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摘要:绿色设计也称为生态设计, 环境设计等 ,其基本思想是: 在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中, 将环境性能作为产品的设计目标和出发点, 力求使产品对环境的影响为最小。本文阐述了绿色建筑的涵义和绿色建筑设计原则 ,探讨了绿色建筑设计的方法。
关键词:绿色;建筑;设计;节能
Abstract: green design also called ecological design, environmental design, the basic idea is: in the design stage and prevent the pollution of the environment factors in the design of product measures, the environmental performance as a product design goal and the starting point, and strive to make products of the impact on the environment to a minimum. This paper expounds the connotation of green buildings and green building design principle, this paper discusses the method of green building design.
Keywords: green; Architecture; Design; Energy saving
中圖分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
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。
一、绿色建筑概念的涵义
人类发展带来的环境生存压力催生了可持续发展的理念,可持续发展源于环境问题,绿色建筑概念是对环境问题的回应。
1、保护环境:是绿色建筑的目标与前提, 包括建筑物周边小环境、 城市及自然的大环境的保护。
2、减少对环境的压力: 绿色建筑追求降低环境负荷, 如减少能耗,节约用水以及我国政府提出“节能、 节地、 节水、 节材”的目标。绿色建筑的早期发展从节能出发,被称之为“节能建筑”。
3、充分利用能源与资源(包括水资源、 材料)。如自然能源中的太阳能、 风能、 水能、 地热能、 生物能等可再生能源及资源的回收和利用。
4、充分利用有限的环境因素:比如地势、 气候、阳光、 空气、 水流等自然因素。
5、解决环境问题: 污染的控制。
6、强调人与环境和谐: 绿色建筑强调与环境相融合。
因此,绿色建筑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。
二、绿色建筑设计原则
绿色设计应综合考虑生态 、节能 、环保和可持续发展等,注重人与自然的和谐共生,关注环境保护和材料资源的回收和重用,减少废弃物,贯彻环境保护的原则。
1、遵循生命周期设计原则:设计综合考虑人居环境的调研 、规划及设计 、建筑的施工与使用 、环境的保护与发展 、材料回收与处理等生命周期中各环节对环境及人的影响的设计方法 。
2、树立以人为本的设计思想:人是我们这个社会的主体,追求高效节约不能降低生活质量,牺牲人的健康和舒适性为代价,树立以人为本的设计思想。
3、利用并行工程技术,强调整体的生态设计思想:把并行工程设计的技术运用到人居环境的设计中,综合考虑人居环境的绿色设计中的各因素,并在设计过程中随时在各环节间进行信息交流和反馈,实现多因素、 多目标、整个设计过程的全局最优化;每一个环节的设计都要遵循生态化原则,要节约能源 、资源、 无害化 、可循环。
三、绿色建筑的设计
1、应用环保节能材料和高新施工技术
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的 、智能的、 可调节系统。 因此, 它要求建筑外层的材料和结构, 一方面, 作为能源转换的界面, 需要收集 、转换自然能源, 并且防止能源的流失; 另一方面, 外层必须具备调节气候的能力, 以消除、 减缓, 甚至改变气候的波动, 使室内气候趋于稳定, 而实现这一理想, 在很大程度上必须有赖于未来高新技术在建筑中的广泛运用。
(1) 合理使用建筑材料
就地取材( 主要是木材) , 尽量使用对人体健康影响较小的建筑材料, 包括无放射、 低挥发、 低活性材料; 另外, 对油漆、 胶水、 粘合剂 、地板砖 、地毯 、木板和绝缘物的选择, 除了要考虑性能优良外, 还要强调没有毒性物质的释放。
(2)注重对外墙保温节能材料的使用
(a)外墙: 墙体的保温分为外保温和内保温 。外保温的保温性能不但远高于内保温, 而且由于保温材料本身散发少量有害物质, 对家居的室内环境有较小影响。推广具有低热转移值的墙体节能材料, 一种是外墙自保温材料, 另一种是外墙外保温材料 。在南方地区夏季, 建筑外墙的东西面受日照时间很长, 这两个面墙的外墙保温是家居节约空调能耗的重要部位 。外墙采用色彩比较深的颜色, 这很容易吸收热能, 在夏热的家居中很浪费空调的能耗, 不利于节能环保。 所以热保温隔热措施还包括外墙表面尽量采用浅色设计, 以反射太阳辐射热。
(b)外门窗: 建筑围护结构热工性能最薄弱的环节是窗户, 控制窗墙比, 提高窗户的保温隔热性能, 是提高建筑外围护结构节能指标的有效途径 一方面, 在保证居室采光通风条件的前提下, 控制窗墙比, 减少外墙传递的热量; 另一方面, 外窗采用中空镀膜玻璃 PVC- V 塑钢门窗 断桥铝合金门窗节能门窗, 既降低外界的噪声分贝又增加玻璃的强度, 使节能住宅的隔热性能大大提高, 夏季需要空调降温的时间相应减少。 南方地区的东 、西面外门窗还应采用合适的外遮阳措施, 结合外立面造型, 形成整体有效的外遮阳系统。
(c)太阳能: 绿色建筑主张太阳能等可再生能源的利用。 例如: 利用空调冷凝热作为生活热水的辅助热源, 利用太阳能和地热能产生的热水作为日常生活用热水 。利用太阳能光电系统来支持日常生活用电。 在混凝土中埋设光导纤维, 可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况, 自我修复混凝土可得到实际应用 。建筑物表面材料, 通过多功能的组织进行呼吸, 可净化建筑物内部的空气, 并降低温度 。形状记忆合金材料可用于百叶窗的调整或空调系统风口的开阔, 自动调节太阳光亮。 建筑物表面的太阳能电池可提供采暖和照明所需要的能源。
(d) 绿色建筑追求自然。 建筑和人三者之间和谐统一。 绿色建筑的核心内容是尽量减少能源、 资源消耗, 减少对环境的破坏, 并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术、 新材料; 要有合理的选址与规划, 尽量保护原有的生态系统, 减少对周边环境的影响,并且充分考虑自然通风 、日照 、交通等因素; 要实现资源的高效循环利用, 尽量使用再生资源 尽可能采取太阳能、 风能、 地热、 生物能等自然能源。 尽量减少废水 、废气 、固体废物的排放, 采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理。
2、绿色建筑设计方法
(1)建筑的选址是设计要考虑的首要问题。 选址要结合建设地段的主导风向,地貌、地形 、植被、 自然水系 、合理布局建筑物 。为争取日照创造先决条件应尽可能选在向阳的地段上,不宜选择在凹 、洼地及山谷等处,还应避免选择生态敏感区域,对生态环境造成影响。 为了使建筑满足人们生活 、生产 、使用时的舒适性,建筑物选址还应考虑与交通运输系统的距离,盡量选择在已经城镇化的区域内,方便人们的日常生活 、建筑物体形、 平面形状特征、 空间系统,是地域性建筑特色的本质表现。
(2)体形系数更是建筑热工性能的重要参数之一。 理想的建筑形体是采用最小的建筑外表面积来围合尽可能大的建筑内部空间体积,减少能量流失,但是大的体形系数又有助于有组织的自然通风,这就要求设计师能够合理把握。
(3)仔细划分建筑内的使用功能区,按其特点进行分类,同功能的房间尽量分在同一区域,不需要窗户的区域可以统一安排在建筑物的北面,这样便于建筑物通风、 采光 、空调系统等的设计 。
(4)尽量采用弹性设计方案。提高房屋的适用性 、可变性,具体表现在建筑结构、 建筑设备等灵活性要求上 。体现“ 一二十年不落后,三四十年可改造” 的思想,减少后期投入费用。
(5)在绿色建筑设计中尽可能利用可再生能源。 目前我国利用范围最广泛的是太阳能、 风能,努力推广浅层地能 、生物质能等,这些都是无污染的可再生绿色能源 。注重绿色建筑设计中的外墙设计。 采用良好的外墙材料,以隔热砖代替粘土砖,门窗采用传热系数较小 、低辐射玻璃,并加强门窗的气密性,减少热交换,采用各种轻便可调节的遮阳设备 。减少对电器设备的依赖,尽量采用自然采光 、通风,提高室内环境的热稳定性。
(6) 加强绿色建筑中智能化设计 。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,将建筑物(或建筑群)内的电力、 照明 、空调、 给排水广播 、通讯 、保安等设备集中管理与监控。 智能化的发展可以促进绿色建筑在 “高标准、 低能耗 、高效能、 低污染 ”状态下持续发展,构成的一个综合系统,使建筑物成为工作与生活环境健康舒适、 设备高效运行 、整体节能效果最佳的安全场所 。
(7)绿色建筑设计应充分利用地下空间。 近些年我国建筑发展趋于高层超高层建筑,所谓占天不占地,充分利用土地资源。 随着建筑物高度的不断增加,为了满足其稳定性,基础埋深也随之增加,使建筑物地下空间加大。 由于有厚实的土层和植被,使地下建筑受地面温度变化的影响很小,一般情况下土层三米以下深处的温度是几乎不受外界影响的,是一种减少能耗、 节约能源最经济有效的建筑形式。 绿色建筑设计中加大对地下空间的开发利用可以有效促进建筑节能。
绿色建筑的观念已经收到各个阶层人员的重视。 但建筑只是一个载体,给居住其中的人们提供了生活的平台。 还需提倡全民的“ 绿色 ”意识,从生活中的点点滴滴做起,合理 、有效使用绿色建筑提供的功能,避免因为追求一时的享受而破坏了环境,影响了绿色建筑原本设计的功能 。绿色建筑的本质在于循环利用资源,其直接效果就是节约了资源,有利于资源的自然循环,保护了自然环境和地球环境。 但是绿色建筑的观念并未步入平常百姓,因此政府大力宣传绿色建筑带来的各种效益,倡导绿色生活方式,加强人们的绿色意识,从而逐渐增加绿色建筑的市场需求。
参考文献:
[1]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J] 后勤工程学院学报 2009 (5)
[2] 林榕. 绿色建筑技术在房地产开发中的应用[J]. 福建建筑, 2010,(08) .
[3] 连星,叶献国,蒋庆,王德才. 一种新型绿色住宅体系——叠合板式剪力墙体系[J]. 工业建筑, 2010,(06) .
[4] 韦文贤. 浅析绿色建筑的设计及未来发展[J]. 经营管理者, 2011,(19) .
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:绿色;建筑;设计;节能
Abstract: green design also called ecological design, environmental design, the basic idea is: in the design stage and prevent the pollution of the environment factors in the design of product measures, the environmental performance as a product design goal and the starting point, and strive to make products of the impact on the environment to a minimum. This paper expounds the connotation of green buildings and green building design principle, this paper discusses the method of green building design.
Keywords: green; Architecture; Design; Energy saving
中圖分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
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。
一、绿色建筑概念的涵义
人类发展带来的环境生存压力催生了可持续发展的理念,可持续发展源于环境问题,绿色建筑概念是对环境问题的回应。
1、保护环境:是绿色建筑的目标与前提, 包括建筑物周边小环境、 城市及自然的大环境的保护。
2、减少对环境的压力: 绿色建筑追求降低环境负荷, 如减少能耗,节约用水以及我国政府提出“节能、 节地、 节水、 节材”的目标。绿色建筑的早期发展从节能出发,被称之为“节能建筑”。
3、充分利用能源与资源(包括水资源、 材料)。如自然能源中的太阳能、 风能、 水能、 地热能、 生物能等可再生能源及资源的回收和利用。
4、充分利用有限的环境因素:比如地势、 气候、阳光、 空气、 水流等自然因素。
5、解决环境问题: 污染的控制。
6、强调人与环境和谐: 绿色建筑强调与环境相融合。
因此,绿色建筑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。
二、绿色建筑设计原则
绿色设计应综合考虑生态 、节能 、环保和可持续发展等,注重人与自然的和谐共生,关注环境保护和材料资源的回收和重用,减少废弃物,贯彻环境保护的原则。
1、遵循生命周期设计原则:设计综合考虑人居环境的调研 、规划及设计 、建筑的施工与使用 、环境的保护与发展 、材料回收与处理等生命周期中各环节对环境及人的影响的设计方法 。
2、树立以人为本的设计思想:人是我们这个社会的主体,追求高效节约不能降低生活质量,牺牲人的健康和舒适性为代价,树立以人为本的设计思想。
3、利用并行工程技术,强调整体的生态设计思想:把并行工程设计的技术运用到人居环境的设计中,综合考虑人居环境的绿色设计中的各因素,并在设计过程中随时在各环节间进行信息交流和反馈,实现多因素、 多目标、整个设计过程的全局最优化;每一个环节的设计都要遵循生态化原则,要节约能源 、资源、 无害化 、可循环。
三、绿色建筑的设计
1、应用环保节能材料和高新施工技术
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的 、智能的、 可调节系统。 因此, 它要求建筑外层的材料和结构, 一方面, 作为能源转换的界面, 需要收集 、转换自然能源, 并且防止能源的流失; 另一方面, 外层必须具备调节气候的能力, 以消除、 减缓, 甚至改变气候的波动, 使室内气候趋于稳定, 而实现这一理想, 在很大程度上必须有赖于未来高新技术在建筑中的广泛运用。
(1) 合理使用建筑材料
就地取材( 主要是木材) , 尽量使用对人体健康影响较小的建筑材料, 包括无放射、 低挥发、 低活性材料; 另外, 对油漆、 胶水、 粘合剂 、地板砖 、地毯 、木板和绝缘物的选择, 除了要考虑性能优良外, 还要强调没有毒性物质的释放。
(2)注重对外墙保温节能材料的使用
(a)外墙: 墙体的保温分为外保温和内保温 。外保温的保温性能不但远高于内保温, 而且由于保温材料本身散发少量有害物质, 对家居的室内环境有较小影响。推广具有低热转移值的墙体节能材料, 一种是外墙自保温材料, 另一种是外墙外保温材料 。在南方地区夏季, 建筑外墙的东西面受日照时间很长, 这两个面墙的外墙保温是家居节约空调能耗的重要部位 。外墙采用色彩比较深的颜色, 这很容易吸收热能, 在夏热的家居中很浪费空调的能耗, 不利于节能环保。 所以热保温隔热措施还包括外墙表面尽量采用浅色设计, 以反射太阳辐射热。
(b)外门窗: 建筑围护结构热工性能最薄弱的环节是窗户, 控制窗墙比, 提高窗户的保温隔热性能, 是提高建筑外围护结构节能指标的有效途径 一方面, 在保证居室采光通风条件的前提下, 控制窗墙比, 减少外墙传递的热量; 另一方面, 外窗采用中空镀膜玻璃 PVC- V 塑钢门窗 断桥铝合金门窗节能门窗, 既降低外界的噪声分贝又增加玻璃的强度, 使节能住宅的隔热性能大大提高, 夏季需要空调降温的时间相应减少。 南方地区的东 、西面外门窗还应采用合适的外遮阳措施, 结合外立面造型, 形成整体有效的外遮阳系统。
(c)太阳能: 绿色建筑主张太阳能等可再生能源的利用。 例如: 利用空调冷凝热作为生活热水的辅助热源, 利用太阳能和地热能产生的热水作为日常生活用热水 。利用太阳能光电系统来支持日常生活用电。 在混凝土中埋设光导纤维, 可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况, 自我修复混凝土可得到实际应用 。建筑物表面材料, 通过多功能的组织进行呼吸, 可净化建筑物内部的空气, 并降低温度 。形状记忆合金材料可用于百叶窗的调整或空调系统风口的开阔, 自动调节太阳光亮。 建筑物表面的太阳能电池可提供采暖和照明所需要的能源。
(d) 绿色建筑追求自然。 建筑和人三者之间和谐统一。 绿色建筑的核心内容是尽量减少能源、 资源消耗, 减少对环境的破坏, 并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术、 新材料; 要有合理的选址与规划, 尽量保护原有的生态系统, 减少对周边环境的影响,并且充分考虑自然通风 、日照 、交通等因素; 要实现资源的高效循环利用, 尽量使用再生资源 尽可能采取太阳能、 风能、 地热、 生物能等自然能源。 尽量减少废水 、废气 、固体废物的排放, 采用生态技术实现废物的无害化和资源化处理。
2、绿色建筑设计方法
(1)建筑的选址是设计要考虑的首要问题。 选址要结合建设地段的主导风向,地貌、地形 、植被、 自然水系 、合理布局建筑物 。为争取日照创造先决条件应尽可能选在向阳的地段上,不宜选择在凹 、洼地及山谷等处,还应避免选择生态敏感区域,对生态环境造成影响。 为了使建筑满足人们生活 、生产 、使用时的舒适性,建筑物选址还应考虑与交通运输系统的距离,盡量选择在已经城镇化的区域内,方便人们的日常生活 、建筑物体形、 平面形状特征、 空间系统,是地域性建筑特色的本质表现。
(2)体形系数更是建筑热工性能的重要参数之一。 理想的建筑形体是采用最小的建筑外表面积来围合尽可能大的建筑内部空间体积,减少能量流失,但是大的体形系数又有助于有组织的自然通风,这就要求设计师能够合理把握。
(3)仔细划分建筑内的使用功能区,按其特点进行分类,同功能的房间尽量分在同一区域,不需要窗户的区域可以统一安排在建筑物的北面,这样便于建筑物通风、 采光 、空调系统等的设计 。
(4)尽量采用弹性设计方案。提高房屋的适用性 、可变性,具体表现在建筑结构、 建筑设备等灵活性要求上 。体现“ 一二十年不落后,三四十年可改造” 的思想,减少后期投入费用。
(5)在绿色建筑设计中尽可能利用可再生能源。 目前我国利用范围最广泛的是太阳能、 风能,努力推广浅层地能 、生物质能等,这些都是无污染的可再生绿色能源 。注重绿色建筑设计中的外墙设计。 采用良好的外墙材料,以隔热砖代替粘土砖,门窗采用传热系数较小 、低辐射玻璃,并加强门窗的气密性,减少热交换,采用各种轻便可调节的遮阳设备 。减少对电器设备的依赖,尽量采用自然采光 、通风,提高室内环境的热稳定性。
(6) 加强绿色建筑中智能化设计 。目前,大量电子通讯和自动化技术在建筑中得以运用,将建筑物(或建筑群)内的电力、 照明 、空调、 给排水广播 、通讯 、保安等设备集中管理与监控。 智能化的发展可以促进绿色建筑在 “高标准、 低能耗 、高效能、 低污染 ”状态下持续发展,构成的一个综合系统,使建筑物成为工作与生活环境健康舒适、 设备高效运行 、整体节能效果最佳的安全场所 。
(7)绿色建筑设计应充分利用地下空间。 近些年我国建筑发展趋于高层超高层建筑,所谓占天不占地,充分利用土地资源。 随着建筑物高度的不断增加,为了满足其稳定性,基础埋深也随之增加,使建筑物地下空间加大。 由于有厚实的土层和植被,使地下建筑受地面温度变化的影响很小,一般情况下土层三米以下深处的温度是几乎不受外界影响的,是一种减少能耗、 节约能源最经济有效的建筑形式。 绿色建筑设计中加大对地下空间的开发利用可以有效促进建筑节能。
绿色建筑的观念已经收到各个阶层人员的重视。 但建筑只是一个载体,给居住其中的人们提供了生活的平台。 还需提倡全民的“ 绿色 ”意识,从生活中的点点滴滴做起,合理 、有效使用绿色建筑提供的功能,避免因为追求一时的享受而破坏了环境,影响了绿色建筑原本设计的功能 。绿色建筑的本质在于循环利用资源,其直接效果就是节约了资源,有利于资源的自然循环,保护了自然环境和地球环境。 但是绿色建筑的观念并未步入平常百姓,因此政府大力宣传绿色建筑带来的各种效益,倡导绿色生活方式,加强人们的绿色意识,从而逐渐增加绿色建筑的市场需求。
参考文献:
[1]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J] 后勤工程学院学报 2009 (5)
[2] 林榕. 绿色建筑技术在房地产开发中的应用[J]. 福建建筑, 2010,(08) .
[3] 连星,叶献国,蒋庆,王德才. 一种新型绿色住宅体系——叠合板式剪力墙体系[J]. 工业建筑, 2010,(06) .
[4] 韦文贤. 浅析绿色建筑的设计及未来发展[J]. 经营管理者, 2011,(19) .
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。