礦山綠色建筑的設(shè)計方法探討

1、礦山綠色建筑的設(shè)計方法探討摘要：近年來，我國建筑能源呈上升趨勢，能源開采行為成為了主要的建筑話題。然而，因為礦山的工業(yè)區(qū)與住宅區(qū)都遠離了城市中心，沒有得到良好的礦區(qū)管理方案、驗收方案和后期管理方案，導(dǎo)致礦區(qū)的生活水平嚴(yán)重下降，資源與生態(tài)遭到破壞。迅速制定和實施一套礦山綠色建筑的設(shè)計方法是現(xiàn)今礦山地區(qū)的迫切需要。關(guān)鍵詞：能源，綠色建筑，南丹大廠礦區(qū)綠色建筑設(shè)計能針對礦區(qū)的獨特地形和情況提供良好的改善方案，有著不可低估的潛在力量，為世界各國所推崇。就我國礦區(qū)情形，以南丹大廠礦區(qū)為例，展開對礦區(qū)綠色建筑設(shè)計的論述。 一、礦山綠色建筑的有關(guān)概況 綠色建筑是一個新興與新型的設(shè)計概念，要從實際當(dāng)中利用好，

2、必須深層了解綠色建筑設(shè)計的概念和設(shè)計原則。 礦山綠色建筑的定義 綠色建筑是指資源和能源有效利用.保護環(huán)境.親和自然.舒適.健康.安全的建筑，即“資源有效利用”的建筑。礦山綠色建筑是在以人為本的基礎(chǔ)上，利用礦區(qū)自然條件和人工手段來創(chuàng)造一個有利于人們舒適.健康的生活環(huán)境，同時又要控制礦區(qū)自然資源的使用，實現(xiàn)向自然索取與得到自然回報之間的平衡。它所代表的是多功能.環(huán)境好.科技含量高而又可持續(xù)發(fā)展的建筑，把礦區(qū)居住.生產(chǎn)建筑共融于地域的自然生態(tài)平衡系統(tǒng)中，與自然共同自由健康地生長。具有節(jié)地.節(jié)水.節(jié)能和改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，減少礦區(qū)環(huán)境污染，延長礦區(qū)建筑物壽命等優(yōu)點，并具有無廢無污.高效和諧.開放式和閉合

3、性良好循環(huán)的特征。 礦山綠色建筑的設(shè)計原則 基于礦山綠色建筑的新型性，我們要先知道它的五項原則。 1.以人為本原則。礦山綠色建筑首先要關(guān)注的是以人為本，為礦山工作者和居住者提供舒適健康.安全便利的工作和居住場所，在使用功能上滿足礦山人們的要求。有別于傳統(tǒng)的礦山建筑體系，礦山綠色建筑關(guān)注的不僅僅是建筑自身，更主要的是加強資源節(jié)約與綜合利用，保護自然資源，體現(xiàn)“生態(tài)化”，因地制宜，充分利用自然采光.自然通風(fēng).被動式集熱和制冷，從而減少因采光.通風(fēng).供暖.空調(diào)所導(dǎo)致的能耗和污染。 2.整體設(shè)計原則。礦山綠色建筑設(shè)計必須綜合考慮氣候.文化.經(jīng)濟等諸多因素，切勿盲目照搬所謂的先進綠化技術(shù)，不能僅僅著眼于

4、一個局部而不顧整體。如在經(jīng)濟拮據(jù)的情況下，將有限的保溫材料安置在關(guān)鍵部位，而不是均勻分布，會起到事半功倍的效果。建筑應(yīng)作為一個開放體系與其環(huán)境構(gòu)成一個有機系統(tǒng)，設(shè)計還要追求最佳環(huán)境效益，要體現(xiàn)對自然環(huán)境和社會生態(tài)環(huán)境的關(guān)心和尊重，要保持當(dāng)?shù)匚拿}.歷史人文景觀，重視對地形.地勢的利用，加強綠化，減少環(huán)境污染。 3.生態(tài)化原則。要適度開發(fā)土地資源，合理規(guī)劃項目用地，以提高土地使用效率；采用科學(xué)的礦山建筑體系，以提高建筑的有效使用面積和耐久年限，對建筑廢棄物進行無害處理，減少污染物的排放；建筑室外使用透水性鋪裝，以保持地下水資源平衡，對自然材料的使用不得破壞其自然再生系統(tǒng)，運用環(huán)境親和材料。盡量使用

5、可重復(fù)利用材料.可循環(huán)利用材料和再生材料，多使用地域的自然建材及當(dāng)?shù)亟ㄖa(chǎn)品，在施工過程中做到無污染化。 4.簡單高效發(fā)展的原則。礦山綠色建筑應(yīng)體現(xiàn)對能源的節(jié)省，盡可能利用可再生能源，如太陽能.風(fēng)能等。加大智能化設(shè)計，廣泛利用電子通訊和信息技術(shù)，要有預(yù)見性地研究建筑與社會發(fā)展的互動關(guān)系，做到近期規(guī)劃與長期規(guī)劃的結(jié)合，為擴建和建造留有余地。 5.健康舒適的原則。礦山綠色建筑應(yīng)保證建筑的舒適性，體現(xiàn)對用戶的關(guān)心，增強用戶與自然環(huán)境的溝通，讓人們在健康.舒適.充滿活力的建筑中生活和工作。 二、礦山綠色建筑的設(shè)計方法 新型的礦山綠色建筑設(shè)計充分利用了自然和人類社會的有限資源，把兩者有機結(jié)合在一起，從而

6、形成了強大有效的礦山建筑風(fēng)貌。 太陽能的充分采用 太陽能其優(yōu)點是豐富.潔凈.安全和廉價，是綠色能源中最重要的能源，是取之不盡.用之不竭.廣泛存在的天然能源。我國的太陽能資源十分豐富，年日照時數(shù)為2500h的地區(qū)占國土面積的2/3以上，有的地區(qū)高達3000h，這為我國開發(fā)利用太陽能提供了良好的條件。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，太陽能利用的范圍將會更廣，能量轉(zhuǎn)換效率將會更高。目前，住宅區(qū)中太陽能的利用主要在三個方面：太陽能熱水器.太陽能空調(diào)和太陽能電池。 水資源的合理利用 中國水資源是有限的。水資源的利用，包括建筑內(nèi)的供水.排水.衛(wèi)浴用水.建筑物外的景觀用水.綠化用水等，是給排水設(shè)計的一個要點。居民對水的

7、消費主要是飲和用，其中飲食用水量約占總消費量的5，其余95用于洗滌.排污等。節(jié)水的關(guān)鍵措施還是“開源節(jié)流”，節(jié)水設(shè)計應(yīng)重點考慮水資源的循環(huán)利用，設(shè)置污水處理設(shè)備，經(jīng)物理方式處理后的中水即可用于花木庭園澆灌及土壤滲透等方面。并采取節(jié)水型器具等措施，降低用水量，同時加強屋頂雨水的收集和再利用。地面雨水可結(jié)合實際情況進行收集或通過采用可滲透的路面材料使雨水能深入地層，保持水體循環(huán)。另外，在建筑采暖中熱水的循環(huán)利用，能為建筑節(jié)省很多能耗。 三、建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計 建筑物細高比越大.熱損耗/熱吸收也就越大。以立方體建筑物為例，最經(jīng)濟的比例是1：4（高：寬）。在體積相同的情況下，分散的結(jié)構(gòu)布局模式要比集中的

8、結(jié)構(gòu)布局的建筑熱耗大，從節(jié)能的角度宜首選高層和中高層建筑。具體設(shè)計時減少建筑外墻面積.控制層高。建筑層高固定時，對于確定的建筑面積，都有與之相適宜的最佳節(jié)能樓層數(shù)。同時，減少體型凹凸變化，采用規(guī)則平面形式。仔細劃分建筑內(nèi)的使用功能區(qū)，使不需要窗戶的功能區(qū)域盡量安排在建筑物的北面，使具有相似使用功能的功能區(qū)域盡量位于同一區(qū)域，以利于建筑物通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計及節(jié)能。另外，盡量利用風(fēng)壓和熱壓，在室內(nèi)組織自然通風(fēng)，既減少了對空調(diào)設(shè)備的依賴又能防潮.除濕.換氣.改善空氣質(zhì)量。 四、節(jié)能材料的選用 采用節(jié)能建筑材料不僅能使圍護結(jié)構(gòu)改善居室熱環(huán)境，還能解決平面屋頂屋面保溫.隔熱，漏水的問題。應(yīng)選擇高效經(jīng)濟

9、的建筑材料，要盡量減少使用不可再生能源和在生產(chǎn)或使用過程中產(chǎn)生污染的材料，積極開發(fā)可再生的新能源，如太陽能.風(fēng)能.水能等無污染能源。盡可能利用可降解.可再生材料，引進新型建材生產(chǎn)技術(shù).開發(fā)生產(chǎn)環(huán)保.節(jié)能型建筑材料。就住宅建設(shè)而言，建設(shè)部已明令淘汰一些不符合節(jié)能.計量.環(huán)保等要求的產(chǎn)品及質(zhì)量低劣的產(chǎn)品，以保證住宅產(chǎn)業(yè)向資源節(jié)約型方向發(fā)展，如實心粘土磚.空腹鋼窗.原木門窗.鍍鋅管.鑄鐵水龍頭。 五、智能設(shè)計的采用 智能化的發(fā)展可以促進綠色建筑在“高標(biāo)準(zhǔn).低能耗.高效能.低污染”狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展。目前，大量電子通訊和自動化技術(shù)在建筑中得以運用，出現(xiàn)了智能化大樓，可以根據(jù)溫度.濕度.風(fēng)力的情況自動調(diào)節(jié)“

10、智能殼體”的開閉和空調(diào)量，保證了大樓中智能化生產(chǎn)和腦力勞動的高生產(chǎn)率。 六、地下空間的利用與節(jié)能 地下空間由于有厚實的土層這種天然保溫材料的圍護，受地面溫度的變化影響很小，土層三米以下深處的溫度幾乎不受外界影響，因此地下空間有冬暖.夏涼的突出優(yōu)點，是一種節(jié)約制冷與采暖耗能最經(jīng)濟有效的建筑形式，地下空間的大量開發(fā)無疑對建筑節(jié)能起到很大的促進作用。 七、南丹大廠礦區(qū)的有關(guān)概況 河池南丹大廠礦區(qū)是廣西乃至中國與世界著名的有色金屬生產(chǎn)基地，其礦山地下開采歷史悠久，宋代以來就已有上千年歷史。豐富的資源開發(fā)為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展作出了巨大貢獻。但同時也留下了許多安全與環(huán)保等問題。2001年，717事故后，在自治區(qū)

11、黨委.政府領(lǐng)導(dǎo)下，河池市委.市政府對大廠礦區(qū)礦業(yè)秩序進行了徹底整頓，礦業(yè)秩序?qū)崿F(xiàn)了明顯好轉(zhuǎn)?！皟煞N資源，兩種市場，兩頭在外”的礦業(yè)發(fā)展方式為河池礦業(yè)經(jīng)濟健康平穩(wěn)輕快發(fā)展提供了保障。但無論如何，隨著礦井向深部延伸開采，會隨著開采深度的加大而帶來一系列嚴(yán)重的礦山安全問題。 南丹大廠礦區(qū)的現(xiàn)狀 大廠礦區(qū)規(guī)劃面積83平方公里，礦區(qū)人口3萬多人，區(qū)內(nèi)5家礦山企業(yè)井下作業(yè)班次人員高達3干余人。另外，礦區(qū)內(nèi)有尾礦庫29座，其中總庫窖1000萬立方米以上的三等庫有2座，總庫窖1001000萬立方米的四等庫有8座，總庫窖100萬立方米以下的五等庫有19座?？梢钥吹剑系ご髲S礦區(qū)的開礦規(guī)模是非常大的，這樣的后果不

12、僅僅是帶來經(jīng)濟上的推動。時至今天，隨著南丹礦區(qū)的發(fā)展，許多非法開礦的企業(yè)紛紛涌現(xiàn)，非法采礦也造成了南丹大廠礦區(qū)的騷亂與不和平。南丹大廠礦區(qū)目前的情況是非常嚴(yán)重的，而且大規(guī)模的開礦造成了礦區(qū)生活的污染和影響了礦區(qū)人民的生活。 礦區(qū)綠色建筑在南丹大廠礦區(qū)中的運用 南丹大廠礦區(qū)，標(biāo)高為400-700米，長軸為南北向山谷型，幾十年的老礦山，主要是錫礦。南丹大廠礦區(qū)的地理位置其實是得天獨厚的，但是因為大面積的非法采礦，導(dǎo)致了礦區(qū)生活點的分散和零散，這樣的生活情況不利于礦區(qū)的管理和開礦.采礦工程的進行?，F(xiàn)在綠色建筑設(shè)計得到了國內(nèi)外的推廣，針對南丹大廠礦區(qū)的情況，經(jīng)過專業(yè)人員和調(diào)查組的研究得到，綠色建筑設(shè)計適應(yīng)在南丹大廠礦區(qū)應(yīng)用。礦區(qū)居住較為分散，現(xiàn)地方部門有意想把居住點集中起來，把部分平房拆除，進行環(huán)保礦山.綠色礦山建設(shè)，保持一定的礦山記憶，再生建筑的利用。綠色建筑概念中，太陽能的充分利用.水資源的合理利用，這兩個設(shè)計方案都使用于南丹礦區(qū)。廣西南丹屬南方，南方本來就是氣候溫和的地區(qū)，而且廣西不是內(nèi)陸，水資源問題也迎刃而解。再者，綠色建筑設(shè)計中的地下空間與利用這一設(shè)計，也同樣適用于南丹大廠礦區(qū)的改造方案，礦區(qū)本來地方廣闊，充分利用好地面上下的空間，能有效減少礦區(qū)與礦區(qū)生活點之間的共存矛盾。 結(jié)