時間:2022-12-09 03:01:13
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇綠色建筑論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
課題一“綠色建筑的規劃設計導則和評估體系研究”,結合中國的自然資源與環境條件、社會與經濟發展的國情,研究確定綠色建筑的概念,界定綠色建筑的范疇,建立綠色建筑評估體系,制定綠色建筑規劃與設計導則。針對我國社會主義市場經濟管理體制的特點,探討政策控制和市場機制結合,引導和推廣綠色建筑的途徑。
研究內容包括:對世界上各主要國家的綠色建筑評估體系和技術指南進行比較研究;建立綠色建筑評估體系;與地域氣候條件有關的建筑熱工指標研究;綠色建筑評估體系的實踐;完成綠色建筑規劃設計導則及技術指南;針對我國社會主義市場經濟體制,結合我國建設工程管理的特點,探討政策控制和市場機制結合,引導和推廣綠色建筑的途徑;開發綠色建筑評估體系軟件平臺和基礎數據庫;開發用于定量評價建筑環境的模擬軟件,包括建筑熱環境模擬軟件、日照和采光軟件等的進一步研發和完善。
課題二“綠色建筑的結構體系評價方法研究”,主要進行五方面的深入研究:建筑結構體系全生命周期技術經濟分析;建筑結構綠色評價體系研究;提高建筑結構體系綠色性能的技術手段研究;綠色建筑結構選型技術導則研究;鋼結構(含公共建筑與住宅兩類)推廣應用的制約因素和成套關鍵技術的研究。
課題三“綠色建材技術與分析評價方法研究”,圍繞建筑材料在綠色建筑中應用的關鍵技術展開,主要研究工作分為綠色建材及建筑部品評價分析技術建筑廢棄物、再生利用技術和產品的研發、新型環境協調產品的研究開發三部分。課題下設9個子課題,包括:綠色建材技術及分析評價方法的研究、綠色建材分析評價技術的研究、建筑部品分析評價技術的研究、綠色建材及建筑部品基礎數據庫和評價軟件的編制、建筑垃圾再生集料及其配制新混凝土的研究、建筑垃圾循環再生及其應用技術的研究、建筑垃圾再生產品在新型建筑材料中應用研究中、室內濕度調節及抗菌防霉功能建筑材料關鍵技術的研究、產生負離子功能建筑裝飾品關鍵技術的研究、高效凈化空氣材料和技術的研究。
課題四“綠色建筑水的綜合利用關鍵技術研究”,圍繞綠色建筑的水資源可持續利用問題,研究開發水安全綜合性保障技術與兩種專項技術(包括濕地-水體復合生態水質凈化技術和以降低沖廁用水為核心的節水技術與節水器具)。結合工程項目,通過對供排水系統的分析、工程性試驗及跟蹤研究,從水量、水質兩方面提出不同地域生態、不同自然條件、不同水資源狀況的綠色建筑水安全保障的綜合控制策略與技術
課題五“降低建筑能耗的綜合關鍵技術研究”,針對影響建筑能耗的三個關鍵環節——圍護結構、室內環境控制系統和建筑能源供應與轉換系統,以及新建建筑能耗標識制度,瞄準國際前沿,從我國實際和潛在需求出發,聯合科研機構、設計院、設備產品制造商等技術轉化過程主體,集中力量于智能可調節型圍護結構、獨立控制型低能耗環境控制系統、以天然氣為動力的建筑高效熱電冷聯供系統、以及新建住宅建筑單元能耗標識體系等關鍵問題,開展系統研究、瓶頸突破和產品開發,并在清華大學和上海建筑科學研究院綠色建筑集成示范平臺上安裝、調試、測試和評價,形成降低建筑能耗的關鍵技術系統集成,加快技術產品化和產業化,實現跨越式發展。
課題六“綠色建筑室內環境污染控制與改善技術研究”,針對已有建筑和新建建筑存在的室內環境問題,從室內空氣質量、熱環境、聲環境、光環境和室內綜合環境等方面系統開展源分析、源傳播途徑、源作用機理研究,探索不同因素對人體和環境的影響規律,研發室內環境設計預測、檢測評估和控制改善等實用技術體系,為綠色建筑的決策、設計、實施、管理提供有效、可靠的室內環境控制與改善技術手段,提高我國在綠色建筑室內環境領域的研究水平,推進我國綠色建筑的發展。
課題七“綠色建筑綠化配套技術研究”,致力于建立綠色建筑適生植物資源信息庫,資源信息庫中植物種類不少于500種;不同的綠色建筑植物群落的生態效益測試;編制綠色建筑綠化配置技術標準和評價指標體系。
1.1建筑與技術問題
對于建筑本體而言,適應機制的喪失直接反映在建筑空間、形體及技術運用上。設計方法與氣候適應性的原則相違背,將室內環境完全置于空調的控制之下,導致自然調節機制完全喪失。
1.2建筑節能問題
對于環境而言,建筑氣候適應性的喪失導致建筑人工空調使用時間的延長,能耗的居高不下,造成極大的環境負荷。
1.3建筑健康問題
對于人而言,建筑氣候適應性的喪失導致內外缺少交互,直接影響建筑環境質量的安全性、舒適性和健康性。考慮到此類建筑往往為高層或大跨度的大型公建,生命周期很長,因此帶來的影響將是長期的且難以逆轉的。建設得越多,帶來的能耗問題就越嚴重,對于健康的不利影響越大。
2建筑氣候適應性的研究內涵
我國幅員遼闊,地跨熱帶、亞熱帶、溫帶、寒帶等多個氣候帶,氣候差異大,立足于不同的地域氣候,建筑的建造模式與方法也應具有明顯的區別。建筑的氣候適應性在不同氣候條件下的表現迥然不同,應該深入探索不同建筑空間類型的氣候適應性方法,通過建筑的氣候適應性深入研究——建構正確的規避與調節機制,如此建筑才能適應自然氣候,才能達到建筑與氣候的協同統一、達到節能與減少環境負荷、并創造健康的人居環境(圖3),才能最終實現人居環境的可持續發展。這是實現完整意義上綠色建筑的基礎,是綠色建筑亟待解決的基礎性課題。
2.1基于氣候適應性的建筑與技術的整合
兩種適應機制的作用機理及其相互關系直接決定建筑空間、形態及其技術體系的整合方式。在一般觀念中,綠色建筑一定是通過各種高科技實現的,其實不然,綠色建筑并非高科技的濫用和技術的堆砌,而是應該根據適應機制的調節目標而進行選擇相應的綠色建筑技術,應注重通過被動節能技術的應用加強建筑的自我調節。原則上應以被動技術為主,主動技術為輔。①基于規避機制的建筑模式及技術體系:當自然環境不適宜時,利用規避機制創造封閉的空間環境,并主動技術補償創造相對宜人環境。主動技術是工業革命后出現的各種環境控制技術和建筑設備工程技術的統稱,它們以消耗能源為代價,廣泛存在于各種現代建筑中。②基于調節機制的建筑模式及技術體系:當自然環境優良時,需要充分發揮調節機制的作用。這需要調整其形體、空間、界面同被動技術(自然通風、采光等)的結合,為自然能源適宜地流向運動環境作好鋪墊,最大程度利用自然能源實現環境自然更新(圖4)。被動技術,是指以非機械電氣設備干預手段實現建筑能耗降低的節能技術,比如通過對建筑朝向的合理布置、遮陽的設置、自然通風、自然采光的建筑設計等。被動技術強調建筑與自然環境的共存,強調建筑的氣候適應性。③建筑的實時應變性——兩種適應機制的轉換:根據室外氣候的變化,兩種機制的適時轉換需要相應實時應變技術支撐。一年之中不同季節,這兩種適應機制應該交替發揮作用。冬季、夏季的嚴寒與酷熱需要啟動規避機制;而春、秋兩季則需運用調節機制,促進室內環境的更新;同時也適用于一天中不同時段,根據一天中的不同氣候條件進行兩種模式的轉換;而這兩種模式又因不同氣候區劃、地域的不同氣候條件而又有不同比例的運用。因此,建筑是否能夠積極應對氣候,處理好規避、適應兩種機制的關系也是綠色建筑需要解決的最為核心的問題之一。正確處理建筑氣候適應性——建筑與氣候的關系問題是綠色建筑的基礎性課題。依據氣候特征,適應機制的轉換效率越高,建筑氣候適應性越強。而這取決于設計的優劣,被動式節能技術手段的適應性調節,而非高科技的濫用、更不是技術的堆砌。
2.2基于氣候適應性的建筑節能——實現環境目標
面對能源緊缺,建筑節能誠然十分迫切,但過于單純強調改善保溫隔熱等問題,就會以偏概全。綠色建筑強調與自然環境和諧相處,通過遵循氣候適應性原則,即強調建筑在不同季節與環境的互動,利用建筑自身的自然調節,來實現人居環境的控制,并形成有效循環,來達到節能的目的。建筑節能包含了兩方面的內容。一方面,通過“規避”機制的運用,加強建筑的保溫、隔熱來實現節能,也就是強化建筑界面的熱穩定性,減少建筑內部的能耗損失,從而實現建筑節能;另一方面,是通過“適應”機制的運用,提高建筑設計的方法,提高建筑的氣候適應性,順應建筑所在的氣候環境,強化其自然調節的能力,減少對人工空調的依賴,以此來實現節能。前者是立足于在人工調節時減少損失,后者是減少人工調節的使用時間,從節能的角度來理解,對于人工環境的依賴程度越高,則能耗越高;反之建筑的自然調節能力越高,則能耗越低。兩者對于降低建筑整體能耗而言同樣重要,相輔相成,不可相互替代。但從當前的實際現狀來看,顯然前者在綠色建筑的實施中,得到更多強調和貫徹;而后者則往往被忽視。如果將這兩種節能方式進行形象的比喻的話,前者這種構造、材料節能是節能中的“硬件”;而后者,是建筑節能中的“軟件”,是融合在建筑的空間形體之中的。而恰恰這一點是被忽視的。如果只強調前者而忽視后者,就會導致只控制了能耗損失,而沒有減少能耗的使用時間。這種節能是片面的,很難從整體上達到降低建筑能耗的目的。因此,我們所應該強調的節能不能僅是建筑材料節能,同時應思考如何減少對空調的依賴,在建筑設計時對節能整體層面上進行把握。
2.3基于氣候適應性的人居環境健康——實現人居目標
人的健康不僅源于自身機體,同時健康的人居環境也同樣重要。采用空調等機械設備進行通風換氣不僅消耗大量能源,同時封閉式的空調環境易形成塵埃、病菌的積聚,造成室內空氣的污染和疾病的傳播,危害人的健康。長期使用人工照明,亦會導致室內衛生條件下降,同時對人的生理也產生不良影響。自然通風、采光技術是一種以利用可再生、自然清潔的被動能源為特征的技術方式,是一種既可節能又能為環境創造舒適條件的技術手段,亦可滿足人們對于自然互動的需求。立足于不同區域的氣候條件,我們應該根據室內環境的各項健康標準,塑造建筑健康環境時應注重建筑設計、自然能源、被動技術的有機整合。通過建筑設計方法的調整,實現以被動技術為主、主動技術為輔的環境調節機制,以強化對有利自然能源的有效利用,規避不利氣候的影響,從而使室內環境滿足健康的熱環境、空氣質量環境、光環境的要求。
3亞熱帶氣候適應性大空間建筑的創作實踐
下面結合兩個亞熱帶氣候條件下的體育館作品設計進一步闡述基于建筑氣候適應性原則的應用。亞熱帶氣候的主要特征是高溫、高濕。自然通風、遮陽、隔熱和適度的自然采光建筑技術是要解決的主要問題,而其中如何實現有效的自然通風可明顯改善室內的人體舒適度。
3.1廣州大學城廣東藥學院體育館——建筑形式與亞熱帶氣候環境的融合
廣州大學城廣東藥學院體育館全面采用了適宜亞熱帶氣候條件下的自然采光、自然通風、遮陽、隔熱等被動技術(圖5)。在自然通風方面采用了多種新穎的建筑設計手法以提高大空間的自然通風效能。具體來講,體育館的屋頂形態突破傳統,采用了非對稱的布局,呈南低北高逐級跌落的形態,從而有效增加建筑的南向進風面積,強化正負風壓區的對比,加強室內的自然通風(圖6~7)。在進出風口的選擇上,首先是利用南向疊級桁架形成錯落的屋頂,布置豎向天窗,形成屋頂進風口,可用機械控制開啟,將風引入室內;南立面的進風口為樓座下的通風百葉窗,可將東南風引入室內;同時東西立面的遮陽板分別向南旋轉30°形成風翼形構造,構成側向進風口(圖6)。這種多角度、全方位的進出風口設計,有效強化了體育館室內的自然通風。在采光方面,則利用跌級狀天窗作自然采光,直射的光線照射在桁架上懸掛的折射板上,在室內形成漫射光,改善室內的光環境。體育館東西立面的豎向遮陽板分別向南旋轉30°,豎向遮陽板也擴大了遮陽面積,配合彩釉玻璃可遮擋掉東西向的大部分日光,同時可將適度光線折射到館內,形成漫射光,加強了體育館自然照明(圖8)。適應性設計同時也表現在訓練館屋頂的景觀設計上。屋頂平臺上設置了大面積植被綠化,層次豐富。這種設計不僅使體育館與周邊環境融為一體,而且茂密的綠化更能為體育館形成一層綠色隔熱膜,通過夏天連續三天與附近金屬屋面大空間的對比實地測量,發現覆土屋面的訓練館能夠有效控制室內溫度的波動,緩解室外溫度升高對館內的影響,降低能耗(圖9~10)。
低碳綠色建設計者,必須充分認識“低碳”觀念,改變傳統的設計理念,培養低碳意識。要積極利用低耗能資源和自然資源,充分凸顯低碳節能建筑設計理念。低碳節能建筑設計的整體應該尊重當地文化和地域特點,設計出符合當地氣候、地質、地貌的不同建筑類型,并適時的開發適合本地生態環境的新能源和技術。另外設計要以滿足使用者的功能需求以及居住舒適環境的追求。
1.2低碳綠色建筑設計的原則
低碳節能設計應該遵循現代開放、、端莊樸實、簡潔流暢、動態親民的建筑形象,從選址到建筑格局,從建筑朝向到風向,從建筑布局平面到外向,從建筑間距到整體界面,從單個到群體等等都都要采用自然能源,降低能耗。不僅要注重建筑空間的陽光充足,而且還要確保建筑材料的節能、環保,為綠色建筑低碳設計的應用提供有利的條件。
2綠色建筑中低碳設計的要求
2.1優化能源配置
在建筑設計中采用新技術、新能源替代傳統的天氣燃氣、固體燃料等能源和施工技術。或者對現有的設備進行改造升級,降低排碳量,進一步減少對環境的污染和危害。例如可以充分利用風能、太陽能等可再生資源,也可以將建筑過程中的廢氣能源進行回收再利用,不僅降低能耗而且減少污染。
2.2節約能源消耗
在建筑圍欄的設計中,盡量突出節能結構,有效地減少暖通空調等采暖設備所消耗的能源,可以選擇采用綜合自然通風的原理,改造傳統空調系統設計原理,將夏季的主導風向充分利用。最好將確保建筑自然通風采光的利用率達到最大化,這樣不僅節能而且充分的以地域環境為前提進行設計,突出了建筑的地域風格。
2.3節約資源消耗
隨著建筑工程量的劇增,建筑材料的使用量越來越大,所以為了凸顯低碳綠色建筑設計理念,應該從建筑材料的選用上著手,減少施工對資源的浪費,使資源得到合理的配置,而且也可以通過優化建筑結構途徑減少資源浪費。除此之外建筑施工單位要嚴格控制材料的使用,確保材料無危害。可以定期進行檢查、抽檢,預防材料浪費和不合格現象。
2.4創造健康的環境
所謂的綠色低碳建筑設計,保持建筑的良好通風,空氣清新,采光良好的是必備的條件。為了實現建筑環境達到標準,可以適當的減少室外環境的波動的影響,對建筑環境進行有效地控制。
2.5與整體設計相協調
在滿足綠色建筑低碳涉及的同時,應該考慮設計的地域特點,將其與低碳設計充分融合,互相補充、互相促進,從而滿足低碳環保的建筑設計要求。這不僅是對建筑設計文化水平的提高,也是提升建筑環境質量重要途徑。
3綠色建筑中低碳設計策略
3.1建筑物采光設計
建筑采光設計作為綠色建筑低碳設計的中藥內容,是設計過程中首先應該考慮的問題。建筑擁有足夠的采光,才能應用太陽能減少對電能的消耗。由此在建筑設計過程中應因地制宜,合理的選擇建筑朝向和門窗的位置,最大化的增加建筑采光面積,有效地延長陽光照射時間。當前已有建筑采用門窗智能化遮陽系統,降低了室內照明耗電量。具體的對策可以增加建筑物之間的間距,減少建筑物外表面冬季主導風向的方向。
3.2建筑物的體形設計
為了落實低碳建筑理念,一定要合理的設計建筑的形狀和平面形式,為空氣流的良好流通和減少供暖或制冷造成的能源消耗提供有效的保障。綠色建筑低碳設計是一種環保的設計理念,再設計中提倡建筑與室內一體化,所以應該采用高性能、強耐久性、低耗能的建筑體系,這樣不僅降低施工成本而且減少了各項資源的消耗,對環境的污染也降到了最低。故建筑物的體型設計在綠色建筑低碳設計中具有至關重要的作用。
3.3綠色建材的選擇
建筑材料的合理選擇直接影響建筑施工質量,選擇新型環保材料,可以降低施工中產生的污染和能耗,從而實現低炭設計理念。目前一些建筑材料對人體和環境有危害性(如人造板材會揮發甲醛),所以在建筑設計中材料最好選用成品或者使用循環再利用材料,可以控制建筑中二氧化碳的排量。此外也可以應用一些原生態或地域性材料,較少運輸環節,提升施工的效率的同時降低耗損。
3.4建筑配套設計
綠色建筑低碳設計理念也可以體現在建筑配套的設計中,如雨水、污水分流系統,可以將雨水回收再利用,將污水進行處理并利用。這種建筑配套設計非常適合水資源缺乏地區,可以將雨水和處理過的污水應用到灌溉建筑區的綠化環保工作,灌溉樹木花草,很大程度上節約了水資源。另外在炎熱地區也可以科學合理的利用雨水,設計屋面水流域路徑,增加雨水在建筑物表面的滲透性,有效降低建筑表面的熱效應。
3.6建筑垃圾處理
綠色建筑低碳設計中還應該施工所產生的建筑垃圾回收再利用,不僅減少對環境的污染,而且降低了建筑施工成本。具體可以將建筑中的石塊、破磚、混凝土塊等固體垃圾應用于軟地基的加固工程中;對于剩余的鋼筋、鐵管等金屬材料回收到鋼鐵廠,進行重新加工等。
4綠色建筑低碳設計的應用
目前我國部分建筑中凸顯出綠色建筑低碳設計,具體的應用主要有以下兩方面:
4.1被動式采暖設計
被動式采暖是合理的設計建筑的朝向和合理的平面布局,使建筑的整體空間和地域環境特點相適應,并且選擇合理的建筑材料和結構,使建筑在夏季可以得當太陽的直射,促進建筑室內散熱,確保建筑物的溫度適宜。另一方面是建筑物在冬季可以自動收集和儲存太陽能,為建筑提供采暖的能量。通過這種采暖方式,可以有效的降低冬季取暖和夏季降溫所需的能耗。
1)積極采用新型保溫材料。以工業廢渣粉煤灰為原料制備SiO2氣凝膠或SiO2—Al2O3復合氣凝膠,將其作為添加材料,制成新型復合保溫材料,可有效改善保溫材料的物理性能,并提高材料防火性能。
2)高性能外窗的研究與利用。高性能外窗是建筑節能重要的工作內容之一。考慮型材、玻璃、密封性能、窗型設計等影響窗戶傳熱系數和密封性能的主要因素,選擇新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。
3)非承重自保溫體系研究與利用。非承重砌塊自保溫體系是由非承重自保溫砌塊和免拆復合保溫模板構成的一體化新型復合體系。研究保溫砌塊材料、孔型,降低并達到建筑外墻傳熱系數限值,使用免拆復合保溫模板對熱橋部位進行處理,達到系統節能和防火。
二高效的主動技術
被動技術看似被動,其實最大限度的利用自身設計、構造和建筑材料,來主動實現建筑自我形式節能;而傳統意義的主動式節能技術則指優化的設備系統,選用高效的設備實現建筑節能。本文認為兩者是互補關系,前者實現建筑科學合理節約能耗,而后者可使建筑物能耗降得更低,主動式技術的采暖空調及照明是目前建筑能耗的主要構成部分,因此,從“開源節流”的設計角度出發,降低其能耗是建筑主動式節能的關鍵技術。
1)開發利用新能源和可再生能源。大力推動太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑領域應用,實施項目示范、城市示范及農村地區縣級示范,完善支持政策,努力提高可再生能源建筑應用技術水平,并做大做強相關產業,增強產業核心競爭力。
2)采用高效建筑供能用能系統及設備。建筑用能中,各種設備消耗的能源最多,占比最大。因此,嚴格按照設計標準及節能措施選取國家要求的高效節能產品。如室內空調器采用高效電機和壓縮機設備;電腦方面采用液晶顯示和自動節電休眠;光源采用高效節能燈具;機電動力設備采用如變頻高效設備,高能效等級電力變壓器等。
3)推行綠色照明工程。建筑照明設計,合理設計與選擇照明燈具,克服照度不適、浪費嚴重,達到綠色照明目標,通過分區集控,實現照明燈具分區開關控制;場景設置,設置常見場景照明控制面板;個人調節,可達到節能的目的,更可體現人文關懷。
4)優化用能系統。建筑用能涉及到冷熱源、輸送效率、用能末端,作為系統整體進行研究,通過技術集成,提高用能系統能效。
運行環節的節能關鍵技術:在可行性技術支持下,對建筑設備實施系統化的運行技術措施,將綠色設計和綠色運行結合,實現理想的節能效果。
1)系統化的運行技術。建筑設備系統運行相互影響、制約,但又相互獨立,從用能設備環節逐步分析,在不同時段、區域、參數優先級策略下,運行管理系統自調整控制方式,以期達到最佳節能及舒適度效果。系統化的運行技術立足建筑運行設備的控制系統集成信息,具有集中管理、分散控制、系統聯動等特點,實現各相關系統之間的軟件聯動控制,確保建筑設備處于高效、節能、最佳運行狀態,并可提供舒適的工作環境。
2)混合照明智能控制技術。混合照明方式,以自然光為主,自然光不足時,輔助以人工光源。將自然光技術與光導管技術相結合,既可擴大自然光利用范圍,又可節約一次能源。混合照明系統智能控制系統由于局部自然光影響,其照度分布為自然光及人工光源照度耦合矢量場,且自然光受外界條件影響較大,則人工照明擬采用調光控制,目前調光控制可分為分階調光控制和連續調光控制。兩種調光方式的比較:分階調光成本較低、容易實現;連續調光可與光導采光系統無縫結合,更具節能潛力,且可防止工作面照度跳變,達到預設定照明效果。
3)中央空調智能控制技術。中央空調系統涉及冷熱源產生環節、輸配網環節及末端環節,各個環節息息相關且相互影響制約,則其控制系統應觀全局而非單個測量參數調控技術的堆砌。基于參數控制模型優化的系統突破傳統的定流量控制模式,實現空調冷媒流量跟隨負荷變化而變流量運行;改變目前用能系統的離散控制,從宏觀上把握及分析建筑設備運行狀況,根據負荷實時在線修正及調整設備運行狀態,特別是對動力設備加減及群控具有明顯的節能效果,特別的,實際運行工況參數與控制模型參數可相互校正,即可自調整系統控制因子,使之更符合實際運行狀況。
1.1低碳要求帶來的高成本相對西方國家,綠色建筑在我國起步比較晚,專業的從業人員比較少,技術比較落后,綠色設計費用相對較高,綠色建筑的建材產品種類不多,數量也比較少,國內沒形成產業化。因此,要全面推廣和實現綠色建筑需要非常高的成本引進國外先進技術以及進口先進建材,這就直接提高了生產企業的生產成本。
1.2外部性導致內部收益較低,外部收益不確定綠色建筑所產生的公共利益既不屬于生產者也不屬于消費者,但是這部分收益是通過生產者以及消費者在綠色建筑當中進行綠色設計以及使用綠色建材所產生的,因此,綠色建筑的外部性導致生產者的內部收益降低,且公共收益也要在很長一段時間才能體現出來,難以將其進行量化。
1.3房地產市場的不穩定因素較大綠色建筑的初始投資成本比較高,而高成本投入勢必要轉嫁給消費者,形成綠色建筑價格的上行。而目前我國房地產市場存在極大的不確定性,一方面,銀行銀根緊縮,剛性需求客戶都難以獲得貸款,房產需求受到嚴重的打擊,房地產開發商資金難以回籠,增加投資無疑成了開發商的難題;另一方面,國家政策也在一定程度上抑制房價上行的風險,房地產價格走勢很不確定。在這樣的環境下投入高成本是否能夠成功轉嫁增量成本存在極大的不確定性,從而迫使大多數的開發商不會選擇綠色建筑開發。
1.4建筑與設計偏離我國的建筑節能首先強調的是設計節能,2010年底,城鎮建筑達到節能50%的設計標準。未來通過逐步推廣綠色建筑和節能建筑,到2020年,使全社會建筑的總能耗能夠達到節能65%的總目標。到2010年,北京、天津、重慶、上海、江蘇和浙江等地都已執行建筑節能65%設計標準。但在施工階段卻做的不夠好,監督也不夠,導致建好的建筑與設計偏離。王庭陽(2013年)調研發現,在綠色建筑項目中,約65%的綠色技術運行效果良好,達到設計目標要求,但35%的綠色技術存在大量問題,運行效果欠佳,如,外遮陽系統損壞或遮陽效果不佳,透水地面破壞較多,灌溉設施破壞嚴重,屋頂綠化缺乏維護管理,可再生能源、非傳統水源利用效率和運行情況不理想等。
2綠色建筑消費者面臨的問題
在建筑的生命周期內,90%的時間是消費者在使用建筑,綠色建筑的外部收益包括節能直接降低的生活成本和優化的環境帶來的無形收益(如健康的身體和福及子孫后代等),因此,消費者是綠色建筑最大的受益者。
2.1消費者的觀念陳舊,接受程度不高雖說綠色觀念在我國已經推行數年,但是我國居民低碳綠色的觀念仍然比較弱。而且,我國目前房地產需求當中仍然以剛性需求為主,大多都是需要貸款買房,更多的選擇價格實惠的住宅建筑,因而對綠色建筑的接受程度并不高。
2.2消費者認識不到位目前,對于住宅建筑,消費者在自己裝修的時候越來越注重環保建材的使用,但消費者對綠色建筑的標準基本上是無知,也就是說對于建筑物來說,應該通過哪些指標來衡量其是否符合綠色建筑的要求,消費者是不清楚的。另外,消費者對綠色建筑的外部性效應認識不到,且大多數的消費者只關注眼前利益,而不會考慮綠色建筑所帶來環境保護效應,也不愿意為公共利益部分來買單。
3政府和研發機構存在的問題
1)近年來,我國各省市相繼建立了相應的綠色技術研發中心,但是成立時間還比較短,技術人員短缺,創新能力不足,我國綠色技術發展水平不高,且研發費用比較高,綠色建筑產品數量少價格高,不適合全國范圍的推廣。另一方面,綠色建筑的評價標準不夠細致精準,《綠色建筑評價標準》是我國第一個綠色建筑評價的國家標準,它分為3個評定等級。根據我國現有國情,評價標準在主要項目上更強調節約的概念,缺乏量化的評判標準,同時評價指標沒有主次之分,不利于評級的實施以及綠色建筑的設計;
2)政府方面已給予綠色建筑行業相關的政策支持,包括強制性政策當中的法律法規,激勵性政策的財政補貼,稅收減免,以及金融支持。但我國現有政策卻存在一些問題,一是強制性法律法規有形無實,不執行或者敷衍應付的行為普遍存在;二是法律法規設立不夠全面,形成執行真空,難以監管;三是已有政策與我國綠色建筑的初始發展階段不相適應導致政策缺乏可操作性,比如,財政補貼和稅收減免不能起到應有的激勵作用。
4我國綠色建筑經濟可持續發展對策
要實現綠色建筑經濟可持續發展,既要讓生產者有利可圖,也要使消費者能低成本的享受綠色建筑帶來了低碳生活,由技術研發機構研發低碳技術,政府實現發展模式的轉型,這需要政府和市場的雙重力量來完成。
4.1推廣綠色建筑觀念,明確綠色建筑的評價標準首先,只有將低碳建筑的觀念推廣開來,提高綠色建筑的關注度,人們認識到低碳綠色的重要性和優勢,才能提高消費者的接受程度和激發企業的開發動力。其次,應明確綠色建筑的評價標準,簡化控制指標,為我國綠色建筑的技術創新提供空間,增強綠色建筑的評級的可操作性,才便于我國綠色建筑支持政策的落實,也能提高消費者的信任度和接受程度,有利于綠色建筑經濟體系的構建。
在進行綠色工業建筑的方案設計時,必須要遵循以下幾點設計標準:首先,要堅持環保、自然以及可持續發展的原則,將建筑施工和保護自然環境有機結合。可以利用自然能源如太陽能燈能源降低污染和能源的消耗。其次,要根據建筑的實際的使用情況和用途來對綠色工業建筑進行設計,要保證綠色工業建筑的適用性、靈活性,在保證其使用功能的前提下進行綠色、節能和低碳。最后,綠色工業建筑的建筑外形應該如同它的名字一樣具有綠色、自然等設計特點,將生態自然、人文氣息以及現代化特色融入到建筑的設計中,提高綠色工業建筑的外形設計特色。
1.2綠色工業建筑設計的原則
具體的設計原則在有以下幾點:首先,要堅持保護環境的原則,要站在自然和建筑統一的觀點上去進行綠色工業建筑設計。建筑和自然環境兩者之間是統一的整體,要在保證建筑質量的前提下,進行自然環境的保護,降低建筑施工過程中的污染和浪費。在環境保護的原則上進行綠色工業建筑的設計,這樣不僅能夠保證建筑的環保性,還能提高建筑設計的特色性。其次,要堅持能源節約、高效利用的原則。建材資源和能源在建筑施工過程的消耗是巨大的,尤其是在當前我國資源消耗巨大的情況下,更需要加強對資源和能源的節約。此處的節約是在保證建筑施工質量的前提下進行的,是提高對建材和能源的利用率來實現的。只有高效的資源利用率,才能保證能源和資源的節約以及綠色工業建筑的施工質量。最后,要堅持建筑的適用性原則。建筑的根本目的是用來使用的,只有保證其使用的價值才能實現建筑的真正價值。
2關于綠色低碳工業建筑技術
要做到減少工業建筑對環境造成的不良影響,營造出綠色工業建筑的整體形象,必須要做到對自然的尊重和保護,采用綠色低碳技術,有效地運用各種自然資源,讓能源以及資源的消耗盡量的減至最低:盡可能地保持工業建筑周邊環境的生態平衡,做到對建筑地域環境的綜合考慮,做到因地制宜。所以綠色工業建筑在營造中必須要從以下幾個進行:
2.1注重選址
綠色工業建筑在進行選址時,必須選擇一個合理的位置,做到對環境的破壞減至最低,進一步地讓城市自然生態系統基本功能的完整性和連續性得到保障。確保城市的健康與安全。而一般情況下綠色建筑的選址除要考慮到常規情況下的因素外,還需注意以下原則:(l)避免選擇生態敏感區。例如水體、森林、自然保護區等。(2)要保持建筑場地生態的完整性以及生物的多樣性。在設計時盡量保留與利用地形、地貌,植被以及自然水系。(3)注意盡量減少建筑場地水土的流失。防止因工業建設而造成的自然災害。
2.2優化布局結構
工廠總圖設計要對廠區總體的布局、室內環境條件以及廠房的布置等進行深入的統籌與考慮、讓設計方案不但能夠滿足生產工藝的要求,同時又做到節能節地。同時在總規劃階段,要重要考慮如何將環境進行最大限度結合,增加建筑的采光度,確保室內具有一定的溫度、溫度,建立立體的綠化系統凈化環境。工廠總圖按照產品的特性考慮生產工藝區劃布局,按生產工藝流程布置備類廠房,廠房間設機械運輸通廊,做到物料運輸效率盡可能的高、物流路線盡可能的短、運行能耗盡可能的低。合理優選能源種類,保障經濟供給、降低綜合能耗。
2.3節能與能源利用
在工業建筑設計中,要結合工藝生產特性,采取多種的節能措施。做好在建筑體形、建筑布局、朝向等方面的設計,盡可能地采用自然采光自然通風:并對東西朝向采取多種形式的建筑遮陽系統,即取到建筑裝飾的效果,又減少夏季太陽的熱輻射;外墻面采用低能耗的保溫隔熱建筑圍護結構;高效的節能空調系統可采用地源熱泵、污水源熱泵;新興的可再生能源,包括了太陽能、地熱能、風能等的利用。
2.4節水與水資源利用
在加強節水和對水資源的利用方面可以從以下幾點進行:首先,避免不必要的浪費,在不影響施工進展的情況下減少用水。其次,可以對水資源進行循環使用,減少消耗。最后,對施工用過的廢水要嚴格排放,不能隨意的排放到水源或者土地中,要對其進行質檢,達標后再進行排放。在一個建筑項目施工開展之前,要對當地的水資源進行質量檢查,確定其是否滿足施工要求。在建筑施工結束后,還需要再進行一次檢查,并與之前的水質數據進行對比,若是出現污染現象影響當地居民的正常生活,要及時的采取措施進行治理。
2.5節材與材料資源利用
一項建筑項目的開展對建材的消耗是巨大的,而且由于對建材的利用率較低,往往造成大量的浪費。因此,必須提高對建材資源的使用效率,節省建筑施工過程中的建材使用量。在建筑項目的施工中可以提高對鋼結構建材的使用,因為這種建材不僅便于使用,具有較大的可造性,而且鋼結構還能夠循環使用,能夠極大的減少對其他建材的使用,降低了對環境的污染。
引言
目前,建筑高能耗的現狀還沒有引起全社會的充分重視,因此切實地推進建筑生態節能面臨著大眾觀念、經濟成本、技術保證等諸多方面的制約。影響我國建筑節能推進的深層根源主要體現在以下四方面:1)對于建筑領域各個方面,尚缺乏有效的政策激勵制度;2)公眾節能意識不足且能源價格目前偏低,節能項目由于技術的投入,初次投資成本增加,對業主和消費者缺少足夠吸引力;3)施工監管不力及施工驗收手段差.使節能項目的質量難以保證,對此,我們也缺乏有力的懲罰機制;4)節能技術的基礎研究不夠,由于綠色建筑在我國處于起步階段,很難明確得知一項技術在建筑全生命周期的生態效果、節能效果。很多項目選技術時都遇到這個問題。
1發展策略
在制定政策方面國外的很多經驗對中國有借鑒意義,例如,為了降低建筑物的能源消耗量,德國政府和社會采取的措施多種多樣,如:國家銀行系統為綠色建筑提供低息貨款,資助節能技術的應用;建立針對明確目標群組(如業主,建筑師,開發商)的宣傳信息和咨詢系統;通過宣傳咨詢使大眾接受采用新型的節能技術;此外,還有把舊房改造目標定為舒適、節能、環保,利用稅收政策推動建筑節能等等。
參照歐美國家成功的生態節能政策體系和技術措施,對具體節能技術體系我們也應規范地進行引導、控制與要求,如:頒布節能法規,規定建筑最低標準的保溫值。節約夏季制冷能耗,控制建筑外墻的熱穿透系數的最高允許值等等。具體要加強的工作有:計算機模擬技術和建筑物使用能耗計算方法的深入研究,這是生態節能居住區規劃和住宅設計的前提條件。另外,加強太陽能技術,太陽能取暖,太陽能發電等技術的研究。提高太陽能利用效率,在工程建設中,一方面引進國外先進技術為我所用,另一方面,全面系統地消化、吸收引進技術并努力創新、不斷增強自主研究開發的能力,并開辟各種渠道,結合工程設計和技術改造項目,推廣應用新工藝、新技術、新材料、新設備,取得良好的經濟效益和社會效益。發達國家有很多先進的產品,根據項目的需求,整合國際、國內技術產品資源形成適當的技術體系是開發中的關鍵。技術系統立足于國產產品,關鍵設備材料采用在國內市場上可以購買到的國外產品。新技術的采用,不求最新、最貴,重在系統化的配合與互動。新技術的采用能夠促進產品更新換代,創造產品差異化,滿足不同層次的社會需求。
2技術實施體系
生態節能建筑的設計主要從整體環境規劃和單體建筑設計兩個方面開展。在整體環境規劃中,強調的是建筑與環境的關系,解決建筑與地貌、植被、水土、風向、日照與氣候的關系。這里就不具體展開談了。在單體建筑設計中則分為九個方面:1)護結構系統;2)太陽輻射的控制與改善;3)自然通風與采光的利用;4)可再生能源的利用;
5)高舒適度,低能耗的室內環境控制系統;6)優秀的建筑能源系統;7)水資源循環利用系統;8)智能樓宇自控系統;9)提供高舒適度的其他技術系統。以下對這九個方面進行簡要的介紹和說明。
2.1護結構系統的節能設計包括以下方面:
1)高效保溫隔熱的外墻體系;
2)熱橋阻斷構造技術;
3)高效保溫隔熱屋面技術與構造設計;
4)高效門窗、幕墻系統及高性能玻璃的選用與構造技術。
2.2高性能遮陽技術系統
太陽輻射對建筑有相當的影響,日照使室內獲得充足的光線,對其進行有效的利用可減少照明系統的能耗,而且在冬季。太陽的輻射可使建筑得到一定的熱量,從而降低建筑的熱負荷,但夏季太陽的輻射得熱構成了空調負荷相當的部分。因此對太陽輻射應當有計劃、有目的地靈活控制與改善,以達到最大限度利用太陽輻射的目的。
當前,隨著城市空氣質量下降.粉塵污染增加和人們在室內停留的時間大大增加;生態通風技術與“房屋呼吸”概念出現。但建筑通風面臨一系列新的問題:建筑的體量面積增加。密閉性加強,傳統的自然通風減少;新型建筑及裝修材料釋放有害氣體;大量使用空調和熱水,室內干濕度不符合人體舒適度要求;在無法實現自然通風采光的房間,構造處理欠佳的墻面,容易出現凝結水和發霉。設計應通過保證足夠的開啟扇面積,在房間內及中庭頂部(若有條件,可依建筑形式而設)開設一定的開窗面積,既達到了自然采光的目的,又可依靠室內外的風壓及熱壓差,形成有組織的自然通風,在室外氣候適宜時通過自然通風達到調節室內熱環境的目的。雙層皮幕墻技術科學合理地保證了室內通風量,且能過濾空氣,低噪聲動力通風系統有助于排出衛生間的潮濕污濁空氣(圖2)。2.4可再生綠色能源的利用
2.4.1太陽能
對太陽能的利用總體上可分為兩類:太陽能集熱板集熱及太陽能光伏發電。太陽能集熱板集熱技術較為成熟,設備材料價格也不昂貴,有一定的應用。太陽能光伏發電是太陽能最好的利用方式,雖然受技術及材料成本的限制,目前應用還不廣泛,但不久的將來必將廣泛應用。
2.4.2淺層土壤熱能
在地下30~100m的范圍內,土壤、巖石及地下水的溫度全年基本恒定在15℃左右,形成一個較好的提取及釋放熱能的場所。地源熱泵就是利用這一特點進行工作。地源熱泵可分為利用地下水的開式系統和不抽取地下水的地源耦合熱泵,后者有不影響地下地質結構,地下水水位,不污染地下水,使用壽命不受地下水位影響的特點,是目前最好的地源熱泵形式(圖3)。能量活性建筑基礎的技術原理就是在建筑基礎施工過程中將工程塑料管埋八地下,形成閉式循環系統,以水為載體。夏季將建筑物中的熱量轉移到土壤中;冬季從土壤中提取能量。該項技術誕生于上世紀八十年代初的歐洲,初期多用于居住建筑,今天更多應用于大型公共建筑以及商業和工業建筑。其突出優點是不需要專門鉆井而可以獲取地熱(地冷)資源,投資相對較少,經濟效益明顯。根據建筑基礎土質情況和建筑基礎工程的要求,可采用與基礎形勢相配合的技術,如能量活性基礎樁、基礎墻與基礎板。經過20余年的發展,這項技術已基本成熟。
2.4.3地表水體熱能
在中國南部及大部分中部地區,有一定規模及深度的地表水體全年溫度穩定在一定的范圍之內,也形成了一個較好的提取及釋放熱能的場所。因此,可采取水源熱泵機組對其利用,其基本工作原理與地源熱泵相同。
2.4.能
在風力資源較豐富的地區,在建筑屋頂采用成熟、噪聲較低的風力發電設備。在一定高度的空中風速較大,利用這一特點,在高層及超高層建筑中結合建筑造型,在角部設置風力發電設備.對整個建筑的用電進行一定的補充。
2.4.5生物能
在廣大農村沒有燃汽供給的區域,設置沼氣發生、供給及燃燒設備,可提供清潔充足的能源,同時減少了對木材的消耗及大氣的污染。
2.5高舒適度,低能耗的室內環境控制系統
2.5.1輻射制冷供暖系統加置換式通風系統
輻射制冷采暖系統(圖4)加置換式新風系統是一種全新的空調方式,它在提供舒適健康的室內熱濕環境及低哚音聲環境的同時也具有較好的節能效果。其特點如下:1)室內無吹冷風感,主要通過輻射換熱這一舒適感最高的方式換熱i2)系統運行節能3)無凝水潮濕部分,消除了霉菌問題;4)置換式新風系統提供最健康的新風供給方式:新風處理后直接送入室內,污濁空氣進行余熱、余冷回收后再直接排出室外,充分利用能源。因為無循環風,不存在交叉污染。5)室內無任何運轉設備,不產生噪音;6)室內無任何空調設備,美觀且節省空間。
2.5.2變風量(VAV)系統
變風量系統是由變頻中央空調系統配以變風量(VAV)末端設備組成,是一種高舒適度、低能耗的空調系統。變風量系統比常規這種系統具有相當多的優點:系統中的能耗設備均可進行變頻調節能量輸出,即使在較低負荷的工況下,也能通過變頻調節而工作在較高的效率下,節約大量能源;系統中各個房間可獨立起停及調節溫度,并且互不影響,給使用者創造了極高的舒適度;不會出現“一開全開”。即使無人使用的房間也進行空調的浪費能源的現象出現。
2.5.3變頻技術
變頻技術是在建筑物空調負荷需求發生變化時(如室內人員、室外溫度、太陽輻射強度的變化)。通過對冷水機組、水泵、風機等設備進行變頻調節來降低能量輸出以適應負荷需求。其整體節能效果可達到30%~40%。2.6.1冷熱電聯產
熱電冷聯產是采用燃煤或燃氣產生一次蒸汽利用汽輪機發電。來提供電力,同時充分回收其排放的低品位廢熱即中高溫二次蒸汽及高溫煙氣來提供生活用熱、冬季供暖以及為單效或雙效溴化鋰制冷機提供動力夏季供冷。從而實現冷、熱、電聯產。熱電冷聯產的效率較高,大型火力發電廠實際運行效率只有36%左右。而冷熱電聯產項目的實際運行效率可達60%~80%左右。
2.6.2蓄能系統
2.6.2.1冰蓄冷系統
冰蓄冷從系統構成上來說只是在常規空調系統的基礎上增加了一套蓄冷裝置,其它各部分在結構上與常規空調并無不同,它在使用范圍方面也與常規空調基本一致。隨著社會的發展.中央空調在大中城市的普及率日漸增高。據統計,空調高峰時用電量達到城市用電負荷的25%~30%,大大增加了電網的峰谷用電差。冰蓄冷中央空調之所以得到各國政府和工程技術界的重視,正因為它對電網有卓越的削峰填谷功能,是電力需求側最有效的電能蓄存方法,全國如果有300家3萬平方米商場采用冰蓄冷空調,則相當于建設了一座30萬千瓦的調峰電廠。雖然單純從單個系統角度分析,冰蓄冷系統的能耗較常規系統要大一些,但從國家的角度講,對電力使用削峰填谷,提高了利用率,節約了基礎建設投資,創造了巨大的社會效益,因此是節能的,同時因峰谷電價的差異,冰蓄冷系統亦可為業主節約30%~50%的運行費用。
2.6.2.2PCM_相位變化蓄熱材料技術
利用例如石蠟等特種物質物態相位變化吸收或放出較大熱量的特點,增加室內熱惰性,使室溫受室外氣溫變化產生的波動較小,控制室內溫度,提高居住舒適度。這種蓄熱材料還可用作制造半透明產品(圖5),比起采光,照明,避免眩光的效果,在一定程度上調節室內溫度;也可用于地板采暖,達到溫和、均勻、持久的供暖效果,提高住宅舒適度(圖6)。該項技術目前仍處于研究和試用階段,尚未得到大規模應用。在某些特殊的工程中有很成功獨特的功效。
2.7水資源循環利用系統
典型的如:中水處理及回用系統。系統將生活廢水、冷卻水、已達標排放的生產污水等水源.經物化或生化處理,達到國家《生活雜用水水質標準》,然后再回用于廁所;中洗、灌溉草坪、洗車、工業循環水及掃除用水等。充分利用有限的水資源,替換出等量的自來水,又減輕了城市污水處理廠的運行負荷,是利國利民造福后代的善舉。
2.8智能樓宇白控系統
智能樓宇自控系統是將建筑物(或建筑群)內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、廣播、通訊等設備以集中監視與管理為目的,構成的一個綜合系統。一般的是集散型系統,即分散控制與集中監視、管理的計算機局域網。目的是使建筑物成為具有最佳工作與生活環境、設備高效運行、整體節能效果最佳、安全的場所
2.9提供高舒適度的其他技術系統
2.9.1消除樓板噪聲,浮筑樓板技術
1.1場地設計與場地生態
項目選擇適宜南通地區氣候和土壤條件的喬、灌木復合綠化物種,主要有香樟、女貞、櫸樹、水杉、紫鵑、吉祥草、蘭花三七、美女櫻、虎耳草等45種植物;項目場地通過采用綠地與植草磚等透水方式,增加透水地面面積,同時,小區綜合收集雨水并進行回收利用,場地年徑流總量控制率達到63%。
1.2室外環境
項目場地內風環境有利于建筑自然通風,并能夠保證室外行走活動的舒適度;建筑及照明設計避免產生光污染;場地內環境噪聲符合現行國家標準GB3096《聲環境質量標準》的規定;項目戶外活動場地面積為19000m2,喬木、構筑物等遮蔭措施的面積約為2090m2,從而戶外活動場地有喬木、構筑物遮蔭措施的面積達到11%。
1.3交通設施與公共服務
項目出入口距濱海園區公交站點的距離約為450m,該公交站點線路為335;場地內人行通道采用無障礙設計;地塊所設置的體育活動場地、宿舍公寓、商業餐飲均為科教園各大學院校共享。
2節能與能源利用
項目方案階段即確定了節能率65%的節能目標。在設計初期,從圍護結構熱工性能—空調系統節能—熱水系統節能—照明系統節能進行了不同方案的比較分析,最終確定如下節能方案。
2.1圍護結構熱工性能
項目采用具有保溫隔熱性能的圍護結構:外墻采用55mm厚復合發泡水泥保溫板(A級),屋面采用50mm厚聚氨酯保溫復合板(B1級),外窗采用斷熱鋁合金型材雙層玻璃。
2.2空調系統節能
通州灣科教城一期項目的空調系統均由主管從地源熱泵能源站引出。能源站空調系統采用2臺離心式熱泵機組+2臺螺桿式熱源塔熱泵主機+1臺全熱回收螺桿式熱泵機組+1臺離心式冷水機組,冷熱源形式為地埋管換熱系統+熱源塔+冷卻塔的形式。能源站機房裝機負荷能夠滿足該項目的空調負荷要求,其中地源熱泵機組提供的空調用冷量和熱量的比例達到70%。空調末端小開間采用風機盤管加新風形式,大空間根據房間功能特點采用全空氣系統,并且在過渡季節可實現全新風運行。
2.3熱水系統與照明系統節能為充分達到節能的目標
項目燈具全部選用高效節能燈具,光源全部選用高效節能光源。教室、辦公室及實驗室等主要功能房間的照明功率密度為7.65,低于現行國家標準GB50034《建筑照明設計標準》規定的目標值9。全熱回收螺桿式熱泵機組在夏季制冷的同時回收建筑物內的熱量制取生活熱水,在節能的同時,減小地埋管系統的負荷。
3節水與水資源利用
南通市為水質型缺水地區,項目在規劃設計階段即制定了水系統規劃方案,并規劃采用大量節水器具:采用紅外線感應潔具,如紅外線感應洗手盆、紅外線感應小便斗等節水型潔具,比普通器具節約用水30%以上。項目按使用用途,對衛生間、綠化、空調系統等用水分別設置用水計量裝置;衛生器具的用水效率等級為二級。綠化灌溉采用微灌的高效節水灌溉方式,通過低壓水管將水輸送到植物根部附近,并用微噴頭將水灑在土壤表面。南通市地處長江中下游,屬亞熱帶季風濕潤氣候區,具有雨量充沛、雨熱同季的特點。統計2002—2011十年的年降雨量,南通平均年降雨為1118.31mm,降雨量大的月份與需水量大的時段相吻合,尤其是雜用水(綠化灌溉、道路澆灑、洗車用水等)需水量,具有雨水利用的自然條件。項目采用雨水回收利用系統,系統設于地下室,雨水回收利用工藝流程。屋面雨水經收集處理后用作綠化灌溉、道路澆灑、洗車用水等,其用量為5800m3/a,非傳統水源利用率為4.85%。
4節材與材料資源利用
南通屬于強制使用預拌混凝土的城市,項目中現澆混凝土全部采用預拌混凝土;建筑形體規則,風格簡約,屋頂設有1.5m高的女兒墻,并無大量裝飾性構件;在施工過程中不可避免產生廢棄物,本項目最大限度減少廢棄物的產生,并利用廢棄物回收加工生產淤泥燒結保溫磚、粉煤灰加氣混凝土等;選材時盡量考慮使用可再循環材料:如鋼筋、玻璃幕墻、門窗玻璃、石膏制品、鋁合金等可再循環材料,并采用高強度建筑結構材料,HRB400級以上(含HRB400級)鋼筋質量占受力鋼筋總質量的比例達到94%。
5室內環境質量
5.1室內聲環境項目
通過合理布置總體規劃布局,控制道路交通噪聲,并在項目周圍設置綠化帶,改善建筑周圍環境噪聲;建筑的護結構隔聲效果較好,從而保證主要功能房間隔聲性能良好:分戶墻采用200mm厚的煤矸石多孔磚,其計權隔聲量為54.56dB;樓板采用120mm厚的鋼筋混凝土,其計權隔聲量為50.28dB;分戶門的計權隔聲量為45~50dB。所有空調設備均采取有效減震措施:空調機組由廠家配減震器,離心風機由廠家配彈簧減震器,吊裝風機采用減震吊架,從而降低設備噪聲對室內聲環境的影響。通過對項目合理布局、設置綠化帶隔聲降噪,采用隔聲性能好的護結構以及低噪聲型空調設備等措施,本項目在關窗狀態下白天室內噪聲值不大于252dB(A),夜間室內噪聲值不大于16.11dB(A),室內噪聲水平完全能夠滿足人體對舒適度的要求。
5.2室內自然通風與采光項目
在建筑設計階段充分考慮自然通風與自然采光效果,在節約資源的同時改善建筑內部環境空氣質量。項目通過開窗以及設置光導照明系統,保證主要功能房間能夠達到較好的采光效果:84.57%空間采光系數在2%以上。項目主要功能房間采用合理的控制炫光措施:在滿足照明要求的前提下,減小主要功能房間燈具的功率、避免高亮度照明;同時,在對燈具的位置和選型方面考慮控制炫光措施,采用遮光器件附加到燈具上,從而增大燈具保護角,達到減少炫光的目的。自然通風通過排除室內余熱、余濕,使室內溫、濕度環境滿足人體對舒適度的要求。項目建筑平面布局合理,朝向為南向,可開啟面積比大于30%,夏季和過渡季節在主導風向東南風場下能有效自然通風,并不存在局部通風死角的情況,能夠滿足長江中下游地區對開窗通風舒適度的要求;冬季在主導風向北風場下能夠避免出現室內風速過大的情況,也能夠滿足通風舒適度的要求。
5.3室內質量監控系統項目
在地下室設置CO濃度傳感器對車庫內的CO濃度進行監測,并聯動地下車庫通風系統,根據車庫內的CO濃度值進行自動運行控制。在地上樓層的多媒體教室、閱覽室、會議室及大開間辦公室設置CO2濃度探測器,并與樓層新風系統聯動,與進、排風機分頻控制聯鎖。
二綠色建筑星級分析
根據GB/T50378—2014《綠色建筑評價標準》,通過對“節地、節能、節水、節材、室內環境質量、提高與創新”等各項的分析可以看出,控制項全部滿足,得分項進行權重分析后總得分為63.84分,滿足二星級綠色建筑的要求。
(2)反饋性原則。在企業進行綠色建筑施工時,要做好市場調查研究,把社會和人們對綠色建筑需求信息及時反饋,通過向社會作好傳承和倡導,使社會上更多的人了解綠色建筑,喜歡綠色建筑,也讓綠色建筑走進人們的生活之中,占領廣闊的市場。
(3)整體性原則。在綠色建筑設計中,必須把握生態系統的和諧統一原則,在細節上要符合綠色建筑的整體要求,生態系統是一個整體,相互依賴互相共存。
(4)可持續性原則人類的發展離不開生物平衡關系,只有與自然和諧共處,相互促進,才是綠色建筑設計應該遵循的規律。本著可持續性發展的原則,滿足人類與生物共同利益的情況下,為自然資源長足發展提供需要和保障。
二綠色建筑設計的常見方法
1綠色建筑設計的前期策劃
第一,綠色建筑設計前,設計師要全面認真的進行思考,把綠色建筑的節能和環保的特性,進行初步設計;第二,定稿后,要做好調查研究,認真采納用戶的反饋意見,分析對綠色建筑施工設計所提要求,呈現出人性化設計;第三,做論證,通過對綠色建筑設計方案整體優化,在廣泛征求群眾意見的基礎上,服從政策,解決階段性出現的各類問題。
2綠色建筑方案設計中的重點方面
(1)自然資源。合理有效地利用自然資源,最大限度地對其進行開發,借助大自然的各方面進行考慮。
(2)成本計算。在進行建筑設計時,要考慮建筑長期的成本,不單只考慮工程本身的費用成本。
(3)回收利用。通過考慮和滿足人們的要求,關注人們的舒適度,以及運用適當的生態策略技術。
(4)方案不同。不同階段要有不同的設計方案,并結合方案的最佳優點,用最好的方式方法,力求在設計方案時,突出特點完善設計。
(5)給群眾設計,活動場所。考慮群眾生活生產的各方面需要。
3多工種協同工作的綠色建筑設計方法
隨著時代不斷向前發展,計算機被廣泛應用,同時應用于綠色建筑中。計算機的應用使傳統的建筑設計方法退出時展的舞臺,改變原來建筑設計師先提方案,再由木工或其他系統的工程師提出設計的方法,各設計中存在的問題要通過與專業人員溝通,計算機廣泛應用打破了各設計專業間存在的隔閡,各專業間的信息,都利用電計算機集成,及時調整方案,增大綠色建筑設計方案的可行性,最大限度地減少因設計方案而造成的材料和人工的浪費,減少因采用綠色方案人造成的綠色建筑投資的增加值。
三綠色建筑設計的設計要點
1因地制宜
綠色建筑設計是一項復雜的建筑工程。所以,必須選擇良好的、適合的條件,因地制宜,結合當地情況,氣候、地貌、地形,最大限度地利用自然采光、自然通風,被動式集熱和制冷,從而減少因采光、通風、供暖、空調所致的能耗和污染。在不同地區綠色建筑設計有不同的效能。
2尊重基地環境
在進行建筑規劃設計時,力求與周圍各項環境保持統一和諧,創造人類安全健康的使用空間,高效使用能源和環保材料,提高綠色建筑最大應用性,是建筑達到經濟、實用、便利、安全的最基本保障,建筑設計同時又是人文、地理、生態學科的復雜工程,具有自身特性,所涉及領域和學科繁多。
3重視整體設計
綠色建筑注重的是在整體設計中是否存在問題,因為設計得當與否直接關系到建筑本身的預算、性能和成本付出。在設計時要與經濟、文化、氣候、環境有機地結合,做到綜合分析,整體規劃,合理設計。要根據當地實地情況,結合需要進行設計,避免因盲目隨眾而出現問題。
4應用減輕環境負荷的建筑節能新技術
建造新的或改造舊建筑時,一定要與當地文化環境地域性質結合起來。在保障居民原有生活方式的基礎上,更新或提升現有生活居住環境,使街道社區與建筑設計很好地融合起來,本著繼承和保護原來地域景觀,改造新的城市景觀的原則,采用地方傳統建筑工藝,對歷史建筑、傳統街區景觀妥善保護,使綠色建筑真正發揮最大作用。
5創造健康舒適的室內環境建筑
設計師要在做好室外環境的整體規劃基礎上,還要兼顧室內環境的,合理規劃,要想保證舒適健康的生活環境,就需要使用對人體無害環保的建筑材料,阻礙危害人體健康的有害輻射、電波和氣體的產生,避免不良空氣的出現,優化各類環境使室內環境合格達標。
6使建筑融入歷史與地域的人文環境
提到綠色建筑就與節能環保對接,在設計中,使用高效節能環保的建筑節能技術和材料是最合理的選擇。第一,根據日照情況選擇照明系統,在設計師結合日照強度,有針對性地使用局域控調、換氣、換水系統;第二,注意能源的循環使用,合理利用蓄熱系統、排熱回收,做好二次能源的利用:第三,使用耐久性強的建筑材料時,要考慮對于建筑更新、保養、修繕的合理設計;第四,給豎井,層高,機房設備等設計需留有發展余地。
1總圖專業
1.1廠址選擇
項目位于省級工業園區哈爾濱哈南工業新城-臺灣食品產業園是綠色食品產業園。當地無放射性污染、有害氣體、粉塵擴散等污染源,環境質量和環境容量等自然條件良好。據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010),勘察場地為可建設一般場地。場地類別為Ⅲ類。設計地震分組第一組。抗震設防烈度6度,設計基本地震加速度值為0.05g,設計特征周期0.45S。廠址選擇合適。
1.2節地
本項目容積率1.0%,建筑密度49.13%,綠化綠20%。符合國家《工業項目建設用地控制指標》規定的控制指標。全廠統一使用一個消防水池,各車間的污水排到污水處理間處理達到排放標準后集中排放到市政污水管網。廠區設有工務樓(變壓器室)和中央廚房,實現了全廠公共設施共享。生產和生活的水電汽、排水管線都由市政管網提供,廠區北側是一條市政道路,用于物流運輸。公共設施共享和市政公用資源的使用,有效的節約了土地資源。制面車間生產面餅采用的方便面生產線,從面粉稱重、和面到最后包裝、裝箱以及調理車間生產的調料粉包和脫水菜包從計量、混合到包裝檢驗都是在聯合廠房的一條生產線完成。原料用罐儲存,成品使用立體庫貯存。這種規劃設計,極大地提高了土地的利用率。
1.3物流和運輸
項目建設地點哈爾濱哈南工業新城位于大慶、吉林、長春等城市構成的兩小時經濟圈的地理中心和產業物流中心的中軸線上。地處哈爾濱主城區南部,南起運糧河規劃路:北至四環路;東起新華工業園東側規劃路;西至哈雙南線。原料和產品都可以通過汽車運輸。廠區共有3個大門,其中1#和2#大門位于廠區北側,連接江南中環路,主要用于生產的物料運輸,與各個車間的最遠距離不大于200米,運輸距離小,物流方便。廠區內制面車間與成品立體庫用皮帶輸送完成成品運輸,原料罐與生產車間之間有一部分原料運輸采用管道運輸。這種運輸方式減少了運輸距離,降低了能源消耗。廠區3#大門主要用于員工出入,公交站距離廠區大門450米,員工上下班可以優先選用公共交通。入口處設有自行車棚可停放150臺自行車。職工能實現綠色出行。
1.4場地資源保護
工廠生產過程中產生的污染物主要是含有有機物的污水,車間和廠區都設有一套封閉污水收集系統和排放管線,所有污水通過排放管線集中排到污水處理間,處理達到排放標準后集中排放到市政污水管網,不會對土壤環境、地下水和空氣造成污染。原料包裝等廢棄物集中堆放在垃圾房,打包后交給專業單位處理。規劃過程中有意保留了場地北側的300多棵樹木,所有道路都是硬化道路,道路兩側都是綠化帶或植草磚,預留的建設用地全部綠化,廠區內沒有的土地。有效地保護了土地資源,保護了環境。總圖專業在綠色建筑概念的貫徹上不僅要滿足各部門規范文件的要求,還高于了這些要求。平面立體綜合考慮,提高了土地的利用率,展示了企業的實力和我院的總體設計水平。
2建筑專業
2.1平面方案
各個生產車間的平面方案均采用了聯合廠房。聯合廠房將生產過程的各個工序有機地連接在一起,保證生產過程的連續化、短捷化,最大限度地縮短工藝物流路線,縮短了工程管線和運輸距離,從而有利于減少工程投資,降低企業運轉費用和能源消耗。聯合廠房還更容易滿足在今后工藝升級換代等改造過程中各個部分間的聯通或分割的需要。聯合廠房外墻的面積的減少,有利于節約熱能,節約墻體材料、墻面材料,減少門窗數量。
2.2保溫隔熱設計
本設計的維護結構采用的400mm厚高保溫陶粒混凝土空心砌塊。陶粒砌塊具有導熱系數低(0.22W/m.K)保溫效果好、輕質荷載小、原材料綠色環保、廢料可以循環利用、耐久性好、容易切割施工方便等特點,是節能環保的建筑材料。屋面采用120mm厚苯板做保溫層,門窗的氣密閉性達到5級。門窗的保溫密閉性達到9級。
2.3建筑做法
所有結構梁柱均外包最薄120mm厚的陶粒,沒有冷橋部位;屋面設有天窗,部分工段自然排風既能滿足消防通風要求;建筑造型簡潔大方,外墻面無裝飾性構件;地面、樓面結構層隨打隨壓光,自流平面層;水溝采用不銹鋼內襯;墻柱平齊,車間內無凸出的部位等。
3結構專業
3.1結構方案
各個主車間主要采用鋼結構,主結構為鋼框架、門式鋼架、樓面為鋼承板、屋面(無設備處)為輕鋼彩板。鋼結構具有強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強的特點。與混凝土結構比在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結構。本工程工藝要求樓層梁跨度在12m~15m,屋面跨度24m~30m,樓面荷載20kn/m2~50kn/m2。所以選擇鋼結構不僅是合適的還可以把鋼結構的結構特點完全發揮出來。
3.2鋼材的選用
本設計主結構都采用的高強鋼材包括H型鋼以及各種規格的板材。高強度鋼材的使用,能減少鋼材的使用量,既具有很好的經計效益也有很好的社會效益。每平方米的用鋼量為30kg/m2低于同行業平均水平。
3.3鋼材的再利用
鋼結構建筑拆遷后90%以上可以再利用,可以有效解決建筑垃圾問題。是綠色環保可會收的建筑材料,完全符合綠色建筑對建筑材料等要求。