引论:我们为您整理了13篇绿色建筑节能设计范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。
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通常来讲,绿色建筑是指在科学合理的原则下将人、环境和建筑等方面的因素有机结合,以此来达到满足人类居住需求和保护环境双重目的的建筑类型,符合人与自然和谐相处的理念。现在绿色建筑在我国已经有了初步的发展,但是因为发展时间较短,在发展的过程中存在着各种各样的问题。
1.1绿色建筑的概念并非深入人心
在建筑建设项目中,人们绿色建筑的意识还是比较单薄,并且这一问题无论是在政府部门、设计者、建设者还是使用者中都存在。具体表现为政府部门并没有重点突出绿色建筑的重要性、设计者在整个设计的过程中没有始终贯彻“绿色建筑”的原则、使用者对建筑物的绿色使用价值模棱两可等,并且在发达和不发达地区,绿色建筑理念的执行程度也不同。发达地区对这一理念的理解和贯彻都胜过不发达地区,不发达地区对这一理念的理解貌似更多的是停留在建设理念上,有待进一步的加强与落实。
1.2绿色建筑的先进技术没有良好的推广平台
现在节能环保技术在建筑物中的运用范围有了较大程度的提高,但是其推广措施和交流平台并没有很好的实现,许多先进技术没有使用的空间。而给绿色建筑先进技术提供良好推广平台的成功案例非二零零八年开建的上海中心大厦莫属,该大厦在设计过程中引入了多项可持续发展技术。如成功实现了高层建筑传统的外部结构框架的摒弃,以旋转、不对称的外部立面成功迫使风载降低了百分之二十四,降低了大楼结构的风力负荷,进而减少了工程造价,这是我国高层建筑迫切需要学习的范例。
1.3绿色建筑的理念缺乏法律法规的有效约束
自绿色建筑理念提出以来,我国相关部门就在努力完善关于其的法规标准。如《绿色建筑促进办法》、《民用建筑节能条例》等,虽然各种各样的制度和法律条款在不断完善,但是在保障力度和约束范围等方面还是存在一定的漏洞。绿色建筑的设计、材料的选择以及运营使用等各个环节,无论是约束惩罚制度还是激励扶持制度都不够全面,如果这样的问题长时间得不到解决,我国水资源、土地资源等生态资源以及节能材料的利用率会大大降低,不仅背弃了绿色建筑的发展目的,而且造成了大量的资源浪费。
2我国建筑节能的有效设计途径
2.1关于墙体的节能设计问题
就目前来看,居民对墙体设计的功能要求主要在其保温、保暖方面。换句话说,通过对墙体的设计达到减少室内热量损失是我们的最终目的。现在较为普遍的有内保温和外保温两种保温墙设置,并且外保温墙更受人们的认可。因为两者相比较而言,外保温墙对墙体的保护效果更好,能够起到延长墙体寿命的目的。现在新型保温隔热节能型材料的使用被普遍认为是最有效率的节能设计方式,因为新型材料的使用一方面消除了冷热桥对墙体的伤害,另一方面降低了室内温度的波动幅度,这非常有利于墙体保温、隔热和节能目标的实现。在墙体节能设计的整个环节中,屋顶的节能设计需要考虑的方面更多,如热量的散况、太阳光的吸收情况、雨水的排泄实际以及屋面的通风问题等等,在具体的屋顶节能设计时一定要将这些因素考虑在内,并通过架空隔热屋面等方式,设计出质量第一的绿色节能屋顶。
2.2关于建筑屋顶的具体节能设计问题
在整个建筑物中,作为直接和室外环境相接触的屋顶,在设计时是我们又一个要关注的焦点问题。常见的建筑物屋顶受阳光照射和大气长波辐射的影响非常明显,这是导致夏季室内温度过高和冬季建筑物屋顶保温效果差的根本原因。所以在进行屋顶的生态节能设计工作时,一定要注重屋顶夏季隔热效果和冬季保温效果良好的实现。首先要明白架空屋顶、浅色屋顶、种植和蓄水屋顶等是隔离太阳辐射热和减少阳光直射效果较好的几种屋顶,在实际的设计过程中我们可以根据实际需要进行选择。其次,为了尽可能地减少能量传递,施工人员可以选择在屋顶上覆盖上保温隔热材料并且要结合其他的辅隔热保温措施一起使用;另外,工作人员还可以在建筑物屋顶涂抹反射率比较高的特殊涂料,在夏季时,可以减少屋顶对阳光热量的吸收。
2.3关于建筑体型和空间组织设计问题
建筑外观体型设计是否合理和建筑与外部环境进行热量交换多少密切相关,如果前者设计合理,后面两者之间的热量交换能够得到最大限度的减少。因为在外部环境相同的情况下,建筑物体型系数大小会直接影响其能耗的大小,并且后者是随着前者的数值变化而变化的,前者越大,后者的能耗值也越大。建筑物的体型系数和许多因素有直接关联,如建筑造型、平面布局设计、采光通风等,通过多年的实践,工作人员都明白只有将建筑物的体型系数控制在一个相对较低的水平上才能达到节能降耗的目的,要想实现这个目的,就一定要处理好和建筑体型系数相关的这些因素,通常情况下建筑物空间组织的设计要安排在其各项功能步入正轨之后。
2.4关于建筑物的绿化与节能问题
现在我国的“热岛效应”颇为明显,主要的原因还是在城市绿地面积的不断减少和人们对空调的大量使用,尤其是最近这些年,空气环境恶化的非常厉害,严重阻碍节能建筑的建设。绿地每天可以蒸发出大量的水分而且还能带走不少热量,如若量化来讲,一块草地和一块沥青地面的表面温度差可以高达十四摄氏度以上。由此可见,绿地对节能建筑的建设和城市美化的重要性。未来节能建筑的发展趋势必然是在城市规划和建设的同时做好庭院绿化的工作,给人类的生存与发展创造更加舒适健康的空间。
2.5关于建筑门窗的节能设计问题
门窗结构作为建筑物所有结构中的重要组成部分,其最大的特点便是隔热保温性能差。这其中的主要注意环节在门窗结构的缝隙,因为这里是冷热空气进出的必经通道,一旦这个环节处理不好,建筑物门窗设计的合理性便会大打折扣。在具体设计建筑门窗时,我们需要注意以下几个方面的内容:为了有效地避免穿堂风的影响,工作人员要对门窗位置进行充分的考虑并设计合理的开启方式;注重门窗的制作质量,并根据不同的窗框进行不同的处理。如金属窗框要做好断热处理等,同时要做好窗户玻璃品种的选择;由于夏季会有阳光直射的问题,所以最好设计好具备自动调节功能的活动遮阳棚,或者是窗帘等;另外,采暖耗热值和建筑物窗墙面积比之间有非常大的关系,后者随着前者的提升会有不同程度的增加,所以在设计窗墙面积比时要做到全面的考虑,但是无论如何设计窗墙面积比都要建立在室内采光通风条件允许的范围内。
3结束语
一栋质量过硬的绿色建筑,一定有减少空气和环境污染,保护生态环境和全面节约水电等资源的功能,这同样也是我们在建造绿色建筑的过程中迫切要关注的方面。另外,建筑在设计和规划的过程中会受到多种因素和条件的影响,我们需要以实际情况为基础展开具体的设计和规划,避免因盲目带来的一系列质量问题。
参考文献
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1建筑能耗的基本内容
1.1建筑能耗
建筑能耗主要指非工业建筑耗费的能源,如公寓、小区、花园、商城、旅馆、地铁、体育馆等建筑,它是众多民用建筑耗费能源的总称,民用建筑建设使用过程中,会以照明、供冷、供水、供电等形式不断耗能,能源消耗是民用建筑提供各种服务的基础,见表1。
1.2全球建筑能耗近况
在当今,建筑能耗是能源消耗的主要方式之一,它极大影响了全球能耗量。建筑用能的规模与国家经济实力呈正比关系,经济实力越强,建筑用能比例越大。建筑用能需要国家支付庞大的能源费用,不是一般发展中国家可以承担的,所以基本上建筑能耗较多的国家综合国力较强。如发达国家的典型代表美国,全球近20%的能源是美国消耗的,而其中近一半的能源消耗属于建筑耗能。美国、中国的人均建筑能耗位列第一、第二,美国是因为建筑耗能较多导致数据庞大,但是我国是因为13亿的人口导致数据庞大。但是我国城镇人口人均建筑用能数量远远低于美国。
1.3中国建筑能耗近况
以下是建筑运行需要的能耗量:全国总发电量中的近1/5属于城镇建筑能耗,全国非发电用煤量的近3/10用于偏冷城镇的供暖,全国商品能耗超过1/5的部分属于建筑能耗。经分析,不同类型的建筑能耗,除了农村住宅建筑能耗最低外,其他三种建筑能耗差别较小。但这三种建筑按平均单位面积能耗量比较,能耗量差距较大,从低到高为住宅能耗量、采暖能耗量及商业和公共建筑能耗量。
1.4中国住宅建筑能耗分析
城镇住宅用能(不包括采暖)是指除严寒和寒冷地区采暖能耗外,城镇住宅所消耗的能源。2011年我国的城镇住宅能耗为15350万tee,占我国建筑总能耗的22.34%。该类建筑的各终端用能用途能耗相关数据分别占住宅总能耗的10.4%,18.5%,22.2%,31.1%,9.5%和8.3%(见图1~2)。
2建筑节能的定义
建筑节能从广义来看,泛指建筑全寿命周期内的能耗降低。建筑全寿命周期是指建筑从收集原材料、设计施工、安装使用、维护保养直至拆毁的过程,该过程涉及到建筑配件的加工、现场施工等环节,可以通过合理技术和手段,降低该过程中能源的消耗。这种定义包含较广的建筑节能范围。但是狭义的建筑节能仅需要在运营过程中实现能耗降低。这一阶段建筑能耗量占总体能耗量的近80%,本文论述的整体内容参考广义的建筑能耗,但是在论述个体建筑群或者绿色建筑时,通常以狭义的建筑节能进行研究。
3绿色建筑
其定义如下:在建筑使用期限范围内,尽可能地避免资源浪费(节约能源、土地、水资源及材料)、避免环境遭受破坏及降低污染程度,从而让人们拥有一个更加健康、适宜且高效的生活环境,实现建筑与自然谐调。
4《绿色建筑评价标准》
GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》(以下简称为《绿标》),在国内对建筑进行标准评价时,其把绿色建筑当作核心内容,把“星级绿色建筑评价标识”当作统一标识。这个评价标准遵循“四节一环保”基本原则,在确定某绿色建筑是否达到标准时,主要考虑土地、能源、水、材料的节约使用情况及建筑外部环境质量情况、建筑管理等6个指标。对“绿色化程度”进行界定时,6个指标中又分成3个等级,分别是控制、一般等级和优选项。对所有参加评价的建筑来说,控制项是必不可缺少的前提条件,接下来才是根据符合后两项的条件要求,从而确定建筑的级别是属于一星、二星、三星。从这个标准来看,其把绿色建筑进行了类型划分,包括两种类型,一是公共建筑类型,二是住宅建筑类型。本文重点对后一种类型作出研究。
5绿色建筑的评价要求
1)节约土地和室外空间。其控制项有:建筑对环境造成的影响情况、建址情况、平均每人使用土地的指标情况、建筑每天阳光照射情况、建筑小区绿化情况及平均每人绿地面积情况、有无场地污染情况和施工情况。一般项有:旧建筑循环使用情况、物理声、风、热环境等情况、公共设施设备建设情况、绿化植物适植性情况及品种、数量情况、公交情况、水渗透情况等;优选项有:地下及废弃空间使用情况等。2)能源节约和使用。其控制项有:热工性情况、集中供热供冷情况、以户为单位进行集中暖气供应计算测量及室内温度调控情况等;一般项有:通风情况、光照情况、设备最大化程度运用情况、室内照明情况、能源循环使用情况等;优选项有:最大程度上使用建筑综合能源节约比率及可再生能源循环运用的比率等情况。3)水资源节约和使用。大力倡导推行“开源”“节流”策略,最大程度上运用水资源,尽可能实现节约,在对废水进行处理的基础上循环使用,采取控制水使用量、阶梯供应水资源、循环用水、加大雨水利用率等手段,尽可能实现水资源的最大程度使用。4)材料资源节约与使用。申报的建筑项目有没有降低用料量,最大程度上使用本地原料及减少高能耗用料量,尽可能加大可循环可再用原料量,降低纯粹只起点缀作用的构件用量等,从而最大程度上降低用料对环境、资源产生的负面影响。因为这部分仅是降低纯粹只起点缀作用的构件的用料量和建筑设计存在关联,和其他指标基本上没有关联,本文对其他指标不再进行讨论。5)室内环境质量。该部分在居住建筑方面的控制项指标主要涉及每套户型对日照和采光的要求、室内背景噪声要求以及围护结构隔声性能要求、居住空间的自然通风能力、室内空气污染物浓度的要求;一般项主要包括建筑视野情况、围护机构防结露性能、建筑的耐高温热工性能、采暖系统和空调系统的调控能力、建筑外遮阳使用情况、建筑室内通风换气装置设置情况等相关内容;优选项主要指标有建筑室内新型功能材料的相关要求。6)运营管理。运营管理阶段要求合理处理建筑、住户以及自然三者之间的关系,达到满足住户对空间环境的建筑安全性、舒适性要求,同时又能达到保护周边自然环境的要求。运营管理部分的评价指标主要有物业对节能、节水、节材、绿化、垃圾、智能化系统等方面的管理。由于该部分主要评价的是建筑使用情况部分的内容,与建筑设计关联不大,本文对其讨论和研究较少。
6建筑节能的主要方式
1)主动式节能方式。指的是在建筑的运营阶段由于使用高效低能的建筑设备和建筑电气而减少的建筑用能。2)被动式节能方式。是指减少甚至取消建筑设备和建筑电气,采用非设备化的方式减少建筑用能。这种节能方式是通过直接利用现有的气候和环境,即风力、太阳能、环境温湿度、植被、场地地形等条件与建筑设计融合来减少与外界的热交换,从而达到降低建筑能耗的目的。“被动式”和“主动式”是针对建筑对能源的使用方式以及降低方式提出来的,不同的方式对建筑降低能耗的措施也不同。
7目前绿色建筑设计存在的问题
1)生硬套用绿色建筑技术。我国依照《绿标》审核申报的绿色建筑,但是当下众多绿色建筑仅仅是为了满足绿色建筑的评价标准,生搬硬套地使用绿色建筑技术,不能以合理、科学的手段实现绿色建筑技术的应用。比如《绿标》中将遮阳设置纳入到绿色建筑技术中,但是很多建筑完全不需要使用遮阳设置,可是为了符合评价标准,设计人员还是生硬地使用类似的绿色建筑技术,甚至没有系统、整体地设计建筑就整合应用多种绿色建筑技术,导致绿色建筑设计非常不科学。2)投入设备过多。建筑需要依靠建筑设备提供相应的服务,根据建筑服务的需求量决定建筑设备的投入量。但是很多时候建筑服务需要的设备数量往往和实际提供的设备数量存在偏差。建筑设备提供过多或过少的情况,都属于建筑资源的不合理应用。投入设备过多,浪费建筑设备资金,同时导致预估能耗的偏差;投入设备过少,会降低建筑的服务能力。3)设计师的惯性设计理念。在如今,众多设计师不能跟着时展更新自己的设计理念。绿色建筑和绿色建筑技术都属于新时代的建筑理念,但是很多设计师仍然用传统的思维方式进行绿色建筑的设计。认为设计师在建筑设计中不需要考虑节能减排,而应当由电气工程师等完成节能减排的目标,将设计“绿色建筑”理解为“绿色化”的建筑设计,缺乏创造性的思维去设计新时代下的绿色建筑。4)不能因地制宜设计绿色建筑。“具体问题,具体分析”“因地制宜”是设计绿色建筑的参考原则。每个地区自然环境、气候不同,这就要求设计师能够将绿色建筑融合到当地环境中。但是我国目前的绿色建筑基本按照统一的模式设计建设,没有体现以上参考原则,缺乏特色。
8建筑节能设计的基本特征
按照建筑节能设计中考虑内容的不同,可以总结它的两个基本特征。首先,是建筑节能设计的需求差异导致需要考虑地区性差异,这是它的第一个基本特征。建筑节能设计地区不同,地区内不同的环境、自然气候、地域特色以及不同的风俗习惯,都会导致建筑形式和建筑节能设计的不同。其次,自然气候不断变化,建筑能耗也随之变化,这就要求注重过程控制,这是它的第二个基本特征。每个地区季节的变化、天气的变化都会影响当地的温度、紫外线照射等,这会导致建筑能耗的变化。而且,即使是相似地区、类似环境下,建筑使用者的需求不同也会引起建筑能耗的差异。本文以建筑节能设计的两个基本特征展开讨论,从各种绿色建筑技术(可再生能源系统、自然通风技术等)为论述点进行更加详细的研究。
参考文献:
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1.1我国绿色建筑发展现状
我国绿色建筑发展现状共分4个阶段,2007年之前我国绿色建筑处在启蒙阶段,主要的工作就是宣传推动。2008年-2009年是绿色建筑起步阶段。2010年-2012年属于发展初期,绿色建筑初步发展起来。2013年开始国家绿色建筑进入快速发展阶段。截至2013年12月31日,我国共评出绿色建筑1446项,总建筑面积近1.63亿平方米,仅2013年获评的建筑数量就比2012年增加了81%,面积增加了1.12倍。到2015年末,20%的城镇新建建筑将达到绿色建筑标准要求。
自2013年1月,《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》(〔2013〕1号)颁布后,国家关于绿色建筑的顶层设计已经完成,绿色建筑的发展目标,发展原则,发展主要任务,以及保障发展落实的政策标准已经逐渐完善,搭建成型。
1.2绿色建筑未来发展趋势
自绿色建筑发展以来,政府从鼓励引导、政策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建〔2012〕167号)明确,对高星级绿色建筑给予财政奖励。
《国家新型城镇化规划(2014―2020)》提出,城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2020年的50%。到2015年,能源强度降低16%,到2020年,30%的商业建筑都是绿色建筑,这就意味着到2020年我国将拥有全球最多的绿色建筑。
2.绿色节能建筑规划设计目标
2.1绿色节能建筑有着许多基本特点。首先建筑材料必须提倡使用环保型的,材料本身要节约资源和能源、减少环境污染、容易回收和循环利用,同时必须满足防水、隔热、隔音和耐震抗压的要求。
2.2绿色节能建筑要做到节约用水,保护水资源。通过就地处理污水,把污水变成中水,中水用来浇花、洗车、消防和景观用水等,在做到节约用水的同时减少污水的排放量;还有在住室中安装节水马桶,洗手池的水能够直接通向厕所,洗衣、洗菜的水可以用来冲洗厕所;采用高质量的无渗透水龙头等。
2.3充分利用自然资源,针对当地气候条件,选择良好的朝向与建筑布局,以获得充分的采光和通风;设计明厅、明卫、明厨等,充分利用自然光源,降低照明用电;利用太阳能热水系统,小区共用供热系统,可以一年四季不分阴晴为住户提供热水。
2.4生活垃圾的合理处理,将生活垃圾分为三类:生物垃圾(包括废弃食物、废弃果蔬等),可再生垃圾(包括金属、玻璃、纸屑等),不可再生垃圾(燃烧灰渣等),最大限度化废为宝,循环利用。对于金属、纸屑等可再生垃圾应回收后统一处理,以便循环利用。对于不可再生垃圾,可经焚烧后达到减量化、无害化。
3.实例分析绿色建筑节能设计
以某居住项目规划及建筑概念方案为例,探讨一下绿色节能在建筑中的实际体现。该设计主要从以下几个方面对居住区进行“绿色”设计
(1)该方案建筑朝向均为南北布置。在不利朝向上通过阳台等遮阳措施减少日照影响。屋顶及各向墙体采用隔热构造,室内外建筑材料选用环保型产品。
(2)建筑的设计严格遵循以人为本、经济、美观、使用的原则,平面功能洁污分区、动静分区明确。沿街3层以下均布置商住用房,以上全部为住宅。
高层住宅分为1#楼和2#楼设计全部采用两梯三户,利用最少的面积完成交通系统,充分减少了公摊面积,提高了住宅的使用率,每层有三个户型,动静分区,分布和设计都很合理,充分满足通风采光要求,利用天然采光,减少人工照明能耗。
(3)该建筑通过采用合理节能建筑,增强建筑围护结构隔热,保温性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施,能满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求。
(4)为了保证室内的日光照射,减少照明,节约能源,为使用者提供舒适的室内光环境,本方案通过使用建筑节能设计分析软件PBEC对户型的低、中、高楼层进行采光系数和自然采光照度分析,通过优化建筑物和露天空间,保证充足的日光进入每一栋建筑内。根据《建筑采光设计标准》GB/T5033规定,居住建筑各个房间均满足采光系数最低值1CMIN(%)以及室内天然光临界照度50lx的标准。
3.1建筑墙体施工节能设计
(1)屋面做法拟采用下做法:
屋面类型(自上而下)2:轻质屋面隔热砖(50mm)+水泥砂浆(25mm)+防水卷材、聚氨酯(3mm)+水泥砂浆(20mm)+水泥膨胀珍珠岩(20mm)+钢筋混凝土(100mm)+混合砂浆(15mm)。
架空楼板类型1:水泥砂浆(20mm)+钢筋混凝土(100mm)+膨胀玻化微珠(30mm)+混合砂浆(5mm)【用于公建架空楼板】。
(2)外墙做法拟采用下做法:
外墙类型(自外至内)1:水泥砂浆(20mm)+烧结多孔砖(190mm)+膨胀玻化微珠(20mm)+混合砂浆(5mm)【用于公建东西外墙】。
外墙类型(自外至内)2:水泥砂浆(20mm)+烧结多孔砖(190mm)+膨胀玻化微珠(15mm)+混合砂浆(5mm)【用于住宅外墙和公建南北外墙】。
(3)外窗拟采用以下类型:
外窗类型1:铝合金低辐射中空玻璃窗6+12A+6遮阳型,自身遮阳系数0.45,传热系数3.2 W/m2.K【用于公建局部外墙】。
外窗类型2:断热铝合金热反射镀膜玻璃6mm单层,自身遮阳系数0.45,传热系数5 W/m2.K【用于公建局部外墙】。
外窗类型3:铝合金普通单层玻璃窗,自身遮阳系数0.85,传热系数6.4 W/m2.K【用于住宅局部外墙】。
外门类型1:木(塑料)框单层实体门,传热系数2.77 W/m2.K。
3.2节水节能设计
绿色建筑节水系统可归纳为减少排放、回收利用、循环使用和生态用水。结合项目实际情况,主要采取如下节水措施:①在方案、规划阶段制定水系统规划方案,统筹、综合利用各种水资源。②设置合理、完善的供水、排水系统。③采取有效措施避免管网漏损。④建筑内卫生器具合理选用节水器具。⑤使用非传统水源时,采取用水安全保障措施,且不对人体健康与周围环境产生不良影响。⑥采用雨水收集利用系统,绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。⑦按用途设置用水计量水表。⑧采用太阳能提供生活热水。
3.3建筑材料节能设计
选用耐久性材料,设计中选用耐久性较好的建材,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。
4.结语
绿色建筑节能设计能提高使用的舒适性,节约资源和降低建造和使用过程中的能耗,并降低环境负荷,对于提高建筑的经济效益,解决能源危机,实现人类社会的可持续发展有着重要意义。在进行绿色建筑节能设计时应结合我国的国情的基础上,针对建筑所在地的实际气候以及地理因素进行设计,不断降低能源的消耗,坚持走可持续发展之路。
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2绿色建筑在现展道路进程中的意义
绿色建筑的采用,一方面确实由于建筑对环境的影响在环境问题中占有相当大的比重,另外一方面也是由于现代可持续发展思想的提出。绿色建筑理念的成功应用于建筑工程,对于现代工程而言是一个改变,更是一个突破。绿色建筑的理念成功应用于现代建筑。对于现代建筑而言,更好的体现了对于可持续发展道路的贯彻和实施,对于这种思想的充分契合。绿色建筑其最大程度上的利用了各种自然资源和资源成本,对于生态环境很好的融入和保护,现代建筑的人文思想更体现与其对于自然环境的保护和融入,人们从开始关注建筑的质量问题和居住问题变成了对于建筑的综合思考,人们不仅仅关注建筑成本造价问题,更开始关注建筑的各种外观性能,对于建筑所体现的各种人文精神也有了明确的要求。
3如何促进绿色建筑节能设计的实现
对于现代的绿色建筑而言,如何推广绿色建筑,并推广其中应用到的节能设计已经变成了当代建筑设计人员需要进行思考的问题。建筑工程不再是一个简单的施工过程便可以完成的简单工程,对于建筑而言,如何体现可持续思想成为了新时代对于建筑工程提出的高要求。希望广大从业人员进行积极的相关思考,并且可以积极进行创新,推动绿色建筑的发展的普及,同时完善其中的各种节能设计,为建筑业的明天成为基石。
3.1对于建筑开发土地进行最大程度的使用
现代节奏的快速生活带来了拥堵的城市生活,对于现代而言,土地已经变成了一种稀缺资源,现代城市化生活中对于各种建筑的占地面积划分的越来越小,如何在更小的土地面积上承载更多的使用功能变成了现代建筑工程的思考问题。现阶段建筑施工人员进行了有效的思考,例如高层建筑的使用率越来越多也就是现代对于土地利用率这个问题进行了思考并解决。现代之中绿色建筑的概念逐渐普及,所以对于绿色建筑而言,应该在最小的土地面积下承载更多的使用功能,同样对于绿色建筑节能设计的体现,也应该首先做好土地使用率。
3.2绿色建筑的节能设计中太阳能的使用
随着能源种类的开发,各种能源交替登上了历史舞台,从最开始的煤炭资源到后期的石油资源。但是无论何种资源,其本质都是不可再生资源,随着能源的开放和利用程度的加大,对于现代资源而言,其实本质便是用一部分便会少一部分。能源的开发变成如何最大程度的利用自然界中各种资源,对于太阳能便是一种较为稳定的资源。在进行绿色建筑节能设计时,应该在设计之中体现对于太阳能的使用,可以在楼顶设置太阳能采集装置,通过太阳能进行水加热和太阳能光电利用。
3.3节能设计中对于水资源的循环利用
对于居民小区而言,生活用水占据了使用用水的大部分,对于居民的生活用水而言,一方面当然要宣传节约用水的意义和积极影响,鼓励居民使用水资源时要节省。另外一方面节能设计中,应该体现对于水资源的循环利用,对于现代水资源而言,科学手段的进步使得水资源可以循环使用。例如洗菜水可以用来冲马桶,洗菜水可以用来浇花等。水资源的循环利用一方面需要居民自己的自觉行为,另外一方面绿色建筑也应该进行这样的设计。例如:室内采用节水型水龙头和节水便器,室外收集雨水进行花园的浇灌,设计之中完全可以设计雨水储存槽,进行雨水的收集,在干旱之时,浇灌花园。
4绿色建筑中采用自然通风和采光
人类在进行各种社会时代的发展,对于现代的各种温度调节系统使用的越来越多,对于现代人而言,使用空调等已非常普遍,难免对于电能使用资源过度使用。所以在现代的绿色建筑设计时,应该进行各种关于通风采光的设计,使建筑本身充分进行自然采风和自然采光,保证房屋的冬暖夏凉,保证人民的优质生活体验,同时这样的设计举措对于推广绿色建筑也是一个推动。
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1.绿色节能建筑发展存在问题
一是全社会没有充分认识到节能建筑与绿色建筑工作的重要意义,缺乏节能建筑与绿色建筑的基本知识和主动意识。二是对节能建筑与绿色建筑缺乏有效的激励政策进行引导和扶植。三是缺乏可操作的强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水和保护环境的法律法规。四是建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系还没有建立。五是缺乏有效的行政监管体系。所以我国要发展绿色建筑与节能建筑的必须扫除以上障碍,解决影响绿色建筑与节能建筑发展问题。
2.绿色建筑节能设计方法
2.1政策支持
建筑部在政策上提出以下几点:①强制性地执行现有的法规和节能标准。通过建立新闻披露制度和市场清除制度,对不执行国家建筑节能设计标准的设计单位和建筑单位进行披露,并给予一定的处罚直至清除出建筑设计市场。②建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识。比如说对绿色建筑与节能建筑的税收和收费给予优惠制度,经济手段和提高主动意识双管齐下,全民动员,使大家意识到推行绿色建筑和节能建筑不仅受惠于当代,而且惠及下一代。③引进并开发先进的节能技术。在发达国家,推行建筑节能、推广绿色建筑方面已经有比较长的历史,已经建立了相对完善的技术体系、零部件的供应体系和评价体系,我们国家应该借鉴和采用这些成熟技术、体系。④加强发展节能与绿色建筑的培训宣传工作。
2.2对建筑进行节能设计
2.2.1建筑护结构的节能设计
(1)屋顶节能设计
对屋顶使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电。合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。对屋顶进行绿化设计,在节约能源和调节气候,增加绿化率和建筑节能上起到很大作用。
(2)建筑外墙节能设计
在所有的建筑设计中必须进行必要的保温和隔热设计,特别是要求在农村地区做节能设计的宣传。比如陕西省关中地区绝大部分农用建筑的外墙都用240mm厚砖墙,这样的建筑无论在冬天还是在夏季如果没有相关的采暖和降温措施室内外温度相差不大,必须通过其它方法满足人们在室内使用的要求。
(3)门、窗节能设计
建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用,在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好了可能其面积就要相应的增大,这样与外界的交换就会变多,特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和外飘窗,这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。因此我国相继出现了一些地方性强制性规范。天津住宅节能设计标准明确规定:新建住宅南向玻璃与墙面的比例绝对不能大于50%,而北向则不能高于30%。所以建筑门、窗别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计,要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力,增加门、窗的密封性,减少通风次数,同时要减少门、窗的面积及透明程度,以保证建筑能耗的降低。
2.2.2建筑节能设计中利用可持续能源
(1)太阳能的利用
在太阳能比较丰富的地区,所有的建筑都应该用太阳能,如果此建筑用热水的量比较大,就在其屋顶建筑足够其使用的太阳能热水器,也在相邻用热水量不大的建筑屋顶建太阳能热水器,以补充用量大的建筑。在这些地区的农村也应该全部用上太阳能电池,以供照明用电,并将此太阳能电池连入国家电网,剩余部分可以卖给国家,不足部分从国家来购买,这样也可以增加大众的节能意识。同时加快技术开发建太阳能建筑,在实践较成功的情况下,进一步在全国可用的地区进行推广。
(2)风能的利用
我国风力资源十分丰富,据国家气象局提供的资料显示:中国陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多千瓦,海上风力资源也超过5亿千瓦,储量居世界首位,远远超过可利用的水能资源的3.78亿千瓦,与储量相比,我国风能资源利用在庞大的能源消费中不值一提。据统计,截至2004年末,我国风力发电总装机容量为76万千瓦,仅占全国电力装机总量的不足千分之二。在亚洲,印度以300万千瓦居首位,我国仅为印度的不到四分之一。所以我国应该尽最大可能的开发我国的风能资源,可以进行丰富与贫乏地区平衡,也可以将地方性风能发电设施与国家电网相结合,采用多余的电能卖给国家、缺少的电能从国家电网中买入的方法,尽可能实现风能丰富地区的建筑所需电能自给。
(3)水能的利用、节约淡水资源及雨水回收利用
我国淡水资源不算太少,居世界第六位。而人均水量仅及世界人均水平的1/4强,属于贫水国家之列。因此我国在建筑设计中必须考虑如何利用中水,这样可以节约大量的淡水资源。同时在建筑设计中也应该作雨水回收及处理设计,可以用雨水冲厕所、清洗,对于特别缺水的地区进行技术开发争取将雨水处理到可饮用。这些可以减缓我国淡水资源极其缺乏的到来的时间。
2.2.3加强节能设计法律、法则执行力度
我国要加快相关节能设计与绿色设计的法律、法规、规范的强制性执行。1986年8月1日建设部颁布第一个《节能设计标准》至今天,我国先后又在1996年7月1日建设经修订颁布了新的《民用建筑节能标准(采暖居住建筑部分)》;2001年10月1日施行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年1月1日施行《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》;2001年6月1日施行《采暖居住建筑节能检验标准》。
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1、节能住宅的概念
节能住宅是基于能源危机引发的人们对于生活方式、生活态度全面思考后提出的解决途径。节能住宅,是指通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构(通常指外墙、屋面、外门窗和楼板)的热工性能,同时提高采暖、空调能源利用效率,最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为人类居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,同时并利用各种可再生资源,使节能建筑的耗能降低。
2、建筑节能设计方法现状
目前常用的建筑节能设计方法有两种:按规定性指标设计和按性能性指标设计。按规定性指标设计是指建筑物体形特征和围护结构热工性能等均按有关建筑节能标准进行设计。性能性指标由建筑热环境质量指标和能耗指标两部分组成,按性能性指标设计是指在同时满足建筑热环境质量指标和能耗指标的前提下,设计人员可自行确定建筑物体形特征和耐沪结构热工性能等的具体技术参数。
3、建筑设计中的基础节能意识
在建筑节能方面,国外流行的技术在国内不一定适用,适用于城市的节能技术在农村不一定可行,适用于北方地区的节能技术不一定适用于南方地区,适用于住宅建筑的节能技术并不一定适用商业建筑,因此在建筑节能设计时,应针对中国国情,具体建筑特点和使用特点、当地的气候条件、各种用能系统的技术特点,进行模拟分析和综合优化设计,应从节能管理、技术节能、行为能力等多方面展开。在重视行政管理、技术监督、技术创新的同时,也要重视机制创新,充分调动市场机制的巨大作用,推动建筑节能的快速发展。
4、绿色住宅建筑的合理布量与建筑节能设计
根据我国所处的地理位置与气候状况,以及规划要求,建筑之间的距离要满足日照要求,为房屋提供良好的朝向,可以提高日照和通风要求。目前我国各地区都有相应的地方性住宅标准设计,可以为住宅选型的参考,如炎热地区住宅设计首先需满足居室有良好的朝向和自然通风,避免西晒;而在寒冷地区,主要是冬季防寒防风雪。如《居住节能规范节能设计标准》中规定,建筑总平面的布置和设计,应充分利用冬季日照的有效时间并防止冬季主导风向的冷风渗透,优先选择当地的最佳朝向或适宜朝向。
住宅建筑的尺度包括进深、面宽、层高,对节能具有直接的影响,由几何学可知,圆的内接矩形中以正方形的面积最大,周长最短。因此一般认为一梯两户的住宅单元进深在11米以下时每增加1米,每公顷用地可增加建筑面积1000平米,同时因外墙缩短节约材料和能量,进深l1米以上效果则不明显。关于住宅的层高,据分析层高每降低10厘米,便能降低造价1%,节约用地2%,但必须满足通风、采光要求,同时要顾及居民生活习惯和心理承受。
住宅在不同的时期有不同的住宅标准,能较好的体现居住性、舒适性和安全胜的大众住宅,具体可体现为:不同的套型配置合理,套型类别和空间布局具有较大的灵活性,以保证多种选择。适应生活方式的变化和时代的发展,延长住宅使用寿命,平面布置合理,体现为动静分离、洁污分离等,并为住宅留有装修改造的余地;住宅设备完善,节约能源。一套住宅中,卧室是私人空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅“来讲,更有直接的节能意义。
5、建筑构造节能设计
1)墙体节能。目前我国在严寒和寒冷地区的外墙保温首选外保温构造,墙体的保温性能及其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。如以鄂尔多斯地区住宅类型的中高层为例,体型系数≤0.26时,外墙传热系数不大于0.45W/(m2•K),查看《全国民用建筑工程设计技术措施》节能专篇,可知190mmm混凝土空心砌块和90厚的聚本板的传热系数是0.43W/(m2•K),满足节能要求;但有时体型系数不符合要求就需要能量消耗的计算,因此需要更好的外保温材料,如挤塑聚本板、外墙夹芯保温、其他复合体墙体保温等。
2)楼地面节能。楼地面的节能,可根据底面是不是接触室外空气的层间楼板、底面接触室外空气的架空或外挑楼板以及底层地面,地面还周边地面和非周边地面,根据不同情况采用不同的技术。①在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚本板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆材料,其厚度应满足建筑节能设计标准的要求。②在楼板下面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰,其厚度应满足建筑节能设计标准的要求。③底面接触室外空气的架空或外挑板宜采用外保温系统。④严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上的土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温眭能。
3)屋面节能。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨酯保温层,屋面隔热可采用架空、蓄水屋面。保温层宜选用吸水率低、密度、导热系数小并有一定强度的材料,如:EPs板、xPS板、泡沫玻璃等。
4)门窗、幕墙节能。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,在满足住宅建筑的使用要求的条件下,尽量满足居住建筑节能的窗墙面积比,也就是说减少窗户的面积。我国对门窗的节能要求:气密性、抗风压性、水密性、保温性。外窗的气密性等级不应低于现行国家标准《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB/T7107―2002规定的4级。在位于大风区且多雨的地区时,外窗水密性不应低于3级,抗风压性、保温性根据不同地方分级也不同。具体措施:门窗的面板缝隙应采取良好的密封材料,玻璃四周采用弹性好耐久的密封条(硅橡胶条、三元乙烯胶条),玻璃采用离线Low―E中空玻璃、普通中空玻璃、遮阳玻璃、窗框采用断热型材,外窗应进行结露验算,在设计计算的室内温度和湿度文件下,其内表面温度不应低于室内的露点温度。幕墙窗户是建筑结构的开口部位之一,幕墙窗户占整个建筑能耗的一半左右,幕墙门窗能耗80%由幕墙门窗玻璃承担,而我国幕墙窗户的单位面积能达到发达国家的2~3倍,建筑节能抓好幕墙门窗玻璃节能。因此选用高效节能玻璃及提高现有玻璃的效率设计或旧建筑改造的重要工作之一。太阳控制膜的使用则成为现有建筑幕墙节点改造的良好方法,特别是高透光率的玻璃,采用太阳控制窗膜几乎是绝热改造的唯一措施。
门窗的遮阳也对节能起到一定的作用,目前普遍适用的遮阳方式有水平遮阳和垂直遮阳还有综合遮阳,还有室内遮阳及对玻璃自身的遮阳系数也有一定的要求。尤其是西晒和夏季的南面,适当的遮阳可以有效减少太阳辐射对室内的影响关键是门窗、幕墙与建筑节能的关系极为密切。应引起我们全行业的高度重视。我国大部分城市夏天热、冬天冷的现象十分突出,建筑门窗、幕墙的节能就变的十分重要。
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正所谓无规矩不成方圆,在进行绿色建筑节能设计当中,我们也应该考虑到设计需要遵守的原则,如此才能够更好的开展工作。笔者认为,我们在进行绿色建筑设计时,应该考虑到生态环境的维护,站在节约能源的角度去思考,然后才是如何能够设计出人们与自然最大限度地和谐共处,最后才考虑到绿色建筑的可持续发展。
1)土地资源的合理利用。由于我国一直存在人多地少的情况,随着城镇化的加速发展,耕地面积正在一步一步地缩小,这使得耕地与建筑用地之间出现了无形的矛盾。考虑到能源的节约,我们就应该首先考虑到如何合理的利用土地资源:第一,耕地保护,在土地利用方式改变中,可以通过对土地利用结构的调整来实现;第二,朝着土地资源集约化的道路前进,并且对于周边的配套设施加以利用,合理的规划建筑用地;第三,充分利用地下空间,而这也是绿色建筑节能设计的主要原则之一。
2)有效的开发利用太阳能。太阳能一直以来都是绿色建筑设计当中最受欢迎的可再生资源。作为绿色建筑材料的一类,太阳能拥有无污染、节能的功效,能够为了节能设计的实现添砖加瓦。一般来说,在节能设计中,我们都是依靠太阳能热量收集的特点来进行,例如:可以将其替代屋顶覆盖层,从而达到节约投资的目的。开发利用太阳能,在绿色建筑设计当中无疑造成了双赢的局面,无论是开发商,还是业主都能够从中受益,获取方便。
3)水资源循环利用系统的建设。针对绿色建筑设计来说,水资源利用以及节水是最大限度节约资源的方式,也是减少污染,保护环境的可持续发展理念,从而成为了绿色建筑设计当中的重要部分。对于水资源的利用,从而替代等量的自来水,这不仅能够减少水污染,保护环境,也能够减少污水处理厂的负荷。在规划生态景观水景时,也要懂得水资源的再生、循环以及可持续性利用,将避免环境污染、节约水资源作为目标。也可以利用雨水资源,通过收集系统将雨水加以处理,然后用于景观水的补充中去。也可以将生活当中较为优质的排水通过一定的处理,排入小区的湖里,来补充景观水,并且通过景观用水的处理系统也可以进一步净化水资源。这样不仅能够丰富景观水体,也可以达到美化景观视觉的效果,另外,开放的水面也能够成为生态系统当中发挥作用的一部分。所以,我们决不能忽视水资源循环利用在绿色建筑节能设计当中的作用。
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一、绿色建筑
我们能够将绿色建筑称作可持续发展的建筑或者是生态的建筑。在建筑的经济学方面,绿色建筑能够充分的发扬其具有的经济方面的效益、环保方面的效益以及社会方面的效益。在设计方面,绿色建筑遵从环境的准则,运用集成的方式进行方案。将建筑当作完整的一个系统,对建筑之间的距离、建筑的形状、建筑的围护结构以及建筑的结构进行概括的思考。绿色建筑在运用的过程中,能够将资源有效节约,能够将污染有效削减,能够使环境得到有效维护,创立高效、适用以及健康的空间供我们居住。因而绿色建筑能够说是有机的一个整体,在建筑方案、施工、维护以及运用的过程中自始至终的存在着,涵盖了建筑的生命周期。绿色建筑寻求的是人、建筑以及天然之间的共通和谐。要精确的看待绿色建筑,不要片面的寻求方法技术以及表面,要根据运用的需求以及环境的条件将施工技术进行判定,对仿照分析的东西要充分运用,科学合理的选择方法以及技术。
二、绿色建筑设计的原则
1、确保人的健康
建筑设计应遵从以人为本的准则。绿色建筑设计的重要任务是在降低能源消耗的前提下确保使用者的健康,要确保室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等综合环境问题。尽可能地选用低毒或无毒材料,如使用无毒或低毒性涂料,建材中甲醛或Voc含量最少的材料,选用陶瓷、硬木等硬装饰地面等。{选用材料时尽量减少劣质品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理安排自然通风,设置进风口和必需的出风口。改进室内热环境,提高人体舒适性。合理进行天然采光,即满足人类健康的需求,又满足视觉美学的需求,同时达到节能的作用,选用吸声材料来提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
在建筑设计中,不只需重视使用过程中的节能,还应思考包含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足使用功能和构造安全的前提下,应尽量选用能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续的同时也一定程度上减少了建筑垃圾的产生量。尽可能的选用地方性的材料,削减运送过程中的能耗和污染。
3、减少建筑使用过程中的能耗
建筑使用过程中会消耗很多的能耗,应关键从建筑自身来做好节能计划。可通过建筑体形设计达到节能作用,如总体布局、平面形状、体形系数和朝向等要素,都与建筑的节能有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、房顶及有效遮阳,加强围护结构的保温隔热功能,也对建筑节能有着重大意义。
三、对节能设计的思考
1、对建筑进行合理的选址
在进行建筑的选址工作时,要结合建筑所在地的文化背景、交通、经济发展、未来的发展趋势等要素进行充分的剖析,对建筑地址的自然环境要充分利用,使建筑选址的工作能够做到量体裁衣,达到合理以及经济的效果。在进行计划的工作时,对夏天以及冬季主导风向进行充分考虑,对建筑的朝向以及建筑的规划进行合理科学的组织。例如,某区域在夏天相对炎热,主导的风向是东南风,冬季相对温暖,主导风向是西北风,在对建筑进行设计的时候,通常情况下将独立的建筑以及低层的建筑在南面进行设计,将高层的建筑在北面进行设计,这样能够达到夏天自然通风的目的,同时对冬季的西北风能够起到抵挡的效果。
2、建筑平面设计
合理的朝向设计能使建筑从阳光中获取更多的能量,住所通常需要平行布置,并且朝向南面,并且彼此之间要留出足够的间隔保证冬季的日照时间。建筑物表面积与其体积的比值直接影响建筑能耗的大小,体形系数越大,单位建筑空间的散热面积越大,能耗就越高。在相同体积时松散的布局方式要比集中布局的建筑热耗大,从节能的角度宜首选高层和中高层建筑。详细设计时减少建筑外墙面积、控制层高。建筑层高固定时,对于确定的建筑面积,都有与之相合适的最佳节能楼层数。尽量减少体型的凹凸造型,选用规则的平面方式,合理的建筑布局可以充分利用现场的资源来减少建筑耗能以及改善室内环境质量,仔细划分建筑内的使用功能区,使不需要窗户的功能区域尽量安排在建筑物的北面,使具有相似使用功能的功能区域尽量位于同一区域。
3、建设水资源循环利用系统
运用符合绿色建筑要求最大限度的节约资源、保护环境和减少污染的可持续发展理念,是绿色建筑设计的重要组成部分。充分运用有限的水资源节省出等量的自来水,不只减少污染,又减轻了城市污水处理厂的工作负担。水资源综合利用:绿色建筑中“水系统”指在满足建筑功能、用水水量、水质需要的前提下,将水景观、水资源综合运用、污染操控、生态修复技术等集成一体的水环境系统,它将建筑给水、污水处置与中水再利用、排水、雨水再利用、水景、生态等子系统有机地结合起来。生态现象水景规划应遵照整体性水资源的可持续运用及水资源的再生及循环性的准则,以节水及防止环境污染为基本目标,对雨水资源收集并加以运用,通过雨水收集系统后处理,悉数用来补偿现象水。也可将生活中的优质排水经处置系统处理后,以补充景观水,通过现象用水综合处理系统得到进一步净化。所以在绿色建筑节能设计要点中,这一项是肯定不能少的。
4、资源再利用
大量选用低能耗可再生环保型材料,削减木材的使用,废物回收处理是资源再利用的重要方面,设置一些经过特别设计的废料箱、隔间或斜槽,用于收集指定的可再生垃圾,包含那些可以混合的有机废料,使之变为发电质料。建筑资源在建筑出产中应充分运用,如建材出产废料、建材包装废料、旧建筑运用利用、建筑设施公用、施工废弃物减量,拆除废弃物再利用等。
5、将立体的绿化与建筑相结合
在绿化中,一种非常重要的方法即是立体的绿化,它能够将生态环境进行有效改善,同时能够将绿化的现象进行充分展现。在绿色建筑中,将立体的绿化与建筑相联系,能够使绿化的空间层次以及立体现象的艺术效果进行丰富的展现,使绿化量有效增加,将热岛效应有效减少,将噪音、有害气体以及尘土有效减少,将生态环境有效改善。绿色建筑中,能够经过墙面的绿化、栅门的绿化、房顶的绿化以及门庭的绿化等完成立体的绿化,将立体的绿化与建筑进行有机结合。
6、满足经济适用性原则
一般认为绿色建筑比一般建筑的出资成本要高,这也是其被推广的障碍之一。从长远来看,假如加强绿色建筑的管理,采纳综合性的规划,可大大减少建筑的建造和后期运转的费用,获得较好的经济效益和社会效益。事实上,绿色建筑因为动力、资本的节约会大大下降建造和运用成本,其自适应性设计也会明显减少后期的维护和改造费用,并减少环境成本,其综合效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应挑选环境性和经济性平衡的建筑材料,并树立整体建筑体系出资优化的概念,从设计、建造和使用方面,全局思考其经济效益。
7、采用灵活多适的设计手法
建筑设计中应充分预见到用户的不同需要,采用适应性、灵活性计划战略策略,加强建筑的使用寿命和运用效益,以提高资源利用率,削减寿命周期的能源消耗和环境影响。例如,设计两栋居处建筑,在材料和技能都相同的情况下,设计者选用不相同户型,一栋自适应性差,可能在若干年后无法满足使用功能,无法改造只能拆除重建,而另一栋由于可以灵活转换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的周期内,后者消耗的资源和产生的污染比前者要少许多。
8、太阳能
太阳能是可再生的能源,它的储量非常丰富,我们可以免费的使用,并且不用对其进行运输,对环境也没有污染。在使用太阳能方面,主要是太阳能发电以及太阳能集热。在太阳能集热的方面,具有相对成熟的技术,材料以及设备的价格相对较低,使用较为广泛。将太阳能集热与建筑相结合,使建筑可以与环境达到统一以及调和。在太阳能发电的方面,主要是将太阳能通过半导体进行转换,使之成为电能,从目前的状况来看,花费的成本相对较高。
四、结束语
随着全球经济化开展的脚步加速,人们的生活水平不断提高,能源消耗面临着很大的挑战,对于这一严峻形势,有必要采取相关决策进行处理,绿色建筑设计和绿色节能建筑既重视了经济效益和社会效益的提高,又兼顾到了生态环境的保护,在很大程度上对社会开展起着积极意义。有必要一直坚持可持续开展(开展改为发展)战略,坚持以人为本,重视经济与生态的有效结合,推进社会全方面发展和人们生活水平的大幅度提高。
参考文献
[1]徐宏,孙明来.关于绿色建筑设计及节能改建分析[J].科技致富向导,2014,11:121+205.
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我国的经济和社会正保持着高速发展的态势, 经济资源的需求将更加迫切。这样,我们不得不正视我国能源(特别是不可再生能源)、土地、水、原材料等资源严重短缺而实际利用效率低、环境污染严重且仍在不断加剧的事实。因此中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能建筑是刻不容缓的。
绿色建筑的涵义:“绿色”首先是能把太阳能转化为生物能、把无机物转化为有机物的植物的颜色。植物是自然界生生不息的生命活动的最基本的环节,是一切动物和人类生存的最主要的支持系统。 回顾人类的建筑史,从最初的遮风避雨、抵御恶劣自然环境的掩蔽所到今天的四季如春的智能化建筑,人们在营造“百年大计”,享受现代文明的同时,也逐渐意识到建筑带来的人与自然的隔离及建筑活动对环境的影响与破坏,建筑能否重新回归自然、亲和自然,实现建筑与自然共生,“绿色建筑”概念也就应运而生。
本文主要对我国绿色建筑设计与建筑节能设计所存在的问题进行了评解分析,并提出建筑节能与绿色建筑设计的重要性。
1.绿色节能建筑发展及存在问题
(1)是全社会没有充分认识到节能建筑与绿色建筑工作的重要意义,缺乏节能建筑与绿色建筑的基本知识和主动意识。
(2)是对节能建筑与绿色建筑缺乏有效的激励政策进行引导和扶植。
(3)是缺乏可操作的强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水和保护环境的法律法规。
(4)是建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系还没有建立。
(5)是缺乏有效的行政监管体系。所以我国要发展绿色建筑与节能建筑就必须扫除以上障碍,解决影响绿色建筑与节能建筑发展问题。
2.绿色建筑节能设计方法
2.1政策支持
建筑部在政策上提出以下几点:①强制性地执行现有的法规和节能标准。通过建立新闻披露制度和市场清除制度,对不执行国家建筑节能设计标准的设计单位和建筑单位进行披露,并给予一定的处罚直至清除出建筑设计市场。②建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识。比如说对绿色建筑与节能建筑的税收和收费给予优惠制度,经济手段和提高主动意识双管齐下,全民动员,使大家意识到推行绿色建筑和节能建筑不仅受惠于当代,而且惠及下一代。③引进并开发先进的节能技术。在发达国家,推行建筑节能、推广绿色建筑方面已经有比较长的历史,已经建立了相对完善的技术体系、零部件的供应体系和评价体系,我们国家应该借鉴和采用这些成熟技术、体系。④加强发展节能与绿色建筑的培训宣传工作。
2.2对建筑进行节能设计
2.2.1建筑护结构的节能设计
(1)屋顶节能设计:
对屋顶使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤,夏季的降温一般都是用电。合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。对屋顶进行绿化设计,在节约能源和调节气候,增加绿化率和建筑节能上可以起到很大作用。
(2)建筑外墙节能设计:
在所有的建筑设计中必须进行必要的保温和隔热设计,特别是要求在农村地区做节能设计的宣传。比如北方地区绝大部分建筑的外墙都用240mm厚砖墙,这样的建筑无论在冬天还是在夏季如果没有相关的采暖和降温措施室内外温度相差不大,必须通过其它方法满足人们在室内使用的要求。
(3)门、窗节能设计:
建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用,在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好了可能其面积就要相应的增大,这样与外界的交换就会变多,特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和外飘窗,这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。因此我国相继出现了一些地方性强制性规范。如天津住宅节能设计标准明确规定:新建住宅南向玻璃与墙面的比例绝对不能大于50%,而北向则不能高于30%。所以建筑门、窗别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计,要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力,增加门、窗的密封性,减少通风次数,同时要减少门、窗的面积及透明程度,以保证建筑能耗的降低。
2.2.2建筑节能设计中利用可持续能源
(1)太阳能的利用:
在太阳能比较丰富的地区,所有的建筑都应该用太阳能,如果此建筑用热水的量比较大,就在其屋顶建筑足够其使用的太阳能热水器,也在相邻用热水量不大的建筑屋顶建太阳能热水器,以补充用量大的建筑。在这些地区的农村也应该全部用上太阳能电池,以供照明用电,并将此太阳能电池连入国家电网,剩余部分可以卖给国家,不足部分从国家来购买,这样也可以增加大众的节能意识。同时加快技术开发建太阳能建筑,在实践较成功的情况下,进一步在全国可用的地区进行推广。
(2)风能的利用:
我国风力资源十分丰富,据国家气象局提供的资料显示:中国陆上50m高度可利用的风力资源为5亿多千瓦,海上风力资源也超过5亿千瓦,储量居世界首位,远远超过可利用的水能资源的3.78亿千瓦,与储量相比,我国风能资源利用在庞大的能源消费中不值一提。
据统计,截至2004年末,我国风力发电总装机容量为76万千瓦,仅占全国电力装机总量的不足千分之二。在亚洲,印度以300万千瓦居首位,我国仅为印度的不到四分之一。所以我国应该尽最大可能的开发我国的风能资源,可以进行丰富与贫乏地区平衡,也可以将地方性风能发电设施与国家电网相结合,采用多余的电能卖给国家、缺少的电能从国家电网中买入的方法,尽可能实现风能丰富地区的建筑所需电能自给。
(3)水能的利用、节约淡水资源及雨水回收利用:
我国淡水资源不算太少,居世界第六位。而人均水量仅及世界人均水平的1/4强,属于贫水国家之列。因此我国在建筑设计中必须考虑如何利用中水,这样可以节约大量的淡水资源。同时在建筑设计中也应该作雨水回收及处理设计,可以用雨水冲厕所、清洗,对于特别缺水的地区进行技术开发争取将雨水处理到可饮用。这些可以减缓我国淡水资源极其缺乏的到来的时间。
2.2.3加强节能设计法律、法规执行力度
我国要加快相关节能设计与绿色设计的法律、法规、规范的强制性执行。1986年8月1日建设部颁布第一个《节能设计标准》至今天,我国先后又在1996年7月1日建设部修订颁布了新的《民用建筑节能标准(采暖居住建筑部分)》;2001年10月1日施行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2001年1月1日施行《既有采暖居住建筑节能改造技术规程》;2001年6月1日施行《采暖居住建筑节能检验标准》。
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1、绿色建筑设计的标准。(1)绿色建筑应尊重自然、保护生态、与自然协调共生,尽可能减少人工环境对自然的破坏。绿色建筑要节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。(2)绿色建筑要有利于人们的身心健康,避免或最大限度地减少环境污染,采用耐久、可重复的环保型绿色建材,充分利用太阳能、风能等自然清洁能源,加强绿化,改善环境。(3)绿色建筑空间和使用功能应适应社会发展的变化,要求建筑空间具有包容性,功能具有综合性,使用具有灵活性、适应性和可扩展性。(4)绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式表达现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然、健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意韵和现代气息的建筑环境艺术。
2、绿色建筑设计的原则。(1)以人为本。建筑设计应遵循以人为本的原则。绿色建筑设计的重要任务是在减少能源消耗的前提下确保使用者的健康,要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等综合环境。尽可能地采用低毒或无毒材料,如使用无毒或低毒性涂料,建材甲醛或 Voc 含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等。选择材料时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口。改善室内热环境,提高人体舒适性。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果,采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。(2)最大限度降低能耗。在建筑设计中,不仅要注重使用过程中的节能,还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足使用功能和结构安全的前提下,应尽量选用生产能耗低的建筑材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续的同时也一定程度上避免了建筑垃圾的产生量。尽可能的选用地方性的材料,减少运输过程中的能耗和污染。(3)减少建筑使用过程中的能耗。建筑使用过程中会消耗大量的能耗,应重点从建筑本身来做好节能设计。 可通过建筑体形设计达到节能效果,如总体布局、平面形状、体形系数和朝向等因素,都与建筑的节能有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶及有效遮阳,提高围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。
二、绿色建筑的节能设计要点
1、围护结构的节能设计。(1)注重建筑外墙的外保温。外墙在整个建筑外包面积当中所占的比例最大,其对建筑物的能耗的影响也最大,因此,设计时应首先控制外墙的传热系数,采用合适的结构和材料降低墙体的传热性能。就目前而言,建筑外墙外保温有利于避免冷桥热桥的产生,并且对主体结构有防护作用,能够有效延长建筑物的使用寿命,更能够减少资源的浪费,因此,在设计时应当优先选择外保温体系。(2)屋面保温系统。建筑的平屋面采用种植屋面系统,对坡屋面则可考虑采用例置式节能系统。从工程实践效果来看,建筑采用节能屋面,在冬季采暖期间,内表面温度远高于室内空气的露点温度,根本不会产生表面结露现象。而对于夏冬两季,节能坡屋面的保温层上下表面的水蒸气分压力都低于其对应的饱和水燕气分压力,因此不会产生冷凝现象。而针对种植平屋面的绿色节能措施来说,鉴于其保温材料上下两表面都设置了防水层材料,保护层〔抗渗细石混凝土或抗渗砂浆〕又覆盖了较厚的土层,造成整个屋面层的水蒸气渗透动力较小,所以不可能发生内部冷凝。(3)外窗节能。外窗节能技术主要集中在传热系数和遮阳系数两个方面考虑。传热系数是衡量由温差引起的的通过外窗的热流量的参数,是导热、对流和辐射三种传热方式的综合体现。传热系数越大,则会导致窗户的保温隔热能力就越差,通过窗户的能量损失就越多。而遮阳系数则是体现玻璃阻隔太阳热幅射的能力。显然,对于绿色建筑来说,其为了能到绿色效果,其选取外窗方面,应当选择高保温隔热性能的外窗构造及合理的遮阳系数。当前,控制外窗传热系数的技术主要是集中于增加空气层的数量、提高空气层的厚度、使用惰性气体填充、添加保温隔热膜、采用真空玻璃以及良好的保温隔热性能窗框等。而控制外窗玻璃遮阳系数的重要措施则是通过采用光谱选择性的阳光控制膜,如LOW -E膜和SUN―E膜等。
2、合理布局,改善微气候。为了保障生态系统的平衡,使得建筑融入周围的环境,这就要求我们在规划中必须具有一种整体观,必须根据气候、周围的自然生态环境、人文环境等方面做好建筑区位以及建筑类型的选取工作,另外建筑师必须根据场地的气候环境、地势、地貌等对建筑群做好合理的布局,使得各个不同的建筑物相互和谐,构成一个有机的整体,以构造良好的建筑群落内的微型气候环境。为此,应做好以下工作:(1)建筑物朝向要有利于采光。基地应选择在向阳的地段上,“坐北朝南”是我国北方民居的建筑朝向定式,对于严寒和寒冷区住宅朝向,应以南北向为主,这样可使每户均有主要房间朝南,对争取日照有利。各地城市最佳建筑朝向范围不同,因此合理选择建筑朝向对争取更多的太阳辐射量是有利的。另外选择满足要求的日照间距。住宅建筑高密度的开发和建造容易造成楼栋之间因间距不足形成日照遮挡,为此各地区均有针对本地区所处地理纬度、日照卫生标准及城市环境条件而确定的日照间距标准。(2)利用建筑物组合,争取有利风向。充分利用建筑物本身的不同的组合对空气流通的不同作用合理确定建筑群的平面形式以及竖向布局,从平面形式来说,有自由式、错列式、斜列式等,这些方式能够使得建筑物前后形成正负风压,有利于组织风压通风,从竖向布局来说,应当错落有致,但是较低的建筑要布置在夏季迎风的前端,从而有利于季风的渗透。(3)利用植被改善微气候。要充分利用植被绿化改善建筑群内的自然亲和力,美化环境,降低城市热岛强度,调节局部微气候,实现良性氧循环。对此,乔木和灌木是很好的选择,它们能提供足够氧气,而草坪能够提高绿化率,但供氧效果不佳。
3、可再生能源利用。(1)地源热泵空调系统。通过利用该类型空调可以使使住宅外的空调外挂箱消失,提高建筑外立面原有的平整。地源是一种通过利用地热资源的高效节能、零污染、低运行成木的高效节能空调系统,包括土壤式(垂直埋管和水平埋管)、地下水式等多种应用方式。(2)太阳能。可再生能源将是未来人类的主要能源来源,而太阳能发电的商业化开发和利用已经成为重要的发展方向。对于太阳能光伏屋顶发电系统以其易于安装、功率稳定、寿命长久等优势而成为当前重要的光伏应用。
结束语
绿色建筑节能设计的运用,不但能够有效的节约资源,保护人类的生存环境,还能够提高资源的利用率,实现建筑业的可持续发展。
参考文献
篇11
Key words: green; building; energy; energy-saving design
中图分类号:S210.4 文献标识码:A文章编号:2095-2104
前言
我国是能源短缺的国家,而且建筑能耗却是同等气候条件下发达国家的2~3倍。高能耗不利于建筑可持续性发展,需要我们重新研究节能设计策略,充分挖掘建筑节能的潜能。本文从建筑设计入手,综合分析地区气候特征,充分利用有利的气候条件和防御不利气候因素影响。达到降低不可再生能源消耗,促进我国建筑可持续发展。
1、有效利用能源技术
建筑节能设计就是从分析地区的气候条件出发,将建筑设计与建筑微气候,建筑技术和能源的有效利用相结合的一种建筑设计方法,也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量和减少热损失;夏季最大限度地减少得热和利用自然能来降温冷却。
地区气候特征包括太阳能辐射强度、最热(冷)月平均气温及空气湿度、夏(冬)季主导风与平均风压、雨雪量等要素。这些要素是我们节能设计需要注意的“气候条件”。此外,还需注意区域的“微环境”;充分考虑夏季有利的主导风向(通风致凉)和避免冬季不利的主导风向(避风保暖),综合考虑采光、通风、保温和防晒等因素,合理安排群体布局和建筑朝向;合理控制窗墙比。窗墙比就是建筑外窗总面积与护墙体总面积之比值。由于护墙体的热工性能比玻璃窗户要好。尽管外窗面积比外墙面积要小得多,但通过外窗得失热量却占护结构得失热量的40%左右,因此需根据不同地区气候特征合理控制窗墙比。
2、从细部构造设计入手
有效利用隔热保温、遮阳和自然通风等被动式节能技术,改善建筑室内微环境。
2.1外墙体的隔热保温与遮阳
目前,我国正提倡新型复合墙体自保温系统和外隔热保温技术,外保温的优点:建筑室内温度受室外温度波动影响小,有利于主体结构保护和避免热(冷)桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯和墙体自保温四大体系。其中,保温砂浆和聚苯板市场占有率较大,但保温性能较差;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不适用于复杂立面墙体保温。市场新出现的聚氨酯现场发泡喷涂保温材料,具有良好的保温性和憎水性,方便施工,适用于设计各种复杂外墙体保温和无接缝施工。外墙体遮阳,主要用于热工性能要求更高的墙面,在保温层外侧设计钢结构支撑体系,干挂板材(如陶土板),可以遮挡夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。
2.2玻璃门窗的隔热保温与遮阳
外墙玻璃门窗是阻挡夏季太阳辐射热进入室内和冬季室内热量散失的最薄弱环节,其能耗是同面积墙体的4倍,屋顶的5倍,对建筑能耗影响较大。除控制窗墙比外,需增加玻璃门窗的热工性能:一是设计选用单层或多层中空或低辐射玻璃和经热断桥处理的门窗型材,同时加强窗墙间、框扇间的接缝气密性设计。二是增加外墙玻璃门窗遮阳设计,防止夏季太阳辐射热透过玻璃门窗直接进入室内而耗能。由于遮阳位置和方式不同,主要有:①水平式外遮阳,适用于接近南向外窗,遮挡高度角较大、从窗口上方射来的阳光。②垂直式外遮阳,适用于东北向、西北向外窗,遮挡高度角较小、从窗口两侧斜射过来的阳光。为克服传统固定式遮阳在采光、自然通风、视野等方面的矛盾,上述两种遮阳方式在生态节能建筑中较多地采用活动百叶遮阳,可根据光线变化自动调节百页角度遮阳,不影响自然采光和通风如下图。③活动内遮阳,主要有遮阳卷帘和遮阳百页等。相比外遮阳,更灵活,更便于用户根据季节天气变化调节使用。
2.3“可呼吸”玻璃幕墙
它一般由双层玻璃幕墙构成,在两层幕墙间形成一定宽度的空气夹层,并配有可调节的百页。在冬季,双层幕墙间的空气夹层形成一个利用太阳能的玻璃温室,有利于建筑的保温采暖;在夏季,则利用热压通风和百页遮阳,达到降温的目的。
2.4屋面隔热保温与遮阳
在夏季,屋面日照时间长,太阳辐射强度大,屋顶外表面温度最高达到60~80℃,顶层室内温度受其影响会提高2~4℃。在冬季,屋顶对外散失热量,又增加了室内的空调热负荷。屋面隔热保温除采用倒置式设计外,蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。①蓄水屋面,就是利用屋面蓄水层蒸发带走太阳辐射热(蓄水层深度一般保持在200mm为宜),从而有效地减弱屋面的传热量和降低屋顶内表面温度(可比一般屋面低2~4℃),具有明显的隔热效果。②种植屋面,是一种生态节能型屋面,不仅能够提高屋面的隔热保温性能,还能增加城市绿地面积,改善城市气候环境。实验数据表明,种植屋面使屋顶外表面最高温度下降32.4℃,内表面最高温度下降2.0℃,具有较好的隔热保温性能。屋面遮阳,主要采用遮阳构架、遮阳百页、膜结构、飘板等,有效遮挡太阳直接辐射屋面,同时也能结合立面造型,创造出有性格的建筑形象。
2.5自然通风
风压与热压是实现自然通风的两种手段,二者互为补充、密不可分。风压通风是利用建筑的迎风面与具有良好外部风环境的地区,选择有利通风的建筑朝向、控制建筑进深、“引导”自然通风等,可实现良好的风压通风效果。热压通风,是利用热空气上升,从建筑上部排风口排出污浊的热空气,从建筑底部吸入新鲜的冷空气,实现建筑内部的自然通风。一般在不良的外部风环境地区,或进深较大的建筑,多利用热压或热压风压兼用,实现自然通风。在设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空间(如楼梯间、中庭),结合拔风井、风塔等构造,创造出满足热压式自然通风进出风口的高差。福斯特设计的德国议会大厦玻璃穹顶,既是采光的“光庭”,更是热压式自然通风的“风塔”。 2.3从环境控制技术入手,合理利用太阳能、地源热泵等主动式节能技术,开发运用可再生能源。
3、太阳能技术
太阳能是我们取之不尽、用之不竭的可再生能源。我国的太阳能资源丰富,大部分地区太阳辐射量大,具有开发利用太阳能的优良条件。目前主要的太阳能利用方式有:①被动式太阳能热水系统,利用太阳能集热器或真空管吸收太阳辐射热,为用户提供生活热水。此系统结构简单、经济适用,在我国的城市与农村得到了广泛的运用。②主动式太阳能系统,在太阳能居室采暖方面具有更大的选择性,但需要外在能源启动运行,并需借助电扇或泵等装置来转换和传递太阳能,以此获得生活热水或提供居室供暖。③太阳能光伏发电系统,是利用太阳能光伏电池板吸收太阳能,并将太阳能转化为电能,提供室内设备用电或接入市政电网送电。与被动式太阳能热水系统相比,主动式太阳能系统和太阳能光伏发电系统在生态节能建筑中使用较多,但建设成本较高。
4、地源热泵技术设计
利用地下水、深层土壤和水库、湖泊等深水层受自然季节气候影响小、温度相对保持稳定的特点,通过水作为媒介,与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换提供热泵的冷热源。冬季地能作为“热源”,从地下或水中“取”出来,供给室内采暖。夏季作为“冷源”,供室内致冷,同时将室内热量释放到地下水、土壤或地表水中,贮存起来作为冬天采暖的“热源”。地源热泵系统根据换热方式的不同分为:土壤源热泵系统、地下水热泵系统、地表水热泵系统等。因不同工程的地质条件、地表环境、地表土壤、场地状况等有所不同,需因地制宜地选择设计不同的换热方式。如南京工程学院新建的图书馆,就利用基地200m处天印湖这个有利条件作为冷热源,设计地表水热泵系统为图书馆提拱制冷和采暖所需的能量,具有良好的生态节能效果。
在生态建筑和低能耗建筑中,太阳能技术和地源热泵技术往往采用联合运行的方式,可以克服自身技术存在的局限性,提高资源利用效率。
5、结论
建筑节能设计是建筑可持续发展的重要手段。在我国现阶段,主要提倡大量使用节能新技术。注重太阳能、风能、地能等可再生自然能技术的研究和开发,降低可再生能源的利用成本,逐步从大城市与经济比较发达地区向全国推广运用,实现我国建筑节能既定目标。
参考
篇12
Keywords: architectural design; green energy technologies; wall insulation technology; new energy.
中图分类号:TU24 文章标识码:A
前言:绿色节能技术在住宅小区设计过程中是一项经济型、政策性和技术性很强的工作,在设计过程中应从建筑全过程进行考虑,包括对设计、施工、建筑材料等多方面的内容。在采用绿色节能技术进行住宅小区的设计过程中,应遵循因地制宜的设计原则,来进行住宅小区的平面设计,并体现出平面设计的多样性。随着人们环保意识的不断增强,建筑节能标准的不断完善以及国家政策法规对环境的控制,绿色节能建筑设计在建筑领域中收到了追捧和青睐,得到了迅猛的发展。
一、绿色节能设计
随着人们环保意识的不断增强,绿色建筑设计逐步受到人们的欢迎。绿色建筑设计可以有效的改善环境,确保人们的身体健康,并且可以从最大程度上降低能耗,合理利用资源的同时降低环境负荷,提高建筑的使用寿命并且可以提高经济效益。在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点,贯彻环保节能的设计理念,实现良好的经济和环境效益。
绿色建筑设计过程应该注重建建筑的设计与当地的气候有机结合起来,根据当地的气候条件和建筑物设计的理念将各种建筑因素有机的结合起来,来进行设计进而体现绿色设计的理念。在绿色建筑设计中充分发挥当地的气候特点,可以最大程度上的提高气候资源的利用率,设计过程中还可以融合智能技术、节能技术、控制技术以及信息技术,使得绿色建筑更加完善和先进。
绿色节能设计是为了适应居民对环境的舒适度以及健康度的需求,设计过程中呈现出人与自然和谐统一的理念。可以采取虚实结合的设计手法,通过空间布局、色彩、太阳浮力以及风压产生的自然通风以及水蒸气达到制冷的效果,进而取代空调设备。
二、墙体保温技术在住宅小区节能设计中的应用
在中国建筑历史上,秦砖汉瓦深入人心,建筑施工中经常采用实心粘土砖作为墙体材料,不但造成了资源的巨大浪费,并且起不到保温隔热的作用。随着建筑节能理念的推出和科学技术的不断发展,墙体保温技术得到了快速的发展和广泛的应用。
2.1、墙体体保温技术在节能设计中的应用
墙体保温技术在建筑节能施工技术中占有重要的地位。保温技术包括外保温、中间保温和内保温三种类型。为了做好墙体的节能设计首先要从墙体保温做起。墙体保温技术使墙体在承重、隔声的同时起到了保温隔热的作用。较为常用的保温技术是有机与无机材料相间复合而成的墙体,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求。除此之外,使用轻集料混凝土空心砌块来填充内外墙同样可以起到保温节能的作用。再者,多孔砖填充墙技术的出现,使得墙体的保温效果明显提高,并且可以保持室内温度的稳定性,由于温度和湿度的变化程度较小就可以提高墙体的使用寿命。
2.2、节能玻璃在住宅节能设计中的应用
在住宅设计过程中,为了达到更好的节能效果,在进行墙体的设计时,除了改善墙体材料以外,采用中空玻璃可以起到更好地节能效果。中空玻璃通过使用性能稳定、导热系数低于空气的氩气、疝气和氪气,考虑到经济因素,经常使用氩气来填充中空玻璃,来达到保温隔热的作用。
在进行绿色节能的建筑小区设计时,通过对外墙、幕墙、外窗等围护结构的节能设计,可以起到良好的节能效果。通过对节能技术的深入挖掘和创新,不断提高建筑物的使用寿命,改善建筑环境,节能减排,为居民创造一个舒适、健康、生态的生活环境。
三、布鲁塞尔的罗杰国际中心的建筑节能设计赏析
同住宅小区的绿色节能设计相同,办公场所以及公共实施建设中同样应该大力推广绿色节能设计。由于办公场所以及公共实施建设代表了政府和企业的形象,在设计过程中更应该满足可持续发展观的要求。
通过绿色节能设计对建筑物的场地、空间形态、设备系统以及功能要求进行综合考虑,制定出最佳的设计方案。下面笔者对布鲁塞尔使用建筑节能设计理念对罗杰国际中心( Center International Rogier)的改造进行赏析。
布鲁塞尔使用建筑节能设计理念对罗杰国际中心( Center International Rogier)的改造过程中,为了提高办公楼的出租面积就必须减少设备所占用的空间。布鲁塞尔巧妙的使用了双层复合外皮技术,在减少设备使用空间的同时,起到了环境过滤器的作用。
双层复合外皮技术的使用,在夏天可以起到阻挡阳光的作用,并且在降低室内冷负荷的同时产生了拔风作用,抽出室内的废气。除此之外,还可以减少太阳光的辐射;在冬季,双层复合外皮技术可以起到被动式太阳能吸收器的作用,使用热空气在建筑内起到通风换气的作用。除此之外,还可以设置通风供气管来充当排气管的作用。双层复合外皮技术在增加使用空间的同时,还有效的降低了噪音,并起到了节能减排的作用。
布鲁塞尔使用建筑节能设计理念对罗杰国际中心的改造过程中为了改善空气质量,采用了涡轮机协同工作,并增设了中心空气处理系统来辅助双层复合外皮技术来进行工作。使用绿化节能的改造措施,在满足建筑功能的同时,在最大限度上利用资源,起到了节能减排,保护环境的作用。除此之外,再设计过程中还应该考虑到审美的要求,来提升政府和企业的形象。
建筑节能设计还应遵循合理性原则,设计应在建筑合理性要求的基础上形成的,建筑设计应该采取最佳经济有效的设计手段来保证建筑的技术选择与空间组合与建筑的总体布局进行合理的优化,进而利用有限的经济基础创造出建筑的更大价值。
建筑设计的合理性原则要求在设计过程中应将消费成本、建设成本的平衡以及建筑的消耗作为提高建筑设计合理性的主要手段。除此之外,设计过程中应根据实际的投资来选择最佳的技术设置,对有限的资源进行合理的配置,有机的协调建筑各要素之间的关系,用最小的投资来换取最高的利益,进而提高综合效益。设计过程中,应将技术指标与经济指标进行效果评价分析,将技术与经济有机的结合起来,将技术问题的处理手段与经济的合理性联系起来,这样就能保证在先进技术得到保证的同时保证了经济的合理性。
结束语:随着社会的不断发展,科学技术的不断革新,绿色节能技术在住宅中得到了广泛的应用。绿色节能设计不仅为住宅小区创造了一个健康舒适的环境,还为保护环境和生态平衡,节能减排做出了巨大的贡献。文章中笔者结合多年的设计经验对绿色节能设计理念进行了简要的介绍,并对墙体保温技术及新能源在住宅小区的应用进行了简要的介绍。并通过对布鲁塞尔的罗杰国际中心的建筑节能设计赏析,指出了绿色节能设计在实现人与自然与住宅和谐发展过程中的巨大贡献。
参考文献:
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计的影响[J]. 四川建筑科学研究, 2001( 9) : 6366.
[4] 徐占发. 建筑节能技术实用手册[ M] . 北京: 机械工业出版社,
篇13
Keywords: green architecture; Environmental protection and energy saving; Design; Environment protection; Natural environment
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
1绿色建筑的基本概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:第一,提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;第二,尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境,就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而,光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失,为此,人类索取与回报之间的矛盾,已成为绿色建筑的核心问题。
2绿色建筑的意义
“绿色建筑”这一概念是在全球范围内对环境问题的高度重视以及对于生活与消费方式的深刻反思的背景下应运而生的。在现实生活中,一望无际的森林被蚕食和毁灭,沙漠化风暴席卷了广阔的绿野,生物物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱。城市中的人们很难见到湛蓝的天空与明媚的阳光。
建筑师们跳出曾经习惯了的思维模式,开始从另一个角度重新审视建筑的真意所在,思考建筑所应担负的社会责任。虽然到目前为止,并没有足够理想的技术与材料支持“绿色建筑”的设计实践,虽然这一理论在大多数情况下还只限于纸上谈兵,但它的提出至少为未来建筑的发展指出了一种美好的方向。人们开始提出这样的问题:建筑师的社会责任以及建筑在保护和改善环境中所起到的作用是什么?绿色建筑的提出正是基于这样一种背景,试图对于这些问题给予回答,这也正是“绿色建筑”这一概念提出的最大意义所在。
3绿色建筑的价值观
绿色建筑这一概念,事实上正是基于建筑领域中绿色人本主义价值的觉醒。然而从觉醒到占据主流的地位,这种价值观的确立还需要经历漫长的时间,因此绿色人本主义只能成为未来绿色建筑存在的动力,而在现阶段,在工业、后工业文明的人类中心论占主导地位的时期,绿色建筑的发展是不能仅仅建立在道德基础之上的,经济杠杆此时此刻将扮演着重要的角色。
绿色建筑赖以生存的经济理由就是对运营费用的节省。一次性投资的回报将是长期的。积累的结果必将远远大于对初次投资成本的节约。这是一个比较有吸引力的理由。这显然是一种乐观、积极的思想,事实上也正是目前支持绿色建筑研究与实践的主要经济动力。然而,无论是“长期回报”还是“绿色成本”在当前来看都是虚无缥缈的。对大多数投资者而言,任何形式和远期平衡表或是成本核算评价与初期投资与直接利润相比,恐怕都是不足以使人为之心动的,更不用说考虑到远期的各种变故或是灾难。考虑到长期回报是否还能落入投资者的腰包。这也正是为何“绿色建筑”在实践的道路上如此举步艰难的原因之一。
为此,国家对于建材选择,每平方米所耗标准等方面做一些必要的规定乃至立法,对可持续技术的研究,对新的洁净高效能源和可再生能源的开发、利用的研究方面增加投入的力度,都将成为推进绿色建筑运动发展的主要动力。
4绿色建筑在设计中的体现
绿色建筑的理解与衡量标准将随着时间的推移而不断发展,但其基本原则不会改变,主要体现在4个方面:
(1)对自然生态环境的保护,节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。
(2)对使用者生活工作环境给予更多的考虑。
(3)对于沟通人类与自然环境创造条件。
(4)面向未来发展要有足够的发展弹性空间。
4.1对自然环境的关注与尊重
对自然环境的关注是绿色建筑存在的根本,是一种环境共生意识的体现,要求建筑师调整自己的心态,不但要有满腔创作激情,而且要有一颗平常的心,正确地认识到建筑作品仅仅是环境中的一份子,以一种谦逊的姿态去处理与环境的关系,给予自然环境以更多的关注,这种关注主要体现在:
(1)对建筑场地的充分考虑,其内容有:建筑物的朝向、方位、布局、对地形地势的利用、场地气候条件的影响以及植被的关注。
(2)对节省能源的考虑:建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一,如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。
(3)对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑利用可再生的能源,如太阳能利用、天然冷源(地源热泵)的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。
(4)尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本。
(5)尽可能使用无污染、可再生的环保材料。
4.2对使用者给予更多的关照
作为人类每日起居、生活、办公的微观环境,日复一日,年复一年,建筑环境的品质直接关系到
人们的生活与工作的质量。绿色建筑在注重环保的同时还应给使用者以足够的关注,具体来讲体现在以下几个方面:
(1)尽可能利用自然的方法创造宜人的温度、湿度环境,在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。
(2)创造良好的声环境氛围,给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境
(3)良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。
(4)合理的空间布局、宜人的空间环境。
(5)对不同使用者的全方位考虑,包括对残疾人、老年人的关心。
(6)提高安全性,增强防灾能力。
(7)完善的通讯系统,让使用者可以方便快捷地与外界沟通。
4.3增强使用者与自然环境的沟通
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这也是绿色原则的一个重要体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活,空气来自树林与花园而非风扇与风机盘管;光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落;人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌,而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作,更加舒适,更加健康,更加充满活力,对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。它的原则主要应该体现在以下几点:
(1)尽可能增加自然采光系数,建立建筑物内外高品质的自然采光系统。
(2)创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统。
(3)建立水循环系统,尽可能将水引入一些容易让人疲劳的环境中。
(4)建立立体的多层次绿化系统,净化小环境,改善小气候。
(5)创造开敞的空间环境,使用者能更加方便地接近自然环境。
4.4具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展
可持续的概念是一种动态的思想,体现在绿色建筑中就是建筑应具有足够的弹性,以适应未来的发展。这就体现在对建筑的结构、设备等灵活性的要求上。
(1)楼体的可生长性,包括基础的预留量,楼地板对承重的预考虑以及周边环境的生长预留地等。
(2)预留的管道空间,包括给水、排水、强电、弱电、采暖、通风的发展空间。
(3)依据上述绿色建筑在设计中所体现的四条基本原则,同时考虑建筑科学技术发展现状,城建大厦在城市建设中应为绿色建筑的典范,绿色建筑的切入点从以下几个方面进行方案设计的构思:
1)处理好大厦与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点,给自然环境予以高度的关照。
2)为大厦工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑顶层设计屋顶花园,其他工作层的共享空间集中设置阳光室并引入植被,建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。
3)为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,在建筑顶层设置太阳能吸收板,实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。
4)最大限度控制水资源的消耗,在建筑内部设置中水设施,对各类废水进行处理,处理之后的中水用于冲厕和绿化灌溉;在建筑外部铺设透水性强的广场砖,同时对雨水进行有组织收集。
5)利用自然冷源(地球)设置地源热泵,在大片的绿地中打百米管井,建立冷源场地,为大厦夏季提供冷源。
参考文献:
[1] GB/T 50378—2006绿色建筑评价标准[S].