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就中國來說,建筑能耗是社會能耗的三駕馬車之一,而既有建筑能耗是建筑能耗最大的組成部分。目前,我國每年城鄉(xiāng)新建住房建筑面積近20×108m2,其中80%以上為高能耗建筑;現(xiàn)有建筑近400×108m2,95%達不到節(jié)能標準;我國住宅的能源消耗大約相當于同緯度歐洲國家的2~4倍,是節(jié)能潛力最大的用能領(lǐng)域。因此,通過開展既有建筑節(jié)能改造,大力發(fā)展生態(tài)建筑,是中國建筑節(jié)能的未來發(fā)展方向。
2既有居住建筑節(jié)能改造的概念
既有居住建筑節(jié)能是指對已經(jīng)投入使用的居住建筑,在保證為使用者提供穩(wěn)定舒適的生活和工作環(huán)境的前提下,降低使用能耗,使其符合國家節(jié)能標準。主要通過應(yīng)用高新節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品,提高運行管理水平,使用可再生能源等途徑來完成。
3既有居住建筑節(jié)能改造的經(jīng)濟性分析
3.1外部性的概念
外部性或外部效應(yīng),是指一個人的行為對旁觀者福利(無補償)的影響,根據(jù)影響結(jié)果不同,可以分為正外部性和負外部性兩類。正外部性與外部經(jīng)濟是同一個概念,指一個經(jīng)濟主體的經(jīng)濟活動為其他經(jīng)濟主體帶來了經(jīng)濟利益,但沒有獲得對方的任何回報;負外部性與外部不經(jīng)濟是同一個概念,指一個經(jīng)濟主體的經(jīng)濟活動為其他經(jīng)濟主體造成了經(jīng)濟損失,卻沒有向?qū)Ψ街Ц度魏窝a償。當外部效應(yīng)存在時,市場會失靈,這時的均衡結(jié)果是無效率的,社會總福利并沒有達到帕累托效率準則所要求的最優(yōu)狀態(tài)。
3.2既有居住建筑節(jié)能改造的經(jīng)濟性分析
3.2.1既有居住建筑節(jié)能改造具有外部經(jīng)濟性
在生態(tài)節(jié)能改造前,既有居住建筑舒適性差,資源能源耗費高,對環(huán)境造成較大負擔,因此,具有外部不經(jīng)濟性。MSC為保有居住建筑的社會邊際成本,MPC為保有居住建筑的私人邊際成本,MB為保有居住建筑的邊際收益。由于既有居住建筑具有外部不經(jīng)濟性,MSC位于MPC的上方。從社會來看,當MB=MSC時,均衡的產(chǎn)量和價格為Q2、Pc。從個人來看,當MB=MPC時,均衡的產(chǎn)量和價格為Q1、Pa。顯然個人決策的產(chǎn)量大于社會決策的產(chǎn)量,AB表示既有居住建筑給社會造成的外部成本。在節(jié)能改造后,既有居住建筑成為生態(tài)節(jié)能建筑,除了給個人帶來舒適性改善、能源費用節(jié)約等效用外,由于資源能源耗費有效降低,對環(huán)境保護和能源節(jié)約都有貢獻,因而具有外部經(jīng)濟性。MSB為對既有居住建筑進行節(jié)能改造的社會邊際收益,MPB為私人邊際收益,MC為邊際成本。由于節(jié)能改造的正外部性,MPB在MSB的下方。從社會來看,當MC=MSB時,均衡的產(chǎn)量和價格為Q2、Pc。從個人來看,當MC=MPB時,均衡的產(chǎn)量和價格為Q1、Pa。顯然個人決策的產(chǎn)量小于社會決策的產(chǎn)量,AB表示既有居住建筑節(jié)能改造給社會帶來的外部收益。既有居住建筑節(jié)能改造是減少外部不經(jīng)濟性,增加外部經(jīng)濟性的一項社會活動,對全社會來說十分有益,這也正是政府大力推進既有居住建筑節(jié)能改造的根本原因。
3.2.2既有居住建筑節(jié)能改造中的“市場失靈”
按照經(jīng)濟學觀點,當一個市場存在外部性時,市場機制會失去其應(yīng)有的調(diào)節(jié)價格和配置資源的作用,亦即市場失靈。由于既有居住建筑節(jié)能改造具有正外部性,對整個社會帶來了收益,但沒有得到任何補償,造成實際節(jié)能改造低于社會需求,整個社會福利無法達到最大化。
4減少既有居住建筑節(jié)能改造外部性的對策建議
4.1減少既有居住建筑節(jié)能改造外部性的理論依據(jù)
經(jīng)濟學理論認為,解決經(jīng)濟外部性主要途徑有政府干預(yù)和產(chǎn)權(quán)界定,代表人物分別是庇古和科斯。庇古法則的根本原則是通過收益和成本調(diào)整,使經(jīng)濟活動的邊際社會收益與邊際社會成本相等??扑拐J為,在產(chǎn)權(quán)清晰和保護嚴格的條件下,外部性并不會引起市場失靈,市場均衡能夠?qū)崿F(xiàn)社會福利最大化。對于解決環(huán)境污染問題,科斯定理是可以解決的,但前提是必須滿足定理的前提假設(shè),科斯定理的前提是產(chǎn)權(quán)明確和交易成本足夠小。在現(xiàn)實社會中,這些假設(shè)是難以被滿足的。本文按照庇古的政府干預(yù)理論,對消除既有居住建筑節(jié)能改造的外部性作定性探討。根據(jù)庇古法則,政府可考慮采取措施對既有居住建筑節(jié)能改造給予補貼,增加私人節(jié)能改造收益,使私人收益與社會收益相同,提高私人進行節(jié)能改造的積極性。
4.2推動既有居住建筑節(jié)能改造的政策建議
既有居住建筑節(jié)能改造的難點主要是投資大,改造技術(shù)不夠完善,住戶積極性差。由于外部經(jīng)濟性的存在,節(jié)能改造不可能自發(fā)地開展,難以通過市場調(diào)節(jié)實現(xiàn)社會福利最大化,迫切需要政府部門制定相關(guān)的政策來予以調(diào)節(jié)和推動。
1)健全法律體系。
建筑節(jié)能改造的推廣必須有完善的法律體系作為保障,這樣推廣才有依據(jù)和強制力。目前,我國建筑節(jié)能方面的法律法規(guī)如《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《民用建筑節(jié)能條例》等,操作性不強,缺少強制性措施,落實困難。要加快建筑節(jié)能法律體系建設(shè),強化法律責任,提高法律法規(guī)的強制力,運用法律手段推動既有居住建筑生態(tài)節(jié)能改造。
2)完善政策體系。
完善推動節(jié)能改造的強制性政策和激勵性政策,堅持法律強制推動和經(jīng)濟利益引導(dǎo)雙管齊下,推廣節(jié)能建筑。加快制定節(jié)能建筑補貼政策、信貸支持政策和稅收優(yōu)惠政策,對節(jié)能建筑的生產(chǎn)者和使用者給予多種優(yōu)惠。對非節(jié)能建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)者實行高標準、高強度的稅收政策,提高其生產(chǎn)成本。同時,對進行節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料開發(fā)的科研機構(gòu)和研究人員給予資金和多方面的支持,以推動節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
3)建立多元化投融資渠道。
各級政府要加大對節(jié)能改造的投入,整合現(xiàn)有的各類補貼資金建立節(jié)能改造專項資金,明確籌資渠道。要強化業(yè)主在籌集節(jié)能改造資金中的地位和責任,調(diào)動企業(yè)和開發(fā)商參與的積極性,通過政府出一部分,業(yè)主拿一部分,企業(yè)墊付一部分,形成多元化的節(jié)能改造投融資渠道,使業(yè)主只花很少的錢或者不花錢就能夠達到節(jié)能效果。
4)設(shè)立評價和監(jiān)管體系。
要完善節(jié)能建筑的評估、認證、標識等制度,要求各類建筑公布能耗數(shù)據(jù),根據(jù)能耗標準對節(jié)能建筑進行認定,并發(fā)放節(jié)能建筑標志。要建立多部門共同參與的監(jiān)管體系,定期對社會建筑節(jié)能情況進行專項檢查,及時公布檢查結(jié)果,讓建設(shè)者接受社會的監(jiān)督。
5)建立宣傳推廣體系。
要充分發(fā)揮輿論的導(dǎo)向與監(jiān)督作用,大力宣傳開展建筑節(jié)能改造的重要意義和成功經(jīng)驗,提高全民的建筑節(jié)能意識和專業(yè)人員的技術(shù)水平,努力營造全社會關(guān)注、支持既有建筑節(jié)能的良好氛圍。
5結(jié)語
居住區(qū)的建筑在一定程度上具有面積擴展及空間延伸的作用,是展現(xiàn)生活質(zhì)量和精神層次的空間。因為居住區(qū)人員活動量較大,居民素質(zhì)及生活水平會相互影響。為了使居民有良好的生活環(huán)境,使居住區(qū)成為提高居民素質(zhì)的活動區(qū)域。居住區(qū)的安全防范系統(tǒng)必須在設(shè)計的重點考慮范圍之內(nèi)。比如:一些居民區(qū)在酒吧、網(wǎng)吧等類似的環(huán)境下建設(shè),這樣不僅會使居民的思想受到嚴重影響,還會導(dǎo)致生活質(zhì)量嚴重下降。而目前的開發(fā)商為了得到利益最大化,只考慮地皮的造價,對周圍環(huán)境的選擇并不重視。另外,對小區(qū)的安全防范系統(tǒng)也過于疏忽,很多開發(fā)商都沒有設(shè)計系統(tǒng)的居住區(qū)安全防范設(shè)施。
2居住區(qū)建筑設(shè)計的建議
2.1按客戶實際需求設(shè)計
在確定戶型標準的情況下,在設(shè)計居民住宅區(qū)布局時應(yīng)考慮到其配套的合理性。比如在設(shè)計衛(wèi)生間、臥室、廚房時應(yīng)充分考慮到居民的生活習慣,將居民需要的隱私空間與開放空間分離。根據(jù)客戶的要求合理掌握空間的設(shè)計。設(shè)計師在設(shè)計的時候需要做到全方位的考慮,做到即實用方便又能有良好的造型。在進行室內(nèi)設(shè)計時,充分利用室內(nèi)可用面積,在設(shè)計想法上,要結(jié)合客戶的實際需求,盡量滿足居民在空間設(shè)計上的構(gòu)思,在保證不增加居民的經(jīng)濟負擔的情況下,滿足居民對空間設(shè)計的要求,這樣的設(shè)計理念不但維護了消費者的想法,還能有效提高設(shè)計師本身的專業(yè)水平。在空間的設(shè)計上必須考慮到利用有限的空間創(chuàng)造出最大的效果。還應(yīng)留出一定的空間用作儲存,比如:可以設(shè)計一個墻壁式的櫥柜,并合理的將空間分層,盡量創(chuàng)造出更大的儲存空間,間接性的增大室內(nèi)面積。以這樣的設(shè)計理念作為空間設(shè)計的標準,促使居民使用面積最大化。
2.2追求低碳環(huán)保的建筑設(shè)計
良好的室內(nèi)通風環(huán)境是空氣質(zhì)量的保障,也是保證人們生活質(zhì)量的標準。在建筑設(shè)計時就應(yīng)充分考慮到建筑的整體采光及通風效果及其建筑原材料的選擇,考察當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,做出合理的設(shè)計。利用當?shù)乜捎觅Y源展開設(shè)計,做到利用可再生資源及綠色無污染的建筑材料作為設(shè)計的宗旨。在設(shè)計居住區(qū)時還要結(jié)合實際情況利用太陽能、風能等相關(guān)自然資源進行設(shè)計。在設(shè)計的同時控制各種施工材料,如果設(shè)計中需要采用對人體有害物質(zhì)的材料,一定要做到及時的替換或重新構(gòu)思,保證從建筑前期就可以杜絕有害物質(zhì)混淆在建設(shè)中。
2.3結(jié)合當?shù)丨h(huán)境
在居住區(qū)建筑設(shè)計中,不但要考慮室內(nèi)設(shè)計的空間、造價、環(huán)保以外,還要考慮到不同地區(qū)的人文因素。在不同的地區(qū)人們對居住環(huán)境的要求都是不一樣的,這不但要根據(jù)他們居住的環(huán)境來判斷還要根據(jù)當?shù)氐娘L俗及文化內(nèi)涵。設(shè)計居住區(qū)建筑本就是以人為本的,在設(shè)計過程中要不斷的考察當?shù)氐娜宋沫h(huán)境及需求。一些地區(qū)的居民因為地區(qū)環(huán)境因素,常年都處于暴曬的狀態(tài),所以設(shè)計時,盡量避免建筑物長時間接受陽光暴曬,適應(yīng)當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建筑的朝向問題是一直影響消費者選擇居住建筑的重要條件之一。并且據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在多層住宅區(qū)建筑的朝向會直接影響居民消耗能量的多少。由于朝陽的居住建筑,接收陽光的面積大,有效改善室內(nèi)溫度,使室內(nèi)溫度得到平衡,減少空調(diào)等家電的使用率,促進居民節(jié)約能源。因此,設(shè)計師在設(shè)計多層居民建筑時,應(yīng)結(jié)合實際情況設(shè)計出朝向適合當?shù)鼐用裆顮顟B(tài)朝向的居民建筑。
2.4根據(jù)地形特點設(shè)計布局
一般情況下,居民建筑的布局設(shè)計布局主要以周邊、行列及自由式為主;在一些特殊的地形下可能還會使用斜列式的布局方式。而這幾種平面布局都有顯著的特點,周邊式的通風效果差,而行列及錯列式之間的變化是最普及的平面布局形式;具有封閉性,他們普遍都受地形的影響。居住區(qū)的建筑對通風效果的要求都比較高,所以在布局時,應(yīng)使用自由式的布局,因為自由式的布局具有良好的通風效果和受光效果,更符合居民區(qū)建筑的要求。
2.5提高建筑設(shè)計師素養(yǎng)
在居民建筑的設(shè)計中,建筑設(shè)計師的專業(yè)水準會直接影響建筑的整體效果。建筑設(shè)計師經(jīng)驗不足是普遍出現(xiàn)的現(xiàn)象。因此建筑商在選擇設(shè)計師時要做好崗前培訓(xùn)及實地考察,并對設(shè)計師進行嚴格的考核。在條件允許的情況下要選擇一些經(jīng)驗豐富或有非常強的專業(yè)水平的設(shè)計師,提高建筑設(shè)計的效果。2.6建立居民區(qū)建筑安全體系在設(shè)計居民區(qū)建筑時,首先要考慮到的就是居住區(qū)的安全問題。為了給居民營造出一個良好的居住環(huán)境,必須建立一個完善的安全體系。利用信息技術(shù)將小區(qū)的室外面積控制在監(jiān)控范圍內(nèi),并實行一人一卡的方式來控制外來人口入內(nèi),通行卡必須是由本人身份證辦理,如有丟失必須本人拿著身份證進行注銷,并從新辦理。將每戶居民住宅內(nèi)都設(shè)計一個安全報警器,以便發(fā)生緊急情況可以及時采取措施。并選擇四周環(huán)境人文素質(zhì)富有正能量的地點進行建設(shè),避免周圍環(huán)境影響居民生活質(zhì)量。
3結(jié)語
完善和健全居住空間健康標準已經(jīng)迫在眉睫。社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時,環(huán)境破壞也日趨加劇,健康問題將是21世紀的重要命題之一。居住空間中健康標準的構(gòu)成應(yīng)以標準化的考核來界定,不僅可以提供一個完整清晰的科學數(shù)據(jù)參照,還對居住空間組成因子要求的更加完善。1)人體健康的要求。健康是每位家庭成員關(guān)心的問題,而居住空間中存在對人體有害的因子,更是會激化人與居住空間之間的矛盾,隨著矛盾的不斷增大,人會自動的遠離環(huán)境或改造成新的環(huán)境。不同人群對居住環(huán)境的要求有所不同。特殊人群要求會更加嚴格,例如:患有支氣管炎、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病、肺炎、肺結(jié)核、急性呼吸窘迫綜合征等這類人群對空氣質(zhì)量比一般人要求會更高。2)整體(社會)節(jié)能減排需求。居住空間由不同屬性的客觀物質(zhì)構(gòu)成,有些則是不可再生資源。從長遠的規(guī)劃和科學的利用的角度使用資源,不僅可以提高居住環(huán)境的質(zhì)量,同時也能節(jié)約物質(zhì)資源,減少和避免不可再生資源的浪費。從另一個角度來說,隨著社會在不斷地向前進步,家庭中不利于健康和對人體有害的物質(zhì),最終將會被拆除丟棄,這一過程會產(chǎn)生大量的建筑環(huán)境垃圾。若從設(shè)計開始就將觀念與標準植入其中,就無形中節(jié)省了社會的物力、財力和資源。3)可持續(xù)發(fā)展的要求。人們的意識觀念在不斷地向前推動,對居住空間中的客觀物體標準也會更加嚴格,提前做好健康標準界定,不僅在發(fā)展方向領(lǐng)先世界,同時也在資源上做到節(jié)約。保留那些暫且不開發(fā)物質(zhì)資源為后代的需求留有余地。
2居住空間中健康環(huán)保指標的構(gòu)成
1)空氣質(zhì)量??諝庠谒锌臻g中擴散流動,是人們密切接觸的生活要素。隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展和社會節(jié)能減排要求的提出,建筑物密閉程度不斷增加,人均占有面積相對較小,加上空調(diào)通過降低通風率來維持原供暖和制冷的做法,會導(dǎo)致室內(nèi)與室外空氣的交換量減少,使居住空間內(nèi)一些污染物的濃度甚至高于室外。居住空間中的空氣污染如今也像外環(huán)境污染一樣,給人們帶來許多健康危害。所以居住空間的空氣質(zhì)量是健康標準中最重要的指標之一。2)通風量。通風量即從外界進入空間的總氣流量。居住空間在一定程度上屬于建筑的圍合空間,需要被輸送一定量的新風以改善居住空間空氣質(zhì)量。保障通風量是改善居住空間環(huán)境的重要手段。所以,將通風量引入居住空間的健康指標是很恰當?shù)?。保證居住空間中所需的通風量不僅可以將室內(nèi)污濁的空氣及時的排出,引進新鮮空氣,加強空氣流動,而且,在冬季采暖和夏季空調(diào)期間也有一定新鮮空氣的交換和補充。營造更加健康良好的高品質(zhì)居住空間環(huán)境,有益于人的心理和身體健康。3)采光量。采光量即空間所進入的光通量。居住空間的采光可以分為人工照明和自然采光,白天大多來自自然采光。柔和的光線和充足的采光量使人從視覺和心理上切實地感受到居住空間的和諧與溫馨。太陽光可以殺死居住空間空氣中的微生物,有益于人的身體健康。如今大量的裝修設(shè)計隨意封閉窗戶或者減少開窗面積帶走了明媚的陽光,居住空間中的采光并不能得到滿足。所以居住空間中的采光量是衡量居住空間健康標準的重要組成元素。4)裝修及裝飾材料污染控制值。裝修材料的質(zhì)量直接影響了居住空間內(nèi)的空氣質(zhì)量。通常有毒有害的裝修材料是居住空間空氣污染的重要源頭。就當前充斥在中國市場的各個品牌的裝修材料來說,很多都不能達到環(huán)保標準,污染物含量及物理性能等項目超標問題很普遍。目前市場狀況并不樂觀。要想真正還原健康的居住空間,就必須細化裝修材料的控制標準并將其作為重要指標加入健康標準的界定中。這樣不僅能在行業(yè)中提供有效的依據(jù),并且也能在一定程度上規(guī)范材料生產(chǎn)上所忽視的問題。
3在設(shè)計中具體的實施要求
1)設(shè)計觀念的轉(zhuǎn)變。從居住空間的設(shè)計上來說,健康標準的界定不僅僅是對材料和施工方面的具體把控,更重要的是一種觀念上的轉(zhuǎn)變。在設(shè)計開始實施階段就把健康和環(huán)保理念作為出發(fā)點和目標運用到設(shè)計中去。因為節(jié)能、低碳、環(huán)保設(shè)計已經(jīng)是現(xiàn)代設(shè)計發(fā)展的主流趨勢。2)自然元素的還原。居住空間健康標準的界定還應(yīng)該強調(diào)自然元素的還原。將人們所感受到的自然元素要最大程度地得到還原。在居住空間的設(shè)計中可以考慮窗戶的開啟面積,經(jīng)過不斷的采集數(shù)據(jù)并將這一數(shù)據(jù)做到科學化、合理化,以保障日照采光及通風換氣的基本要求。比如居住空間內(nèi)的自然采光系數(shù)即室內(nèi)全天光照度與室內(nèi)距離采光窗中點地面1m高、1m遠的采光天然光照度應(yīng)不小于1%,居住空間的窗地比不應(yīng)小于1/8等等。3)裝修及裝飾材料合理選擇及使用。居住空間在入住前都要進行裝修和裝飾。而現(xiàn)今大多數(shù)人在此方面往往過度裝修,只顧追求居住空間的奢華與美觀,而很少考慮布局和材料應(yīng)用的環(huán)保性能,致使一些危害人健康的裝修材料像隱形殺手一樣進入居住空間。不論是像花崗巖這樣的自然材質(zhì),還是經(jīng)過加工的合成材料,都有一定的危害性。比如,天然的大理石具有很強的放射性,運用在居住空間的設(shè)計中會對人的健康有潛在的威脅。另外,在裝修中常常被用到的三夾板、人造板等板材,甲醛是作為粘合劑的重要成分隱藏在板材的夾層中。隨著室溫的上升,甲醛釋放到空氣中的濃度就會增加。長期處于這樣的環(huán)境對身體的損害都是致命的。設(shè)計師應(yīng)增強環(huán)保意識,加強環(huán)保知識。在設(shè)計中推廣綠色設(shè)計。把健康、安全的居住空間環(huán)境作為衡量工程質(zhì)量的重要指標。優(yōu)先選用有環(huán)保標志的綠色環(huán)保材料,并進行綠色施工,改革傳統(tǒng)落后的施工工藝。4)施工過程中的檢測與考核。居住空間存在的問題很多是在設(shè)計初期和施工前期就可以加以控制的。國外的一些小學在施工和設(shè)計中都非常重視過程中的材料考核與檢測。在每個環(huán)節(jié)都有專業(yè)的團隊制定一系列的環(huán)保健康標準來規(guī)范和考核。在居住空間中我們也可以適當合理的采納這樣的模式,依照具體完善的健康指標,將這一合理的數(shù)據(jù)真正的運用到居住空間的健康環(huán)境建設(shè)中。
4期待行業(yè)標準的出現(xiàn)與未來展望
1.當代居住建筑屋頂形態(tài)的主要分類(1)簡約的平頂及其衍生形態(tài)在大規(guī)模城市化過程中,居住建筑的屋頂形態(tài),依舊是以簡潔的平頂為主流。特別是當代高層建筑的發(fā)展,從結(jié)構(gòu)和工程上,平頂形態(tài)更具備優(yōu)勢。不過“方盒”式的平頂缺乏個性與美感,因此人們開始追求其他形式的屋頂。(2)歐陸風格屋頂形態(tài)在部分住宅的屋頂形態(tài)設(shè)計中,常引用古希臘、古羅馬的山花尖頂、石膏線腳等裝飾設(shè)計。尤其是山花尖頂,強化了住宅樓的整體輪廓感與立體感,異域復(fù)古風情給人以強烈印象,并滿足了人們的審美追求。(3)各類坡頂與其折中形態(tài)在歐陸風格屋頂形態(tài)設(shè)計流行的同時,各類的坡頂形態(tài)也開始進入人們的選擇視野之中。作為數(shù)千年傳承的民族建筑特色,疊梁挑檐的傳統(tǒng)坡頂襯托出一股優(yōu)雅與懷舊,近年來頗受住戶的青睞。同時,新古典主義的興起,出現(xiàn)了將傳統(tǒng)屋頂形態(tài)與現(xiàn)代建筑形態(tài)相結(jié)合的折中形態(tài)。(4)后現(xiàn)代主義屋頂形態(tài)不過,當代建筑設(shè)計中還存在許多不受固定形態(tài)理念約束的,這些被稱之為后現(xiàn)代主義。它們沒有統(tǒng)一的形態(tài)或者定式,很多時候更多的是隨心所欲的極致。一開始,其在諸如悉尼歌劇院之類的公共建筑中應(yīng)用較多,不過近年來已經(jīng)有著向居住建筑領(lǐng)域拓展的趨勢,尤其是在別墅之類的獨棟住宅的設(shè)計中。
2.當代屋頂形態(tài)設(shè)計理念的發(fā)展趨勢當代居住建筑的藝術(shù)性與個性化往往集中體現(xiàn)在屋頂形態(tài)上,其形態(tài)結(jié)構(gòu)也隨著不同風格的形態(tài)多變的單獨或綜合應(yīng)用而越來越多樣化。后現(xiàn)代主義的拓展越來越廣,而復(fù)古、傳統(tǒng)、古典也隨著人們從現(xiàn)代向懷舊的回歸而復(fù)興。多元化是未來屋頂形態(tài)的發(fā)展趨勢,但是簡約的平頂形態(tài)作為工業(yè)時代的產(chǎn)物,依舊是人們經(jīng)濟性的最佳選擇。鋼筋混凝土的厚重色彩在屋頂形象組成中正逐漸被淡雅的淺色取代,隨之共同發(fā)生變化的,是居住建筑整體的外立面的色彩結(jié)構(gòu)的變化。瓷瓦、高強度復(fù)合玻璃、彩鋼板作為這些色彩的憑托,同時也作為屋頂力學構(gòu)件,被應(yīng)用得越來越多。
二、當代居住建筑屋頂建構(gòu)手法
1.當代居住建筑屋頂?shù)闹髁鹘?gòu)手法(1)屋蓋的建構(gòu)手法屋蓋是最重要的功能構(gòu)件,承受風載、雪載、防水、承壓。主要從力學結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的角度去進行建構(gòu):以平頂而論,主體的形態(tài)完全依靠基礎(chǔ)工程實現(xiàn),只有邊緣線條能夠進行一定的變形處理;坡頂?shù)脑?,屋蓋是其形態(tài)主體,正脊與垂脊是整個屋面的龍骨,所有的支撐結(jié)構(gòu)也圍繞主脊的建構(gòu)展開;穹頂與拱頂具備較好的力學結(jié)構(gòu),能夠適應(yīng)多種支撐平面;尖頂作為當代高層建筑中十分常見的形式,體塊不斷遞進收縮,需要在高度與體量上進行精密的計算控制。(2)檐部的建構(gòu)當代居住建筑屋頂?shù)拈懿拷?gòu),需要從形狀、連接與支撐上下功夫。檐部作為屋頂與墻柱等支撐結(jié)構(gòu)的連接部位,本身是一個承重部位,同時又是屋頂形態(tài)的重要表達部分。需要注意的是,承重部位的加固與形狀及鏤空等藝術(shù)結(jié)構(gòu)的權(quán)衡。(3)女兒墻及附屬構(gòu)件對于平頂而言,女兒墻是其形態(tài)展現(xiàn)的絕大部分依托,而在當代平頂居住建筑中,對女兒墻的建構(gòu)也十分自由,有些甚至將女兒墻的形態(tài)構(gòu)建成如同檐部一般,而事實上女兒墻對于平頂形態(tài),確實起到檐部一樣的補充作用。另外框架、功能構(gòu)件等也是屋頂形態(tài)的重要組成。(4)屋面的材質(zhì)與色彩的處理除了幾何造型之外,屋面的色彩與質(zhì)感的處理對于屋頂形態(tài)建構(gòu)也非常重要。而這兩點基本上是依靠屋面材質(zhì)的選用與工藝來實現(xiàn)的。木材、磚、石材、混凝土、金屬、玻璃等,每一種材料都有其獨特的質(zhì)感特性,而色彩的建構(gòu)也可以有兩種方式:材質(zhì)的本色與外加的色彩。
2.針對屋頂建構(gòu)中主要問題的對策在住宅樓工程中,多數(shù)的施工企業(yè)常年習慣了平頂或者簡單坡頂?shù)牡土靸r,在屋頂建構(gòu)施工方面的成本預(yù)算一般較低。但是為了實現(xiàn)一些特型的尖頂、拱頂、飛檐,卻需要相當復(fù)雜的工藝,實際耗費的成本往往超出預(yù)算。面對這種現(xiàn)象,施工企業(yè)要么說服設(shè)計方與業(yè)主放棄復(fù)雜的屋頂造型,要么只能用成本低一些的工藝,要么降低屋頂外其他結(jié)構(gòu)的施工成本。針對這樣的現(xiàn)狀,可以采取以下措施進行應(yīng)對:(1)擬態(tài)建構(gòu)。所謂擬態(tài)建構(gòu),就是還是利用混凝土澆筑為主要施工手段,利用擬態(tài)的模板,讓混凝土屋蓋能夠形成所需要的特型,利用表面的涂裝來達到特色造型的視覺效果。這在很多施工成本有限的特色造型的屋頂施工中被應(yīng)用。典型的就是,利用特型混凝土來營造中國傳統(tǒng)木構(gòu)的坡頂疊梁。特型混凝土擬態(tài),大體也分為兩種。一種是直接利用特型模板進行造型。這種技術(shù)的關(guān)鍵,就在于特型模板的制作、安裝以及澆筑過程的控制。另外一種的澆筑模板簡單,基本結(jié)構(gòu)成型之后,再在混凝土構(gòu)件外層加覆造型材料利用小塊模板或者手工進行造型。對于造型復(fù)雜,外觀結(jié)構(gòu)精致,建筑規(guī)模小的觀賞小品類的建筑,很多都可以采用第二種建構(gòu)方式。(2)混合式擬態(tài)建構(gòu)。顧名其意,即其內(nèi)在的支撐結(jié)構(gòu)等非外觀結(jié)構(gòu)上采用混凝土梁、鋼結(jié)構(gòu)等當代高強度建筑結(jié)構(gòu),而外觀結(jié)構(gòu)采用高成本的木構(gòu)等進行構(gòu)建。以傳統(tǒng)的歇山頂為例,正脊、垂脊、戧脊是重要的承載結(jié)構(gòu),如果完全采用木構(gòu),對木材的要求很高,造價不菲,因此可以采用混凝土結(jié)構(gòu),下層的木質(zhì)疊梁支撐結(jié)構(gòu),由于是房屋內(nèi)部能夠直接觀察到的結(jié)構(gòu),也是重要的觀賞結(jié)構(gòu),可以采用木構(gòu),但同樣也可以在不影響外觀的情況下,在木材中打入鋼芯等進行加強。屋面作為主要觀賞結(jié)構(gòu),可以采用傳統(tǒng)的瓦片,但是瓦面之下的固定形式可以采用當代的材料與技術(shù)。這種混合式的擬態(tài)建構(gòu),相比純粹的傳統(tǒng)建構(gòu)來說,大大降低了成本,相比完全擬態(tài)建構(gòu),則在細節(jié)處的觀賞效果要遠勝。
三、結(jié)語
居住空間是人們?yōu)闈M足家庭生活需要,利用所掌握的物質(zhì)技術(shù)手段創(chuàng)造的人居環(huán)境空間。是人們長時間逗留和休息的場所。如今,人們?yōu)闋I造更加舒適和美好的生活環(huán)境,在入住前都要進行一系列的裝修和裝飾。近年來,關(guān)于居住空間環(huán)境污染問題層出不窮,引起越來越多的擔憂和重視。其實早在20世紀80年代,歐洲一些發(fā)達國家就已經(jīng)開始對當?shù)鼐幼】臻g環(huán)境質(zhì)量參數(shù)進行采樣研究。發(fā)現(xiàn)不管是從物理環(huán)境方面還是裝修裝飾材料方面都存在著很多影響人健康的因素。然后就在研究的基礎(chǔ)上出臺了相關(guān)參數(shù)標準。由于官方標準比較完善,居住空間環(huán)境治理在國外起步較早。在我國,2002年國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局標準化委員會起草了關(guān)于室內(nèi)裝飾材料的10項環(huán)保標準,該標準從保護人體的健康出發(fā),首次全面規(guī)定了室內(nèi)空氣的物理性、化學性、生物性、放射性四類共19個指標的限量值。同年環(huán)保部門也對外開展監(jiān)測服務(wù)。對甲醛、苯、二甲苯、氨氣、氡、放射性物質(zhì)、可吸入顆粒物等項目進行監(jiān)測,每年對外監(jiān)測500戶左右??墒沁@些措施及效率顯然不能夠?qū)ΜF(xiàn)實的情況進行改善。在監(jiān)測研究方面,我國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)設(shè)備比較落后,自動化程度較低。大多數(shù)監(jiān)測控制手段都是采用傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場采樣品,然后使用精度不高的實驗室儀器進行分析。測得數(shù)據(jù)的效率太低。人力財力成本也相對較高,不利于居住空間環(huán)境控制系統(tǒng)的推廣和普及。近年來,霧霾天氣成為城市環(huán)境問題的新話題,雖然政府在改善大氣環(huán)境質(zhì)量方面投入很大,但是成效并不明顯。由于建筑材料的圍隔,使得室內(nèi)空氣有別于室外。強調(diào)大氣污染的控制的同時,也應(yīng)該將室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善問題提到足夠重要的高度。如果設(shè)計師忽視在居住空間設(shè)計中的物理環(huán)境,以及裝修過程中給業(yè)主帶來更多非健康的后續(xù)問題,將會造成比霧霾天氣更大的危害。
2界定居住空間設(shè)計中健康標準的重要性
完善和健全居住空間健康標準已經(jīng)迫在眉睫。社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時,環(huán)境破壞也日趨加劇,健康問題將是21世紀的重要命題之一。居住空間中健康標準的構(gòu)成應(yīng)以標準化的考核來界定,不僅可以提供一個完整清晰的科學數(shù)據(jù)參照,還對居住空間組成因子要求的更加完善。
1)人體健康的要求。
健康是每位家庭成員關(guān)心的問題,而居住空間中存在對人體有害的因子,更是會激化人與居住空間之間的矛盾,隨著矛盾的不斷增大,人會自動的遠離環(huán)境或改造成新的環(huán)境。不同人群對居住環(huán)境的要求有所不同。特殊人群要求會更加嚴格,例如:患有支氣管炎、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病、肺炎、肺結(jié)核、急性呼吸窘迫綜合征等這類人群對空氣質(zhì)量比一般人要求會更高。
2)整體(社會)節(jié)能減排需求。
居住空間由不同屬性的客觀物質(zhì)構(gòu)成,有些則是不可再生資源。從長遠的規(guī)劃和科學的利用的角度使用資源,不僅可以提高居住環(huán)境的質(zhì)量,同時也能節(jié)約物質(zhì)資源,減少和避免不可再生資源的浪費。從另一個角度來說,隨著社會在不斷地向前進步,家庭中不利于健康和對人體有害的物質(zhì),最終將會被拆除丟棄,這一過程會產(chǎn)生大量的建筑環(huán)境垃圾。若從設(shè)計開始就將觀念與標準植入其中,就無形中節(jié)省了社會的物力、財力和資源。
3)可持續(xù)發(fā)展的要求。
人們的意識觀念在不斷地向前推動,對居住空間中的客觀物體標準也會更加嚴格,提前做好健康標準界定,不僅在發(fā)展方向領(lǐng)先世界,同時也在資源上做到節(jié)約。保留那些暫且不開發(fā)物質(zhì)資源為后代的需求留有余地。
3居住空間中健康環(huán)保指標的構(gòu)成
1)空氣質(zhì)量。
空氣在所有空間中擴散流動,是人們密切接觸的生活要素。隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展和社會節(jié)能減排要求的提出,建筑物密閉程度不斷增加,人均占有面積相對較小,加上空調(diào)通過降低通風率來維持原供暖和制冷的做法,會導(dǎo)致室內(nèi)與室外空氣的交換量減少,使居住空間內(nèi)一些污染物的濃度甚至高于室外。居住空間中的空氣污染如今也像外環(huán)境污染一樣,給人們帶來許多健康危害。所以居住空間的空氣質(zhì)量是健康標準中最重要的指標之一。
2)通風量。
通風量即從外界進入空間的總氣流量。居住空間在一定程度上屬于建筑的圍合空間,需要被輸送一定量的新風以改善居住空間空氣質(zhì)量。保障通風量是改善居住空間環(huán)境的重要手段。所以,將通風量引入居住空間的健康指標是很恰當?shù)摹1WC居住空間中所需的通風量不僅可以將室內(nèi)污濁的空氣及時的排出,引進新鮮空氣,加強空氣流動,而且,在冬季采暖和夏季空調(diào)期間也有一定新鮮空氣的交換和補充。營造更加健康良好的高品質(zhì)居住空間環(huán)境,有益于人的心理和身體健康。
3)采光量。
采光量即空間所進入的光通量。居住空間的采光可以分為人工照明和自然采光,白天大多來自自然采光。柔和的光線和充足的采光量使人從視覺和心理上切實地感受到居住空間的和諧與溫馨。太陽光可以殺死居住空間空氣中的微生物,有益于人的身體健康。如今大量的裝修設(shè)計隨意封閉窗戶或者減少開窗面積帶走了明媚的陽光,居住空間中的采光并不能得到滿足。所以居住空間中的采光量是衡量居住空間健康標準的重要組成元素。
4)裝修及裝飾材料污染控制值。
裝修材料的質(zhì)量直接影響了居住空間內(nèi)的空氣質(zhì)量。通常有毒有害的裝修材料是居住空間空氣污染的重要源頭。就當前充斥在中國市場的各個品牌的裝修材料來說,很多都不能達到環(huán)保標準,污染物含量及物理性能等項目超標問題很普遍。目前市場狀況并不樂觀。要想真正還原健康的居住空間,就必須細化裝修材料的控制標準并將其作為重要指標加入健康標準的界定中。這樣不僅能在行業(yè)中提供有效的依據(jù),并且也能在一定程度上規(guī)范材料生產(chǎn)上所忽視的問題。
4在設(shè)計中具體的實施要求
1)設(shè)計觀念的轉(zhuǎn)變。
從居住空間的設(shè)計上來說,健康標準的界定不僅僅是對材料和施工方面的具體把控,更重要的是一種觀念上的轉(zhuǎn)變。在設(shè)計開始實施階段就把健康和環(huán)保理念作為出發(fā)點和目標運用到設(shè)計中去。因為節(jié)能、低碳、環(huán)保設(shè)計已經(jīng)是現(xiàn)代設(shè)計發(fā)展的主流趨勢。
2)自然元素的還原。
居住空間健康標準的界定還應(yīng)該強調(diào)自然元素的還原。將人們所感受到的自然元素要最大程度地得到還原。在居住空間的設(shè)計中可以考慮窗戶的開啟面積,經(jīng)過不斷的采集數(shù)據(jù)并將這一數(shù)據(jù)做到科學化、合理化,以保障日照采光及通風換氣的基本要求。比如居住空間內(nèi)的自然采光系數(shù)即室內(nèi)全天光照度與室內(nèi)距離采光窗中點地面1m高、1m遠的采光天然光照度應(yīng)不小于1%,居住空間的窗地比不應(yīng)小于1/8等等。
3)裝修及裝飾材料合理選擇及使用。
居住空間在入住前都要進行裝修和裝飾。而現(xiàn)今大多數(shù)人在此方面往往過度裝修,只顧追求居住空間的奢華與美觀,而很少考慮布局和材料應(yīng)用的環(huán)保性能,致使一些危害人健康的裝修材料像隱形殺手一樣進入居住空間。不論是像花崗巖這樣的自然材質(zhì),還是經(jīng)過加工的合成材料,都有一定的危害性。比如,天然的大理石具有很強的放射性,運用在居住空間的設(shè)計中會對人的健康有潛在的威脅。另外,在裝修中常常被用到的三夾板、人造板等板材,甲醛是作為粘合劑的重要成分隱藏在板材的夾層中。隨著室溫的上升,甲醛釋放到空氣中的濃度就會增加。長期處于這樣的環(huán)境對身體的損害都是致命的。設(shè)計師應(yīng)增強環(huán)保意識,加強環(huán)保知識。在設(shè)計中推廣綠色設(shè)計。把健康、安全的居住空間環(huán)境作為衡量工程質(zhì)量的重要指標。優(yōu)先選用有環(huán)保標志的綠色環(huán)保材料,并進行綠色施工,改革傳統(tǒng)落后的施工工藝。
4)施工過程中的檢測與考核。
居住空間存在的問題很多是在設(shè)計初期和施工前期就可以加以控制的。國外的一些小學在施工和設(shè)計中都非常重視過程中的材料考核與檢測。在每個環(huán)節(jié)都有專業(yè)的團隊制定一系列的環(huán)保健康標準來規(guī)范和考核。在居住空間中我們也可以適當合理的采納這樣的模式,依照具體完善的健康指標,將這一合理的數(shù)據(jù)真正的運用到居住空間的健康環(huán)境建設(shè)中。
5期待行業(yè)標準的出現(xiàn)與未來展望