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摘要:绿色建筑内容不仅包括建筑本体,也包括建筑内部,特别是包括建筑外部环境生态功能系统及建构社区安全、健康的稳定生态服务与维护功能系统。本文探讨了绿色建筑生态规划与设计方法。
关键词:绿色建筑;生态;规划;设计方法
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑,或可持续建筑,绿色建筑是在建筑物的全生命周期中,最少程度地占有和消耗地球资源,用量最小且效率最高地使用能源,最少产生废弃物并最少排放有害环境物质,成为与自然和谐共生,有利于生态系统与人居系统共同安全、健康且满足人类功能需求、心理需求、生理需求及舒适度需求的宜居的可持续建筑物。
一、绿色建筑生态规划设计理念
节约型、生态型、环保型绿色住宅的内涵是全方位、立体型绿色环保工程, 是根据建筑住宅周围的自然环境、人文环境, 综合运用生态学、住宅学的基本原理以及现代科技手段, 合理安排、组织建筑住宅内外空间与系统内其
他相关因素之间的关系, 使其成为一个相互协调和谐的有机统一体。同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力, 为人们居住生活提供舒适的环境, 使人、住宅与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它代表的是多功能、环境友好、科技含量高而又可持续发展的人居住宅设计理念, 让居住住宅共生共融于地域的自然生态平衡系统中, 与自然共同自由自在健康地成长, 它既适应地方生态, 还具有节地、节水、节能, 改善生态环境, 减少环境污染, 延长住宅物寿命等优点, 以及无废不污、高效和谐、开放式、闭合性良性循环的特征。
二、绿色建筑生态规划与设计方法
1、 建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
在寒冷地区,建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能,避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区,设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致,以加强城市不同区域的热交换,促进热量流动释放。建筑体型、朝向、间距节能设计在建筑设计中,要适当控制建筑体型系数,合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。北方寒冷地区建筑物选择南北朝向有利于冬季日照采热,降低耗能。而南方炎热地区建筑朝向要处理好其与遮阳和季风风向的关系以达到散热降温的目的。
2、室外空间环境、绿化设计
建筑环境规划中应考虑到的水面和绿地合理分布。水面及绿地的配置,在调节环境的方面可以起到调节气温和增加空气湿度、遮阳防辐射、改善室内热环境,降低室内采暖空调能耗的作用。根据不同地区的地形及小气候情况,在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被,可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流,而在冬季防寒风的效果。建筑墙壁、阳台、窗台以及屋顶的绿化,能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。
3、 建筑围护结构设计
建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、门窗、地基、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量、室内舒适环境有着根本的影响。通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,冬季减少室内热量流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷热能耗,达到建筑节能的目的。
4、外墙节能设计
建筑外墙是建筑围护结构暴露在大气中面积较大的部位,是围护结构节能重点之一,外墙分为轻质外墙(非承重),承重外墙(砖混结构或钢筋混凝土结构外墙)和复合墙体(自保温墙体)。不同的外墙形式采用不同的外墙外保温构造系统,以满足建筑节能要求。与此同时,外墙还应满足建筑隔声要求。目前用于外墙隔热材料主要有:聚苯乙烯泡沫板,挤塑保温板,胶粉聚苯颗粒浆料等。
5、屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式,改善生态环境;另外还可采用坡屋顶,利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热,并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热,并实现太阳辐射热的资源性转化,屋面温度变化比较小。
6、外门窗系统节能设计。外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响,是墙体失热损失的5~6 倍,因此应该是节能的关键部位, 是改善室内热环境质量和提高建筑节能的重要环节。为了减少外门窗能耗,根据当地具体情况,可以通过提高门窗的气密性、采用适当的窗墙面积比、增加窗玻璃层数、采用百叶窗等措施来提高门窗的保温隔热性能。
7、可再生能源规划设计
可再生能源是可循环利用的清洁能源,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源。因此,在生态节能规划设计中,除了考虑减少建筑能源散失外,还要充分考虑利用太阳能、地热能等可再生能源。
(1)中水系统
节水是生态节能住宅规划设计一个很重要的内容。在节水方面,要充分考虑废水利用的问题:一是雨水利用,建筑物屋面和地面的雨水经过收集、处理、储存、回用等过程,可以归入中水系统;二是一般的生活用水经过简单处理后,也可以归入水系统。中水可重复使用于冲厕、绿化浇灌、洗车等需求,提高了水资源的利用率,有效降低生活成本。
(2)地热能应用
地源热泵以大地为热源和热汇,通过埋入地下的换热器与大地进行冷热交换,减少空调系统对地面空气的热,且不向外排放废气、废水、废渣,是一种理想的“生态节能技术”。与地面上的环境相比,地热源温度较为恒定,可以分别在夏冬两提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。在冬季,地源热泵将大地中的低位热能提高向建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,用同一系統,可以充分发挥地下蓄能的作用。
(3)太阳能利用
生态节能建筑的太阳能应用主要是通过被动式太阳能设计方式进行,主要有:直接受益式,即利用阳光透过窗户照入室内并设置一定的贮热,调整室内的温度;对流环路式,是将建筑围合体设计成“双星系统”,通过向最侧开口部分玻璃后的空气层在太阳能作用下形成热循环,整体性地加热住宅外壁;蓄热墙式,主要由混凝土、空气层、密闭玻璃部分组成了太阳能“空气加热器”;附加日光间,是结合封闭阳台,设置物理、政策法夫等多个专业领域,需要多个行业部门协同行动下才能实现。况且我国占地面积大,自然资源与能源的储备和环境生态状况也不一样,各地区有明显的地域差异与特点,因此建筑生态节能的设计需要各部门的配合,不能采用一个模式、一个标准。如今国家的建筑节能设计标准已经开始实施,一些相应的地方法规也相继制定,开发商和建筑师也应及时强化生态节能意识,会同政府职能部门、材料研发商等,大胆创新,积极实践,将生态技术和建筑节能科学运用到建筑设计中,达到充分提高能源利用率。
总之,社会在不断进步,人们的生活质量越来越好,可是资源却日益短缺。站在可持续发展的角度看,绿色生态建筑越来越引起人们的重视,因此在21 世纪的建筑领域它一定会占据主导地位,其具有巨大的发展空间。目前,形式多样的绿色建材不断涌现,同时科技以及信息业的不断进步也会促进绿色建筑的不断发展,因此以后的建筑会更加符合人的需求。
参考文献:
[1] 蔡阳军,毛建西. 浅析建筑节能优化设计[J]. 江苏建筑. 2010(03)
[2] 张云华. 生态节能住宅的屋顶节能设计研究[J]. 住宅科技. 2008(11)
[3] 张云华. 规划设计是生态节能住宅实施的关键[J]. 住宅科技. 2007(12)
[4] 陶然. 建筑节能与建筑优化设计浅谈[J]. 中国科技信息. 2007(13)
[5] 张云华. 生态节能住宅的外墙节能设计研究[J]. 低温建筑技术. 2009(01)
关键词:绿色建筑;生态;规划;设计方法
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑,或可持续建筑,绿色建筑是在建筑物的全生命周期中,最少程度地占有和消耗地球资源,用量最小且效率最高地使用能源,最少产生废弃物并最少排放有害环境物质,成为与自然和谐共生,有利于生态系统与人居系统共同安全、健康且满足人类功能需求、心理需求、生理需求及舒适度需求的宜居的可持续建筑物。
一、绿色建筑生态规划设计理念
节约型、生态型、环保型绿色住宅的内涵是全方位、立体型绿色环保工程, 是根据建筑住宅周围的自然环境、人文环境, 综合运用生态学、住宅学的基本原理以及现代科技手段, 合理安排、组织建筑住宅内外空间与系统内其
他相关因素之间的关系, 使其成为一个相互协调和谐的有机统一体。同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力, 为人们居住生活提供舒适的环境, 使人、住宅与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。它代表的是多功能、环境友好、科技含量高而又可持续发展的人居住宅设计理念, 让居住住宅共生共融于地域的自然生态平衡系统中, 与自然共同自由自在健康地成长, 它既适应地方生态, 还具有节地、节水、节能, 改善生态环境, 减少环境污染, 延长住宅物寿命等优点, 以及无废不污、高效和谐、开放式、闭合性良性循环的特征。
二、绿色建筑生态规划与设计方法
1、 建筑选址、建筑布局、季风风向节能设计
在寒冷地区,建筑物布置在向阳和避风的地方有利于建筑充分利用太阳能,避风可尽量减少建筑物的热损失。在南方炎热地区,设计要考虑建筑群、街道与当地夏季主导风向基本一致,以加强城市不同区域的热交换,促进热量流动释放。建筑体型、朝向、间距节能设计在建筑设计中,要适当控制建筑体型系数,合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换。通常采用减少建筑面宽、加大进深或增加组合体、增加建筑物的层数以及选用长条型建筑外形等措施来控制体型系数。建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。北方寒冷地区建筑物选择南北朝向有利于冬季日照采热,降低耗能。而南方炎热地区建筑朝向要处理好其与遮阳和季风风向的关系以达到散热降温的目的。
2、室外空间环境、绿化设计
建筑环境规划中应考虑到的水面和绿地合理分布。水面及绿地的配置,在调节环境的方面可以起到调节气温和增加空气湿度、遮阳防辐射、改善室内热环境,降低室内采暖空调能耗的作用。根据不同地区的地形及小气候情况,在规划中合理布置不同高度和种类的树木植被,可以起到在夏季创造建筑群内阴影遮蔽环境并疏导通风气流,而在冬季防寒风的效果。建筑墙壁、阳台、窗台以及屋顶的绿化,能有效缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热被阻隔进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。
3、 建筑围护结构设计
建筑围护结构组成部件即外墙、屋面、门窗、地基、外挑或架空楼板等的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量、室内舒适环境有着根本的影响。通过技术手段改善提高建筑围护结构的热工性能,在夏季减少室外热量传入室内,冬季减少室内热量流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷热能耗,达到建筑节能的目的。
4、外墙节能设计
建筑外墙是建筑围护结构暴露在大气中面积较大的部位,是围护结构节能重点之一,外墙分为轻质外墙(非承重),承重外墙(砖混结构或钢筋混凝土结构外墙)和复合墙体(自保温墙体)。不同的外墙形式采用不同的外墙外保温构造系统,以满足建筑节能要求。与此同时,外墙还应满足建筑隔声要求。目前用于外墙隔热材料主要有:聚苯乙烯泡沫板,挤塑保温板,胶粉聚苯颗粒浆料等。
5、屋顶节能设计
屋面节能可通过加设隔热保温层、设架通风层、采用种植隔热屋顶等方式,改善生态环境;另外还可采用坡屋顶,利用阁楼通风散热。隔热保温层可以阻挡屋面吸收的太阳辐射热向室内传导。架空型屋顶遮阳板拦截太阳辐射热,并把所吸收热量通过通风空气间层转移到空气随风带走。种植、蓄水屋面通过在屋顶上种一些植物遮挡太阳辐射热,并实现太阳辐射热的资源性转化,屋面温度变化比较小。
6、外门窗系统节能设计。外门窗是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,其保温性能和气密性能对采暖能耗有重大影响,是墙体失热损失的5~6 倍,因此应该是节能的关键部位, 是改善室内热环境质量和提高建筑节能的重要环节。为了减少外门窗能耗,根据当地具体情况,可以通过提高门窗的气密性、采用适当的窗墙面积比、增加窗玻璃层数、采用百叶窗等措施来提高门窗的保温隔热性能。
7、可再生能源规划设计
可再生能源是可循环利用的清洁能源,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源。因此,在生态节能规划设计中,除了考虑减少建筑能源散失外,还要充分考虑利用太阳能、地热能等可再生能源。
(1)中水系统
节水是生态节能住宅规划设计一个很重要的内容。在节水方面,要充分考虑废水利用的问题:一是雨水利用,建筑物屋面和地面的雨水经过收集、处理、储存、回用等过程,可以归入中水系统;二是一般的生活用水经过简单处理后,也可以归入水系统。中水可重复使用于冲厕、绿化浇灌、洗车等需求,提高了水资源的利用率,有效降低生活成本。
(2)地热能应用
地源热泵以大地为热源和热汇,通过埋入地下的换热器与大地进行冷热交换,减少空调系统对地面空气的热,且不向外排放废气、废水、废渣,是一种理想的“生态节能技术”。与地面上的环境相比,地热源温度较为恒定,可以分别在夏冬两提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。在冬季,地源热泵将大地中的低位热能提高向建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,用同一系統,可以充分发挥地下蓄能的作用。
(3)太阳能利用
生态节能建筑的太阳能应用主要是通过被动式太阳能设计方式进行,主要有:直接受益式,即利用阳光透过窗户照入室内并设置一定的贮热,调整室内的温度;对流环路式,是将建筑围合体设计成“双星系统”,通过向最侧开口部分玻璃后的空气层在太阳能作用下形成热循环,整体性地加热住宅外壁;蓄热墙式,主要由混凝土、空气层、密闭玻璃部分组成了太阳能“空气加热器”;附加日光间,是结合封闭阳台,设置物理、政策法夫等多个专业领域,需要多个行业部门协同行动下才能实现。况且我国占地面积大,自然资源与能源的储备和环境生态状况也不一样,各地区有明显的地域差异与特点,因此建筑生态节能的设计需要各部门的配合,不能采用一个模式、一个标准。如今国家的建筑节能设计标准已经开始实施,一些相应的地方法规也相继制定,开发商和建筑师也应及时强化生态节能意识,会同政府职能部门、材料研发商等,大胆创新,积极实践,将生态技术和建筑节能科学运用到建筑设计中,达到充分提高能源利用率。
总之,社会在不断进步,人们的生活质量越来越好,可是资源却日益短缺。站在可持续发展的角度看,绿色生态建筑越来越引起人们的重视,因此在21 世纪的建筑领域它一定会占据主导地位,其具有巨大的发展空间。目前,形式多样的绿色建材不断涌现,同时科技以及信息业的不断进步也会促进绿色建筑的不断发展,因此以后的建筑会更加符合人的需求。
参考文献:
[1] 蔡阳军,毛建西. 浅析建筑节能优化设计[J]. 江苏建筑. 2010(03)
[2] 张云华. 生态节能住宅的屋顶节能设计研究[J]. 住宅科技. 2008(11)
[3] 张云华. 规划设计是生态节能住宅实施的关键[J]. 住宅科技. 2007(12)
[4] 陶然. 建筑节能与建筑优化设计浅谈[J]. 中国科技信息. 2007(13)
[5] 张云华. 生态节能住宅的外墙节能设计研究[J]. 低温建筑技术. 2009(01)