绿色建筑设计与节能设计论文
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浅谈绿色建筑设计与节能设计
【摘要】通过对绿色建筑技术体系的组成及应用理论的研究,总结出了适用于绿色建筑技术的应用方法,从而营造城市可持续发展的大环境。
【关键词】绿色建筑;节能设计
目前,我国的绿色建筑评价体系贯穿建筑规划、设计、施工与管理的全过程,涵盖了节能、节地、节水、节材、环境保护以及运营管理六类内容,绿色建筑应注重生态、节能、环保、健康以及舒适的和谐统一。
1.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。它象征着生机盎然的生命运动,象征着自然存在物之间、人与自然之间的和谐与协调。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。
建筑从最初的规划设计,到随后的施工、运行及最终的拆除、报废,形成了一个完整的寿命周期。除最初的规划、设计阶段外,在建筑的施工、运行、最终拆除的各阶段均存在资源、能源的输入
及各种废水、废气物等废物的排放问题。
“绿色建筑”应指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害空间,拆除后又对环境危害降到最低的建筑。因此,“绿色建筑”可以理解为在建筑寿命周期内,通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。
2.绿色建筑设计方法
2.1绿色建筑节地设计
珍惜和合理利用每寸土地,是我国的一项基本国策。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。
2.2绿色建筑节约能源设计
绿色建筑节约能源技术按照内容可分为建筑外围护结构节能技术、采暖节能技术、空调通风节能技术、绿化节能技术、建筑的体型、朝向及平面布置等几个方面。
2.2.1建筑布局
合理的建筑布局是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。比如在一栋建筑的功能、规模、场地确定以后,建筑的朝向和外形将在极大程度上影响建筑能耗。一般认为,建筑体形系数小,单位建筑面积对应的外表面积就小,这样有利于降低采暖空调系统的负荷。住宅建筑的内部负荷相对较小,且基本稳定,外部负荷则起主要作用,因此,其外型设计应追求小的体形系数。然而对于内部发热量较大的公共建筑,夏季夜间的散热就非常重要,在特定条件下,适当增大体形系数更有利于节能。
2.2.2建筑围护结构
建筑围护结构热工性能的优劣与否,直接影响着建筑使用能的大小。在严寒地区,建筑围结构的保温性能是一项非常重的指标,在墙体的外面增加保温材料必要且非常有效,保层越厚,热工性能即越优越。夏热冬冷地区,对于建筑围护结构既要考虑冬季保温性能,又要考虑夏季隔热性能,两者间又会产生矛盾。近年来,在建筑围护结构中,玻璃的使用面积越来越大。从绿色建筑角度考虑,透明的围护结构可以增加室内采光及冬季白天太阳的辐射量,但基
于目前的技术发展条件,在一个合理的价格范围内,透明围护结构的热阻还是远远小于非透明围护结构热阻,更何况直接进入室内的太阳辐射在夏季常是空调系统的主要负荷,透明部分的外侧必须设有效的遮阳(最好是卷帘、百叶窗之类的活动遮阳),以降低进入室内的太阳辐射量。由于透明围护结构的热工性能比非透明围护结构差,因此,从节能角度出发,应控制透明围护结构的大面积使用。
2.2.3室内环境控制技术
室内环境控制包括自然通风利用、自然光利用、空气处理系统等,其中暖通空调系统的技术应用最为重要。各类空调系统的能效存在较大差异,建筑内部空调的合理分区对运行能耗的影响也很大,系统、科学地运行、管理对实际节能与否有相当重要的影响。公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,优化系统设计是节能的前提,系统地自动控制是节能成败的关键。目前,暖通空调系统基本上集散控制技术,系统节能效10~30%。
2.2.4可再生能源应用技术
(1)太阳能属可再生能源,其最大优点是减少污染,保护生态环境。独立运行的太阳能光伏发电由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成,若并网运行,需蓄电池组。我国年均太阳射量为5000wj,年均日照时2200h,资源相当丰富。
(2)太阳能热水系统随着人们生活水平的提高,热水供应逐渐成为住宅建筑必须具备的功能,热水能耗亦将随之越来越大。利用太阳能提供生活符合绿色建筑原则,然而只有当太阳能利用与建筑
设计真正一体化时,才能实现完全意义上太阳能热水供应。太阳能屋顶成为绿色建筑,尤其是绿色住宅建筑的一项重要措施。
3.“两型社会”的推广是带动绿色建设的前提
3.1“两型社会”
是可持续发展的具体表现形式,是人与自然和谐发展的社会,是人与人和谐相处的社会,是社会主义和谐社会的基础,是经济社会环境协调发展的社会体系。“两型社会”是一种全新的发展模式,也是未来社会的重要特征。建设资源节约型社会和环境友好型社会是实现人与自然和谐的两个不可缺少的基本条件,资源节约和环境友好完整地涵盖了经济社会系统中物质流、能量流、废物流等物质代谢的全过程,是实现可持续发展的两个重要方面。资源节约型社会和环境友好型社会是密不可分、各有侧重、相辅相成、互为补充的关系。资源节约型社会和环境友好型社会的实质要求都是要做到人类的生产和生活的各种活动与自然生态系统协调和可持续发展,实现人与自然和谐共生。
3.2绿色科技为动力
以绿色科技为动力人类创造了无与伦比的物质财富,同时也带来了巨大的资源环境危机。当下生态环境问题的形成,现代科技难辞其咎。为此,当人类重新审视自身的生存环境后,必须寻找科学技术的出路,亦即如何最大限度地发挥科学技术的正效应、减少以至避免其负效应。本着对人类的负责,绿色科技观应运而生。所谓绿色科技是科学技术的生态化,即是用生态学整体性观点看待科学