可持续设计的相关理论

1.可持续设计的相关理论为了研究本文街区的可持续设计的原则，本人研究了以下几个理论，通过对以下几个理论的分析和总结，结合城市商务街区的设计特点，得出适合城市商务街区的可持续设计的原则。

以下是对几个理论的研究和总结。

1.《北京市绿色建筑评价标准指南》用地规划1 用地选址应当符合北京市限制建设区规划等生态限制性规划的相关要求，或完成生态联谊性评价工作。

2.应根据地区安全性情况进行工程地质、水文地质、地震灾害、地质灾害条件评估。

2.《太阳辐射、风、自然光-建筑设计策略》生态设计理论1 强调地域性生态设计所强调的地域性包括本土文化和环境这两方面。

所包括的历史文脉、本土建筑或地域建筑是生态设计所极力推崇的。

生态设计中的环境是指当地的自然地理、气候和当地的地形和地貌。

2.重视自然的特性利用自然资源是生态设计的最重要的手段之一。

正确的设计建筑的方位，科学的利用太阳能，不仅直接的影响到业主的暖通费用，更重要的是在减少建筑使用能源的同时，很大程度的降低建筑活动对环境的影响程度。

1）太阳与场地设计勒·柯布西耶说“现代建筑的任务就是必须关心建筑与太阳的关系。

”太阳的高度角随着季节的变化而变化，但是不是每一位建筑师都将它正确的考虑到建筑设计当中。

在现代以倡导可持续街区设计为主的前提的理论下，是十分重要的。

太阳与建筑的关系决定着机械工程师对所计算的机械建筑容量的大小。

如果建筑师在设计的初期科学的利用了太阳能，那么暖通工程师设计的合理的机械系统，在整个建筑的生命周期中所节约的能源是巨大的。

2）建筑方位建筑方位的设计合理与否，直接关系到太阳能利用的多少。

所谓的方位指的是一个建筑的位置与方向。

方位是决定一个建筑接受太阳能多少的主要的因素。

随着一年四季的变化，太阳的方位角和高度角也在变化。

3 有效的使用能源，降低污染与废物建筑给环境造成污染的最大原因是使用化石的燃料作为能源。

生态设计强调最大限度的尊重建筑的地域性、自然特性和有效使用可再生能源，减少燃烧化石燃料而造成的环境危害。

生态设计强调的可再生能源意味着不给环境带来污染、不给地球气候变化带来危害的能源。

一般包括：太阳能，风能等。

1）太阳能2）太阳能的利用一般有两种。

一是不借助任何机械装置直接利用太阳能，也成为被动式利用。

这种方式通常是通过正确的设计建筑的方位，利用建筑的挑檐、遮阳系统等来达到直接利用太阳能的效果。

二是通过利用机械装置，将太阳能以热能的方式转换为直流电源，可以提供建筑的室内照明、热水系统的电力提供源等。

这种形式的太阳能利用叫做主动式太阳能利用，以太阳能光伏发电为典型代表。

2）风能风能通常是将风的能量转化成有用的能量。

例如，风力涡轮机能产生电能，风车能产生机械动能，风桨能抽水获排水，或推动船只航行。

风能也是干净而可再生的自然资源之一。

4.通过使用再利用和可回收材料，达到最少的使用资源和提高人类生存环境质量的目的。

传统的建筑材料的选择通常以材料的特性、美观和价值为主导，以生态设计为主题的建筑材料，强调的是其有机和自然的特性，是以有益于自然环境和人类身体健康为先导，强调的是最少的影响自然环境和使用者的健康。

通常有以下几个特点：损耗能量较低，来源于自然或可再生资源，很容易被再利用。

案例市镇中心波托拉谷镇镇中心地点：波托拉谷，加利福尼亚州建筑类型：公园，公共服务，图书馆建筑面积：1850m2项目范围：建筑群项目总投资：15000000美元建成时间：2008年10月被美国建筑师协会评为2009年十大绿色建筑之一的波托拉谷镇中心是在一个公立学校剩余的场地上发展起来的，包括一个图书馆、社区中心和市政厅。

图书馆包含阅览室。

3.《建筑师实践手册——hok可持续设计指南》1 发展柔性设计，提高建筑物寿命考虑到将来的需要和设计的灵活性，可以使用标准规划和适于HV AC系统，动力和通信的灵活的基础设施，采用易于扩展的设计。

2用天然策略保护并且回收水资源设计场地应该限制对现有植物的破坏，并且使用天然暴雨处理系统，例如生物保持、生物湿地、透水块石路面和用植草屋顶净化径流并且促进地下水回注。

3 在保证热舒适性的同时改善能源效率改善建筑外围护并且发展无源的太阳能策略以提高舒适性别且首先减少能源需求，然后优化HV AC系统的能源效率。

用能源分析来改善设计、利用完整体系的建筑物试运行以保证系统按所设计的运行。

用高效的电器照明和智能控制调整自然采光。

4 减少与能源应用有关的环境影响研究减少对矿物燃料的依赖及应用更纯净的能源的可能性。

考虑使用废热发电、燃料电池、光电电源、太阳能热水和其他可更新能源，寻找机会应用绿色能源。

在评价建筑物体系的选择时，考虑全部能源的使用。

5 节约用水并且考虑水额再利用系统使用低流量的卫生管道设备及节水器械和HV AC设备来节约用水。

考虑雨水的收集、非饮用废水的再利用和适于进行天然废水处理的人造湿地。

6 使用更利于改善环境的建筑材料。

评价建筑使用的建材在其整个生命周期内的环境影响，资源效率和性能。

从当地、可更新、可持续获得的资源中寻找无毒的材料，将在生产、安装和维护中产生的废物和污染降低到最小。

使用经过独立鉴定的可持续管理的木产品。

7 使用适宜的植物材料。

为了在降低了维护和灌溉的情况下能继续生存，应使用适应当地气候、土质和水质适应性的植物。

最大限度的使用本地物种。

寻找机会提供野生动物栖息地、恢复退化的场地。

8 建设、拆除和居住期间的再循环计划在每层的使用位置提供在循环材料的收集箱.。

实例澳大利亚体育场使用创新的、生态的建筑策略，减少了30%以上的能源使用和50%以上的饮用水的使用，并且改善了废水再循环。

这些策略需要一些附加的原始成本的投资，尽管如此，这项工程的回报将在几年之内产生显著的经济效益。

研究三角园的美国环保署园区：成本有效的节能措施预计每年会节约100万美元以上。

仅仅照明设计每年就大约能节约20万美元。

不到一年即可收回投资。

减少使用化学药品并且每年节约超过400万GAL水的节水冷却塔投资回报期不到两年。

4.《建筑设计与城市设计中的气候因素》夏热冬冷地区的城市布局在夏季，尽可能的利用南风来进行城市通风在冬季，尽可能的阻隔北风，并且减小城市建筑间的风速。

在夏季，尽可能的增加步行道的遮阳，同时在冬季尽可能增加步行道照射。

通过对城市形态的一系列控制措施，可以达到上述目标。

建筑密度和对建筑类型的混合，为了利用冬天和夏天，两季的不同风向的季风，设计者通过搭配不同类型建筑，以达到在冬季尽可能阻隔北风，在夏季尽可能不影响南风流动的目标。

街道布局为了利用冬夏两季不同的风向的季风，合理设计街道布局是必要的。

最优的街道布局可以使夏季南风流入城市中心，同时能够在冬季阻隔南风的侵袭。

通过两个例子来介绍这种优化的街道布局，一个是针对美国东部地区，一个是针对中国的东部。

在美国的东部地区，冬季盛行北风和西北风，夏季盛行南风和西南风。

因此，东西走向及东北-西南走向的街道布局能够在夏季使街道层面的风速较大，同时尽可能的减小冬季的风速。

在夏季，由于和风向程45度左右，街道空间及沿街建筑都能获得很好的通风。

而在冬季，北风和西北风与街道走向垂直，冬季风便被有效的阻隔在了街道之外。

在中国东部，夏季盛行东南风，冬季盛行西风。

此条件下，东西走向的街道可以与冬季风向垂直，并且与夏季成45度角。

这样的街道走向将在冬季有效的削弱寒风的影响，同时在夏季增强街道空间和沿街建筑的自然通风。

巧合的是，在上述两个例子中，出与对季风气候的选择街道朝向，如果从沿街建筑在冬季获得的自然光照射的角度来衡量，这种选择也是很合适的。

然而，处于街道两侧的人行道的行人却并不能在冬季获得足够的日光。

因此，就街道自身的环境质量而言，冬季防风和增加日照两个目标之间存在到一定的矛盾。

就该气候区一整年的情况而言，包括冬季和夏季，以上推荐的城市主干道的走向就是最佳的选择了。

当然，任何城市街道系统都会有与主干道垂直的支路。

在推荐的城市街道走向的方案中，这些支路相对的通风条件就不太尽如人意。

然而，从城市地区总体的通风条件来看，城市主干路的通风条件比城市支路重要的多。

5.《可持续性计量方法》可持续的城市和社区的五个领域的特征真正可持续的城市是充满创造力的城市。

在可持续性的五个领域内，这些城市肯定有许多鲜明的特征。

在环境领域内，人们居住的地区要确保在充足、干净的空气、水和卫生设施，这是至关重要的。

还需要便捷的通往绿地和娱乐场所，各种环境以及当地的不可再生资源都要有良好的保护措施，产品和服务设施齐全，远离污染和温室气体，同时自然栖息的动植物也应能得到保护。

在社会文化领域内，我们必须尊重文化、精神、种族多样性的氛围，社会能够提供安全和人们负担得起的住房，向所有公民开放的医疗，特殊的教育项目，和能够适应终身创造性努力的设施。

社会文化的可持续性的指标必须旨在为人们的成长和发展提供最大限度的机会，这无关乎现有的经济条件情况。

在科技领域内，适当的、人们客服的那得起的科技手段必须得到应用；无碳排放的高校能源系统，方便、高效的公共交通，可持续的、运转良好的建筑和基础设施，无所不在的通信系统。

先进科学技术的运用必须不能对自然资源产生任何影响或破坏。

在经济领域内，必须存在活跃的本地独资企业，他们兼有本地的自销和出口的经营目标，能够提供有意义的、待遇优厚的就业条件。

经济与其他四个领域必须有平衡、决定性的联系。

公共政策领域内，发展、运营和维持一个有创造力城市的规章制度，必须在开放、透明、多方参与的环境下设计和执行，以维持所有五个领域之间的平衡、协调有效。

进一步讲，在未来的城市中，上述这些领域应是城镇管理、城市设计和规划、城市扩张管理及区域和城市可持续发展等过程的基本组织原则。

所有领域和其中包含的信息，是相互依赖、相互作用和相互影响的。

在任何发展或经营计划中，如果能够对这些相互影响的关系进行系统分析，并针对可持续性评价指标进行量化测量，那么肯定会降低这些项目计划进行中潜在的无法预期的问题和结果的发生。

如何利用可持续发展评价指标体系和ECOSTEP工具为了定义和创建一个系统的可持续设计量法，我们首先需要开发一种适当的评价手段。

在2004年针对内部拉斯加州当地的平原河流城市交织地区的发展管理问题的分析研究过程中，乔斯林研究中心开始开发并使用ECOSTEP工具，他能够明确的测量或预测出各种生活居住质量和环境质量因素的改善或恶化趋势。

ECOSTEP是一种有效的直观的工具，以环形图表的表现形式，将圆形自内向外分为三个时间段，短期、中期、长期，各种各样影响可持续性的指标因素分阶段标记在圆环形图表的不同方向上，每个时间段又细分为10个子阶段，每个环节单元可以由使用者自行定义。

通过次此种方式，ECOstep能够形象的表达所有变化着的方面之间的周期性。