時間:2022-02-20 04:06:36
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從概念上講,綠色建筑是指建筑物可以充分利用自然資源,同時在建筑施工中又不破壞生態平衡的建筑稱為綠色建筑。綠色建筑要求室內布局必須合理,盡量減少合成材料的使用,充分考慮建筑物與環境的協調,充分利用太陽能、風能。在綠色建筑的設計過程中,要利用高科技手段盡力減少能源的消耗,要考慮建筑物的節能、無污染因素。尤其是對綠色建筑物室內設計,一定要首先考慮到為人類創造利用太陽能源的生活環境和一種接近自然的感覺。利用高科技的設計手段造就溫馨的設計,是綠色建筑的追求目標。我們要堅持以人為本,以建筑與自然環境協調發展為目標,充分體現出綠色建筑向大自然索取和回報的平衡。
二、綠色建筑在低碳經濟發展中的意義
加強綠色建筑的建設,這是源于全球范圍內已經對環境造成了嚴重的污染問題,源于貿易、工業高速發展,使城市的建筑已經面臨能源短缺和環境惡化的危機,這無疑對城市的可持續發展帶來嚴峻的威脅。因此,在城市發展中實施“低碳經濟”已成為綠色建筑設計勢在必行的內在要求。“高碳經濟”的發展雖然促進了城市的現代化,但同時也給人類社會帶來了致命的災難和風險。這一危機已經引起了全世界各國的關注。近年來,綠色建筑節能設計是當今世界各國構建低碳城市的關鍵問題,因為綠色建筑節能設計關系著解決人類生存的能源問題,而能源問題是世界的動力問題,沒有了能源世界就沒有了動力,因此,節約能源是未來綠色建筑節能設計的追求目標。目前綠色設計成為建筑設計師們首選的方向,綠色建筑節能設計應該承擔其應有的社會責任和義務。利用綠色建筑的發展使人類的和諧環境得以保證。“綠色建筑”概念提出的意義在于更好地保護和改善環境,來為人類創造更好的生存空間。
三、綠色建筑節能的設計原則
1、和諧發展的原則
要做到綠色節能建筑,就要做到人與自然和諧的發展的原則。建筑物是自然界重要的組成部分和自然界的其他事物形成了一個整體。建筑和自然界的其他事物是有著重要的制約關系。因此,這就要求我們在建造建筑的時候,把自然因素考慮進去,從而讓人文環境與自然環境能夠得到相互的融合在一起,并達到平衡的狀態。
2、合理利用的原則
要做到綠色節能就要做到合理利用,目前我國建筑業普遍存在著高能耗、低效率的浪費現象,如果這一現象得不到解決,那自然環境會遭到破壞。因此,我們在設計建筑時,必須采取最佳的方案,使資源得到充分的利用,提高資源的利用率,使高的能耗得到控制。同時,在設計時,我們要特別注意水、電、取暖、制冷等高能耗環節。在合理利用能源的環節上要不斷的開發新的技術和能源,建筑材料選取時應考慮可循環利用和重復利用。
3、健康舒適的原則
要做到綠色節能建筑就要做到健康舒適,建筑在做到綠色節能的基礎上還要要求人們住著舒適,這就是建筑設計最大的原則。因此我們要采用節能和環保的材料,以確使人們能達到最舒適的狀態。在設計建筑時,要考慮供暖、采光、降溫、通風以及污染處理等問題,從而達到人們對建筑綠色節能的要求。
4、整體及環境優化原則
建筑是環境的一部分,應與周圍環境融為一體,其設計要追求最佳環境效益。建筑設計的重點應該是整體效果,對建筑及其周圍生態系統的組合、平衡和協調進行規劃,尊重自然環境和社會生態環境,優化各要素的布局與配置,達到整體優化的效果。
四、綠色建筑的節能設計策略
1、綠色建筑節地設計
我國的一項基本國策是珍惜和合理利用每寸土地。國務院有關文件指出,各級人民政府、地方行政公署要全面規劃,切實保護,合理開發和利用土地資源。國家建設和鄉(鎮)村建設用地,必須全面規劃,合理布局,節約用地,盡量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。節約用地,從建筑的角度上講,是建房活動中最大限度少占地表面積,并使綠化面積少損失、不損失。節約建筑用地,并不是不用地,不搞建設項目,而是要提高土地利用率。在城市中節地的技術措施主要是:建造多層、高層建筑,以提高建筑容積率,同時降低建筑密度;利用地下空間,增加城市容量,改善城市環境;城市居住區,提高住宅用地的集約度,為今后的持續發展留有余地,增加綠地面積,改善住區的生態環境;在城鎮、鄉村建設中,提倡因地制宜,因形就勢,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保護自然環境,使建筑與自然環境互生共融,增加綠化面積;開發利用節地建筑材料。
2、自然通風設計
自然通風是一項改善人與環境的重要技術手段。在我國許多傳統建筑中都有體現,如傳統民居中的穿堂風等處理手法。通過合理的建筑設計,自然通風可在不消耗不可再生的能源的情況下降低室內溫度、帶走潮濕的氣體、排除室內污濁的空氣,使人體感到舒適,并提供新鮮、清潔的自然空氣,有利于人的生理和心里健康,減少人們對空調系統的依賴,從而節約能源、降低污染、預防疾病。
3、加強設計利用太陽能的綠色建筑
在綠色建筑設計中,要利用好太陽能這一最佳的可再生能源。要把太陽能作為綠色建筑加熱的一部分,因為,太陽能是一種取之不盡用之不竭,并且沒有污染的能源,利用太陽能可以為綠色建筑節能設計開闊了如何節能的思路。通常我們利用太陽能來收集熱量的特點來進行節能設計,比如它可以利用白天吸收儲存太陽的熱量,然后均勻的在24小時利用,從而節約了綠色建筑物能源方面的投資。
4、建筑門窗設計
門窗結構是建筑物結構的重要組成部分,其隔熱保溫性能較低,冷熱空氣很容易通過門窗縫隙進入室內,因此,加強門窗結構設計是綠色建筑生態節能設計重點之一,具體要從以下幾點考慮:合理設計窗墻的面積比例,有效降低采暖耗熱值;科學設置門窗的開關方式,例如推拉式,防止穿堂風流過;在門窗上方設計可自動調節的遮陽棚或窗簾,防止夏季陽光直射,避免室內溫度升高。
5、建筑墻體設計
綠色建筑生態節能設計要充分考慮墻體的保溫性能,尤其是加強建筑外墻外保溫的研究。外墻體外保溫設計要選用隔熱保溫性能良好的新型節能材料對墻體進行填充,例如泡沫塑料、膨脹珍珠巖、保溫砂漿、耐火纖維等,從而提高墻體的熱阻性能,減少室外氣候環境變化對室內溫度造成的影響,同時避免冷橋或熱橋結構對建筑墻體的破壞,延長墻體的使用壽命。
五、結語
我國是一個能源消耗大國,要想更好的發展低碳經濟,必須重視發展綠色建筑,它是我國建筑行業未來的發展方面。綠色建筑節能設計是一門綜合性很強的學科,它既確保了建筑工程項目經濟效益與環保效益的雙贏,同時又促進多學科的密切交流與共同發展,致使人類與自然更加和諧。
作者:羅雪 單位:成都建筑材料工業設計研究院有限公司
這座建筑地下2層,地上5層,包括研究室實驗室、辦公室、教室和餐廳以及公共區域。主要的設備以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分為2層,主要是報告廳、教學及共享空間。學生和教師通過公共空間的樓梯到達上下層。每一層中庭都有布置舒適的桌椅供師生們交流,這也是與設計者的協作精神不謀而合。實驗室主要在第2層~第4層的“一”字部分,是由不間斷連續的空間組合而成,這就是考慮到多個研究小組之間的交流而產生的平面布置。實驗室需要采光以及大型設備的運輸,因此條形走廊同實驗室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同時觀賞到室外運動場地而采用的玻璃幕墻,將室外景色引入室內,同時也將室內景色延伸到室外。在大樓中安裝使用聲控燈能合理有效的利用資源。機械系統裝置和低振動試驗室布置在地下室,功能分區合理安排,能有效的減少噪聲的相互干擾。
1.2場地設計分析
建筑的設計充分與場地設計相結合,推廣綠色交通的實施和公共交通的發展。建筑場地附近有5個公交站點,在場地內設有30個自行車位,大樓的內部設有60個淋浴頭,供騎車師生使用。在這種短距離出行模式大力提倡下,進一步強調了低碳交通和低碳出行,滿足師生交通需求的同時也能節約資源,保護環境。該設計減少硬化土地比例,與生態協調發展,師生積極參與,是降低碳排放的有效措施。因此,從康奈爾生命科學研究中心的設計中的種種細節可以看出設計者對環境的崇高敬意。
2建筑節能技術
2.1屋頂綠植與節水
在屋頂設計方面,邁耶在屋頂上種植綠色植物,這些是當地松軟的、具有良好吸水性的植物,它們的優點在于可以保持低溫隔熱,減小屋頂雨水徑流時間,降低排水系統壓力,同時還能吸收二氧化碳并且釋放氧氣康奈爾生命科學研究中心擁有一套高效的廢水回收系統和節約用水的模式,有32%的用水使用低流速設備,配合使用高效的廢水回收系統,使得大樓減少廢水排放高達40%,與同等規模建筑相比每年節水約170萬L。
2.2環保建材及湖水冷卻系統
康奈爾生命科學研究中心在建筑材料和節能技術方面,有超過65%的建筑廢料可以再回收利用,同時有超過60%的木材或者木制品來自森林管理委員會認證的再生林。建筑工程中使用所有的繪畫材料、密封劑和含有粘合劑的地毯含有的有機物都是低揮發性的,這對于使用者的身體健康至關重要。令人矚目的是大樓使用了康奈爾大學擁有先進的湖水資源冷卻系統,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理優勢,減少污染性的制冷裝置,并且減少對礦物燃料的依賴,大大節省了制冷能耗。與傳統制冷相比,大樓每年節水333萬L。生命科學研究中心僅僅是康奈爾大學中的一個縮影。高效的冷卻系統是一種更具成本效益和可靠服務的措施,從長遠來看,在提供優質環境的同時,也為校園制冷方面減少了80%的能源消耗。湖水冷卻系統與之前的制冷相比平均每年節電2000萬kWh,這些節省下來的電量足以供應2500戶家庭使用。在夏季提供制冷的同時,冬季也可以供暖。事實已證明,校園水系統和湖水冷卻系統配合的很默契,二者協同合作且不會相互干擾,通過熱交換器將湖水能量傳遞給校園水系統,熱水自然流動,同時從熱到冷釋放能量,無需額外壓力去驅動。湖水冷卻系統有獨立的監測裝置,保證在從湖水中獲得能量的同時不會破壞湖水環境,在得到能量的同時也不會干擾校園正常的用水。
2.3冷梁技術應用
生命科學研究中心空調通風系統對于整個實驗室亦是重中之重,同時也是一個挑戰。將湖水冷卻系統和空調系統結合在一起,運用新技術,能夠有效的節約能源。在實驗室中使用冷梁系統,有助于實驗室空氣溫度均勻分布和有效節能。簡而言之,冷梁系統是一種對流冷卻技術,把經過處理的新風送入冷梁后,通過噴嘴高速噴射,在冷梁箱體內部形成局部負壓,驅使室內空氣進入冷梁,經冷卻水盤管線冷卻以后,從兩側送風口送入室內。冷梁是由一系列被動的或者主動的設備組成。主動式可以通風、除濕、制冷或者制熱,被動式的只能通過物理原理制冷。水路方面一共是兩個過程:一方面從制冷機到空氣處理機,并且最后再流回制冷機的冷凍水循環的過程;另一方面是流經主動式冷梁制冷水的循環。其中冷凍水循環中的冷水低于制冷水循環中的冷水的溫度,兩個水循環系統通過熱交換器進行熱量交換,最終將室內熱量排放到室外。主動式冷梁冬季則通過空調系統和湖水系統與熱交換器持續為室內供暖。可以看出,冷梁技術具有舒適節能、空間小、低噪聲、易于操作維護簡單的優勢。
2目前形勢下我國綠色建筑發展現狀及存在
問題綠色建筑在我國的發展還處于相對比較初級的階段,因此在技術的適應以及實際的工程建設中都還存在著一些問題,需要在今后的發展中不斷改進。
2.1綠色建筑的發展現狀自從可持續發展的理念在我國提出之后,人們也開始關注起建筑的綠色發展。例如,從1996年開始,我國的自然科學基金會就已經正式的把“綠色建筑體系研究”列為“九五”計劃的重點資助課題。從這時其人們就已經知道了綠色建筑的概念。到了1999年,國際建筑師協會在北京舉行,于此同時《北京》的,使得可持續發展理念成為建筑師和工程師在新世紀中的工作準則。在此之后的一段時間,我國很多地區的政府部門以及科研院所等開始了對綠色建筑技術的一些研究,并通過在一些辦公建筑、高等院校圖書館、城市住宅小區、農村住宅等建筑上的實施,得出了一些綠色建筑發展的有益條件,為綠色建筑接下來的發展開啟了一段新的開始。而在2002年的年底,針對我國建筑行業的具體發展情況,相關部門開始提出綠色建筑所涉及的內容和重點,并建立了科學的綠色建筑評估體系,使得對綠色建筑的評價有了基本的依據。之后,我國的相關部門又開始著重對綠色建筑的關鍵技術進行研究,并且研究的重點內容就是開發符合綠色建筑標準的具有自主知識產權的關鍵技術和成套設備,通過努力形成我國綠色建筑核心技術的研究開發基地和自主創新體系。目前我國的綠色建筑已經進入了實施的階段。但是由于綠色建筑的發展時間還不長,我國多綠色建筑的研究還不太徹底,導致在綠色建筑的實際施工建設中還存在著許多的問題,主要體現在以下幾點:
2.2對綠色建筑的認識不夠目前,盡管一些地區已經開始實施綠色建筑工程,但是還有不少的地方尚未把建筑的節能與發展綠色建筑等工作貫徹到地方科學發展觀、全面建設小康社會、保證國家能源安全、實施可持續發展、推進城鎮化的戰略中來。此外,由于建筑的設計建造是一個復雜的過程,其中設計到的范圍是很廣的,政府部門、開發商、投資商和大多數設計、施工、監理、物業管理人員以至廣大人民群眾都會與這些建筑息息相關,但是這些人中不乏缺乏綠色建筑的基本知識和意識的人,所以就很難保證綠色建筑在建設過程中各個環節的滲透力和質量。因此,在綠色建筑的推廣中一定要注意加強人們的綠色建筑意識,提高他們在綠色建筑建設中的配合度。
2.3以綠色為要求,隨意的抬高房價近年來,人們的環保意識逐漸加強,也逐漸的體會到環境惡化給人類帶來的危害,因此,在生活中人們也逐漸開始追求居住環境的綠色化。因此,在建筑行業中,一些房地產開發商就抓住人們的這種心理,在綠色建筑的買賣中對以綠色為要求,肆意的把房價提高,來謀取暴利。這種行徑的存在,大大的擾亂了綠色建筑的健康發展,也給整個建筑行業的發展注入一股不良之風,需要采取措施加以制止。
2.4隨意亂建綠色建筑盡管目前綠色建筑的發展已經取得了一些進步,但是還是有一些不良之風存在隨意的亂建綠色建筑也是綠色建筑發展中存在的一個現象。如果是亂建的即使建筑符合節能、環保的要求也不可能取得長久的復雜化呢,因為這種亂建建筑的存在會對其周圍其他建筑產生不良的一個箱子,在實際的建筑發展中,也要杜絕這種現象的發生。
2.5缺乏科學合理的體系和機制一直以來,我們國家對能源的管理偏重工業和交通節能,建筑節能和綠色建筑的發展缺乏有效的激勵政策引導和扶植。致使建筑節能和綠色建筑推廣工作長期落后,成為我國全面建設資源節約型社會的一個薄弱的階段。并且,有不少的地方對建筑節能和綠色建筑工作相關的行政管理職能尚未予以高度的重視,因此,在實際的綠色建筑建設中缺乏合理的科學管理體系和機制,尚未將其列入政府承擔公共管理職能的組成部分,同時還有個別地方的政府就對綠色建筑的管理體系放任自流,導致政府管理部門缺位,該管的沒管住,使得建筑市場出現嚴重的混亂。
3綠色建筑的優點分析
盡管綠色建筑的發展中面臨著以上的問題,但作為科技越來越發達的大國,我國的綠色建筑技術竟會在今后的發展中得到進一步的提高。目前我國正在及時、系統、廣泛地引進發達國家的成功經驗和技術,這對引導我國剛起步的綠色建筑的發展尤為重要。目前關鍵的一點就是要建立關于建筑節能、節地、節水、節材和環境保護的綜合性的標準體系,盡可能的為綠色建筑的發展提供一系列的規范和標準。
3.1綠色建筑的節能綠色建筑實現節能的技術支撐是低能耗大型建筑技術、高效集中供熱熱源和輸配系統技術以及高效熱泵采暖制冷技術等。例如,在綠色建筑的建設中,設計師充分利用陽光,利用太陽能來為用戶提供最基本的用水需求,同時為了滿足用戶冬季的取暖需求,設計師充分利用了可再生的地熱能,大大節約了傳統取暖供應中的能耗。
3.2綠色建筑的節材綠色建筑的節材不僅體現在對建材成本的節約使用上,同時還十分注重綠色建材的使用,特別是在建筑裝修的過程中,傳統室內裝修材料多含有對人體有害的甲醛等物質,而在綠色設計標準的要求下,綠色建筑的裝修中大大減少了該類物質的使用,給人們提供了更加舒適健康的生存環境。
3.3綠色建筑的環境保護而綠色建筑的環境保護功能主要就是通過節能、節材以及節地、節水等體現出來的。
本來這樣一個商業活動不太可能驚動省領導,但河北省省長張慶偉卻親自來到簽約現場。用現在比較時髦的一句話是:為企業站臺。記者發現,這次“河北版“的建筑節能,依靠市場的力量共簽訂了六個大項目。分別是德國能源署與河北奧潤順達窗業集團合作建設被動式門窗博物館項目;德國威瑪生物質燃料公司與河北奧潤順達窗業集團合作生產生物質燃料項目;德國梅森伯格商貿無限責任公司與河北奧潤順達窗業集團共同在中國國際門窗城建設德國綠色家居建材展覽中心項目;德國諾托.弗蘭克五金集團、德國格屋五金集團、德國雷諾科涂料公司入駐國家建筑節能技術國際創新園項目。簽約的主角,是河北奧潤順達窗業集團,這個我國最大的節能門窗生產企業,2004年就通過市場談判與德國合資,將歐洲節能門窗理念技術引入中國。由其投資興建的“中國國際門窗城”,已吸引了包括荷蘭阿克蘇諾貝爾、德國邁克爾威力、日本YKK三家世界五百強在內的歐美企業入駐門窗城,可以說市場的力量無處不在。但“浙江版“的建筑節能基本由政府主導,標準先行,記者在浙江省住房和城鄉建設廳官方網站檢索到,光是地方立法就出臺了四部,其中包括《浙江省實施〈節約能源法〉辦法》和《浙江省可再生能源開發利用促進條例》,明確了民用建筑節能評估和審查、可再生能源建筑應用和竣工能效測評。浙江還先后了《浙江省居住建筑節能設計標準》等35項建筑節能地方標準和技術導則。
由此可見,政府的推手作用無處不在,效果也比較突出。那么,促進建筑節能是以政府強制為主?還是市場推動為主?從“河北版”與“浙江版”兩個版本的比較看,顯然都有自己的成功之處,但也有不同的觀念碰撞。住房和城鄉建設部建筑節能與科技司司長楊榕的看法是:目前的建筑節能工程,政府應該從更大范圍強制推進,明確能效水平的標準,積極建設能耗監管、管理及節能平臺。這位權威人士的表態顯然強調了政府推動的作用,雖然他也強調了與市場的平衡。但另一位權威人士——中國工程院院士、清華大學建筑系教授江億卻在第三屆能源基金會建筑項目交流會上表態,不管是政府主導還是市場推動,對于建筑節能的管理,應該從過程管理轉變為目標管理,確定能源消耗的上限,也就是說,政府不能管得過細。但市場的力量真得都像河北那樣自覺嗎?情況并非如此。我國第一個開發企業的綠色低碳首席官招商地產的胡建新表示,招商地產從2009年成立綠色建筑研發中心以來,還是品牌宣傳要好于市場推廣。他認為,要把建筑的能耗降下來,主要是利用自然資源,而不是去用節能燈泡或者是新風系統,那種是全天候都在消耗能量的,在環境允許的情況下,最好是先降低能耗,再考慮提高能效。不管是“河北版“還是”浙江版“的建筑節能,因地制宜或許是建筑節能的最佳途徑。“比如在北京用新風系統做宣傳就會受到消費者的認可,人們已經意識到霧霾、PM2.5的危害,但是在廣州那種喜歡開窗戶的地方,可能就不太可行,”胡建新說。當被問及是政府重要還是市場盈利模式重要時,胡建新說:“做節能和綠色建筑,在很多時候要有犧牲掉一部分的經濟效益的勇氣,在企業能承受的范圍內,應該獲取生態環境、經濟、社會的平衡,這三者是有妥協的。”
二、兩手都應該硬
2綠色節能建筑的整體設計思考
2.1建筑的選址和現場設計
在綠色節能建筑設計前,就應該先考慮如何選址的問題。選址要結合當地的地形、地貌、風向等,合理布局。建筑應盡量選擇向陽的地段,避免選在山谷、凹地處,這樣才能有好的日照條件。選擇的建筑地址應盡量交通便利,方便人們的出行;選擇城鎮化的區域,這樣才能保證有基本的基礎設施,方便人們的生活;對于一些生態敏感區域,盡量避開,以免對其環境造成影響。盡量選擇能充分利用自然能源的地段。建筑的地點一旦確定將很難改變,在做好選址工作后,下一步的工作就是規劃和設計建筑地點了,建筑地點規劃和設計的合理性很重要,它除了要滿足建筑物本身和自然的協調,還要達到綠色節能的目的。建筑現場要做到最小化的熱島效應,綠地的面積應盡量的擴大,確保該地的水源不被污染,減少自來水使用量,避免水土流失。當地的生態系統和生物鏈結構在建筑設計時必須被得到保證不能受到破壞。
2.2建筑的布局設計
建筑的布局是否合理很重要,一個好的建筑能將場地和資源的利用效率達到最大化,能改善建筑物的室內環境,減少建筑物的熱排放能。建筑物的布局應做好充分的優化措施:建筑物內部的功能區劃分應規劃好,不需要安裝窗戶的功能區盡量放在建筑物的北邊,同一地區應盡量布置功能相似的區域,這樣是為了方便內部空調和通風系統的設計。盡量利用已有的地形作為圍護結構以此來減少資源能源的總消耗量,優化好建筑物的朝向,當地的風能和太陽能等都是免費的自然資源,可以充分利用,已達到充分利用自然資源的目的。充分利用好植被,能減少建筑物的熱負荷。
2.3建筑物的外形設計
綠色節能建筑很重要的一部分是建筑物的外形設計,建筑物的外形和空間熱能耗有著很大的關系。建筑物本身的形體系數小,形態規整,能較大地減少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗,提高能源的總體利用率。建筑物的外形設計是否把握得當,對綠色節能的理念至關重要。我們可以將別墅的理念適當地引入到綠色節能建筑的設計當中,在別墅的設計當中,屋頂、門窗、陽臺、線角與自然極其相容,從而將人類與自然的協調表現的淋漓盡致,綠色環保的理念是實施建筑可持續發展戰略的基礎。在設計中,應避免采用傳統的單一住宅樓的單一行列式形象,利用變化的坡屋面增加陽光,減少雨水的滲漏。對于窗戶和陽臺的造型設計,可利用大塊玻璃補充室內光線,還可利用窗戶、窗格的多樣變化形式創造一種類似別墅的建筑效果,給人以舒適宜人的感受。對于建筑外墻的處理,可適當運用面磚,以此強化建筑外立面的自然性和親和感。還可根據當地季節的長短變化,運用不同的色彩使太陽能得到充分的吸收,
2.4建筑物配套設施的設計
建筑物配套設施設計不僅要能體現出健康性和舒適性,更是節能環保設計的關鍵。建筑物配套設施在設計時首要考慮的是要采用環保材料。新風系統的設計很重要,它是改善建筑物室內環境質量和空氣質量的重點。新風量的使用能很好地提高室內空氣質量。室內和室外的溫差是冬季和夏季都會存在的問題,新風量越大,說明需要處理耗費更多的能源。綠色建筑最大的特色就是節能,所以自然資源的利用對綠色節能很重要。自然界中可利用的自然資源有很多,太陽能的應用最為普遍,它是不需要耗費成本的清潔能源,實現對太陽能的最大限度地利用很重要。
太陽能的利用方式目前來說主要要以下幾種:一種是被動式太陽能熱水系統。它主要是為用戶提供熱水。另一種是主動式太陽能系統。它需主要是為用戶提供熱水或是為居室供暖。還有一種是太陽能光伏發電系統,它主要為室內或是市政電網供電。此外還有一些其他的太陽能裝置。地熱能也是一種很好的自然資源,目前高溫地熱能主要用于發電或直接用于供暖;低溫地熱能主要是借助于地源熱泵和地道風系統的應用。自然通風很重要,它能改善室內空氣質量但沒有任何的能源消耗,這種效果要強于空調,因為對環境沒有造成污染。自然通風會受到很多條件的限制,要達到預期的目標,需要配合一些自動控制設備來進行。
2.5綠色節能建筑應遵循的設計原則和指導思想
綠色節能設計的基礎和關鍵是生態建筑設計,設計的原則要始終堅持可持續發展的理念,建筑形象應遵循樸實端莊、流暢簡潔、現代開發。從建筑的開始選址到建筑的格局設計,從單體到群體,都要充分利用天然能源,以節省能源,在設計時要充分利用各類環保生態材料和技術。在整個設計中,充分注重建筑生態,在充分考慮減少資源消耗和保護自然環境的前提下,要將建筑的功能和建筑生態環境的持久性作為重點。綠色節能建筑的設計還應結合當地的文化特點,根據當地的實際環境特點,開發適合本地生態環境的設計。
3綠色節能建筑的綜合思考
建筑行業是高能耗行業,每年用于建筑行業的總能耗占全國總能耗的四分之一,這個數據還在每年增加,為了降低建筑損耗,開發綠色節能建筑已經變得刻不容緩了。
3.1資源利用充分優化,提高資源利用率
十分珍惜、有效保護、節約使用是我國的一項基本國策。在資源的利用中我們應首先將綠色生態節能體系建立起來;其次,國外發達國家的技術相對已很成熟,我們可以適當借鑒,以此來完善我們自己的技術;再次,建立行之有效的行政監督體系,強制執行國家的相關節能標準和法律法規;最后,應建立相應的市場監督體制和輿論機制,這樣綠色節能建筑才能在良好的環境下生存和發展。
3.2積極宣傳并倡導綠色的生活方式
這需要兩方面的努力,一是建設者,他們對生態意識和環保理念的認識很重要,必須要加強。建筑設計師的設計作品應與時代的認知相吻合,建筑設計師有指引時代進步的歷史使命,建筑設計師不僅要加強自身專業知識的學習,更應加強對社會人文、歷史和生態環境等方面的知識學習。二是全社會,生態的理念應普及到社會大眾,只有在社會普及,才能形成共識,努力在衣食住行各方面倡導環保節能的理念,節約能源資源,將可持續發展作為全社會的共同目標。只有全社會共同的努力,才能推動建筑市場需求的改變,才能從整體上營造綠色建筑。
我們所要求的綠色建筑生態節能設計,除了要滿足人們的生存需求,更要保障其在自然、社會中和諧發展。綠色建筑是適應當今城市現代化建設要求的環保節能建筑,不再沿襲傳統建筑中耗能量、污染度過高的模式,是環保發展的新方式。這類設計不僅滿足了舒適、健康的要求,更進一步表現出人文關懷,使人們生活走向高品質。基于此,這便要求綠色建筑生態節能設計遵循以下原則,即人類、自然、社會和諧共生。
2適地原則
因地制宜是綠色建筑生態節能設計中必須保持的理念。綠色建筑設計建設必須與當地的自然條件、社會經濟條件等相符合。其設計不單單要考慮到場地的特殊性,同時還必須和附近的環境相協調,所以一般綠色建筑設計都有其側重點。比如說北方偏向于采暖節能,南方則是墻體隔熱與遮陽設計。為了使綠色生態節能功能能夠發揮出最大功效,因地制宜原則必須堅持。
3經濟原則
現如今所說的綠色建筑生態節能設計,是盡可能地使資源能源消耗降到最低的同時,提升能源利用率,從而使環境污染降到最低。同時,綠色建筑生態節能設計更要解決好現今傳統建筑高耗能的問題,最大程度上使各資源能夠進行循環利用,確保建筑費用得到降低的同時,其建筑質量與效益成比增加。就此,我國也提出了節約土地、節約能源、節約用水、節約材料,環境保護這“四節一環保”的口號與之配合。
4高效原則
綠色建筑的主旨是保障用戶的安全與健康,同時使使用者在綠色建筑中與其各項生態節能相互適應,和諧共處,不僅滿足環保的要求,更滿足了用戶的生活要求。這與傳統建筑中犧牲用戶的安全、健康的方式是極為不同的。在現如今的綠色建筑系統中,綠色建筑應更加努力地滿足消費者需求,反對浪費行為,運用更加先進的科學技術手段,使得資源利用率顯著提高,從而使得高效原則發揮得淋漓盡致。
二綠色建筑生態節能設計策略
1空間組織設計及建筑體形設計
在建筑設計過程中,科學的外觀體型設計能夠使建筑本體與外部環境的熱量交換大大減少。在外部環境相同的條件下,建筑外表面積與外表面積所包體積比形成的建筑物體型系數是影響建筑物能源消耗的直接因素,系數的增長直接會使單位面積散熱量的增長,所耗能源也就越高。因此,為了降低能耗,建筑體形系數就必須確定在一個較低的水平上,這就對建筑造型、建筑平面布局設計、采光通風等方面提出了新的要求。而空間組織設計即是在確保建筑物各項功能能夠正常運行下才能進行。空間組織設計是通過分離建筑物橫豎平面,來改善優化建筑物室內環境的工作,從而確保該建筑更加綠色節能。
2建筑門窗節能設計
內窗結構是建筑物結構之中隔熱保溫效果最不理想的,但冷熱空氣的進出往往要通過門窗結構的縫隙,同時,門窗設計也是綠色建筑生態節能設計過程中舉足輕重的一環。鑒于此,建筑物門窗設計的科學性至關重要。一般情況下,門窗設計由以下這些條件制約:第一,采暖耗熱值會隨著建筑物窗墻面積比的提升而不斷增加,因此可以在室內采光通風條件允許時,設計合理的窗墻面積比;第二,必須認真考慮門窗位置,設計科學的開啟方式,從而阻止穿堂風通過;第三,設計能夠自動調節的活動遮陽棚、窗簾等,避免夏季陽光直射;第四,確保門窗制作質量優良。若是金屬窗框,就必須保證斷熱處理到位,同時為了確保門窗的氣密性,一定要加裝密封條。除此,所選用的窗戶玻璃品種也要科學合理,保障有效地吸收及降低熱輻射。并且所用的門窗材料和幕墻技術都要保證有較高的質量。
3建筑墻體節能設計
建筑墻體的保暖效果不錯時,能夠采取降低建筑損耗的方式進行節能工作。內保溫及外保溫是墻體保溫的主要兩方面內容。通常情況下,受到建筑工程項目成本的制約,選擇外保溫更為普遍。同時,節能材料是墻體外保溫節能設計中的最優選擇,通過往墻體內填充保溫隔熱能力優質的材料,來提升墻體的熱阻,以便使室內溫度不受外界氣候環境變化的制約,不僅如此,這樣還能使墻體的使用時間大大增加,使得建筑物墻體結構可以最大程度地避免冷熱交替帶來的損傷。除此以外,在進行墻體節能設計過程中,要切實結合氣候環境的實際狀況,根據外界狀況,進行好保溫、防潮等工作。在綠色建筑墻體節能設計中,改善微氣候環境條件的特殊構造也是至關重要的一環。
4建筑屋頂節能設計
在建筑設計中,直接同外界環境相接觸的地方便是屋頂。一般情況下,大部分建筑在冬季,由于大氣長波輻射以及陽光照射較少,其屋頂的保溫性能都不甚理想。但在夏季,又會因熱輻射吸收過多而造成室內溫度的升高。因此,有效改善屋頂的生態節能設計至關重要。應該讓屋頂具備冬保溫、夏隔熱的良好性能,其設計要點主要是:(1)可以設計架空屋頂、淺色屋頂、種植屋頂以及蓄水屋頂等,有效隔離太陽輻射熱,避免陽光直射;(2)可以選擇保溫隔熱材料覆蓋于屋頂上,同時通過其他輔隔熱保溫措施來降低能量傳遞;(3)可以選擇在建筑物屋頂涂抹一層反射率較高的特殊涂料,從而減少夏季屋頂對陽光熱量的吸收,以滿足減少空調冷負荷的節能目的。
1建筑節能與住宅被動式節能的概念
1.1建筑節能
建筑節能可以從狹義和廣義兩方面來定義:廣義的建筑節能為在建筑的建造、使用到拆除的過程中通過一定的技術手段達到降低能源的消耗;而狹義的能源消耗是指在建筑使用過程中通過建筑本身來降低電能,煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要發生在建筑建造完成后的使用過程,因此,本研究主要是從狹義的角度進行建筑節能的研究。建筑節能按其方式可分為主動式節能和被動式節能。主動式節能主要是指在建筑使用的過程中通過對設備的節能來實現建筑節能,被動式節能主要是通過對建筑本身進行結構設計,從而最大限度地利用諸如陽光、氣溫等自然條件來降低能源的消耗,強調優化建筑設計、降低建筑使用時所需的負荷。
1.2住宅被動式節能
住宅的被動式節能始于1920年美國通過設計住宅利用太陽能,被動式設計的核心是根據建筑當地的環境氣候,利用環境控制技術結合住宅功能和滿足的需求,對住宅進行設計使其本身具有適應環境和調節氣候的能力。這種設計不需要借助外部設備,依靠當地的陽光、溫度、地形和風力等自然因素就能完成自動調節建筑內部環境。被動式節能設計簡單,不需要像主動式節能那樣對設備進行依賴,技術要求相對較低。這種節能方式是從根本上降低維持建筑內部環境所需的負荷,不需要額外的能源消耗,因此,節能效果比主動式節能明顯。由于被動式節能只需要自然因素,所以成本低廉。
2住宅建筑的被動式節能設計
2.1住宅建筑場地的選址與節能
住宅與人們的生活息息相關,住宅場所的選取至關重要,對于住宅場所的選址應先對當地的地形進行考察,結合住宅所需滿足的要求,充分利用有利的地形因素和當地的氣候特征進行選擇。建筑選址的基本原則為不破壞當地的保護區(自然景觀、文物、濕地、農田),遠離自然災害經常發生的地帶,避免周圍有大的噪聲和其他危險源。與主要自然因素的關系如下所示:選址與光照:光照是影響當地氣候的重要因素,光照中的紅外線具有大量輻射熱,是住宅建筑的外部熱源,光照時間的長短直接影響溫度,同時,光照中的紫外線具有殺菌的作用,如何獲得充足的光照與選址有關。選址與風:風是另外一個重要的自然環境,夏季充足的風可以起到降溫的作用,但也不能選擇太大、灰塵太多的風環境場所,在山區容易形成“風口”這種災害,選址時應避免,同時也不宜選擇低洼場地,這樣會造成通風不足。對于風這個因素應該考慮冬季風較小,夏季風較大的地方。
2.2建筑群體的布局與節能
在建筑群體布局上,根據當地的環境因素進行合理的規劃,通過改善建筑群體的布局可以改善建筑與建筑之間的微氣候,從而達到節能的效果。將建筑群體按統一的朝向進行布置的方式成為行列式,這樣的布局有序,顯得比較整齊,可以獲得充足的光照,利于建筑與建筑之間的通風,這種布局方式應用比價廣泛。將住宅沿著街道進行布局稱為周邊式布局,這種布局容易造成住宅得不到足夠的光照,建筑之間通風也不暢快,適合寒冷的地區。將住宅前后進行交錯式排列稱為自由式布局,這種方式在節約土地的同時,還可以得到足夠的光照,增加了住宅室外活動的空間。
2.3建筑單體的設計與節能
設計光照分區:對于用戶來說,不同的房間對光照的需求不同,一般的按用戶活動時間長短將房間劃分,其中主臥活動時間最長,次臥次之,然后是書房等房間。在對住宅建筑設計時,首先要根據光照因素設計用戶主要活動的房間,將光照弱的區域設置為次要房間。設計采光分區:在設計住宅時,將對采光需求大致一樣的房間布局到一塊兒,比如主臥和起居室對采光要求較高可設置為南向,而對光照需求較低的廚房和衛生間可設置為北向。通風設計:在小戶型的住宅中,常會出現臥室和客廳缺風、廚房的油煙無法全部排除等問題,這與設計之初對通風的設計有關,為了達到較好的通風,需要對住宅進風和出風口進行合理設計。根據對進風口和出風口的大小和位置的設計區別,獲得的通風效果也不一樣,為了獲得充足的通風,在布局時要盡量減少氣流迂回,盡量保持進風口與出風口對位。設計動靜分區:在滿足用戶建筑使用功能的前提下,將對噪音要求類似的房間布局在一起,比如廚房、衛生間對噪音要求較小可設計在一起,而臥室和書房對噪聲要求較高,可設計布局在一起。墻層保溫設計:建筑墻層保溫主要包括外立面和外墻內保溫和外墻外保溫,外立面主要是通過顏色來實現保溫,當采用淺色墻面的時候,建筑對光照反射的作用會加強,而采用深色則會降低墻面的反射作用。
2.4建筑窗戶的設計與節能
建筑中的窗戶連接著建筑的外部和內部,光照、通風等都是通過窗戶來進行的,窗戶的設計在整個建筑設計中起到關鍵的作用。根據建筑所在地的不同,對窗戶的面積、朝向等的設計也會不同。建筑的窗墻比為建筑窗戶的總面積比上建筑的總面積,由于窗戶具有高的耗熱特性,當窗占比較大時,室內散熱量也會增大,但室內的采光和通風比較好,當窗占比較小時,散熱量減小,同時室內的采光和通風也會隨之下降,如何設置窗占比,應該結合當地的氣候環境和住戶對采光和通風的要求來綜合考慮。
二、綠色建筑理念
(一)人與自然和諧理念
對于建筑節能的環境理念來說,首先就是要實現人與自然的和諧相處。通過對歷史的考察不難發現,中國古代的建筑一直不斷追求人與自然的和諧相處。而生態建筑所體現的根本理念就是人與自然的和諧相處,充分延續著人類最古老的自然情懷。對于建筑工程來說,在建造過程中它對自然環境有著非常大的影響。例如在建造過程中所產生的垃圾、廢氣、廢物等,都會對大氣、水源、周邊環境造成嚴重的破壞。所以說在進行房屋建造的時候,一定要遵循人與自然和諧相處的設計原則,減少對照明及制冷設備的使用,盡量減少對生態的破壞,只有這樣才可以更好地促進生態建筑的發展。
(二)可持續發展理念
在節能建筑的發展來說,還要堅持可持續發展的環境倫理概念,只有這樣才可以更好地促進建筑節能的進一步發展。在可持續發展的含義中,發展是第一要義,就是一切建筑行為都要促進節能環保的發展;可持續發展的核心是以人為本,就是說在建筑設計過程中,要充分考慮人的感受,體現人本思想的環境倫理概念;可持續發展的根本方法是統籌兼顧,就是要求在發展的過程中,既要保證建筑業的進步,也要注意保護環境;最后可持續發展的基本要求是實現全面協調可持續,使建筑節能理念中的環境倫理思想得到繼承與發展。
(三)科學發展觀理念
建筑節能體現了全面協調可持續發展的基本要求,是實現建筑行業走資源節約型、環境友好型的重要措施。在建筑活動中降低資源消耗程度,提升能源的利用效率,并且將建筑活動控制在自然環境能夠承受的范圍之內,可以實現人與自然和諧相處。在建筑活動中,深刻貫徹以人為本的思想,轉變建筑行業高能耗、高污染的傳統模式,不斷創新發展觀念,堅持走科技含量高、環境污染小、資源利用率高、經濟效益好的新型發展道路,不斷加大建筑領域內節能、節材和環保方面的投入,促進建筑行業的可持續發展。
(四)生態文明理念
建筑節能體現了生態文明理念,為進一步推進資源節約型、環境友好型社會的建設奠定基礎。加強生態文明建設,要積極調整產業結構,大力發展低污染、低排放的綠色產業。推行激勵與約束并舉的節能減排新機制,加大排污費征收力度,強化節能環保指標,對于對未通過能通過評審的項目,不得批準開工建設,不得提供土地,不得提供貸款支持,不得供電供水,強制公開重污染建筑企業環境信息,加大處罰力度。
三、綠色建筑理念的夏熱冬冷地區小型公共建筑節能設計策略
(一)強化節能設計,創新節能理念
強化節能設計,創新節能理念,是在節能道路上一直要堅持的政策。只有不斷地提高節能技術,促進節能技術的創新,才可以更好的促進節能建筑的發展,保證施工的正常進行。同時對于節能技術的設計還要因地制宜,必須要結合各個地區的不同的實際條件去設計,只有這樣才可以更加高效率的促進節能技術的市場化進程。
(二)合理利用降溫隔熱措施
對于生態建筑的設計方法來說還必須要進行因地制宜,根據每個地區的具體特點進行設計,充分利用自然環境,減少對能源的消耗。例如在氣候較為炎熱的地區,就必須要考慮對室內的降溫隔熱設計,挑檐板、窗簾以及水幕等設計來避免過多的陽光射入,這樣就可以實現降溫隔熱的效果,實現生態房屋的設計。
(三)注重單體建筑的通風與節能設計
在進行節能設計的時候,還要注意單體建筑的通風與節能設計。在建筑工程設計的時候,不能只考慮建筑用地的問題,盡量的縮小土地的利用,還要考慮住戶對節能建筑的要求。進行一個合理的空間設計,加強那個通風空隙的設計,保證室內空氣的流通,促進居民居住的舒適度。所以在節能建筑施工的過程中,要對提高通風面積的設計進行高度重視,合理地對門窗的角度、位置進行設計,保證通風效果。
(四)利用壓力以及溫差的作用
對于建筑的建筑幕墻來說,由于建筑幕墻與外界環境不是完全隔絕的,會存在一定程度的透氣性要求。而由于外界大氣壓與內部氣壓產生一個壓差,那么就會在壓差的作用下使得空氣進而到建筑幕墻內部。而建筑幕墻的氣密性是降低這一氣體流動帶來的能耗損失。可以采用優質的硅膠條對于建筑幕墻的框架結構內部框體空腔進行填充,這樣就可以降低室內外的壓差,減少氣體的滲透。在分割的前空氣腔內填充發泡材料,并且選用密封膠圈對于結構銜接的部分進行封閉,提高整體建筑的氣密性。除此之外,還要注意充分利用季節的溫差變化,來保證室內的空氣流通,提高室內的環保程度,保證住戶的身體健康,促進住戶舒適度的提高。
當前,水資源短缺已經成為全球性問題,而在我國,該問題更是十分嚴重,因此,在綠色節能施工中,水循環利用技術是其中最重要的組成部分。當前,在建設工程施工建設過程中,都會將傳統建筑的一次性排水系統設計成二次甚至是多次循環利用系統,以此來是實現對水資源的循環利用。在傳統工程排水系統設計中,不會對生活污水和生活廢水進行區分,而是統一輸送到水廠進行凈化排放,而實際上,生活污水中的洗衣排水、冷卻排水、洗漱洗菜排水等都不需要輸送到水廠進行凈化處理,只需要經過簡單處理,就可以直接作為非飲用水進行二次利用,比如用于工業生產或者是城市綠化等方面。通常需要輸送到水廠進行凈化處理的,都是不經過凈化就不能再次使用的如沖廁水或者是類似醫院給病人洗傷口后帶有一定毒性的生活廢水。所以,在應用綠色節能施工技術對建設工程中排水系統進行設計時,會對污水和廢水進行區分,將能夠二次利用的生活污水和不能夠二次利用的生活廢水進行區分排放。如此,不僅能夠提高水資源的利用效率,還能夠大大減少水廠凈化生活廢水的能源消耗,同時起到環保和節能作用。
1.2墻體和保溫施工
相對于傳統施工技術而言,在建設工程中應用綠色節能施工技術所具有的最大改變,就是實現了墻體施工和屋面保溫施工的節能。墻體是建設工程的施工主體,所以,綠色節能施工在建設工程中的應用,也在很大程度上都體現在墻體施工和屋面保溫施工上。當前,為了能夠達到節能的效果,在建設工程墻體施工上,大多使用空心磚作為承重墻的主體。而為了確保承重墻施工質量能夠滿足工程施工質量規范要求,就必須對空心磚的質量和性能進行嚴格檢查,同時,在對墻體進行施工的過程中,也應該嚴格按照預先設計好的施工圖紙對空心磚進行堆砌,對空心磚的排列順序和整體堆砌結構進行嚴格控制。除了墻體施工,屋面保溫施工也是一個建設工程施工中的重點環節,畢竟,對于建設工程而言,保溫效果是建設工程施工質量檢測中比較重要的檢測項。目前,在建設工程綠色節能施工中,多采用密度小、傳熱低的充氣混凝土板、水泥以及瀝青混合高分子聚合物進行屋面保溫施工,也有將一些由天然巖石加工而成的防水材料敷設在屋面板和防水帶之間,以達到提高建設工程保溫效果的目的。另外,在綠色節能施工中,除了在屋面保溫施工使用節能環保的保溫材料外,也可采用架空保溫屋面,或者是倒置屋面,通過改變形狀降低建筑物耗熱系數的方法,提高建筑物的保溫效果。
1.3外墻節能施工技術
玻璃幕墻,是當前建設工程綠色節能施工外墻節能施工中最常采用的一種施工方法,其不僅能夠實現環保節能,還能夠有效提升裝修裝飾效果。在對玻璃幕墻進行施工過程中,一定要對玻璃幕墻的性能和質量進行嚴格控制,務必確保使用性能強,安全系數高,不容易出現開裂和破碎問題,并且具有環保作用的玻璃,比如中空夾膠玻璃、鋼化玻璃、Low-E玻璃以及最為常用的半鋼化玻璃等。除此之外,在對玻璃的選擇中,還要對玻璃的色澤和內部是否含有雜質進行檢查,務必確保所選玻璃不存在色澤不均、析堿、發霉、以及鍍膜脫落等問題,以免影響美觀。除了對玻璃的質量進行嚴格控制之外,對支撐構架和密封膠兩種材料的選擇也要進行嚴格控制。通常情況下,為了滿足綠色節能施工要求,在對支撐構架材料進行選擇的過程中,多選擇鋁合金材料,而在對密封膠進行選擇的過程中,則應該選擇硅酮結構密封膠,這種密封膠具有比較強的抗拉度、抗剝離度、抗撕裂度以及比較大的彈性模量,并且應用硅酮結構密封膠還能夠增強玻璃幕墻的避震性能。除此之外,跟其他的密封膠相比,硅酮結構密封膠具有比較強的抗老化性、耐紫外線性以及耐水耐濕性,對金屬支撐構架也沒有腐蝕性,安全性能和環保性能都比較高,并且不會對環境造成污染。
1.4綠色照明的應用
當前,在建設工程的綠色節能施工的照明施工中,應用光纖照明技術來構建建設工程的照明系統。與傳統的照明系統相比,作為柔性導光體的光纖,其不僅不會對環境造成污染,不會對人體健康造成威脅,而且能夠大幅度降低電能的消耗。除此之外,光纖的使用壽命要比普通照明燈具長很多,相比之下,光纖照明系統所具有的綠色、節能優勢無疑要好很多。除了應用光纖照明技術對建設工程的照明系統進行構建之外,還應該對照明系統的使用情況進行詳細設計。比如,在樓道內采用聲控感應燈進行照明,如果無人經過則照明系統自行關閉,有人經過時再次開啟;在一些室外照明區或者是光線比較好的區域,則應該采用光感應控制系統進行控制,當光線滿足不了照明系統之后再開啟照明系統;對于一些幾乎無人使用的地下室或者是樓梯間等,則應該利用開關進行控制;通過以上幾種方法,以達到控制電能消耗的目的。
2.進一步推廣綠色節能施工技術發展的有效對策
2.1提高政府的重視程度
推廣綠色節能施工技術的主要目的,是為了能夠有效緩解資源短缺和環境污染問題,其在一定程度上關系著民生大事,因此,政府應該對綠色節能施工技術的發展引起足夠重視。政府應該制定扶持和推動綠色節能施工技術發展的相關政策法規,并將其與市場主動進行有效結合,落實綠色節能施工發展策略,進而為綠色節能施工技術的發展打下良好基礎。
2.2實現技術創新
作為建筑施工企業,為了能夠及時抓住發展機會,使自身能夠在行業競爭中占據有利競爭地位,應該加強對綠色節能施工技術的研發和創新。為此,建筑施工企業應該不斷加大資金支持力度,不斷加強對新技術的研究,并通過實踐應用來對其進行進一步完善,進而實現對企業綠色節能施工技術的創新,全面提升企業的綠色節能施工技術水平。
2.3建立綠色節能技術信息服務平臺
集眾家之所長,匯聚眾人的智慧才能夠實現綠色節能施工技術水平的不斷提升,更好的推動綠色施工技術的發展。因此,在發展綠色節能施工技術的過程中,應該由政府出面,斥資建立完善的綠色節能施工技術的信息服務平臺和信息反饋網絡平臺。以此為基礎對綠色節能施工技術的最新成果、最新技術以及最新設備信息進行及時推廣和普及并不斷加強各企業相關技術人員和和工作人員之間的溝通和交流,共同推動綠色節能施工技術的發展。
(1)氣象條件
福建省地跨夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區,夏季炎熱,年平均氣溫19.5℃,太陽高度角大、日照時間長、太陽輻射強烈,建筑遮陽需求較大,建筑隔熱需求較為迫切,以遮陽、采光、自保溫技術為主的被動式技術是圍護結構節能設計的首選措施。此外,福建省大部分地區全年平均風速在1.5m/s以上,為建筑自然通風提供了有利的條件。
(2)可再生能源條件
福建地區年日照時數1300~2500h,年輻射總量為4200~5000MJ/m2。隨著近年來氣候及環境的變化,福建地區太陽能資源強度呈逐漸上升的趨勢。從地表水和地下水資源資源分布來看,福建省屬于資源較豐富地區。依據現有條件,福建省可再生能源推廣和發展的重點是太陽能光熱、光伏利用和地源、水源熱泵利用技術。
(3)水資源條件
一方面,福建省年際降雨分布不均、各地水資源擁有量極不平衡、經濟發達地區、沿海突出部及島嶼資源型缺水嚴重;另一方面,該地區年平均雨量在1159~2413mm之間,為雨水回收利用提供了前提條件。
(4)生態條件
福建省氣候適宜,野生園林植物種類多、生態適應性強,是我國生物多樣性最為豐富的省份之一。這就為使用當地植物進行復層綠化、屋頂綠化和垂直綠化等創造了必要條件。
(5)其他條件
除了上述條件,項目所在地地質條件、交通條件及其他外部配套條件等都是綠色建筑實施過程中需要考慮的因素。
二綠色建筑特征
1建筑設計構思
本項目在建筑設計構思時,充分借鑒了福建省院落式傳統建筑的特點,采用合院式庭院形式,有利于自然通風、采光和遮陽;中間的院落還可以成為人們公共活動的場所,能夠為建筑內部人居環境創造良好的條件。
2節地與室外環境
計算機室外環境優化方面,本項目在規劃設計時,將多項計算機模擬分析技術應用于自然通風、聲環境、日照、采光等方面的優化設計中,通過這些低成本綠色建筑技術的采用,使得本項目能與當地氣候及環境實現較好的協調統一。綠化與透水地面設計方面,本項目通過室外綠化、采用生態(透水)混凝土、透水磚等技術措施,室外綠化面積為8097m2,綠化率高達74.3%;透水混凝土和透水磚面積分別為190m2和1636m2,加上室外綠化透水面積,室外透水面積超過80%,可較好地降低熱島效應,為建筑提供一個良好的外部環境。
3節能與能源利用
圍護結構設計方面,本項目采用了多種本地適宜的節能技術措施。屋面采用種植屋面作為保溫隔熱措施,并配合無機保溫砂漿的采用,實現屋面節能。同時,為了加強示范意義,本項目在外墻節能材料的選擇上,與普通工程相比,頗具特色:選擇福建省當地典型的建筑材料,填充墻采用適宜當地條件的外墻自保溫技術,在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚,如加氣混凝土砌塊、粉煤灰陶粒小型空心砌塊、PCB聚苯乙烯節能砌塊、煤矸石燒結磚、淤泥燒結磚等,砌筑成保溫隔熱的自保溫墻體,使外墻平均傳熱系數滿足節能要求。此外,本項目采用了多種類型的節能窗。建筑外遮陽設計方面,本項目采用了多種形式的活動外遮陽形式,如垂直卷簾遮陽、斜伸臂遮陽簾、中置空調百葉遮陽等,均可以依據需要進行全開、全關、部分開啟等動作調整,滿足隔熱、采光和視覺舒適要求。高效空調系統與可再生能源應用方面,本項目的可再生能源利用主要為地源熱泵空調系統、太陽能熱水系統及太陽能光伏系統三部分。空調系統采用水源多聯式中央空調,主機是數碼渦旋機組,共設14臺主機,COP在5.5以上,系統能效比約為4.4;根據使用功能,整個空調系統分為14個子系統,每個子系統均由一臺主機帶若干個室內機,同時設有全熱交換新風機,回收排風中的能量,減少新風負荷;整個空調系統使用靈活、高效節能。太陽能熱水系統安裝集熱器面積128m2,晴天日平均產55℃的熱水4.6t,太陽能熱水系統分為三個子系統,分別采用典型的平板,真空管,陶瓷三種類型;屋頂安裝有6.9kWp的光伏矩陣,使光伏板與屋頂天窗結合,真正做到了一體化設計,設計年發電6900kWh,約占大樓耗電量的的2.1%。
4節水與水資源利用
本項目水系統規劃方案考慮福州地區水資源情況,對用水定額、用水量估算及水量平衡、給排水系統設計、節水器具、非傳統水源利用等進行了分析和規劃。本項目在建筑中全面采用各類節水器具,并在保證用水安全的前提下,利用雨水進行沖廁、綠化灌溉等。
5節材與材料資源利用
本項目在建筑設計選材時,考慮了使用材料的可再循環使用,可再循環材料使用重量占所用建筑材料總重量的11.2%。本項目采用大開間靈活隔斷預應力結構體系,并實現土建與裝修工程一體化設計施工。預應力技術的采用,可顯著節約混凝土、模板,鋼筋等材料,降低了單位建筑面積建材消耗水平。同時本項目在裝修工程中采用了多種廢棄材料、可循環材料和有利于生態環保的建筑材料,如汽車包裝板、定向剖花板、廢棄飲料瓶隔斷、木塑板、竹木地板、軟木板、金剛板地板、復合實木、水泥纖維板等。
6室內環境質量
風環境方面,本項目建筑設計和構造設計充分考慮了增強自然通風的措施。本項目的建筑的三、五層在東西向,以及一層的南北向都處理成為對外開放空間,建筑各層東、南、西、北朝向均設有較大面積的外窗,配合適宜的開窗面積,可以根據需要進行自然通風的調節。同時本項目設計有中庭,當夏季炎熱時可以利用建筑上下形成的熱壓通風,形成良好的自然通風條件。光環境方面,本項目在建筑東、南、西、北四個朝向立面均布置帶形窗,同時天井設置遮陽天窗,天井各層內墻均布置內窗,使主要房間形成雙側采光,同時配合地下室四周采光井和光導管的使用,以達到理想的自然采光效果。經采光模擬計算分析,94%以上的主要功能空間室內采光系數滿足自然采光的要求。日照優化方面,本項目建筑采用逐層退臺設計。在夏季可形成建筑結構自遮陽,減少空調能耗,冬季太陽光可以直射入室內,有利于冬季供暖,達到冬暖夏涼的效果。室內空氣品質方面,本項目設置室內溫度、濕度、CO2濃度監測的室內空氣質量監控系統,系統具有數據采集和分析、監測空調設備的風機狀態、空氣的溫濕度、CO2濃度超標報警等功能。對于人員密度變化較大的房間,除設置CO2濃度傳感器監測室內空氣質量外,還與空調控制系統聯動調節新風量,控制新風機的啟停,保證室內空氣品質。
7電氣節能與智能化控制
項目采用高光效光源。在滿足眩光限制的條件下,優先選用燈具效率高的燈具及開啟式直接照明燈具,室內燈具效率不低于60%,要求燈具的反射罩具有較高的反射比。本項目建筑智能化系統定位合理,功能完善,包括信息設施系統、信息化應用系統、公共安全系統、機房工程等。為保證建筑通風、空調、照明等設備高效運營,本項目設有建筑設備管理系統,對照明系統進行可靠的自動控制,對大樓內的空調通風系統冷熱源、風機、水泵、電梯等設備進行有效監測,對關鍵數據進行實時采集并記錄。
三建筑能耗與用水量分析
1能耗分析
采用Dest建筑能耗分析軟件對本項目進行全年能耗(空調、供暖和照明)動態模擬預測計算,得出建筑節能率為64.5%,建筑能耗比例關系。根據以上建筑能耗預測結果,空調、供暖、照明耗電量單項節能率的分析。以80年代基準建筑為比較基準,則供暖耗電量的節能率最高,照明耗電量次之;以符合公共建筑節能設計標準的參照建筑為基準,仍然是供暖耗電量的節能率最高,但夏季空調節能率高于照明節能率。但需要指出的是,不論建筑單項節能率如何變化,由于夏季空調能耗占建筑能耗的比例最大,所以空調節能對本項目建筑節能的貢獻是最大的。如果將本項目所采用的太陽能光伏、光熱技術等因素考慮進來,將進一步降低建筑的綜合能耗。依據相關分析數據,福建地區每1m2太陽能集熱面積每年能節省350kWh電耗,每1kW的光伏矩陣每年能發電1000kWh。通過分析計算,本項目綜合節能率達70.99%,各類能源的消耗比列。
2用水量分析
本項目建筑內部用水主要集中在沖廁和盥洗,室外用水主要集中在綠化、景觀等,各部分用水量分析。本項目水源形式為市政水和雨水,其中雨水主要用于沖廁、綠化、水景補水等用途,本項目雨水利用系統基本能夠滿足使用要求,雨水回收利用系統關于雨水的供求關系分析見圖16。經分析,本項目預計非傳統水源(雨水)利用率為53%。