论文部分内容阅读
摘要:随着地球生态环境和资源问题的日益突出,为了最大限度的降低建筑体系对环境的危害,优化建筑体系与环境的关系,人们提出了“绿色建筑”的概念。将能源使用与环境资源结合起来创造出符合可持续发展原则的生活和生产空间。本文从建筑物的建造及其使用过程中分析能源的消耗和节能途径,对各种节能方法的使用进行了分析研究。
关键词:绿色建筑 节能 环境设计
1 绿色建筑的内涵
所谓绿色建筑,应具有节能、环保特点,以可持续发展为原则,以生态学的科学原理为指导,在充分利用环境自然资源和不影响基本的生态环境的前提下创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境,是现代建筑为满足人类生存与发展要求的必然产物。也是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。
2 推进绿色建筑的社会经济效益
建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗,包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动力能耗。其中,以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%至70%。一方面由于我国人口众多,人均能源占有量只有世界平均水平的一半,随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求也随之提高,年人均用电量急速上升,建筑用能急剧的增长;另一方面,我国建筑的能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2.3倍。这都将影响到国民经济的持续发展,我国建筑节能的推广及其重要。能源的使用效率成为绿色建筑体系的重要问题。
绿色建筑的社会经济效益巨大。我国城市建筑总面积的住宅建筑约60%,采暖地区城镇住宅面积约有40亿平方米,2000年的采暖季平均能耗约为25公斤标煤/平方米,如果在现有基础上实现25的节能,则每年大约可节省0.25亿吨标煤。由于全球气候变暖我国住宅空调总量年增加100万台以上,空调电耗在建筑能耗中所占的比例迅速上升。根据预测,今后10年我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少为每年8亿平方米,如果全部安装空调或采暖设备,则10年增加的用电设备负荷将超过1亿千瓦,约为我国2000年发电能力的1/30,如果我国大部分新建建筑按节能标准建造或对已有建筑进行改造,则可使空调负荷降低40%-70%,甚至不用安装空调。因此产生巨大的经济效益。
3 解决绿色建筑的节能的方法
3.1 建筑物建造过程中的节能途径
3.1.1 材料制备阶段的能耗 单位数量的某种建筑材料,在其制备过程中所需要的能源成为该材料的内含能量。不同的建筑材料,具有不同的内含能量。通过不同的手段可有减少上述材料的用量,达到节能的效果。
3.1.2 材料运输阶段的源耗 建筑材料从生产地到使用地需要消耗能量,一般这种能耗随着距离的增加而增加,随着运输工具的不同而有所差异,设计中要就近取材,这是降低能耗的基本手段。另外,设法延长建筑物的寿命、循环使用部分建筑材料也可以减低能耗。
3.1.3 建筑施工过程中的能耗 建筑施工需要各种机械装置。各种机械在施工过程中消耗能量。降低施工总能耗一要尽量使用效率高的机械装置和设施;二要在保证建筑物功能的前提下减少混凝土的材料的使用可以达到节能效果。
3.2 建筑节能设计是建筑节能的一个重要方面 在建筑的规划设计时,应充分考虑建筑的选址、布局与形态、朝向与间距等与节能的关系。建筑间距应当保持室内达到一定的日照量,可以节省取暖和照明的费用。在节能设计时,通常采用新型的墙体材料,改善门窗的保温效果,设置屋顶隔热保温层等,达到节约能源的目的。积极可发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生能源,减少建筑垃圾。通过智能化的设计可以使建筑根据湿度、温度、风力的情况自动调节空调量,达到高标准、低能耗、自动化控制。
3.2.1 绿色建筑体系中建筑单体的设计方法 建筑的体型系数即建筑物表面积与体积比。直面建筑的热耗大于曲面建筑的热耗,在相同体积时集中布局要比分散的布局模式的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、减少体型凹凸变化、控制层高,采用规则平面形式。外墙设计要满足自然通风、自然采光的要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源。它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、体积小、重量轻、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且它可以自然降解,不会给污染环境,属于绿色材料2采用选择性镀膜窗户,其导热系数在1.5W/m·K～2.2之间,而普通单、双层窗户则为5.5W/m·K3加强门窗的气密性,减少热交换;4使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。
3.2.2 绿色建筑整体环境的设计 整体环境的设计,不是针对某一个建筑单体的设计而是在一定区域范围内,结合地理条件、气候条件、文化习俗、政治经济等诸多因素,进行综合分析、整体设计。在建设的同时综合考虑自然环境、社会环境、资源、人文等相关背景。一方面,改变不合理的布局模式和区域划分。使资源和空间结构能够合理的配置;另一方面,让建筑地区的历史文化得以继承、自然地理特征得以沿袭。如由建筑师Finikakis和polyzos设计的希腊雅典的迦斯—克拉梅考斯城市更新规划,该项目用地靠近雅典卫城及市中心,已成为城市的衰退区,建筑师从整体环境的设计入手,结合当地有历史文化价值的建筑及空间构架,通过利用可再生能源控制环境污染和建立绿化带等手段,复兴了这条古老的街道。随着人们经济收入的提高和交通发展,人们对住房的选择对位置和价格的选择不再是最主要的考虑因素,而是越来越偏爱环境的优美舒适。因为由于环境的破坏越发使人们感受的环境对一个人身心发展的影响。优美的环境给人带来的幸福指数和健康指数远远大于其他因素。绿化可以创造自然空间、净化空气,陶冶情操。由于植物的蒸腾作用使周围的空气变得凉爽舒适。又由于植物的光和作用,提高了周围空间的含氧量,给人清新、轻松的感觉。小区周围环境的绿化,应扩大草坪面积尽量减少硬质铺地,尽可能多种植高大乔木。乔木的绿化效果要比同面积的草坪高很多。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地。例如格状铺地砖,方格中可以种草等。引入“土地空间化”的概念,包括屋顶绿化、阳台绿化和墙面绿化。屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”。阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙面温度,保证室内温度的稳定性。如重庆的“天奇花园”的墙面绿化,在西墙面上设计由柱子和圈梁组成的构架,并设置种植槽和集中喷灌系统。夏季爬山虎覆盖墙面形成一道绿墙,绿墙和墙面之间形成大约300mm宽的间层,这间层形成了良好的通风竖井,增强了墙面的散热性能,而且绿墙还能避免阳光对墙面的直射。
绿色建筑对于节约能耗、改善环境、提高空间的使用率发挥着巨大的作用。新世纪是绿色生态的年代,绿色建筑的兴起时社会发展和人类生活水平提高的客观要求,是可持续发展的要求,是符合科学发展观的创举。
关键词:绿色建筑 节能 环境设计
1 绿色建筑的内涵
所谓绿色建筑,应具有节能、环保特点,以可持续发展为原则,以生态学的科学原理为指导,在充分利用环境自然资源和不影响基本的生态环境的前提下创造出人工与自然相互协调、良性循环、有机统一的建筑空间环境,是现代建筑为满足人类生存与发展要求的必然产物。也是满足人类生存和发展要求的现代化理想建筑。
2 推进绿色建筑的社会经济效益
建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗,包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动力能耗。其中,以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%至70%。一方面由于我国人口众多,人均能源占有量只有世界平均水平的一半,随着人们生活水平的提高,对生活质量的要求也随之提高,年人均用电量急速上升,建筑用能急剧的增长;另一方面,我国建筑的能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2.3倍。这都将影响到国民经济的持续发展,我国建筑节能的推广及其重要。能源的使用效率成为绿色建筑体系的重要问题。
绿色建筑的社会经济效益巨大。我国城市建筑总面积的住宅建筑约60%,采暖地区城镇住宅面积约有40亿平方米,2000年的采暖季平均能耗约为25公斤标煤/平方米,如果在现有基础上实现25的节能,则每年大约可节省0.25亿吨标煤。由于全球气候变暖我国住宅空调总量年增加100万台以上,空调电耗在建筑能耗中所占的比例迅速上升。根据预测,今后10年我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少为每年8亿平方米,如果全部安装空调或采暖设备,则10年增加的用电设备负荷将超过1亿千瓦,约为我国2000年发电能力的1/30,如果我国大部分新建建筑按节能标准建造或对已有建筑进行改造,则可使空调负荷降低40%-70%,甚至不用安装空调。因此产生巨大的经济效益。
3 解决绿色建筑的节能的方法
3.1 建筑物建造过程中的节能途径
3.1.1 材料制备阶段的能耗 单位数量的某种建筑材料,在其制备过程中所需要的能源成为该材料的内含能量。不同的建筑材料,具有不同的内含能量。通过不同的手段可有减少上述材料的用量,达到节能的效果。
3.1.2 材料运输阶段的源耗 建筑材料从生产地到使用地需要消耗能量,一般这种能耗随着距离的增加而增加,随着运输工具的不同而有所差异,设计中要就近取材,这是降低能耗的基本手段。另外,设法延长建筑物的寿命、循环使用部分建筑材料也可以减低能耗。
3.1.3 建筑施工过程中的能耗 建筑施工需要各种机械装置。各种机械在施工过程中消耗能量。降低施工总能耗一要尽量使用效率高的机械装置和设施;二要在保证建筑物功能的前提下减少混凝土的材料的使用可以达到节能效果。
3.2 建筑节能设计是建筑节能的一个重要方面 在建筑的规划设计时,应充分考虑建筑的选址、布局与形态、朝向与间距等与节能的关系。建筑间距应当保持室内达到一定的日照量,可以节省取暖和照明的费用。在节能设计时,通常采用新型的墙体材料,改善门窗的保温效果,设置屋顶隔热保温层等,达到节约能源的目的。积极可发可再生的新能源,如太阳能、风能、水能等。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生能源,减少建筑垃圾。通过智能化的设计可以使建筑根据湿度、温度、风力的情况自动调节空调量,达到高标准、低能耗、自动化控制。
3.2.1 绿色建筑体系中建筑单体的设计方法 建筑的体型系数即建筑物表面积与体积比。直面建筑的热耗大于曲面建筑的热耗,在相同体积时集中布局要比分散的布局模式的建筑热耗大,具体设计时减少建筑外墙面积、减少体型凹凸变化、控制层高,采用规则平面形式。外墙设计要满足自然通风、自然采光的要求,减少对电器设备的依赖,设计时采用明厅、明卧、明卫、明厨的设计,外墙设计要努力提高室内环境的热稳定。采用良好的外墙材料,利用更好的隔热砖代替粘土砖,节省土地资源。它与传统的粘土砖相比,不仅具有色彩丰富、体积小、重量轻、保温、隔热、隔音等多项优良性能,而且它可以自然降解,不会给污染环境,属于绿色材料2采用选择性镀膜窗户,其导热系数在1.5W/m·K～2.2之间,而普通单、双层窗户则为5.5W/m·K3加强门窗的气密性,减少热交换;4使用各种轻便可调节的遮阳设备抵卸夏季太阳的直接辐射,同时冬季能够调节便于采光。
3.2.2 绿色建筑整体环境的设计 整体环境的设计,不是针对某一个建筑单体的设计而是在一定区域范围内,结合地理条件、气候条件、文化习俗、政治经济等诸多因素,进行综合分析、整体设计。在建设的同时综合考虑自然环境、社会环境、资源、人文等相关背景。一方面,改变不合理的布局模式和区域划分。使资源和空间结构能够合理的配置;另一方面,让建筑地区的历史文化得以继承、自然地理特征得以沿袭。如由建筑师Finikakis和polyzos设计的希腊雅典的迦斯—克拉梅考斯城市更新规划,该项目用地靠近雅典卫城及市中心,已成为城市的衰退区,建筑师从整体环境的设计入手,结合当地有历史文化价值的建筑及空间构架,通过利用可再生能源控制环境污染和建立绿化带等手段,复兴了这条古老的街道。随着人们经济收入的提高和交通发展,人们对住房的选择对位置和价格的选择不再是最主要的考虑因素,而是越来越偏爱环境的优美舒适。因为由于环境的破坏越发使人们感受的环境对一个人身心发展的影响。优美的环境给人带来的幸福指数和健康指数远远大于其他因素。绿化可以创造自然空间、净化空气,陶冶情操。由于植物的蒸腾作用使周围的空气变得凉爽舒适。又由于植物的光和作用,提高了周围空间的含氧量,给人清新、轻松的感觉。小区周围环境的绿化,应扩大草坪面积尽量减少硬质铺地,尽可能多种植高大乔木。乔木的绿化效果要比同面积的草坪高很多。目前,多数住宅小区常采用水泥砖铺地,这对小区环境很不利,应尽量采用具有渗透性的生态铺地。例如格状铺地砖,方格中可以种草等。引入“土地空间化”的概念,包括屋顶绿化、阳台绿化和墙面绿化。屋顶绿化是在建筑屋顶上采用蓄水覆土种植,屋面上种植花草和一些低矮灌木,形成一个“空中花园”。阳台绿化是在居民家的阳台上种植一些花草。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙面温度,保证室内温度的稳定性。如重庆的“天奇花园”的墙面绿化,在西墙面上设计由柱子和圈梁组成的构架,并设置种植槽和集中喷灌系统。夏季爬山虎覆盖墙面形成一道绿墙,绿墙和墙面之间形成大约300mm宽的间层,这间层形成了良好的通风竖井,增强了墙面的散热性能,而且绿墙还能避免阳光对墙面的直射。
绿色建筑对于节约能耗、改善环境、提高空间的使用率发挥着巨大的作用。新世纪是绿色生态的年代,绿色建筑的兴起时社会发展和人类生活水平提高的客观要求,是可持续发展的要求,是符合科学发展观的创举。