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当前绿色建筑的设计大多数是依据《绿标》设定建筑的绿色建筑认证目标后,由绿色建筑咨询顾问制定绿色建筑设计方案,指导项目设计团队完成设计。在目前这种绿色建筑设计流程中,尚存在一些问题,阻碍了绿色建筑技术与建筑的自然融合。现对几类典型问题进行分析,以便设计人员和相关咨询人员对绿色建筑设计流程有更加清晰的认识。
2.1绿色建筑设计指导滞后
一些建设者(甲方)对绿色建筑理念缺乏深入了解,等到了施工图阶段才会考虑聘请绿色建筑咨询工程师,制定绿色建筑技术方案,对设计方案的修改也只能是以“打补丁”的形式出现,不能从根本上解决技术与建筑的冲突,并且也会增加不必要的成本。例如绿色建筑对室内采光、室内外通风、综合能耗等有定量要求,如在施工图阶段才进行模拟分析,一旦发现不满足设计要求,则可能需进行较大改动,甚至返工,造成不必要的浪费[3]。同时,绿色建筑设计不仅仅是对建筑本体设计有要求,建筑与周边环境的关系也同样是绿色建筑设计的关注内容,部分关注点在项目前期策划阶段就需考虑,如场址的选择、场地生态的保护、场地内旧建筑的利用、场地内以及周边的物理环境、建筑周边的交通、与周边建筑的设施共享情况、建筑对周边环境的影响、地下空间的利用等[4-5]。但因为在项目前期无绿色建筑设计指导人员的介入,此部分因素无法进行合理优化。
2.2设计团队缺乏良好的沟通与协作
很多绿色建筑技术属于综合性技术,需要多专业以及相关的技术厂家配合设计。例如场地内非传统水源的利用,如果要设计合理的雨水收集回用系统,则需要对场地内的雨水收集量和利用量进行用水平衡分析,这就需要景观专业给排水专业提供景观用水数据,同时需要雨水设施厂家给予技术支持。但在传统的建筑设计建造流程中,景观专业以及设备厂家的介入往往已经到了施工图设计后期。这对于绿色建筑技术的合理设计造成了一定影响。
2.3设计团队对绿色建筑理念模糊,职责不明确
现在很多绿色建筑项目中,设计人员对绿色建筑设计理念理解有限,且并未意识到自己在绿色建筑设计中的职责,而是仅仅将绿色建筑咨询顾问的要求放入设计图纸中,缺乏主动设计意识。例如,在最初方案设计时,建筑师多是以建筑美学和功能作为设计目标进行设计,提交绿色建筑咨询顾问审核,如存在不满足《绿标》条文的情况,则按照绿色建筑咨询顾问的建议进行方案调整,并未在方案设计之初将自然资源、气候、地形等环境因素融入建筑设计中,更缺乏对被动技术的利用意识和对潜在适宜技术的估计。
3绿色建筑设计流程优化
针对绿色建筑设计流程中存在的问题,现从绿色建筑顾问的角度,以《绿标》为基础,对现有的建筑设计流程进行优化,使其符合绿色建筑设计特点。
3.1项目设计团队
绿色建筑设计团队人员更加复杂。在原有人员的基础上,又增加了绿色建筑咨询顾问、绿色建筑专项技术厂家等。在不同的设计阶段有不同的人员参与到设计团队中,在充分理解绿色建筑目标的基础上协调一致,确保项目目标的完整实现[6]。
3.2项目设计流程
项目设计流程包括前期策划阶段、方案设计阶段、扩初设计阶段、施工图设计阶段。设计团队的成员应在各自相应的时间参加到设计团队中,绿色建筑咨询顾问应当在最初向甲方介绍绿色建筑设计理念时,也将绿色建筑设计的工作流程向其进行介绍,协助项目负责人及时组建团队开展相应的设计工作。依据绿色建筑的设计理念和要求,建立绿色建筑设计流程,并给出各个阶段的主要参与者以及各阶段形成的绿色建筑设计成果。1)前期策划阶段组建绿色建筑设计团队—召开绿色建筑启动会,进行绿色建筑理念宣讲———绿色建筑可行性分析研讨会(2次以上):分析场地性质、地区气候资源、周边交通、服务设施等因素,探究适宜技术、增量成本。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、规划师、造价评估师、环境评估工程师。2)方案设计阶段绿色建筑方案设计方案研讨会(2次以上)—下发各专业绿色建筑方案设计要求—绿色建筑方案设计—审核设计指标(并反复优化)—完成绿色建筑设计方案—报建方案。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、模拟分析师、造价评估师。3)扩初设计阶段技术深化落实设计研讨会(2次以上)—绿色建筑扩初设计—审核设计图纸—对设计图纸进行计算机模拟:室外风环境;室内自然采光;室内自然通风;建筑综合能耗(优化设计)—完成绿色建筑扩初设计。参与人员包括:甲方、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、专项技术厂家、设备供应商、模拟分析师、造价评估师。4)施工图设计阶段绿色建筑设计深化—完成绿色建筑施工图—审核施工图,如参数有变化,则再次进行相应的算机模拟—绿色建筑施工图出图—校对,审核,会签。参与人员包括:甲方、总承建商、绿色建筑咨询顾问、建筑师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、结构设计、专项技术厂家、模拟分析师、造价评估师。5)施工及验收阶段施工图交底—绿色施工培训—施工—调试—竣工验收。参与人员包括:甲方、总承建商、分包商、绿色建筑咨询顾问、建筑师、结构设计师、给排水、暖通、电气工程师、室内设计、景观设计、监理、调试工程师、设备供应商、专项技术厂家、造价评估师。
3.3绿色建筑设计流程特点
上述绿色建筑设计流程是以《绿标》为基础,秉承“整体设计方法”的理念,对现有的设计流程进行优化,其将绿色建筑咨询顾问的工作流程与传统的建筑设计流程相融合,该设计流程的主要特点如下。
1)绿色建筑咨询顾问全程指导设计工作
在前期策划阶段,绿色建筑咨询顾问参与到项目策划中,并向项目甲方宣传绿色建筑理念和设计流程,协助甲方在前期组建设计团队,并召开绿色建筑启动会,向设计团队成员宣传绿色建筑设计理念以及绿色建筑的设计流程,介绍团队设计人员各自的职责及其介入设计的阶段,鼓励设计人员积极参与到绿色建筑方案的讨论中,增强建筑设计师对被动技术的利用意识。
2)定期的会议讨论制度保障了设计团队成员的有效沟通与协作
项目负责人应制定严格的例会制度,定期召开设计沟通会及专家研讨会,协调各专业的及时沟通。议程要合理,所有人都事先同意,建议一周一次,每次会议要决定下一周的计划。
3)借助模拟软件优化设计
每个阶段,绿色建筑咨询顾问都会借助模拟软件辅助优化设计。方案阶段,借助模拟分析软件开展各设计方案的对比分析,为团队成员检验各种想法,然后整合到一起,不断地提出意见、反馈、优化方案;扩初设计阶段,借助模拟软件检验扩初设计是否达到设计要求;施工图阶段,则借助模拟软件完成对项目最终设计结果的分析整理。
低碳绿色建设计者,必须充分认识“低碳”观念,改变传统的设计理念,培养低碳意识。要积极利用低耗能资源和自然资源,充分凸显低碳节能建筑设计理念。低碳节能建筑设计的整体应该尊重当地文化和地域特点,设计出符合当地气候、地质、地貌的不同建筑类型,并适时的开发适合本地生态环境的新能源和技术。另外设计要以满足使用者的功能需求以及居住舒适环境的追求。
1.2低碳绿色建筑设计的原则
低碳节能设计应该遵循现代开放、、端庄朴实、简洁流畅、动态亲民的建筑形象,从选址到建筑格局,从建筑朝向到风向,从建筑布局平面到外向,从建筑间距到整体界面,从单个到群体等等都都要采用自然能源,降低能耗。不仅要注重建筑空间的阳光充足,而且还要确保建筑材料的节能、环保,为绿色建筑低碳设计的应用提供有利的条件。
2绿色建筑中低碳设计的要求
2.1优化能源配置
在建筑设计中采用新技术、新能源替代传统的天气燃气、固体燃料等能源和施工技术。或者对现有的设备进行改造升级,降低排碳量,进一步减少对环境的污染和危害。例如可以充分利用风能、太阳能等可再生资源,也可以将建筑过程中的废气能源进行回收再利用,不仅降低能耗而且减少污染。
2.2节约能源消耗
在建筑围栏的设计中,尽量突出节能结构,有效地减少暖通空调等采暖设备所消耗的能源,可以选择采用综合自然通风的原理,改造传统空调系统设计原理,将夏季的主导风向充分利用。最好将确保建筑自然通风采光的利用率达到最大化,这样不仅节能而且充分的以地域环境为前提进行设计,突出了建筑的地域风格。
2.3节约资源消耗
随着建筑工程量的剧增,建筑材料的使用量越来越大,所以为了凸显低碳绿色建筑设计理念,应该从建筑材料的选用上着手,减少施工对资源的浪费,使资源得到合理的配置,而且也可以通过优化建筑结构途径减少资源浪费。除此之外建筑施工单位要严格控制材料的使用,确保材料无危害。可以定期进行检查、抽检,预防材料浪费和不合格现象。
2.4创造健康的环境
所谓的绿色低碳建筑设计,保持建筑的良好通风,空气清新,采光良好的是必备的条件。为了实现建筑环境达到标准,可以适当的减少室外环境的波动的影响,对建筑环境进行有效地控制。
2.5与整体设计相协调
在满足绿色建筑低碳涉及的同时,应该考虑设计的地域特点,将其与低碳设计充分融合,互相补充、互相促进,从而满足低碳环保的建筑设计要求。这不仅是对建筑设计文化水平的提高,也是提升建筑环境质量重要途径。
3绿色建筑中低碳设计策略
3.1建筑物采光设计
建筑采光设计作为绿色建筑低碳设计的中药内容,是设计过程中首先应该考虑的问题。建筑拥有足够的采光,才能应用太阳能减少对电能的消耗。由此在建筑设计过程中应因地制宜,合理的选择建筑朝向和门窗的位置,最大化的增加建筑采光面积,有效地延长阳光照射时间。当前已有建筑采用门窗智能化遮阳系统,降低了室内照明耗电量。具体的对策可以增加建筑物之间的间距,减少建筑物外表面冬季主导风向的方向。
3.2建筑物的体形设计
为了落实低碳建筑理念,一定要合理的设计建筑的形状和平面形式,为空气流的良好流通和减少供暖或制冷造成的能源消耗提供有效的保障。绿色建筑低碳设计是一种环保的设计理念,再设计中提倡建筑与室内一体化,所以应该采用高性能、强耐久性、低耗能的建筑体系,这样不仅降低施工成本而且减少了各项资源的消耗,对环境的污染也降到了最低。故建筑物的体型设计在绿色建筑低碳设计中具有至关重要的作用。
3.3绿色建材的选择
建筑材料的合理选择直接影响建筑施工质量,选择新型环保材料,可以降低施工中产生的污染和能耗,从而实现低炭设计理念。目前一些建筑材料对人体和环境有危害性(如人造板材会挥发甲醛),所以在建筑设计中材料最好选用成品或者使用循环再利用材料,可以控制建筑中二氧化碳的排量。此外也可以应用一些原生态或地域性材料,较少运输环节,提升施工的效率的同时降低耗损。
3.4建筑配套设计
绿色建筑低碳设计理念也可以体现在建筑配套的设计中,如雨水、污水分流系统,可以将雨水回收再利用,将污水进行处理并利用。这种建筑配套设计非常适合水资源缺乏地区,可以将雨水和处理过的污水应用到灌溉建筑区的绿化环保工作,灌溉树木花草,很大程度上节约了水资源。另外在炎热地区也可以科学合理的利用雨水,设计屋面水流域路径,增加雨水在建筑物表面的渗透性,有效降低建筑表面的热效应。
3.6建筑垃圾处理
绿色建筑低碳设计中还应该施工所产生的建筑垃圾回收再利用,不仅减少对环境的污染,而且降低了建筑施工成本。具体可以将建筑中的石块、破砖、混凝土块等固体垃圾应用于软地基的加固工程中;对于剩余的钢筋、铁管等金属材料回收到钢铁厂,进行重新加工等。
4绿色建筑低碳设计的应用
目前我国部分建筑中凸显出绿色建筑低碳设计,具体的应用主要有以下两方面:
4.1被动式采暖设计
被动式采暖是合理的设计建筑的朝向和合理的平面布局,使建筑的整体空间和地域环境特点相适应,并且选择合理的建筑材料和结构,使建筑在夏季可以得当太阳的直射,促进建筑室内散热,确保建筑物的温度适宜。另一方面是建筑物在冬季可以自动收集和储存太阳能,为建筑提供采暖的能量。通过这种采暖方式,可以有效的降低冬季取暖和夏季降温所需的能耗。
一、深圳体育新城安置小区案例分析
深圳体育新城安置小区是深圳市为申办2011年世界大学生运动会而建设的住区,需要解决5个村落的500户居民的拆迁安置问题。因为由政府投资,资金受到严格控制,工期紧张,需求也非常特殊。在整个项目设计过程中,我们清晰地认识到对项目的分析和定位非常重要,原住民对设计的满意度将直接影响工期和拆迁进度。综合考虑各种制约因素,我们通过规划与设计阶段的精确控制,实现了低成本适宜技术的绿色建筑目标,该小区也获得2006年国家财政部、建设部第一批可再生能源建筑应用示范项目(图1,图2)。
1.集成化设计
在规划过程中我们成立专门的沟通组及设计组,同步开展工作,从而保证不会因为工期缩短而降低质量。我们一方面与建设方沟通,以求更好地实现安置政策;另一方面与村民沟通,以保证我们的方案能够更贴近村民需要,也为方案后期的顺利实施打下必要的基础。为了更顺利地与村民深入交流,我们还专门选派了会方言的建筑师参与沟通。考虑到原住村民的客家文化背景,在对客家民居已有的研究基础上,我们又引入社会学、民俗学、植物学等学科学者协助建筑师进行协同设计,丰富了方案的内涵。
2.精细化设计
为满足原村民自住房与出租房分开、每个村要相对集中等要求,针对用地紧张的情况,我们将相对比较安静的东部设为自住区,西侧为小户型出租区。5个村从南到北依次排列,通过道路、景观、幼儿园、会所等公共设施来间接区分,而不是用围墙生硬地隔断,这样既保证了整个小区设计一体化,又满足了居民的基本需求。我们采用数字化手段,从定性判断走向定量验证,力图把常规技术作精,提高舒适度的同时节约资源。结合日照模拟,调整总平面布局,使所有住户都能达到规范中的日照要求,并借助通风模拟验证了小区内每栋建筑都有顺畅的通风(图3)。为避免西面城市道路的噪声影响,我们将此区域建筑平面设计成折线,功能定位为单身公寓,既形成组团和院落空间,又使建筑自身成为小区的噪声遮挡屏障,并在户型平面上用走廊和厨房对噪声进行二次遮挡,以便减少对卧室的干扰,在阳台等细节方面也综合考虑了技术要求。环境设计方面,利用模拟技术确定喜阴植物与喜阳植物的分布区域,以指导景观设计师合理选择树种及种植位置。此外,我们对建筑护结构也进行了精细化的节能设计。
3.适宜性技术的运用
根据项目的实际情况适当选用新技术,如研发半集中式太阳能热水利用技术;利用湖面做人工湿地,结合MBR技术作中水处理,降低一次性投入和运行费用;利用沼气等等。
按照国家绿色建筑评价标准预估,深圳体育新城安置小区有望达到三星级,项目的总投资为10亿,其中绿色建筑增量成本为6150万元,占总投资额的6.15%。2007年8月自住区部分已经封顶。
二、绿色建筑设计理念
设计阶段真正体现绿色建筑本质的价值观,将对项目的可持续发展起到决定性作用,也是以较小的成本代价最大限度控制能源消耗量的重要环节。建立绿色思维是进行绿色建筑设计的先决条件,绿色思维是以“创新为魂”、“平衡为本”的思维模式创新性地从事建筑设计活动(图4)。其根本第一是创新,第二是平衡。创新将对绿色建筑设计的理论、方法、内涵产生一种革命性的冲击——观念更新、设计内涵增加、设计方法改变、甚至设计管理体系也会随之变化,这部分变革是软性的,因此一直没有得到建筑师的足够重视。绿色建筑的推行必然要应用新技术、新材料、新设备、新工艺,这些革新是硬性的,与投资造价密切相关,现今建筑师设计绿色建筑时往往视之为“良方”,而忽略了自身的主导作用。我们应该提高对软性技术创新的关注度,这是建筑师的责任,也是以最少的资源代价获取最大效益的关键控制点。
平衡是绿色设计的核心,包括纵向平衡和横向平衡两种。纵向平衡针对有全生命周期的项目,在设计阶段就要充分考虑从建设到拆除的全过程,而不应停留于将房子建成的阶段性任务。在横向平衡中,绿色建筑设计中关于节地、节水、节能、节材、室内空气品质、运行管理等方面,实际是受制于功能、造价、形式以及政治、经济、气候、人文管理等诸多因素的。所以绿色建筑一定是平衡各方面因素后产生的结果,建筑师不一定在每个要素上都作到最好、最精,但是应尽量使综合成本、技术、环境、功能、性能、艺术等方面达到整体优化(图5)。
创新、平衡之下的绿色建筑设计应提倡“精宜之道”。“精”指常规技术精细化,具体项目具体分析;分类、分级、分层思考技术策略;定性、定量验证;从经验中挖掘、提升常规技术的效能,减少资源的浪费。“宜”是四新技术应用适宜化,在风险管理意识下应用与项目定位匹配的四新技术。新技术应用一定会有风险,不能因“新”而盲目应用,也不能因为有风险就不用。科学的做法是:针对项目具体情况分析应用的模式和范围,控制和化解风险。作到“精宜之道”需要工作模式的变革,比如集成化的工作模式、数字化的设计手段、科学化的逻辑判断及持续化的效能验证。其中集成化在精宜设计中最为关键,不仅是设计自身,而要从源头开始,让建设方、设计者、使用者共同参与。另一方面,资源节约和高效利用源于各学科的集成而不仅仅是应用一项技术或设备。比如应用高性能的钢筋是节材措施,但建筑结构合理、降低含钢量、少用钢筋混凝土也是节约材料、降低造价,这更需要设计过程中的精细化,避免为戴“绿”,而进行技术“冷拼”或为“绿”而“绿”。
推进循环经济已成为我国的发展战略,绿色建筑是建筑领域循环经济的具体表现之一,如何科学地将其实现,值得我们深思。我国的现实条件与面临的问题都说明我们不能照搬发达国家的做法。我国是从农业经济跨越到知识经济时代的,特别是我们目前处于城市化进程的顶峰期、建筑设计和建造的时代,探求中国的绿色建筑如何在市场经济环境下发展,建筑师不仅要关注高技术支撑下的实验建筑和示范建筑,更要研究如何设计量大、面广且低成本的绿色建筑。
上一个世纪末,绿色建筑(GreenBuildings)就在西方国家兴起,进而成立了国际性组织,制定了有关绿色生态建筑指标体系,开展了不少活动。如1987年和1988年分别在瑞典斯德哥尔摩召开了有关“健康建筑”的国际学术会。1992年6月,联合国环境与发展会议通过了一项名为《21世纪议程》的文件草案。世界环境与发展委员会提出的可持续发展观念作为新的规范写入《里约热内卢宣言》可持续发展意味着充分尊重环境和利用自然资源方面实行节约。包括节约矿物、能源、水、土地、保护海洋和大气,并且保护生物的多样性。世界大部分国家都接受了这一思想。
1、积极推进“绿色生态建筑”的必要性
绿色建筑以美国的奥杜邦协会总部为代表,它是纽约曼哈顿最节能的建筑物,被认为是建筑环保史上一座新的里程碑。何谓绿色生态建筑。目前,国内认为它必须是一种节约型建筑。它将作为21世纪建筑业的主旋律,应体现在健康、节水、节地、节能、制污、循环利用。
1.1健康
人们对于“健康建筑”的重视,主要是由于出现了“建筑综合症”产生的原因有:
(1)建筑材料。尤其是现代名目繁多的室内装饰,装修材料和室内用具的存在,使新装修的房屋室内含有大量的甲醛、氡气、石棉、氧化物及CO2、CO等等,影响人体的健康。
(2)不恰当的节能措施。降低了室内空气的质量,联合国卫生组织WHO统计,近30%的新建及改建的建筑是有病的。
(3)厨房及其它污染。燃料在灶具中燃烧产生的有害物质和烹饪过程中发生的油烟,主要成分为焦油、一氧化碳、氮氧化物等。焦油中的3.4-苯并芘有强烈的致癌作用,一氧化碳和氮氧化物易引发心血管和神经系统等多种疾病。另外,室内用的各种清新剂,除厕剂等散发的气味亦会影响到人体的健康。
1.2节地
近几年来,我国因建设用地平均每年减少50万hm2耕地,由建国50年人均耕地面积0.2hm2多减少到0.1hm2,故有关节约土地的方针十分重要。
(1)积极推进墙体材料的改革,要大力发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料,鼓励采用绿色建材。采用各种板材,空心砖砌块等来减少墙体厚度,并对墙体进行合理设计,以先进的建筑结构来增加使用面积,节约用地。
(2)旧城区改造要有新模式,以便节地,严格控制城乡居民建设用地是一项长期的措施。
1.3水资源
全球淡水资源短缺。我国北方城市的资源性缺水,南方一些城市的水质性缺水已经到了对经济和社会亮红灯的程度。城乡居民用水是水资源平衡分配的重要环节,这既包含了水量问题,也包括水质问题,住宅小区水系统问题:
(1)在小区中要建立水的大循环概念,自来水、雨水、地下水、污水等,均要统一列入考虑范围,进行系统优化设计。
(2)由于资源性缺水和水质性缺水同样严重,应针对不同情况制定强制性措施。如实行分段,梯级提高水价,对耗水量大的设备、器具要强制淘汰并强制推行节水设施等。
(3)随着居民生活水平的提高,管道直接饮用水已经进入小区,形成了第二水厂,它达到了提供优质直接饮用水和节约用水的双重目的。
(4)小区应建立水的回收和再利用系统,缺水地区应设立小区雨水收集和再利用系统。1.4节能我国是一个能源储量并不丰富的国家,又存在着能源利
1.4节能
我国是一个能源储量并不丰富的国家,又存在着能源利用低,浪费严重等问题。
(1)我国一些工业产品的能耗比发达国家要高4倍,单位国民生产总值的能耗为日本的6倍,美国的3倍,韩国的45倍。
(2)能源结构不合理,煤占70%,由于清洁煤技术尚未普及,空气污染严重。
(3)我国建筑能耗占全国能耗的25%,住宅每平方米能耗为相同气候能耗国家的3倍。
(4)我国石油储量仅占世界总量的23%,可开采的只有206年,大大低于世界平均年限428年。
1.5治污
要加强对污染物的排放及治理工作,达到利废、节约、环保的目的。
2、绿色生态建筑小区的要求
当前,全国上下打出绿色生态建筑小区的旗号。但是,对于绿色生态建筑小区应具备什么条件,并未明确概念,建设部住宅产业化促进中心正在研究制定有关绿色生态住宅小区的技术细则,大致有以下几个方面。
2.1能源系统
进入小区的能源在一般情况下有:电、燃气、煤。对这些能源要进行优化分析,采用最佳方案,对住宅的围护结构和供热、空调系统要进行节能设计,建筑节能至少要达到50%以上。有条件的地方,鼓励采用新能源和绿色能源(太阳能、风能、地热、潮汐能等其他再生资源)。2.2水环境系统
对于小区的水系统要考虑水质和水量的问题。室外系统要设立将杂排水、雨水等处理后重复利用的中水系统,雨水收集利用系统,杂排水循环利用系统等。用于水景工程的景观用水要进行专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。小区供水设施宜采用节能节水型,要强调淘汰耗水型室内水器具,推行节水型器具。在必要的地方,同步规划设计管道直饮水系统,以便提供优质直饮水。
2.2气环境系统
小区的气环境系统包括室内和室外两个方面。室外空气质量要求达到二级标准;居住室内达到自然通风,尽可能采用绿色建材,卫生间具备通风换气设备,厨房设有烟气集中排放系统,达到居室内的空气质量标准,保证居民的卫生健康。
2.3声环境系统
小区的声环境系统包括室外、室内和对小区以外噪音的隔阻措施。室外声环境系统设计应满足,日间噪声小于50分贝,夜间小于40分贝;建筑设计中要采用隔音降噪措施使室内声环境系统满足:日间噪声小于35分贝,夜间小于30分贝。对于小区周边产生的噪声,如果影响了小区的声环境则应采用降噪措施。
2.4光环境系统
小区的光环境一般着重强调满足日照要求,室内要尽量采用自然光。除此以外,还应注意居住区内防止光污染,如强光广告、玻璃幕墙等。在室外公共场所地采用节能灯具,提倡由新能源提供的绿色照明。
2.5热环境系统
小区的热环境系统要满足居民的热舒适度要求、建筑节能要求以及环保要求。对住宅的围护结构的热工性能和保温隔热提出要求。
2.6绿化系统
小区的绿化系统要满足居民的绿化要求。在建筑旁边进行植树,草坪等绿化,可起到防风、隔热、防尘和美化环境的效果;另外亦可达到节能、净化空气、维持生态平衡的目的。
2.7废弃物管理与处置系统
小区的废弃物管理与处置系统,目的是满足小区自然环境保持一种平衡状态。采用不同的处置方式对固体废物进行管理,无害化处理和综合利用,在国内采用物理化学法,固化法及高温焚烧法等。建议采用动物处理垃圾。管理方面,政府部门需要在制定法规计划,改革管理机制,建立监督执法,抓好宣传教育等方面通盘考虑综合治理,鼓励推行清洁生产、清洁生活方式,生活垃圾的收费制度等。
2.8绿色建筑材料系统
绿色建筑材料系统是满足建筑节能、环保、生态的需要。绿色建筑材料是指采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色生态建筑要采用绿色建筑材料,要加快绿色建筑材料的生产,并引进或提高先进制造工艺和无污染环境的生产技术,产品具有多功能化,可循环或回收利用,无污染环境的废弃物。
3、绿色生态建筑的发展前景
随着社会经济的发展,科技的发展,人们生活水平的提高,资源短缺。从可持续发展的方针出发,绿色生态建筑愈来愈受到世人的青睐,它势必成为21世纪建筑的弄潮儿,它的发展前景十分广阔。随着各种绿色建材的出现,科技、信息业的发展定会带动绿色建筑的发展,未来的建筑将会更加理想。
参考文献
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[2]曹永康,叶启议著。墙的节能和GRC板[A].1965-1999纤维水泥制品行业论文集[C].中国建材工业出版社,2000.
1.2世界绿色建筑发展历程20世纪60年代,人类开始对绿色建筑这一理念进行探索和研究。在绿色建筑应遵循保护地球环境、节约资源、确保人居环境质量这样一些可持续发展的基本原则,故此又称可持续建筑或生态建筑。70年代石油危机后,在一些工业发达国家,各种新技术、新能源应运而生,像太阳能、风能、低热节能围护结构等等,其中以掩土建筑方面的研究成果最为先进。到了80年代,先进的节能建筑体系在英、德等发达国家已经得到了广泛应用。90年代后,随着绿色建筑理论研究的不断深入,绿色建筑理论已将走向了专业化道路。
1.3绿色建筑在中国我国从20世纪90年代起引入绿色建筑概念,并颁布的《中华人民共和国节约能源法》、《公共建筑节能设计标准》等法律法规,为我国绿色建筑技术的发展提供了有力保证。从2001年开始,在深入研究世界各国绿色建筑评估体系的基础上,我国专家们结合我国国情,制定了用于“全国绿色生态住宅”的指导和评估的《中国生态住宅技术评估手册》。之后又相继推出了《绿色建筑技术导则》、《绿色建筑评价标准》和《绿色建筑评价技术细则》等标准。在2008年《绿色奥运建筑评估体系》简称(GOBAS)面世,将绿色建筑的理念落实到招投标、规划、设计、施工、调试及运行管理的每一个环节,为北京举办“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”提供支持。时至今日,在中国不同气候区已经制定居住建筑节能标准,北京、上海、重庆、深圳等地均出台了“绿色建筑评估规范”。一些经济发达地区从自身的区域特点出发,积极开展绿色建筑关键技术体系的集成研究和应用实践,一系列节能示范建筑陆续建成,如清华大学超低能耗示范楼、上海市生态建筑示范楼等。
2绿色建筑的涵义与特征
2.1绿色建筑涵义到现在为止,绿色建筑的概念得到了提高和发展,是指在建筑的全寿命周期(整体规划、部分设计、现场施工、过程运行、结构拆除/再利用)内,从一定的限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)保护现存环境和减少设计污染,为人民生活提供健康、人文适用和自然高效的使用空间感觉,与自然和谐共生的建筑。从此,绿色环保建筑变成了一个比较综合的的概念,也逐渐演变成了“可持续环保发展建筑”的词汇,也可以被称自然生态建筑、社会可持续建筑、与环境共生建筑等。
2.2绿色建筑的特征绿色建筑与一般传统建筑相比,主要有以下几个特征:
1)一般传统建筑不仅仅产生严重的环境污染,而且各种能耗非常大;绿色建筑能将能耗降低70%~80%,目前一些国家甚至出现了零能耗的示范绿色建筑。
2)传统建筑一般采用的是商品化生产技术,标准化、产业化的建造过程,造成了建筑风貌大同小异,但是绿色建筑尊重本地的人文、自然和气候条件,明显具有地域性特征,强调就地取材。
3)传统建筑一般是比较封闭、流通不畅的,室内环境常常对健康不利,但是绿色建筑在设计时便充分考虑如何使结构布局合理:什么样的的朝向、型体,对自然采光和通风系统最有利,其内外采取有效连通,自动调节气候变化能,可提供健康舒适的居住环境。
4)一般传统建筑对周围环境的影响与破坏通常忽略;而绿色建筑则强调建筑对环境负责,不仅仅是从规划设计、建筑施工、运行维护、废弃拆除,甚至存在于再利用的全寿命过程中。
3绿色环保建筑规划设计重点及应用
3.1绿色环保建筑规划设计重点我们这里所讲到的绿色环保建筑规划设计,主要是说我们的设计师从设计理念出发结合当地情况和消费者的理想,通过利用采用一系列实务中环保材料、物理机械和电子控制技术,这样可以使楼宇系统最佳化,过程中为消费者可以提供有利于健康的生活条件的前提下,一定程度降低电耗、能耗、物理以及废水处理的响应一系列成本。绿色环保建筑规划设计是同时一项复杂的工程,应该考虑各个方面,主要是包括对环境影响、建筑物内外环境和整个的设计的寿命等投资等方面,之后做出最佳决策。绿色建筑全部遵循可持续发展原则,通过科学的整体设计,充分体现绿色平衡理念,保持环境、利用环境、防御自然灾害,保护生态环境,减少大气污染物的排放,充分采用太阳能,地热供暖;采光和通风充分衡量,软化建筑周边环境等。
3.1.1重视整体环保的建筑设计尤其看重全局,这种情况的原因就是整体设计的效果会直接作用到绿色建筑的使用效果。绿色环保建筑规划设计需要将建筑物所在地社会、政治,地理等一系列条件相结合,然后进行整体的分析、全局的思考,整体设计,可以在一定程度避免和减少盲目追求所谓的先进绿色技术,徒有虚名,仅仅放眼于某个局部,不顾整体。例如在热带地区使用蓄热墙体和保温材料就变得没有任何意义;而对于严寒地区,如果窗户的热工性能不好,热量会通过窗户迅速散失,那么使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果。实现节能环保的目的。这就是绿色建筑重视整体的形象体现。
3.1.2因地制宜绿色建筑特别强调因地制宜,进而最大可能的减少资源的损耗和环境的破坏。在我国的西北、华北等日照充足的地区,太阳能的利用就能实现高效和节能;而对于我国中不见天日的南方地区则不容易实现。结合南北方气候差异,在寒冷地区的建筑主要应该加大建筑保温材料的使用和利用,但在气候采光条件比较优势等一系列的环境和外部影响。所以,绿色建筑要具体问题具体分析,否则就会造成某种建筑在本地区是针对当地的气候特征和天气变化涉及的,否则的不是充分的考虑和规划,就是一个失败的案例。
3.1.3以人为本为了进一步的保证整个建筑物的的健康指数可以,满足人民的现实考虑,绿色环保规划设计应以人为本。要保证室内空气质量、热环境等因素对人无害,必须采用低毒或无毒材料是设计中要尤为关注的。严把施工材料的质量关,绝不允许以好充次,以最少的资源实现最大的效能,提高人体舒适性。优先实现自然采光,以实现保证人类健康,同时达到节能减排的效果。
3.1.4降低能耗降低能耗不仅包括了降低建材在使用过程中的能耗,总之,建筑设计师在进行绿色建筑设计时要依照业主需求,综合考量建筑对内外环境的影响,采用各种手段和措施优化设计方案,依托绿色建筑设计要点,贯彻执行绿色建筑设计理念,实现良好的经济和环境效益。
3.2清华大学超低能耗示范楼所采用的绿色建筑节能技术北京清华大学超低能耗教学示范建筑,建筑为地下和地上的几个层。从阳面的角度去观察,透明的玻璃幕墙,从视觉的就像普通的现代式建筑,可是玻璃幕墙外“支棱”着巨大的可以调节遮阳板。
1.2拓展了建筑材料的使用范围绿色建筑设计对建筑材料提出了更高的要求,这就要求加快对建筑材料的研究力度,促使建筑材料研究技术的不断发展,并且加速落后建筑材料的淘汰周期。绿色建筑设计要求建筑材料具有环保性质,因此传统的以高能耗为特点的建筑材料必然要遭到淘汰,这就为新建筑材料的应用提供了发展机遇,比如保温材料在刚推出之前,几乎没有市场,但是随着绿色建筑设计理念的发展,推动了现代新型建筑材料的发展,从而带动整合建筑行业的发展。
1.3提高了资源的使用率绿色建筑设计理念的实施对于资源使用而言具有重要的作用:首先绿色建筑设计提高了资源的使用率、无论是建筑施工材料还是建筑物的相关设备等都应用了具有可回收的建筑材料,避免了资源的浪费;其次绿色建筑设计实现了建筑功能的重复使用,以太阳能取暖设备为例,通过太阳能实现了资源的重复利用,避免了因为传统的高能耗而造成的环境污染等问题,从而我国的环境治理做出应有的贡献。
2推动工业建筑绿色设计的路径分析
工业作为支撑国民经济发展的产业,需要建筑设计工作者一定要本着“以人为本”的理念,将绿色建筑设计理念融入到工业厂房建设过程中,通过绿色设计可以促使工厂生产资源的优化配置,提高工厂职工工作环境,降低工业生产对环境的影响。
2.1工厂的整体环境设计工厂的整体设计是将工厂的发展规划与工厂建筑的功能进行整合,并且充分考虑当地的气候变化、人文因素、经济发展水平以及社会风情等因素,对绿色建筑设计的方案进行可行性分析:①要将绿色设计理念融入到工厂建筑设计中,在工厂厂房设计过程中,一定要突破传统的以重视生产等因素的落后设计理念,而是应该将绿色设计理念引入其中,实现工厂资源与当地资源、环境、人文等多方面的融合,比如在钢厂厂房设计时,一定要充分考虑钢厂企业生产的污染性,因此钢厂厂房的设计要选择偏离城市、处于下风口的地带,并且要远离具有丰富植被和林区的自然环境;②工厂厂房构建要具有集中性和开放性。工厂厂房的构建设计要从两方面入手,一是如何降低建设成本、提高工厂的使用率,二是如何在有限的空间内实现工厂设备资源的共享。为满足上述两个要求,需要设计者要改变传统的以线性空间布局的特点,采取动态的、空间式的设计理念,实现在有效的区域内实现工厂使用面积的最大化,并且通过空间的布局,对生产设备进行合理安排,从而提高工厂的生产效率;③注重厂房与周围环境的融合,在现在企业管理模式下,企业员工对企业的要求也在不断的提高,要求企业要不断优化职工工作的环境,因此工厂设计者要以科学发展观为指导,实现工厂与周期环境的融合,采取借景、组景、填景的方式实现工厂厂房环境的优化,给职工营造温馨的工作环境。
2.2单体设计单体设计主要是针对厂房的层数而言的,一般来说单体厂房的数量比较多,也是企业中所普遍采取的建筑形式。对于单体厂房需要设计者重视对内部结构布局的设计,以此保证生产活动的顺利实施:①对室内空间进行弹性设计。厂房不同于其它建筑物,因此在设计时一定要保证厂房空间具有弹性变化,也就是说厂房的空间大小可以根据工厂生产的要求而随时变化,比如在办公区域内,要根据办公人员的多少而对办公区域内的空间进行“大小”调整,对生产车间,则要考虑楼板的承重问题,同时也要在生产车间内预留出足够的通道以便货物的流通。②工厂外墙的节能设计。对于工厂单体建筑而言,其外墙的能源消耗要占到整个工厂厂房消耗的一半以上,因此在工厂厂房设计中要对外墙进行绿色环保设计:首先要使用具有绿色环保性能的空心砖砌筑工厂厂房外墙,同时在空心砖的外侧使用保温材料增强墙体的导热性,以此提高厂房的保温能力;二是根据当地的气候环境等因素,加大对自然资源的使用,比如工厂厂房建设要使用自然资源实现对工厂厂房的温度、湿度等控制,降低使用高能耗的资源;三是积极采用先进的复合型墙体,这种墙体可以起到保温与防暑的作用。③对工厂厂房建筑智能设计。随着现代技术的不断发展,实现厂房设备的自动化是工厂厂房绿色设计的主要发展趋势,也是互联网与生产相结合的产物,实现工厂厂房的智能设计是降低人工劳动力,提高生产效率的主要措施。
2.3多层厂房设计为节约用地、降低企业的建设成本、满足工业生产需要,多层厂房是现代企业发展中所普遍采取的一种建筑模式,根据多层厂房面积广、结构多、高度大等特点,在绿色设计时应合理调配空间面积,充分利用厂房内的各个生产区域,以减少厂房面积的浪费。同时,必须设计相对应的空调系统,且准确地布置在厂房内部,以保持良好的通风、排气效果。比如可设置适量的低窗,使之与高窗有机地结合在一起,从而突出进出口位置的高度差。此时热空气会上升,经高窗有效地排出室内,而凉爽、新鲜的空气则由低洞口进入,即烟囱效应。
2.4建筑构造无论是哪一种建筑结构,其核心构造均是混凝土结构,现代工业建筑设计多数以混凝土结构为主,这也是绿色防腐设计方案需要考虑的重点问题。随着混凝土配制技术的改进,绿色工业建筑可采用的防腐结构形式越来越多。钢筋混凝土是比较常用的厂用建筑结构,设计人员需根据生产的要求合理选择。
2绿色建筑中的节能环保技术
建筑是人们进行社会活动和生活的基础保障,传统的建筑只是单纯的为了提高人们的生活质量,不考虑建筑的耗能对于环境的影响。随着近几年,环境对人们的生活的影响逐渐加大,因此节能环保成了人们共同考虑的话题。绿色建筑是利用环境回馈和资源利用效率的集成思维去设计建造的建筑,绿色节能建筑有利于资源的综合利用,充分考虑了建筑对于环境的影响。因此绿色建筑为未来的建筑的发展提出了明确方向,也成为建筑行业的发展的目标。目前建筑不仅是带给人们一个舒适安全的生活环境,而且更是一个人与自然和谐相处的地方。由此可知,绿色建筑的主要特点就是节能环保,目前我国建筑的节能环保技术主要体现在以下三个阶段。
2.1绿色建筑的设计阶段
绿色建筑的设计是整个建筑设计过程中最重要的阶段。绿色建筑的设计过程中,必须要体现出环保健康和节能的特点。对于绿色建筑来说,一般采用整体设计,也就是指在设计的初始阶段,应该根据当地的气候、水文等条件,通过一定的设计手段,使其具有一定的节能环保功能。节能建筑的设计要结合周边建筑及其环境条件,充分利用太阳能、风能、水利等条件进行设计,尽量避免对于不可再生能源的依赖,也就是减少空调、冰箱等家用电器的使用,这样就可以有效地减小对环境负荷的压力。设计初期应做好规划,充分利用现有的自然资源,减少重建的概率,尽量不要返工,避免材料的浪费。例如在南方地区,绿色建筑的设计主要考虑通风条件、遮阳条件、建筑表面的绿化等条件。建筑物如果能够充分利用节能环保技术就可以大大降低空调等家用电器的使用,同样也可以大大降低建筑的能耗。由上面的例子可以知道,要确保建筑的节能环保技术在施工的各个阶段都能得到应用。我国的很多地区出现了严重的资源短缺的状况,因此节能环保技术在建筑的各个阶段进行设计对于资源最大程度的得到利用。设计人员在进行绿色建筑的设计之前,应首先考虑建筑周边的资源能否利用到建筑中,这样不仅可以使得资源得到合理的配置,而且对于建筑的节能环保设计具有重要的影响。
2.2绿色建筑的施工阶段
绿色建筑的施工阶段就是将节能环保技术应用到建筑物中,使得建筑能够切实实现节能环保。施工阶段是整个绿色节能建筑工程的重点与核心,也是绿色节能技术在建筑工程中的实际应用,更是影响绿色建筑整体环保节能水平的关键阶段,在这一阶段,节能环保技术才能得到真正的应用。因此绿色建筑的施工单位应该充分的重视这一阶段,要在绿色建筑施工中充分展示建筑节能环保节能理念。在施工阶段,要以使用健康和节能的材料及设备为原则,加强建筑的节能环保技术,这是绿色建筑施工过程中的重要手段。首先是绿色建筑的材料和建筑的设备选用,建筑构件和建筑设备的环保健康,是绿色建筑施工中的重要技术,它关系到整个建筑的节能环保性能。施工时应在控制造价的基础上尽量选用环保材料,这样不仅能满足人们的使用舒适性,更能实现自然资源的合理利用。在建筑设备方面,绿色建筑可以采用先进的饿绝热技术和低能耗的建材,高效率的设备等多种方式来进行提高能源的利用效率。其次是建筑的施工方法的节能环保性。传统的绿色建筑的节能环保是以工程成本以及工期为目标,在最短的时间内建造出符合要求的建筑工程。综上所述,绿色建筑的节能环保的施工方法应从施工的全过程来保证环保性和节能性,将可持续发展工作落实整个工程中。
2.3绿色建筑的使用阶段
绿色建筑是以满足人们生活使用为前提的,人们需要建立一个安全舒适又节能环保的建筑。绿色节能建筑最大的特点就是能够在满足人们的生活水平,而且改善了人们的生活环境。绿色建筑在装修过程中,尽量避免使用有机材料和对人体有害的材料,同时严格把关装修的质量,保证建筑的节能环保。例如,建筑工程的施工阶段尽可能的少使用有机材料从而也就提高了室内的环境质量。因此建筑的节能环保对于建筑企业的发展具有重要的作用。
(2)反馈性原则。在企业进行绿色建筑施工时,要做好市场调查研究,把社会和人们对绿色建筑需求信息及时反馈,通过向社会作好传承和倡导,使社会上更多的人了解绿色建筑,喜欢绿色建筑,也让绿色建筑走进人们的生活之中,占领广阔的市场。
(3)整体性原则。在绿色建筑设计中,必须把握生态系统的和谐统一原则,在细节上要符合绿色建筑的整体要求,生态系统是一个整体,相互依赖互相共存。
(4)可持续性原则人类的发展离不开生物平衡关系,只有与自然和谐共处,相互促进,才是绿色建筑设计应该遵循的规律。本着可持续性发展的原则,满足人类与生物共同利益的情况下,为自然资源长足发展提供需要和保障。
二绿色建筑设计的常见方法
1绿色建筑设计的前期策划
第一,绿色建筑设计前,设计师要全面认真的进行思考,把绿色建筑的节能和环保的特性,进行初步设计;第二,定稿后,要做好调查研究,认真采纳用户的反馈意见,分析对绿色建筑施工设计所提要求,呈现出人性化设计;第三,做论证,通过对绿色建筑设计方案整体优化,在广泛征求群众意见的基础上,服从政策,解决阶段性出现的各类问题。
2绿色建筑方案设计中的重点方面
(1)自然资源。合理有效地利用自然资源,最大限度地对其进行开发,借助大自然的各方面进行考虑。
(2)成本计算。在进行建筑设计时,要考虑建筑长期的成本,不单只考虑工程本身的费用成本。
(3)回收利用。通过考虑和满足人们的要求,关注人们的舒适度,以及运用适当的生态策略技术。
(4)方案不同。不同阶段要有不同的设计方案,并结合方案的最佳优点,用最好的方式方法,力求在设计方案时,突出特点完善设计。
(5)给群众设计,活动场所。考虑群众生活生产的各方面需要。
3多工种协同工作的绿色建筑设计方法
随着时代不断向前发展,计算机被广泛应用,同时应用于绿色建筑中。计算机的应用使传统的建筑设计方法退出时展的舞台,改变原来建筑设计师先提方案,再由木工或其他系统的工程师提出设计的方法,各设计中存在的问题要通过与专业人员沟通,计算机广泛应用打破了各设计专业间存在的隔阂,各专业间的信息,都利用电计算机集成,及时调整方案,增大绿色建筑设计方案的可行性,最大限度地减少因设计方案而造成的材料和人工的浪费,减少因采用绿色方案人造成的绿色建筑投资的增加值。
三绿色建筑设计的设计要点
1因地制宜
绿色建筑设计是一项复杂的建筑工程。所以,必须选择良好的、适合的条件,因地制宜,结合当地情况,气候、地貌、地形,最大限度地利用自然采光、自然通风,被动式集热和制冷,从而减少因采光、通风、供暖、空调所致的能耗和污染。在不同地区绿色建筑设计有不同的效能。
2尊重基地环境
在进行建筑规划设计时,力求与周围各项环境保持统一和谐,创造人类安全健康的使用空间,高效使用能源和环保材料,提高绿色建筑最大应用性,是建筑达到经济、实用、便利、安全的最基本保障,建筑设计同时又是人文、地理、生态学科的复杂工程,具有自身特性,所涉及领域和学科繁多。
3重视整体设计
绿色建筑注重的是在整体设计中是否存在问题,因为设计得当与否直接关系到建筑本身的预算、性能和成本付出。在设计时要与经济、文化、气候、环境有机地结合,做到综合分析,整体规划,合理设计。要根据当地实地情况,结合需要进行设计,避免因盲目随众而出现问题。
4应用减轻环境负荷的建筑节能新技术
建造新的或改造旧建筑时,一定要与当地文化环境地域性质结合起来。在保障居民原有生活方式的基础上,更新或提升现有生活居住环境,使街道社区与建筑设计很好地融合起来,本着继承和保护原来地域景观,改造新的城市景观的原则,采用地方传统建筑工艺,对历史建筑、传统街区景观妥善保护,使绿色建筑真正发挥最大作用。
5创造健康舒适的室内环境建筑
设计师要在做好室外环境的整体规划基础上,还要兼顾室内环境的,合理规划,要想保证舒适健康的生活环境,就需要使用对人体无害环保的建筑材料,阻碍危害人体健康的有害辐射、电波和气体的产生,避免不良空气的出现,优化各类环境使室内环境合格达标。
6使建筑融入历史与地域的人文环境
提到绿色建筑就与节能环保对接,在设计中,使用高效节能环保的建筑节能技术和材料是最合理的选择。第一,根据日照情况选择照明系统,在设计师结合日照强度,有针对性地使用局域控调、换气、换水系统;第二,注意能源的循环使用,合理利用蓄热系统、排热回收,做好二次能源的利用:第三,使用耐久性强的建筑材料时,要考虑对于建筑更新、保养、修缮的合理设计;第四,给竖井,层高,机房设备等设计需留有发展余地。
2绿色建筑在生态经济优化中面临的困境
2.1全生命周期优势难以实现
从长远的眼光来看,绿色建筑对环境效益的实现和降低资源消耗方面具有其他建筑无可比拟的优越性。但若从短期效应来看,这种优越性则表现得并不明显,经济及环境优势会被极大程度地削弱。这一优势无法实现的主要原因就在于全生命周期价值与使用主体的阶段性之间的矛盾。由于一栋建筑的使用寿命与每位使用者的使用期间相比显得极其漫长,在这漫长的生命周期内会涉及到政府、开发商、设计单位、物业管理及各个用户等多方利益主体,而这些利益主体的利益所在和经济需求是多样化的,例如他们需要在各自的使用期内履行义务,追求各自的经济目标。这就造成了绿色建筑的成本效益在实际分配中变得复杂,无法使自身的经济优势得到应有的发挥。
2.2国家标准与操作协同不一致
我国的《绿色建筑评价标准》,是以建筑专家设定的权重系数为参照而形成的框架体系。目前这一体系在解决绿色建筑生态经济优化的问题上存在着较为明显的不足。首先,体系中对生态目标的制定进行了统一的规划,且生态目标的组成与相互关系也比较固定。然而,实际的建设和操作中,情况往往复杂多样的。表现为各地区的资源和地理环境呈现出千差万别的特点,因此难以按照统一的目标加以实施。同时,这一目标在不同环境下实行的结果,往往是对促进生态和谐发展初衷的背离。其次,该标准对不同地区的经济发展水平和经济实力等要素缺乏必要的考虑。绿色建筑的理念要求实现经济效益与环境效益的双赢,在这一标准的限制下显然难以实现。
2.3协同工作的复杂性
在理论上,绿色建筑对环境效益的实现是有序进展并合理搭配的。但落实到实际的设计会商时,则会面临种种复杂的情况。其中首要的问题就是指标权衡的复杂性。由于对环境质量的评定标准各不相同,又缺乏明确的规定,因此常常引起各方在节能、节水、空间优化等不同方面的争议,这一问题在受到经济条件制约的情况下尤为突出。通常的解决办法是以建筑师或甲方的经验为依据进行取舍,而这些经验往往缺乏技术上的保证。
3如何实现绿色建筑的生态经济优化
3.1时间层面
为了解决好绿色建筑的全生命周期效益与多利益主体之间的矛盾,首先应从时间层面的角度,对绿色建筑的生态经济进行优化。首先,应重点对整体起始端组分进行优化,原因在于起始端的一切细微变化都有可能引发乘数效应。举例来说,在对某节能系统进行优化的过程中,应该将优化列为先行解决的问题,其次才是空调或供暖设施的优化。这是以较低成本换取最佳优化效果的解决方案。其次,应注意技术措施实行的时间性。采取技术措施的时间、次序和步骤都都需要进行适当的优化。最后,针对绿色建筑的价值更多体现在全生命周期,因此可考虑实行相对应的实时优化方案。既要保证从全生命周期角度完成总体优化,也应注重周期内各个阶段的优化措施;既要在设计阶段进行优化,也应在之后的建设和使用中进行优化,形成系统化的优化方案。
3.2制度层面
实现绿色建筑的生态经济优化,成功将其经济优势转化为经济利益,不仅要依靠技术和设计方面的措施,同时也对制度方面提出了自己的要求。完善的生态经济优化方案应是技术与制度共同作用的结果。对于绿色建筑这样的建筑产品,其市场推广严重依赖于与社会其他部门的合作。在这样的情况下,为了使绿色建筑能够在我国有更加广阔的发展空间,就应努力争取制度上的支持,从而赢得良好的发展环境。因此,应该在指标评价标准、生态目标划定等方面加强与相关部门的沟通合作,争取能够在制度的推动下实现绿色建筑的经济优势。
3.3内容层面
面对专业协同的复杂性问题,应在内容层面进行优化而使问题得到解决。根据多重收益原理,我们可以将不同的措施加以整合,使其应用到同一个设计当中,力求使各个措施能够协调运作,发挥整体效能,最终使多个目标得以实现,同时还可以提高每种措施的效率达到最优的设计效果。这一原理可应绿色建筑在环保的不同侧面的措施得以整合优化,从而有效解决协同工作复杂性的问题。
1总图专业
1.1厂址选择
项目位于省级工业园区哈尔滨哈南工业新城-台湾食品产业园是绿色食品产业园。当地无放射性污染、有害气体、粉尘扩散等污染源,环境质量和环境容量等自然条件良好。据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),勘察场地为可建设一般场地。场地类别为Ⅲ类。设计地震分组第一组。抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期0.45S。厂址选择合适。
1.2节地
本项目容积率1.0%,建筑密度49.13%,绿化绿20%。符合国家《工业项目建设用地控制指标》规定的控制指标。全厂统一使用一个消防水池,各车间的污水排到污水处理间处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网。厂区设有工务楼(变压器室)和中央厨房,实现了全厂公共设施共享。生产和生活的水电汽、排水管线都由市政管网提供,厂区北侧是一条市政道路,用于物流运输。公共设施共享和市政公用资源的使用,有效的节约了土地资源。制面车间生产面饼采用的方便面生产线,从面粉称重、和面到最后包装、装箱以及调理车间生产的调料粉包和脱水菜包从计量、混合到包装检验都是在联合厂房的一条生产线完成。原料用罐储存,成品使用立体库贮存。这种规划设计,极大地提高了土地的利用率。
1.3物流和运输
项目建设地点哈尔滨哈南工业新城位于大庆、吉林、长春等城市构成的两小时经济圈的地理中心和产业物流中心的中轴线上。地处哈尔滨主城区南部,南起运粮河规划路:北至四环路;东起新华工业园东侧规划路;西至哈双南线。原料和产品都可以通过汽车运输。厂区共有3个大门,其中1#和2#大门位于厂区北侧,连接江南中环路,主要用于生产的物料运输,与各个车间的最远距离不大于200米,运输距离小,物流方便。厂区内制面车间与成品立体库用皮带输送完成成品运输,原料罐与生产车间之间有一部分原料运输采用管道运输。这种运输方式减少了运输距离,降低了能源消耗。厂区3#大门主要用于员工出入,公交站距离厂区大门450米,员工上下班可以优先选用公共交通。入口处设有自行车棚可停放150台自行车。职工能实现绿色出行。
1.4场地资源保护
工厂生产过程中产生的污染物主要是含有有机物的污水,车间和厂区都设有一套封闭污水收集系统和排放管线,所有污水通过排放管线集中排到污水处理间,处理达到排放标准后集中排放到市政污水管网,不会对土壤环境、地下水和空气造成污染。原料包装等废弃物集中堆放在垃圾房,打包后交给专业单位处理。规划过程中有意保留了场地北侧的300多棵树木,所有道路都是硬化道路,道路两侧都是绿化带或植草砖,预留的建设用地全部绿化,厂区内没有的土地。有效地保护了土地资源,保护了环境。总图专业在绿色建筑概念的贯彻上不仅要满足各部门规范文件的要求,还高于了这些要求。平面立体综合考虑,提高了土地的利用率,展示了企业的实力和我院的总体设计水平。
2建筑专业
2.1平面方案
各个生产车间的平面方案均采用了联合厂房。联合厂房将生产过程的各个工序有机地连接在一起,保证生产过程的连续化、短捷化,最大限度地缩短工艺物流路线,缩短了工程管线和运输距离,从而有利于减少工程投资,降低企业运转费用和能源消耗。联合厂房还更容易满足在今后工艺升级换代等改造过程中各个部分间的联通或分割的需要。联合厂房外墙的面积的减少,有利于节约热能,节约墙体材料、墙面材料,减少门窗数量。
2.2保温隔热设计
本设计的维护结构采用的400mm厚高保温陶粒混凝土空心砌块。陶粒砌块具有导热系数低(0.22W/m.K)保温效果好、轻质荷载小、原材料绿色环保、废料可以循环利用、耐久性好、容易切割施工方便等特点,是节能环保的建筑材料。屋面采用120mm厚苯板做保温层,门窗的气密闭性达到5级。门窗的保温密闭性达到9级。
2.3建筑做法
所有结构梁柱均外包最薄120mm厚的陶粒,没有冷桥部位;屋面设有天窗,部分工段自然排风既能满足消防通风要求;建筑造型简洁大方,外墙面无装饰性构件;地面、楼面结构层随打随压光,自流平面层;水沟采用不锈钢内衬;墙柱平齐,车间内无凸出的部位等。
3结构专业
3.1结构方案
各个主车间主要采用钢结构,主结构为钢框架、门式钢架、楼面为钢承板、屋面(无设备处)为轻钢彩板。钢结构具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强的特点。与混凝土结构比在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。本工程工艺要求楼层梁跨度在12m~15m,屋面跨度24m~30m,楼面荷载20kn/m2~50kn/m2。所以选择钢结构不仅是合适的还可以把钢结构的结构特点完全发挥出来。
3.2钢材的选用
本设计主结构都采用的高强钢材包括H型钢以及各种规格的板材。高强度钢材的使用,能减少钢材的使用量,既具有很好的经计效益也有很好的社会效益。每平方米的用钢量为30kg/m2低于同行业平均水平。
3.3钢材的再利用
钢结构建筑拆迁后90%以上可以再利用,可以有效解决建筑垃圾问题。是绿色环保可会收的建筑材料,完全符合绿色建筑对建筑材料等要求。
建筑施工管理是整个建筑工程的核心和关键,而想要顺利完成整个建筑项目施工,就需要在施工管理上下功夫,而施工管理完成的程度将直接影响到整个建筑施工工程的质量和进度。而建筑施工管理过程和设计内容也较为繁杂,在整个建筑施工管理过程中,这也会成为阻碍和影响建筑施工工程正常运转和发展的突出问题。
1.建筑施工质量管理把控方面
建筑施工工程往往涉及许多建筑材料,而材料质量的好坏将直接影响到整个建筑施工的质量,许多“豆腐渣工程”都是材料上出现问题导致的。材料选购环节无疑是确保整个建筑施工质量的首要环节。在这一阶段,需要严格控制施工材料的选择环节。在选购建筑施工材料过程中,无论是水泥的出厂日期、质量,以及钢材、混凝土的质量都要严格把控,只有质量达标,才能够应用于施工建设中,凡是质量不过关的,坚决不能使用,要从施工源头管理建筑施工质量。其次,在整个施工过程中都要坚持预防与控制相结合的管理原则,在整个施工过程中实施全程质量管理。整个质量环节,充分使用事前控制、事中控制以及事后控制等多种控制方法,在工程开始初期,通过有效风险评估和预测,在初始阶段控制存在的施工质量隐患。而在施工过程中要时刻注意和避免事故的发生,而一旦出现了问题,就要坚持及早发现、及早治理的方针,防止问题的扩大化。再次,是做好质量检查与事后多重质量检查。整个建筑施工实质上是多层次、多程序的活动过程。环环相扣的工作程序就决定要对每一道工序的施工质量进行及时检验,凡未能达到施工质量标准,就必须及时整改。而在检查过程中要对质量影响的核心区域、重点流程、薄弱区域的重点和关键环节作为监管的重点和关键。最后,要针对建筑施工质量,构建合理、完善的奖惩机制。奖罚分明是实现建筑施工顺利完成的关键和前提。通过全员管理制度管理,将要实现的管理质量目标落实到各个具体项目和程序,将建筑施工的质量同施工者和管理者的切实利益相衔接,通过有效考核,将质量控制意识贯彻到施工过程中的每一个人。同时在整个施工过程中,针对每一个员工,无论是管理者还是施工者都要严格要求。从根本上提升施工人员参与建筑施工管理的积极性和主动创造性。而针对在这一环节中,不能有效确保建筑施工质量的人员,追究相应责任,促使整体施工责任感的形成。
2.把握管理要点、合理控制施工进度
整个建筑施工企业在管理建设过程中,对建设的节点和管理的要点有重要要求。首先,要依据施工要求,制定合理的进度计划。在制定计划的过程中,要结合具体的施工条件,制定好施工进度计划,充分考虑到设计变更、市场价格变化等一系列因素对整个工程进度可能造成的影响,而在施工进度出现变化时,要依据合理、科学的方法进行适时调整、系统处理。其次,整个建筑施工管理,要正确处理施工进度、施工质量和施工环境中的安全要求等问题之间的关系。尽管我们要对施工进度进行有效把控,但是质量目标是整个施工工程的关键和前提,任何偷工减料的方式都应该坚决杜绝。而建筑施工也是危险事故常发领域。要想做好建筑施工管理,就要重视安全问题,防止安全事故的发生。最后,要加强责任管理,依据合理的人员分工。明确个人责任和部门责任。把握施工管理中责任归属这一要点。要定期将施工进度进行分解,确保在整个施工过程中每一环节有把控,通过最佳方法选择与控制,及时解决施工建设过程中存在的问题。
3.做好建筑施工过程中成本管理与控制
做好成本管控对建筑施工管理有着重要作用。而要想做好建筑施工管理,一方面要降低施工材料成本,在材料选购时,要多对比,选择性价比最高的建筑施工材料。同时要提高材料的利用率,减少不必要的浪费和损失。其次,要合理控制人力成本,提高人力利用效率。一方面要合理安排人员配备,确保每个岗位都能发挥应有的责任,另一方面要重视对员工的培训活动,通过对新兴技术和知识的不断培训,实现每个员工都能尽其能。最后,建筑施工过程往往会涉及到大量施工机械设备。而这些设备往往成本高昂,且由于使用负荷率高,因此常常需要定期和不定期维护,一旦维护不到位,将会造成极大损失。
4.重视建筑施工过程中安全管理工作的进行
建筑施工过程的安全性是关系到建筑施工顺利进行的重要因素。安全管理工作不仅关系到施工人员的健康安全,同时还关系到整个建筑施工工程的质量。做好安全管理工作对整个建筑施工工程有着重要影响。一方面要做好施工安全教育宣传,提升施工人员安全意识,另一方面要在施工阶段做好安全防护措施。针对建筑施工过程中可能存在的一系列安全问题,充分做好安全防护措施,提升施工人员的安全应变处置能力。建筑施工过程中,危险重重,要想充分做好安全管理工作,就要防患于未然。
二、绿色建筑施工管理的措施
随着对污染防治的要求增高,加上对能源利用的要求不断提升。因此,在实施绿色建筑施工管理过程中,就要广泛采用多种生态节能技术,充分降低费用。走可持续发展道路。实施绿色建筑施工一方面合理利用资源,而另一方面又要在建筑过程中将污染减少至最低。而之所以实施绿色建筑施工管理,实质上可以从以下多方面出发:
1.有效提升资源管理
利用建筑施工过程实质上是资源的利用过程,巨大资源消耗是整个建筑施工过程中必须面对的问题。而想要做到绿色管理就必须做好能源节约,提升资源利用效率和质量。在资源选择和利用上,要选择能耗低、绿色环保的建筑设备。而在设备的运行过程中,要做好定期维护和保养,确保整个过程正常运转。不断改革利用技术,充分使用最新工具,实现资源最大程度的利用和功能的发挥。
2.加强施工材料管理,减少污染和浪费
建筑材料费用占据了超过一半的工程成本费用,因此,有效做好施工材料管理,提升施工材料管理水平,不仅能够有效降低施工过程中存在的污染,同时还能有效减少材料浪费,从而节省建设成本,为经济效益的提升作出重大贡献。而要想做好施工材料管理,一方面要做好成本的核算和材料的选购,同时另一方面在利用过程中,一方面对材料发放进行有效管理,还要有效储存,减少不必要的浪费和损失。
3.合理利用和管理施工过程中的水资源
建筑施工工程,水的地位不可替代。但水作为不可再生资源,加强对水资源的利用和管理,实质上是绿色建筑施工的重要要求和必然选择。在施工过程中,要加强对施工人员的水资源利用意识培养,强化节约意识。同时积极使用节水设备。而针对经常出现漏水、滴水等一系列问题,要重点防范,有效应对。同时对施工过程中存在的污水,进行妥善收集,同时做好回收再利用等一系列附加工作。
三、建筑施工管理与绿色建筑施工管理关系