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欧洲门窗看纽伦堡,中国门窗看高碑店河北与浙江显然都是建筑节能工作走在前列的省份,但记者在采访中发现,这两个建筑节能大省的着力点和发展路径却有所不同。“河北版”的建筑节能依靠的是市场力量,所以才有“欧洲门窗看纽伦堡,中国门窗看高碑店”的说法。依靠市场的动力推动建筑节能,对河北来说实属无奈之举。河北省住房和城乡建设厅一位不愿透露姓名的处长在接受记者采访时说:“谁也不愿意看到全国空气质量预报时,排名靠后的几个城市都是河北的“专利”。”由于前者沉重的环保欠账和令人诟病的雾霾天气,而不得不在转型中加速而艰难地与建筑节能赛跑。而“浙江版“的建筑节能则不同,虽然不能说浙江的空气质量就是“天生丽质”,也不能说江南水乡依然是那么小桥流水,但节能减排和碳排放的压力毕竟还是要小于河北。因此,依靠政府的号召和推力是浙江的特色。这样的文字显然还交代得不够,首先让我们看看“河北版”建筑节能的市场推动力和吸引力。9月16日,中德建筑节能领域系列合作项目在中国国际门窗城签约。德国驻华大使馆大使柯慕贤、德国能源署署长斯蒂芬•科勒到场。
本来这样一个商业活动不太可能惊动省领导,但河北省省长张庆伟却亲自来到签约现场。用现在比较时髦的一句话是:为企业站台。记者发现,这次“河北版“的建筑节能,依靠市场的力量共签订了六个大项目。分别是德国能源署与河北奥润顺达窗业集团合作建设被动式门窗博物馆项目;德国威玛生物质燃料公司与河北奥润顺达窗业集团合作生产生物质燃料项目;德国梅森伯格商贸无限责任公司与河北奥润顺达窗业集团共同在中国国际门窗城建设德国绿色家居建材展览中心项目;德国诺托.弗兰克五金集团、德国格屋五金集团、德国雷诺科涂料公司入驻国家建筑节能技术国际创新园项目。签约的主角,是河北奥润顺达窗业集团,这个我国最大的节能门窗生产企业,2004年就通过市场谈判与德国合资,将欧洲节能门窗理念技术引入中国。由其投资兴建的“中国国际门窗城”,已吸引了包括荷兰阿克苏诺贝尔、德国迈克尔威力、日本YKK三家世界五百强在内的欧美企业入驻门窗城,可以说市场的力量无处不在。但“浙江版“的建筑节能基本由政府主导,标准先行,记者在浙江省住房和城乡建设厅官方网站检索到,光是地方立法就出台了四部,其中包括《浙江省实施〈节约能源法〉办法》和《浙江省可再生能源开发利用促进条例》,明确了民用建筑节能评估和审查、可再生能源建筑应用和竣工能效测评。浙江还先后了《浙江省居住建筑节能设计标准》等35项建筑节能地方标准和技术导则。
由此可见,政府的推手作用无处不在,效果也比较突出。那么,促进建筑节能是以政府强制为主?还是市场推动为主?从“河北版”与“浙江版”两个版本的比较看,显然都有自己的成功之处,但也有不同的观念碰撞。住房和城乡建设部建筑节能与科技司司长杨榕的看法是:目前的建筑节能工程,政府应该从更大范围强制推进,明确能效水平的标准,积极建设能耗监管、管理及节能平台。这位权威人士的表态显然强调了政府推动的作用,虽然他也强调了与市场的平衡。但另一位权威人士——中国工程院院士、清华大学建筑系教授江亿却在第三届能源基金会建筑项目交流会上表态,不管是政府主导还是市场推动,对于建筑节能的管理,应该从过程管理转变为目标管理,确定能源消耗的上限,也就是说,政府不能管得过细。但市场的力量真得都像河北那样自觉吗?情况并非如此。我国第一个开发企业的绿色低碳首席官招商地产的胡建新表示,招商地产从2009年成立绿色建筑研发中心以来,还是品牌宣传要好于市场推广。他认为,要把建筑的能耗降下来,主要是利用自然资源,而不是去用节能灯泡或者是新风系统,那种是全天候都在消耗能量的,在环境允许的情况下,最好是先降低能耗,再考虑提高能效。不管是“河北版“还是”浙江版“的建筑节能,因地制宜或许是建筑节能的最佳途径。“比如在北京用新风系统做宣传就会受到消费者的认可,人们已经意识到雾霾、PM2.5的危害,但是在广州那种喜欢开窗户的地方,可能就不太可行,”胡建新说。当被问及是政府重要还是市场盈利模式重要时,胡建新说:“做节能和绿色建筑,在很多时候要有牺牲掉一部分的经济效益的勇气,在企业能承受的范围内,应该获取生态环境、经济、社会的平衡,这三者是有妥协的。”
二、两手都应该硬
那政府的推动力真得那么重要吗?一位业内人士认为,在监督方面,政府肯定发挥了作用。但有些政策并没有很完整地兑现。住房和城乡建设部科技发展促进中心绿色建筑发展处副研究员马欣伯印证了这一说法。国家和部分地方的激励政策尚未兑现,对企业开展节能建筑和绿色建筑的积极性还是有一定影响的。胡建新称,有个别地方政府的补贴款项下来了,但是国家的还没有下来。江亿透露,近十年一大批节能示范建筑实际运行能耗都高于同功能一般建筑。例如,美国获得LEED认证的绿色建筑中,70%实际运行能耗高于同功能一般建筑,今年中国对获得三星绿色建筑标志的建筑的调查,也发现类似情况。因此,关键不是政府和市场哪头重的问题,还是要抓好设计、施工、运行、管理、标准化建设五个环节,最终实现总量控制和目标管理。他还指出,把建筑能耗降下来,不仅仅是政策和市场的“双推动”,也与它的使用模式,运行模式,服务水平等诸多因素相关,建筑节能最终目标还包括建筑物里人的行为。
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
1.1绿色建筑的概念
绿色建筑是在建筑建筑过程中充分地运用环保理念,充分利用自然资源和天然材料,在建筑的整个过程中实现资源最大限度节约,使其环保功能更为突出,从而为人们提供一个拥有舒适、健康环境的建筑。而且在现代建筑体系当中,绿色系统我们也较为常见,通常以屋顶、室外和室内等处绿化为主。
1.2发展绿色节能建筑的重要性
能源紧缺已不再是一个地区或是一个国家的事情,当前全世界各国都面临着严竣的能源紧缺问题。特别是近年来,我国加快了城乡建筑化的进程,这就使建筑行业的发展速度不断加快,这也导致建筑行业的能源消耗量越来越大,而且占全国总能源的一半左右。由于建筑的高耗能,从而使我们能源紧缺的现象更为严竣。在这种情况下,则需要加快建筑设计理念的转变,加快建筑设计方法的改良,在建筑设计过程中有效地融入节能环保的理念,采取切实可行的措施和方法有效地降低建筑的能耗,实现对能源和环境的有效保护,确保建筑、人与自然环境的协调发展。
2绿色节能建筑的设计原则
2.1环保节能
建筑行业属于高能耗行业,需要大量的资源,但对资源利用率却较低,而且在施工过程中会对人类生存的环境带来较大的破坏,所以在绿色节能建筑设计过程中,应充分的遵循环保节能的原则,从而实现建筑的绿色化和环保化。
2.2与自然生态环境以及人文环境相结合
在绿色节能建筑设计过程中,需要充分地利用当地的文化特色,因地制宜,就地取材,与当地的建筑资源及气候条件有效结合,使建筑不仅具有较好的地域特色,而且能够与自然生态环境和人文环境有效地融合在一起,实现动态性的平衡,从而实现建筑、自然环境和人的和谐统一,使其成为一个整体共同发展。
2.3健康宜居
建筑物具有较高的价值,但其价值更多的是体现在使用功能上,能够有效地满足居住、办公及其他功能性需求。
3绿色节能建筑的设计技术
3.1电气节能技术
在现代建筑的实施过程中,电气化节能技术的应用已经成为绿色节能设计的重要方法,其在节约能源方面起到重要的作用。电气化节能技术通常包含以下几个方面:(1)配置供配电系统时,尽可能简单安全,通常不要让同一个电压变配电的级数高于两级,另外变配电所应尽可能贴近负荷中心,这样线路电压能够持续稳定,减少能源的损失;应该选择节能型的变压器,降低变压器的空载损耗;选择适用的配电干线电缆,这能起到减少电压损失、保持热稳定性等作用。(2)照明。照明设计是绿色节能技术的重要组成部分,因为照明是现代建筑的必须设计环节,良好的照明设计可以营造舒适、高效、节能的建筑空间。照明设计不是随便配置照明灯具就可以了,必须遵循合理的照度标准。设计合理的照度值可以减少电气系统的能源损失,实现节约能源的目的。(3)电机。电机是一种感性负载设备,其会产生无功电流,从而引发滞后作用。如果无功电流经由高低压线路传到用电设备的末端,就会加大变压器与线路的功率消耗。
3.2隔热技术
利用隔热技术能够起到有效地降低能耗的作用。建筑能耗会受到围护结构热传导性能的影响,一旦围护结构隔热性能较差时,当定外温度较高时,则会导致热量传导到室内,给制冷系统增加负荷,而在冬季,围护结构则会将室内的热量散发到室外,从而导致室内温度降低。因此采用先进的隔热技术,对围护结构的传导性进行有效控制,可以降低能耗。(1)选用合适的外墙材料,可以对外墙传热指数进行有效控制,这样通过降低墙体的传热性能,同时在设计可以选择适宜的外墙结构,并设计保温的墙体结构。通过外墙保温的设计,可以有效避免冷热桥现象的发生,而且还能够实现对主体结构的有效保护,有利于楼房使用期限的延长,对节约资源和提高能源的利用率具有极其重要的意义。(2)在绿色节能设计过程中,需要加强对门窗的隔热改造。近年来,我国建筑在设计过程中多使用落地窗、玻璃门和外飘窗等,这样对于采光和通风起到非常好的效果,但隔热性能较差,所以在具体设计时,需要选择与当地气候特点及室内需求相适应的玻璃,有效提高门窗的密封性能,避免产生不必要的能耗。
3.3可持续资源利用技术
如今,清洁能源利用技术的应用可以缓解一部分能源压力,并且清洁能源几乎不会产生污染,十分符合“健康宜居”的要求。主要的清洁能源有:(1)自然光源。自然光免费而且适宜人类的视觉承受力,因此在建筑设计时,应该考虑如何最大程度利用自然光源,相关的技术有光线的折射、反射以及衍射原理,还可以利用导光管、棱镜以及采光窗等进行光源利用。(2)太阳能。当前在建筑设计中太阳能技术应用较多。近年来,利用太阳能来进行供电也得以应用,但由于其技术设备较为复杂,而且设备较为昂贵,所以太阳能发电技术广泛推广具有一定的难度。(3)风能。目前风能的利用率相对较高。风能的利用形式很多,可转化为电能、热能、机械能等,随着技术的不断进步,风能将更多地应用到建筑行业中去。
4结束语
关键词:绿色建筑;节能设计;具体策略
一、绿色建筑节能设计概述
从概念上讲,绿色建筑是指建筑物可以充分利用自然资源,同时在建筑施工中又不破坏生态平衡的建筑称为绿色建筑。绿色建筑要求室内布局必须合理,尽量减少合成材料的使用,充分考虑建筑物与环境的协调,充分利用太阳能、风能。在绿色建筑的设计过程中,要利用高科技手段尽力减少能源的消耗,要考虑建筑物的节能、无污染因素。尤其是对绿色建筑物室内设计,一定要首先考虑到为人类创造利用太阳能源的生活环境和一种接近自然的感觉。利用高科技的设计手段造就温馨的设计,是绿色建筑的追求目标。我们要坚持以人为本,以建筑与自然环境协调发展为目标,充分体现出绿色建筑向大自然索取和回报的平衡。
二、绿色建筑在低碳经济发展中的意义
加强绿色建筑的建设,这是源于全球范围内已经对环境造成了严重的污染问题,源于贸易、工业高速发展,使城市的建筑已经面临能源短缺和环境恶化的危机,这无疑对城市的可持续发展带来严峻的威胁。因此,在城市发展中实施“低碳经济”已成为绿色建筑设计势在必行的内在要求。“高碳经济”的发展虽然促进了城市的现代化,但同时也给人类社会带来了致命的灾难和风险。这一危机已经引起了全世界各国的关注。近年来,绿色建筑节能设计是当今世界各国构建低碳城市的关键问题,因为绿色建筑节能设计关系着解决人类生存的能源问题,而能源问题是世界的动力问题,没有了能源世界就没有了动力,因此,节约能源是未来绿色建筑节能设计的追求目标。目前绿色设计成为建筑设计师们首选的方向,绿色建筑节能设计应该承担其应有的社会责任和义务。利用绿色建筑的发展使人类的和谐环境得以保证。“绿色建筑”概念提出的意义在于更好地保护和改善环境,来为人类创造更好的生存空间。
三、绿色建筑节能的设计原则
1、和谐发展的原则
要做到绿色节能建筑,就要做到人与自然和谐的发展的原则。建筑物是自然界重要的组成部分和自然界的其他事物形成了一个整体。建筑和自然界的其他事物是有着重要的制约关系。因此,这就要求我们在建造建筑的时候,把自然因素考虑进去,从而让人文环境与自然环境能够得到相互的融合在一起,并达到平衡的状态。
2、合理利用的原则
要做到绿色节能就要做到合理利用,目前我国建筑业普遍存在着高能耗、低效率的浪费现象,如果这一现象得不到解决,那自然环境会遭到破坏。因此,我们在设计建筑时,必须采取最佳的方案,使资源得到充分的利用,提高资源的利用率,使高的能耗得到控制。同时,在设计时,我们要特别注意水、电、取暖、制冷等高能耗环节。在合理利用能源的环节上要不断的开发新的技术和能源,建筑材料选取时应考虑可循环利用和重复利用。
3、健康舒适的原则
要做到绿色节能建筑就要做到健康舒适,建筑在做到绿色节能的基础上还要要求人们住着舒适,这就是建筑设计最大的原则。因此我们要采用节能和环保的材料,以确使人们能达到最舒适的状态。在设计建筑时,要考虑供暖、采光、降温、通风以及污染处理等问题,从而达到人们对建筑绿色节能的要求。
4、整体及环境优化原则
建筑是环境的一部分,应与周围环境融为一体,其设计要追求最佳环境效益。建筑设计的重点应该是整体效果,对建筑及其周围生态系统的组合、平衡和协调进行规划,尊重自然环境和社会生态环境,优化各要素的布局与配置,达到整体优化的效果。
四、绿色建筑的节能设计策略
1、绿色建筑节地设计
我国的一项基本国策是珍惜和合理利用每寸土地。国务院有关文件指出,各级人民政府、地方行政公署要全面规划,切实保护,合理开发和利用土地资源。国家建设和乡(镇)村建设用地,必须全面规划,合理布局,节约用地,尽量利用荒地、劣地、坡地,不占或少占耕地。节约用地,从建筑的角度上讲,是建房活动中最大限度少占地表面积,并使绿化面积少损失、不损失。节约建筑用地,并不是不用地,不搞建设项目,而是要提高土地利用率。在城市中节地的技术措施主要是:建造多层、高层建筑,以提高建筑容积率,同时降低建筑密度;利用地下空间,增加城市容量,改善城市环境;城市居住区,提高住宅用地的集约度,为今后的持续发展留有余地,增加绿地面积,改善住区的生态环境;在城镇、乡村建设中,提倡因地制宜,因形就势,多利用零散地、坡地建房,充分利用地方材料,保护自然环境,使建筑与自然环境互生共融,增加绿化面积;开发利用节地建筑材料。
2、自然通风设计
自然通风是一项改善人与环境的重要技术手段。在我国许多传统建筑中都有体现,如传统民居中的穿堂风等处理手法。通过合理的建筑设计,自然通风可在不消耗不可再生的能源的情况下降低室内温度、带走潮湿的气体、排除室内污浊的空气,使人体感到舒适,并提供新鲜、清洁的自然空气,有利于人的生理和心里健康,减少人们对空调系统的依赖,从而节约能源、降低污染、预防疾病。
3、加强设计利用太阳能的绿色建筑
在绿色建筑设计中,要利用好太阳能这一最佳的可再生能源。要把太阳能作为绿色建筑加热的一部分,因为,太阳能是一种取之不尽用之不竭,并且没有污染的能源,利用太阳能可以为绿色建筑节能设计开阔了如何节能的思路。通常我们利用太阳能来收集热量的特点来进行节能设计,比如它可以利用白天吸收储存太阳的热量,然后均匀的在24小时利用,从而节约了绿色建筑物能源方面的投资。
4、建筑门窗设计
门窗结构是建筑物结构的重要组成部分,其隔热保温性能较低,冷热空气很容易通过门窗缝隙进入室内,因此,加强门窗结构设计是绿色建筑生态节能设计重点之一,具体要从以下几点考虑:合理设计窗墙的面积比例,有效降低采暖耗热值;科学设置门窗的开关方式,例如推拉式,防止穿堂风流过;在门窗上方设计可自动调节的遮阳棚或窗帘,防止夏季阳光直射,避免室内温度升高。
5、建筑墙体设计
绿色建筑生态节能设计要充分考虑墙体的保温性能,尤其是加强建筑外墙外保温的研究。外墙体外保温设计要选用隔热保温性能良好的新型节能材料对墙体进行填充,例如泡沫塑料、膨胀珍珠岩、保温砂浆、耐火纤维等,从而提高墙体的热阻性能,减少室外气候环境变化对室内温度造成的影响,同时避免冷桥或热桥结构对建筑墙体的破坏,延长墙体的使用寿命。
五、结语
我国是一个能源消耗大国,要想更好的发展低碳经济,必须重视发展绿色建筑,它是我国建筑行业未来的发展方面。绿色建筑节能设计是一门综合性很强的学科,它既确保了建筑工程项目经济效益与环保效益的双赢,同时又促进多学科的密切交流与共同发展,致使人类与自然更加和谐。
作者:罗雪 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司
参考文献
1.1空间功能设计分析
这座建筑地下2层,地上5层,包括研究室实验室、办公室、教室和餐厅以及公共区域。主要的设备以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分为2层,主要是报告厅、教学及共享空间。学生和教师通过公共空间的楼梯到达上下层。每一层中庭都有布置舒适的桌椅供师生们交流,这也是与设计者的协作精神不谋而合。实验室主要在第2层~第4层的“一”字部分,是由不间断连续的空间组合而成,这就是考虑到多个研究小组之间的交流而产生的平面布置。实验室需要采光以及大型设备的运输,因此条形走廊同实验室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同时观赏到室外运动场地而采用的玻璃幕墙,将室外景色引入室内,同时也将室内景色延伸到室外。在大楼中安装使用声控灯能合理有效的利用资源。机械系统装置和低振动试验室布置在地下室,功能分区合理安排,能有效的减少噪声的相互干扰。
1.2场地设计分析
建筑的设计充分与场地设计相结合,推广绿色交通的实施和公共交通的发展。建筑场地附近有5个公交站点,在场地内设有30个自行车位,大楼的内部设有60个淋浴头,供骑车师生使用。在这种短距离出行模式大力提倡下,进一步强调了低碳交通和低碳出行,满足师生交通需求的同时也能节约资源,保护环境。该设计减少硬化土地比例,与生态协调发展,师生积极参与,是降低碳排放的有效措施。因此,从康奈尔生命科学研究中心的设计中的种种细节可以看出设计者对环境的崇高敬意。
2建筑节能技术
2.1屋顶绿植与节水
在屋顶设计方面,迈耶在屋顶上种植绿色植物,这些是当地松软的、具有良好吸水性的植物,它们的优点在于可以保持低温隔热,减小屋顶雨水径流时间,降低排水系统压力,同时还能吸收二氧化碳并且释放氧气康奈尔生命科学研究中心拥有一套高效的废水回收系统和节约用水的模式,有32%的用水使用低流速设备,配合使用高效的废水回收系统,使得大楼减少废水排放高达40%,与同等规模建筑相比每年节水约170万L。
2.2环保建材及湖水冷却系统
康奈尔生命科学研究中心在建筑材料和节能技术方面,有超过65%的建筑废料可以再回收利用,同时有超过60%的木材或者木制品来自森林管理委员会认证的再生林。建筑工程中使用所有的绘画材料、密封剂和含有粘合剂的地毯含有的有机物都是低挥发性的,这对于使用者的身体健康至关重要。令人瞩目的是大楼使用了康奈尔大学拥有先进的湖水资源冷却系统,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理优势,减少污染性的制冷装置,并且减少对矿物燃料的依赖,大大节省了制冷能耗。与传统制冷相比,大楼每年节水333万L。生命科学研究中心仅仅是康奈尔大学中的一个缩影。高效的冷却系统是一种更具成本效益和可靠服务的措施,从长远来看,在提供优质环境的同时,也为校园制冷方面减少了80%的能源消耗。湖水冷却系统与之前的制冷相比平均每年节电2000万kWh,这些节省下来的电量足以供应2500户家庭使用。在夏季提供制冷的同时,冬季也可以供暖。事实已证明,校园水系统和湖水冷却系统配合的很默契,二者协同合作且不会相互干扰,通过热交换器将湖水能量传递给校园水系统,热水自然流动,同时从热到冷释放能量,无需额外压力去驱动。湖水冷却系统有独立的监测装置,保证在从湖水中获得能量的同时不会破坏湖水环境,在得到能量的同时也不会干扰校园正常的用水。
2.3冷梁技术应用
生命科学研究中心空调通风系统对于整个实验室亦是重中之重,同时也是一个挑战。将湖水冷却系统和空调系统结合在一起,运用新技术,能够有效的节约能源。在实验室中使用冷梁系统,有助于实验室空气温度均匀分布和有效节能。简而言之,冷梁系统是一种对流冷却技术,把经过处理的新风送入冷梁后,通过喷嘴高速喷射,在冷梁箱体内部形成局部负压,驱使室内空气进入冷梁,经冷却水盘管线冷却以后,从两侧送风口送入室内。冷梁是由一系列被动的或者主动的设备组成。主动式可以通风、除湿、制冷或者制热,被动式的只能通过物理原理制冷。水路方面一共是两个过程:一方面从制冷机到空气处理机,并且最后再流回制冷机的冷冻水循环的过程;另一方面是流经主动式冷梁制冷水的循环。其中冷冻水循环中的冷水低于制冷水循环中的冷水的温度,两个水循环系统通过热交换器进行热量交换,最终将室内热量排放到室外。主动式冷梁冬季则通过空调系统和湖水系统与热交换器持续为室内供暖。可以看出,冷梁技术具有舒适节能、空间小、低噪声、易于操作维护简单的优势。
3结语
近年来,为了体现建筑行业的低碳环保,绿色建筑的概念逐渐的被熟知,并被实践起来,所谓绿色建筑一般指的是在建筑的生命周期内,可以消耗最少的地球资源并且使用最少的能源,同时还要们制造出最少废弃物的那些建筑。绿色建筑呈现出来的特点即节约能源性;建筑气候适应性;材料资源的再生利用性;尊重用户性;尊重地理环境性;整体的设计性。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,与自然和谐共生是绿色建筑推行的最终目的。
2目前形势下我国绿色建筑发展现状及存在
问题绿色建筑在我国的发展还处于相对比较初级的阶段,因此在技术的适应以及实际的工程建设中都还存在着一些问题,需要在今后的发展中不断改进。
2.1绿色建筑的发展现状自从可持续发展的理念在我国提出之后,人们也开始关注起建筑的绿色发展。例如,从1996年开始,我国的自然科学基金会就已经正式的把“绿色建筑体系研究”列为“九五”计划的重点资助课题。从这时其人们就已经知道了绿色建筑的概念。到了1999年,国际建筑师协会在北京举行,于此同时《北京》的,使得可持续发展理念成为建筑师和工程师在新世纪中的工作准则。在此之后的一段时间,我国很多地区的政府部门以及科研院所等开始了对绿色建筑技术的一些研究,并通过在一些办公建筑、高等院校图书馆、城市住宅小区、农村住宅等建筑上的实施,得出了一些绿色建筑发展的有益条件,为绿色建筑接下来的发展开启了一段新的开始。而在2002年的年底,针对我国建筑行业的具体发展情况,相关部门开始提出绿色建筑所涉及的内容和重点,并建立了科学的绿色建筑评估体系,使得对绿色建筑的评价有了基本的依据。之后,我国的相关部门又开始着重对绿色建筑的关键技术进行研究,并且研究的重点内容就是开发符合绿色建筑标准的具有自主知识产权的关键技术和成套设备,通过努力形成我国绿色建筑核心技术的研究开发基地和自主创新体系。目前我国的绿色建筑已经进入了实施的阶段。但是由于绿色建筑的发展时间还不长,我国多绿色建筑的研究还不太彻底,导致在绿色建筑的实际施工建设中还存在着许多的问题,主要体现在以下几点:
2.2对绿色建筑的认识不够目前,尽管一些地区已经开始实施绿色建筑工程,但是还有不少的地方尚未把建筑的节能与发展绿色建筑等工作贯彻到地方科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展、推进城镇化的战略中来。此外,由于建筑的设计建造是一个复杂的过程,其中设计到的范围是很广的,政府部门、开发商、投资商和大多数设计、施工、监理、物业管理人员以至广大人民群众都会与这些建筑息息相关,但是这些人中不乏缺乏绿色建筑的基本知识和意识的人,所以就很难保证绿色建筑在建设过程中各个环节的渗透力和质量。因此,在绿色建筑的推广中一定要注意加强人们的绿色建筑意识,提高他们在绿色建筑建设中的配合度。
2.3以绿色为要求,随意的抬高房价近年来,人们的环保意识逐渐加强,也逐渐的体会到环境恶化给人类带来的危害,因此,在生活中人们也逐渐开始追求居住环境的绿色化。因此,在建筑行业中,一些房地产开发商就抓住人们的这种心理,在绿色建筑的买卖中对以绿色为要求,肆意的把房价提高,来谋取暴利。这种行径的存在,大大的扰乱了绿色建筑的健康发展,也给整个建筑行业的发展注入一股不良之风,需要采取措施加以制止。
2.4随意乱建绿色建筑尽管目前绿色建筑的发展已经取得了一些进步,但是还是有一些不良之风存在随意的乱建绿色建筑也是绿色建筑发展中存在的一个现象。如果是乱建的即使建筑符合节能、环保的要求也不可能取得长久的复杂化呢,因为这种乱建建筑的存在会对其周围其他建筑产生不良的一个箱子,在实际的建筑发展中,也要杜绝这种现象的发生。
2.5缺乏科学合理的体系和机制一直以来,我们国家对能源的管理偏重工业和交通节能,建筑节能和绿色建筑的发展缺乏有效的激励政策引导和扶植。致使建筑节能和绿色建筑推广工作长期落后,成为我国全面建设资源节约型社会的一个薄弱的阶段。并且,有不少的地方对建筑节能和绿色建筑工作相关的行政管理职能尚未予以高度的重视,因此,在实际的绿色建筑建设中缺乏合理的科学管理体系和机制,尚未将其列入政府承担公共管理职能的组成部分,同时还有个别地方的政府就对绿色建筑的管理体系放任自流,导致政府管理部门缺位,该管的没管住,使得建筑市场出现严重的混乱。
3绿色建筑的优点分析
尽管绿色建筑的发展中面临着以上的问题,但作为科技越来越发达的大国,我国的绿色建筑技术竟会在今后的发展中得到进一步的提高。目前我国正在及时、系统、广泛地引进发达国家的成功经验和技术,这对引导我国刚起步的绿色建筑的发展尤为重要。目前关键的一点就是要建立关于建筑节能、节地、节水、节材和环境保护的综合性的标准体系,尽可能的为绿色建筑的发展提供一系列的规范和标准。
3.1绿色建筑的节能绿色建筑实现节能的技术支撑是低能耗大型建筑技术、高效集中供热热源和输配系统技术以及高效热泵采暖制冷技术等。例如,在绿色建筑的建设中,设计师充分利用阳光,利用太阳能来为用户提供最基本的用水需求,同时为了满足用户冬季的取暖需求,设计师充分利用了可再生的地热能,大大节约了传统取暖供应中的能耗。
3.2绿色建筑的节材绿色建筑的节材不仅体现在对建材成本的节约使用上,同时还十分注重绿色建材的使用,特别是在建筑装修的过程中,传统室内装修材料多含有对人体有害的甲醛等物质,而在绿色设计标准的要求下,绿色建筑的装修中大大减少了该类物质的使用,给人们提供了更加舒适健康的生存环境。
3.3绿色建筑的环境保护而绿色建筑的环境保护功能主要就是通过节能、节材以及节地、节水等体现出来的。
4结语
绿色建筑是一个环保建筑新概念,从工程师设计建筑开始,设计的时候采用很多环保绿色的元素,秉承着节能减排,可持续发展的理念;在施工的时候,采用环保的技术,降低对自然界的污染;建筑材料选择绿色无污染的材料,淘汰过去的污染严重的建筑材料,降低建筑材料对人类健康的影响。建筑建成后在投入使用之后,不但在环境上是对人体无毒无害的,在资源上也能自身循环利用,促使能量再生。在整个过程中,都充分利用绿色资源,绿色理念,使建筑物既美观又有强大的实际功能。这样的建筑物不仅能够降低建筑的成本,也很受人民群众的欢迎,是建筑单位和使用单位双方面受益的工程,也是我国目前大力发展的工程。
二绿色建筑的节能技术与设计理念
1绿色建筑的设计
在一个成功的绿色建筑的产生的过程中,建筑的设计很重要,处于至关重要的地位。建筑的设计包含建筑的场地的选择、功能的设定、外形的构思以及内在的能源系统等很多方面的精心策划。其中,在很多项都确定了以后,外形是个影响建筑耗能多少的一个重要因素。在建筑的系统里有一个重要的概念,表示外形系数,外形系数越小,建筑物需要的能量供给就越少,这样一来,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的设计中,在不影响建筑物的功能的同时,要着重考虑建筑物的外形系数。
2绿色材料的选择
传统的建筑材料在完善建筑功能的同时,也有很大的弊端。传统的建筑材料给人们的生活质量带来了提高,也给人们的健康带来危害,建筑材料里的甲醛是人类健康的杀手,而大部分传统的建筑材料中都含有此成分。传统建材工业占据着我国国民经济的重要地位,同时也是耗能最大、污染最大的一项工业。而随着社会经济的发展,人类物质享受领域的要求就越高,对自身的生命安全也越来越重视。人们在建材当面也开始研发高性能、低污染的材料,也就是绿色材料。绿色教材与传统建材相比较,具有节约能源,少用或不用天然能源及资源,在建筑的过程中,尽量使用工业生产中产生的废弃物,将可用的工业废品制成建筑材料。并且在使用的过程中对人体的健康没有危害,保证无毒环保。在绿色建筑的材料选择中,也一定要选择健康环保,负荷小的绿色材料。
3可再生能源应用技术
可再生的能源不同于其他资源的最大优点便是为使用的过程中降低污染、有效的保护生态环境。包括太阳能、光能、热能、核能等很多新兴能源。这些能源的共同点就是源源不断的,取之不尽,用之不竭。以太阳能为例,我国现阶段太阳能光伏发电系统已经被广泛的应用了,很多建筑物的部分用电设备、路灯、体育场的大型照明灯都采用的太阳能发电。此外风力发电也很普遍。所以在绿色建筑的建造过程中,适当的应用可再生能源技术是必要的,能大幅度的节约资源。
4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑过程中持续时间较长的一项工程。绿色建筑在设计的过程中,已经充分考虑施工过程中带来的污染,但是还是不能眼圈解决施工污染的问题。那工民建工程节能技术不仅体现在现代化科学技术方面,也要注重从建筑自身的设计、外部条件布置等方面入手,可以通过完善园林技术来发挥节能环保的效果。对建筑周围的园林进行优化、绿化设计,利用绿化园林来调节建筑物周围的局部地区气候,从而达到保温隔热的功效。例如:在工民建筑物的外墙种植藤类植物,藤类植物发挥了对建筑物平面的装饰作用,又能发挥保温、隔热的功效。夏季,气候炎热、温度较高,藤类植物发挥对建筑物的绿色屏障作用,降低了建筑物自身温度,控制了室内空调设备的使用;冬季气候相对严寒、温度较低,绿色藤类植物枯萎附在建筑物表面能够发挥保温功效,从而控制建筑物自身的能源损耗。这一绿化技术使用不仅发挥了节能环保功能,同时,也营造一个优美的景观环境,发挥了绿化环保的景观功效。
三楼顶隔热技术的运用
建筑物容易受到太阳辐射的不良影响,特别是一些气温较高、日照时间较长的地区,建筑物更容易受到太阳辐射的不良影响,从而影响建筑物的使用寿命,为了减轻这一不良影响,可以在建筑物顶端配置隔热设备,现阶段,一种最为流行的节能环保类隔热技术体现为:空气层隔热技术,凭借控制传热来达到隔热的效果,空气层隔热技术已经被应用到工民建筑工程的顶部、墙体以及门窗等多个部位,都发挥了积极的隔热作用,通过通过空气层隔热也能够发挥保温的功效,已经成为一项获得广泛认可的节能技术,同时,其他类型的保温节能技术,例如:架空技术、浮石砂等也得到了广泛而深入的利用。
四总结