绿色建筑论文范文

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绿色建筑论文

篇1

《建筑业“十二五”发展规划》由住房和城乡建设部于2011年8月18日正式公布。这是“十二五”开局之际,针对建筑业制定的发展规划。《规划》明确至“十二五”期末,努力实现的建筑节能目标:“绿色建筑、绿色施工评价体系基本确立;建筑产品施工过程的单位增加值能耗下降10%。新建工程的工程设计符合国家建筑节能标准要达到100%,新建工程的建筑施工符合国家建筑节能标准要求;全行业对资源节约型社会的贡献率明显提高。”推进绿色建筑规模化建设,加速提升绿色建筑规划设计能力、技术整装能力、工程实施能力、运营管理能力,提升产业核心竞争力,成为“十二五”期间该规划的总体目标。国家标准《绿色建筑评价标准》GB50378—2006对绿色建筑的定义是: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。我国大力推进绿色建筑及绿色施工,那么什么是绿色施工呢?建设部的《绿色施工导则》定义绿色施工为:工程建设中,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动,实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。

2.绿色施工主要控制方面

2.1编制绿色施工规划大纲绿色建筑技术很多技术需要在施工过程中实现。如果没有按要求实施,效果将达不到预期。因此,施工管理人员需要在施工开工前按照设计意图编制绿色施工规划大纲,在大纲中主要制订三个方面,包括绿色技术实施关键人员点、技术点、时间点。这三个方面并不是相互独立,而是相互联系,相辅相承的。其中关键人员点是指要查阅图纸清楚此绿色建筑包含哪些绿色建筑技术,需要哪些专业管理人员,他们要达到何种专业水平层次,以便在施工过程中调整安排管理人员。关键技术点是指要设计人员在施工开工之前针对绿色建筑技术组织技术交底,对关键技术点要形成书面文件交予施工人员,而施工人员要针对这些关键技术点布置专业责任人,落实到位,对人员布置进行改进补充,完善关键人员点的布置。在对关键技术点的分析布置过程当中,可以得出施工过程影响绿色建筑技术形成的关键时间点,其关键时间点主要是指绿色建筑技术在实施过程中的工艺时间参数,时间点的控制精确与否将对绿色建筑技术的形成起到至关重要的作用。

2.2编制绿色施工实施规划绿色施工实施规划是指根据上述大纲要求,编制具体实施详案。在此详案中各个环节实施要落实到人,针对技术特点编制符合自身特点的施工组织规划,通过规划工作,重点解决关于使建筑物“绿色化”的技术组织问题,把各方统一到以社会可持续发展为重、以民族长远使用利益为重的“绿色建筑”目标上来,然后针对施工过程中的“绿色化”问题,研究绿色施工方法,例如:土方工程施工如何有效组织减少对周围环境影响,桩施工如何减少泥浆及污水排放的方法,混凝土浇筑如何有效养护降低养护用水的方法,钢筋工程如何下料降低其损耗率,砌筑工程如何添加调和剂降低水泥沙子用量,钢结构喷砂除锈或门窗、墙面饰面打磨砂纸如何减少粉尘的方法,砂石、粉料运输如何减少扬尘的方法,焊接等如何减少光污染的方法等。认真分析所选择各施工工艺的特点,明确检查点、见证点、停止点等检查验收的关键部位,尤其是从“绿色”观念出发所需要检测的项目。

2.3绿色施工管理要做到绿色施工需要从施工管理、施工工艺技术和施工机械几方面下手。把信息化技术引入到日常施工管理中,将有效提高工作效率,降低资源耗费。要准确把握时刻动态变化的工作量,调整施工资源的投入。只有采用现代信息化技术,根据动态参数,实施定量、动态的施工管理,以最佳的资源投入产出比完成工程建设,达到高效、低耗、环保的目的,才能称之为绿色施工。

2.3.1营造绿色施工环境绿色施工环境的建立不但能达到低耗的目的,还能愉悦生产者的心情,使之全身心投入,避免安全事故的发生。我们要合理调配现场“硬化”和现场“绿化”的区域,作好水平方向的场地硬化、绿化等以及竖直方向的围墙、建筑物主体立面等的综合“绿化”、立体美化工作,进一步合理选择材料“绿色化”建筑物实体工程。根据上述大纲及规划所列内容,合理确定临时设施的空间布置,例如半成品加工点、材料存放点、现场作业棚及办公生活设施。其占地面积应按用地指标所需的最低面积设计,同时要求平面布置合理、紧凑,在满足环境、职业健康与安全文明施工要求的前提下尽量减少废弃地和死角,临时设施占地面积有效利用率不低于90%。临时生活和办公用房宜采用占地面积小、经济美观、对周边地貌环境影响较小,且适合于施工平面动态调整布置的多层轻钢活动板房、钢骨架水泥活动板房等标准化装配式结构。应分开布置工人生活区与生产区,并设置符合国家规范标准的分隔设施。施工现场围挡宜使用连续封闭的轻钢结构预制装配式活动围挡,减少建筑垃圾,保护环境。临时设施布置应充分考虑市政工程管线布置,避免由于占用管线道路而在施工后期搬迁场地造成浪费。

2.3.2节约能源消耗施工节能要通过调整能源使用结构,控制施工能耗,根据情况合理组织施工、积极推广节能新技术、新工艺的使用。宜使用国家、行业推荐的节能、高效、环保的施工设备和机具,例如选用变频技术的节能施工设备等。施工机械设备选用功率与负载相匹配的,避免设备额定功率大于使用功率或超负荷使用设备的现象发生;采用节电型机械设备,也可以添加节能型油料添加剂,降低油耗。建立施工机械设备管理制度,开展用电、用油计量,完善设备档案,及时做好维修保养工作,使机械设备保持低耗、高效的状态。根据情况在施工现场制定各个区域和施工设备的用电控制指标,定期进行检查计量、核算、对比分析,发现偏差分析原因及时纠正,通过以上措施提高机械设备利用率,有效降低能耗。安排施工工艺时,应优先考虑能耗较少的施工工艺。在施工组织设计中,要合理安排施工顺序、工作面,以减少作业区域的机具数量,相邻作业区充分利用共有的机具资源,提高各种机械的使用率和满载率,降低各种设备的单位耗能。

3.结语

篇2

1.1围护结构

(1)对于外墙围护结构来说,可对住宅应用EPS外保温系统墙体,不仅仅冬季墙体内表面不会出现结露现象,对于冬、夏两季期间墙体内部也不可能出现冷凝现象,这为外墙节能和室内热舒适环境奠定基础。

(2)屋面保温系统。对建筑的平屋面采用种植屋面系统,对坡屋面则可考虑采用例置式节能系统。从工程实践效果来看,建筑采用节能屋面,在冬季采暖期间,内表面温度远高于室内空气的露点温度,根本不会产生表面结露现象。而对于夏冬两季,节能坡屋面的保温层上下表面的水蒸气分压力都低于其对应的饱和水燕气分压力,因此不会产生冷凝现象。而针对种植平屋面的绿色节能措施来说,鉴于其保温材料上下两表面都设置了防水层材料,保护层〔抗渗细石混凝土或抗渗砂浆〕又覆盖了较厚的土层,造成整个屋面层的水蒸气渗透动力较小,所以不可能发生内部冷凝。

(3)对于外窗节能技术主要集中在传热系数和遮阳系数两个方面考虑。传热系数是衡量由温差引起的的通过外窗的热流量的参数,是导热、对流和辐射三种传热方式的综合体现。传热系数越大,则会导致窗户的保温隔热能力就越差,通过窗户的能量损失就越多。而遮阳系数则是体现玻璃阻隔太阳热幅射的能力。显然,对于绿色建筑来说,其为了能到绿色效果,其选取外窗方面,应当选择高保温隔热性能的外窗构造及合理的遮阳系数。当前,控制外窗传热系数的技术主要是集中于增加空气层的数量、提高空气层的厚度、使用惰性气体填充、添加保温隔热膜、采用真空玻璃以及良好的保温隔热性能窗框等。而控制外窗玻璃遮阳系数的重要措施则是通过采用光谱选择性的阳光控制膜,如LOW-E膜和SUN—E膜等。

1.2遮阳系统

与建筑其他部分围护结构相比,外窗属于薄壁轻质构件,其热工性能最差,因此是建筑能耗损失的最薄弱的环节。因此选择合适的建筑遮阳设备或者系统是实现绿色建筑的重要手段之一。为了能有效地实现“零”能耗的节能目标,根据建筑外窗朝向的不同以及采光控制要求,选择不同的活动外遮阳系统,具体为南向一层采用自动控制的活动百叶铝合金外遮阳,二层则可采用活动外遮阳和太能能集热器固定的遮阳,对于有天窗的则可选取活动的软布艺外遮阳方式。

1.3可再生能源利用

(1)地源热泵空调系统。通过利用该类型空调可以使使住宅外的空调外挂箱消失,提高建筑外立面原有的平整。地源是一种通过利用地热资源的高效节能、零污染、低运行成木的高效节能空调系统,包括土壤式〔垂直埋管和水平埋管)、地下水式等多种应用方式。

(2)从长远来看,可再生能源将是未来人类的主要能源来源,而太阳能发电的商业化开发和利用已经成为重要的发展方向。对于太阳能光伏屋顶发电系统以其易于安装、功率稳定、寿命长久等优势而成为当前重要的光伏应用。而在经济、技术较为发达的长三角、珠三角等地区已经基本具备了太阳能光伏发电系统大规模安装条件。

二、工程实例

2.1物质节能

为了能达到有效的绿色建筑,在建筑物质材料方面应首当其冲。如考虑通过采用建筑土方来对建筑局部进行覆土,以达到保温效果,同时也作为绿化的基质,也可以减少渣土外运。建筑结构所采用的混凝土,有低水泥掺量和再生骨料两种。对于墙体材料则可以采用回收混凝土制作的混凝土砌块。为了能充分利用屋面雨水,可以对屋面雨水以及生活污水等进行收集,然后用于冲厕、喷晒植物等用途。对屋面采取绿化处理,这样可以增加建筑的绿色覆盖率,同时可以达到保温邓作用。

2.2能源节能

对于绿色建筑来说,必须对能源采取措施以达到有效的节能效果。如对建筑围护结构应当采取有效的保温隔热措施,以达到自然通风,同时在夏季能遮阳,冬季则采暖保温等,从而可以减小人工空调使用,则可以达到自然舒适性以及节省能源效果。对于某些建筑物带中庭时,则可以对中庭采取绿化处理使其成为一个气候缓冲区,对其他居住空间与中庭之间通过采用墙体来隔开,从而可以有利于高湿、严寒等极端气候条件下减少能耗、提高舒适性。此时中庭被包围在舒适空间之中,屋顶有优良的热工性能候也有一定的舒适性。从实施情况来看,为了能得到有效的能源节能效果,可以考虑从围护结构、自然通风以及天然采光方面入手。(1)针对围护结构应当选取保温性能好材料,而且应强度密封性。如外墙考虑采用保温系统;窗采用塑钢窗框时,应当选取双层真空玻璃。(2)自然通风。可考虑建筑中部设有封闭的中庭,在中庭顶部设置有可以开启的天窗,通过天窗来改善自然通风效果。同时对于起居室以及卧室等应当朝向夏季主导风向,从而形成了穿堂风。(3)天然采光。对于独立住宅来说,其较易于天然采光,但对于进深较大情况,则采光效果并不好。为此对于传统住宅则来说,往往以院落和天井解决这问题。或者通过营造一个中庭来获得昼光。为了整个建筑能在极端气候条件下能保持较小的体形系数,此中庭应采取保温屋盖,而且可采用较大面积的天窗,天窗上面可设遮阳篷来避免夏季阳光直射。

2.3建筑设备利用

为了能达到绿色建筑设计,通过利用建筑设备来来获取自然界的能源来应用到住宅住户日常的生活中,是重要的途径之一。(1)地源热泵系统。针对我国地热能源丰富,通过利用地热系统来充分利用地热能源相当关键。如对于上海地区,由于地下水位较高适合采取土壤埋管。(2)采用冷热辐射顶棚加新风系统的空调方式,在墙壁和顶棚内埋设毛细循环管道进行辐射制冷和采暖。该系统采暖热媒温度低,而冷媒温度较高,结合智能监测与控制,效率高于普通的空调系统,提高了室内气候舒适度与空气质量。

三、结语

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关键词:绿色建筑技术体系策略

引言

目前,建筑高能耗的现状还没有引起全社会的充分重视,因此切实地推进建筑生态节能面临着大众观念、经济成本、技术保证等诸多方面的制约。影响我国建筑节能推进的深层根源主要体现在以下四方面:1)对于建筑领域各个方面,尚缺乏有效的政策激励制度;2)公众节能意识不足且能源价格目前偏低,节能项目由于技术的投入,初次投资成本增加,对业主和消费者缺少足够吸引力;3)施工监管不力及施工验收手段差.使节能项目的质量难以保证,对此,我们也缺乏有力的惩罚机制;4)节能技术的基础研究不够,由于绿色建筑在我国处于起步阶段,很难明确得知一项技术在建筑全生命周期的生态效果、节能效果。很多项目选技术时都遇到这个问题。

1发展策略

在制定政策方面国外的很多经验对中国有借鉴意义,例如,为了降低建筑物的能源消耗量,德国政府和社会采取的措施多种多样,如:国家银行系统为绿色建筑提供低息货款,资助节能技术的应用;建立针对明确目标群组(如业主,建筑师,开发商)的宣传信息和咨询系统;通过宣传咨询使大众接受采用新型的节能技术;此外,还有把旧房改造目标定为舒适、节能、环保,利用税收政策推动建筑节能等等。

参照欧美国家成功的生态节能政策体系和技术措施,对具体节能技术体系我们也应规范地进行引导、控制与要求,如:颁布节能法规,规定建筑最低标准的保温值。节约夏季制冷能耗,控制建筑外墙的热穿透系数的最高允许值等等。具体要加强的工作有:计算机模拟技术和建筑物使用能耗计算方法的深入研究,这是生态节能居住区规划和住宅设计的前提条件。另外,加强太阳能技术,太阳能取暖,太阳能发电等技术的研究。提高太阳能利用效率,在工程建设中,一方面引进国外先进技术为我所用,另一方面,全面系统地消化、吸收引进技术并努力创新、不断增强自主研究开发的能力,并开辟各种渠道,结合工程设计和技术改造项目,推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备,取得良好的经济效益和社会效益。发达国家有很多先进的产品,根据项目的需求,整合国际、国内技术产品资源形成适当的技术体系是开发中的关键。技术系统立足于国产产品,关键设备材料采用在国内市场上可以购买到的国外产品。新技术的采用,不求最新、最贵,重在系统化的配合与互动。新技术的采用能够促进产品更新换代,创造产品差异化,满足不同层次的社会需求。

2技术实施体系

生态节能建筑的设计主要从整体环境规划和单体建筑设计两个方面开展。在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。这里就不具体展开谈了。在单体建筑设计中则分为九个方面:1)护结构系统;2)太阳辐射的控制与改善;3)自然通风与采光的利用;4)可再生能源的利用;

5)高舒适度,低能耗的室内环境控制系统;6)优秀的建筑能源系统;7)水资源循环利用系统;8)智能楼宇自控系统;9)提供高舒适度的其他技术系统。以下对这九个方面进行简要的介绍和说明。

2.1护结构系统的节能设计包括以下方面:

1)高效保温隔热的外墙体系;

2)热桥阻断构造技术;

3)高效保温隔热屋面技术与构造设计;

4)高效门窗、幕墙系统及高性能玻璃的选用与构造技术。

2.2高性能遮阳技术系统

太阳辐射对建筑有相当的影响,日照使室内获得充足的光线,对其进行有效的利用可减少照明系统的能耗,而且在冬季。太阳的辐射可使建筑得到一定的热量,从而降低建筑的热负荷,但夏季太阳的辐射得热构成了空调负荷相当的部分。因此对太阳辐射应当有计划、有目的地灵活控制与改善,以达到最大限度利用太阳辐射的目的。

当前,随着城市空气质量下降.粉尘污染增加和人们在室内停留的时间大大增加;生态通风技术与“房屋呼吸”概念出现。但建筑通风面临一系列新的问题:建筑的体量面积增加。密闭性加强,传统的自然通风减少;新型建筑及装修材料释放有害气体;大量使用空调和热水,室内干湿度不符合人体舒适度要求;在无法实现自然通风采光的房间,构造处理欠佳的墙面,容易出现凝结水和发霉。设计应通过保证足够的开启扇面积,在房间内及中庭顶部(若有条件,可依建筑形式而设)开设一定的开窗面积,既达到了自然采光的目的,又可依靠室内外的风压及热压差,形成有组织的自然通风,在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的。双层皮幕墙技术科学合理地保证了室内通风量,且能过滤空气,低噪声动力通风系统有助于排出卫生间的潮湿污浊空气(图2)。2.4可再生绿色能源的利用

2.4.1太阳能

对太阳能的利用总体上可分为两类:太阳能集热板集热及太阳能光伏发电。太阳能集热板集热技术较为成熟,设备材料价格也不昂贵,有一定的应用。太阳能光伏发电是太阳能最好的利用方式,虽然受技术及材料成本的限制,目前应用还不广泛,但不久的将来必将广泛应用。

2.4.2浅层土壤热能

在地下30~100m的范围内,土壤、岩石及地下水的温度全年基本恒定在15℃左右,形成一个较好的提取及释放热能的场所。地源热泵就是利用这一特点进行工作。地源热泵可分为利用地下水的开式系统和不抽取地下水的地源耦合热泵,后者有不影响地下地质结构,地下水水位,不污染地下水,使用寿命不受地下水位影响的特点,是目前最好的地源热泵形式(图3)。能量活性建筑基础的技术原理就是在建筑基础施工过程中将工程塑料管埋八地下,形成闭式循环系统,以水为载体。夏季将建筑物中的热量转移到土壤中;冬季从土壤中提取能量。该项技术诞生于上世纪八十年代初的欧洲,初期多用于居住建筑,今天更多应用于大型公共建筑以及商业和工业建筑。其突出优点是不需要专门钻井而可以获取地热(地冷)资源,投资相对较少,经济效益明显。根据建筑基础土质情况和建筑基础工程的要求,可采用与基础形势相配合的技术,如能量活性基础桩、基础墙与基础板。经过20余年的发展,这项技术已基本成熟。

2.4.3地表水体热能

在中国南部及大部分中部地区,有一定规模及深度的地表水体全年温度稳定在一定的范围之内,也形成了一个较好的提取及释放热能的场所。因此,可采取水源热泵机组对其利用,其基本工作原理与地源热泵相同。

2.4.能

在风力资源较丰富的地区,在建筑屋顶采用成熟、噪声较低的风力发电设备。在一定高度的空中风速较大,利用这一特点,在高层及超高层建筑中结合建筑造型,在角部设置风力发电设备.对整个建筑的用电进行一定的补充。

2.4.5生物能

在广大农村没有燃汽供给的区域,设置沼气发生、供给及燃烧设备,可提供清洁充足的能源,同时减少了对木材的消耗及大气的污染。

2.5高舒适度,低能耗的室内环境控制系统

2.5.1辐射制冷供暖系统加置换式通风系统

辐射制冷采暖系统(图4)加置换式新风系统是一种全新的空调方式,它在提供舒适健康的室内热湿环境及低哚音声环境的同时也具有较好的节能效果。其特点如下:1)室内无吹冷风感,主要通过辐射换热这一舒适感最高的方式换热i2)系统运行节能3)无凝水潮湿部分,消除了霉菌问题;4)置换式新风系统提供最健康的新风供给方式:新风处理后直接送入室内,污浊空气进行余热、余冷回收后再直接排出室外,充分利用能源。因为无循环风,不存在交叉污染。5)室内无任何运转设备,不产生噪音;6)室内无任何空调设备,美观且节省空间。

2.5.2变风量(VAV)系统

变风量系统是由变频中央空调系统配以变风量(VAV)末端设备组成,是一种高舒适度、低能耗的空调系统。变风量系统比常规这种系统具有相当多的优点:系统中的能耗设备均可进行变频调节能量输出,即使在较低负荷的工况下,也能通过变频调节而工作在较高的效率下,节约大量能源;系统中各个房间可独立起停及调节温度,并且互不影响,给使用者创造了极高的舒适度;不会出现“一开全开”。即使无人使用的房间也进行空调的浪费能源的现象出现。

2.5.3变频技术

变频技术是在建筑物空调负荷需求发生变化时(如室内人员、室外温度、太阳辐射强度的变化)。通过对冷水机组、水泵、风机等设备进行变频调节来降低能量输出以适应负荷需求。其整体节能效果可达到30%~40%。2.6.1冷热电联产

热电冷联产是采用燃煤或燃气产生一次蒸汽利用汽轮机发电。来提供电力,同时充分回收其排放的低品位废热即中高温二次蒸汽及高温烟气来提供生活用热、冬季供暖以及为单效或双效溴化锂制冷机提供动力夏季供冷。从而实现冷、热、电联产。热电冷联产的效率较高,大型火力发电厂实际运行效率只有36%左右。而冷热电联产项目的实际运行效率可达60%~80%左右。

2.6.2蓄能系统

2.6.2.1冰蓄冷系统

冰蓄冷从系统构成上来说只是在常规空调系统的基础上增加了一套蓄冷装置,其它各部分在结构上与常规空调并无不同,它在使用范围方面也与常规空调基本一致。随着社会的发展.中央空调在大中城市的普及率日渐增高。据统计,空调高峰时用电量达到城市用电负荷的25%~30%,大大增加了电网的峰谷用电差。冰蓄冷中央空调之所以得到各国政府和工程技术界的重视,正因为它对电网有卓越的削峰填谷功能,是电力需求侧最有效的电能蓄存方法,全国如果有300家3万平方米商场采用冰蓄冷空调,则相当于建设了一座30万千瓦的调峰电厂。虽然单纯从单个系统角度分析,冰蓄冷系统的能耗较常规系统要大一些,但从国家的角度讲,对电力使用削峰填谷,提高了利用率,节约了基础建设投资,创造了巨大的社会效益,因此是节能的,同时因峰谷电价的差异,冰蓄冷系统亦可为业主节约30%~50%的运行费用。

2.6.2.2PCM_相位变化蓄热材料技术

利用例如石蜡等特种物质物态相位变化吸收或放出较大热量的特点,增加室内热惰性,使室温受室外气温变化产生的波动较小,控制室内温度,提高居住舒适度。这种蓄热材料还可用作制造半透明产品(图5),比起采光,照明,避免眩光的效果,在一定程度上调节室内温度;也可用于地板采暖,达到温和、均匀、持久的供暖效果,提高住宅舒适度(图6)。该项技术目前仍处于研究和试用阶段,尚未得到大规模应用。在某些特殊的工程中有很成功独特的功效。

2.7水资源循环利用系统

典型的如:中水处理及回用系统。系统将生活废水、冷却水、已达标排放的生产污水等水源.经物化或生化处理,达到国家《生活杂用水水质标准》,然后再回用于厕所;中洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水及扫除用水等。充分利用有限的水资源,替换出等量的自来水,又减轻了城市污水处理厂的运行负荷,是利国利民造福后代的善举。

2.8智能楼宇白控系统

智能楼宇自控系统是将建筑物(或建筑群)内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、广播、通讯等设备以集中监视与管理为目的,构成的一个综合系统。一般的是集散型系统,即分散控制与集中监视、管理的计算机局域网。目的是使建筑物成为具有最佳工作与生活环境、设备高效运行、整体节能效果最佳、安全的场所

2.9提供高舒适度的其他技术系统

2.9.1消除楼板噪声,浮筑楼板技术

为解决楼板撞击传声产生的噪音,德国住宅地面普遍采用“浮筑楼板”构造(SchwimmendeEstrich)。即在结构楼板上铺设一层绝缘隔声材料,上面再浇筑6~8cm的混凝土砂浆层,这层楼板在某些特殊的工程中有好像浮在绝缘层上,与楼板及四周墙体分离,从而达到极好的隔音效果。同时,在此之上还可铺设木地板、石材等各种面材,其楼板隔音效果也非常理想。另外也可采用一种废弃橡胶轮胎为原料制成的隔声减振材料,达到简易的楼板隔声效果(图7)。国内不少住宅已经开始采用地板采暖技术,在热水管的下方铺设聚苯保温材料,之上浇铸水泥砂浆层。实际上已形成很好的隔音层.但大都没有考虑隔声要求.侧面与墙体之间不设绝缘层,其刚性连接致使隔声效果大打折扣。这些构造细部实际上不会增加太多投资,只需建筑师在设计中认真考虑,施工中按图执行就能达到。而这些构造细部所带来的价值对于住宅使用者而言是至关重要的。

篇4

1.1绿色环保原则

在实际的暖通设计过程中,应该遵守绿色环保的原则。一方面,选择材料的环保性。在进行暖通工程的建设中,如果对材料选择不当,就会造成暖通系统无法正常运行、资源严重浪费以及环境受到污染等不良现象出现。所以,暖通材料的设计应该就地取材,对可再生资源进行充分的利用,选择质优环保的保温材料;另一方面,利于回收以及资源的再利用。暖通空调的设计与绿色建筑的再利用联系紧密,因此,对于暖通空调的设计需要应用独立的系统结构,其大多数的零件能够进行拆卸与更换。

1.2节约能源原则

对于绿色建筑最基本的要求是最大程度的降低各种能源的消耗。所以,在进行暖通设计的过程中,应该对制冷系统、通风系统以及采暖系统等能源问题进行充分的考虑,注重建筑工程内外部环境的协调性,最大程度的对高性能以及可再生材料进行使用,进而提高原材料的使用效率,降低建筑企业的环境污染以及能源浪费。

1.3循环利用原则

实现节能环保最重要的途径就是对资源以及材料进行循环利用,循环利用不是指运材料的重复性使用,二是把暖通空调系统中的材料以及设备进行统一的回收,使其送到加工工厂,进行熔炉重铸,变废为宝,进而实现资源的循环再利用,从而实现产品、废品、原材料的良性循环利用。

2暖通设计中绿色建筑技术的应用分析

2.1绿色建筑中的蓄冷技术

在暖通设计中采用蓄冷技术,就是指在用电低峰时,运用能源进行制冷,并对其进行储蓄,在需要冷量时对其进行释放。其蓄冷技术的优势体现在能够避免用电高峰,降低能源的占用率,实现环保节电的目的。对冰蓄冷系统进行优化不但能够降低用电量,提高其经济效益,而且还能够减少能耗,实现节能以及低温送风。其主要的技术应用方式为:一是,在用电低谷的夜晚对冷量进行蓄积,并在白天的用电高峰期对积蓄的冷量进行释放,用于供冷,进而降低电费的支出;二是,一般而言,在相同的条件下,冰的蓄冷量要远远高于水的蓄冷量,因此,设计人员应该把暖通的蓄冷池设计为较小的容量,其在热容量损失小的情况下,就会在一定程度上降低能源的消耗;三是,当暖通空调中冷水的温度达到3%左右时,应该使用低温送风,降低风机动力与风量,进而起到节能的效果,此外,在夜间制冷剂基本处于满负荷的状态,其设备的利用率与工作效率较高,能够达到冰蓄冷系统优化的良好效果。

2.2设计结构与材料的优化

实现暖通设计的节能环保,最重要的就是对其结构的设计进行优化。近年来,暖通的设计主要依靠现代化的科学技术设备来满足用电客户的需求,然而其成本造价较高,同时也带来一定的空气污染、环境污染以及噪音污染。因此,相关的设计人员应该在设计结构的内部对其进行优化。比如:对室内的生态环境进行改善,我们可以利用绿色建筑技术对建筑物结构与材料进行改进,针对建筑物窗户的选择,为了能够使其吸收更多的太阳能以及具备良好的照明效果,就应该选择材质特殊的玻璃,在寒冷的冬季应该向其中充入双层惰性气体,提高光源的通过率,进而形成良好的温室效应。

2.3对自然通风的有效利用

建筑物的自然通风对室内的空气质量以及温度具有直接的影响,所以,在对建筑内部进行通风设计过程中,应该充分结合当地的气候条件,对自然风进行充分的利用。在使用暖通设备之前,主要是一来自然风对建筑物的内部进行换气,进而达到高效、环保、节能的目的。由此可见,建筑物应该具备有利于通风的格局与朝向,为了促使风更好的进入室内,应该对气流的阻力进行减小,对建筑的剖面、平面等细节进行充分的考虑。例如:相关人员在进行设计过程中,应该把门窗设计在同一条直线上,要具备大的开口面积,与此同时,针对风速以及风向的不稳定性,并该对百叶窗户进行合理的安装与调节,进而达到良好的通风效果。此外,还应该在建筑物内部进行楼梯间以及中厅的多种竖向设置,降低室内的温度,促进建筑物内部空气的流通率,进而避免开启换气设备,降低的能耗。

2.4太阳辐射暖通节能技术

作为一种理想型的清洁能源,太阳能是取之不尽用之不竭的,是最为绿色环保的能源。在进行暖通设计过程中,通过对太阳的光热以及光电的等技术的应用使其太阳能转换为热能,把热水箱以及响应的加热设备组成集热器,把地板采暖与温度控制器构建成循环控制系统,进而实现对室内气温进行季节调节的良好效果。如此一来,通过太阳能节约的资源与能源所蕴含的经济效益可观,通过太阳能节能技术的应用,实现了生产成本降低以及资源的节约,进而在最大程度上降低了环境的污染,实现了暖通设计的绿色环保目的。

3结语

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绿色建筑设计是:在建筑的建造和使用过程中,最大可能的减少对环境的污染及不可再生能源的使用,创造一个低耗能、长效、舒适、无害的室内环境。基本要求归纳起来有以下几点:1.遵循健康、简约、高效的设计理念,减少建筑行为对环境的影响,实现与自然和谐共生。2.在建造中,最大限度地节约资源(节能、节水、节材),减少污染,因地制宜选用无害或危害极小的建筑材料,多采用可再生资源。3.在设计中体现可持续发展的理念,在满足建筑功能的基础上,实现建筑全寿命周期内的资源节约和环境保护,为人们提供健康、适用和高效的使用空间。

2绿色建筑设计理念下的室内设计

室内设计是集技术、艺术与科学为一体的综合性学科,把绿色建筑设计的理念引入室内设计,需要室内设计师具有社会负责心,本着“以人为本”的原则,树立科学的设计理念,从传统室内设计向“绿色室内设计”转变。主要从以下几个方面入手。

2.1以室内空间环境的安全性为前提做设计室内设计首先要保证室内空间环境的安全性,要避免危及使用者的人身安全及正常的生态秩序。在保证室内构件安全的前提下,要重点关注室内空气质量的安全性。控制室内空气质量主要从以下两点着手:(1)选择安全、环保的建筑材料,确保建筑材料中有害物质含量符合国家强制性标准的要求;(2)避免过度装修导致的空气污染物浓度超标。环保的建筑材料也含有少量有害物质,所以在室内设计时,要进行室内环境质量预评价,根据设计方案和空间承载量、材料的使用量、室内新风量等因素,对室内空气质量进行估算,确保甲醛、苯、氨、氡和TVOC五类空气污染物,符合现行国家标准的规定。

2.2室内空间设计要以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、减噪、自然通风及采光功能室内设计除了要满足功能性及美观的需求外,还要充分考虑室内空间建造及使用过程中的节能性。随着人们对室内环境的舒适度要求提高,建筑的使用能耗随之增大,为达到舒适度和节能的双赢,以降低能耗为基础,提高室内空间环境的保温、通风、减噪等功能是非常必要。(1)做好建筑的保温隔热,既确保室内环境的热舒适度,又可节能减排。保温有外墙保温和内墙保温两种方式。通常在设计功能性满足的情况下,宜采用保温、装饰一体化的外墙装饰材料做外墙保温处理,可简化施工程序、减少材料损耗,保温隔热效果好。对于室内温差要求差异较大的房间宜采用内墙保温隔离,另外不要忽视在顶棚和楼地面也要设置保温层。(2)降低噪音污染,提高室内居住环境的质量。随着城市越来越拥挤,噪声污染问题日益严重,严重干扰人们的正常生活,控制室内噪声水平,提高室内环境的质量,也是“绿色建筑”的要求之一。首先做好噪音污染的预控,做好室内的“动、静”分区,减少相邻空间的噪声干扰以及外界噪声对室内的影响。对于一些会产生噪音的设备用房或人流密集的场所,为减少噪声干扰,在进行室内的顶棚、楼面、墙面和门窗的装饰设计时,要兼顾吸声与隔音效果,宜采用吸声或隔音效果好的造型及建筑材料。对噪声敏感的功能空间宜集中布置在远离噪声源的地方,不能避开噪声源时应采用有效的隔声减振措施。(3)保持室内良好的通风环境,提高入室新风的品质。注重入室新风“量”和“质”的统一。室内通风,一是开启门窗通风;二是通过暖通空调系统设计进行气流组织设计,但目前情况下,要完全消除空调设备的污染是很困难的,新风质量是不能保证的。为了确保室内新风的“质”,只能充分利用自然通风。在室内空间布局时,注意避免隔墙及固定家具的布置切断室内通风路径,固定装修及家具等宜与风向平行布置,减少其对风的阻力;在不影响使用功能前提下,可采用镂空隔断减少对风的阻隔。当室内分区不利于空气流通时,宜采用直排式排风扇等机械通风方式加强室内空气流通,以减少对空调的依赖。(4)充分利用自然采光,创造优质光环境。为了充分利用自然采光照明,进深较大的公共建筑布局尽量不要遮挡采光面,可设置开敞办公空间区域;对于有特殊私密性要求或封闭空间要求的功能区域,建议采用透光材料加百叶窗帘来营造私密空间,避免大范围出现暗房间;难解决自然采光和通风的零星空间可做辅助用房。对于室内自然采光条件不好的大空间,可以采用反光板、散光板、采光搁板等设备将自然光反射到室内,再结合人工照明系统协同采光。实验证明,采光搁板配合侧窗能在一年中大多数时间提供充足(大于100lx)均匀的光照。另外,为提高室内自然光的散射,增强照度,室内的顶棚和墙壁的装修材料反射比要高些,顶棚材料宜为0.70~0.80;墙面材料宜为0.50~0.60。除了加大自然光的利用,最好在电气系统设计时能考虑安装照度探测器及人体感应探测器等。实现“人来灯亮,人走灯灭”的节能效果,配合节能型光源及灯具的应用,照明耗能比同规模建筑可减少30%左右。

2.3室内设计以简约为主线,去除一切“无病”的装饰性构件著名建筑师弗兰克•劳埃德•赖特认为:住宅不是陈列品,也不是地位的象征,而是审美和功能统一的环境。因是利益的驱使,室内设计普遍存在“过度装饰”的现象,过量的纯装饰性构件,不仅占用了室内空间,加重室内空气污染,还多消耗了资源。优秀的室内设计师必须具备强烈的社会责任心,本着“以人为本”的原则,树立科学的设计理念,通过功能和装饰一体的构件来美化、改造空间。在室内设计时,不以审美需要而降低围护结构的隔声、隔热及防水性能,不影响室内的自然采光及通风,以节能环保为依托,倡导简约的设计风格。

篇6

项目所在地基本条件研究是落实绿色建筑“因地制宜”原则的前置环节,本项目基本条件分析如下:

(1)气象条件

福建省地跨夏热冬暖地区、夏热冬冷地区,夏季炎热,年平均气温19.5℃,太阳高度角大、日照时间长、太阳辐射强烈,建筑遮阳需求较大,建筑隔热需求较为迫切,以遮阳、采光、自保温技术为主的被动式技术是围护结构节能设计的首选措施。此外,福建省大部分地区全年平均风速在1.5m/s以上,为建筑自然通风提供了有利的条件。

(2)可再生能源条件

福建地区年日照时数1300~2500h,年辐射总量为4200~5000MJ/m2。随着近年来气候及环境的变化,福建地区太阳能资源强度呈逐渐上升的趋势。从地表水和地下水资源资源分布来看,福建省属于资源较丰富地区。依据现有条件,福建省可再生能源推广和发展的重点是太阳能光热、光伏利用和地源、水源热泵利用技术。

(3)水资源条件

一方面,福建省年际降雨分布不均、各地水资源拥有量极不平衡、经济发达地区、沿海突出部及岛屿资源型缺水严重;另一方面,该地区年平均雨量在1159~2413mm之间,为雨水回收利用提供了前提条件。

(4)生态条件

福建省气候适宜,野生园林植物种类多、生态适应性强,是我国生物多样性最为丰富的省份之一。这就为使用当地植物进行复层绿化、屋顶绿化和垂直绿化等创造了必要条件。

(5)其他条件

除了上述条件,项目所在地地质条件、交通条件及其他外部配套条件等都是绿色建筑实施过程中需要考虑的因素。

二绿色建筑特征

1建筑设计构思

本项目在建筑设计构思时,充分借鉴了福建省院落式传统建筑的特点,采用合院式庭院形式,有利于自然通风、采光和遮阳;中间的院落还可以成为人们公共活动的场所,能够为建筑内部人居环境创造良好的条件。

2节地与室外环境

计算机室外环境优化方面,本项目在规划设计时,将多项计算机模拟分析技术应用于自然通风、声环境、日照、采光等方面的优化设计中,通过这些低成本绿色建筑技术的采用,使得本项目能与当地气候及环境实现较好的协调统一。绿化与透水地面设计方面,本项目通过室外绿化、采用生态(透水)混凝土、透水砖等技术措施,室外绿化面积为8097m2,绿化率高达74.3%;透水混凝土和透水砖面积分别为190m2和1636m2,加上室外绿化透水面积,室外透水面积超过80%,可较好地降低热岛效应,为建筑提供一个良好的外部环境。

3节能与能源利用

围护结构设计方面,本项目采用了多种本地适宜的节能技术措施。屋面采用种植屋面作为保温隔热措施,并配合无机保温砂浆的采用,实现屋面节能。同时,为了加强示范意义,本项目在外墙节能材料的选择上,与普通工程相比,颇具特色:选择福建省当地典型的建筑材料,填充墙采用适宜当地条件的外墙自保温技术,在建筑的每层楼采用不同的自保温砌块或砖,如加气混凝土砌块、粉煤灰陶粒小型空心砌块、PCB聚苯乙烯节能砌块、煤矸石烧结砖、淤泥烧结砖等,砌筑成保温隔热的自保温墙体,使外墙平均传热系数满足节能要求。此外,本项目采用了多种类型的节能窗。建筑外遮阳设计方面,本项目采用了多种形式的活动外遮阳形式,如垂直卷帘遮阳、斜伸臂遮阳帘、中置空调百叶遮阳等,均可以依据需要进行全开、全关、部分开启等动作调整,满足隔热、采光和视觉舒适要求。高效空调系统与可再生能源应用方面,本项目的可再生能源利用主要为地源热泵空调系统、太阳能热水系统及太阳能光伏系统三部分。空调系统采用水源多联式中央空调,主机是数码涡旋机组,共设14台主机,COP在5.5以上,系统能效比约为4.4;根据使用功能,整个空调系统分为14个子系统,每个子系统均由一台主机带若干个室内机,同时设有全热交换新风机,回收排风中的能量,减少新风负荷;整个空调系统使用灵活、高效节能。太阳能热水系统安装集热器面积128m2,晴天日平均产55℃的热水4.6t,太阳能热水系统分为三个子系统,分别采用典型的平板,真空管,陶瓷三种类型;屋顶安装有6.9kWp的光伏矩阵,使光伏板与屋顶天窗结合,真正做到了一体化设计,设计年发电6900kWh,约占大楼耗电量的的2.1%。

4节水与水资源利用

本项目水系统规划方案考虑福州地区水资源情况,对用水定额、用水量估算及水量平衡、给排水系统设计、节水器具、非传统水源利用等进行了分析和规划。本项目在建筑中全面采用各类节水器具,并在保证用水安全的前提下,利用雨水进行冲厕、绿化灌溉等。

5节材与材料资源利用

本项目在建筑设计选材时,考虑了使用材料的可再循环使用,可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的11.2%。本项目采用大开间灵活隔断预应力结构体系,并实现土建与装修工程一体化设计施工。预应力技术的采用,可显著节约混凝土、模板,钢筋等材料,降低了单位建筑面积建材消耗水平。同时本项目在装修工程中采用了多种废弃材料、可循环材料和有利于生态环保的建筑材料,如汽车包装板、定向剖花板、废弃饮料瓶隔断、木塑板、竹木地板、软木板、金刚板地板、复合实木、水泥纤维板等。

6室内环境质量

风环境方面,本项目建筑设计和构造设计充分考虑了增强自然通风的措施。本项目的建筑的三、五层在东西向,以及一层的南北向都处理成为对外开放空间,建筑各层东、南、西、北朝向均设有较大面积的外窗,配合适宜的开窗面积,可以根据需要进行自然通风的调节。同时本项目设计有中庭,当夏季炎热时可以利用建筑上下形成的热压通风,形成良好的自然通风条件。光环境方面,本项目在建筑东、南、西、北四个朝向立面均布置带形窗,同时天井设置遮阳天窗,天井各层内墙均布置内窗,使主要房间形成双侧采光,同时配合地下室四周采光井和光导管的使用,以达到理想的自然采光效果。经采光模拟计算分析,94%以上的主要功能空间室内采光系数满足自然采光的要求。日照优化方面,本项目建筑采用逐层退台设计。在夏季可形成建筑结构自遮阳,减少空调能耗,冬季太阳光可以直射入室内,有利于冬季供暖,达到冬暖夏凉的效果。室内空气品质方面,本项目设置室内温度、湿度、CO2浓度监测的室内空气质量监控系统,系统具有数据采集和分析、监测空调设备的风机状态、空气的温湿度、CO2浓度超标报警等功能。对于人员密度变化较大的房间,除设置CO2浓度传感器监测室内空气质量外,还与空调控制系统联动调节新风量,控制新风机的启停,保证室内空气品质。

7电气节能与智能化控制

项目采用高光效光源。在满足眩光限制的条件下,优先选用灯具效率高的灯具及开启式直接照明灯具,室内灯具效率不低于60%,要求灯具的反射罩具有较高的反射比。本项目建筑智能化系统定位合理,功能完善,包括信息设施系统、信息化应用系统、公共安全系统、机房工程等。为保证建筑通风、空调、照明等设备高效运营,本项目设有建筑设备管理系统,对照明系统进行可靠的自动控制,对大楼内的空调通风系统冷热源、风机、水泵、电梯等设备进行有效监测,对关键数据进行实时采集并记录。

三建筑能耗与用水量分析

1能耗分析

采用Dest建筑能耗分析软件对本项目进行全年能耗(空调、供暖和照明)动态模拟预测计算,得出建筑节能率为64.5%,建筑能耗比例关系。根据以上建筑能耗预测结果,空调、供暖、照明耗电量单项节能率的分析。以80年代基准建筑为比较基准,则供暖耗电量的节能率最高,照明耗电量次之;以符合公共建筑节能设计标准的参照建筑为基准,仍然是供暖耗电量的节能率最高,但夏季空调节能率高于照明节能率。但需要指出的是,不论建筑单项节能率如何变化,由于夏季空调能耗占建筑能耗的比例最大,所以空调节能对本项目建筑节能的贡献是最大的。如果将本项目所采用的太阳能光伏、光热技术等因素考虑进来,将进一步降低建筑的综合能耗。依据相关分析数据,福建地区每1m2太阳能集热面积每年能节省350kWh电耗,每1kW的光伏矩阵每年能发电1000kWh。通过分析计算,本项目综合节能率达70.99%,各类能源的消耗比列。

2用水量分析

本项目建筑内部用水主要集中在冲厕和盥洗,室外用水主要集中在绿化、景观等,各部分用水量分析。本项目水源形式为市政水和雨水,其中雨水主要用于冲厕、绿化、水景补水等用途,本项目雨水利用系统基本能够满足使用要求,雨水回收利用系统关于雨水的供求关系分析见图16。经分析,本项目预计非传统水源(雨水)利用率为53%。

四结论

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工业脱硫石膏板、再生铝合金、废弃彩钢夹心板、可再生的玻璃、粉煤灰再生瓦、废旧塑料、再生的混凝土空心砖是常见的再生围护材料。首先,具体的控制性指标。(1)放射性:在判断的时候可以按照GB6566———2001进行;(2)经济性:与再生的结构材料上有着同样的判断标准;(3)每项基本应用性能的具体指标,在被取代的有材料的一些产品标准基础上,来有效的检测再生结构材料,对标准中规定的每项要求上,产品的性能都要给予满足,控制的全部项目中,只要存在一项对于6分的,就会导致最后的得分为0。优先选择的指标:一,单位产品的带来的废气量、原材料固废应用率、单位产品的带来的废水量和单位产品的低能量;二、隔声的性能、保温的性能、清洁的施工、轻质和快速的进行施工。

2再生装修装饰性材料的绿色化评价标准

有着一定的复杂性和广泛性存在于再生的装修装饰材料中,比如,旧木板拼接而成的地板、有文化价值和美学价值的拆卸材料、塑料的再生木材、碎木料再生刨花板和木塑复合材料等。首先,具体的控制性标准:放射性,还是按照上文中的标准进行评判;按照再生结构材料的标准对经济性进行判断;每项的基础应用性能指标,依据被取代材料的有关产品规则进行,在检测再生材料结构的过程中,对标准的规定上产品的全部性能上一定要给予满足;对有害物质的释放,在进行判断的时候,主要按照GB6566-2011和GB18580-18588-2001中十项屋内装修装饰材料有毒害物质限量进行,在具体的项目当中,同上文一致,只要有一项出现低于6分的情况,最后的得分就会被记为0分。其次,有选性的主要指标。(1)原材料固废的利用率、单位产品产生废水量、单位产品耗能量、单位产品产生的废弃量。(2)文化价值、美观的情况、容易拆卸可循环、调节湿度、污染的情况等。

3再生的功能建筑材料的绿色性评价标准

首先,控制性的评价标准,放射性同上文,经济性仍然根据再生结构材料的情况,每项基础应用性能的指标情况,在被取代材料的有关产品标准执行,进而有效的检测再生结构材料,对标准的规定上,材料的全部性能上都要给予满足,最终的评分标准如上文所述。其次,有选性的主要指标,(1)原材料固废的利用率、单位产品产生废水量、单位产品耗能量、单位产品产生的废弃量;(2)多功能性和耐久性。上面所阐述的几种建筑结构材料的最后评分情况,要依据每项指标加权的平均分,在这当中,控制和优选指标中,1.0为第一组的权重,0.7为优选指标第二组的权重,合格的为评分在6分以上的,良好的为1.5分以上,优秀的为8.5分以上。

4分析具体的评价示例

在某电厂脱硫工艺之后产生了一种废弃物即为免煅烧脱硫石膏干混砂浆,利用水泥、人工砂(石灰石废料、炉渣、钢渣)、脱硫石膏等将抹灰砂浆制作出来,这样材料为可再生的装修装饰材料,对控制性指标上先给予一定的评价,根据<预拌砂浆》JG/T230———1007的判断方法进行评判,评分控制指标合格了之后,继续评价优选指标。优选指标的第一组评价,这种产品是由水泥、人工砂、助剂、脱硫石膏等一句相应的比例进行搅拌制作出来的,如此一来,二次污染的情况就不会出现在当中,废水和废气也就不会出现在其中。

5结语

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1)注重空调设施在暖通设计中的可调节性和可操作性。暖通设计空调系统的可调节性是针对建筑结构的季节性的空调系统而设计的,能够确保空调可调节,从而适应四季的变化负荷。我们国家目前比较好的两种针对可调节性能的空调系统设计方案是VAV 空调系统和VRV 变频空调系统,可控性较强,虽然初期投资费用昂贵,但是后期的运行能耗较小[1]。对于一些公共的建筑设备,在进行设计方案的时候要从节省能源的角度去考虑,由于空调设备不需要全天候的使用,因此对运行空调的工作人员也要求有较高的综合素质。需要工作人员能够熟悉的操作空调系统。

2)空气调节与通风的注意事项。在暖通设计建筑的要求规范当中有冬季室内空气计算参数的明确规定,在进行暖通设计的过程当中要按照参数的要求进行。浴室的温度要大于25度,而盥洗室和厕所的温度要维持在12度上下。此外,通过门窗的冷空气量是影响室内温度的重要因素,在暖通设计时要将通过门窗的冷空气量包含在系统的热负荷量之中,做到科学合理的设计。暖通设计中应该合理恰当的去选择通风设备的保温材料,例如很多设计人员所选择的铝箔玻璃棉对风管的保温效果确实不错,但针对冷冻水管和立管却没有什么效果。一般情况下风管的设计不允许穿过防火墙或者变形缝,特殊情况下需要穿过变形缝时,需在俩侧设置防火阀;要穿过防火墙的话则要设置防火阀穿越的位置。

3)严格要求设计人员。设计人员要具有与时俱进的设计能力,需要定期的对设计人员进行培训,有效的提高设计人员的综合素质,推动设计人员在学习掌握规范的标准和要求的同时,也有着良好的随机应变能力能够处理突发事件。严格要求设计人员按照相关政府以及国家的规定进行设计工作。

2 在暖通设计中应用绿色建筑技术

2.1 合理使用绿色环保材料

在暖通设计中,注重使用绿色材料,多选用可回收利用和可以重复使用的保温材料以及管材。尽量做到在满足建筑需要的同时,减少材料对居住者的不良影响,避免使用不节能的环保材料,严格把关材料的选择,杜绝使用对人体有害的材料,禁止使用Halons 以及HCFCs,需要制冷时尽量少去使用CFCS制冷剂。综合利用绿色环保的材料,也是绿色建筑技术缺之不可的。而考虑到降低成本,建议本地取材,取近舍远,也能够大大降低材料运输的过程中对环境造成的影响,推动当地经济的发展的同时还减少了业主的负担。

2.2 合理使用可再生能源

常规的能源通常价格较可再生能源要高,且不环保。作为现代绿色建筑技术之一的可再生能源技术是绿色建筑消耗的首选,以降低对常规能源的损耗。因此,运用可再生能源满足暖通系统的高能耗是现在暖通设计中不可或缺的技术。考虑到可再生资源的使用,在建筑进行暖通设计的时候,要注意权衡可再生资源分担暖通系统的部分作用并维持暖通系统的正常运行。暖通在空气调节、通风以及采暖这三个方面。采暖相对来说对能源的要求较高,如何利用可再生资源降低供暖的能耗,做到良好的辅助供暖设备呢?在中国泰州的民俗文化中心,就是一个很好的例子。文化中心采用土壤源热泵技术作为冬季的热源,很好的发掘了当地的地热资源优势。土壤源热泵利用地球表面浅层地热资源进行能量转换,采暖空调热量可以达到24000kw h/年,且可以承担百分之百的负荷。而在夏天则是从土壤提取冷量转到建筑内进行供冷的同时还可以进行热能储备供冬季使用,反之亦然。在暖通设计之中高效率的应用可再生资源,既环保节能也节约成本。

2.3 关注建筑的全面节能

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自从20世纪60年代出现绿色建筑概念以来,绿色建筑由理念到实践,逐渐发展,形成了较完善的设计方法和评估体系,尽管如此,绿色建筑在发展中仍然遇到很多阻碍,其中经济问题是最主要的瓶颈。本文从经济外部性的角度指出其根本原因,并对其解决方法进行了探索。

1.1绿色建筑内涵

绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑物全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、回收利用)过程中实现高效率地利用资源(能源、士地、水资源、材料)、最低限度地影响环境的建筑物,也被称为生态建筑、可持续建筑[1]。

其主要内涵包括建筑选址、设计、施工、使用运营、管理及废弃的过程中,在维护环境基本生态平衡的前提下,充分利用资源,满足人类安全、健康、高效、舒适地居住和使用,达到建筑与人的和谐共生。这种建筑在不损害生态环境的前提下、提高人们的生活质量及当代与后代的生活质量,其绿色的本质是无污染,无废物,开放式的综合的良性循环。绿色建筑在时间和空间上对环境资源进行影响。在空间上就是绿色建筑对周边的生态环境,居住者的生活环境,全球生态环境的影响。在时间上就是在建筑物的全生命周期,包括原材料的开采、运输加工、建造、使用、运营、管理、拆除、回收,等各个环节。

总的说来绿色建筑主要是3个理念,第一、节能;第二、环保;第三、与自然和谐。

1.2经济外部性概念

外部性理论是在1910年由著名的经济学家马歇尔(Marshall)提出的,并由他的学生庇古(A.C.Pigon)丰富和发展了外部性理论。所谓外部性是指实际经济活动中生产者和消费者的活动对其它的生产者和消费者产生的超越活动主体范围的利害影响。把它具体化即A对B提供劳务时,使其他人获得利益或受到损害,但A未从收益人处获得报酬,也不必向受损者支付任何补偿。传统的福利经济学观点认为:外部性是一种经济力量对另一种经济力量的“非市场性的”附带影响[2]。

从资源配置的角度分析,外部性表示不在决策者考虑范围之内的时候所产生的一种低效率现象。经济外部性可分为外部经济性和外部不经济性。生产者和消费者在其活动过程中对他人带来了不利影响,且他人又得不到相应的补偿称为外部不经济性。庇古与马歇尔之后,许多经济学家从不同角度对外部性问题进行了深入探讨,提出了一些治理外部性的对策。罗纳德·科斯从“产权界定”入手,探讨了外部性的治理,从事博奕论研究的经济学家则从“囚徒困境”式的博弈问题入手研究外部性,在近年来可持续发展研究中,许多人用外部性理论来解释环境问题,并据此来寻求可持续发展的经济途径,形成了外部性理论的发展:用不可分割性来解释环境外部性;用非竞争性来解释环境外部性,认为资源属于公共物品,公共物品的主要特征是非竞争性[3]。

1.3研究内容

绿色建筑的生产也是一种经济活动,也会产生外部性,绿色建筑产生的节能和环保就是典型的外部经济性的例证。由于建筑业是高耗能的行业,据有关统计:大约有一半的温室效应气体来自与建筑材料的生产和运输、建筑物的建造以及运行管理有关的能源消耗。建设活动还加剧了其他问题,如酸雨增加、臭氧层破坏等。根据欧洲的有关数据,建设活动引起的环境负担占总环境负担的15%~45%。在英国制造和运输建筑材料所消耗的能源占全国总耗的10%,而建筑照明就占总能耗的20%-40%。整个欧洲所消耗的能源大约有1/2用于建筑的运行,另外25%用于交通[4]。这些能源大部分来源于日益减少的不可再生的原油,而且这样的能源消耗模式已不太可能持续很多代。能源和环境问题已经成为21世纪的一个重要主题,由此可见非绿色建筑具有外部不经济性而绿色建筑具备外部经济性,由于许多绿色建筑的生产者内部收益小于社会收益,这时就会出现市场失灵的情况,这也是绿色建筑发展受到阻碍的根本原因。

本文用外部性理论分析绿色建筑的经济性,指出绿色建筑发展存在的主要问题,并提出了若干如何将社会成本内部化的措施,这为我国绿色建筑的发展提供了有益的参考。

2绿色建筑外部性分析

生产者采用了绿色建筑的方案,增加初始成本的投资,开发商按照新的建筑节能设计标准建造节能建筑必然要增加成本。据测算,大约每平方米建筑面积要增加100元左右,这部分增量成本只能通过提高住宅的销售价格,最终由购买者来承担。目前,提高房价必将增加开发商的风险.在我国城市房价日益上涨,总趋势又供大于求的情况下,绝大多数开发商都持观望态度,不轻易增加任何建筑成本。消费者作为住宅销售的最终需求方,由于缺乏节能意识,又没有购买比一般建筑价格高10%以上的节能住宅的迫切需求,因此建造节能住宅很难成为开发商的自觉行为。

虽然采用绿色建筑带给了生产者一定的收益,节约能源消耗,减少了二氧化碳的排放,保护了环境,为后代和同代人了节约了能源,但是后代人或者同代人不会因此向他支付报酬,按目前的能源价格水平,至少需要15年以上的时间才能收回,如此长的投资回收期,基本上没有吸引力。在建筑节能这个领域,存在用户对建筑节能改造或投入的投资收益预期小于节能所增加的投入,而节能增加的投入必然小于社会获得的综合效益,如建筑能耗的节约、环境质量的改善、对经济增长的贡献等,而较长的投资回收期和资金的时间价值使人们对于长期以后发生的能源消耗费用不会重视。对于个人而言,他承担了绿色建筑的社会成本,其他人得到了绿色建筑的外部效益,但是其个人没有得到全部的收益。这就是绿色建筑的外部性问题,这是绿色建筑发展所面临的一个根本性的问题,也是绿色建筑仅仅靠市场机制难于推动的原因。

下面进一步来说明绿色建筑的外部性:

如图1所示:P是成本价格,供给曲线MC与社会收益MSR相交于点A,与内部成本曲线MPR相交于B,Q1是市场均衡产量,这个产量不是市场最优产量,供给曲线和边际社会收益曲线相交点,Q2是相对于整个社会来讲是最优的。

在市场自由运作的条件下,生产者为了攫取最大利润,会尽量降低生产成本,生产非绿色建筑,这对个人而言是有利的,但是相对于整个社会而言,绿色建筑的数量不是最优的。

3解决绿色建筑外部性问题的对策

通过以上对绿色建筑的外部经济性分析,可以看出,绿色建筑具有外部经济性,而非绿色建筑具有外部不经济性,绿色建筑发展问题的实质在于如何发挥绿色建筑的外部经济性,消除非绿色建筑的外部不经济性。而非绿色建筑外部不经济性本质就是私人成本社会化。要从根本上解决绿色建筑发展中的经济问题,促进绿色建筑的发展,就必须尽可能的消除非绿色建筑的外部不经济性,那么外部不经济性如何消除呢?一般两种途径:一种是财政补贴,另外一种是税收,前者是主要针对绿色建筑,目的是发挥绿色建筑的外部经济性。后者则是主要针对非绿色建筑,目的是消除其外部不经济性。

(1)财政补贴

由于生产绿色建筑产品存在外部经济性,可以对绿色建筑产品的生产者进行补贴,如图1所示,边际社会收益曲线(MSR)位于边际生产者的内部收益曲线(MPR)之上,市场产量小于社会最优产量即Q1小于Q2,为了鼓励企业多生产,就需要给予补贴,单位产量的补贴大小为图1中的线段AC所表示的数量。通过绿色建筑的生产者和消费者进行财政补贴,影响绿色建筑的价格,吸引和引导用户购买绿色建筑。绿色建筑往往在建筑密度和容积率上比较"铺张",可以对其建筑密度和高度进行补贴。

(2)税收政策

通过政策性课税,对生产非绿色建筑的单位或个人征税,用这部分抵消外部不经济性的部分,对这部分损失进行补偿,对造成外部不经济的企业,国家征税数额应该等于该企业给社会其他成员或后代造成的损失,从而使该企业的私人成本恰好等于社会成本。例如对非绿色建筑要征收能源税,其税额等于比绿色建筑多消耗能源的费用。用图2说明。

如图2所示,设生产非绿色建筑会产生外部不经济影响。图中横轴为非绿色建筑产量,纵轴为产品成本价格,MPC为不考虑外部不经济影响的边际私人成本。MSC为考虑外部不经济的边际社会成本,D1D2为需求曲线。如果不考虑外部不经济时,MPC与D1D2交于A点,相应产量为Q1,价格P1,此时显然资源的配置不合理,因为成本曲线中并不反映社会成本真实值。如果对消费者征税收t,则D1D2下降至D3位置,与MPS交于C点,相应产量为Q2,价格P3,由图5可知P3=P2-t,即P2=P3+t,那么产品以P2价格出售,其中t为税收,从图可看出这部分即由于非绿色建筑外部不经济而增加的部分成本,用来进行补偿。图中,如果对生产者征以t的税收,那么其成本曲线也由MPC位置上升至MSC位置,与D1D2交于B点,产量Q2,价格P2,P2=P3+t,其中t为税收用来补偿环境外部不经济性。

4结语

外部性理论是可持续发展思想的理论依据之一,外部性问题不但引发了经济理论的创新,而且在环境保护,能源节约等诸多实践活动中得到广泛应用。

非绿色建筑物的外部不经济性导致建筑高耗能的现状得不到改善,造成了资源配置的不合理,污染了环境,浪费了能源,因此需要充分运用财税政策将其外部不经济性内部化,将社会成本内部化,同时对生产绿色建筑的生产者进行补贴,提高其生产的积极性,以促进我国绿色建筑的健康发展。

参考文献:

[1]韩秀华,杨春虹,刘鹰岚.绿色建筑与建筑设计[J]建筑生态,2004,16:76-77.

[2]厉以宁等.环境经济学[[M].北京:中国计划出版社,1995.

[3]姚建.环境经济学[M].成都:西南财经大学出版社,2001.

[4]赵升琼.必须倡导绿色建筑[J].建筑管理现代化,2006,88:63-65.

篇10

绿色建筑设计包括场地与绿色规划、建筑设计与室内环境、节能与能源利用、节水和节材五部分内容。设计中相应体现在绿色建筑理念在在规划阶段的通盘整体考虑、适应当地建筑气候性的被动设计策略。具体包括,合理的日照与遮阳设施、良好围护结构热工设计、合理的通风和可再生能源的利用、污水处理及雨水中水利用、绿色材料用选用、良好的室内热舒适环境、声环境、空气质量等等。如何实现这些设计策略转化到建筑设计,“不显山露水”地落实到施工图上,是要解决的关键问题。其中最关键是要结合先进的计算机模拟分析手段采用“整体设计方法”。在项目初期建立一个由各个专业组成设计团队,团队定一个确定的目标——设计绿色建筑。各成员均以此目标作为准绳,来进行协调专业之间的冲突和矛盾。只有各专业的通力合作和全程积极参与才能真正实现绿色建筑的设计。

2绿色建筑优化设计过程

2.1绿色建筑的规划阶段的设计优化

在规划阶段,分析场地中的气候资源特点,结合计算机模拟的方法,从空间布局和朝向选择上对建筑的热、声、光、风场等进行优化。建筑设计项目一旦通过报规,是很难进行修改调整。如果前期仓促定案,会造成先天不足,是很大的缺憾。成都西南交通大学归谷低碳小区日照强度计算图,通过总平面设计的优化分析,对建筑物平面布置和体型的调整,优化建筑的阴影分布,保证充足的日光进入每一栋建筑内,日照效果达到最好。对建筑物进行通风模拟,以确定最佳的布局方式,并优化室内外空间布局,形成穿堂风,使建筑物达到最好的通风条件。该项目的室外风环境CFD模拟风场。

2.2建筑气候适应性与设计优化

在深入分析不同经典绿色建筑的基础上,通过对不同气候区建筑设计创作的研究,发现地域建筑的创新与发展都涉及到建筑基本属性。如功能与空间、结构与构造形式、室内外物理环境、经济投入、地域风格等,反映出安全、经济、舒适、美观等性能特征在建筑创作中的主导地位。建筑外观是在顺应气候、地形、地貌等自然条件,按照人的传统、文化、习俗和审美等的要求,作用于建筑,是地域建筑给外界的最直观的表达方式;建筑的功能是在满足工作与生活需求这一共性的基础上,对文化、、工作与生活习惯等个性特征的满足;环境问题是人工环境带给人体最直观的感受,它的好坏直接影响人体健康,也会导致资源、能源利用的差异;经济性决定了选取材料和技术的衡量标准,在经济欠发达地区,这一制约因素发挥着决定性作用;除此以外,与自然环境的协调发展是目前以及很长一段时期内任何建筑都必须面对和解决的难题之一,尊重自然,强调可持续发展的建筑产业是当务之急。通过对不同建筑的功能、文化、气候适应性研究,认为绿色建筑最显著特点之一是建筑的气候适应性。遵义市科技馆效果图,遵义市属于中亚热带高原湿润季风区,气候温和、夏无酷暑,冬无严寒。但地处山区,海拔高差较大,气流、降水以及气候具有典型的山地气候特征。建筑场地在海拔1500m以上的山地,以石作为造型理念,采用半覆土建筑形式,以厚重实体回归自然,由西向东,由南向北逐渐延伸入土中,整个体量从屋面到松林做到自然过渡,浑然一体。利用地下土壤的热稳定性和地下温度的恒温性,体现出建筑的地域特色,具有创新的理念。建筑设计按照被动优先的原则,通过计算机模拟,采用围护结构隔热、遮阳,充分利用自然采光、加强自然通风等技术措施,来减少建筑能耗,提高建筑的功能要求和室内舒适度。护结构主要为非透明实体围护结构,以减少夏季强烈的太阳辐射对建筑室内过热和空调能耗的增加,同时满足科技馆建筑室内采光与照明对科技作品、艺术作品的功能要求。半覆土建筑形式对场地内地形地貌进行最大限度的保护,避免进行大开挖,大填方。对场地内的水系和现有植物进行利用。景观专业对现有水系和植物的利用,包括现有竹林,树木,灌木等等。结合给排水专业设置雨水蓄积方案,确定雨水蓄积的方式和位置,雨水蓄积同时作为景观水景,同时满足功能和绿色建筑对水资源节约的要求。瓦努阿图国家会议中心效果图,瓦努阿图位于南太平洋,最热月平均气温为26.4℃,最冷月平均气温为21.6℃,年平均气温24.1℃。全年太阳高度角较大,直接辐射强。气候温和湿润,属于典型的低纬度海洋性气候。建筑设计尤其注重遮阳、通风。利用海洋性气候条件下海陆风的昼夜变化特点,增强自然通风效果。地形对风向和风速的修正以符合项目所在的背景风场。利用种植屋面良好的隔热机理和热稳定性,完全消除太阳辐射得热,实现超低能耗的运行方式,营造健康舒适的室内环境。昼夜海陆风和建筑平面通风流线,采用外挑屋面遮阳结合采光设计,具有遮阳功能的走廊和挑檐,在减小空调负荷,降低空调能耗的同时,可实现自然光亮度、均匀度满足使用要求,并有效控制眩光,最大限度减少昼间人工照明用电等。项目建成后,结合绿色运行手段,可望称为低纬度海洋性气候地区低能耗绿色建筑的典范。从以上工程实例可看出,具有气候适应性的建筑将有利于气候的自调节作用,这也是自古以来人类总结出的、今天流行的被动节能技术设计方法。因此,通过被动式自然能源的应用,对建筑进行优化设计,利用建筑围护结构的蓄热、自然通风等将室外温度波的衰减、延迟特性、围护结构内表面平均辐射温度(MRT)的日平均值和波幅值控制在人可接受的范围内。这种被动与主动相结合的节能技术,尽可能延长基本热舒适时间,减少采用主动干预室内热环境的方式实现热舒适环境时间,也就是说尽量减少空调和采暖时间,是气候适应性节能建筑的核心,也是我国绿色建筑的技术路线和方向。

2.3建筑形态设计与节能设计

绿色建筑设计与一般设计的根本性区别在于采用量化分析的方法代替感性认识,可以说没有定量化的分析就没有理性绿色建筑的诞生。采用计算模拟分析手段来推敲设计策略对建筑能耗的影响,进而优化建筑设计。成都双流机场T2航站楼,建筑围护结构屋面与外墙没有明显的分隔,而是屋顶由一个圆柱穹顶直接落地,屋顶采用透明材料和金属夹芯板形成虚实相间的“竹节虫”。对围护结构的热工与节能设计受到很大的限制,屋顶中天窗的比例高达28%,带来较大的空调负荷和高昂的运行费用,需对屋盖方案进行优化,经过模拟分析并与建筑设计进行交互优化调整,实现整体节能。可以看出方案一、方案二、方案四较方案三的装机负荷大34.9%、9.5%、23.9%,遮阳系数不同时的负荷,当SC=0.6)时,四种方案分别为30.2%、8.2%、0.0%、21.0%;当增加玻璃的遮阳系数由0.6降低到0.5,三个方案的装机负荷可分别减小6.7%、9.3%、8.3%由此带来设备初费用降低,机房面积减小400~2500m2,管道费用减少3%~15%左右。因此,我们在定量的计算模拟分析有时甚至纠正感性认识的错误。比如我们在采用能耗分析软件研究发现的西向水平遮阳措施对改善西向房间的热工性能也有很大的帮助,纠正了通过感性认识一般认为的西向水平遮阳措施对房间遮阳帮助不大的认识,进而可调整相应的设计策略。节能的同时为建设方节约投资,在投标方案竞争中定量地体现出设计方的技术水平和服务意识。

2.4采光遮阳与建筑设计

由于建筑进深大,侧窗采光造成内部采光不好,均匀性差,根据成都冬季日照率低和夏季太阳辐射特点,为保证大部区域白天不需人工照明,设置采光通风遮阳天窗,以及玻璃幕墙顶部通风遮阳措施,保证了候车厅深部空间日间自然采光满足亮度和均匀度要求,并在候车厅不同部位的环境平均辐射温度控制在27℃以下,使侯车大厅处于舒适性范围,同时降低空调能耗。由此,在西侧玻璃幕墙和天窗应采取遮阳措施。下图给出了采用倾角为10°的百叶遮阳措施后外进入室内的太阳辐射特征曲线图,由图可看出,采用百叶遮阳后,可以大幅消减对进入室内的太阳辐射,从而改善夏季室内的热舒适度,降低了空调能耗。

3结语