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校园绿色建筑可行性研究

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校园绿色建筑可行性研究

校园绿色建筑可行性研究

Feasibility Study of Green Building on Campus

冉至杰*曾碗容叶晓丹**

*冉至杰、莆田学院工艺美术学院副教授

**曾碗容叶晓丹、莆田学院工艺美术学院学生

一、现状分析

莆田学院工艺美术学院所属的工艺美术实训中心,界限于李文正学术交流中心和第一餐厅之间的基地,使用范围面积约占地40m宽、65m长的三分之一,约860平方米。由于年代久远,为传统闽南建筑,4排单脊红瓦屋顶砖瓦结构,建筑高度不高。东侧为1列单脊红瓦屋顶,建筑高度不高,为旧有浴室,现已经闲置不用。近年,平行于4排单脊红瓦屋顶建筑,新增一栋单脊铁皮屋顶建筑,虽然高度较高,但是隔热功能故差,经日晒之后室内温度过高,影响教学和实习。整体而言,教学环境经过逐年的改变,空间尚嫌不足。

空间局促于土地资源的可贵,师生活动的空间大幅缩减。本文针对上述区域的现况,提出以下的改造原则:

1.学习环境的提升:解决室内温度不佳的问题。

2.教学空间的增加:解决教学环境的不足,同时提升研究和教学的意义。

3.环境冲击的降低:现有的传统闽南建筑极富地方特色,不得拆迁或损毁。

4.建筑型态的新趋势:近年来城乡规划推动生态及智能化,营造绿色建筑和智能建筑为主

题。

5.价格低廉:以成本最低的方式提供改造方案。

6.施工便捷:可行的构造,容易施工,同时缩短工期。

虽然结合太阳能光伏板和建筑的应用存在已经许多年,绿色建筑的发展也各形各色,随着环境设计的演进,错综复杂中持续发展许多可能性。

本文研究之目的以莆田学院工艺美术学院所属的工艺美术实训中心为实例来探讨,试图提出改造方案为一现代造型的遮阳蔽雨桁架构造,四面开放的空间,顶棚为玻璃、光伏板和花草。

二、设计说明

现代造型的遮阳蔽雨桁架构造,四面开放的空间,顶棚40m宽、45m长为玻璃、光伏板和花草。可以综合下列设计元素来表示。

1.桁架构造:10个8m高立柱,支撑1m深空间桁架横梁,形成40m宽、长45m遮阳蔽雨

的空间,包括4排单脊红瓦屋顶砖瓦结构、一栋单脊铁皮屋顶建筑和1列单脊红瓦屋顶的部份建筑,但是篮球场不局限于其间。桁架高度的考量,减少对环境的压迫感。同时,遮阳蔽雨,完全保存和保护下方的建筑空间。

2.开放空间:四面无墙面,完全不阻隔侧向风,形成开放空间。

3.顶棚型态:9mm厚度玻璃、光伏板和花草布置,花草强调生态,光伏板强调环保和智能,

日照穿透玻璃强调人本主义。

4.现代简约:40m宽、45m长平顶棚,屋顶略微倾斜,坡度5度以利于排泄雨水。

透过本文所建议的桁架构造,价格低廉和施工便捷的方式,完全不需要拆迁或损毁,降低对原有环境的冲击。更重要地,解决室内温度不佳和教学环境的不足的功能性问题,也满足营造绿色建筑和智能建筑的新趋势。同时,提供师生教学和研究绿色建筑和智能建筑的体验环境。

三、设计方案

太阳能光伏板计算:

1度电=1000瓦.时

太阳能光伏板0.29m x0.63m100%光照下可生产300瓦.时

家用电日均量=7度电=7000瓦.时

假设每日100%光照1小时,7000瓦.时需要7000/300=24片太阳能光伏板,面积为24x0.63x0.29=4.4m2

40m宽、45m长的平顶棚,如果以三分之一的表面作为太阳能光伏板,面积为600m2,则可生产950千瓦的充足电量。基于成本的考量,建议每日生产的电量为50千瓦。

图3.1太阳能光伏板顶棚设计方案效果图(一)

图3.2太阳能光伏板顶棚设计方案效果图(二)

图3.3花草顶棚设计方案效果图(一)

图3.4花草顶棚设计方案效果图(二)

计算玻璃、太阳能光伏板、花草混搭的顶棚,营造费用概估为171万元人民币,如列表。除细部设计和绘制施工详图之外,施工期预估工厂制造、加工,现场基础开挖、安装等,工时为50个工作日。

表3.1工程费用表

四、结论

绿色建筑和智能建筑的桁架构造,除了遮阳蔽雨的功能外,太阳能光伏板产生室内冷暖气的供电量。利用自然能源最大限度的减少能源的消耗以及对环境的污染。适度的玻璃天窗,提供整体空间良好的日照,室内开放、自然氛围的环境。另一方面,棚顶避免玻璃和太阳能光伏板的生硬表现,可以用花草的布置,突显自然生态的小园林。覆盖的40m 宽、45m 长之下的原有建筑和空地可以逐步进行改造和利用,解决教学用地和教学氛围的不足。改善环境的同时增加师生的活动范围和师生的交流机会,大大提高了学生的学习时间。

因此,本研究以莆田学院工艺美术学院所属的工艺美术实训中心为实例来探讨,提出改造方案为一现代造型的遮阳蔽雨桁架构造,四面开放的空间,顶棚为玻璃、光伏板或者花草。解决室内温度不佳和教学环境的不足的功能性问题之外,也满足营造绿色建筑和智能建筑的新趋势。同时,提供师生教学和研究绿色建筑和智能建筑的体验环境。

五、参考文献

1.吴良镛,关于建筑学未来的几点思考(上),建筑学报,1997。

2.西安建筑科技大学绿色建筑研究中心,绿色建筑,北京中国计划出版社,

1999年6月。

3.江亿,北京奥运建设与绿色奥运评估体系,2004年国际可持续建筑中国区会议论文集,2004。

4.朱颖心,建筑环境学,北京中国建筑工业出版社,2005。

5.李百战,绿色建筑概论,北京化学工业出版社,2007年。

6.林宪德,绿色建筑,北京中国建筑工业出版社,2007年。项次

名称

数量单位单价价格说明(人民币)1混凝土独立基础10座2,00020,0001m x 1m x 2m 2热浸锌钢柱和基

10支5,00050,0008m,Φ16“3空间钢管桁架1,800M26001,080,00040m x 45m 4强化玻璃和扣件600M215090,0009mm 5太阳能光伏板50千瓦9,000450,000电能和蓄电6花草小园林1式20,00020,000

12cm 厚钢筋混凝土板总价(人民币)

1,710,000

六、、附图

图6.1莆田学院工艺美术学院:工艺美术实训中心

图6.2工艺美术实训中心:建筑现况

图6.3太阳能光伏板

图6.4绿色建筑应用实例

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