建筑环境科学

1、建筑环境科学概论,第八章课后作业 1.总结与建筑材料相关的国家设计规范条款。 2.收集并分析5-8个通过设计手段利用建筑材料资源的建筑实例。 3.寻找建筑材料资源利用不佳的建筑实例，并从设计角度提出改进意见和建议。,民用建筑绿色设计规范 JGJ/T229-2010,Part 1 国家设计规范条款,7.2 节材 7.2.1 在满足使用功能和性能的前提下，应控制建筑规模与空间体量，并应符合下列要求： （1）建筑体量宜紧凑集中 （2）宜采用较低的建筑层高 7.2.3 在保证安全性与耐久性的情况下，应通过优化结构设计降低材料的用量， 并应符合下列要求： （1）根据受理特点选择材料用量少的结构体系，宜采

2、用节材节能一体化、绿色性能较好的新型建筑结构体系; （2）在高层和打卡度结构中，合理采用钢结构、钢与混凝土混合结构及组合构件; （3）对于由变形控制的钢结构，应首先调整并优化钢结构布置和构件截面，增加钢结构刚度；对于有强度控制的钢结构，应优先选用高强钢材。,Part 1 国家设计规范条款,7.3 选材 7.3.1 在满足功能要求的情况下，材料的选择宜符合下列要求： （1）宜选用可再循环材料、可再利用材料 （2）宜选用以废弃物为原料生产的建筑材料 （3）宜选用应充分利用建筑施工、既有建筑拆除和场地清理时产生的尚可继续利用的材料 （4）宜选用速生的材料及其制品；采用木结构时，宜选用速生木材制作的高

3、强度复合材料； （5）宜选用本地的建筑材料。 7.3.2 材料选择时应评估其资源的消耗量，选择资源消耗少的建筑材料和产品，并符合一下规定： （1）宜选用生产耗能低的建筑材料； （2）宜选用施工、拆除和处理过程中能耗低的建筑材料。,7.3 选材 7.3.4 材料选择是应评估其对环境的影响、采用生产、施工、使用拆除工程中对环境污染程度低的建筑材料。 7.3.5 设计一选用功能性建筑材料，并应符合下列要求： （1）宜选用减少建筑能耗和改善室内热环境的建筑材料 （2）宜选用防潮、防霉的建筑材料 （3）宜选用具有自洁功能的建筑材料 （4）宜选用具有保健功能和改善室内空气质量的建筑材料。 7.3.6 设计

4、宜选用耐久性优良的建筑材料 7.3.7 设计宜选用轻质混凝土、木结构、轻钢以及金属幕墙等轻量化建材。,绿色建筑评价标准 GB/T503782014,Part 1 国家设计规范条款,4.4 节材与材料资源利用 4.4.1 建筑材料中有害物质含量符合现行国家标准GB 18580GB 18588和建筑材料放射性核素限量GB 6566的要求。 4.4.2 建筑造型要素简约，无大量装饰性构件。 4.4.3 施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总重量的70以上。 4.4.4 现浇混凝土采用预拌混凝土。 4.4.5 建筑结构材料合理采用高性能混凝土、高强度钢。 4.4.6 将建筑施工、旧建筑拆

5、除和场地清理时产生的固体废弃物分类处理，并将其中可再利用材料、可再循环材料回收和再利用。 4.4.7 在建筑设计选材时考虑使用材料的可再循环使用性能。在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10以上。 4.4.8 土建与装修工程一体化设计施工，不破坏和拆除已有的建筑构件及设施。 4.4.9 在保证性能的前提下，使用以废弃物为原料生产的建筑材料，其用量占同类建筑材料的比例不低于30。 4.4.10 采用资源消耗和环境影响小的建筑结构体系。 4.4.11 可再利用建筑材料的使用率大于5。,Part 1 国家设计规范条款,5.4 节材与材料资源利用 控 制 项 5.

6、4.1 建筑材料中有害物质含量符合现行国家标准GB 18580GB 18588和建筑材料放射性核素限量GB 6566的要求。 5.4.2 建筑造型要素简约，无大量装饰性构件。 一 般 项 5.4.3 施工现场500km以内生产的建筑材料重量占建筑材料总 重量的60以上。 5.4.4 现浇混凝土采用预拌混凝土。 5.4.5 建筑结构材料合理采用高性能混凝土、高强度钢。 5.4.6 将建筑施工、旧建筑拆除和场地清理时产生的固体废弃物分类处理并将其中可再利用材料、可再循环材料回收和再利用。 5.4.7 在建筑设计选材时考虑材料的可循环使用性能。在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所

7、用建筑材料总重量的10以上。 5.4.8 土建与装修工程一体化设计施工，不破坏和拆除已有的建筑构件及设施，避免重复装修。 5.4.9 办公、商场类建筑室内采用灵活隔断，减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生。 5.4.10 在保证性能的前提下，使用以废弃物为原料生产的建筑材料，其用量占同类建筑材料的比例不低于30。 优 选 项 5.4.11 采用资源消耗和环境影响小的建筑结构体系。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,2000年汉诺威世博会日本馆 该馆由青年设计师Shigeru Ban设计，占地约3600平方米，全部用再生纸管和纸板材料建造，夜晚望去，就像一个横卧在战区的巨大的波浪形黄色灯笼

8、。其屋顶是一个40米长，12.5厘米厚的纸质曲面构造，屋顶由纤维及纸质膜结构建成。博览会期间，馆内举办与环保主题相关的展览，如减少二氧化碳气体的排放等内容。,资料来源1,纸质材料有很强的韧性。并且，复合硬度刚好能够保证支承这种临时的结构体系。其可回收性也刚好符合“绿色环保理念”。 纸质材料是很良好的临时材料，符合展馆本身临时性的特征，也尊重设计理念中的“绿色、环保”理念。材料本身的特性决定了场馆在建造过程、拆除过程中高效性。临时展馆的拆除没有带来废旧钢筋、木材、砖材等建筑垃圾污染。“临时”与“纸质”完美的搭配与表现。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源1,新西兰纸板大教堂 由坂

9、茂设计的纸板大教堂正式向公众开放。毁灭性的地震灾害摧毁了新西兰基督城镇。作为一个临时教堂，这个纸板大教堂代替了拥有悠久历史的圣公会大教堂，这个纸板大教堂预计可以维持五十年，直到这里有一个更永久的教堂出现为止。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,纸板教堂的架构简单，它采用的是A型结构，再加上98个同样大小的纸板管，构成了最安全的抗震建筑。除了整体结构的完整性和抗震性，每个纸板管都涂上了防水材料聚氨酯和阻燃剂，以此来增强建筑的安全性能。8月11日将迎来该教堂的第一个服务日，这里阳光充足，环境优美，可以容纳700人进行礼拜。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材

10、料资源的建筑实例,作品名称：毛寺生态实验小学 设计师：吴恩融 穆 钧 地 址：甘肃省庆阳市毛寺村 建筑面积：938平方米 建筑造价：48.3万元 设计时间：2003年2007年 人，生从母体，去从泥土。建筑亦然，那些源于土地的建筑，必然是最适合当地环境，也最容易回归自然。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源2,通过对当地所有的常规和自然材料、传统建造技术和生态设计系统的筛选与优化，设计师发现，最基本的建造技术以生土和其他自然材料为基础的建筑蓄热体与绝热体的使用，是提升建筑热特性、减少能耗和环境污染最为经济和有效的措施，因此，应被充分地运用在学校教室的设计之中。,除少量的钢构架、

11、玻璃、聚苯乙烯保温板材料外，绝大部分建筑材料都是就地取材的自然元素，如土坯、茅草、芦苇等。并且，由于这些材料所具有的可再生性，所有的边角废料均可通过简易处理，立即投入再利用。例如，土坯是由地基挖掘出来的黄土压制而成，而土坯的碎块废料又可混合到麦草泥中作为黏接材料。再如，剩下的椽头与檩头被再利用到围墙和校园设施建造之中。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,树干公园住宅,托马斯.梅网上档案馆（ thomas mayer archive）展示了这个树干公园住宅。这是位于荷兰黑沃逊的一个原木住宅研究项目，由Piet Hein Eek事务所为荷兰音乐家H

12、ans Liberg设计完成。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源3,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,越南，河内，BB家园,越南常出现各种严重的自然灾害：暴雨、水灾、洪灾、山体滑坡、干旱每年都会有500人因此而丧生，GDP同等资产减少1.2%，灾害涉及地区的发展受到阻碍。与世界其他国家相比，越南每年的受灾程度都很大。 为数以百万的灾民提供住宅与住所就是这个BB（Blooming Bamboo，茂盛的竹子）家园项目的目标。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源3,作为每座住宅基础的竹子模块的直径为f8-f10厘米和f4-f5厘米，长度为3.3米或6.6米，

13、通过螺栓连接、捆绑、悬挂、放置等简单的方法组装在一起。一体式的建筑足够牢固，可以承受1.5米高洪水的冲击。目前，HP建筑师事务所正在对该模块进行3米高洪水冲击实验。建筑空间是多功能的，可以作为住宅、教育设施、医疗设施和社区中心使用，如果需要，还可以扩建。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源3,住宅的框架使用f8-f10厘米的竹子建成，覆盖层可以根据当地气候和地区内能获得的材料（f4-f5厘米嫩竹、竹条、纤维板、椰子叶等）选取，从而创造出乡土气息浓厚的建筑。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,来自意大利米兰的建筑/玻璃设计师组合S

14、antambrogio ( Carlo Santambrogio & Ennio Arosic)可以为您设计任何室内室外的玻璃结构。他们的设计的两个蓝色玻璃房子就像梦境一样出现在环境中。结构中的每一个部分都几乎使用的玻璃，甚至包括床架。雪中的房子藏在森林深处，有足够的私人空间，其玻璃厚度67毫米，可在冬季特别的加热。这个房子设计完整且纯粹。在这种“简单”的设计中，玻璃消除了室内外的阻隔，让人放眼苍穹。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源3,Part 2 国家设计规范条款,木材创新设计中心(WIDC) 一幢名叫“木材创新设计中心”(WIDC)的建筑，最近在加拿大不列颠哥伦比亚省的

15、乔治王子市投入使用。这幢高度为96英尺，建筑面积为, 51,000平方英尺的建筑，几乎全部用木材建成。 这幢6层的建筑，将入住北不列颠哥伦比亚大学（University of Northern British Columbia）的木材工程研究单位及其他单位，并且将作这这个地区的木材建筑展览馆。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源4,1、这幢建筑表面是烧焦的雪松木材，有防火的作用。 2、在整个建筑内部都看得到木材的梁和柱。 3、这幢建筑的窗框使用了名为“单板层积材”（laminated veneer lumber.）的一种工程木材产品。 4、这幢建筑的主要支撑系统也是由木材构成。

16、核心支持系统由“交叉层接木板” （cross-laminated timber panels.）构成。 “木材创新设计中心”是建造在混凝土木筏板上，没有混凝土平台。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,中国美院象山校区 中国美院象山校区位于转塘镇，周围是青山绿水。新建一期工程建筑面积6.4万平方米，设有视觉艺术学院、传媒动画学院和基础教育中心三个教学单位。校区总体规划十分注重校园整体环境的意境营造和生态环境保护，借鉴中、西方大学校园的发展模式，创造一个功能分区合理，融建筑、空间、园林绿化、自然环境于一体的校园总体布局，真正建成符合教育旅游要求的园

17、林式、开放式的校园环境。总体布置从地势和环境特点出发，遵循简洁、高效的原则，分区明确，充分考虑未来发展的可变性、整体性。,资料来源4,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,屋顶不是像一般建筑一样用防水卷材防水。而是采用一种环保的中空混凝土现浇厚板屋顶。,栏杆采用的是复古环保材料-竹子，既环保又降低了造价，也增加了建筑整体了品味与风格。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,大量采用回收的旧砖瓦，形成一种有效隔热的厚墙体系，少了混凝土的炙热，在这炎热的夏天减少了空调的使用，又充分应证了环保的理念。,路面、围墙都是采用青砖铺设。整个设计从细节上应证整校区的设计风格与环保的理念.,Part

18、2 利用建筑材料资源的建筑实例,千禧教堂 梵蒂冈在这座教堂里庆祝了基督教的第2000个纪念日。与罗马郊区死板的住宅区形成微弱的对比，2003年开放的大赦年教堂以3个像风帆一样的由12吨重的混凝土块构成的墙面而自豪。以亮白色建筑而闻名的美国建筑师理查德迈耶采用意大利水泥公司提供的特殊混凝土，来确保教堂不会褪色。这种混凝土不仅能自洁，还能吸收污染物。,资料来源4,高黎贡手工造纸博物馆,高黎贡手工造纸博物馆的工作开始于2008年4月，这是一个有益于当地传统资源保护以及促进社区发展的建筑项目。项目坐落在腾冲附近高黎贡山下的一个村庄边上，村子有手工造纸的悠久历史传统，其生产的纸原料为当地的构树皮，纸质淳

19、厚、富有韧性和质感，当地称为新庄古纸。然而这种纸现实的应用仅限于茶叶包装和冥纸。这个社区发展项目的目的就是通过引入外部投资与本地村民合作，对手工造纸的工艺进行改进以提升纸的质量，同时设计研发纸的产品，扩大手工纸的用途和影响，并藉此延续这一传统技艺和文化。而建设博物馆则是一个窗口，起到展示造纸的历史文化、工艺及产品，以及接待访客、文化交流等作用。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,资料来源3,高黎贡手工造纸博物馆,设计思考开始于对当地气候、建筑资源、建造传统的考察与理解，建筑师希望建筑从建造角度是与“当地”的一种深入的结合，因为建造而不是形式才是建筑的地域性最本质的出发点。建筑最终采用当

20、地传统的木结构体系做法，及木、竹、火山石等当地常用材料，并完全由当地工匠来营建，都是基于这一思想。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,乡土环境中的建造方式具有前工业时代的手工特征，缺乏现代工艺的处理，使得杉木、竹、火山石及手工纸这些建筑中采用的当地材料，似乎都不那么精致和结实，它们会随着日晒雨淋褪色、干裂、长青苔、变黄，然而正是这种变化赋予建筑一种时间感，使其融入环境当中。这些自然材料看似缺陷的地方也正是它的美德所在本质得以呈现。这也如手工纸，看似粗糙，但其质感肌理告诉你造纸的原料、方式等线索，当其变得精致光滑，这些品质也就随之丧失。正是基于此，建筑并不追求基于机器制造的光鲜精致和无可

21、挑剔，而是更注重“还原”和“呈现”的价值，建筑在细节上试图体现真实的建构逻辑：例如在屋檐下梁的位置暴露梁和柱，以及外墙底部的柱础和镂空条石方角，都在提示梁柱而非墙体承重的事实。建筑细节在此使建筑具有体现本体特征的文献价值。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,习惯于传统营造方式的本地工匠不大会看图纸，因此设计与工匠之间的交流主要通过模型和现场的交流。没有施工图，纸面（设计）和现场（建造）的距离被拉近，且融汇成了一个开放的过程，许多构造做法是过程中与工匠讨论和实验确定的，而非预先设定。最终的做法对工匠们来说是用熟悉的方法做出不同于以往的结果。这岂非也是对传统木构做法的保护发展？传统不是僵化

22、的，就是要不断更新才具有持久的生命力。,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,鸟巢旅店 由瑞典设计师Inrednin Gsgruppen创作，其灵感来自北京国家体育场鸟巢。鸟巢旅店靠几棵枝干不算粗壮的树木支撑起来，外部布满了长短不一的树枝。旅店整体占地面积为18平方米，内部只有一张双人床和两张上下排布的单人床，看起来像是专门给一家四口人设计的。每张床附近都有几个小窗口，透过小窗口就能看到窗外的景色，单人床边还各附有一盏台灯供看书之用。除此之外，鸟巢旅店内还有一张小巧的桌子和一个卫生间。旅店的两间卧室靠推拉门隔开。离店前旅客需要打开安在地板的门，放下

23、伸缩梯，顺着梯子往下爬就好了。,资料来源4,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,被拯救的环体 “被拯救的环体”（Salvaged ring）是位于越南芽庄乡村公路旁的一个咖啡屋。业主是当地的一个木匠，多年的工作积累了大量的边角料。他希望为这些废材赋予新的生命，以免被白白丢弃遗忘。在这个想法的支撑下该项目应运而生。 咖啡屋给人的第一眼印象便是从公路向下延伸到河岸的不寻常弧状茅草屋顶。屋顶将两种不同的高度巧妙地合为一体，柔化了下方的制成结构。一条具有异国情调的小道将客人从室外引进由环形屋顶勾勒出的内部庭院。,资料来源4,Part 2 利用建筑材料资源的建筑实例,不同尺寸和形状的废材经过重新加工调整以满足新功能的需求。小尺寸材料被用来制成入口处的百叶窗，这不仅能够阻挡来自公路的热量和噪音，还是一种装饰性图案，将人们的思想拉回多年前存在的古老木门。咖啡屋的主要结构利用大尺寸木材采用传统榫卯技术构造而成。简单来说就是通