旧城更新中低效市场建筑的综合体转化途径西安建东街便民中心可持续更新实验

研究着眼旧城中低效利用的市场类建筑,以服务设施、街区结构、基础设施综合提升为目标,探索市场建筑的综合体转化途径。首先,评估街区设施现状与国家标准的差距,从空间功能复合可行性角度对目标功能进行遴选,完成功能梳理;其次,梳理街区公共空间体系与路网体系,布局场地及对外交通的策略应以街区空间结构优化为导向;再次,在场地建设中统筹市政工程的提升;最后,在建筑设计的布局、材料与构造中,充分融入绿色建筑的设计理念。

专访刘加平:新地域绿色建筑

绿色、地域等先进理念融入建筑是全球建筑行业发展共同面临的问题。刘加平院士认为在学习西方国家先进技术的同时我们应保持充分的文化自信,中国建筑的发展仍充满机遇,应走出自己的新地域绿色建筑之路,并为我们描绘了未来建筑行业的现代技术与地域人文高度融合、绿色理念全社会普及的场景。

气候变化下窑居建筑屋顶适宜性改造研究

调研发现陕北地区自2010年以来降水量开始呈现明显增加的趋势,而传统窑洞屋顶缺少良好的防水设计,易导致窑洞在经受暴雨时漏水甚至坍塌。村民采取在原屋顶上加建彩钢板的改造方式防雨,然而这种窑洞屋顶构造的自更新不仅未能充分解决屋顶防水问题,还在一定程度上破坏了窑洞村落的传统风貌。以陕北地区传统民居的典型代表窑洞为研究对象,通过调研测试与软件模拟分析窑洞屋顶加盖彩钢板构造对室内热环境的影响,发现加盖彩钢板能够提升屋顶的耐久度和防雨性能,但是不能改善室内热环境,并且不能充分融入到传统的乡村环境中。在此基础上提出了新型窑洞屋顶构造,以期进一步改善屋顶防水性能并延续传统民居建筑风貌,为后期窑居建筑更新改造提供参考。

建筑中的“遮用阳”及其案例研究

“双碳”背景下,建筑行业不仅要注重节能,同时要强化可再生能源的利用。“遮用阳”是指将遮阳与太阳能利用(用阳)相结合的方式,既实现建筑的遮阳需求,又争取最大限度地利用太阳能资源。本研究分别梳理了遮阳的需求和太阳能利用的方式,以遮阳研究为切入点,提出了遮阳与太阳能光照、光热及光电利用结合的不同方式,并收集整理国内外的建筑设计案例,直观展示“遮用阳”的结合形式,以期在建筑设计中能够将“遮用阳”方式有效地应用。

极端气候区建筑结构全寿命期绿色评价体系

对建筑结构的全寿命期进行绿色评价,是为了在保证结构自身寿命的同时,最大程度保证所处环境的寿命,实现建筑“绿色”及“可持续”。从建筑结构设计、建造、运维、终寿/延寿四个阶段建立建筑结构全寿命期绿色评价体系。极端气候区相比大陆地区具有更加脆弱的生态系统和复杂的环境条件,为了有针对性的评价极端气候区的建筑结构,针对热带海岛和低温严寒区域,进一步对所提出的建筑结构全寿命期绿色评价体系进行了调整和完善,并对各指标提出了一种简便的赋分方法,最终构建了极端气候区建筑结构全寿命期绿色评价标准。

夏热冬冷地区大型交通建筑条形天窗天然采光优化设计研究

随着我国城镇化不断深入,大型交通建筑的建设需求日益增长。因其立面有限而平面巨大,故主要依赖天窗实现大进深平面的天然采光。因结构构造简化需求,常忽视日照条件差异,照搬相似的一列多排式条形平天窗分布形式,且忽略各类遮阳措施的设置,常易因局部采光不足或眩光导致整体采光不均。夏热冬冷地区作为冬夏两季太阳高度角差异较大的典型地域代表,其对两季天窗采光的优化需求常互相掣肘,该地区大型交通建筑采光与遮阳综合控制故而更为复杂,对其条形天窗与遮阳设计也具有更高的要求。针对上述关键科学问题,选取杭州市某大型铁路客站典型案例开展采光物理实测,总结出该气候区条形天窗分布下此类建筑实际采光问题,并基于大型交通建筑典型模型,围绕天窗与遮阳形式关键变量,通过Rhino平台的Ladybug+Honeybee工具完成了全年动态光环境模拟。结果表明:在夏热冬冷地区,大型铁路客站即使采用常见的条形天窗采光方式,仍可能存在局部照度不足和整体采光均匀度较低的问题,候车厅中央天窗正下方区域常因出现太阳光直射过量导致较大的眩光风险,其照度远大于仍有采光不足风险的天窗外围下方区域。为改善这一现象,应在适度窗地比范围内首先保证适中偏高的天窗宽度,并匹配适中偏大的天窗长度与数量,而尽量避免所有较小的天窗宽度、长度与数量。当天窗窗地比较小时,可采取较大的横向遮阳高度、适中的竖向遮阳角度(正南向)与偏少的竖向遮阳数量;而天窗窗地比较大时则相反,以保证在尽量不降低采光均匀度的前提下最大化采光强度,以实现整体均衡的光环境表现。

居住街坊布局形态与建筑运行碳排放的关联特征研究——以西安城区为例

居住街坊是城市构成的基本单元,其住宅建筑运行碳排放也是城市碳排放的主要来源之一,部分研究已初步证明其布局形态对建筑运行碳排放存在一定影响。然而,目前居住街坊布局主要考虑日照、消防及空间美感等因素,缺乏低碳导向的指标和形态引导。故本文以建筑运行低碳化为目标,以西安城区为对象,辅以建筑碳排模拟分析技术,重点探索居住街坊布局形态表征指标与建筑运行碳排放的量化关系特征,典型布局形态类型的低碳化优异程度,揭示布局形态对建筑运行碳排放的影响规律。

风-热耦合对建筑外立面火源融合燃烧的影响

针对建筑外立面火源融合燃烧现象,展开了影响受体引燃过程的因素分析和环境风作用下多火源融合时热参数的演化研究,分析了燃烧过程中系统产热能力、温升和引燃时间变化,探明了风-热耦合作用下建筑外立面多火源融合燃烧行为机制。结果表明,风速增大会限制火源融合后外立面火焰燃烧行为,表现在受体引燃时间变长、温度和单位温升值变小,但风速介于1~1.5 m/s时会增强EPS燃烧产热能力,风速为2 m/s左右时有利于受体内部引燃过程;相同风速环境时,对系统EPS燃烧产热能力和受体引燃时间影响为竖向三火源>竖向四火源>竖向双火源,而对单位温升影响最大的则是竖向双/三火源融合,其温度最大影响区间为融合层向上1—2层高度。

关中合院建筑节能优化与绿色更新

关中是华夏文明重要发祥地和古丝绸之路的起点,亦是合院建筑的发源地,关中合院建筑作为古丝绸之路上传播中华文化的重要载体,其绿色更新有益于“一带一路”沿线建筑文化传承与发展.通过文献研究与关中地区18个传统村落现场调查,归纳了合院形制、单体建筑、营造技艺等典型特征,并提出院落宽度、东西厢房挑檐宽度、东西厢房檐口高度、东西厢房屋脊高度、以及倒座檐口高度等“窄庭”形态节能设计因素及其数值范围;采用现场测试与数值模拟方法,建立典型关中合院建筑模型并验证其有效性;对合院式民居的形态与围护结构进行优化设计分析,结果表明传统关中建筑空间形态节能的最佳组合为,院落宽度13 m,东西厢房挑檐宽度0.3 m、东西厢房屋脊高度5 m,倒座檐口高度3 m.因此“窄院”并不能很好的适应当地气候.此外模拟结果表明,改善围护结构热工性能对于改善冬季室内热环境效果较好,可以降低全年建筑能耗40.61%.

迈向绿色建筑文明新时代

中文"绿色建筑"概念的问世比英文"Green architecture"和"Green building"晚好多年。20世纪90年代初期,绿色建筑在西方发达国家方兴未艾时,我们才开始全面落实建筑节能法规的实施,且那时我国建筑科技发展的整体水平距国际前沿还真是有点儿差距。什么是绿色建筑?现在几乎没有人把它等同于绿颜色的建筑。但大多数非建筑专业的人员,往往会把它与绿色食品相比拟:绿色建筑应该是无污染、无公害的建筑。这样的理解虽不那么准确.

以“绿色”为目标的建筑设计教学研究与实践

我校近些年开展了绿色建筑专题毕业设计教学实践。从对常规绿色建筑设计教学现象与问题的反思,到"绿色"建筑教学目标的确立,再到并行式设计流程与方法的实施与运用,以及形态判断、形态筛选、形态确定、功能置入、调试对应、反馈优化、细节设计等具体操作步骤的尝试与凝练,逐步总结方法与经验,期望对当前绿色建筑教学提供参考与借鉴。

建筑的设计性研究与研究性设计

经典建筑凝结的生存智慧是每一个地域民族最需要珍视的历久文化财富,成熟的建筑技术体系沉淀着我们每一次逾越发展困境的信念与希望,每一座优秀建筑承载的创新风华无声地感染一代代人。设计性研究与研究性设计,是每一代建筑者最重大的使命。任何一个成熟落地的建筑作品都自然凝结着多个专业环节诸多工作者的美好愿景,无法抛开地域风土文化对它的塑造、打磨与滋养。

丝路历史建筑绿色营建技术研究--以清真寺建筑为例

清真寺作为丝绸之路沿线重要的公共建筑,在独特的人文和自然环境下,形成了兼顾地域文化与绿色技术的营建智慧。本文选取我国丝路沿线3座典型的清真寺建筑,系统梳理空间特征、结构体系、材料构造等,总结保温隔热、采光通风等方面的绿色营建技术,利用软件模拟进行量化分析,为实现传统营建技术的现代化转换提供科学依据。

适应西北地区工业城镇特征的工业建筑环境保障技术研究

我国城镇化发展进入新阶段,探索工业城镇绿色发展的差异化路径,对于破解地区经济发展与宜居环境之间的矛盾具有积极意义;西北地区工业城镇中依赖矿产资源禀赋的高污染、高能耗型重工业企业众多,加强高污染散发类工业建筑的空气环境治理,旨在提高污染源头控制效率、改善岗位作业环境质量、降低工业建筑环境控制能耗。本文辨识了西北地区工业城镇的资源禀赋与产业特征,明确了开展工业建筑环境治理的基本背景;从大气环境质量、工业建筑室内空气质量控制两方面分析了西北地区工业城镇多尺度空气环境关键问题。在此基础上,系统论述了适应西北地区工业城镇特征的工业建筑环境保障技术体系,涵盖污染物源头捕集能效提升技术、室内空间环境高效通风气流组织新模式、污染物高效除尘净化技术、工业建筑节能综合技术。研究总结了所提创新技术成果的适用性及推广价值,还可配套管理、监测层面的新举措,积极运用智能化技术以增强应用成效。

基于建筑空间原型的西北地区绿色建筑设计探索以西建大绿色建筑研究中心设计为例

建筑空间原型是一个地区建筑文化的重要表现形式,也是承托当地居民共同记忆的重要载体。本文通过对建筑空间原型的解读,探讨了地域建筑空间原型的当代转译原则,并在分析陕西地区地域建筑的基础上提炼了拱形空间、双坡型空间、单坡型空间、矩形空间4种不同的空间原型;通过西安地区的气候特点分析,提出了6大类18条主被动技术措施;最后以西建大绿色建筑研究中心设计为例,探讨了建筑空间原型组合方式、建筑空间原型与技术措施相结合的方式,检验了该设计模式的能耗状态,以期对将来的文化融合绿色的地域性建筑设计起到一定的启示作用。

建筑工业化时代的绿色建筑

我国绿色建筑已经进入了建筑工业化发展时代,如何利用好建筑工业化的优势,将其融入到绿色建筑之中,成为推动绿色建筑进一步发展的关键问题。文章首先明确了绿色建筑与建筑工业化的内涵及特点,然后剖析了目前绿色建筑推广的现状及挑战,提出建构智能化的工业化绿色建筑新体系,建立全新的建筑工业化模式的设想。最后概述了建筑工业化时代下绿色建筑的发展趋势,提出了绿色建筑与建筑工业化结合的新思路。

低能耗装配式建筑外墙设计研究综述

低能耗装配式建筑是低能耗建筑和装配式建筑两者融合发展的产物,符合国家绿色节能的长远目标。外围护结构中外墙的性能充分影响了建筑的气候环境适应性,是装配式建筑实现低能耗的关键因素。通过深入文献调研,从设计原理、热工属性和节能特点等方面对预制保温墙板、模块化太阳能墙板和可调节外表皮三类装配式外墙的研究和应用现状进行了分析。分析表明,合理应用这三类预制外墙,可以有效降低建筑能耗,营造出舒适的室内环境。在具体的热工设计中,预制保温外墙要关注保温构造形式、热桥和气密性优化,模块化太阳能墙板应重点提高太阳能的利用效率,可调节表皮应综合考虑建筑运行方式,确定模块单元尺寸和气候调控因子,并且三者都要考虑与装配式建筑的有效结合,实现工业化生产应用。

再生混凝土绿色建筑碳排放评价及灰色参数敏感性分析

为研究再生混凝土绿色建筑对温室效应碳排放过程的影响,采用生命周期评价法构建了再生混凝土建筑生命周期碳排放量计算边界和计算模型,并利用邓氏灰色关联理论对影响碳排放量关键参数的敏感性进行了数学分析;以某拟建再生混凝土绿色建筑为工程背景,选取再生混凝土有效水灰比、再生粗骨料取代率、骨料运输距离为变化参数进行生命周期碳排放量及其参数敏感性计算,分析各阶段不同建筑材料碳排放特点.研究结果表明:生命周期碳排放量计算模型边界分为原材料生产阶段、原材料运输阶段、成品或构件加工阶段、成品或构件运输阶段、施工安装阶段、建筑运营阶段、拆解阶段7个阶段;在生命周期中,再生混凝土绿色建筑碳排放量对有效水灰比的敏感性最高,其次为运输距离,最小为再生粗骨料取代率;建筑运营阶段和原材料生产阶段是建筑生命周期碳排放量最大的两个阶段.

绿色、超低能耗地标性文化建筑研究与实践——高星级绿色建筑的打造

针对新建大型文化综合体建筑的功能空间特点、场地环境要素、环境与能源需求,从建筑设计过程出发,开展大型文化综合体建筑碳排放核算及减排方法研究。应用研究成果可大幅降低示范项目的能耗与碳排放,力求在“双碳”目标背景下,对于夏热冬暖地区大型文化综合体建筑进行全生命周期的绿色建筑及超低能耗建筑研究起到一定的借鉴意义。

极端干热气候乡土建筑用能模式与能耗强度

农村建筑是我国建筑行业开展清洁节能和低碳减排关注的重要领域,在以吐鲁番为代表的极端干热气候区,农村建筑采暖、制冷负荷大,节能形势严峻。以乡土建筑“部分空间、部分时段”的节能型用能方式为前提,通过文献研究归纳吐鲁番乡土建筑特征,现场调查乡土建筑围护结构、用能模式、能耗强度和居民空间行为的相关信息数据,提炼节能型建筑用能模式,提出适宜的环境与节能优化方案,并给出能耗强度限值作为评价指标。为后续吐鲁番地区乡土建筑能耗定额标准的研究和制定提供参考,对吐鲁番地区农村建筑能耗总量的控制具有重要意义,并且丰富了极端干热地区农村建筑的能耗研究。