绿色建筑方案范文

时间:2023-11-02 18:07:13

导语:如何才能写好一篇绿色建筑方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

绿色建筑方案

篇1

Abstract: In the face of the worldwide energy crisis and environmental crisis, both at home and abroad take efforts to develop green buildings. Paper takes the decision problem of green building design as the entry point, first, builds a set of comprehensive evaluation index system of green building plan, from the building life-cycle cost perspective to choose economic, environmental and social benefits of the best plan, then, introduces comprehensive assessment of green building design decision gray relation projection method. The use of deviation maximizing evaluation index weight is determined to overcome the influence of subjective factors, the preferred green building design more objective, thus improving the accuracy.

关键词: 绿色建筑;评价指标;灰色关联;综合评价

Key words: green building;evaluation index;gray correlation;comprehensive evaluation

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)11-0123-03

0 引言

建筑设计方案的优选是建设项目前期决策的关键,因为建筑设计方案直接了决定施工阶段的资源投入量。通常建筑设计方案的费用不到项目成本的5%,但它决定了70%以上项目成本的使用。

1 绿色建筑的设计

1.1 绿色建筑的概念 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[1]。

1.2 绿色建筑设计方案的特点 在传统建筑设计确保建筑的安全、舒适、便利、经济等因素的条件下,绿色建筑设计还需要将节约资源、保护环境的概念引入到建筑设计的各个环节。在设计时必须考虑当地生态、地理、人文环境等特性,收集与其有关的资料,把建筑与周围环境紧密联系起来,最大限度的利用自然资源,减少污染,降低建筑全寿命周期费用和保护环境。因此引入节约资源、保护环境的概念要求绿色建筑设计方案的选取采用新的评价方法。

绿色建筑设计方案评价涉及到技术、经济、社会、环境等不同方面的多个指标,各指标之间存在联系,但这种联系并不明确,可以说这是一种灰色关系。

2 绿色建筑设计方案评价模型

2.1 评价指标体系 按照绿色建筑全寿命周期理论和综合评价理论[2],建立绿色建筑设计方案的综合评价指标体系如表1所示。

2.2 指标评分 选取第二级评价指标作为对绿色建筑设计方案综合评价的基本指标。要获得第二级评价指标的得分,只有通过对第三级评价指标综合评价得到。对每个第三级评价指标确立评价标准,并针对每个指标专门进行评分。需要设计各方人员进行讨论,对指标进行具体量化,制定统一的评价标准[3]。以采暖空调系统耗能的定量评价为例,如表2所示。

对第三级评级指标的权重确定采用比较评分法,最重要的指标权重值是10,其它指标评分以此为参照,按5~10分制的标度进行评分。这个过程中,项目决策者可以根据设计功能的要求对指标权重进行调节[4]。如表3所示。

三级评价指标权重系数由单个指标权重值除以权重值总和得出。然后算出指标得分,相加得到二级评价指标得分,用于方案评价阶段。例如节能与能源利用指标得分的计算如表4所示。

2.3 方案评价 设P为n个绿色建筑设计方案的集合,Pn={P1,P2,…,Pn };E为n个评价指标集合,E={E1,E2,…,Em);其中,N={1,2,…,n},M={1,2,…,m),i∈N,j∈M。设yij为方案P对评价指标Ei的属性值,则矩阵:

Y=y■ … y■┆ ┆y■ … y■ (1)

表示方案集Pi对评价指标集Ej的决策矩阵。

由于各评价指标没有统一的评价标准,所以先对原始数据按照公式[5]:r■=■ (2)

进行标准化处理。则对矩阵Y标准化处理后的矩阵为:R=r■ … r■… … …r■ … r■ (3)

采用离差最大化法确定评价指标权重:若所有规划方案Pi在评价因子Ej下的属性值差异越小,则说明该属性值对评价对象与排序所起的作用越小;反之,如果评价因子Ej能使所有评价对象的属性值有较大差异,则说明其对评价对象与排序将起到重要作用,因此,从对评价对象进行排序的角度考虑,评价对象属性值差值越大则其相应的权重值就越大[6]。

设评价因子Ej的权重为ω=ω■,ω■,…,ω■,ω■≥0,j∈M,规划方案Pi与其他规划方案关于评价因子Ej之间的离差用D■(ω)表示,总离差用D■(ω)表示,则可定义:

D■(ω)=■r■ω■-r■ω■ (i∈N,j∈M)

D■(ω)=■D■(ω)=■■r■-r■ω■ (j∈M)

根据上述分析,评价因子权重ω的选择应使所有属性对所有方案的总离差最大,因此,构造如下最优化模型:

max D(ω)=■■■r■-r■ω■s.t.ω■?叟0,j∈M,■ω■■=1

用拉格朗日最小乘法解此最优化模型得最优解为:

ω■■=■ (j∈M)

由于(5)式计算出的加权向量一般满足于单位化约束条件而不满足归一化约束条件,因此计算出单位化权重向量ω■■之后,再对其进行归一化处理,可以得到:

ω■=■ (j∈M) (4)

将理想方案Pj作为参考向量,方案Pi作为被参考向量,则第i个评价方案对第j种指标因子与第j个最佳指标因子的灰色关联系数为:

λ■■=■ (5)

式中:常数ρ为分辨系数,ρ∈[0,1],通常取ρ=0.5。因此得到灰色关联系数矩阵:

λ■=λ■■=λ■ … λ■… … …λ■ … λ■ (6)

设ω■(k=1,2,…,m)为第k个指标的权重,■ω■=1,ω=ω■,ω■,…,ω■表示权重向量,则关联度r0i=■ω■λ■表示第i个评价对象与最优方案的关联度。

记一组新的评价因子权值矢量,称其为灰色关联投影权值矢量,且满足下式:μ■=■ (7)

记决策方案Pi在理想方案P*上的投影为Si,则有:

S■=■λ■μ■=■λ■■ (8)

3 实例验证

根据上述评价指标体系,选取技术应用情况E11,节地与室外环境E21,节能与能源利用E22,节水与水资源利用E23,节材与材料资源利用E24,室内环境质量E25,全寿命周期费用E31,安全生产水平E41这8个指标对下面4个绿色建筑设计方案进行评价。根据上述指标评分方法,得到评价指标得分值,汇总列表5。

根据表5和公式(1)建立初始矩阵:

Y=8.2 8.0 8.3 7.2 7.1 8.2 7.4 6.98.7 8.2 8.2 7.1 6.9 8.3 7.3 7.59.1 8.1 7.5 6.6 7.2 8.1 6.8 8.18.9 8.2 7.8 6.8 6.8 8.2 7.1 7.9

根据表5所给的数据,可知理想最优方案的因素指标为:P*=(9.1 8.2 8.3 7.2 7.2 8.3 7.4 8.1)

根据公式(2)(3)构建标准化矩阵:

R=0 0 1 1 0.75 0.50 1 00.56 1 0.87 0.83 0.25 1 0.83 0.501 0.50 0 0 1 0 0 10.78 1 0.37 0.33 0 0.50 0.50 0.83

用离差最大化确定指标权重,根据公式(4)计算得出各归一化后的指标权重为:ω=(0.124 0.134 0.125 0.122 0.106 0.134 0.128 0.128)T

根据公式(5)(6)计算出灰关联度,并构建灰色关联系数矩阵:λ=0.33 0.33 1 1 0.67 0.50 1 0.330.53 1 0.80 0.75 0.40 1 0.75 0.501 0.50 0.33 0.33 1 0.33 0.33 10.69 1 0.44 0.43 0.33 0.50 0.50 0.75

根据公式(7)计算各决策方案

μ=(0.043 0.051 0.044 0.042 0.031 0.051 0.046 0.046)T

根据公式(8)计算各决策方案在理想最优方案上的灰色关联投影值S,S=(0.225 0.261 0.207 0.212)

因此这4个方案灰色关联投影值由大到小为:S2>S1>S4>S3。即说明方案2最接近理想最优方案,为最优方案。

验证该模型时采用模糊综合评判方法,结果同样为P2>P1>P4>P3,即方案2为最佳决策方案,故本方法用于绿色建筑设计方案综合评价是可行的。

4 结语

本文将全寿命周期理论及灰色关联投影法应用到绿色建筑设计方案的综合评价中,首先建立了绿色建筑设计方案的综合评价评价指标体系,扩展了传统建筑设计方案评价体系的维度,可实现对绿色建筑设计方案的全生命周期的总体评价。然后对最基础的第三级评价指标进行评分和权重确定,这一步可以根据不用的决策要求进行指标权重的调节。最后使用灰色关联分析投影法建立了绿色建筑设计方案选择综合评价模型,它能够避免只将各个决策方案的单个因素指标值进行比较而引起的偏差,从而可以系统地分析各个指标相互间的内在联系,反映了整个指标因素集的情况。通过模糊综合评判法验证,证明模型可行,可应用此项评价方法实现对具体绿色建筑工程项目设计方案的评价。

参考文献:

[1]GB/T 50378-2006,绿色建筑评价标准[S].

[2]石华旺,安俊华,孟辉彬等.绿色建筑评价指标体系与评价方法研究[J].山西建筑,2007,33(22):49-50.

[3]杨波,李慧民,胡长明等.建筑工程投资决策模型研究[J].西安科技大学学报,2006,26(4):485-489.

[4]朱宏伟.建筑设计方案评价选优的多目标决策系统研究[D].青岛理工大学,2012.

篇2

该科技大厦设计资料、前期资料、施工过程资料、产品及设备的检验报告等各项资料保存较为完备,从设计上来看,满足北京市当年施行的各项标准。按照北京市地方标准DB11/T825-2011《绿色建筑评价标准》进行逐条分析。节能一直是建筑行业的重点,也是实现绿色建筑的关键,根据大厦用能情况的分析,大厦的用能系统具有较大的改造空间,因此对科技大厦的绿色建筑节能改造,以节能改造为主,同时兼收经济效益,本文将详细阐述。

2对现有系统的节能分析及改造意见

通过查阅图纸及相关资料,大厦的总体能耗不能满足《绿色建筑评价标准》北京市地方标准DB11/T825-2011中条款的要求,且制冷机组的性能系统与能效比也较标准中低。下文将对大厦的用能情况及空调机组进行详细分析,并提出适宜的改造方案。

2.1大楼的主要能耗组成

通过对图1和图2的比较,可以得出该大厦和北京典型公共建筑的能源组成的采暖空调能耗方面基本一致,照明和其他项,数据偏差较大。这是由于大厦只对研究总院的照明电耗有数据统计,而将外租户的照明电耗计入其他未做具体统计;此外,本大厦是以科研为主的办公楼,实验仪器和设备较多,这部分用电都计入其他。

2.2照明系统分析

照明系统的研究对象是该大厦的科研办公区域,以下涉及到的照明电耗不包括出租户区域。大厦照明主要分为室外照明和室内照明,由于室外照明已大部分安装LED灯,节能空间不大,不予考虑,重点关注室内灯光照明。室内主要区域(办公区)的灯光照明以荧光灯为主,走廊、卫生间采用节能灯,大堂采用金属卤化物灯。通过两周的实际调研,对调研结果进行统计计算,得出金隅科技大厦(除出租户)照明电耗的汇总表。目前大厦的长明灯现象较为严重(达81%),且这种现象主要集中于办公区,常明灯无形中浪费了大量的能源,治理这种现象一是通过行为节能,倡导人走灯关等节能行为,更有效的办法是对照明系统进行节能改造。基于大厦的基本情况,针对上述问题对照明系统提出两种改造方案。①将荧光灯换成LED灯;②改变控制方式,对办公区的照明系统进行线路改造,充分利用自然采光,如靠窗的区域为一个控制区,在晴天10:00~15:00时可以关闭这个区域的灯;对走廊和厕所区域,采用红外线感应器进行按需控制。

2.3空调系统能耗分析

为了研究该大楼的空调系统,于2012年7月5日~12日对大楼空调系统(空调冷冻水系统、冷却水系统以及相应设备和供冷管路)进行调查统计,分析并提出相应的节能措施。

2.3.1空调系统主要设备组成

通过图3、图4比较可得,夏季空调季办公楼空调系统的主要设备耗电的模拟值与实际值的分布比较基本一致。对大楼的空调系统进行计算机模拟是可行的,数据是具有参考价值的。冷机的电耗所占比重最大,其次是冷冻泵,最后是风机。这说明冷机高效运行对空调系统能耗影响很大。

2.3.2大厦空调系统分析

a.冷冻水、冷却水系统对空调冷冻水系统和冷却水系统的进回水温度进行实际数据统计。冷冻水系统存在“大流量小温差”的现象。冷却水系统运行在合理范围内。b.冷冻水循环泵该大厦的空调冷冻水系统中,有两台同型号的冷冻泵,其中每台冷冻泵的性能参数见表3所示。但是,目前空调系统在实际运行过程中,只开启一台冷冻泵。通过以上三种冷冻泵选型方法比较分析(见表3)可以得出,循环冷冻水泵的流量可以选择为280m3/h,根据冷源端损失10mH2O,末端空调设备损失10mH2O~15mH2O,故水泵扬程约为25mH2O,水泵扬程选为0.25MPa。水泵的流量和扬程为初选方案,后期应进一步对空调水系统检测来确定水泵的流量和扬程。c.冷机分析本大楼空调系统的冷源是两台螺杆式多机头压缩机冷水机组(1392kW/台),但是在日常运行过程中,通常情况下,开一台冷水机组即可满足负荷要求。通过对机组实际运行观察以及计算机模拟分析,有53%的时间机组处于部分负荷率为10%~60%工况下高效运行,而还有11%的时间机组处于超满负荷运转,这样对机组的寿命影响很大。图5是计算机模拟和数据统计分析。可选用一台小容量(600kW~700kW)螺杆式机组和一台大容量(1400kW~1500kW)离心式机组。由于机组的制冷范围较广,一般可以超过额定制冷量的10%,因此,两台机组组合的极限制冷量为2310kW,可以满足极端工况下空调负荷。由于现在尚未对机组进行进一步相关检测,改造方案的可行性有待论证。

2.3.3提高空调系统性能降低能耗的改造方案

因水力平衡可在系统已安装的设备中进行调节得以解决,所以不予赘述。重点是对冷冻水泵的选型进行节能分析。针对上文对空调系统的分析,提出两种循环水泵改造方案以降低系统能耗,提高机组能效,第一种方案是在一台循环冷冻水泵上安装变频器;第二种方案是将原先的泵换成一台小泵(30kW,,280m3/h,0.25MPa),另一台循环冷冻水泵(45kW,320m3/h,0.32MPa)在负荷需求量大时才开启使用。方案一是对泵加变频器来节省水泵能耗;方案二是增加一台小容量的冷冻泵,原先的泵在空调高峰负荷时以备用。方案一的初投资较方案二大,节省费用较方案二少,回收期较方案二长。但是,以上两种方案所得数据为理论模拟值,最终方案需要进一步对水系统进行检测分析和参考工程实际经验才能得出。

3结论

篇3

关键词:技术方案;绿色建筑;预评估模型;研究

在如今工业化和城市化飞速发展的时代,资源和能源的短缺成为其中不可忽视的问题。在建设领域中,绿色建筑的发展必不可少,其影响十分巨大,由此建筑的节能势在必行。绿色建筑是世界建筑向可持续发展转变的途径之一,通过对绿色建筑的相关技术的研究与运用,从而对建筑的各项信息,例如其几何空间的信息、空间功能信息、相关材料和设备等等进行数据的统一管理,从而为绿色建筑设计和评估提供一定的依据。利用三维数据可视化技术能够实现对绿色建筑预评估,为建筑设计师提供一定的参考作用。

一、绿色建筑评估

当今可持续发展已成为全世界人类共同追求的目标,建筑领域也掀起了绿色建筑研究的热潮,但是目前国内存在着对绿色建筑本质认识模糊的现象,因此建立一个客观公正的绿色建筑评估体系,有利于澄清概念,对绿色建筑的实施起指导作用。首先我们回顾国内外对可持续发展和绿色建筑方面的研究现状,对现阶段研究绿色建筑评估系统有重大意义,我们可以了解国外成熟的绿色建筑评估体系,例如英国的BREEAM,美国的LEED,GBC的GBTool,通过从版本发展、权重系统、评价指标体系、评价结果、市场运用等方面比较,我们可以看到它们的共同点同时也看到它们的局限性。在分析我国的绿色建筑评估发展状况时,我们可以主要参考《中国生态住宅评估手册》和绿色奥运评估体系,通过对绿色建筑在中国的实施情况分析,提出绿色建筑评估必须要符合中国国情的建议,强调政府在发展绿色建筑中的作用。通过对各种体系的比较分析,构建了绿色建筑的基本评价指标,分为目标层W,4个一级指标、17个二级指标,对每个二级指标在规划设计、施工、运营管理阶段的评价要点进行说明。

国外的绿色建筑起步于建筑节能,在发展建筑节能的同时结合可持续发展的理念,从而产生了绿色健康的建筑。如今在国外很多发达国家都建立相关的而绿色建筑的预评估模型,自90年代以来,各个国家都建立了不同的绿色建筑的预评估模型或是系统,为绿色建筑的实践与推广带来了重要的发展前景。目前较为成熟的几种预评估模型是BREEAM、LEEDTM和GBC,本文主要介绍其中一种BIM。所谓BIM是指建筑信息模型,其技术是建筑领域中的重要计算机应用技术,它能够有效的整合建筑的设计全过程,其中涉及的关于建筑生命的周期管理是绿色建筑的主要考虑与影响的对象。利用该项技术能够将建筑的各项物理数据信息进行分析,对于设计选择提供重要的参考依据与评估模型,从而提高绿色建筑在设计阶段中的管理。然而,我国的绿色建筑目前吃鱼起步的阶段,很多问题亟待解决,制约因素也很多。其中重要的一点是缺乏绿色建筑的意识与知识,缺少建筑与周边环境之间互相影响及相关能源之间的分析和评估。如今,也并没有一个完善的设计辅助系统对建筑进行一定的评估,对绿色建筑的设计和推广也存在相关的问题,例如缺少有效的工具与技术的手段利用。

二、建立绿色建筑预评估模型

目前,很多应用在建筑领域的评估系统都是以后评估为主,一般而言在建筑使用一年后才进行评估。但是由于绿色建筑各项关键的要素都出现在其设计、规划和施工的阶段,因此后评估的系统并不适合于绿色建筑,由此绿色建筑预评估模型的利用就具有重要的意义,它能使设计师在设计绿色建筑能有直观的评估。

1、预评估模型建立的难点

预评估模型的建立主要针对于绿色建筑的设计阶段,根据设计过程中的各项数据来对绿色建筑进行一定的评估。因为不同阶段涉及的专业、外部条件、设计的理念等等因素也不尽相同,每个环节对于其都有着一定的影响作用。而由于各类绿色建筑设计时涉及的相关规范都存在很大的差距,而又没有有效的手段和实施的方案对集成数据进行相关的规划调控,导致在绿色建筑的整个设计过程很难根据那些影响因素对其进行量化的分析与评估。

2、绿色建筑预评估模型

运用计算机技术建立的BIM数据集成体系建立的模型,在很大程度上能够实现绿色建筑的量化分析以及预评估。利用绿色建筑的设计理念,设计建立的三维信息BIM模型,其原理是以BIM建筑信息模型作为建筑相关数据的载体,从而对绿色建筑在规划设计、材料利用、能源消耗等等方面的相关数据进行存储、管理和分析。然后利用分析的结果,对建筑在设计规划和施工等方面可能存在的问题进行预测解决与优化,从而合理高效的利用能源和资源,也能最小限度的影响周边环境。而模型的建立,对于建筑空间的信息和功能、设备等进行综合统一的而管理与分析,从而对绿色建筑的各项指标分析提供依据,对绿色建筑进行相关专业的评估。

三、绿色建筑预评估模型的应用

绿色建筑的预评估模型在建筑领域的应用体现在很多方面,以下主要介绍了其中主要的三方面:

1、在规划设计方案中的应用

绿色建筑预评估模型根据收集到的建筑规划方面的信息,例如建筑布局、场地分布、单体数据、道路设计、环境设计等等来对规划方案进行相关的分析,利用其中涉及的各项指标,结合各项影响因素,如日照、资源利用、环境影响等对建筑进行预评估,从而根据绿色建筑的相关设计规范对已有方案进行优化,达到提高资源利用率的目的。

2、在技术设计与数据分析中的应用

根据我国目前的各种绿色建筑设计规范和标准,结合基于技术方案设计的绿色建筑预评估模型建立的建筑能耗分析的可视化三维模型,能在建筑能耗分析方面对相关数据的生成以及建筑能耗分析产生的结果,对数据的处理实现可视化的模拟,能够有效的控制与评估在建筑的设计过程中预定的节能标准。

3、在建筑室外绿化环境分析中的应用

根据建立的绿色建筑预评估模型对绿色建筑的周边环境进行一定的分析,植物绿化设计对于生态环境的影响因素有很多,例如温度调节、空气湿度、吸滞尘埃和衰减噪声等等,利用建立的三维建筑模型收集的相关数据对室外环境进行分析,评估各项影响因素对其的影响,从而达到设计方案的优化目的。

总而言之,基于技术方案设计的绿色建筑以评估模型能够实现“节能、节地、节材”这一目标,根据各项数据的收集和处理得出的评估结构,对于绿色建筑的设计方案有重要的指导和优化的作用。同时根据其评估结果还能使得各项资源在建筑设计中得到最大限度的利用,对于建筑与自然环境之间产生的影响具有一定的消除作用。通过对生态环境的分析与评估,也能为建筑设计提出合理的技术方案,从而降低能耗并合理利用资源。绿色建筑预评估模型为城市建设的可持续发展提供了动力,其发展前景是非常可观的。

参考文献

[1]马智亮;BIM技术及其在我国的应用问题和对策[J];中国建设信息;2010年

[2]支家强、赵靖、常晨晨;基于技术方案设计和运行管理分析的绿色建筑评价模型[J];城市环境与城市生态;2010年

篇4

可持续发展建筑的概念是根据不同地区的具体情况定义。一般情况下,绿色建筑是指提高建筑物所使用资源(能量、水、及材料)的效率,同时减低建筑对人体健康与环境的影响,从更好的选址、设计、建设、操作、维修及拆除,为整个完整的建筑生命周期。有对绿色建筑的概念应用范围的争论,即争论哪些是真正的绿色建筑与绿色技术。然而,这里我们研究目标是探讨绿色建筑在消防中存在的风险。当前绿色建筑认证情况。在韩国,由国土资源部授权,运输和海洋事务和环境部负责,组建“韩国绿色建筑评价委员会”,颁布了绿色建筑认证标准。从2002年到2009年,有专门人员负责注册和预注册工作。认证的数量一开始很低,但从2005开始大幅上升。认证的学校设施的数量核算约占总数的43%,认证初始阶段比例较低,但强制收购在招投标中的设计准则认证(BTL)已被列入法律。从2005年以后,写字楼占总数以12%的速率不断上升。新建商品房和学校中有的绿色建筑,从2005年开始迅速增加。2005年商品房和学校符合绿色建筑标准的总量不到200,可是到2008年已达300多所,到2012年已达600多所,到2014年底已达800多所。

二、高火险绿色建筑技术

绿色建筑的最终目标是实现可持续发展的建设,为居民提供一个舒适的生态环境。为实现绿色建筑,已在各个领域开展了各种技术的研发。绿色建筑的技术可分为以下部分:能量减载技术;高效低污染的技术设备;资源回收技术。实际案例的技术应用情况包括:场馆侵蚀和风暴的响应;景观的热岛防治和土地利用的改进;能源负荷减少、高效率的设备、热和余热回收、室内舒适的实现;空气的清洁空气的采用、室内空气品质的改善、减少废气污染和在施工中减少污染;建筑设计中的降低噪声技术和建设中降低噪音;水质改善、水供应还原技术和水的回收利用技术;环保材料;资源回收;废物处置。技术系统的数据是由韩国绿色建筑委员会提供,是韩国权威的绿色建筑认证机构。绿色建筑技术标准分类包括目的、人、技术、环境等范围的影响、建筑设计、维护和拆除等。绿色建筑技术系统有不同的划分标准。

评价绿色建筑在火灾中存在的风险,最可靠的分析是以绿色建筑的火灾实例做分析,但在实际上没有绿色建筑发生过火灾;所以不容易在参考实际案例的基础上来设置因素进行分析。因此,根据以往对现有建筑物进行火灾特点研究,对比绿色建筑和现有建筑物之间的差异,来发现问题。另外,建筑物的消防安全和火灾标准手册由NEMA(国家应急管理机构)提供,针对消防安全标准提出了关于绿色建筑的关键点。第一是消防员进入的途径。挽救生命的使命需要消防队员在火灾中迅速行动,所以,为了抢救在建筑物中的人们,任何阻止救援的障碍都会对消防队员构成困难。因此,在消防员进入之前应做保存建筑的考虑。

第二是烟道。烟雾是建筑物发生火灾时阻止人们撤离建筑物的主要因素之一,所以排烟很重要。由于在火灾烟雾中的死亡比例很高,韩国的45%,日本的40%,英国的50%,在美国80%,显然排烟道是影响建筑物火灾的重要因素,绿化时要保留。第三是逃生安全装置。防火设计根据现行法律规定不能因为结构的改变,就影响逃生安全,必须保证足够的安全。保护人民的生命安全为重,这可能影响相关结构和设备。第四是结构稳定性的维护。钢筋混凝土结构在火灾中保持更好电阻,比钢框架结构的建筑物,但它们也容易着火,严重会导致建筑物倒塌。第五是遏制火灾。早期火灾的遏制对于减少火灾损失非常重要,而后来遏制火灾必将导致更多的死亡和财产损失。因此,阻碍消防对于遏制火灾构成了很大的威胁。

三、高火险绿色建筑技术

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关键词:绿色建筑;建筑设计;建筑教育

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0134-02

一、引言

随着绿色建筑的蓬勃发展,绿色建筑教育也引起了国内高校师生的广泛关注,各种关于绿色建筑的教学实践和教学改革也如雨后春笋在各大院校兴起。

本次教学选择三年级上学期的博览建筑进行了绿色建筑设计的专题教学实践。根据博览建筑所涉及的乡土文化、科技艺术、民俗风情、著名人物及历史事件等主题,自拟设计题目。地理位置位于华北地区,要求结合当地风土人情和气候特点,进行绿色建筑设计。

二、教学方案

本次教学活动结合中国绿色建筑协会主办的第六届全国绿色建筑设计竞赛组织,历时八周,分六个阶段完成,在不同的课程设计阶段,要求达到各分项的教学目标,分步骤地完成各阶段的具体任务。

(一)第一阶段(前期准备1周)

教学重点:学习绿色建筑相关知识、实地调研分析。

教学目标:掌握博览建筑与绿色建筑的基本理论和技术规范。

教学内容:(1)专题一:绿色建筑概述,以及绿色建筑案例的讲解与分析。(2)布置任务书,讲解博览建筑设计要点及注意事项。(3)组织学生进行博物馆的实地参观调研,4~5人一组。收集绿色建筑和博览建筑相关的设计资料。

学生作业:(1)每组完成一份实地的参观调研报告PPT。(2)收集相关资料(博览建筑的优秀案例、大师作品、绿色建筑等作品),每个学生完成一份读书笔记,要求包含2~3个典型案例分析。

(二)第二阶段(总体设计1周)

教学重点:案例解读、场地分析。

教学目标:掌握场地日照、采光、风环境等的知识和分析模拟软件,完成总平面设计。

教学内容:(1)专题二:场地日照、采光、IAQ、风环境的分析模拟,对绿色性能比较推敲。(2)组织学生对调研和资料收集的成果,进行汇报讨论。(3)组织学生课堂讨论,汇报总平面构思和设计初步构思,确定场地布置与竖向设计,完成总体设计任务。

学生作业:(1)制作场地地形模型,分析场地的植被、水文、周边环境等,分析朝向、风向、高差、土方等对建筑的影响(场地分析图)。(2)完成总平面图的构思图(出入口位置、流线组织、场地布置等情况)。(3)完成方案的初步构思图(平面功能图)。

(三)第三阶段(概念设计1周)

教学重点:概念设计、多方案比较。

教学目标:掌握建筑围护结构的保温隔热设计,完成一草方案设计。

教学内容:(1)专题三:建筑围护结构热工设计(墙面与屋顶)讲解。(2)进行建筑概念设计的多方案比较,确定设计思路和框架;研究绿色建筑构成及空间设计要点。(3)设计讲评。

学生作业:(1)制作若干构思的工作模型,推敲建筑的体量关系、体块组合形式。(2)完成一草方案平面图的构思(各功能组合、流线组织、动静分区等)。(3)完成建筑形体分析图。

(四)第四阶段(方案深化2周)

教学重点:功能深化、表皮建构。

教学目标:掌握绿色建筑材料与水处理的基本知识,完成二草方案设计。

教学内容:(1)专题四:绿色建筑材料的选择与利用,以及水处理等相关知识的讲解。(2)修改和深化方案,完善二草的方案设计,并确定绿色设计的内容。(3)设计讲评。

学生作业:(1)继续制作工作模型,修改一草的方案设计,完成二草的方案设计内容(平面、立面、剖面)。(2)立面设计进行多方案比较,建筑表皮使用绿色技术和绿色建筑材料。

(五)第五阶段(方案完善2周)

教学重点:绿色设计、结构设计。

教学目标:掌握建筑室内环境控制系统与绿色能源的知识,完成三草方案设计。

教学内容:(1)专题五:建筑室内环境控制与能源应用(暖通空调系统)的讲解。(2)继续深化方案,确定三草方案(包括结构设计方案和绿色建筑设计内容)。(3)设计讲评。

学生作业:(1)完善二草,进行立面的多方案比较,查阅并搜集相关的方案资料,推敲模型。(2)制作反映建筑整体形态的模型,完成三草的方案设计内容,进行结构设计。(3)深化并完善绿色建筑设计(绿色技术的节点设计图等内容)。

(六)第六阶段(成果表达1周)

教学重点:模型制作、成图绘制。

教学目标:完成最终方案成果的绘制和模型制作。

教学内容:(1)绘制正式方案图。(2)成果模型制作。(3)评图。

学生作业:(1)绘制2~3张A1的彩色渲染图(包括有关绿色建筑设计的分析图、设计图等)。(2)制作正式模型,图纸上不少于2张模型照片。

三、存在的问题

(一)没有建立绿色建筑设计观

长久以来,国内大多数院校的建筑学教学仍然是沿用“形式与功能”为核心的传统教育理念[1]。教师和学生把精力集中于“形式与功能”的问题上,而忽略建筑本应关注的环境协调性、室内舒适度、建筑能耗、能源资源利用、经济性等问题。由于缺乏成系统的讲解和训练,学生没有建立起建筑的绿色设计理念。在进行绿色建筑设计专题时,仅仅把绿色技术当作是一种装饰性的、补救的技术手段,没有把建筑的绿色性能作为建筑设计的基本目标;到下一个设计专题时,又将建筑的绿色设计理念抛于脑后。

(二)相关课程缺少绿色建筑知识的教学

建筑学专业学了设计类课程之外,还有相关理论、法规以及技术方面的课程学习,例如建筑概论、建筑历史、建筑构造、建筑材料、建筑物理等相关课程。在传统建筑学专业的课程构架中,设计课之外的理论及技术课程多着重介绍建筑设计的相关理论和一些传统的建筑技术,内容不够系统且略显陈旧教条,几乎没有介绍绿色建筑的相关内容。

(三)各门相关课程教学脱节

虽然许多高校设置了可持续发展、绿色建筑等相关课程,但是与建筑设计课程可谓是“各自为政”。各科教师只关注完成自己的教学任务,而忽略相关知识间的衔接,教学内容与教学进度间缺少必要的联系。这样就造成了设计与理论、设计与技术的分离,最终设计成果又落在“形式与功能”上,而忽略了绿色建筑的设计意图和技术特征。“无效教学”与“空白教学”产生,使得绿色建筑的教学效果并不理想。

四、教学建议

(一)全方位培养学生的绿色建筑设计理念

1.培养学生的绿色建筑设计理念,就要调整建筑学本科生的培养计划,从二年级开始,陆续增设与绿色建筑相关的必修及选修课程,使学生系统地学习绿色建筑相关的理论、技术与实践。

2.培养学生的绿色建筑设计理念,就要调整建筑设计课的教学目标,改变长久以来建筑学的传统教学理念,要从以“功能、空间与形式”为主的职业技能训练转向培养适应新时展的绿色建筑设计人才。

3.培养学生的绿色建筑设计理念,就要彻底改变目前建筑设计课的评分体系,把绿色建筑的设计原则加入到衡量学生建筑设计课的评分标准中,才能培养和加强学生建筑设计的绿色意识。

(二)融合绿色建筑的理论技术课程教学

通过一、二年级相关理论课程的教学,使学生树立正确的环境观及绿色建筑设计观。在建筑概论中,加入关于绿色建筑、可持续发展的背景知识及基本理念的介绍;在二年级增设绿色建筑概论的课程;在中外建筑史中,引入传统民居的生态观、地域文化、被动及适宜技术的介绍;在公共建筑设计原理课程中,结合绿色建筑案例进行分析等。

通过三、四年级相关技术课程的教学,使学生掌握绿色建筑技术在设计中的应用。通过建筑物理、建筑结构、建筑构造、建筑设备、建筑材料等一系列技术课程相关章节的安排,重点强调学生对绿色建筑技术及理念的了解与掌握;增设绿色技术、建筑节能、可持续建筑等专门课程介绍绿色建筑与可持续发展的技术要点及应用;在计算机辅助设计课程中,加入环境模拟分析软件的教学,例如Ecotect、Revit、Doe等软件。

(三)融合绿色建筑的专题教学

在现有的以建筑类型分类的教学“纵向”教学体系保持不变的基础上,可以尝试将建筑设计专题与绿色技术专题相结合,组成“建筑+技术一体化设计”。通过此种方式,在特定的时间内结合设计实践,学习专门性的绿色建筑知识。

另外,在设计课前期阶段,也可以通过设计分组安排不同的专题调研作为小组工作的内容,如被动式太阳能技术专题、遮阳技术专题、通风专题、水处理专题等。

(四)融合绿色建筑的其他形式教学

1.鼓励学生参加绿色建筑的学科竞赛。鼓励学生参加“绿色建筑”的学科竞赛,例如全国绿色建筑设计大赛、加台达杯国际太阳能竞赛、零能耗建筑竞赛等,促进学生与国内外行业内专家的学习与交流,增长见识、开拓眼界,促进了高校绿色建筑教育的发展。

2.学校举办绿色建筑的相关活动。可以学习国内外某些高校的绿色建筑教育方式,在校园中举办建造节、模型展览、学术论坛等活动,如澳大利亚的生态小竹屋、美国的校园生态住所、天津大学的零能耗建筑等,增加学生动手、讨论、研究的环节,达到自我教学、教学相长的教学目的。

3.增加绿色建筑的实践研究。可以在本科三年级设置大学生创新训练环节,或者通过导师制来指导学生对绿色建筑进行实践和研究,使学生能更深入地学习掌握绿色建筑的知识。

五、结语

发展绿色建筑,培养绿色建筑的设计人才,需要建筑教育工作者以建筑学为核心,整合相关学科以及各专业绿色建筑的知识,加强学生对绿色建筑、绿色技术、结构设计、建筑环境与能源应用、计算机模拟分析等相关领域课程的学习,需要我们研究和建立符合新时代需求的人才培养模式。

篇6

绿色建筑设计的特征主要包括以下几个方面:一是节能,这也是绿色建筑设计最重要的特征之一,是促进人与自然和谐发展的重要措施。通过科学、合理、高效、节能的建筑设计,最大限度地利用生物能、地热能、风能、太阳能等天然资源与可再生能源,减少对传统火力发电电能的使用,避免对环境造成污染;二是环保,在绿色建筑设计过程中,在设计、施工、拆除等各阶段,都要重视建筑工程的节能与环保效果,确保每一种建筑材料都不会对环境造成污染,并合理利用土地资源;三是舒适,这是在建筑中贯彻“以人为本”理念的要求,建筑工程应当充分考虑人的要求,达到建筑工程的设计目标。在设计环节中,只有坚持以上要求,制定科学、合理、高效的设计方案,才能够充分发挥绿色建筑设计的作用。

2绿色建筑设计的设计要点

2.1因地制宜

绿色建筑设计要根据不同地区的特点来确定,不能照搬其他地区的设计方案。在设计的过程中应充分考虑到气候的因素,根据不同的气候条件设计不同的建筑工程施工方案,要充分利用自然条件进行通风、采光、制冷与集热,从而降低这些环节对环境的污染。例如,在西北地区,我们可以充分利用其日照充足、太阳能资源丰富的特点,科学、合理、高效地利用太阳能资源,发挥太阳能资源丰富的地域优势。而对于阴冷、潮湿、雨水较多的区域来说,这些设计内容都是不必要的。再比如,在北方寒冷地区,建筑设计要充分重视建筑材料的保温效果,合理安装保温材料,而在非常炎热的南方,应当充分考虑建筑物的遮阳、降暑效果,以免过多的太阳辐射对人体造成伤害。因此,要充分考虑到建筑工程的地域条件和气候特点,做到因地制宜。

2.2重视整体设计

为了达到高效、节能的整体效果,在设计建筑方案时应从整体的角度分析建筑项目的成本,使建筑的性能符合环境发展的要求。在设计阶段,要充分考虑温度、湿度、经济水平等因素,注重建筑设计的整体效益,不盲目跟从、不照搬其他地方的建筑设计方案,从整体而不是从局部的角度去考虑绿色建筑设计的问题。例如,在经费不足的前提下,要合理安排材料安装的位置,最大限度地发挥保温材料的作用;在热量较多的建筑物内,可以充分利用其热量较多的优势,减少对保温材料的使用,从而达到节约能源的目的。因此,绿色建筑设计应从整体着眼,对建筑工程进行综合分析,在整体设计的基础上提高绿色建筑的节能环保效果。

2.3创造健康舒适的室内环境

为了创造健康舒适的生活环境,在绿色建筑设计的过程中要使用不会危害环境的原材料,要避免有害电波、太阳辐射等对人体的影响,充分运用相关理论知识进行设计。此外,要确保建筑材料不会对人体健康造成不利影响,充分照顾到人的需求,为人们提供更健康、更舒适的室内环境。

2.4充分考虑环境因素

在因地制宜地进行建筑设计的前提下,应将环境概念引入到建筑设计、规划等各环节中去,这是一个设计面非常广的系统工程,需要运用多学科的知识。在建筑设计时,应尽量搜集各方面的环境特征,收集有关土地资源利用、水资源使用、气候等各方面的信息,使建筑与生态环境、人文环境相协调,为人类营造舒适、健康、环保的环境,最大限度地提高建筑材料、能源、资源的使用效率。

3绿色建筑设计的常见方法

3.1绿色建筑设计的前期策划

在前期策划阶段,要充分考虑绿色建筑设计的人性化特点,在充分考虑用户要求的基础上完成绿色建筑设计方案。设计师要高度重视绿色建筑的节能和环保等特点,优化设计方案,并在制定出方案之后充分听取用户的建议和要求,结合用户的需求对设计方案进行调整与修改,使建筑设计的过程更加人性化。此外,要确保建筑项目设计经过广泛的论证,优化绿色建筑的设计方案,及时发现建筑设计中存在的问题,并采取积极有效的措施予以解决。

3.2绿色建筑方案设计的要点

绿色建筑方案设计的要点包括以下几个方面:一是充分考虑到建筑物的舒适与健康,在设计阶段尽量使用无毒或低毒的建筑材料。例如在吊顶和墙面使用低毒性或者无毒性的涂料,采用硬木和陶瓷等装修材料装修地面等;二是充分考虑到建筑设计的节能效果,节能型建筑不仅仅可以节省投资,降低建设成本,而且会降低用户长期的成本支出,有很大的经济效益与社会效益;三是要在建筑拆除阶段,充分考虑到建筑废料对环境的影响,避免对环境造成污染;四是要充分利用适当的生态策略技术,提高住户的舒适度,为其提供健康、舒适的居住环境,并要为群众设计活动场所。此外,在绿色建筑的设计阶段可以有不同的设计方案,在方案的选取时,根据各方案的不同特点,取长补短,选择最优的设计方案。

3.3合理选择建筑材料与施工技术

建筑工程与环境保护密切相关,建设与环境相互促进、可调节的、智能化的建筑工程是目前绿色建筑的发展方向。为此,应不断优化建筑材料与施工工艺的选择,充分利用和收集自然能源,并避免能源和资源的流失;应建设能够调节气候的外层构造,以降低气候变动对环境造成的影响,使室内条件趋于稳定,充分利用高新技术,加大对绿色建筑设计的技术支持力度,建设技术含量高、节能效果好、高效、无污染的绿色建筑,使绿色建筑设计取得实效。

4结语

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关键词:绿色建筑设计;概念;特征;要点;方法

随着社会经济的快速发展,生态破坏、人口激增、资源过度消耗、环境污染等问题越来越严重。据有关资料显示,我国目前的新房建设中有80%以上为高耗能建筑,建筑能耗总量持续攀升。我国是一个人口众多的国家,人均资源非常有限,只有综合采用节地、节能、节材、节水等措施,推行高效节能的绿色建筑设计,才能够适应建筑设计的未来发展要求,实现可持续发展的目标。

1 绿色建筑设计的内涵与特征

1.1 绿色建筑设计的内涵。“绿色建筑设计”的内涵主要包括:在设计和规划建筑工程项目时,充分重视环境因素的影响作用,避免施工过程对周围环境造成危害,在建筑工程施工阶段尽可能地为人们提供绿色、健康、节能、降耗的建筑空间,在建筑拆除阶段又不对环境造成影响。因此,通过推行高效节能的绿色建筑,可以不断减少对能源和资源的使用和消耗,尽量降低各种废物的产生率,使建筑工程项目能够与自然和谐共处。总而言之,绿色建筑能够充分发挥其环保、节能、降耗的作用,为人类提供一个健康、可持续发展的空间,使可持续发展理念得到进一步深化和落实,将建筑对环境的影响降到最低,科学、规范、高效地使用能源与资源,不断促进人与自然的和谐发展,贯彻和落实以人为本的发展理念,。

1.2 绿色建筑设计的特征。绿色建筑设计的特征主要包括以下几个方面:一是节能,这也是绿色建筑设计最重要的特征之一,是促进人与自然和谐发展的重要措施。通过科学、合理、高效、节能的建筑设计,最大限度地利用生物能、地热能、风能、太阳能等天然资源与可再生能源,减少对传统火力发电电能的使用,避免对环境造成污染;二是环保,在绿色建筑设计过程中,在设计、施工、拆除等各阶段,都要重视建筑工程的节能与环保效果,确保每一种建筑材料都不会对环境造成污染,并合理利用土地资源;三是舒适,这是在建筑中贯彻“以人为本”理念的要求,建筑工程应当充分考虑人的要求,达到建筑工程的设计目标。在设计环节中,只有坚持以上要求,制定科学、合理、高效的设计方案,才能够充分发挥绿色建筑设计的作用。

2 绿色建筑设计的设计要点

2.1 因地制宜。绿色建筑设计要根据不同地区的特点来确定,不能照搬其他地区的设计方案。在设计的过程中应充分考虑到气候的因素,根据不同的气候条件设计不同的建筑工程施工方案,要充分利用自然条件进行通风、采光、制冷与集热,从而降低这些环节对环境的污染。例如,在西北地区,我们可以充分利用其日照充足、太阳能资源丰富的特点,科学、合理、高效地利用太阳能资源,发挥太阳能资源丰富的地域优势。而对于阴冷、潮湿、雨水较多的区域来说,这些设计内容都是不必要的。再比如,在北方寒冷地区,建筑设计要充分重视建筑材料的保温效果,合理安装保温材料,而在非常炎热的南方,应当充分考虑建筑物的遮阳、降暑效果,以免过多的太阳辐射对人体造成伤害。因此,要充分考虑到建筑工程的地域条件和气候特点,做到因地制宜。

2.2 重视整体设计。为了达到高效、节能的整体效果,在设计建筑方案时应从整体的角度分析建筑项目的成本,使建筑的性能符合环境发展的要求。在设计阶段,要充分考虑温度、湿度、经济水平等因素,注重建筑设计的整体效益,不盲目跟从、不照搬其他地方的建筑设计方案,从整体而不是从局部的角度去考虑绿色建筑设计的问题。例如,在经费不足的前提下,要合理安排材料安装的位置,最大限度地发挥保温材料的作用;在热量较多的建筑物内,可以充分利用其热量较多的优势,减少对保温材料的使用,从而达到节约能源的目的。因此,绿色建筑设计应从整体着眼,对建筑工程进行综合分析,在整体设计的基础上提高绿色建筑的节能环保效果。

2.3 创造健康舒适的室内环境。为了创造健康舒适的生活环境,在绿色建筑设计的过程中要使用不会危害环境的原材料,要避免有害电波、太阳辐射等对人体的影响,充分运用相关理论知识进行设计。此外,要确保建筑材料不会对人体健康造成不利影响,充分照顾到人的需求,为人们提供更健康、更舒适的室内环境。

2.4 充分考虑环境因素。在因地制宜地进行建筑设计的前提下,应将环境概念引入到建筑设计、规划等各环节中去,这是一个设计面非常广的系统工程,需要运用多学科的知识。在建筑设计时,应尽量搜集各方面的环境特征,收集有关土地资源利用、水资源使用、气候等各方面的信息,使建筑与生态环境、人文环境相协调,为人类营造舒适、健康、环保的环境,最大限度地提高建筑材料、能源、资源的使用效率。

3 绿色建筑设计的常见方法

3.1 绿色建筑设计的前期策划。在前期策划阶段,要充分考虑绿色建筑设计的人性化特点,在充分考虑用户要求的基础上完成绿色建筑设计方案。设计师要高度重视绿色建筑的节能和环保等特点,优化设计方案,并在制定出方案之后充分听取用户的建议和要求,结合用户的需求对设计方案进行调整与修改,使建筑设计的过程更加人性化。此外,要确保建筑项目设计经过广泛的论证,优化绿色建筑的设计方案,及时发现建筑设计中存在的问题,并采取积极有效的措施予以解决。

3.2 绿色建筑方案设计的要点。绿色建筑方案设计的要点包括以下几个方面:一是充分考虑到建筑物的舒适与健康,在设计阶段尽量使用无毒或低毒的建筑材料。例如在吊顶和墙面使用低毒性或者无毒性的涂料,采用硬木和陶瓷等装修材料装修地面等;二是充分考虑到建筑设计的节能效果,节能型建筑不仅仅可以节省投资,降低建设成本,而且会降低用户长期的成本支出,有很大的经济效益与社会效益;三是要在建筑拆除阶段,充分考虑到建筑废料对环境的影响,避免对环境造成污染;四是要充分利用适当的生态策略技术,提高住户的舒适度,为其提供健康、舒适的居住环境,并要为群众设计活动场所。此外,在绿色建筑的设计阶段可以有不同的设计方案,在方案的选取时,根据各方案的不同特点,取长补短,选择最优的设计方案。

3.3 合理选择建筑材料与施工技术。建筑工程与环境保护密切相关,建设与环境相互促进、可调节的、智能化的建筑工程是目前绿色建筑的发展方向。为此,应不断优化建筑材料与施工工艺的选择,充分利用和收集自然能源,并避免能源和资源的流失;应建设能够调节气候的外层构造,以降低气候变动对环境造成的影响,使室内条件趋于稳定,充分利用高新技术,加大对绿色建筑设计的技术支持力度,建设技术含量高、节能效果好、高效、无污染的绿色建筑,使绿色建筑设计取得实效。

4 结语

随着我国经济的快速发展,可持续发展理念已成为人们的共识,高效节能的绿色建筑设计是可持续发展观的体现,也是促进人、自然、建筑三者和谐共生的基础与前提。为此,要坚持可持续发展的理念,利用高效、节能、环保的绿色建筑设计降低建筑对环境影响,降低对资源的消耗,最终实现经济和生态的协调发展。

篇8

开展投入成本和收益能力分析对于开展建筑绿色建筑项目非常重要,也是整个项目的重要指标和指导核心。投入成本就是建立绿色建筑比传统建筑需要额外增加的成本部分,收益能力就是项目投入使用后收益减去投入成本与传统建筑收益减去投入成本的对比。根据2013年McGraw-Hill最新一份对全球62个国家的建筑师、工程师、业主、承包商、咨询机构、厂商和材料供应商的问卷调查结果显示,76%受访者认为绿色建筑在低能耗环保方面的贡献是绿色建筑优势的首要原因,而低能耗同时成为低廉运营成本(包括全生命周期较低运营投入)首要原因。调查数据表明绿色建筑环保贡献已与绿色建筑价值提升之间挂钩,且认为降低能耗是绿色建筑优势首要原因的人数不断增加。调查还显示同列排名绿色建筑优势第2位的分别是较高物业价值和质量保证。虽然起初建设绿色建筑投入成本比传统建筑成本要高,但业内广为接受的观点是从长期运营的角度上看运营和维护节省费用能抵消该部分额外成本投入。调查显示绿色建筑能减低运营成本每年8%~9%,增加楼宇价值7%,增加入住率3.5%,额外绿色投资平均投资回本期8年。然而在我国建筑产业对许多习惯短线效益的业主来说,他们不仅关注运营和租赁其建筑物的长期收益,而且更加关心在建设绿色建筑的设计和施工阶段就能节约投资和产生效益,价值管理能有效提供短期和长期收益的科学分析和引导。

2执行过程

价值管理是一套信息收集、分析、选择、确认的科学方法,可应用于绿色建筑工程的设计、施工、竣工后运行、维护全过程管理。价值管理方法的执行过程具体可分6个阶段,可套用于建设全过程管理工作,包括项目设计、施工和运行维护分阶段或连贯使用。

2.1[第1阶段]计划阶段

此阶段主要任务是联合有关各方组建价值管理小组并定义其主体责权。一个合资格的价值管理小组负责人通常将会是价值经理,通常由业主方指定并赋予其权力以完成价值管理有关的工作。价值管理小组负责人能力水平是执行价值管理成功与否的关键因素。在此阶段主要工作包括以下:①选择项目有关各方典型人物组建价值管理小组,目标人选主要来自业主、开发商、代建单位、项目经理、承包商、绿色可持续咨询和设计单位及其他价值管理有关引导者;②由价值管理小组召开价值管理专题会,确定管理小组成员、结构和定义价值管理小组的主体责权;③收集信息:价值管理负责人应引导价值管理小组设定对其期望的初步目标,以及需要哪些信息以确保在价值分析研究过程中有足够信息去支持每个设计或施工管理决定,以及始终保持非常清醒的视角;④价值管理小组邀请包括造价咨询单位、监理和厂家供货商等其他参建单位参与价值管理专题会,确保各方认同在计划阶段中设定的初步目标和收集的信息正确。

2.2[第2阶段]确认阶段

此阶段主要工作是价值管理小组定义此项目价值管理的具体范围和目标,并邀请各参建单位召开价值管理专题会对其进行研讨和确认。管理小组将对设计和施工过程中使用绿色建筑技术的理由进行归纳,并提交给业主和相关投资者以获取其支持在项目中执行绿色建筑元素。应用绿色建筑技术的相关执行过程必须成为目标之一,有关此部分细节内容应在开展制定设计和施工方案之前递交给有可能影响该项目的相关单位进行审阅并需获得其同意,此相关单位包括业主、投资者、开发商、建筑设计院,工程咨询单位、规划局、材料供应商和生产商等,各方以项目建设全过程及竣工后建筑全生命周期价值为基准进行考虑并通过此部分内容审议。

2.3[第3阶段]分析阶段

此阶段主要工作是把绿色建筑主要原则综合到建筑物功能上,并转换为对理解该项目采用有关绿色建筑技术的一系列信息与说明。在设计阶段(或施工阶段设计变更),价值管理小组可采用功能分析技术,辨别和区分各种问题,迅速过滤各式各样建筑物需求,经过功能分析后建筑物主要功能更加突出体现。功能分析提高了价值管理小组对项目的理解,并为通过价值提升作为解决问题的创新方案提供了分析基础。功能分析有各种不同的技术,一些是非常结构性的,例如在美国广泛使用的功能分析系统技术(FunctionAnalysisSystemTechnique,FAST),一些是相对非正式的,如提供项目功能模型的价值树技术。功能分析在施工阶段(或设计阶段概念设计),价值管理小组可采用互动价值管理体系和集体决策系统兼顾统筹分析整片、周边、滚动项目以及本项目内各分支项目等各种影响建筑物价值的施工状况,为选择施工问题的创新方案提供了分析基础。具体来说,价值管理过程的在设计和施工应用将使建设绿色建筑工作获得提升,这包括以下3个步骤:⑴确认问题。确定和定义问题是价值管理的必要条件,为了实现项目目标,作为基本要求,项目价值管理小组需要确定和定义需要引入价值管理体系解决的问题。在设计阶段,这些问题主要是项目的主要功能,是否能实现业主对建筑物所期待项目目标。在施工阶段,这些问题主要是项目的施工优化方案,是否能兼顾统筹分析整片、周边、滚动项目以及本项目内各分支项目情况并系统制定最优化施工方案提升项目价值。⑵分类工作。此步是推进分析过程从确认问题引导到进行主要和次要两组别的归类。在设计阶段,问题可分为主要功能和次要功能,通过功能分析系统技术定义的主要功能是指什么原因设计该项目建筑物以及必须实现项目建设意图的基本功能,次要功能定义为支持本项目主要功能的其他功能。在施工阶段,问题可分为主要因素和次要因素,通过互动价值管理体系定义的主要因素是指影响该项目建筑物价值以及必须实现项目建设意图的基本因数,次要因数为实现本项目主要因素的其他因素。不管是设计功能还是施工因素,他们都应分类标示为“有需要的”、“有审美需要的”“、周边社会需要的”和“需求不太强烈的”等等用于提供给价值管理团队参与分析和评估过程时使用。⑶关系示意图。此步是通过使用功能分析系统和互动价值管理体系技术模型描述各功能之间和各施工因素之间的关系。采用功能分析系统技术和互动价值管理体系均能提供描述建筑物各设计功能和施工因素的水平示意图。

2.4[第4阶段]方案阶段

此阶段的主要任务是模拟头脑风暴并产生能实现项目价值管理研究中确定每个设计功能和施工因素的若干方案。研究表明设计团队在产生方案时应由始至终贯彻可持续建设原则,这是创造性的努力,每个方案的优缺点将在余下阶段进行评价和发展。

2.5[第5阶段]评价阶段

此阶段有2个主要分步,首先是整合产生于之前阶段的方案和概念,归纳出有可行性和可持续性的若干建议方案;然后决定和选择以价值管理体系评判最好的2个可选建设方案进行对比,比选出最优方案予以下一阶段施行。所有产生的方案将对应项目确定的设计功能或施工因素进行评价,起初应该把比选方案的资料尽量采用数据和实际说明进行描述,以便设计团队和项目各参建单位能够对其可行性和可执行性进行评估,方案说明应包含该方案的优势理由、有利分析,以及执行该方案的必要条件,包括:估算投资、全生命周期费用、执行费用以及其它建设绿色建筑元素的其它建设问题。评价过程通常包括以下步骤:①消除不可行方案;②综合类似方案到一个组别,例如电气,机电,结构,材料,绿化等;③在各组别通过指数化、数值评价、团队投票等技术以优先评价标准为依据将各方案进行排名。

2.6[第6阶段]执行阶段

此阶段的主要任务是对确定的最优方案予以实施,并对实施过程进行管控和信息回馈,确保方案有效顺利执行。如在执行方案过程中出现新情况和新问题属于轻微并不影响此方案的最终执行,价值管理小组将对此最优方案进行调整完善并继续执行直至完成;如在执行方案过程中出现新情况和新问题属于比较重大并影响此方案的最终执行,价值管理小组将对该新问题进行重新处理,从执行过程的第2阶段(确认阶段)开始重做分析、方案、评价、执行工作并确保方案实施顺利直至完成。

3价值管理在绿色建筑项目的应用及效果

3.1设计阶段的价值管理实例:中新广州知识城国家知识产权局专利审查广东协作中心项目

该项目是审协广东中心在中新广州知识城南起步区建设的永久业务用房,需满足其专利审查工作、员工入职及岗位培训、业务研讨与交流、专家来访等业务功能,同时应配有体育活动区、食堂区、地下停车及公共配套等,建成后将满足2000名左右的专利审查员和120名管理人员开展工作需要。该项目要求建筑密度不大于30%,容积率不大于2.0,绿地率不小于30%,建筑高度不超过45m,总计容建筑面积13万m2,其中一期8万m2,预计投资人民币6亿元。本项目绿色建筑设计目标为达到国家绿色建筑设计标识二星级水平。价值管理专题会可包括对该新建项目的节地、节能、节水、节材、室内外环境质量控制及运营管理等方面按照绿色建筑设计总体提升,主要对项目的2栋业务办公楼、1栋综合服务楼、1栋行政服务楼、1栋会议中心的外墙天面、外墙材料、暖通、给排水、电气、采光、能耗等重点部分采用价值分析方法进行设计管理。价值管理专题会由专题会负责人在翻转图、调查和现场收集有关信息,采用开放性思考方法对设计方案进行考虑。专题会的主要工作是审查原设计方案、收集价值管理有关信息、监督项目技术经济可行性分析合符体现价值投资和全生命周期价值思路,确认符合价值的绿色建筑元素和技术,提供基于价值的创新方案。同时,专题会其他工作包括确认关键利益相关者、关键项目功能元素、不同方案的优缺点和风险、项目执行时间长度、投入成本和价值提升机会等。经过采用价值树和功能研析方法,该项目设计能有效地降低原同等规模建设成本投入20%,增加绿色建筑功能、元素和技术30%,增加建筑物投资收益能力35%,全生命周期价值得到了较好体现,并为该绿色建筑项目的施工及竣工后运行管理阶段进行价值管理提供了良好的技术平台。

3.2施工阶段的价值管理实例:广州国际生物岛标准产业单元(二期)项目

为理顺和明确标产二期施工项目参建各方管理权限,加快该项目的施工进度,项目价值管理专题研究会对该施工管理中出现的新变化和新问题信息进行收集,采用价值管理集体决策系统和互动价值管理体系整理意见并做分析,经项目参建各单位研究确定:①贯彻业主对标产二期建设工程的价值管理;②明确各参建单位责权,针对委托管理单位2012年8月从原来的生物岛建设办调整为广州开发区建管中心,对两个委托管理单位的审批责权进行具体划分;③明确审核办理流程、反馈机制和节点日期,加快变更预算书审核速度;④再次与区建管中心会同施工单位一同对标产二、三期进度节点和施工组织编排进行再次确认,科学统筹周边在建项目,避免出现建设和审批时间的虚耗以及各种施工浪费;⑤加快延缓区域的施工进度确保建筑物整体经济效益和价值最大化,对会影响建筑物价值的有关设计与施工,业主将直接参与并推动。经过此次会议研究和分析,笔者协同各单位代表制定了解决问题的方案,随后协调和追踪项目推进执行情况,如审查的上报设计变更手续在两周内已基本在各参建单位中审批完成,该项目进度呈现加快态势,至2013年7月总包施工节点计划如期实现,8月全面完工,还获评广州市安全文明施工样板工地,建设目标基本达到,建筑物投资价值和全生命周期价值均得到较好体现。

4结论

篇9

照明作为建筑的第二大能耗项目,约占建筑能耗的35%,绿色照明是绿色建筑的题中之义。不论是中国三星绿色建筑评级标准认证、还是国际上最完善、最具影响的美国绿色建筑协会建立并推行的LEED认证,都将照明节能指标体系作为绿色建筑认证的一个重要部分。飞利浦提出了绿色转换,加速革新的绿色办公照明理念,开发出高节能的办公照明,光源,灯具和控制系统,为绿色办公建筑提供完善的绿色照明解决方案。飞利浦照明为世界第一高楼哈利法塔,上海世博会会议中心,汇丰银行大厦等著名建筑提供绿色办公照明方案,其众多项目获得LEED认证。

“在过去的15年里,照明技术经历多次革命。对于一栋大楼而言,15年还是一栋新楼,或次新楼,但是对照明系统而言,15年前的照明系统则需要通过升级,才能达到绿色照明的要求。飞利浦通过采用包括LED灯具和控制系统在内的先进照明科技,和整套解决方案,让现有的办公建筑轻松升级为一个的绿色照明办公建筑。”飞利浦照明大中华区总经理梁汉峰说。

我们在上海的申隧大厦就看到了这样一个样本。申隧大厦是一栋多年前建成的建筑,其照明系统相对陈旧,能耗高。在整栋楼宇改造的过程中,飞利浦照明提供了低能耗,长寿命的T5 光源,并使用高效T5系统灯具和独立照明控制系统,包括日光智能感应系统,和人体移动感应系统,在能效,寿命,能源控制技术方面大大改善,节能达到50%,轻松提升了整个建筑的生态水平。

篇10

关键词:绿色建筑、全寿命周期、成本效益

中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:

一、引言绿色建筑即指在全寿命周期中,从原料生产、运输到建筑设计、施工、使用、维修及拆除整个过程消耗最少的资源,制造最少废弃物。其内容包括合理开发利用能源、资源,与自然融合、建立舒适的生活环境。其目的在于在全寿命周期实现“绿色”,即对环境友好,实现人、自然、环境、经济的可持续发展。绿色建筑遵循可持续发展原则,强调建筑与人文、环境及科技的和谐统一,是二十一世纪世界建筑可持续发展的必然趋势。因此,在绿色建筑全寿命周期过程中,一定要做好成本控制管理,只有这样才能更好地推动绿色建筑的发展。

二、绿色建筑概念 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能源和减少污染,为人类提供健康、适用和高效的居住、工作和活动的空间,最终实现与自然和谐的建筑物。绿色建筑遵循可持续发展原则,强调建筑与人文、环境及科技的和谐统一,是21 世纪世界建筑可持续发展的必然趋势。收益和成本是绿色建筑得以推广必须考虑的因素。利用生命周期成本(LCC)的概念和方法要求在评价建筑物的经济性能时,要考虑建筑物"从摇篮到坟墓"的全过程,即从项目的构思、策划、设计、建造、使用、维护、修建直至拆除的整个生命周期所发生的全部费用。

三、绿色建筑全寿命周期成本

1、绿色建筑全寿命周期成本的概念

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,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。

绿色建筑的全寿命期成本,是指从项目前期决策、设计、招投标、施工、竣工验收、使用直至拆除等一系列过程发生的费用,也即项目在确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的研究开发费、制造安装费、运行维修费、报废回收费等费用的总和。

2、绿色建筑全寿命周期成本体系

绿色建筑全寿命周期成本体系的构建要遵循可度量、全面、考虑绿色建筑成本特殊性的原则。绿色建筑全寿命周期成本的特殊性体现在多阶段性与主体多样性上,绿色建筑全寿命周期成本贯穿于从决策设计到报废处置的各个阶段;绿色建筑全寿命周期成本的主体多样性体现在绿色建筑全寿命周期成本是由多个主体来承担的,比如社会主体、建造主体、消费主体。本文按绿色建设全寿命各阶段来构建其全寿命成本体系。

绿色建筑的全寿命成本依据研究阶段的不同,包括决策设计成本、施工建设成本、未来运营成本3个部分,其中未来运营成本又包括运行维修成本、报废处置成本。绿色建筑全寿命周期成本包括:决策设计成本、未来运营成本和施工建设成本。其中施工建设成本又包括运行维修成本和报废处置成本这两个方面。

绿色建筑以社会、经济、环境为发展基础,因而对绿色建筑全寿命周期成本的分析就应该从整个社会的角度出发,将绿色建筑放到整个社会系统中去分析,而不是仅仅考虑建筑本身的成本。在以上绿色建筑全寿命周期成本体系中,各个阶段除了考虑建筑本身的成本外,还要考虑给社会、环境带来的成本,环境成本是指工程产品对环境潜在的或显在的影响,可以是正面的也可以是负面的。社会成本是指工程项目在生命周期内对社会的不利影响。从图2 中可以发现,在绿色建筑建成交付以前,绿色建筑的成本主要由政府和企业来承担,而建成交付以后,成本承担的主体主要是消费者和政府了,在绿色建筑整个寿命周期中,政府作为其成本承担主体是一直存在的,这也表明建筑是存在外部成本的。根据美国机构调查显示,在对其负责的全国172 家医疗中心共2000 栋建筑的运营及维护,采用 40 年分析周期和5%的折现率进行生命周期成本分析,发现运营及维护费用是建造成本的 7.7 倍。据测算,现在建筑的运行和维护成本占到建筑全生命周期内总成本的35% 以上。因而,建筑全寿命周期成本的分析应该重点放在未来运

营阶段。

四、绿色建筑全寿命周期成本的控制管理

对绿色建筑全寿命周期成本进行控制与管理,就要分析绿色建筑整个生命周期中影响成本的因素,进而有针对性的进行管理。根据上文对绿色建筑全寿命周期阶段的划分,绿色建筑全寿命周期成本各阶段的影响因素如表下所示:

1、决策设计阶段包含的影响因素有:

(1)项目建设标准:

项目建设标准包含的影响因素有:

①建设规模、②占地面积、③工艺装备、④建筑标准、⑤配套工程、⑥劳动定员。

(2)总平面设计:

总平面设计包含的影响因素有:

①占地面积、②功能分区、③运输方式。

(3)工艺设计

工艺设计包含的影响因素有:

①生产方法、②工艺流程、③设备选型。

(4)建筑设计

建筑设计包含的影响因素有:

①平面形状、②流通空间、③层高、④建筑物层数、⑤柱网布置、⑥建筑物结构。

(5)绿色建筑设计技术

(6)设计与管理模式

2、施工阶段包含的影响因素有:

(1)绿色施工方案、(2)绿色施工技术、(3)人工、(4)材料、(5)机械(6)现场施工管理、(7)设备、(8)工程变更、(9)工程索赔。

3、运行阶段包含的影响因素有:

(1)人力、(2)能源消耗、(3)维修、(4)报废回收。

决策设计成本是指在该阶段进行的项目准备、项目建议书、项目决策、初步可行性研究、可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计等所花费的全部费用,同时还要考虑环境成本和社会成本。绿色建筑决策设计阶段是对项目投资方案和设计方案进行评价并优化的过程,从技术上和经济上对方案的可行性进行充分的论证,保证绿色建筑投资决策的正确性。该阶段对绿色建筑全寿命周期成本的影响高达70%以上,对生命周期成本有决定性的影响,应该引起高度重视。

施工建设成本是指在绿色建筑施工实施阶段所产生的一切费用,包括绿色建筑建造本身耗费的人工、材料、机械以及相应的管理费用,以及治理环境所花费的费用和社会成本。在该阶段,应该做好现场施工管理,按图施工,尽量避免工程变更及索赔。

未来运营成本包括运行维修成本和报废处置成本两部分,运行维修成本是指在绿色建筑投入使用后,在使用过程中所耗费的能源成本、养护成本、管理费用、社会成本、环境成本等;报废处置成本是指绿色建筑使用期满,达到报废年限后进行的拆除、场地平整等费用,同时还要考虑社会成本和环境成本。

根据以上绿色建筑全寿命周期成本的组成,其成本体系如所示:

A、决策设计阶段:(土地征用成本、规划设计成本、环境成本、社会成本、管理成本)。

B、施工阶段:( 施工建设成本、环境成本、社会成本、其他成本)。

C、运行维修阶段:(运行能耗成本、维护养护成本、管理成本、改造成本、环境成本、社会成本、不可预见成本)。

D、报废处置阶段:(拆除成本、场地清理成本、环境成本、残值收益)。

在决策设计阶段,影响绿色建筑成本的因素有项目建设标准、绿色建筑设计技术、设计管理模式等因素。该阶段对建筑项目成本的控制管理有重要影响,一般情况下,该阶段对整个建设项目成本的影响程度达70% 以上,甚至95%,因而应该引起高度重视。决策设计决定了建筑施工以及日后的使用,因此应该满足建筑成本承担主体的需求,建筑设计人员在设计过程中应充分考虑各成本承担主体的需求与建议,尽量降低成本。其次,在设计过程中,尽量采用先进的设计与管理技术,例如采用限额设计的思想、运用标准化设计、采用价值工程优化设计方案等。

在施工阶段,影响绿色建筑成本的因素有绿色施工方案、绿色施工技术、现场的施工管理、人材机的使用、工程变更及索赔等。在该阶段,绿色建筑成本的承担主体主要是施工企业和政府,施工企业是绿色建筑的建造实施者,应该严格按照设计方案进行施工,并做好现场施工的管理,保证无偷工减料、无拖延工期等现象,按照设计方案选用新材料、采用新技术,降低日后使用过程中的环境成本。与此同时,在整个施工期间,施工企业应该做好现场的管理工作,及时做好签证记录,尽量避免工程变更与索赔;除了施工企业以外,作为该阶段成本承担的主体,政府也应该采取相应的措施,降低该阶段的成本费用,比如实时的监督、定期的检查等,在保证建筑质量的前提下控制建筑成本。

在未来运行阶段,影响绿色建筑成本的因素主要有能源消耗、消费者的环保意识、建筑维修及报废回收等。该阶段成本承担的主体主要是消费者和政府,在使用阶段,消费者应该加强环保意识,节约能源,政府也应该通过制定相应的政策鼓励消费者节能减耗,减少建筑运行成本。决策设计阶段和施工阶段对该阶段有着很大的影响,尤其是决策设计阶段,消费者和政府应积极参与到其中,将未来运营与维护的成本考虑到方案设计中,在项目进行到该阶段时再制定相应的运行及维护方案。

五、绿色建筑的全寿命周期效益分析 根据不同含义的分类,可进行不同的分类。结合绿色建筑的含义,可以把绿色建筑的效益概括为环境效益、经济效益、个人舒适度三大方面。 1、环境效益。和传统建筑相比,绿色建筑主要采用较环保的建筑材料,能够对环境影响减少到尽可能的小。一般来说,环境效益主要包括室内环境和室外环境; 2、经济效益。和传统建筑相比,绿色建筑的经济效益主要体现在节地、节水、节材和节约能源及减少运营管理成本等方面上; 3、个人舒适度。绿色建筑还强调为人们提供健康、舒适、安全的居住活动空间和减少患病的机会成本。 综合以上概述,可将绿色建筑的效益细分为资源节约效益、生态保护的环境效益、减少污染的环境效益、市政公用设施减负效益、居住健康和舒适性效益。

六、结束语

目前,我国建筑业正处在高速发展的时期,建筑用能已经达到全国能源总量的45%,预计到2020年总建筑面积将达到700亿m2,庞大的建筑耗能,将会成为我国国民经济的巨大负担。在当前可持续发展战略思想指导下,发展绿色建筑是未来建筑的趋势,对绿色建筑全寿命周期成本的分析与管理有助于在全社会内推广和运用,这对于实现可持续发展具有积极的作用。

参考文献:

[1]卜一德,赵亚军.绿色建筑技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.