绿色节能设计第1篇
【关键词】绿色节能设计;绿色建筑;节能建筑;环境设计
近年来,随着全球能源问题的日益严峻和“可持续发展”理念在国内的推广,建筑节能设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料,以及应用成果被介绍到国内,向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。但是,这些大量应用高科技的节能措施往往成本很高,一次性投入比较大,连发达国家目前也难以大规模推广。我们还应当注意到,目前发达国家的建筑节能技术主要是针对当地的气候特点开发的,而这些技术本身也不是十分完善,在其他地区是否能达到预期的效果还没有十足的把握。
一、内保温复合节能墙体组成及应用
复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。
1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。
2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。
3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。
4.保护层:主要功能是防止保温层受破坏,并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑,宜选用A级无机防火板为保护层材料。
5.饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性,所以各种饰面材料均可使用,选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。
结合各地的气候和地理环境,借鉴各方面成功和失败的经验,在优化组合的基础上开发的墙体内保温板,具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能,已在工程中应用。
二、屋面空间绿化
屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用能力,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。绿色植物的种植不仅可以避免太阳光直接照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸收利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。同时利用植物培植基质材料的热阻与热惰性,可以降低内表面温毕业论文***网度,从而减轻了对顶楼的热传导。有资料显示,种植屋面的内表面温度比其他屋面低2.8℃-7.7℃。在炎热的夏季,从屋面进入室内的热量占总围护结构的热量的70%以上,实施绿化的屋面外表面最高温度可以比不绿化的屋面外表面最高温度低20℃以上。同时,屋面绿化若在城市中大量应用,可以使整个城市成为高低错落的大花园,降低噪声,提高节能率,改善生态环境。
屋面绿化最主要的技术问题是荷载、防水、透气等,应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求制定出种植植物种类及配套设施,其典型构造做法见***1。针对屋面绿化荷重较地面绿化小的特点,宜采用轻质材料作为种植土,目前一般采用草炭腐殖土、珍珠岩、蛭石等。覆土层厚度必须严格按照设计执行,种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重,防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。由于屋面绿化的特殊性,种植层的厚度受到限制,植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。还要注意保护屋面防水层,一是选择根系不发达的植物;二是选择耐根系穿刺的防水层,如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。同时防水层应上翻超过土层15cm以上,且屋面应形成适当的坡度,以利于及时排除积水。高大的树木和水池等集中荷载应放在柱子或承重墙的位置上,有利于荷载的直接传递。有人认为屋面绿化会对抗渗防漏不利,实际上这种看法有失偏颇。因为土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用;同时,覆土种植后,屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度,避免和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。因此,只要处理得当,屋面绿化不仅不会对屋面的抗渗防漏造成不利,反而会承担起保护屋面防水层、延长其使用寿命和增强屋面防水性能的作用。
三、探寻节能的绿色建筑材料
建筑外维护结构的保温隔热性能直接关系到室内环境的热稳定性和舒适性,对降低建筑能耗起着至关重要的作用。国内目前通行的做法是在外维护结构完成后再在上面附加保温层,以改善热工性能。这种方法虽然可以达到一定的效果,但各种高效保温材料价格不菲,而且其生产加工过程也会大量消耗各种能源。因此,建筑节能不应当只着眼于建筑建成后在使用过程中的能耗,还应当从整体系统的观念出发,关注建筑全寿命周期的能源消耗。从这个角度出发,建筑材料就不但要有出色的保温隔热性能,其加工生产过程也应当简单易行,节省能源。位于美国加州霍普兰德山谷中的太阳生活中心(RealGoodsSolarLivingCenter,Hopland,California)创造性地利用稻草垛作为墙体材料。其具体做法是先将稻草加压打捆,再把它们砌成墙体,然后在墙体上喷涂一种8~10cm的土质护面灰来代替水泥砂浆。完成后的墙体不但具有良好的保温隔热性能,而且兼有较强的防火性,并且无毒无害。无独有偶,美国建筑师塞缪尔·默克比(SamuelMockbee)设计的布赖恩特(Bryant)住宅也采用了类似的墙体做法,只是具体构造略有不同。需要指出的是,这栋面积为79m2的住宅是建筑师无偿为美国阿拉巴马州黑尔县的一对贫困黑人夫妇而设计的,项目经费全部靠募捐筹集,十分有限。建成后的布赖恩特住宅在各方面都达到了设计要求,并深受使用者的喜爱,他们给这座房子起了一个有趣的绰号——“干草捆住宅”。
实践表明,这种使用农业副产品作为建材的方法可以使多方受益:农民因出卖稻草获利,建造方可以减少材料造价,节省建材能源开支,燃烧秸秆所产生的温室气体也大大减少。由此可见,创造性地采用新型建材往往可以变废为宝,减少污染和能源浪费,从而达到一举多得的效果。新型建材的思路可以是废物的升级利用,当然也可以是科学上的合成,但如果加工处理过程中的能源消耗过大,或工艺过于复杂,也会得不偿失,这一点应当引起注意。
四、充分利用太阳能资源
太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视,太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。特别是太阳能热水器经过20年的发展,产品的生产研发技术日臻成熟,越来越受到消费者的青睐。另外,从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看,太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中,在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置,特别是在厨房卫生间内。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。
五、小区总平面的环境设计
经验表明,建筑单体的居住舒适度和建筑的环境有很大的关系。位于城市中心区的居住小区由于周围楼房林立,加之中心区的地价高,开发商为了保证必要的利润,小区内建筑的密度也大,因而我市中心区的几个居住小区,与城市边缘区的几个居住小区比较,夏季不仅室外气温要高(1℃~2℃)而且无风闷热。即使是同在市中心区,对环境设计的重视程度不同也可造成居住环境的差别,例如,某小区,虽也位于市中心区,但在拆迁征地时,对原有树木进行了保护,并在规划时合理保留了许多水面(该处原有许多水塘),小区建成后,很多保留的参天古树,起到了很好的遮阳效果。一株上百年的大树的树冠比面积百倍于其他开发区新栽小树。
六、总结
当今在世界范围内,以大量消耗原材料和能源为特征的传统经济正在逐渐失去昔日的荣耀,由资源依赖型转向创新驱动型,真正实现经济增长方式的转变,已成为正处于快速城镇化、工业化和机动化的中国经济发展面临的非常迫切的重大战略选择。而建筑作为一个完整的系统,如何实现高效率地利用资源,最低限度造成对环境的影响是节约能源的重要环节。总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热工技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进人21世纪的重要任务。
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绿色节能设计第2篇
关键词:绿色建筑;节能;设计;方法
建筑项目,资源消耗非常大,我国建筑行业的快速发展,更是增加了建筑资源的压力。建筑开发中,经常会引起资源浪费和环境污染的问题。随着绿色建筑的发展,社会及人们更加注重建筑的绿化特征,同时在绿色建筑中,积极提出节能思想,推进绿色建筑的节能化发展,充分体现节能设计在绿色建筑中的实践价值,即可解决绿色建筑中的能耗问题,又能明确绿色建筑的节能效益,表明节能设计在绿色建筑中的重要性。
1绿色建筑节能设计的原则
绿色建筑节能设计的原则很明确,文章结合以往绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的原则。
1.1节约原则
节约是绿色建筑节能设计的直接原则,采取节能设计方法,可节约建筑施工的资源,提升各项施工资源的利用效率。绿色建筑的节能设计中,强调节约原则的重要性,促使施工资源,可达到高效的使用状态,且节约原则中,要求绿色建筑在节能设计中,积极引入新型、清洁的能源,注重生态化的节能设计,利用新能源,取代传统不可再生的能源,表明节约原则在节能设计中的目的性。
1.2环保原则
环保原则要求绿色建筑中的节能设计,尊重自然环境,不能有破坏自然环境的行为。绿色建筑开发的过程中,积极落实环保原则,要求节能设计注意自然环境的保护,在节约设计中,可以要求设计人员,专门从环保的角度,落实建筑设计,明确建筑项目和自然环境的关系,节约设计中,在利用自然环境的同时,不能有破坏、污染的行为,提高环保原则在建筑节能中的约束水平。
1.3人性原则
人性原则是指绿色建筑节能设计中,做到以人为本,遵循舒适、无害、安全的要求,规划节能设计的方法。建筑节能设计中,不能忽视采光、通风、降噪等因素,此类因素直接关系到人们的生活质量,必须在节能设计中,遵循人性化的原则,在实现建筑节能设计的同时,表明人性原则的实践价值。
2绿色建筑的节能设计方法
文章结合现行绿色建筑的工程案例,探讨节能设计的几点方法,以便实现建筑的节能化,具体分析如下。
2.1合理选址
我国地域面积有限,人口众多,合理选址,是实现绿色建筑节能设计的基本方法。建筑项目占据了很多农耕用地,引起了用地矛盾,不利于建筑的节能设计。在绿色建筑节能设计中,必须合理的选择建筑的施工地址,提高土体资源的利用效率。选址时,根据节能设计的要求,主要从交通、地理、气候等方面进行分析,评估选址是否合理。选择好绿色建筑的工程地址后,就要针对土地资源,提出节能设计的方法:①科学调整绿色建筑的用地,保护好建筑工程以外的土地资源,不能形成污染,实现建筑用地的绿色化和节约化;②绿色建筑选址的节能设计中,实行集约化设计,在设计建筑用地的同时,注意周围配套设施的应用,以免有重复建设,增加占地的情况;③绿色建筑选址的节能设计中,可以重点开发地下空间,尤其是高层的绿色建筑,更要设计地下空间,缓解用地压力,实现土地资源的节能设计。
2.2外形设计
建筑外形的节能设计,以当地的环境条件、光照强度、风向因素为主,注意规划出建筑的外形体系。一般情况下,绿色建筑节能设计中,在外形方面采用信息技术,运用BIM构建出数字化建筑模型,输入当地的环境信息,经过计算后,得出外形设计的数据。BIM还能提供组合优化的方法,辅助建筑外形达到优质的节能状态。BIM中的外形设计,尽量降低建筑的外形系数,外形系数减少,就会降低建筑的外表面积,进而减少外表面积引起的热损耗。在BIM软件中,按照节能设计的要求,调整建筑的外形规则,尽量做到规则,不要出现里面凹凸的情况,由此才能达到绿色节能的设计标准。
2.3朝向规划
朝向规划具有决定性的作用,绿色建筑的朝向规划,为实现节能,就要规范好建筑的主体形态、容积率及光照等,促使建筑朝向,适应当地的环境。绿色建筑朝向的节能设计,可在建筑内,引入自然资源,如:采光、通风等,减少建筑对室内照明、空调的依赖性。例如:绿色建筑设计朝向时,全面分析建筑所在地的光照间距,明确不同季节,光照、风向的影响,做综合的节能设计,明确建筑的主体朝向,发挥节能设计的作用。
2.4围护设计
绿色建筑节能规划中的围护设计,主要是建筑主体中的外墙、屋面以及门窗结构。围护设计,关系到建筑的使用,据有关数据统计,建筑围护结构引起的资源消耗,占总消耗的60%~70%。由此,针对绿色建筑的围护结构,实行节能设计。例如:某多层+高层办公楼群案例中,每栋建筑围护的节能设计中,均利用热工性能,实现高效的节能。该案例内,一栋6层办公楼单体,其围护设计成了真空玻璃,既能减少外部噪音干扰,又能实现围护的保温隔热,降低内部暖通空调的电能消耗。层与高层连接位置,设计了大型走廊,属于公共区域,供办公人员休息,其围护的屋面结构。设计绿植屋面,在屋面上,种植大量的绿色植物,用于吸收太阳光,降低内部温度。案例中所有的门窗面积,都做了节能设计,控制好门窗与墙体的面积比例,杜绝增加能耗。而且外墙结构中,采用了大量的保温隔热材料,提升围护节能设计的水平。
2.5太阳能资源
绿色建筑节能设计中,太阳能是不可缺少的新能源。太阳能具有可再生、清洁无污染的特点,其可用在绿色建筑的供电、供热等方面。文章以某绿色建筑为例,探讨太阳能资源的节能设计。该案例为高层住宅建筑,属于楼群结构,楼层28~32层,各个单元的住宅楼,地下室均为两层。案例中,太阳能资源的节能设计,体现在太阳能热水器方面。该建筑屋顶,安装了太阳能的硬件以及集热板,集热板收集了太阳能资源,通过真空管加热太阳能中的水,为住宅用户,提供24小时的热水。太阳能热水器的结构包括控制器、手动与自动控制阀、水位及水温检测、电阻加热丝和屋顶的储水箱。太阳能的节能设计,已经实现了水箱加热、冷水集热、温水循环、晨水加热的功能,取代了传统的电能加热,电能节约效果非常明显。经数据分析,太阳能资源的节能设计,节电比例高达60%,减轻了住宅的用电压力。
2.6水循环系统
在绿色建筑中,水循环系统属于资源方面的节能设计。不同类型的建筑,用水量都比较大,特别是生活用水,为了实现水资源的节能设计,在绿色建筑中,引入水循环系统,促进建筑节能的可持续性。水循环系统在建筑有限的水资源中,实现了循环使用,解决水资源浪费的问题。例如:某新建的绿色住宅楼,其在节能设计中,把水循环系统,设计到生活用水、生态用水和雨水回收中,生活用水经过处理后,可以用于生态景观,雨水做集成回收处理后,可以运用到生活和景观中,水资源经过循环后,补充到住宅用水内,避免浪费过多的清洁水。
3绿色建筑节能设计的创新
绿色建筑节能设计的创新方面,主要从材料、能源、资源方面实行。节能材料的创新设计,需要从建筑材料的市场中,选择具有节能、环保特点的材料,发挥节能与绿色的作用。能源节约的设计创新方面,不仅利用太阳能,还要逐步开发地热能、风能等新型的能源,积极运用到绿色建筑节能设计上,改善建筑的运营,体现出能源方面的节能创新。建筑资源的节能创新,需要以建筑的实况为主,融合周围的建筑环境,实行资源的优化配置,合理分配建筑的资源,采用监督管理的手段,禁止建筑资源有浪费的情况。绿色建筑节能设计的创新,有利于优化建筑的节能设计,表现节能策略在绿色建筑中的有效运用,规避绿色建筑中的浪费风险。
4结束语
绿色建筑是建筑行业的发展方向,考虑到建筑项目的现状,在绿色建筑中,全面落实节能设计,遵循节能设计的原则,落实节能设计的策略,同时注重节能设计的创新发展,保障节能设计能够符合绿色建筑的需求,进而强调建筑项目的绿色化及节能化,构建新型的建筑体系,发挥绿色与节能在建筑工程中的有效作用。
参考文献:
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绿色节能设计第3篇
关键词:绿色建筑;节能设计;探析
Abstract: The author describes the definition of green building, described the significance of green building in the development of low-carbon economy, measures to promote the implementation of green building energy efficiency design.Keywords: Green Building; energy-saving design; exploration
中***分类号:TU3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
我国是能源消耗大国,实施低碳经济必须发展绿色建筑,这是科学发展的需要,也是人类和自然和谐的需要。绿色建筑节能设计是一门综合性很强的学科,它可以促进多学科的密切交流与共同发展,使人类与自然和谐得到加强。
全球资源短缺的情况已日趋严重,尤其使城市的建设发展进入了瓶颈区,因此,在城市中实施绿色建筑已成为一种理想的“可持续发展”城市模式,以化解由于工业***对人类生存空间的破坏。绿色建筑节能目的就是通过对能源和资源进行节约和控制,来尽量减少对环境产生污染,绿色建筑的重要指标是建成后要在节约能源上具有特色,即要使建筑物做到冬暖夏凉,这样就可以节约有限的能源。因而在建设过程中,在尽量利用生态资源和高科技手段建造居住环境的同时,还要充分考虑到全球应对气候变化的背景,控制和减少对生态环境的破坏,来维持自然的平衡。首先,在建筑设计方面,就要从绿色建筑节能设计做起,使室外的布局和室内的格局符合绿色建筑的要求,充分考虑利用阳光和外界空气的作用,努力设计出一幢幢贴近大自然的绿色节能建筑,来保护人类赖以生存的和谐环境。
1 绿色建筑的定义
从概念上讲,绿色建筑是指建筑物可以充分利用自然资源,例如,利用风的流动降温,利用太阳加热;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,一定要首先考虑为人类创造利用太阳能源的生活环境;为人类创造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。要坚持以人为本,以建筑与自然环境协调发展为目标,要充分体现出绿色建筑向大自然索取和回报的平衡。
2 绿色建筑在低碳经济发展中的意义
我们都清楚的知道,目前世界利用的资源绝大多数都是以不可再生的石油、天然气、煤等进行开发利用,但是由于这些资源已经趋于殆尽的临界,所以开发新能源以及对能源进行节能利用是社会发展势必要走的道路。人类必须在满足这一代对能源需求的同时为下一代子孙铺平能源利用的路径。中国虽然是一个资源丰富的国家,但是由于中国同时也是一个人口的大国,所以中国人人均的资源占有率是十分稀少的。要想使中国资源的存储量与社会发展需要相适应,就要积极进行节能的任务。建筑行业是关于民生的重点行业,随着我国物质不断的丰富以及人口的不断激增,使得我国建筑施工随处可见,城市每一天都以新的面貌展现给世人。同时建筑行业本身就是一个对资源消耗极大的行业,根据已有的资料。我国的建筑行业消耗是社会发展总体资源消耗的百分之五十。所以建筑行业的节能措施是需要有关人员迫在眉睫积极实施的。为社会的可持续,以及人类发展的稳定都具有极其重要的现实意义。
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。2009 年 4 月 1 日,国家***和美国总统奥巴马在伦敦举行会晤时就提出:向绿色经济、低碳经济转型十分关键。显然,对于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。在现实生活中,地球上的森林已经一天天被蚕食和毁灭,导致世界性的沙漠化风暴不时光临世界的每一个角落,使人们就很难得见到湛蓝的天空与明媚的阳光。如果有一天再没有了蓝天和阳光,人类的生命就很难维持长久。因此,绿色设计成为建筑设计师们首选的方向,在他们看来,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,虽然到目前为止,人类还没找到可以提供技术和材料成为“绿色建筑”实施样本,但“绿色建筑”已提出,为未来城市建筑指出一种必然的选择方向。建筑师们已经意识到自己的社会责任,将会改善人类生存的空间,这种绿色建筑可能对保护和改善环境发挥重要的作用。这正是“绿色建筑”概念提出的意义所在。
3 促进绿色建筑节能设计实现的措施
绿色建筑节能设计的实现需要从理念到实践的统一。首先,绿色建筑节能设计需要设计人员改变传统的设计理念,遵从低碳经济的原则,尤其要设计出可以利用太阳能的建筑,才能够达到绿色设计的相应要求。因此,建筑设计师们首先要站在保护和谐自然环境的立场,从建筑物可以节约能源的角度去思考如何设计建筑物,这样才能够在建筑物绿色节能设计过程中,最大程度的使建筑物从设计中就考虑节约能源,通过节能来促进人类与自然的和谐共处,达到建筑物的可持续发展与人类生存的关系。
3.1 合理设计绿色建筑土地的有效利用
我国按人均面积计算是人多地少,改革开放以来,我国的耕地面积随着城镇化发展逐步缩小,使城市的建设用地与农村耕地之间的矛盾将更加突出。要实现绿色建筑节能设计,就必须站在节能角度,合理利用土地。首先,应该通过调整土地的利用结构措施来保证绿色建设的方式来保护耕地;其次,应该尽量走土地资源的集约化道路,要充分利用周边的配套设施,做好建筑用地的合理规划工作;最后,在绿色建筑的设计中要最大限度的开发利用地下空间,来保证绿色建筑的节能设计。
3.2 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。
3.3 设计以水资源循环的绿色建筑
在人类生活的建筑物中,生活用水要比使用用水多的多,如何利用生活用水才符合绿色建筑对节约水资源的需求,达到节约用水的可持续发展理念。在绿色建筑设计要充分利用有限的水资源,在保证有效利用的基础上进行循环利用,它不仅可以节约用水,还可以减轻城市污水处理厂的运行负荷。比如,生态景观水景规划就可以遵循整体性水资源的可持续利用与水资源的再生及循环性的原则,对雨水资源进行收集并加以利用,可以全部用来补充景观水,使景观水得到充裕的补充。
3.4 设计利用自然通风和采光的绿色建筑
近年来城市化的推进,人口高速增加,人类生存又希望居住在冬暖夏凉的建筑物中,因此,在进行绿色建筑节能设计时,通常可采用将建筑内部及外部有效连通的方法,保持室内的自然通风,同时要考虑建筑物采光问题,让建筑物最大限度的得到阳光照射,达到既节能又环保的效果。
4 结语
绿色生态是人类探索的永恒命题。今天这个问题尤为严重,工业的发展,人口的增加,全球生态遭到破坏,多种污染日趋加重,人类赖以生存的矿物燃料大面积开采和消耗,能源危机不断加剧。城市及河流被污染、土地沙漠化、废弃物排放已经成了环境恶化的大问题,河流被污染,这些情况在很多地方触目惊心。即使发达国家德国也不例外,德国用25年才恢复过来。德国电厂旁边水被污染了,经过30年时间才恢复到现在的状况。即使发达国家要恢复一个地区原来的生态都要花大量的时间和资金,更何况作为发展中国家的中国。
当环境问题危及国计民生的时候,人们才开始反省自己在改造生存环境的同时打破了自然界的平衡。现在国际社会开始进行各种形式的活动来号召大家保护环境改善环境。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。
参考文献:
绿色节能设计第4篇
【关键词】绿色建筑发展现状及发展趋势;绿色节能建筑规划设计目标;实例分析
1.我国绿色建筑发展现状及其未来发展趋势
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,《***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***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,***府从鼓励引导、***策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年,***、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***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。
参考文献
绿色节能设计第5篇
关键词:绿色建筑;节能设计;具体策略
一、绿色建筑节能设计概述
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。***有关文件指出,各级人民***府、地方行***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
参考文献
绿色节能设计第6篇
【关键词】绿色建筑设计;设计原则;节能策略
一、绿色建筑设计的基本概念
在建筑的全寿命周期内,绿色建筑追求最大限度的节能省地、节约水源、减少污染、保护环境,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。
1 节约资源。在进行建筑设计中,建筑材料的选择等要考虑自然资源的合理使用,力求可再生资源的利用。如在设计空调系统时根据自然通风的原理,建筑的布局要有效的利用夏季该地区的主导风向;减少采暖和空调的使用,充分利用太阳能。
2 回归自然。绿色建筑要强调色彩和外部结构与周边环境的相互融合,尽量保持生态环境不受破坏。
3 健康环境。绿色建筑的建造应对地理条件的要求有:土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。绿色建筑应尽量采用天然材料,建筑中采用的建筑材料和装饰等,要经过检验处理,确保对人体无害。保持室内空气清新,温度、湿适当,使居住者感觉良好,身心健康。
4 能源利用。根据绿色建筑的地理位置,合理设置太阳能热水、光电、土壤源热泵以及风力发电等装置,充利用可再生能源。
二、绿色建筑设计原则
1. 整体及环境优化原则
绿色建筑的设计,不单纯考虑个体的因素,还要考虑与周围环境整体的因素;在这里它不在是一个***体,而是一个与大自然息息相关的综合体,它是一个系统。我们强调建筑本身,要利用当地技术、当地原材料,大力开展绿化行为,尽可能减少建筑对环境污染,并用独特的、适应于环境的手法来创造出具有审美价值的绿色建筑。所有这一切都有一个主旨,都有一条线来贯穿,那就是整体的和谐、整体的完美、整体的融合。这种和谐、完美、融合必须体现在对环境的理解上。
2. 绿色建筑设计要注重环保节能材料的应用和技术施工的原则
绿色建筑与环境是密不可分的,它是一个综合的系统化的物体。一方面它能够结合、吸收、转化自然界的能源,另一个它能有效的利用能源,防止能源的流失。既然它是一个系统,一个完美的结合体,它就应该具备温度、湿度、空气指标等的调节作用,从而形成一个“小自然”,在这个“小自然”中人们生活工作有着在大自然一样的舒适感和愉悦感。
(1)绿色建筑需要用绿色的材料来修筑,为了达到完美的和谐性,减少对环境的破坏,极力主张使用当地的原材料。一方面能综合利用当地的技术和减少建筑的成本;另一方面,也可以使绿色建筑本身更好的与周边环境相互沟通和和谐。
(2)绿色建筑极力主张太阳能等可再生能源的利用。就是我们上面论述的太阳光和风能的利用。没有一种能源能与太阳光能相媲美,没有一种能源比风能更节省更清洁。我们设计绿色建筑的时候,这是基本的几个方面,缺失一种我们不会称之绿色不会称之生态。
3. 绿色建筑最终目的
(1)健康对于人类而言,是至关重要的。
绿色环境有助于人的身体和身心健康,这里还有一个需要强调的就是建材。现代科技发达,有很多新型材料,无论是硬度、强度都比自然界的要好,但由于某些材料是完全化工合成物,这对人体的健康是有损害的。在取舍选择时,我们要有责任心要有对人体健康的关注态度,来适时的运用。记住一点,健康这是摆在第一位的。大自然的材料,是无机成分,一般不会含有有毒物质;我们绿色建筑的目的就是维护生态的平衡和维护人类的生活需要。我们要防止污染的堆积和渗透,强调自然性而不是违背自然。
(2)降低能源消耗,注重能源的有效利用。
在建筑设计过程中,应选用生产能耗低的建筑材料,材料的好坏取决于运用的得体,能耗高的材料运用在建筑里,就没有了绿色的概念,我们就不能称这个建筑是绿色建筑;减少运输中的能耗和污染,这也是要得到重视的一大方面;这不仅体现在绿色建筑的经济适用性上,也是环保的一个主要内容之一,也是减少对人体健康损害最好的诠释。
4. 使建筑长寿耐久原则
建筑本身是供人类使用的,人类的使用是长期的行为;我们从年限这个角度就知道,绿色建筑的设计、开发一定要考虑材料的耐久性能,不能单单只考虑成本或者天然,这里面会存在很多矛盾,我们如何来协调这些矛盾,关键看我们对建筑本身的理解。仅从经济适用的角度或者仅从生态建筑的角度,考虑都是片面的。我们要有一个综合的思维,这个思维不只停留在现在,还将眼光可以看得更长远一些;我们可以留下一些空间,留待于将来解决,当今社会飞速发展,谁又能肯定将来会有更好的绿色建材被研发出来?思维的高度是至关重要的,只有站的高,才能看得远。
三、绿色建筑的节能策略
石油的价格节节攀升给我能敲响了能源危机的警钟,作为高能耗的建筑业成为众矢之的,这也使得绿色建筑的节能尤为重要。建筑业的节能不是减少材料的使用,而是用有限的资源,制造出最大的经济效应和社会效应。其利用的能源要求是清洁的低碳的,下面我们从几个方面进行阐述。
1 整体规划,综合考虑,设计之初就融入节能意识
建筑的规划和设计是最早的一步,对于节能至关重要。选址是设计之初比较重要工作,传统的选址仅仅考虑采光和风向的问题,但是,我们的建筑设计师们必须整体考虑,包括建筑对当地环境的影响,对当地日常生活的影响,能源供应等。如果设计之初就没有充分考虑这些,那么施工中进行补救就很难,甚至无法补救,所以必须在设计之初进行全面考虑,做出最优的规划。
2 充分利用可再生资源,减少能源浪费
传统建筑使用大量不可再生资源,绿色建筑则要求尽可能使用可再生资源,这是绿色建筑最初节能设计中的重要措施。在当下能源危机的形势下有着重要意义,充分开发利用太阳能、风能、地热、生物能等能源,负荷可持续发展的要求。
3 做好保温隔热,降低建筑物的能耗
建筑物的结构都多有钢筋和沙石建造,本身的散热量很大,造成的能耗很大,保温和隔热措施可以降低建筑物的热量散失。比如提高外窗的传热系数、气密性和遮阳系数等性能,节能效果显著增强,减少空调能耗。另外,鼓励新材料的使用,使用更为绿色的材料,增强保温隔热性能。
4 遮阳措施
遮阳措施主要是为减小夏季空调的负荷。夏季太阳的辐射热很大,建筑物本身传热性很强,热量自然导致用户室内的温度升高,而良好的遮阳设计可以大大降低空调的负荷。
四、提高绿色建筑设计技术,推动绿色建筑发展
我国绿色建筑的发展处在较低的水平,当然这种低起点在另一方面也意味着发展空间的广阔。应加快提高建筑绿色设计的技术水平,快速推动绿色建筑的发展。
绿色节能设计第7篇
关键词:建筑能耗;建筑节能;设计
中***分类号:TU201.5 文献标志码:B 文章编号:1672-4011(2016)02-0003-02
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***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:
[1]祁会祥.谈绿色建筑和建筑节能设计[J].山西建筑,2014,40(32):205-207.