标准》( GB/T 50378-2006),简称《绿标》。这部绿色评

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