绿色建筑被动式设计范文
时间:2023-11-07 17:52:31
导语:如何才能写好一篇绿色建筑被动式设计,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。
篇1
关键词:住宅建筑;绿色节能设计;被动式
1.1建筑节能
建筑节能可以从狭义和广义两方面来定义:广义的建筑节能为在建筑的建造、使用到拆除的过程中通过一定的技术手段达到降低能源的消耗;而狭义的能源消耗是指在建筑使用过程中通过建筑本身来降低电能,煤炭等能源的消耗。由于建筑的能源消耗主要发生在建筑建造完成后的使用过程,因此,本研究主要是从狭义的角度进行建筑节能的研究。建筑节能按其方式可分为主动式节能和被动式节能。主动式节能主要是指在建筑使用的过程中通过对设备的节能来实现建筑节能,被动式节能主要是通过对建筑本身进行结构设计,从而最大限度地利用诸如阳光、气温等自然条件来降低能源的消耗,强调优化建筑设计、降低建筑使用时所需的负荷。
1.2住宅被动式节能
住宅的被动式节能始于1920年美国通过设计住宅利用太阳能,被动式设计的核心是根据建筑当地的环境气候,利用环境控制技术结合住宅功能和满足的需求,对住宅进行设计使其本身具有适应环境和调节气候的能力。这种设计不需要借助外部设备,依靠当地的阳光、温度、地形和风力等自然因素就能完成自动调节建筑内部环境。被动式节能设计简单,不需要像主动式节能那样对设备进行依赖,技术要求相对较低。这种节能方式是从根本上降低维持建筑内部环境所需的负荷,不需要额外的能源消耗,因此,节能效果比主动式节能明显。由于被动式节能只需要自然因素,所以成本低廉。
2住宅建筑的被动式节能设计
2.1住宅建筑场地的选址与节能
住宅与人们的生活息息相关,住宅场所的选取至关重要,对于住宅场所的选址应先对当地的地形进行考察,结合住宅所需满足的要求,充分利用有利的地形因素和当地的气候特征进行选择。建筑选址的基本原则为不破坏当地的保护区(自然景观、文物、湿地、农田),远离自然灾害经常发生的地带,避免周围有大的噪声和其他危险源。与主要自然因素的关系如下所示:选址与光照:光照是影响当地气候的重要因素,光照中的红外线具有大量辐射热,是住宅建筑的外部热源,光照时间的长短直接影响温度,同时,光照中的紫外线具有杀菌的作用,如何获得充足的光照与选址有关。选址与风:风是另外一个重要的自然环境,夏季充足的风可以起到降温的作用,但也不能选择太大、灰尘太多的风环境场所,在山区容易形成“风口”这种灾害,选址时应避免,同时也不宜选择低洼场地,这样会造成通风不足。对于风这个因素应该考虑冬季风较小,夏季风较大的地方。
2.2建筑群体的布局与节能
在建筑群体布局上,根据当地的环境因素进行合理的规划,通过改善建筑群体的布局可以改善建筑与建筑之间的微气候,从而达到节能的效果。将建筑群体按统一的朝向进行布置的方式成为行列式,这样的布局有序,显得比较整齐,可以获得充足的光照,利于建筑与建筑之间的通风,这种布局方式应用比价广泛。将住宅沿着街道进行布局称为周边式布局,这种布局容易造成住宅得不到足够的光照,建筑之间通风也不畅快,适合寒冷的地区。将住宅前后进行交错式排列称为自由式布局,这种方式在节约土地的同时,还可以得到足够的光照,增加了住宅室外活动的空间。
2.3建筑单体的设计与节能
设计光照分区:对于用户来说,不同的房间对光照的需求不同,一般的按用户活动时间长短将房间划分,其中主卧活动时间最长,次卧次之,然后是书房等房间。在对住宅建筑设计时,首先要根据光照因素设计用户主要活动的房间,将光照弱的区域设置为次要房间。设计采光分区:在设计住宅时,将对采光需求大致一样的房间布局到一块儿,比如主卧和起居室对采光要求较高可设置为南向,而对光照需求较低的厨房和卫生间可设置为北向。通风设计:在小户型的住宅中,常会出现卧室和客厅缺风、厨房的油烟无法全部排除等问题,这与设计之初对通风的设计有关,为了达到较好的通风,需要对住宅进风和出风口进行合理设计。根据对进风口和出风口的大小和位置的设计区别,获得的通风效果也不一样,为了获得充足的通风,在布局时要尽量减少气流迂回,尽量保持进风口与出风口对位。设计动静分区:在满足用户建筑使用功能的前提下,将对噪音要求类似的房间布局在一起,比如厨房、卫生间对噪音要求较小可设计在一起,而卧室和书房对噪声要求较高,可设计布局在一起。墙层保温设计:建筑墙层保温主要包括外立面和外墙内保温和外墙外保温,外立面主要是通过颜色来实现保温,当采用浅色墙面的时候,建筑对光照反射的作用会加强,而采用深色则会降低墙面的反射作用。
2.4建筑窗户的设计与节能
建筑中的窗户连接着建筑的外部和内部,光照、通风等都是通过窗户来进行的,窗户的设计在整个建筑设计中起到关键的作用。根据建筑所在地的不同,对窗户的面积、朝向等的设计也会不同。建筑的窗墙比为建筑窗户的总面积比上建筑的总面积,由于窗户具有高的耗热特性,当窗占比较大时,室内散热量也会增大,但室内的采光和通风比较好,当窗占比较小时,散热量减小,同时室内的采光和通风也会随之下降,如何设置窗占比,应该结合当地的气候环境和住户对采光和通风的要求来综合考虑。
2.5建筑绿化与节能
篇2
关键词:建筑节能; 被动式低能耗建筑; 设计; 评估
中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:
1.被动式低能耗建筑设计概述
1. 1 设计理念的提出
被动式低能耗建筑设计是20 多年前由美国建筑师巴鲁克·吉沃尼最早提出。这种设计方法对建筑设计和原材料的要求都比较高,其最终目的是尽可能减少能源消耗,并与建筑周围的气候因素、建筑设计及结构特点相呼应。
被动式低能耗建筑设计通过最大限度地利用太阳能等自然能源,为建筑的使用者提供较为舒适的居住和工作环境,它倡导的是绿色环保、节能减排的新能源建筑理念,不用或少用采暖和制冷的传统建筑设备系统,符合时展的潮流。广义的被动式低能耗设计涵盖的内容较多,本文主要研究的是建筑过程中的被动式低能耗设计。它主要针对建筑设计本身而言,需要考虑日照、热工性能、建筑通风等方面,以体现其有机结合的设计方法。
1. 2 设计特点
被动式低能耗建筑设计不受地区气候影响,是当今世界上较为先进的节能建筑类型,因此也被称为低能耗建筑或零能耗建筑。其特点是: 能耗低,是普通建筑的10% 左右; 其低能耗技术主要通过高隔热、隔声、密封性强的建筑外墙,并充分利用太阳能等自然资源、地源等可再生能源实行被动采暖和制冷; 与普通建筑相比,经过被动式低能耗设计的建筑可节能90% 左右,这将成为未来节能减排的重要途径。
图1 为被动式低能耗建筑设计重要性示意。
图1 被动式低能耗建筑设计的重要性
2.被动式低能耗建筑设计的评估路径
在传统评估体系中,倾向于建筑设备系统性能的评估,然而建筑设备系统对建筑的节能降耗效果甚微,而被动式低能耗建筑的设计较好地弥补了建筑设备系统的不足,达到了低能耗或零能耗,是可持续建筑发展的重要改进。
2. 1 可持续建筑评估体系中的被动式低能耗设计
被动式低能耗设计的评估方法绝大部分以生物气候学解释为依据,这最早是由匈牙利建筑师维克多·欧尔焦伊提出的。其主要内容是: 被动式低能耗设计通过建筑设计压缩室外温度曲线波动范围,其他部分则由建筑设备系统来调节,以达到人体感觉舒适的温度范围。如果片面强调建筑设备系统的作用,不对被动式低能耗设计有所考虑,只能通过消耗大量的能源把温度调节到最佳适宜范围,但是这种消耗与真正的可持续建筑标准相差甚远,不利于客观科学地评估建筑的可持续性。
2. 2 被动式低能耗建筑设计评估方法
1) 评估方法
被动式低能耗建筑设计的评估方法首先是把它和建筑设备系统性能区分评估,根据它们各自的贡献来分配相应的分数。在世界建筑业能耗评估中,只有国家新加坡的被动式低能耗设计的分数比重多于建筑设备系统性能。这是因为新加坡的评估体系中区分了被动式低能耗建筑设计和建筑设备系统性能的做法,依据二者对建筑节能的贡献多少进行重新分配,这样计算的结果是被动式低能耗建筑的分数远高于建筑设备系统性能的分数。图2 为被动式低能耗设计和建筑设备性能所占比重。
图2 被动式低能耗设计与建筑
这种将建筑性能和系统性能分开进行相应分数分配的方法,适用于所有的可持续建筑评估体系。但是因地域和自然环境的差异,其被动式低能耗设计策略也会有所不同。每个国家和地区需根据自身实际情况和传统习俗等进行相应调整,以使被动式低能耗设计与建筑节能相匹配,达到符合自己国家和地区的评估方式和比重。
2) 程序
在对被动式低能耗设计的分数权衡之后,应再对各项指标逐一细化。如被动式低能耗建筑设计对于建筑布局、朝向等评估要以定性评价为主,再从热工性能、视觉舒适、建筑通风等方面入手; 最后经过计算机模拟或者实际测量计算进行全面评估,最后得出一个符合各方面要求的标准。
3.实例分析
1)室内温度的评估方法
对于室内环境来说,不同使用者对不同建筑设计策略的期望价值也不相同。例如在自然通风条件下,相同的建筑热舒适范围也会因季节和风速的不同有差异; 即使在相同气候条件下,不同的使用者对舒适度的感受也不相同。当前对室内环境质量的评估指标采用的是美国工程师学会制定的标准。这个标准较为简便易行,它是指在空调系统调节下来评判人们对室内温度的舒适指数。但这种评估方法不适用于被动式低能耗建筑设计,因为它的测定前提是一个相对稳定的温度环境,而被动式低能耗建筑突出的是低能耗或零能耗,其最终目的是达到使用者对室内热环境的满意,它会因不同的使用要求、气候条件和时间范围而给出相应的舒适范围,所以被动式低能耗建筑中的热环境舒适范围应更具弹性。
2) 室内自然采光的评估
对自然采光的评估分指标性评估和基于性能评估两种方法。指标性评估结果会出现偏差,因为该指标评估相对简单,没有把建筑物周围的环境与气候条件考虑在内,同时也不能完全保证室内获得充足的采光; 而基于性能的评估不但考虑房间和窗户的面积,还要考虑房间形状、玻璃类型和折射率、室内和室外的反射率以及气候和外部的遮挡物等因素,通过对性能要求的严格测试进行评估。当前基于性能的采光评估模拟测试技术已趋于成熟,但由于大部分评估体系中给出的标准和要求都非常低,这些采光系数并不能科学地反映一个建筑室内空间是否都满足采光要求。因此这一指标评估还需进一步改善和修正。
篇3
【关键词】绿色建筑;被动式节能技术;生态布局;绿色屋顶;low-e玻璃
美国建筑师保罗·索勒瑞提出生态建筑学概念已经过去了将近半个世纪。在这个半个世纪的时光里,石油危机温室效应等资源环境问题让人们越来越关注与推动绿色建筑的发展。我国也在1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会以来,相续颁布了若干相关纲要、导则和法规,大力推动绿色建筑的发展。
1.项目概况与立意
浙江星月再生医学产业园项目地块东西短、南北长,呈长方形,占地约25.59 亩。项目功能用房分两个区域——办公研发区、企业总部办公区。位于杭州市西溪湿地附近,生态环境比较敏感。同时作为一个生物科技企业的总部、研发中心在企业形象上也有其设计成为一座绿色建筑的需求。
绿色建筑是指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破环环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑。绿色建筑设计的理念主要包括以下几点:节约能源、节约资源、回归自然。
在设计中我们尽可能的利用“被动式节能技术”。“被动式节能技术”指的是以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术,具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。相对“被动式”技术的是主动式技术,即指通过机械设备干预手段为建筑提供采暖空调通风等舒适环境控制的建筑设备工程技术,主动式节能技术则指在主动式技术中以优化的设备系统设计、高效的设备选用实现节能的技术。我们认为主动式技术虽然能够让自身建筑减少能耗,但本身就需要消耗自然能源反而加重能源资源的浪费。
办公建筑的对环境的消费主要体现在水资源的消耗、电能消耗、其他能源消耗。办公建筑的主要用电项目包括照明、办公设备、电梯、水泵、空调系统。根据调查第一,办公设备耗电量最不均衡,这主要取决于不同建筑的不同用途,虽然都是办公建筑,但由于传统的办公楼与智能化的办公楼中设备配置差别很大,造成了设备耗电量的不均衡性。第二,电梯和水泵的用电量分布曲线十分平缓,说明这两项用电量很均衡,这与电梯、水泵系统简单,且技术成熟有关。第三,照明用电不大均衡,这取决于照明灯具的类型和开灯时间长短。第四,空调用电也不大均衡,这其中除了系统形式的差别外,还与运行管理水平和系统中是否采用节能措施有很大的关系。由此可见照明及空调系统的节能设计是具有较高的现实意义的。
2.生态布局
在本项目设计的初始总体规划的理念就考虑到整个园区的风环境、热环境、光环境,营造适宜的小气候环境,提高人们室外活动的舒适度,并有利于单体建筑减少能耗。
当地的最佳朝向根据《居住区规划设计》中全国部分地区建议建筑朝向表的建议为南偏东0度~15度。本项目将角度设置在南偏东15度。长期以来办公建筑因为多采用人工照明及人工通风系统,而忽视自然采光和自然通风的重要性。因此办公建筑多不考虑朝向,而更多是是受到交通流线与建筑造型控制。
在本项目中,我们采用短进深空间结合朝向能够利用无污染,光色好的日光作为光源在白天主要利用日光照明,辅助人工照明,结合采用节能灯具,能够最大限度的减少照明的电能耗。
建筑布局上地块北面布置办公研发区,1幢10F(1#楼)的建筑,包括GMP 实验室、产品展示区、综合办公等;地块南面布置企业总部办公区,包括三幢(2#楼、3#A 楼、3#B 楼)独立的5-6F多层建筑构成。
适当的建筑朝向配合当地夏季偏东的主导风,在夏季能够更多的利用自然通风,节省可观量的全年空调负荷而达到节能以及绿化的目的。另外,建筑高度对自然通风也有很大的影响,应避免风影对建筑通风的影响。所谓风影,是指当风 吹向建筑物时,其背后形成的涡流区在地面上的投影。风影内风力较弱,风向不稳定,很难形成有效的风压通风。为了避免这一情况,南低北高的布置可以将风影面积减少。风影的长度与风向投射角有一定关系。当风向投射角与建筑物纵向轴线垂直时,风影长度最长。当有一定角度时,风影会明显变小。但是投射角大会降低室内平均风速,在布局时利用错位布置达到良好的通风效果。冬季当主导风向变为偏北风时,处于高层建筑风影区内的低矮建筑受到高层背风区回旋涡流的作用,屏蔽寒冷北风,为南侧多层建筑营建一个稳定的小环境。
3节能措施
由于作为总部形象研发楼应业主要求采用大面积玻璃幕墙。虽然大面积玻璃有利于自然采光,然而普通的单片玻璃夏季无法阻挡阳光中的热能向室内传递,冬季也无法阻挡室内热能的外泄,保持室内适宜的温度的代价只能是大量消耗能源。据资料显示中国建筑外墙热损失是加拿大和北美同类建筑的3-5倍,窗的热损失在2倍以上;门窗面积占建筑面积的20%-30%,玻璃占门窗面积70%-80%;建筑能耗的70%是通过门窗流失的,其中1/3是通过玻璃流失的;辐射传热是热传导的主要方式,占60%。即希望能够利用自然采光,又不希望玻璃带来的建筑能耗流失,我们采用了low-E玻璃幕墙。采用low-E玻璃后,传热系数由普通玻璃的3.4W/m2.K减少到2.6W/m2.K。虽然low-E玻璃一次性投资较大,但是在办公楼使用期能够大大减少空调能耗。
在屋顶设置绿色屋面,绿色屋面虽然增加了结构荷载和屋面构造的难度。但是绿色屋面的节能效果是多方位
的。首先,绿色屋面对阳光的反射率比水泥屋面大,加上绿色植物的遮阳作用和植物叶吸收热能,60%的辐射热转变为树叶蒸发热,所以绿化覆盖的净辐射热量远小于未绿化的屋顶。据研究显示屋顶绿化可以降低室内温度1度,增加室内空气湿度2%~4%,降低屋顶表面温度7~9度、增加空气湿度3%~5%左右。绿色屋面不仅在夏季可以起到降温增湿的作用,在冬季,500厚覆土层可以有效增加热阻值50%左右。
4.结语
浙江星月再生医学产业园项目取得了除了一般办公建筑的经济效益外,还拥有了良好的生态效应。在项目建设后的能耗评估中单位面积的水能耗为1.36 m3/m2.a 单位电能耗为131.63 kwh/m2.a 单位面积综合能耗为 45.01 kgce/m2.a 均小于国家控制要求。办公建筑是城市现代化发展的必然产物,是城市节能设计的重点,通过该项目的实践证明通过低成本被动式节能技术是可以达到良好的节能效果的,能产生良好的生态效应。
参考文献
篇4
关键词:绿色建筑;太阳能;应用技术;可再生能源
中图分类号:TU2 文献标识码:A
一、引言
建筑工程的施工效果和整体质量的提高是和采用的新技术及新材料是否合理相关,在这其中,人们在对太阳能的转换、收集、储存运输等方面的应用研究,正在取得显著的进展。太阳能利用技术指太阳能的直接转化和利用技术,目前其利用主要是通过光热转换、光电转换、光化学转换3种途径。
在此基础上,建筑师应该具备绿色的观念,发挥专业特长,将太阳能应用技术与建筑设计有机地结合起来,同时充分顺应我国的国情,通过探索切合我国现状的绿色太阳能建筑形式,寻求适合我国国情的可持续发展之路。
二、太阳能利用技术与绿色建筑
(一)太阳能的概念
太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能、化学能、水的势能等等。太阳能具有普遍、巨大、无害和长久的优势。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。
太阳能热利用具有广阔的应用领域, 但最终可归纳为太阳能热发电(能源产出) 和建筑用能,包括采暖、空调和热水。当前太阳能热利用最活跃、并已形成产业的当属太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷。
中国有丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,中国太阳能行业世界第一,是全球最大的太阳能热水器生产和使用情况和重要的太阳能光伏电池生产国。中国更成熟的太阳能产品包括两个: 太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统。
(二)、建筑绿化
绿色建筑就是以符合自然生态系统的客观规律,与资源和谐共存的前提下,在设计和规划时充分考虑环境因素和运用其中,施工过程中把对环境造成的影响降到最小并让人居住舒服,在后期拆除时也能把对环境的危害降到最低。
绿化建筑遵循可持续发展原则,体现绿化平衡理念,通过科学的整体设计,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。建筑绿色在设计的原则应当遵循以下几点:1、和谐原则,系统和谐、体系和谐、关系和谐成为绿色建筑特别强调的重要和谐原则。2、节约原则,重点突出“节能省地”原则。节能是在设计采取一定的措施减少能源消耗;各地就要在规划时,合理分配各种用地之间的比例关系。3、舒适原则。在绿色建筑中应该提高建筑环境的舒适性。4、经济原则,适宜的技术与地方化材料及地域特点的建造经验是绿色建筑的发展途径。
三、从“绿色”角度看太阳能利用技术在建筑中的应用
(一)、太阳能是可再生的新能源
对新能源的开发和利用,既保护了环境,又使支持经济发展的能源可循环使用,对人类社会的持续发展具有重要意义,许多国家从70年代开始寻找太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、生物能等可再生能源。这是因为目前世界上所采用的主要能源有:煤、天然气、石油等,这些能源的储藏量有限,并且不可再生。随着人类对能源的需求日益增长,大量利用这些不可再生的能源会导致资源枯竭和环境污染。
(二)、走向“绿色建筑”的必经之路——太阳能技术
太阳能在建筑中的利用前景十分广阔。对太阳能系统地加以研究则是源于人们对自身生存危机的认识,要让我们的建筑走向健康、生态与可持续发展的绿色道路,太阳能的应用是一个必然的选择,应用太阳能在这种形势下是发展和创造更好的个人和社会生活质量、机遇的来源。
设计合理的太阳能建筑无疑是节约能源消耗的,它的能量来源是源源不断传输到地球上的太阳能,即太阳能建筑很容易满足“绿色建筑”的某些基本原则:一是节约资源消耗。太阳能建筑的结构、材料处理好的话可以成为环境循环系统的一部分,避免人工调节的手段带来的对天然建材、生态环境的破坏,促进能源材料的循环利用。二是节约建筑能耗。它通过建筑设计手段和凭借一定的设备来满足用户的居住需要。三是满足用户的要求。据国外的研究资料表明,太阳能建筑的充足日照对人体可以产生直接作用,在满足人类对阳光与生俱来的亲和性的同时,还可以满足人的健康需求并给人以能量。四是尊重基地环境。太阳能建筑自身的运营、能耗不会产生对周围环境的破坏,因为它是一种无污染的能源,在能源利用的方面充分地顾及到了基地的环境。
四、从建筑师的角度看绿色太阳能建筑
(一)、建筑师与绿色太阳能建筑
虽然建筑师并不是从太阳能技术在绿色建筑中的设计到建造的每一个环节中都可以参与其中,但是建筑师可以发挥特长将建筑设计与太阳能应用技术巧妙而有机地结合起来,形成较完善的绿色建筑体系。
主动式太阳房与绿色建筑
学术界常常将应用太阳能技术的建筑分为主动式太阳房和被动式太阳房。主动式太阳房对太阳能的利用率高,其通过集热设备获取、储存和利用太阳能,需要通过一些设备投入并占用一定的室外空间。
与太阳能利用相关的许多技术都可以应用在主动式太阳能建筑中,建筑师可以结合建筑材料、形体、结构、色彩,使建筑的外观更加丰富多彩,考虑并调整这些复杂的设备与太阳能设备的关系,达到最好的综合效果。还可以通过为住户营造在美学上赏心悦目的建筑外环境来体现绿色建筑“与建筑环境相协调、满足用户要求”的原则。
被动式太阳房与绿色建筑
被动式太阳房通常不依靠任何机械手段,只通过建筑师调整建筑的朝向,进行合理的建筑构造设计,选择适当的建筑材料,巧妙处理建筑的空间和形体使建筑物自然去利用太阳能自然供暖、采光并维持建筑的能耗,可以使建筑师找到更广阔用武之地。
可以应用的手段有:l)设计美观大方的毗连温室附加阳光间,可以让人在寒冷的季节有置身于大自然的感觉,又是一种多功能的房间,为毗连的房间供热的一种有效设施。2)通过建筑设计手段要体现绿色建筑“设计结合气候”的原则,即形成自然通风太阳能在建筑中的应用不但要在冬季保温隔热,还要在夏季达到防暑降温的效果。3)通过调整建筑的形体安排建筑的朝向、采光不同建筑的形体对阳光利用效果不同,建筑师可以设计相应的建筑形式与外表。
(二)、我国绿色太阳能建筑现状与建筑师的思考
在一些发达国家与地区太阳能的应用已经日益广泛,这一领域中的某些技术已经相当成熟。人们已经逐渐意识到开发、利用可再生、无污染能源的重要性与迫切性,大量应用太阳能技术并带“绿色”标志的建筑被创造出来。
我国的建筑师也面临着一些与我们的国情有关的困惑,也引发了建筑师的思考。对此建筑师们思考:出现在不恰当的地点不恰当地应用太阳能技术的建筑就不能被称为绿色建筑,就如额外耗费大量的资源来刻意地追求太阳能技术的应用,显然是违背绿色原则的;主动式太阳房设备复杂、技术要求高,我们的国家还并不发达,在太阳能建筑技术的应用上力量略显单薄。
因此应当在我国积极主动地推广被动式太阳能技术,尤其是偏远地区。在建筑设计中,尊重地域气候,吸收传统建筑技术,应用太阳能改善建筑周围的小气候,减少机械通风与照明,实现自然通风与采光,是最经济、最有效的设计思路。
其次,通过建筑师的力量来营造的建筑与环境才能以切实可行的小投入得到高的回报,真正顺应我国现有的国情,体现绿色建筑精神。最后,关注传统文化与传统建筑不但体现着绿色精神,而且在我国不发达的现状下,是切实可行且能长远发展的。
结语
综上所述,太阳能技术无疑是一种绿色环保的技术。在未来的建筑发展中,我们可以在充分利用被动式太阳能技术的同时,逐步推进主动式太阳能技术的发展。例如,我国东北、西北地区冬季寒冷但太阳能源丰富,就可以使用主动式太阳房,从而改变太阳能技术投入高于产出的现状。另外,一些太阳能路灯、太阳能树等新技术的应用对太阳能在绿色建筑中的应用前景是一种肯定,证明实现真正的“绿色”建筑可行且有远期效应。
参考文献
[1]梁锐;张群;刘加平.结合太阳能应用技术的绿色建筑设计[J].陕西建筑.2010(06)
[2]谢浩.树立低能耗、无污染和绿色健康的理念——浅谈太阳能在建筑中的利用[J].中国住宅设施.2009(10)
篇5
1引言
住宅和景观设计中绿色建筑节能技术具有较高的技术性、政策性和经济性,绿色建筑设计在发展的过程中出现了较多的问题。为了促进住宅和景观设计中绿色建筑节能技术的应用,首先应该做好平面设计,住宅和景观设计涉及的领域广,平面类型也多种多样,应该根据工程的具体情况制定合适的平面设计方案。随着建筑工程业的发展,建筑节能技术必将在建筑工程中得到更加广泛的应用。
2墙体保温技术及其应用
根据调查,我国以前的建筑工程大多是使用实心黏土砖作为墙体材料,“秦砖汉瓦”的传统概念给我国人民留下了深刻的印象。但是,实心黏土砖需要耗费大量的能源和土地资源,近几年我国有关部门已经认识到这个问题,并且采取了措施限制实心黏土砖的使用,从而有效更新了工程墙体施工材料。一般来说,在黏土资源比较丰富的地区进行建筑施工的时候,多孔砖应用的频率比较高。要想建筑节能,我们应该不断改进和优化砖的尺寸和形状。在进行建筑工程的过程中应该结合建筑施工地的具体地理环境和地质特点,利用易得的资源来生产一些混凝土的空心切块[1]。混凝土砖在加气后具有很好的保温性能,因此,在建筑施工中应用的范围比较广,是我国的建筑工程中的外保温、中间保温和内保温3种应用中比较广泛的墙体,具有很好的绝热性能,且应用的时间已经比较长。我国在不同的时期使用的门窗保温材料也有着一定的区别。在20世纪70年代以前,主要使用的材料是木材,在20世纪70年代主要使用的是钢材。在20世纪80年代后铝合金材质门窗则应用得比较广泛。而20世纪末至今,塑料门窗凭借其独特的优势深受人们的喜爱,尤其是在东部沿海城市和一些大中城市[2]。随着我国节能技术的快速发展,加厚混凝土屋面深受广大群众的喜爱。在建筑工程设计过程中,通过设计一些尖顶的屋面,可以更加有效地提高建筑利用效率,保证建筑结构的实用性,实现节能的目标。
3新能源、新技术的应用
目前,在我国的住宅建筑中使用较为广泛的新能源就是太阳能资源、风能、海洋能,但是垃圾、废品的回收再利用形成的能源并没有得到广泛应用。经过调查,我国最早是在20世纪70年代末进行了太阳能建筑的应用研究,在研究工作的初期就同时研究了被动式和主动式太阳房两种太阳能用房。太阳能制冷空调系统的研发工作已经开展起来,许多单位都进行了尝试实验。就我国国情来说,被动式的太阳房更加适合,所以在20世纪80年代的时候被动式太阳能的应用就受到了广泛的关注。经过近20年的研究发展,被动式太阳房取得了较大的发展,有很多被动式太阳房已经在建筑工程当中得到了应用,并且取得了理想的社会、经济效益。我国的很多建筑外窗以中空玻璃为材料,大大提高了建筑的节能效果。为了提高中空玻璃中的节能效果,有很多加工企业会在中空玻璃中充惰性气体,可以填充到中空玻璃的惰性气体有氩气、氪气和氙气等多个种类,这些气体都有性能稳定、不活泼,并且比空气导热小的特点[3]。在实际生活当中,氩气的含量最丰富,制取较为容易,因此,有较为广泛的应用,能够提高中空玻璃的制造经济性。通过上文研究可以看出,围护结构节能设计是住宅和景观设计中绿色建筑节能的重要部分,在人们生活水平提高的同时对绿色建筑节能技术的要求也越来越高。采用符合节能要求的幕墙、外墙和外窗等部件能够提高建筑的节能性能,在一定程度上延长建筑物的使用寿命,提高建筑的室内舒适性。在保证建筑的绿色特性的同时,实现建筑施工的经济效益和社会效益的统一。
4绿色建筑理念指导下的节能建筑结构设计方法
4.1科学合理地利用地下空间结构
在建筑结构设计过程中,通过科学合理利用地下空间结构,可以有效转移地上建筑设计的消极要素,为地上空间的科学规划和设计奠定坚实的基础。在居住区内进行绿色建筑施工,主要存在的噪声源就是中水处理站和泵房。因此,在设计景观的时候可以把设备转移到地下,实现很好的控制噪声源的目标。在设计居住区的时候,可以设置地下室,充分利用通风、消防和防渗水等措施来保证地下室能够更好的应用。这样,可以为住户的生活创造更加便利的条件,同时还可以地节约地上的空间。同样,在设计地下车库的时候可以充分结合车库的设计风格与建筑整体风格。这样既能够保证车库与建筑结构的和谐自然,同时还能够展现出景观的效果,节约了用地[4]。在设计中,还可以利用楼与楼之间的一些空间,建造半地下的车库。通过进行适当的绿化,可以实现节约用地和提高建筑整体绿化率的目的,美化居住区环境。
4.2设计透水地面
在设计建筑区域的时候,对于主干道和人行道以及园林用道等可以应用不同的材料,采用不同的设计方法。例如,对于主干道可以使用沥青混凝土材料,对于人行道等可以使用一些透水性比较好的材料,而对于地面的停车场则可以使用植草砖铺设。这样,可以保证建筑设计的整体生态化,打造生态停车场,还能够很好地保证建筑的透水性能。
4.3设计科学合理的道路系统
在住宅和景观设计过程中,布局道路系统的时候要对各种要素进行充分考虑,尤其是消防、生活等方面的需要。在居住区,可以有效区分车行道和园路,按照功能区进行合理的搭配。这样,可以形成有规律的环形结构,保证交通的快捷通畅,同时可以使消防隐患大大减少。在设计车行道的时候,在保证消防使用的基础上,使各条道路的宽度满足正常的需要。对于园路而言,宽度以1.5m到2.5m为宜。为了能够满足残疾人的需要,还应该设置残疾人专用道。在不一样的道路区段配置不同的装饰铺设,路面的铺设以一些常见的材质为主,例如卵石和水泥砖等。这样,既能够保证物美价廉,还实现了环保。
4.4节水节能设计
首先,可以充分利用雨水回收装置,利用一体化水处理中心来回收利用雨水。其次,可以充分利用景观水池进行雨水的调蓄,这样可以更好地控制多雨天气时地面的峰值径流,大大减小了排水的压力。对于超出调蓄和渗透能力的雨水,可以使其直接汇入市政水管网中[5]。最后,应该有效整合中水回收和雨水系统,使用一些非传统水源进行厕所的冲洗和路面浇洒。在整合两种系统的时候应该注意,中水和雨水应该区别分开,避免使用同一个清水池。在使用非传统水源的过程中,应该制定有效的安全保护措施,避免影响生态环境和危害人们的身体健康。在进行绿化浇灌的时候,应该根据植物对于水量的不同需求,选择不同的喷头。例如,乔木和灌木等树木的需水量比较大,使用涌泉式喷头的效果比较好。而在浇灌草坪和花卉的时候,则可以使用旋转式的微喷头,从而保证浇灌的时候不会影响道路的使用。
5结语
随着社会的发展,人们生活水平提高的同时对住宅及景观设计的要求也越来越高,绿色建筑节能技术的应用能够提高人们的居住环境和工作环境。希望通过本文的研究能够促进住宅及景观设计中绿色建筑节能技术的发展和应用。
【参考文献】
【1】刘春.住宅及景观设计绿色建筑节能技术的应用[J].山西建筑,2008(4):259-260.
【2】陶敬武,张瀛洲,肖鲁江.绿色建筑设计中被动式优先节能技术的应用———无锡山语银城住宅小区绿色建筑设计[J].建筑设计管理,2011(5):75-80.
【3】本刊编辑部.推广绿色建筑,营造低碳宜居环境——第八届国际绿色建筑与建筑节能大会[J].城市发展研究,2012(4):1-16.
【4】王晓亮,杜志芳.基于绿色建筑评价体系的农业景观规划研究[J].中国农业资源与区划,2016(3):212-216.
篇6
关键词:热环境;农村地区;调节策略;被动式
1 农村民居现状及存在的问题
随着经济的发展和人民生活水平的提高,随之提高的也有农村居民对生活质量及生存环境的要求,但是其中能耗问题是不可忽略的。根据资料显示,目前,我国农村住宅面积占全国建筑总面积的46.7%,能耗约占建筑总能耗的24.8%。热舒适差,资源能源浪费等问题普遍存在在缺乏节能环保意识的农村地区。
首先,大部分农村民居的建设缺乏科学规划和技术指导。由于农村民居停留在传统的粗放型建造模式上,没有经过合理规划,建筑的建造习惯一直沿用传统的方式,没有技术含量,导致占地面积大且零散分布,浪费了大量土地资源。
最后,在缺乏节能环保意识,受经济条件制约的农村对可再生能源的应用处于初级的阶段,可再生资源没有得到充分的利用。此外,农村存在大拆大建现象,进一步增加了资源能源的浪费。
2 农村民居建筑发展趋势
近年,人们比较集中研究民居建筑热环境技术设计检测上,集中在不同地域条件下如何实现传统民居的绿色可持续发展的问题上。本文重点是民居建筑热环境如何进行“被动式”设计。
为了营造室内热环境不同区域内的民居建筑各有独特的设计手法。运用“被动式”建筑设计方式,选择本地适宜的建筑材料,合理的组织空间布局,充分运用当地气候资源能源,建造出适合当地气候特色的民居。
在绿色环保节能方面,被动式调节方式比主动式调节方式有着的明显环境优势,但被动调节方式存在室温波动较大、调节的准确程度无法精确等缺点。针对这些问题,通过被动技术加以改造和完善,室内舒适度是可以满足居民需求的。本文重点研究民居建筑热环境如何进行“被动式”设计的问题。
3 民居建筑热环境调节手段
3.1 自然通风与建筑气密性
风压通风:比如穿堂风就是运用风压作用的自然通风手段。房间的迎洞口进风、背风洞口排风产生自然通风,强度主要与室外风速、通风口的朝向等因素有关。
热压通风:很多传统民居都运用天井来增强通风。由房间的下部洞口进风、上部洞口排风形成的自然通风,强度主要与室内外温差、室内余热量、上下通风口高差有关。
冬季,减少室内热量流向室外是建筑热环境调节的主要方法,而冷风渗透和门窗开启通风造成房间温度降低,热量损耗。因此,在北方寒冷地区为了减少能耗损失主要通过增加维护结构的气密性,降低自然通风量等手段。
在民居建筑成长过程中,对应不同地域的气候特征,形成的通风手段也各具特色。南方,民居院落的围护结构普遍通透,门窗宽大,如干栏式民居、雅安民居、丽江民居和江浙民居等,夏季开启门窗,利用穿堂风进行室内外热量传递,热量从室内向室外流动。北方寒冷地区的传统民居院落多封闭四周围合,门窗面积小,增加房间的密闭性,如藏族碉房和甘肃、青海、新疆等地的土坯房,冬季运用增加门窗的气密性减少室内热量的散失。
干栏式民居以竹、木为支撑结构,建成下层架空的阁楼,建筑四周通透,各个方向都可以形成自然通风。
雅安民居和丽江民居利用热压形成的自然通风原理,房门高大,上设通风椋,顶部建有通风阁楼。
江浙、皖南传统民居多依水而建,不封闭,开窗面积多并设有阁楼,同样运用热压作用将水面上的冷空气引入室内,增加空气流动使室内温度降低。
北京、山西、陕西关中等地的四合院民居院落封闭,是由建筑四面围合而成,院落内部形成稳定的气流,并且内外维护结构的开窗面积及尺寸不同,减少了风压作用,降低室内能耗的损失。
藏族碉房院落的护结构多为石墙,减少冷风入侵;房间低矮平整,降低受风面积,外墙很少开窗或开窗面积小,或减少冷风入侵导致室内温度降低。甘肃、青海和新疆等地的土坯房与藏族碉房相似,围护结构由土坯建成,有些外窗为双层窗。
3.2 建筑遮阳与太阳能利用
阳光通过窗户直接进入室内造成室内温度过高。所以,遮阳是防热最直接而有效的办法。民居建筑常见的遮阳措施如下表。
冬季,北方室外温度低,由于热传递作用导致室内热量流失从而造成房间温度下降,所以北方地区民居尽可能充分利用太阳能源。利用措施:通过调整建筑的朝向,增加接受太阳辐射的围护结构面积;在阳面外墙上设置面积较大的外窗,阴面不设外窗或减小窗户面积;为减少对太阳辐射的遮挡尽可能地调整屋檐的出挑尺度等。
南方民居建筑的屋檐一般都挑出比较长,减少太阳辐射造成的室内温度过高。当屋檐出挑长度增加到一定尺度形成缓冲过渡空间,遮阳效果更加明显,室内热环境受到外部环境的影响明显减少。
某地域的传统外窗上设置支撑式遮阳板和平开式遮阳外扇,夏天正午撑起遮阳板,形成水平遮阳;当平开式外扇打开时起到垂直遮阳的作用。冬季夜间,为了提高房间的保温性能,降低热量散失,此时遮阳板和遮阳外扇关闭形成双层外窗。
居民在院内种植花草树木。夏季植物枝叶既可以对太阳辐射形成遮挡,又可以运用自身的蒸腾作用在院内形成了小型的微气候环境。在北方冬季,植物叶子落下只剩枝杈减少对太阳辐射的遮挡,有利于建筑接受太阳辐射。
南方地区的传统民居中,为了降低传入室内的热量,通风屋顶多为阁楼形式,通风屋顶的顶面吸收太阳辐射热,通风间层通过自然通风形成的气流带走顶面吸收传递下来的热量,大大降低了传入室内的热量。
南方地区的院落尺度较小,建筑物高度相对较高,所以形成具有地域特色的空间?――天井,由于天井尺度小,所以建筑护结构因为四周建筑的相互遮挡受到太阳直射作用很小,既形成了缓冲空间又减少了太阳辐射。
3.3 维护结构的保温隔热
南方地区,为了改善传统民居建筑的室内环境舒适度,就要降低太阳辐射热的吸收,所以需要提高围护结构的表面换热系数。北方地区,室内温度比室外高,热量由室内向室外流失,所以通过增加外表面的太阳辐射吸热系数控制围护结构热量由内向外散失。
增大围护结构的传热热阻能有效地降低室内外的传热量,增加围护结构的蓄热性能,可以保持室内的热环境相对的稳定,降低其受室外环境波动的影响。
南方民居建筑为有利于围护结构散热,可增加坡屋顶的表面换热面积,前提是不增大太阳辐射接受面积。干热地区和寒冷地区都普遍采用厚重的具有良好蓄热能力或者导热性能差的材料作为护结构,室内热环境不会受到室外环境变化而产生较大的影响。
3.4 被动蒸发降温
在炎热地区,水蒸发吸收周围的热量,因此,液态水气化可以降低周围空气的温度。在南方多雨、多水的地区,传统民居建筑运用被动蒸发作用调节建筑热环境。因此,在南方许多民居依水而建,或在住宅旁、院落内人工创造水体。在炎热季节,水体蒸发需要热量,所以周围空气温度降低,建筑周围的环境温度也随之降低,所以室内环境温度得到了有效的调节,温度不会过高。
4 寒冷地区农村热环境调节手段
4.1 冬季保温策略
减少护结构的表面积;采用的围护结构材料需保温性能良好;建筑朝向多坐北朝南,增大接受太阳辐射的面积;在朝阳面的外墙上设置大面积的外窗,背阳面不设外窗或减小窗户面积,增加窗户之间的距离;提高建筑护结构气密性。
4.2 夏季隔热策略
建筑周围多种植绿化,并且需要有高有低,达到降温的目的;运用建筑外檐出挑的方式遮阳或者加建阳光间;护结构的建筑材料要隔热性能良好;注意建筑朝向与主导风向的关系。
参考文献:
[1] 江亿.中国建筑节能年度发展研究报告2014[M].北京:中国建筑工业出版社,2014:25-26.
[2] 张继良.传统民居建筑热过程研究[D].西安建筑科技大学博士论文,2006.
[3] 夏伟.被动式设计策略的适用性研究[J].建筑学报,2009(S1):9-11.
[4] 石峰,王绍森.被动式建筑热环境调节策略分析[J].新建筑,2014(01).
[5] 郝瑞生.中国传统古建筑对北方寒冷地区气候适应性探究[J].建筑技艺,2014(06).
作者简介:朱赛鸿(1962―),男,河北承德人,博士,教授,研究方向:绿色建筑设计与技术,太阳能建筑与低能耗建筑等。
篇7
据悉,“虹桥绿谷”项目为实现建造前后碳排放量没有明显增加,将为整个街区设计一整套低碳、节能的结构体系。这意味着,未来街区内所有单体建筑均将达到国家绿色建筑评价标识二星认证,其中至少50%的建筑达到三星标准,建筑与建筑之间,整个地块与相邻地块之间,也将充分考虑能源的综合利用。
目前,建筑节能主要有两种手段:一是主动式节能,即通过一些节能设备和建材的使用来减少用能,但会增加一定的建筑成本。二是被动式节能,即通过自然通风等“天然”手段改进能源使用状况。“虹桥绿谷”将对各类节能技术进行集成,以被动式节能技术为主、主动式节能技术为辅,用低成本来体现绿色建筑先进性。值得一提的是,该项目“按需采用”的节能理念,将贯穿于规划设计、建设、运行甚至是拆除的全寿命周期内。
此外,沈阳作为全国第一个国家现代建筑产业化试点城市,已于去年5月成立绿色建筑委员会。而深圳则正式成为国家工程建设标准综合实施试点城市,2015年新建建筑将全部符合绿色建筑评价标准。
首个市级土地整治规划在扬州启动
近日,我国首个市级土地整治规划――《扬州市土地整治规划(2011~2020年)》通过专家评审,提出了扬州土地整治的总体战略、目标任务、重点区域布局及规划实施的保障措施。
北京朝阳启动校车租赁制试点
5月,北京市朝阳区率先启动校车试点,在19所中学、小学和外资学校试行统一校车。在校车的运营模式方面,将采取由租赁公司向教委投标参与的“第三方运营”方式。
篇8
【关键词】绿色建筑设计;概述;
前言.
绿色建筑设计的主要内容包括建筑物的生命周期概念、建筑物的根本功能要求、实现建筑物自身的节能环保、实现建筑物与人的整体和谐。其实质是能够在实现建筑节能环保的同时使建筑的自身功能多样化,从而更好的满足人们的需求,与此同时还要尽可能的降低自身的污染能耗,最终达到人与建筑物以及其周围环境能够和谐相处的目的。
一.绿色建筑生态节能设计原则
(1)和谐原则。所要求的绿色建筑生态节能设计,除了要满足人们的生存需求,更要保障其在自然、社会中和谐发展。绿色建筑是适应当今城市现代化建设要求的环保节能建筑,不再沿袭传统建筑中耗能量、污染度过高的模式,是环保发展的新方式。这类设计不仅满足了舒适、健康的要求,更进一步表现出人文关怀,使人们生活走向高品质。基于此,这便要求绿色建筑生态节能设计遵循以下原则,即人类、自然、社会和谐共生。
(2)适地原则。因地制宜是绿色建筑生态节能设计中必须保持的理念。绿色建筑设计建设必须与当地的自然条件、社会经济条件等相符合。其设计不单单要考虑到场地的特殊性,同时还必须和附近的环境相协调,所以一般绿色建筑设计都有其侧重点。比如说北方偏向于采暖节能,南方则是墙体隔热与遮阳设计。 为了使绿色生态节能功能能够发挥出最大功效,因地制宜原则必须坚持。
(3)经济原则。现如今所说的绿色建筑生态节能设计,是尽可能地使资源能源消耗降到最低的同时,提升能源利用率,从而使环境污染降到最低。同时,绿色建筑生态节能设计更要解决好现今传统建筑高耗能的问题,最大程度上使各资源能够进行循环利用,确保建筑费用得到降低的同时,其建筑质量与效益成比增加。就此,我国也提出了节约土地、节约能源、节约用水、节约材料,环境保护这“四节一环保”的口号与之配合。
(4)高效原则。绿色建筑的主旨是保障用户的安全与健康,同时使使用者在绿色建筑中与其各项生态节能相互适应,和谐共处,不仅满足环保的要求,更满足了用户的生活要求。这与传统建筑中牺牲用户的安全、健康的方式是极为不同的。在现如今的绿色建筑系统中,绿色建筑应更加努力地满足消费者需求,反对浪费行为,运用更加先进的科学技术手段,使得资源利用率显著提高,从而使得高效原则发挥得淋漓尽致。
二.建筑绿色设计基本步骤:
(1)对建筑物的整体布局和规划。在建筑物整体布局的时候,我们一定要对现场的周边环境了如指掌。周边环境主要包括自然环境和社会环境两个方面。在自然环境方面,要布局在有河流的地方,如果条件允许一定要尽可能的布局在河流的上游。在风向上尽可能不要布局在东南方向或者西北方向。在社会环境方面,要考虑建筑物布局的周边有没有超市、天然气等基础的设施。
(2)各个单元内部结构的优化。即内部设施的布局和功能都要得到充分的发挥。内部的设施在布局上面既要能够满足其基本功能,又要使能源可以得到合理利用,使其效益达到最大化,最后还要尽量的减少对环境造成的污染,从而实现人与环境的相互和谐。
(3)对建筑物各个单元的设计和优化。因为建筑物是一个整体,它分好几个单元。在建筑设计过程中必不可少的一个环节就是要对其每一个单元都进行合理的设计和优化。对各个单元的设计与优化时,我们一定要遵从一个原则,即“整体性与结构性相结合”。建筑物单元的设计与优化,一定要考虑整体的布局,争取在满足各个单元基本功能的同时可以实现建筑物的整体化。
三.建筑绿色设计策略
1.主动式设计与被动式设计相结合的设计方式
主动式设计是通过相关的通风、采暖以及供冷设备等方式,对建筑的环境进行调节,而被动式设计则是合理利用设计中的建筑朝向、开窗等方式,来进行室内环境的设定。在进行设计时,应优先采用被动式设计的方式,这种方式能够更加充分地考虑建筑与周围环境之间的关系,最大限度地利用自然采光,降低人工照明的能耗,改善住宅室内光环境,满足生理和心理上的健康需求。充分利用并控制住宅的日照环境,保证居室卫生、改善居室小气候、提高舒适度。且被动式设计的方式不需要额外投入更多的成本进行建筑的建设。主动式设计中,应根据建筑的基本情况,以及住户的需求,合理安排相关的采暖供冷设备,保证设备的型号与需求的匹配性。
2.清洁可再生能源的采用
清洁可再生能源的使用能够减少建筑对自然环境的破坏,一般而言建筑可以采用的清洁能源包括了太阳能、风能和地热能。其中太阳能是我国采用较多的清洁能源,其主要的用途包括了发电、供热等。各建筑利用太阳能的方式一般是光伏发电技术以及太阳能集热板等,通过设置在楼顶,能够较好的进行太阳能的采集。在某些太阳辐射较强的地区,我国可以采取集中建设太阳能发电站等方式,为建筑的照明和采暖提供来源,从而能够有较好的经济效益也能减少环境的污染。另一方面,随着技术的发展我国采用地源热泵的建筑也越来越多,采用这项技术必须注重对地下热源的合理使用与保护,注重对地下生态性的保护。
3.因地制宜的绿色建筑设计策略
建筑并不是一个独立的个体,其会与周围的环境进行物质与能量的交换,因此建筑与环境之间存在着相互依存相互影响的关系。进行绿色建筑的设计,必须考虑到不同建筑所处的地理条件与相关环境。比如在采光较多的地区,就可以通过太阳能技术供应一部分的热能与电能。在夏热冬冷地区需要注意夏季的供冷与冬季的采暖,在严寒地区则要通过合理的保温设计以及开窗的限制,来保证居住的舒适性。在炎热地区则尤其需要注意室内的自热通风,以及相关供冷设备的配置。对于不同的地理条件,也应有不同的设计方案,根据建筑的标高设置,日照角度的选取,窗墙比的设定等,保证不同地区、不同地理环境以及不同户型的建筑均能实现最舒适的室内环境。
4.建筑自然物的生态平衡
从实际生活中的经验充分了解到,只有在良好绿色的办公环境下进行工作,才能够拥有更高的工作效率,还能让心理状态健康化。目前各国的建筑设计师都非常倾向于设计绿色生态的建筑空间,从而让建筑内的居住环境充满舒适感,并且通过结构的处理让室内能够更多的保持空气清新,使得人们能够以更好的状态生活在建筑之内,让人们即使在建筑中中也有自然的感觉,将建筑与自然相融合。在设计建筑内部构造的过程中对生态空间影响最大的便是通风是否良好,只有良好的调节建筑内的空气,才能够使得建筑空间保持空气的高质量。要将建筑的功能、生态和美观完美的结合起来,在空气的处理上,创造出美好的绿色建筑空间。
四.结束语
建筑绿色设计是未来建筑行业发展的主要趋势,同时也是保障建筑产业健康发展的重要措施。在绿色节能的基本方针指导下,采用绿色建筑设计,进一步降低建筑能耗,实现经济、节能、环保的重要目的。
参考文献:
[1]刘凯英,田慧峰.基于《绿色建筑评价标准》的绿色建筑设计流程优化[J].施工技术,2014,43(4):60-62,74.
[2]刘抚英,厉天数,赵军等.绿色建筑设计的原则与目标[J].建筑技术,2013,44(3):212-215.
[3]吴向阳.绿色建筑设计的两种方式[J].建筑学报,2007,(9):11-14
篇9
的重视。本文结合工程案例,主要分析了绿色办公建筑设计之中相关的技能技术。
关键词:绿色办公建筑;设计;节能技术
中图分类号:TE08 文献标识码: A
引言
近年来,节能减排以及生态环保变成社会的一大主题,作为耗能大户的建筑行业,必须贯彻节能意识,在建筑设计中采用更多的节能措施。对于办公建筑而言,由于办公建筑是供大量人群进行工作活动的大型室内建筑,其功能、技术含量较高,在建筑耗能、耗材方面具有很大的节能潜力。因此,研究办公建筑节能环保设计技术对于我国建设领域实施可持续发展战略具有重要的现实意义和工程应用价值。
一、绿色建筑的设计原则
从生态方面来讲,人类的建筑行为实质上就是一种破坏,它不但会消耗自然资源,而且还可能会造成自然资源的改变和恶化,对生态环境造成影响。在建筑设计的过程中,为了尽可能减少建筑对生态环境造成的影响,就必须采取一系列合理的建筑设计手段来保证,保证人与自然和谐相处、协调发展。这种理念也就是通常人们所说的“可持续发展”的理念,是未来建筑与设计的主导理念。在建筑设计的过程中,引入绿色建筑设计理念,将建筑和周围的环境进行综合考虑,并将它们作为一个整体进行设计。在进行设计的过程中,除了要综合考虑建筑与环境之间的关系,还要综合考虑建筑的个组成系统之间的相互关系。据调查分析,经过绿色建筑设计理念建设出来的建筑,其能耗比普通建筑的能耗能够节约50%~72%。这样,通过引入绿色建筑理念,既保证了人与自然的和谐共处,又使建筑物节约了能耗。
1、系统协同性原则
绿色建筑,是其与外界环境共同构成的系统,它自身具有的特性与功能,使得构成系统的各个相关因素就得需要我们协同作用、关联耦合,最终来实现高效、可持续以及最优化的运营与实施;绿色建筑是在建筑运行的全生命周期过程之中,是软科学与硬科学、涉及众多相关主体、跨越多层级尺度范畴以及多学科领域交叉所共同支撑的系统工程。
2、地域性原则
我们应该要从地域的实际情况来进行出发,针对其所在的地域的自然地理气候资源的人文特质与经济的状况,来分析与总结,进而吸纳地域传统的建筑,应该对环境与资源的设计、建设与运行的策略,科学、合理并且因地制宜地制订出来与地域特征密切相关的绿色建筑的技术导则与相关的设计标准,来选择与之匹配的技术。
3、高效性原则
绿色建筑设计务必要加大在建筑全生命周期之中,对于能源与资源利用率的力度,这样一来就可以有效地减少对不可再生资源、水资源、土地资源以及能源的消耗,进而就可以减小垃圾的生成量与污染的排放,降低环境的干扰。
4、自然性原则
所谓的自然性原则,就是要强调在建筑外部环境的设计、建设以及使用的过程之中强化对原生生态系统保护的力度,避免或是减少对生态系统的干扰与破坏,在最大限度上来保持原有的生态基质、板块以及廊道的连续性;对受损或是退化的生态系统,我们采用的是生态修复与重建的措施;对于在建设的过程之中所造成生的态系统破坏的现象,务必要采取相应的生态补偿措施。在建筑室内环境调控的设计之中,采用适宜的措施引入自然要素。
5、健康性原则
绿色建筑设计应该是要通过对建筑室外环境的营造与室内环境的调控与构建,有益于人的生理舒适健康的空气质量环境、建筑光、热、声以及在人的心理健康空间场所以及氛围的方面也是十分的有益。
6、经济性原则
在建筑全生命周期运行费用估算的基础之上,以及在评估设计方案投入与产出的方面,绿色建筑设计还应该得提出有利于成本控制,且具有经济运营现实可操作性的优化方案,进而我们就可以依据其具体项目要求选用的技术措施以及经济条件,在优先采用被动式技术的大前提之下,从根本上来实现被动式技术和主动式技术的协同运行与相互补偿。
二、绿色建筑的设计目标
1 、环境目标:采用更高的能源、资源和环境利用效率,削减建筑对传统能源的消耗,将建筑的环境影响控制在生态承载力水平内,实现人居环境与自然生态的和谐。
2、经济目标:在建筑全生命周期过程中,协调满足经济需求与保护生态环境之间的矛盾。
3、社会目标:将实现环境目标与人们的社会、文化、心理需求相融合,构建和谐健康的新生态文化。观念目标的特征表现为以下两方面:一是普适性,绿色建筑不应仅作为个别案例或实验性、示范性项目,而应广泛存在于人居环境中;二是系统性,绿色建筑是受多种因素影响和作用的复杂系统,需在整合的时空范畴和专业领域,由各相关主体在技术研发、经济支持、社会组织、管理决策各层面通过协同合作来实现
三、工程案例分析
1、项目概况
中国人民银行外汇储备经营场所项目,位于金融街南侧的中心地带,西邻金融大街,北临西兴盛胡同,南邻成方街,地理位置优越。项目建设用地南邻中国人民银行,北临城隍庙后殿建筑,在实现新型城市化的同时保留了北京古老建筑特色,现代又不失特色风情。交通运输四通八达,项目紧邻地铁2号线复兴门站、公交“地铁复兴门站”和“复兴门内站”,西临近西二环路;周边配套设施丰富多样,如银行、购物中心、餐厅、会所、联通营业厅、公寓等;项目用地与城市肌理达到了完美的融合。
外汇储备经营场所项目将不同业务部门和其它特殊功能等纳入统一建筑内设计,形成统一感,服务外汇储备经营及运行。项目占地面积为12578 m2,建筑规模146910 m2,其中地上建筑面积91310m2。本项目整体申报绿色建筑和美国LEED认证。
2、绿色建筑技术在本项目中的应用及关注重点
本项目作为高端办公建筑,未来运营模式主要为自用办公;基于以上项目定位、目标客户定位及项目自身特点,本项目的建设运营及绿色建筑目标定位关注以下重点:
2.1、绿色建筑定位具有前瞻性及适宜性
本项目作为办公建筑,目标定位美国LEED和中国绿色建筑双认证,因此,项目应在满足美国LEED和中国绿色建筑要求的基础上,兼顾当前国内发展绿色建筑的激励政策,从适宜性出发,选择技术措施成熟、经济效益合理的绿色建筑建设策略,提升项目品质,满足项目定位。
2.2、办公环境品质要求
本项目在建筑方案设计阶段就应注重营造良好的室内通风、声、光、热及空气品质等环境。健康舒适的办公环境对于提升员工工作效率、打造以人为本的机构文化具有关键作用。
2.2.1 、噪声:道路噪声、建筑的电梯、空调、水泵设备噪声较大,成为影响室内声环境的重要因素。本项目场址三面临街(西邻金融大街,北临西兴盛胡同,南邻成方街),其中金融大街为周边交通要道,预计交通噪声控制将成为保证舒适办公环境的重要评判指标之一。
2.2.2、采光遮阳:建筑室内采光与遮阳是相互矛盾的两个方面,如何保证室内采光均匀且防眩光,是建筑设计需要考虑的关键点。本项目设计采用大面积玻璃幕墙,若不采取采光与遮阳的可控调节,将导致室内自然光分布不均,临窗位置易产生眩目等不利情况,影响室内人员工作。因此,合理采用可调外遮阳设计,合理解决采光与遮阳的冲突,成为建筑设计的重要挑战。
2.2.3、空间僵化:很多办公建筑室内空间布置僵化、缺乏灵活性,同时缺乏绿色元素的引入,室内工作人员很难享受到绿色自然的清新美好,无法及时有效地缓解工作中的压力,影响人们的工作效率。本项目方案设计中,在建筑内设中庭,提高建筑自然采光效果,且将绿色自然引入建筑内部空间,对营造健康、舒适的办公环境非常有利。
2.2.4、室内空气品质监测:为了预防和控制办公建筑中建筑材料和装修材料产生的室内环境污染,保障建筑使用者的健康,维护公共利益,应对室内空气品质进行前期控制,中期监测及后期改善。在建筑材料采购环节,严格控制材料中甲醛、氨、苯和VOC等的含量限值;使用运营阶段,对室内空气品质进行监测,如PM2.5监测、甲醛及VOC监测等;后期对空气品质超标空间进行污染源控制,或采取其他净化方法。
3、室内能耗控制
办公类建筑由于体量大、室内环境要求高、用能量大等特征,往往成为城市的能耗消费大户。当前高级用户对于建筑的品质要求,已不仅仅局限在建造和装饰方面,转而更多的关注室内空气环境的品质。通过对北方办公类建筑实际运行能耗数据的调研可知,北京市办公类建筑单位面积年能耗指标约为110kWh/ m2,项目地上建筑面积9.131万m2,项目建成后预计每年运营能耗高达1004万度电。因此,根据办公建筑的负荷特点,以因地制宜、低投高效为原则,有针对性的实施围护结构、照明、空调等重点用能环节的节能技术,能够大大减少日常运行管理费用,减少资源消耗和环境污染。
(1)围护结构:北方建筑由于冬季采暖的需求,对墙体、外窗热工性能要求高,尤其是办公楼建筑窗墙比较大,对围护结构的节能提出了较高的要求。
(2) 照明能耗:目前很多办公建筑未全面应用节能照明技术,且照明设计主要依靠经验,未引入照明模拟优化技术。本项目采用大面积玻璃幕墙,且内设中庭,日照得热量大;因此在方案设计时结合建筑设计,在合理利用自然采光的基础上,于项目设计后期结合照明系统进行优化设计。
(3)空调采暖能耗:办公建筑常见系统设计容量过大,设备部分负荷运行时间长,运行效率低;尤其全空气系统的新风入口面积偏小,无法实现全新风运行;而且能耗监控系统缺失,无法对建筑系统运行状况监测和调控。因此,采用高性能空调机组、加强系统监测与运营管理,大大降低建筑的整体能耗。
(4)可再生能源:本项目为办公建筑,如何结合项目用能需求合理利用可再生能源,成为项目是否可以实现国家绿色建筑高星级的重要因素之一。本项目采用太阳能热水系统,为餐厅、厨房、淋浴、洗手池等提供热水需求。
4、 运营管理
根据相关建筑调研,办公类建筑运营管理通常具有以下特点:建筑用电量大,变配电所设置的数量多;机电设备多、分布广,包括空调、照明和其他功能设备的管理过程复杂,要求智能化系统为运营管理提供有效的支持。本项目作为办公建筑,定位为技术先进的现代化办公楼,智能化程度要求高,设备管理有难度。
建筑运行过程中,本身的运营成本和维护成本都较高。关注运营成本,成为本项目全过程实行绿色建筑控制的原因之一。
5、 北方地区集成绿色建筑技术体系
项目将建设成为高端办公写字楼,根据北方地区的气候特点、资源条件、生活办公习惯等条件,合理选择北方的绿色建筑技术体系,打造具有显著地域性的北方绿色办公建筑,是本项目实现绿色建筑目标的关键。
北京地区气候的主要特点是四季分明,春季干旱,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥;风向有明显的季节变化,冬季盛行西北风,夏季盛行东南风;年平均气温10℃~12℃,1月-7℃~-4℃,7月25℃~26℃;年平均降雨量630mm,降雨量年际变化较大,降水量年内分配不均,全年降水主要集中在汛期的6~9月份,多年平均汛期降雨量521.1mm,占全年降雨量的82.7%;太阳能资源属于较丰富地区,地质结构适合用地下水式地源热泵系统开发利用浅层地温能资源。显著的气候和资源特征,决定了本项目可以形成北方独特的建筑技术体系:
被动式节能设计策略:自然通风、自然采光、太阳能采暖系统等多种被动式设计策略为建筑提高资源利用率,减少环境影响成为可能;
水资源的综合利用:北京属于资源性缺水城市,而且北京降雨量变化率大,所以建议本项目自建中水系统,为水资源的综合利用提供多种可能选择;
材料资源的循环利用:北京地区具有强大的建设研发和制造能力,《北京市推广、限制、禁止使用的建筑材料目录》为本项目在选材时提供了广泛的选择范围。
6、绿色建筑技术体系选择原则
本项目绿色建筑技术体系实施思路为:在充分认识绿色建筑内涵的基础上,结合项目区位、项目方案及功能使用特点等,遵循绿色建筑的实施原则,为本项目量身制定绿色建筑技术体系和实施策略,打造真正意义的绿色建筑。
本项目绿色建筑设计中,应对“建筑质量”、“环境负荷”和“成本投入”进行综合平衡,避免高科技、高投资的发展思路,避免示范、展示和技术、产品堆砌(冷拼);尽量采用被动式、适宜技术,结合气候策略的“本土化绿色建筑”,体现技术和建筑的有机集成。绿色建筑的实施过程遵循以下原则:
第一、“因地制宜”的原则。“绿色”概念源于可持续发展思想,强调实事求是和因地制宜。因地制宜是我国绿色建筑发展的核心理念。本项目特点突出,定位高端,因此绿色建筑在技术策略上要考虑“因地制宜”,不盲目照搬国外技术和高级技术,而是根据建筑自身特点和要求合理选择技术策略,有效控制增量成本的增加。
第二、“全寿命周期分析评价(LCA)”原则。绿色建筑强调在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素;同时还关注运营阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害的活动空间。因此,绿色建筑关注建筑的全寿命周期内,全过程落实绿色建筑的需求,
能够真正从建筑的全寿命周期角度,通过合理的资源节约和高效利用的方式,有效降低后期运营成本是关键。
第三、“权衡优化(Trade-off)”和总量控制的原则。绿色建筑要求消耗最少的能源和资源,给环境和生态带来的影响最小,同时为使用者提供健康舒适的建筑环境与良好的服务,但一般而言,追求优良的建筑质量往往易导致付出较大的资源与环境负荷,并导致建设成本的增加。本项目属于办公项目,在确保绿色建筑目标实现的前提下,有效控制绿色建筑的增量成本增加,并实现项目市场、以及后期运营的双重回报,是本项目绿色建筑技术体系选择的重要原则之一。
四、结语
总而言之,绿色办公建筑设计是一项全方位的综合性的系统工程,又是一项长远而且艰巨的任务。其强调的是建筑设计与生态的完美结合,寻求的是建筑与环境、节能、经济之间的最佳平衡。
参考文献
[1]刘彤.绿色办公空间的设计[J].设计艺术研究,2013,02:64-68.
篇10
第三届中国(高碑店)国际门窗博览会的主题是“让建筑更节能,让生活更美好”,博览会由原来的节能门窗产业拓展到建筑节能更为广泛的领域,从同期举办的“2015中国房地产与节能门窗产业发展高峰论坛”与“2015国际被动式超低能耗建筑发展论坛”便可以看出,高碑店国际门窗博览会更趋于打造一个以“被动式房屋”为发展目标的综合性建筑节能展会,而不仅仅只是限于节能门窗一个部分。
被动式节能屋(德语:Passivhaus )又可译为被动式房屋,是基于被动式设计而建造的节能建筑物。被动式节能屋不需要主动加热,它基本上是依靠被动收集来的热量来使房屋本身保持一个舒适的温度。使用太阳、人体、家电及热回收装置等带来的热能,不需要主动热源的供给。
节能系统
在本次展会上有许多围绕被动式房屋的节能产品。
在这些产品中,通风与遮阳是比较突出的两个部分,此类产品在近年来的门窗展上已屡见不鲜,同样,本次门窗博览会上也有许多这样的产品。
如图1是安装在建筑墙体中的通风器,图2是安装在顶部的通风器。该种通风器通过在墙上钻一个孔布置进气管、排气管,使室外空气进入、室内空气排出。完成有组织的通风,这样能解决高层民用建筑及公共建筑开窗通风,采暖地区冬季采暖、炎热地区夏季空调时通风换气能源损失等问题。
图3、图4所展示的产品都是与门窗的结合产品。图3是一家专业生产通风器的企业,他们所生产的通风器可以内置到窗框之中,通过现场的沟通了解,该种产品需要在门窗生产时与门窗一次成型。图4中窗户则选择在上沿安装了一个通风过虑器,在不开窗的情况下可以进行换气。
遮阳在建筑节能中有着极高的性价比,成本不高,但却可以极大的降低室内空调的能耗,在被动式房屋中也是必不可少的一件产品,本次展会有许多专业的遮阳企业参展。图5是外置遮阳产品,图6是内置中空百叶遮阳,图7则是属于比较创新的产品,该种产品可以像手机一样充电,还可以用手机来摇控开启与关闭,是一款智能化产品。
门窗在建筑节能中具有最重要的意义,国内目前在门窗节能上已有了很大发展,但门窗的安装一直被很多企业所忽视,而这次展会上很高兴的看到两款针对门窗安装而开发的节能性产品。图8、9是门窗与墙体密封系统,图10则是节能性附框。
新材料
在今年的1月1日,新版的《绿色建筑评价标准》开始实施,随后,在5月份,住建部与工信部《绿色建材评价标识管理办法》,这是“绿色建筑行动”下的又一次严格要求,而此次展会上也出现了一批新型的建筑材料。图11是陶土板装饰材料,图12为泡沫玻璃,是非常优秀的保温材料,图13、14、15都是新型的混合材料,图13中所展示的产品据了解是用煤渣、桔梗制作的,图15是使用回收塑料而制成的。
门窗产品
在本届高碑店国际门窗博览会上,市场上常见的铝、塑、木三种型材的窗户,都有展示,但略有不同的是,这次展会上木窗显得犹为抢眼。
首先,本次参展的木窗企业非常的多,从图16到图20所展示的都是木窗,图22为木塑复合型材窗,除此之外,针对木窗加工的设备、材料也有许多。图21是木材专用的彩漆,图25是木窗加工设备。
再说铝窗,本次展会上专业从事铝窗的企业并不算多,但是国内许多知名的铝材生产企业,如华建、伟昌、坚美、和平都有参加本次展会,而这些铝材企业许多都在展会上展示了自己研发的铝窗,不知道这种铝型材企业进入门窗市场的举动会不会给门窗市场带来新的变化。而本次展会上与澳润顺达有合作的德国莱口科技有限公司推出的一款铝窗U值达到了0.78,是记者所见到U值最低的铝合金窗户了(图23)。
相较于其它综合性门窗展会,塑料门窗在本次展会也有不少塑料型材企业参展,实德、YKK都有推出自己的塑料门窗,比较引人注意的是房云玻璃钢节能门窗(图33),据了解,玻璃钢型材窗相较传统塑料门窗有着更长的寿命和更好的保温性能。我国的塑料门窗因为过去的不良竞争,使得多年以来发展受阻,但随着国家对建筑节能要求,明显能感受到在各大展会上,塑料门窗越来越多了。
特种门
国内各种门窗展览,其实向来都是窗多门少,人们只是习惯门窗这一种称呼,而本次高碑店门窗博览会,却有不少从事门类生产的企业参展,但其中主要是满足个性化需求的门类产品,比如,自动门、逃生门、铜门、折叠门等。而住宅室内用门在门窗展会上还并不多见。
- 上一篇:企业财务分析与风险防范
- 下一篇:口腔健康与全身健康的关系