320925199408164212
摘要:随着建筑市场经济的发展,环境的承载能力成为衡量发展潜力的主要指标。为实现可持续发展,创造与自然和谐的人居环境,提供健康、舒适、活动空间,节俭使用有限资源与能源的绿色建筑,将逐渐成为人们的共识。本文就绿色建筑设计与节能技术进行了探讨。
关键词:绿色建筑;设计原则;节能技术
引言:
随着时代不断前进,从低能耗建筑到零能耗建筑;从建成环境影响到全寿命周期评价;从形体环境到人居环境;发展正经历着前进方向上根本性的变革。绿色建筑是将可持续发展观引入建筑设计的结果,要实现绿色建筑设计,设计师不仅需要以可持续发展的思想来反思传统设计理念,还需要掌握多层次、多专业、多学科的整体设计模式。
一.绿色建筑的内涵
关于绿色建筑的定义和内容,学术界尚无完全一致的意见,但世界各国专家、学者的基本观点是相同的:在全寿命周期内,绿色建筑将消耗最少的能源和资源,对环境和生态产生最小的影响,同时为居住和使用者提供健康舒适的工作、居住和活动空间。可见绿色建筑是实现“人、建筑、自然”三者和谐统一的重要途径,也是我国实施21世纪可持续发展战略的重要组成部分。在绿色建筑诸多方面的特征中降低能源消耗便是最重要的特征之一。
1.建筑与生态
近年来,我国十分重视可持续发展观,尤其针对保护环境、节约能源和减少污染等方面制定和颁布了一系列法规,并组织研究、开发和应用再生资源(如太阳能、地热能、风能、水能、生物能)及新型节能材料等许多新技术、新产品。开展了住宅性能认定、生态住宅技术评估、健康住宅建设技术要点和居住区环境景观设计导则等工作,并取得明显成效。
2.建筑与环境建筑设计要充分考虑周围环境,建筑的构造、色彩、风格等均须结合当地习俗、技术和环境等条件,使建筑成为整个环境中的一个有机组成部分。建筑设计应从“物质环境、生态环境、社会环境和艺术环境“等方面综合思考,树立“遵循自然,回归自然“的意向。处理好建筑与生态环境的相互关系,遵循生态平衡观点和整体有序、循环再生原则,注重社会环境和艺术环境的再造。
3.建筑与节能
绿色建筑作为活的有机体,其外部围护结构如同人的皮肤一样,维持各种生存所必须的功能,室内外各种物质、能量等的交换均由渗透性的“皮肤”进行,以便维持健康、舒适的室内生存环境质量。因此,绿色建筑的节能技术尤其重要。
二.绿色建筑设计理念
1.绿色建筑与可持续发展
建筑是人类改变和适应周围环境的一种开发行为,建筑行为包含自然资源的消耗、改变和转化,显然这些行为在各方面都对环境造成影响,也将影响人类的可持续发展。
“绿色”是自然、生态、生命与活力的象征,它是表征人类与自然和谐共处、协调发展的文化,贴切而直观地表达可持续发展的概念和内涵。“绿色建筑”的产生和发展,是将绿色思想引入建筑领域的结果,这是国际建筑界对人类可持续发展战略所采取的积极回应,也必将成为未来建筑的主导趋势。
2.绿色建筑设计基本原则
绿色建筑需要人类以可持续发展的思想反思传统的建筑理念。理性设计的思维方式和科学程序的把握,是提高绿色建筑环境效益、社会效益和经济效益的基本保证。与传统建筑相比,绿色建筑应特别遵循以下基本原则:
(1)关注建筑的全寿命周期
建筑从最初的规划设计到随后的建造、运行、改造及至最终拆除,形成了一个全寿命周期。若考虑到建筑的构成材料,这一周期还应前溯至原材料的开采、运输和加工过程,向后追溯到建筑废弃、拆毁后的垃圾处理等全过程。关注建筑的全寿命周期就意味着,不仅要在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,还要确保施工过程对环境的影响降至最低,且在运行阶段能为人们提供健康,舒适低耗无害的空间,并将拆除过程对环境的危害降到最低。
3.建筑节能
降低能源消耗是绿色建筑最重要的特征之一。建筑节能是指建筑物规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行建筑节能标准,采用节能型建筑技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证建筑物室内环境质量的前提下,减少采暖供热、空调制冷,控制照明、热水供应的能耗。
三绿色建筑节能技术应用
1.建筑设计
合理的建筑设计是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。如当一栋建筑的功能、规模、场地确定后,建筑的朝向和外形会在很大程度上影响建筑能耗。一般认为,建筑体形系数小,单位建筑面积对应的外表面积就小,这样有利于降低采暖空调系统的负荷。其实,这种认识只在一定程度上是正确的。采暖空调系统的负荷来自室内外三部分,一是室内外的温差和太阳辐射传热,二是室内人员设备、照明产生的热量,三是向室内提供新鲜空气所需的能耗,其中前两部分的负荷,有时是相互叠加,有时又相互抵消。
2.建筑围护结构
建筑围护结构热工性能的优劣,是直接影响建筑使用能耗大小的重要因素。我国根据一月份和七月份的平均气温,划分严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区五个不同的建筑气候区,各地的气候差异很大,建筑围护结构应与建筑所处环境相适应。
3.可再生能源应用技术
(1)太阳能光伏发电系统
太阳能属可再生能源,其最大优点是减少污染、保护生态环境。独立运行的太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成,若并网运行,则无需蓄电池组。我国年均太阳能辐射量为5000WJ,年均日照时间为2200h,资源相当丰富。目前,太阳能光伏发电系统应用场所主要包括建筑物部分用电设备、环境照明(如庭院灯、草坪灯等)、道路照明、体育场照明等,随系统造价的降低,太阳能光伏发电系统的应用场所会越来越多。
5.建筑智能化系统
绿色建筑与智能建筑的共同点是建筑节能与环境控制。智能建筑(lB)是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们间的最优化组合,向人们提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
建筑设备自动化系统(BAS),将建筑物、建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统构成综合系统,以便集中监视、控制和管理。系统显著的功能就是建筑节能与环境控制。
6.照明技术
照明也是建筑的耗能大项,在商业建筑中,照明能耗可占总能耗的20%~30%。照明不仅本身消耗能量,在有空调降温需求的场合,照明能耗还增大了空调系统供冷的需求。在绿色建筑中,可通过采用昼光照明、先进的照明技术和高效合理的照明设计来降低照明能耗。
照明技术的发展为照明节能提供技术支撑。为满足同样的照度要求,高光效的光源和灯具比普通光源和灯具消耗的电能要低得多。另外,从建筑设计角度应对降低照明能耗作出强制性规定。我国新版《建筑照明设计标准》规定了各类房间照明功率密度(LPD)限值,就是要在设计环节控制过度照明的发生。
结束语
“绿色建筑”的提出,给建筑设计及技术应用带来理念上的变革。在创造适合人们生活、工作和开展其他社会活动场所的同时,尽可能提高资源利用率、减少环境污染,是建筑科技工作者一项光荣而艰巨的任务,也是我们应该承担的社会责任。