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从概念上讲,绿色建筑是指建筑物可以充分利用自然资源,同时在建筑施工中又不破坏生态平衡的建筑称为绿色建筑。绿色建筑要求室内布局必须合理,尽量减少合成材料的使用,充分考虑建筑物与环境的协调,充分利用太阳能、风能。在绿色建筑的设计过程中,要利用高科技手段尽力减少能源的消耗,要考虑建筑物的节能、无污染因素。尤其是对绿色建筑物室内设计,一定要首先考虑到为人类创造利用太阳能源的生活环境和一种接近自然的感觉。利用高科技的设计手段造就温馨的设计,是绿色建筑的追求目标。我们要坚持以人为本,以建筑与自然环境协调发展为目标,充分体现出绿色建筑向大自然索取和回报的平衡。
二、绿色建筑在低碳经济发展中的意义
加强绿色建筑的建设,这是源于全球范围内已经对环境造成了严重的污染问题,源于贸易、工业高速发展,使城市的建筑已经面临能源短缺和环境恶化的危机,这无疑对城市的可持续发展带来严峻的威胁。因此,在城市发展中实施“低碳经济”已成为绿色建筑设计势在必行的内在要求。“高碳经济”的发展虽然促进了城市的现代化,但同时也给人类社会带来了致命的灾难和风险。这一危机已经引起了全世界各国的关注。近年来,绿色建筑节能设计是当今世界各国构建低碳城市的关键问题,因为绿色建筑节能设计关系着解决人类生存的能源问题,而能源问题是世界的动力问题,没有了能源世界就没有了动力,因此,节约能源是未来绿色建筑节能设计的追求目标。目前绿色设计成为建筑设计师们首选的方向,绿色建筑节能设计应该承担其应有的社会责任和义务。利用绿色建筑的发展使人类的和谐环境得以保证。“绿色建筑”概念提出的意义在于更好地保护和改善环境,来为人类创造更好的生存空间。
三、绿色建筑节能的设计原则
1、和谐发展的原则
要做到绿色节能建筑,就要做到人与自然和谐的发展的原则。建筑物是自然界重要的组成部分和自然界的其他事物形成了一个整体。建筑和自然界的其他事物是有着重要的制约关系。因此,这就要求我们在建造建筑的时候,把自然因素考虑进去,从而让人文环境与自然环境能够得到相互的融合在一起,并达到平衡的状态。
2、合理利用的原则
要做到绿色节能就要做到合理利用,目前我国建筑业普遍存在着高能耗、低效率的浪费现象,如果这一现象得不到解决,那自然环境会遭到破坏。因此,我们在设计建筑时,必须采取最佳的方案,使资源得到充分的利用,提高资源的利用率,使高的能耗得到控制。同时,在设计时,我们要特别注意水、电、取暖、制冷等高能耗环节。在合理利用能源的环节上要不断的开发新的技术和能源,建筑材料选取时应考虑可循环利用和重复利用。
3、健康舒适的原则
要做到绿色节能建筑就要做到健康舒适,建筑在做到绿色节能的基础上还要要求人们住着舒适,这就是建筑设计最大的原则。因此我们要采用节能和环保的材料,以确使人们能达到最舒适的状态。在设计建筑时,要考虑供暖、采光、降温、通风以及污染处理等问题,从而达到人们对建筑绿色节能的要求。
4、整体及环境优化原则
建筑是环境的一部分,应与周围环境融为一体,其设计要追求最佳环境效益。建筑设计的重点应该是整体效果,对建筑及其周围生态系统的组合、平衡和协调进行规划,尊重自然环境和社会生态环境,优化各要素的布局与配置,达到整体优化的效果。
四、绿色建筑的节能设计策略
1、绿色建筑节地设计
我国的一项基本国策是珍惜和合理利用每寸土地。国务院有关文件指出,各级人民政府、地方行政公署要全面规划,切实保护,合理开发和利用土地资源。国家建设和乡(镇)村建设用地,必须全面规划,合理布局,节约用地,尽量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。节约用地,从建筑的角度上讲,是建房活动中最大限度少占地表面积,并使绿化面积少损失、不损失。节约建筑用地,并不是不用地,不搞建设项目,而是要提高土地利用率。在城市中节地的技术措施主要是:建造多层、高层建筑,以提高建筑容积率,同时降低建筑密度;利用地下空间,增加城市容量,改善城市环境;城市居住区,提高住宅用地的集约度,为今后的持续发展留有余地,增加绿地面积,改善住区的生态环境;在城镇、乡村建设中,提倡因地制宜,因形就势,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保护自然环境,使建筑与自然环境互生共融,增加绿化面积;开发利用节地建筑材料。
2、自然通风设计
自然通风是一项改善人与环境的重要技术手段。在我国许多传统建筑中都有体现,如传统民居中的穿堂风等处理手法。通过合理的建筑设计,自然通风可在不消耗不可再生的能源的情况下降低室内温度、带走潮湿的气体、排除室内污浊的空气,使人体感到舒适,并提供新鲜、清洁的自然空气,有利于人的生理和心里健康,减少人们对空调系统的依赖,从而节约能源、降低污染、预防疾病。
3、加强设计利用太阳能的绿色建筑
在绿色建筑设计中,要利用好太阳能这一最佳的可再生能源。要把太阳能作为绿色建筑加热的一部分,因为,太阳能是一种取之不尽用之不竭,并且没有污染的能源,利用太阳能可以为绿色建筑节能设计开阔了如何节能的思路。通常我们利用太阳能来收集热量的特点来进行节能设计,比如它可以利用白天吸收储存太阳的热量,然后均匀的在24小时利用,从而节约了绿色建筑物能源方面的投资。
4、建筑门窗设计
门窗结构是建筑物结构的重要组成部分,其隔热保温性能较低,冷热空气很容易通过门窗缝隙进入室内,因此,加强门窗结构设计是绿色建筑生态节能设计重点之一,具体要从以下几点考虑:合理设计窗墙的面积比例,有效降低采暖耗热值;科学设置门窗的开关方式,例如推拉式,防止穿堂风流过;在门窗上方设计可自动调节的遮阳棚或窗帘,防止夏季阳光直射,避免室内温度升高。
5、建筑墙体设计
绿色建筑生态节能设计要充分考虑墙体的保温性能,尤其是加强建筑外墙外保温的研究。外墙体外保温设计要选用隔热保温性能良好的新型节能材料对墙体进行填充,例如泡沫塑料、膨胀珍珠岩、保温砂浆、耐火纤维等,从而提高墙体的热阻性能,减少室外气候环境变化对室内温度造成的影响,同时避免冷桥或热桥结构对建筑墙体的破坏,延长墙体的使用寿命。
五、结语
我国是一个能源消耗大国,要想更好的发展低碳经济,必须重视发展绿色建筑,它是我国建筑行业未来的发展方面。绿色建筑节能设计是一门综合性很强的学科,它既确保了建筑工程项目经济效益与环保效益的双赢,同时又促进多学科的密切交流与共同发展,致使人类与自然更加和谐。
作者:罗雪 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司
2绿色建筑生态节能设计原则
1)和谐原则。绿色建筑的生态节能设计不单单要符合人们的生存需要,同时也应该与自然、社会相协调。绿色建筑抛弃了过去那种高污染高能耗的发展模式,它根据现代城市发展建设的实际,逐渐朝着环保节能的方向发展。绿色建筑节能设计基于舒适与健康出发,充分体现出人文关怀,带给人们高品质的生活,所以绿色建筑的生态节能设计必须遵循人类、社会以及自然三者的和谐原则。
2)适地原则。绿色建筑生态节能设计必须坚持因地制宜的原则,其设计建设必须与当地的自然条件、社会经济条件等相符合。其设计不单单要考虑到场地的特殊性,同时还必须和附近的环境相协调,所以一般绿色建筑设计都有其侧重点。比如说北方偏向于采暖节能,南方则是墙体隔热与遮阳设计。只有坚持适地原则才能够将绿色建筑的生态节能功能最大限度的发挥出来。
3)经济原则。绿色建筑生态节能设计指的是最大程度的降低资源、能源消耗,增强能源的利用率,降低环境污染。我国已经提出了“四节一环保”(节约土地、节约能源、节约用水、节约材料以及环境保护)的口号,对于传统建筑能耗高的实际情况,绿色建筑的生态节能设计必须要解决好这些问题,尽可能的实现资源的循环利用,从而降低建筑费用支出,用最少的投入来获得最大的效益。
4)高效原则。绿色建筑和传统建筑不同,它不会以牺牲使用者的安全健康为代价,而是让使用者的安全、健康与绿色建筑中的各项生态节能功能相协调,满足节能环保的要求和使用者的需求。绿色建筑应适合消费者,抵制过度的浪费,所以建筑设计人员应该把更多的科学技术手段融入到现代绿色建筑系统之中,不断提升资源的利用效率,实现高效的原则。
3绿色建筑生态节能设计策略
1)建筑体形与空间组织设计。科学合理的对建筑外观体型设计可以最大限度的减少建筑与外部环境进行的热量交换。如果外部环境相同,建筑物体型系数(建筑外表面积与外表面积所包体积比)会直接影响其能耗,且这一数值越大,单位面积散热量就越大,其能耗越高。从节能降耗的角度来看,我们要把建筑的体型系数保持在一个相对较低的水平线上,而建筑物的体型系数和建筑造型、平面布局设计以及采光通风等因素直接相关。当我们保证建筑物各项功能都可以正常使用之后,才能够对其空间组织进行设计,对建筑物平面作横竖两向分离,进而有效改善建筑物室内环境,最终达到绿色节能的目标。
2)建筑门窗节能设计。在建筑物所有的结构中,隔热保温性能最差的便是门窗结构,而门窗结构的缝隙常常是冷热空气进出的通道,因此我们必须要科学的设计建筑物的门窗,这也是绿色建筑生态节能设计过程中的关键内容。通常来说应该综合以下几方面条件来进行门窗设计:采暖耗热值会随着建筑物窗墙面积比的提升而不断增加,因此可以在室内采光通风条件允许时,设计合理的窗墙面积比;另外还必须认真考虑门窗位置,设计科学的开启方式,从而阻止穿堂风通过;设计能够自动调节的活动遮阳棚、窗帘等,避免夏季阳光直射;进一步提升门窗制作质量,如果是金属窗框则应做好断热处理,加装密封条来保证门窗气密性,使用高质量的门窗材料以及幕墙技术,合理选择窗户玻璃品种,吸收和降低热辐射。
3)建筑墙体节能设计。如果墙体的保暖效果较好,则可以有效降低建筑的损耗来节能。墙体保温主要分为内保温和外保温两类,而一般来说外保温是在建筑工程项目成本条件允许的前提下的最佳选择。墙体外保温的节能设计通常来说首选节能材料,把保温隔热能力较好的材料填充到墙体之中,提高墙体的热阻,从而降低室外气候环境变化对室内温度的影响,还能够有效延长墙体的使用寿命,有助于减少冷热桥对建筑墙体结构造成的影响。另外,墙体节能设计还应该充分考虑到实际的气候环境,做好保温、防潮措施,改善微气候环境条件的特殊构造也是绿色建筑墙体节能设计的重点。
4)建筑屋顶节能设计。屋顶是建筑直接和室外环境相接触的部分,因为阳光的照射以及大气长波辐射的影响,普通的建筑在冬季时,其屋顶的保温能力都不是很强,在夏季时又会因为热辐射吸收过多而造成室内温度的升高。对于屋顶的生态节能设计来说,首先应该让其具备冬保温、夏隔热的良好性能,其设计要点主要是:a.可以设计架空屋顶、浅色屋顶、种植屋顶以及蓄水屋顶等,有效隔离太阳辐射热,避免阳光直射;b.可以选择保温隔热材料覆盖于屋顶上,同时通过其他辅隔热保温措施来降低能量传递;c.可以选择在建筑物屋顶涂抹一层反射率较高的特殊涂料,从而减少夏季屋顶对阳光热量的吸收,以满足减少空调冷负荷的节能目的。
2节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位
绿色住宅概念是现代人们生活追求的基本目标,也是人们生活水平提高的重要标准,对于绿色住宅我们的理解白不要仅仅的局限于对绿化面积的要求,更多的是要专注与生态环境的整体和谐,节能是绿色住宅设计的重要指标之一,节能设计是住宅更加趋向真正意义上的绿色住宅的重要方式之一,对于节能设计在绿色住宅建筑中的重要地位我们可以大体归纳为以下几点:
(1)节能设计有利于降低绿色住宅的能耗,减少资源的浪费。通过在设计之初,我们就把节能的概念贯彻到住宅建设之中,通过修建各种现代化的设施,利用现代科技手段,通过各种方式加大住宅对可再生资源的利用率,如利用太阳能发电,利用沼气取暖等等各种方法,从而有效的降低传统住宅对非可再生资源的使用数量,降低能耗数量,真正的做到绿色无污染。
(2)节能设计有利于保护生态环境,促进绿色住宅人与自然的和谐。通过在住宅中大量的使用太阳能、沼气及风能等各种可再生的、无尽的自然资源,我们可以有效的减少传统住宅对煤、天然气等非可再生资源的消耗,从而减少了二氧化碳等温室气体的排放量,环节我们现在日益紧张的环境压力,真正的起到保护人类的生态环境的功效,发挥绿色住宅建筑的环保功能。
(3)节能设计有利于绿色住宅建筑新美学的产生。随着社会的发展,人们的要求也不再不断地提高,科技也在飞速的发展,为了更好的发挥绿色住宅节能环保的功效,我们就必须要及一切的努力去设计更符合人们要求的节能建筑结构,通过不断地实践与探索,我们对住宅的建筑模式也会不断地进步,进而会促进建筑新美学的迅速发展,提升绿色住宅建筑的整体美的理念与设计,满足人们日益增长的心理需求和生活需求。
3绿色住宅建筑中节能设计的主要表现方面
绿色住宅的建筑设计不是仅仅表现在一个方面的,而是表现在设计、建筑及后期使用的方方面面,节能作为绿色住宅的一个重要标准,它在整体建筑中也表现在了住宅的前期、中期、后期的各个方面上,不仅包括规划的节能,而且包括建筑施工中的节能以及建筑使用中的节能等等各个方面。具体可以解释如下:
(1)在绿色住宅规划设计之初就充分体现节能意识。在设计绿色住宅的设计图纸的时候,我们要尽可能的减少对纸张等的浪费,减少不必要环节造成的各种资源的浪费,而是切实的贯彻节能的理念,缩减设计图纸的打印次数,尽可能的利用现代的电子技术,实现信息化的传播与共享,减少对资源的浪费。同时在设计之中,我们要合理地对门窗体、屋顶、墙体以及建筑结构进行布局设计,尽可能的最小程度的使用不可再生的资源,最大化的实现结构的合理布局及对空间的合理利用,减少不必要的空间浪费,提高整体建筑物的整体利用效率。
在建筑项目建筑程序中会使用到大量的水,大多使用过后的水都要进入污水处置设备,之后再排放到外面的环境中,不符合经济。所以在建筑程序中引入节水措施,推动水源往复使用以及一水多用,以便提升水源利用效率。如,在基坑降水时抽取的地下水不要直接排放到外界,而是进行收集起来再混凝土搅拌的时候使用,因为地下水温度不高,能够在很大程度上降低混凝土工作时的温度,例如还可以使用降雨雨水收集措施把雨水收集起来,运用建筑现场的喷洒降低尘土或者冲洗建筑设备等,此外流入到处理装置的废水例如钻孔程序中形成的废水等通过沉淀、过滤等程序能够直接再使用到钻孔程序进行生产泥浆抑或别的对水质需求不高的程序中。
1.2建筑物顶面光照节能施工技术
建筑物顶面是建筑物结构中受自然条件影响最大的部位,整个顶面几乎整天都处于光照条件下,并且在冬季容易冰雪堆积,因此顶面的保温、保湿、隔热性能必须要符合要求,否则就会出现顶层住房冬冷夏热的情况,在实际施工中,可考虑在顶面采用导热性差的建筑材料,或者在顶面的保温层和防潮层之间多施加一层保温防潮复合材料,提高顶面的保温防潮性能。或者可将建筑物设计成顶面为太阳能板的节能建筑,使大面积、长时间的光照转化为能量为建筑物所用,可用作建筑物内部的空调制冷或者采暖、热水器等,是发展现代化建筑的关键举措。另外也可采用屋面种植技术,将建筑物顶面上种植上蔬菜等绿色植物,一方面可以充分利用顶面的优良的自然条件有利于蔬菜生长,另一方面使得建筑物顶面无形中多了一层保温层或隔热层,是绿色节能施工理念的重要体现,但是在施工过程中要充分保证顶面的防潮性能以免由于灌溉导致屋面漏水。
1.3门窗节能施工技术
在建筑物的建筑项目中门窗是使用节能技术的关键,因为门窗部分其保温性能不佳、但是光投射性很好等特征,因此如果能够把节能效果高效的运用到门窗的建筑中,这样,也能够在很大程度上提高了建筑物自身的使用节能的效果。首先,可以选择经济性较好、实用性较强的建筑材料。如一些节能环保玻璃,常用的有低辐射镀膜玻璃,这种玻璃是在普通玻璃的表面涂布一层半导体氧化物薄膜形成的,可以有效降低门窗的反射率。目前这种节能环保玻璃已经普遍应用在建筑行业,但是由于相关监督机制的不健全,使得很多建材本身质量不过关,导致了在实际应用中达不到节能环保的效果,使绿色节能施工技术大打折扣,所以,一定要增强有关的检测强度。第二,还要把握好门窗之间的比例,假如门窗占据整体的比例太大,肯定就会对建筑物的保温状况产生不良影响,所以根据相关规定北向与东向的建筑都不能够超过百分之二十,西向的建筑不能超过百分之三十,南向的建筑不能超过百分之三十五。
1.4地面节能环保施工技术
对地面的建筑关键是保证地面保温以及防潮建材不会受到破坏,这就要加强覆盖在保温以及防潮建材商的地面物料要拥有较好的抵抗冲击以及压力的机能,省得保温结构以及防潮物料的破坏而再进行更替,这样消耗了更多的建筑劳动力以及物力,不符合绿色节能施工的思想,所以在对地面建筑时对保温结构以及防潮物料的选取时在符合节能需求的根本下尽可能使用力学机能好的物料,同时能够加强地面的持久耐用性。
我们所要求的绿色建筑生态节能设计,除了要满足人们的生存需求,更要保障其在自然、社会中和谐发展。绿色建筑是适应当今城市现代化建设要求的环保节能建筑,不再沿袭传统建筑中耗能量、污染度过高的模式,是环保发展的新方式。这类设计不仅满足了舒适、健康的要求,更进一步表现出人文关怀,使人们生活走向高品质。基于此,这便要求绿色建筑生态节能设计遵循以下原则,即人类、自然、社会和谐共生。
2适地原则
因地制宜是绿色建筑生态节能设计中必须保持的理念。绿色建筑设计建设必须与当地的自然条件、社会经济条件等相符合。其设计不单单要考虑到场地的特殊性,同时还必须和附近的环境相协调,所以一般绿色建筑设计都有其侧重点。比如说北方偏向于采暖节能,南方则是墙体隔热与遮阳设计。为了使绿色生态节能功能能够发挥出最大功效,因地制宜原则必须坚持。
3经济原则
现如今所说的绿色建筑生态节能设计,是尽可能地使资源能源消耗降到最低的同时,提升能源利用率,从而使环境污染降到最低。同时,绿色建筑生态节能设计更要解决好现今传统建筑高耗能的问题,最大程度上使各资源能够进行循环利用,确保建筑费用得到降低的同时,其建筑质量与效益成比增加。就此,我国也提出了节约土地、节约能源、节约用水、节约材料,环境保护这“四节一环保”的口号与之配合。
4高效原则
绿色建筑的主旨是保障用户的安全与健康,同时使使用者在绿色建筑中与其各项生态节能相互适应,和谐共处,不仅满足环保的要求,更满足了用户的生活要求。这与传统建筑中牺牲用户的安全、健康的方式是极为不同的。在现如今的绿色建筑系统中,绿色建筑应更加努力地满足消费者需求,反对浪费行为,运用更加先进的科学技术手段,使得资源利用率显著提高,从而使得高效原则发挥得淋漓尽致。
二绿色建筑生态节能设计策略
1空间组织设计及建筑体形设计
在建筑设计过程中,科学的外观体型设计能够使建筑本体与外部环境的热量交换大大减少。在外部环境相同的条件下,建筑外表面积与外表面积所包体积比形成的建筑物体型系数是影响建筑物能源消耗的直接因素,系数的增长直接会使单位面积散热量的增长,所耗能源也就越高。因此,为了降低能耗,建筑体形系数就必须确定在一个较低的水平上,这就对建筑造型、建筑平面布局设计、采光通风等方面提出了新的要求。而空间组织设计即是在确保建筑物各项功能能够正常运行下才能进行。空间组织设计是通过分离建筑物横竖平面,来改善优化建筑物室内环境的工作,从而确保该建筑更加绿色节能。
2建筑门窗节能设计
内窗结构是建筑物结构之中隔热保温效果最不理想的,但冷热空气的进出往往要通过门窗结构的缝隙,同时,门窗设计也是绿色建筑生态节能设计过程中举足轻重的一环。鉴于此,建筑物门窗设计的科学性至关重要。一般情况下,门窗设计由以下这些条件制约:第一,采暖耗热值会随着建筑物窗墙面积比的提升而不断增加,因此可以在室内采光通风条件允许时,设计合理的窗墙面积比;第二,必须认真考虑门窗位置,设计科学的开启方式,从而阻止穿堂风通过;第三,设计能够自动调节的活动遮阳棚、窗帘等,避免夏季阳光直射;第四,确保门窗制作质量优良。若是金属窗框,就必须保证断热处理到位,同时为了确保门窗的气密性,一定要加装密封条。除此,所选用的窗户玻璃品种也要科学合理,保障有效地吸收及降低热辐射。并且所用的门窗材料和幕墙技术都要保证有较高的质量。
3建筑墙体节能设计
建筑墙体的保暖效果不错时,能够采取降低建筑损耗的方式进行节能工作。内保温及外保温是墙体保温的主要两方面内容。通常情况下,受到建筑工程项目成本的制约,选择外保温更为普遍。同时,节能材料是墙体外保温节能设计中的最优选择,通过往墙体内填充保温隔热能力优质的材料,来提升墙体的热阻,以便使室内温度不受外界气候环境变化的制约,不仅如此,这样还能使墙体的使用时间大大增加,使得建筑物墙体结构可以最大程度地避免冷热交替带来的损伤。除此以外,在进行墙体节能设计过程中,要切实结合气候环境的实际状况,根据外界状况,进行好保温、防潮等工作。在绿色建筑墙体节能设计中,改善微气候环境条件的特殊构造也是至关重要的一环。
4建筑屋顶节能设计
在建筑设计中,直接同外界环境相接触的地方便是屋顶。一般情况下,大部分建筑在冬季,由于大气长波辐射以及阳光照射较少,其屋顶的保温性能都不甚理想。但在夏季,又会因热辐射吸收过多而造成室内温度的升高。因此,有效改善屋顶的生态节能设计至关重要。应该让屋顶具备冬保温、夏隔热的良好性能,其设计要点主要是:(1)可以设计架空屋顶、浅色屋顶、种植屋顶以及蓄水屋顶等,有效隔离太阳辐射热,避免阳光直射;(2)可以选择保温隔热材料覆盖于屋顶上,同时通过其他辅隔热保温措施来降低能量传递;(3)可以选择在建筑物屋顶涂抹一层反射率较高的特殊涂料,从而减少夏季屋顶对阳光热量的吸收,以满足减少空调冷负荷的节能目的。
这是一种在错误的引导下产生的错误的观念。绿色建筑是一个广泛的概念,但是却与高档和高成本没有必然的联系。例如延安的窑洞具有冬暖夏凉的效果,如果将这些窑洞改造为具有中国特色的绿色环保建筑,那样所需要花费的成本就不会很高;在新疆也有一种很有特色的建筑,其墙壁是采用当地的石膏和具有良好透气性的秸秆组合而成的,具有很高的保温性,再加上具有当地特色的屋顶,就是一种很典型的乡村绿色环保建筑;还有过去农村的那些土房屋,其墙壁是由泥坯堆积、夯实而成,尖尖的屋顶是由木骨架、泥土和厚厚的稻草铺成或者是采用小青瓦,采用尖屋顶是为了利于排水。
近几年,我国的老百姓虽然收入有了显著的提高,但是面对房价的快速增长,其收入的增加就显得是微不足道了。因此,老百姓对房价和房屋的成本仍然是非常敏感。绿色建筑所采用的技术、产品与设施,都必须要对成本进行考虑,不能够对房地产的整体价格产生过大的影响。房地产商不能够对民众进行误导,要帮助民众突破“现代化的、高科技的和高价的就是绿色的”这个认识误区。在我国只有大力发展中国式、普通老百姓式、适用技术式的绿色环保建筑才是正确的道路。
二、绿色环保建筑的相关因素分析
在绿色建筑中的建筑热量平衡,指的就是通过各种措施的使用来最大限度的减少建筑中的能量损失,并使得建筑中的能源能够得到最大限度的有效利用,从而使能源的利用率大大提高。建筑热量平衡在北方主要需要考虑的就是采暖,南方需要考虑的是隔热。
(一)对保温材料的选择
绿色建筑想要做好隔热,就需要对保温隔热材料进行选择。绿色建筑应该要根据建筑的具体使用要求、结构、所在地的气候等各种因素对材料的选择与使用进行充分的考虑。但是,通常情况下,保温材料都需要具有以下的特性:吸水率低、表观密度与热导率小、具有一定的强度。绿色建筑应该采用矿物棉、玻璃棉及泡沫塑料等具有优良性能的保温材料。这些材料因为其优良的性能,具有较广的用途,可以用于墙体、屋顶以及地面等处,可以有效的降低建筑围护结构中各部分的传热系数。
在确定保温材料后,影响建筑保温性能的决定性因素就只有保温层的厚度。通常情况下,建筑围护结构的绝热性能会随着保温层厚度的增加而得到提高。这样虽然能够减少采暖成本,但是却会增加围护结构的建造费。因此,绿色建筑必须要根据建筑气候分区、建筑体形系数来确定出最小传热系数,从而对保温层厚度进行合理的确定,达到以最低的费用取得最佳保温效果的目的。
(二)建筑节能构造
围护结构的保温隔热性能是影响绿色建筑节能的主要因素之一。如何通过对建筑护结构的设计来有效的解决建筑的保温与隔热问题进行解决,是在建筑构造设计中需要重点考虑的问题。
1、外墙构造
现在,外墙节能主要是采用复合墙的构造。这里的复合墙指的是在墙体的不同位置来设置具有良好保温效果的隔热层。通常采用的做法有外墙内保温、外墙夹心保温以及外墙外保温这三种。
外墙内保温是将保温材料置于外墙的内侧,这种方法的施工比较容易,对保温材料的防水、耐候性指标的要求也不是很高,但是却容易出现饰面层开裂的现象。采用这种方法,会占用一定的室内使用面积,将不利于用户的二次装修与饰物吊挂。同时使用这种方法,主墙体越薄,其保温层就会越厚,而相应的热桥的问题就会越严重。
外墙夹心保温指的是将保温材料置于外墙的中部,而内外侧墙都可以采用传统的砖、砼砌块等。这种方法因为使用了传统的材料,而这些传统的材料具有良好的防水、耐候性能,对内侧墙和保温材料能够形成良好的保护。这一类的墙体较厚,因为保温材料置于中部,从而将结构墙体分为了内外两层,两层墙体之间就必须要采取可靠有效的拉结措施,这就加大了施工难度,而且其施工质量也很难控制,因此应用较少。
外墙外保温则是将保温材料置于外墙的外侧,这种方法适用于有采暖和空调要求的建筑。这种方法有着十分明显的优点例如可以避免热桥的产生,有利于使建筑物达到冬暖夏凉的效果,同时还能够延长主体墙体的使用寿命,具有较广的适用范围与良好的综合效益。
2、门窗节能
门窗具有采光、通风等作用,同时在建筑造型艺术的处理上也有着十分重要的作用,但是门窗却是造成能量大量损失的重要部位。因此,门窗的低传热性与高密封性就显得十分的重要,特别是在绿色建筑的节能方面。在进行设计时就必须要对门窗的比例进行合理的控制,同时还必须要考虑到门窗的气密性,良好的气密性可以有效的减少冷风渗透和传热损失这两种因素引起的能量损失。对于外门可以设置门斗,这样能够有效的减少因人流出入而造成的热量损失。在窗扇之间可以采用双道密封条来进行密封处理,同时还必须对窗框与墙体之间存在的缝隙进行处理。
3、屋面节能
屋面是建筑的主要围护构件,屋面所能够起到的保温与隔热的作用要比其他的界面更有效。一般的做法是建筑屋面时,进行双层保温、双层防水措施的处理。在进行处理的过程中,可以选用聚氨脂PU硬泡喷涂工艺,在屋面上直接喷涂聚氨脂硬泡,在找坡层上设置苯板保温层。通过这种双保温的屋面构造可以有效的提高屋面的保温能力。
(三)绿化环境设计
绿色植物的蒸腾和光合作用对于调节局部区域内的气温与空气湿度都有着十分明显的作用。有效的绿化措施,能够起到节约能源、减轻城市大气污染、改善城市人居环境小气候等方面都有着十分显著的作用。
在建筑外墙面进行绿化可以有效的对夏季阳光的辐射进行遮挡,从而达到降低建筑物墙体表面温度4℃以上,室内温度则可以明显降低1℃以上的作用。在冬季时却又不会影响到墙面的太阳辐射热,附着在墙面的枝条还可以成为一层天然的保温层,同样能够起到节约能源的作用。同时外墙面的绿化,还能够有效的减轻墙面经阳光暴晒所引起的热胀冷缩和风吹雨淋所造成的风化作用,对建筑物表面有较好的保护作用。
进行绿化设计时应遵循以下几项原则:(1)要尽可能的优先选用乡土植物,多采用维护较少、耐候性较强的植物,从而能够减少日常维护费用的支出;(2)多种绿化方式进行结合,对绿化中所选用的乔木、灌木和攀缘植物等进行合理的搭配,从而能够形成多层次的复合生态结构,并要能够达到植物群落自然和谐的效果,同时起到遮阳、降低能耗的作用;(3)绿化地配置需合理,以能够达到对局部环境进行气候调节、保持水土、降低污染和隔绝噪音的效果为最终的目的。
(四)可再生能源的使用
建筑中可应用的可再生能源主要包括有太阳能、浅层地能、风能和生物质能等。绿色建筑要能够达到节能的效果,就应该多使用可再生能源。这里简单的介绍太阳能热水系统与建筑一体化技术及地源热泵技术。
二、绿色建筑理念
(一)人与自然和谐理念
对于建筑节能的环境理念来说,首先就是要实现人与自然的和谐相处。通过对历史的考察不难发现,中国古代的建筑一直不断追求人与自然的和谐相处。而生态建筑所体现的根本理念就是人与自然的和谐相处,充分延续着人类最古老的自然情怀。对于建筑工程来说,在建造过程中它对自然环境有着非常大的影响。例如在建造过程中所产生的垃圾、废气、废物等,都会对大气、水源、周边环境造成严重的破坏。所以说在进行房屋建造的时候,一定要遵循人与自然和谐相处的设计原则,减少对照明及制冷设备的使用,尽量减少对生态的破坏,只有这样才可以更好地促进生态建筑的发展。
(二)可持续发展理念
在节能建筑的发展来说,还要坚持可持续发展的环境伦理概念,只有这样才可以更好地促进建筑节能的进一步发展。在可持续发展的含义中,发展是第一要义,就是一切建筑行为都要促进节能环保的发展;可持续发展的核心是以人为本,就是说在建筑设计过程中,要充分考虑人的感受,体现人本思想的环境伦理概念;可持续发展的根本方法是统筹兼顾,就是要求在发展的过程中,既要保证建筑业的进步,也要注意保护环境;最后可持续发展的基本要求是实现全面协调可持续,使建筑节能理念中的环境伦理思想得到继承与发展。
(三)科学发展观理念
建筑节能体现了全面协调可持续发展的基本要求,是实现建筑行业走资源节约型、环境友好型的重要措施。在建筑活动中降低资源消耗程度,提升能源的利用效率,并且将建筑活动控制在自然环境能够承受的范围之内,可以实现人与自然和谐相处。在建筑活动中,深刻贯彻以人为本的思想,转变建筑行业高能耗、高污染的传统模式,不断创新发展观念,坚持走科技含量高、环境污染小、资源利用率高、经济效益好的新型发展道路,不断加大建筑领域内节能、节材和环保方面的投入,促进建筑行业的可持续发展。
(四)生态文明理念
建筑节能体现了生态文明理念,为进一步推进资源节约型、环境友好型社会的建设奠定基础。加强生态文明建设,要积极调整产业结构,大力发展低污染、低排放的绿色产业。推行激励与约束并举的节能减排新机制,加大排污费征收力度,强化节能环保指标,对于对未通过能通过评审的项目,不得批准开工建设,不得提供土地,不得提供贷款支持,不得供电供水,强制公开重污染建筑企业环境信息,加大处罚力度。
三、绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计策略
(一)强化节能设计,创新节能理念
强化节能设计,创新节能理念,是在节能道路上一直要坚持的政策。只有不断地提高节能技术,促进节能技术的创新,才可以更好的促进节能建筑的发展,保证施工的正常进行。同时对于节能技术的设计还要因地制宜,必须要结合各个地区的不同的实际条件去设计,只有这样才可以更加高效率的促进节能技术的市场化进程。
(二)合理利用降温隔热措施
对于生态建筑的设计方法来说还必须要进行因地制宜,根据每个地区的具体特点进行设计,充分利用自然环境,减少对能源的消耗。例如在气候较为炎热的地区,就必须要考虑对室内的降温隔热设计,挑檐板、窗帘以及水幕等设计来避免过多的阳光射入,这样就可以实现降温隔热的效果,实现生态房屋的设计。
(三)注重单体建筑的通风与节能设计
在进行节能设计的时候,还要注意单体建筑的通风与节能设计。在建筑工程设计的时候,不能只考虑建筑用地的问题,尽量的缩小土地的利用,还要考虑住户对节能建筑的要求。进行一个合理的空间设计,加强那个通风空隙的设计,保证室内空气的流通,促进居民居住的舒适度。所以在节能建筑施工的过程中,要对提高通风面积的设计进行高度重视,合理地对门窗的角度、位置进行设计,保证通风效果。
(四)利用压力以及温差的作用
对于建筑的建筑幕墙来说,由于建筑幕墙与外界环境不是完全隔绝的,会存在一定程度的透气性要求。而由于外界大气压与内部气压产生一个压差,那么就会在压差的作用下使得空气进而到建筑幕墙内部。而建筑幕墙的气密性是降低这一气体流动带来的能耗损失。可以采用优质的硅胶条对于建筑幕墙的框架结构内部框体空腔进行填充,这样就可以降低室内外的压差,减少气体的渗透。在分割的前空气腔内填充发泡材料,并且选用密封胶圈对于结构衔接的部分进行封闭,提高整体建筑的气密性。除此之外,还要注意充分利用季节的温差变化,来保证室内的空气流通,提高室内的环保程度,保证住户的身体健康,促进住户舒适度的提高。
旧工业建筑由于历史的特殊性,以前的老工业建筑在几百年的城市扩张之后,区位性价值普遍得到提升,大多存在于城市的中心地带,交通便利,这个区位优势使得改造的投资小、回报高。
2)结构优势。
工业厂房结构坚固、空间高敞、设计使用年限一般在50年以上,并且具有较强的抗震性能以及结构承载力。
3)空间功能优势。
旧工业建筑大多是大空间、大跨度结构,这使得改造时的空间划分比较灵活,可以适应不同使用者对空间功能的转换要求。
4)基础设施优势。
旧工业建筑的电力设施、给排水设施等基础设施都有较强的负荷能力,保留其可以节省添置这些设施的费用。
2绿色节能技术的内涵
20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗•索勒瑞首次将生态与建筑合称为“生态建筑”,即“绿色建筑”。绿色建筑就是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。为了减少对环境的污染,绿色建筑已经成为建筑业发展的必然趋势,旧工业改造也应采取绿色改造的方式。与推倒重建相比,旧工业建筑改造再利用可减少建筑垃圾的产生和不可降解的建筑材料对环境的污染。针对建筑运行能耗的来源和组成,把建筑绿色节能技术分为两类:建筑本体绿色节能技术和建筑设备绿色节能技术。其中建筑本体绿色节能技术包括围护结构的绿色节能技术和建筑空间设计的绿色节能技术;建筑设备绿色节能技术包括建筑能源设备系统绿色节能技术、建筑环境控制系统绿色节能技术和可再生能源利用技术。
1)节地与室外环境。
旧工业建筑区位优势明显,处于城市中心地带,对旧工业建筑的土地进行合理的利用,是节约土地最直接的方法。合理采用屋顶绿化、垂直绿化等方式,既能节约土地,又可以起到绿化环境的功效。屋顶植被可以有效吸附空气中大量的浮尘以及CO2,可以有效的起到隔热保温的效果,也可延长屋面防水层的使用寿命。使用绿色植被覆盖建筑物表面,从外观上看既遮挡了建筑物原有与周边环境不协调的风格又赋予建筑物一种古朴的气息。
2)节能与能源利用。
节约能源是实现绿色节能的核心理念,根据旧工业厂房所处的地理位置,充分利用太阳能、地热能、沼气、风能等等可以再生的资源,在改造中采用温湿度独立控制空调系统、太阳能光热与光电系统等节能技术等。由于经济技术和建筑功能的因素,旧工业建筑围护结构的热工性能较差。许多旧工业建筑改造后这个问题依然存在,这样不仅影响了建筑的使用性能,而且会造成巨大的能源浪费。但是,旧工业的大跨度、大空间结构也正是改造者所看重的,他们在改造之后往往愿意保留此类大空间,引入自然光,这样白天可以不需采用其他照明措施,节约资源。
3)节水与水资源利用。
通过采用节能型设备,如无水小便斗,节约用水;将地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反应器进行分别收集后合并,通过净化用作冲厕或绿化用水;在停车场铺装易渗水的材料,使得雨水快速的渗入地下来补充土壤中的水分。
4)节材与材料资源利用。
若对旧工业建筑不进行改造再利用,而是采取推倒重来的方式,无疑造成了资源和建筑材料的极大浪费,推倒破坏产生的建筑垃圾更是增加了环境的负担。而如果对旧工业建筑改造再利用,使它真正达到实际的使用寿命,也是节约建筑材料的一种表现方式。旧工业拆除下来的一些物件,可以作为装饰物品摆放在工业园区,既不浪费材料造成环境污染,又美化环境,使得这些物品更具有历史价值。
3绿色节能技术在旧工业建筑改造中的应用实例
3.1天津绿领慧谷创意产业园
绿领慧谷创意产业园原为天津纺织机械厂,始建于1946年,占地面积138亩,厂房面积6.1万m2。改扩建后园区所占地面积近9.3万m2,总建筑面积10万m2。在改造过程中,大量的采用了绿色节能技术:新建材料保温外墙、新技术窗体遮阳、可控开窗面积、隔热铝合金型材、中空Low-E玻璃等,使得这些建筑既是节能房又是展示厅。应用太阳能集中供热系统、热交换新风系统、屋面雨水收集、风光互补路灯、室外自渗透型停车位地面等环保节能手段。经过测算,一期的改造成本仅为拆除的36.4%。
3.2上海市花园坊节能环保产业园
上海花园坊节能技术环保产业园前身为上海乾通汽车附件厂(1954年—1966年),于20世纪初搬迁,留下18栋工业厂房,总占地面积为3.23万m2,总建筑面积为5万m2。属于节能研发设计、建筑节能设计、节能文化传媒、节能咨询策划为一体的市级创意产业集聚区。原厂区18栋建筑主要是钢筋混凝土结构,改造过程中保留了框架结构,原有的外墙采用小型空心混凝土砌块,既能减轻负荷又能起到保温作用。新砌外墙则采用复合墙体系统,能够消除冷、热桥,维持室内气温平稳,节省空调能耗。在改造过程中采用太阳能热水系统、无水小便斗、窗体遮阳、门窗断桥隔热铝合金型材、中空Low-E玻璃、两层透气型木窗、雨水回收系统用于卫生间冲厕及清洗车辆等绿色节能技术。
3.3苏州市建筑设计研究院生态办公楼
苏州市建筑设计研究院生态办公楼前身为法资企业美西航空机械设备厂区,始建于1895年,改建于2001年,为框架结构。在改造的设计阶段,将经济、节能、生态性融入到其中。在改造过程中,大量的使用到一些节能高效的新材料,如太阳能灯,将原先部分老厂房的屋面拆除,在屋面开天窗,增加了室内光线和通风,在屋面开小口,安装太阳能灯,白天可享用自然光线办公。将原来普通玻璃更换为双层断桥玻璃,来达到保温节能的功效。原来老厂房的蓄水池、水塔均保留再利用,采用蓄水池的水清洗车辆,洗完车的水再次利用浇花,实现了水资源的重复利用。在楼层阳台上种植植物,采用屋顶绿化的方式,使夏天有效的缓解太阳的直射,起到保温隔热的效果,降低对能源的使用,而且提高了办公条件。
2建筑施工中节能环保方面存在的问题
首先,部分较为落后的建筑施工单位设备老化却仍在使用。企业管理层只考虑更新换代施工基础设施增加的施工成本,却没有考虑施工中使用老化设备带来的水、电、材料等的浪费,以及设备效率低下带来的资源浪费和对施工进程的影响。第二,企业的节能绿色环保管理机制不够完善。如果没有建立健全科学合理的节能环保管理机制或是现有的管理机制漏洞太大的话,不对责任进行有效落实,不做好考核和监督,以致真正的节能环保很难落到实处。第三也是最重要的一点就是企业的节能环保意识不强,这使得节能环保技术不能有效发挥其在企业发展中的作用,而管理层对国家的相关法律法规疏于执行,对已有的节能绿色环保技术不能很好地利用,都是较为常见的现象。再有就是政府的监督惩罚措施不够明朗,对节能环保技术的实施与推广有着严重阻碍。
3建筑施工中的节能绿色环保技术应用
3.1建筑施工中新型节能环保材料
建筑节能对贯彻可持续发展战略有着其不可或缺的作用。建筑材料的应用是建筑施工的重要组成部分,现代绿色建材质量优异、性能好、环境协调性高。具有使用过程中相对安全、使用之后污染较小、一定程度上可以重复利用的特点。现代建筑中使用的绿色建材种类很多。先简要介绍其中几种。一是现代绿色混凝土材料。混凝土是现代建筑的主要用材,绿色混凝土的使用是发展绿色建筑的重要体现。混凝土具有优良的适用性、工作性、耐久性、以及稳定性、经济合理性以及各种力学性能。也有着许多分类,高性能混凝土材料、废弃混凝土重新利用产生的绿色混凝土、加气混凝土、合成纤维混凝土、多空预制块植栽混凝土等等,它们除了共有的优良特性之外,各自还有着自身独特的良好性能,对节约资源、保护环境都有好处。二是木材,现代建材中的木材也有着许多特别的种类,比如彩色木材,分先天着色和后天着色两种,瓷化木材、塑化木材、疏水木材等,分别在不同的场合有着很好地应用。三是保温隔热材料,保温隔热材料根据不同状态可分为板块状和浆体状两种,按照它在围护结构的不同使用部位又可以分成内、外保温隔热材料2种。四是防水材料,现代绿色建材不仅要有防水功能还需要具有去污、保温对环境影响小等其它功能。聚合物水泥防水涂料、渗透结晶型防水材料、塑料防渗补漏剂、聚乙烯双面复合防水卷材等等都是很好的防水材料。木材、石材、粘土砖、混凝土和钢材都是传统的建筑材料,现在结构用材主要是混凝土和钢材。木材可再生但速度慢,石材耗资源但耐久性好,都有着绿色建材的特征但也有其局限性,其有效后备资源是竹材人造板。粘土砖能耗低但是使用它需要以破坏良田为代价,如今已经禁止生产使用了,它的绿色替代建材是工业废渣,工业废渣有着丰富的来源,力学性能相比于粘土砖更优,应用前景广阔。钢材具有不可替代性,因而低能耗、少排放的“绿色钢材”的研发迫在眉睫。绿色钢材的使用是对传统建材使用的突破,优越性不言而喻。
3.2节能绿色环保技术措施
首先是完善管理机制。当前建筑施工企业对于环保节能监督不力、管理不严,针对这种情况,新时期的建筑施工企业必须不断完善建筑节能环保技术的管理机制,以确保节能环保技术在建筑施工企业能够有效应用。在建立健全管理机制的基础上应再建立相应的约束和惩罚机制,以确保已建机制的有效运行。其次,针对部分施工单位仍旧使用老化设备,浪费资源的现象,应对这些效率低、耗能大的设备进行淘汰,引进节能环保的新型设备,对待企业的发展要有长远的眼光。第三,对于建筑施工产生的废弃物要能够再次利用。建筑废弃物有着巨大的可再生利用空间,应加大对其综合利用的技术开发和扶持力度,借鉴前人的先进经验,对施工方案的每一步都要有很好的节能环保措施,加强监管,减少废弃物的产生量,提高建筑材料的利用率。第四,在建筑施工中使用节能环保技术应坚持以下原则:一是不能以牺牲建筑功能为代价来推行建筑节能技术,二是要结合实际、坚持以人为本,确保建筑中节能施工的有效性,保障和提高节能建筑的舒适性以及综合性。第五,在建筑施工中应用节能绿色环保技术需要施工人员具有一定的专业技术,因此应加强对建筑施工人员的专业技术培训,提升他们的专业技术水平。第六,现代建筑企业的施工需要利用现代科技,因此对建筑节能环保技术要有不断创新和完善以促进其应用水平的提升,要加快高性能材料的推广和应用,提升资源利用率;选用具有节能型的技术,降低能耗;此外还要加强应用清洁能源技术,杜绝使用污染性材料,控制对有害物质的排放。第七,所有节能环保措施和技术的应用都需要企业管理人员以及建筑施工人员有很强的节能环保意识,只有施工人员深刻理解节能环保的重要意义,主动投入学习和利用而不是被动接受,才能保证节能环保技术的有效使用。因此,各阶层人员都应深化其节能环保意识。
Abstract: with the rapid development of city construction, the building of the our country energy consumption increases year by year, the huge energy consumption, has become a huge burden of the national economy. Accordingly, the construction industry overall energy saving is imperative, of which the building design is a very important link. This paper mainly of building energy in architectural design and how to carry out the importance of building energy efficiency measures were introduced, and put forward some personal advice refers for the colleague.
Keywords: green architecture; Environmental protection and energy saving
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A文章编号:
1.引言:建筑行业是一个资源和能源消耗高,环境污染重的行业,随着人类环保节能意识地不断提高,绿色建筑逐渐成为热门。
2. 绿色建筑
2.1绿色建筑的概念
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材) ,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。所谓“绿色建筑”的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶 ,花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等
2.2绿色建筑的特征
绿色建筑主要有以下几点特征:建筑本身较传统建筑,其耗能大大降低。绿色建筑尊重当地自然,人文,气候,因地制宜,就地取材,因此没有明确的建筑模式和规则。绿色建筑充分利用自然,如绿地,阳光,空气,注重内外部的有效联通,其开放的布局较封闭的传统建筑的布局有很多区别。绿色建筑过程中,对整个过程都注重环保因素。
2.3绿色建筑的内涵
2.3.1节约环保
节约环保就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中,最大限度地节约资源、保护环境、呵护生态和减少污染,将因人类对建筑物的构建和使用活动所造成的对地球资源与环境的负荷和影响降到最低限度和生态的再造能力范围之内。
2.3.2健康舒适
创造健康和舒适的生活与工作环境是人们构建和使用建筑物的基本要求之一。就是要为人们提供一个健康、适用和高效的活动空间。对于经受过非典SARS肆虐和甲型H1N1流感全球蔓延困扰的人们来说,对拥有一个健康舒适的生存环境的渴望是不言而喻的。
2.3.3自然和谐
自然和谐就是要求人们在构建和使用建筑物的全过程中,亲近、关爱与呵护人与建筑物所处的自然生态环境,将认识世界、适应世界、关爱世界和改造世界自然和谐与相安无事地统一起来,做到人、建筑与自然和谐共生。只有这样,才能兼顾与协调经济效益、社会效益和环境效益;才能实现国民经济、人类社会和生态环境又好又快地可持续发展。
2.4绿色建筑的意义
节约能源和资源,减少CO2污染 建筑本身就是能源消耗大户,同时对环境也有重大影响。据统计,全球有50%的能源用于建筑,同时人类从自然界所获得的50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。尽管诸如道路,桥梁,隧道等不能以绿色建筑去衡量,但是居住区,办公大厦,公寓等对资源的利用是周而复始的。另外,建筑引起的空气污染,光污染,电磁污染占据了环境总污染的1/3还多,人类活动产生的垃圾,其中40%为建筑垃圾。对于发展中国家而言,由于大量人口涌入城市,对住宅,道路,地下工程,公共设施的需求越来越高,所耗费的能源也越来越多,这与日益匮乏的石油资源,煤资源产生了不可调和的矛盾。
3 绿色建筑设计的要点
建筑作为人类经济生活的重要活动,更被时代赋予了强烈的使命。把绿色生命的概念赋予建筑是为了让建筑有健康和再生的机理,使建筑与生态系统联系起来,从而为人们提供舒适并可持续的生活工作环境。
3.1重视整体设计
整体设计的优劣将直接影响绿色建筑的性能及成本。建筑设计必须结合气候、文化、经济等诸多因素进行综合分析、整体设计,切勿盲目照搬所谓的先进绿色技术,也不能仅仅着眼于一个局部而不顾整体。如热带地区使用保温材料和蓄热墙体就毫无意义,而对于寒冷地区,如果窗户的热工性能很差,使用再昂贵的墙体保温材料也不会达到节能的效果,因为热量会通过窗户迅速散失。在经济拮据的情况下,将有限的保温材料安置在关键部位,而不是均匀分布,会起到事半功倍的效果。而对于有些类型的建筑如内部发热量大的商场或实验室,没有保温材料利于降低空调能耗,也会更利于节能。
3.2 因地制宜
绿色建筑非常强调的一点是因地制宜,绝不能照搬盲从。气候的差异也使得不同地区的绿色设计策略大相径庭。建筑设计应充分结合当地的气候特点及其它地域条件,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、空调所导致的能耗和污染。在日照充足的西北地区,太阳能的利用就显得高效、重要。而对于终日阴云密布或阴雨绵绵的地区则效果不明显,甚至可有可无。北方寒冷地区的建筑应该在建筑保温材料上多花钱、多投入,而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度,即防止太阳辐射和避免产生眩光。
3. 3尊重基地环境
在保证建筑安全性、便利性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,是一个涉及多学科的复杂的系统工程。规划、设计时须结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。
3.4 创造健康舒适的室内环境
健康、舒适的生活环境,包括:使用对人体健康无害的材料,抑制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等,符合人体工程学的设计;室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境。
3.5 应用减轻环境负荷的建筑节能新技术
能源使用的高效节约化,包括:根据日照强度自动调节室内照明系统、局域空调、局域换气系统、节水系统;注意能源的循环使用,包括对二次能源的利用、蓄热系统、排回收等;使用耐久性强的建筑材料。采用便于对建筑保养、修缮、更新的设计;设备竖井、机房、面积、层高、荷载等设计留有发展余地。
3.6 使建筑融入历史与地域的人文环境
这一点包括以下几个方面:①对古建筑的妥善保存,对传统街区景观的继承和发展;②继承地方传统的施工技术和生产技术;③ 继承保护城市与地域的景观特色,并创造积极的城市新景观;④保持居民原有的生活方式并使居民参与建筑设计与街区更新。要大力推广绿色建筑,建筑师就必须进行绿色建筑设计。
绿色建筑设计是按照业主需求,综合考虑建筑对内外环境的影响,采用各种节能措施的对建筑的全面优化设计方法。绿色建筑设计不仅要考虑到建筑的初投资,更要考虑建筑在全寿命周期内的运行状况
4.结论
绿色建筑作为一个新兴产物,对环保、节能的要求,值得探索、研究和尝试,这一道路是漫长而又艰辛的。随着工业时代向信息时代的迈进,随着工业文明向绿色文明的转变,可持续发展将成为当今社会的主旋律。绿色建筑理论的发展将导致建筑学技术内容的极大丰富与建筑艺术创造的相应发展,绿色建筑必将以自身的独特风格、千姿百态的建筑形态与生态环境融为一体。
中图分类号:TE08文献标识码: A
1.引言
为深入的贯彻与落实科学发展观,应对全球气候变化、资源能源短缺,人类正在遵循碳循环的概念,以低碳节能为主要目标,大力发展循环经济、建设低碳生态环境,将绿色建筑推广普及。为建设资源节约型、环境友好型社会做出应有的义务从而提高生态文明水平,改善人民生活质量。随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,因而绿色建筑也应运而生。
2.世博会中绿色建筑的设计及应用。
全球气候变暖,资源和生态破坏是21世纪面临的最大挑战。2010年我国上海世博会就是以“城市,让生活更美好”为主题,是全世界共同探讨城市建设和节能减排技术的平台,更是绿色建筑设计的具体体现。在世博会内,各馆各具特色,并且在绿色建筑理念上都被广泛使用,绿色建筑的技术也被大力推广。
2.1优化建筑结构,实施节能减排。
在中国馆中,底部的四根支撑立柱支撑着上部逐渐扩张的结构。立柱形成的巨大空间,营造了东西南北通透的场所。上部的延伸结构在地面形成了阴影,对阳光照射进行了屏蔽,这对建筑的降温起到了积极作用。在立柱空间内,阳光位置高时,无法照射到内部,不会造成建筑物温度升高,可减少制冷设备的运行;在太阳位置低斜时,通过阳光对底部的照射,可提升内部温度,减少供暖设备的运行。通过造型的自身结构,实现了自遮阳,很好的利用了自然环境进行通风,这对馆内、馆体温度控制都起到了重要作用,同时也降低了空气条件系统的能源消耗。
2.2合理利用生态气候,达到节能环保。
世博会中的意大利馆是由20个不规则、可自由组装的功能模块组合而成,建筑结构可自由组合、灵活多变。在馆中,环保、可持续被重点关注,通过采取生态气候,来达到节能环保的目的。在夏天,利用自然的空气气流和水流进行降温,热风通过自动调节系统进行排除,实现对建筑内部温度降低的作用;在冬天则是利用太阳能辐射,通过对太阳能的控制,将热能集中到带有光电集成模块的透明玻璃上,充分节约电能,既能提升建筑物内温度,又能存储一定的电能,实现零排放。在馆中,还使用了另一种多样化材料—透明混凝土,加入这种玻璃质地的混凝土材料可以形成不同透明度的渐变,还能随时感知建筑内外部的温度、湿度等。馆内的“刀锋”设计,除了具有光影效果外,还可向展馆内输送自然风。
在日本馆中,采用了环境控制技术,使得光、水、空气等自然资源被最大限度的利用起来。在外部世博会标致上,采用了双层外膜配合内部太阳能电池,实现了高效导光、发电,展馆内将循环式呼吸孔道等最新技术。
2.3环保建筑材料的再利用和可回收
在中国馆的周围,使用了一种名叫塑木的新型材料,该材料具有10年的使用周期,在使用周期结束后可进行回收再利用。塑木不仅仅具有木质材料的纹理,同时具有成本低,产出量高,使用后不需要使用油漆进行涂刷等优点。在中国馆广场的周围,使用了由沙漠中的风积沙通过免烧结成型工艺处理而形成透水砂岩系列产品,该材料耐磨性好、透水速度快、强度高,同时能循环使用。通过新型节能建筑材料使用,提高材料在回收处理能力,可以有效避免对环境造成污染。
在芬兰馆中的“冰壶”中,也广泛使用了环保材料,在外墙装饰中选择纸塑符合材料,新型轻质墙面以及独特的窗户结构,都减少了日照引起的热强度,配合屋顶种植的植物,进行热量负荷的均衡。
2.4加强资源循环利用,减少能源消耗。
中国馆在地区馆地下室中,设置有一处雨水处理站,在雨水处理站内部采用了1000吨的雨水调节池和雨水处理设备。通过雨水处理系统,将馆区周围的雨水进行收集至雨水调节池,在经过雨水处理设备的处理后,排放至清水池。清水池中经处理过的水主要用来进行绿化浇水、景观灌溉、空调补给水、车库冲洗以及卫生间冲水使用。通过采用雨水的收集、处理、使用,达到资源循环、再利用的目的,实现节能环保的功能。
在加拿大馆中,也体现了可回收利用技术,在其展馆外部的墙体上覆盖一种特殊的温室绿叶植物;雨水使用排水系统进行回收再利用,通过这些技术的应用,很好的进行了空气流通和资源持续发展和再利用。
在世博会的多个场馆中,都使用了地源热泵技术,利用地源热泵通过输入少量的电能,实现能量从低温源向高热源的转换,是利用地下浅层地热资源提供制冷或供热的节能空气调节系统。
3.绿色建筑的设计理念
3.1合理选择建筑材料,节约资源
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,以最大限度的节约水资源、土地资源、材料等,必须要合理的统筹资源的使用和处置,充分的利用自然资源,尽量减少合成材料的使用,力求使资源可再生利用。
3.2合理利用自然资源,节约能源
在绿色建筑的设计中,应充分的考虑使用自然界给与的能源,譬如太阳能、风能、地热等,充分的利用太阳能采用节能的建筑结构,并且减少采暖空调的使用。利用风能的作用(也可用于风能发电)根据自然风的原理设置其系统,并且要考虑到建筑的整体布局及平面形式,这就必须要采用适宜的气候,使风能能够有效的利用到绿色建筑中。通过地热技术的使用,替代传统的空调系统,减少建筑物的污染物排放。
3.3回归自然
人类源于自然,而社会经济的发展导致自然界遭到破坏,人类肆无忌惮的砍伐树木、污染水资源等,使人均占有量本来就稀少的资源更是稀疏,加速资源匮乏,并造成极大的浪费。绿色建筑的推广与实施,主要强调此建筑本身要对环境没有危害,并且在不破坏环境的基本生态平衡下建造的一种节能、节地、节水的建筑。以人、建筑和生态环境协调发展为目标,尽可能的控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
4.结束语
随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加,节能建筑成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑更是未来建筑的主要形式。绿色建筑坚持的理念是节约资源、能源并且回归于自然,这就要求绿色建筑在设计的时候就要考虑到人、能源与大自然的均衡和协调,合理优化建筑物结构,选择合适的建筑材料,充分利用自然条件,加强资源的再利用,同时要延长建筑物的使用寿命。
参考文献:
[1] 刘建勋 徐菁 LIU Jian-xun XU Jing 绿色建筑的设计方法探讨 [期刊论文] 《山西建筑》 2006年7期
[2] 刘青 浅析绿色建筑设计的理念及方法探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 2012年3期
[3] 陈新宇 浅析绿色建筑节能措施及改进方法探讨 [期刊论文] 《中国房地产业》 2011年5期