绿色建筑设计与技术方面的问题

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[摘 要]本文从绿色建筑内涵着手,分析绿色建筑设计理念的相关问题,探讨绿色节能技术的应用,进而指出绿色建筑理念对建筑设计的指导作用.

[关 键 词]绿色理念；建筑设计；节能技术

1绿色建筑的涵义

关于绿色建筑的涵义,不同专家学者从不同角度出发做出过不同解释.其中,具有代表性的是威尔夫妇在其所著的《绿色建筑――为可持续发展而设计》一书中提出的关于绿色建筑的六个原则：节约能源、结合气候、材料循环利用、尊重用户、尊重环境和整体设计观.威尔夫妇指出,绿色设计对于建筑本身来说并不是很新的思维途径,但真正让我们感到新奇的是如何将绿色方式作为一个整体运用到建筑设计中去,建造一个可持续发展的建筑.

2我国绿色建筑的评价标准

我国2006年实行的《绿色建筑的评价标准》用于评价住宅建筑和办公建筑、商场、宾馆等公共建筑.《标准》的评价指标体系包括以下六大指标：1）节地与室外环境；2）节能与能源利用；3）节水与水资源利用；4）节材与材料资源利用；5）室内环境质量；6）运营管理（住宅建筑）、全生命周期综合性能（公共建筑）.

各大指标中的具体指标分为控制项、一般项和优选项三类.绿色建筑评价的必备条件是；应全部满足标准中控制项要求.按满足一般项数和优选项数的程度,绿色建筑划分为三个等级.对住宅建筑或公共建筑的评价,在其投入使用一年后进行.

3绿色建筑设计理念

3.1节约能源、资源

充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用.根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向.建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局.

在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置.要减少资源的使用,力求使资源可再生利用.节约水资源,包括绿化的节约用水.

3.2舒适和健康的生活环境

建筑的土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中.建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料.室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康.

4绿色建筑节能技术的应用

4.1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.

广西属于夏热冬暖地区,夏热冬暖地区划分为南北两个气候区,北区内建筑节能设计应主要考虑夏季空调,兼顾冬季采暖.南区内建筑节能设计应考虑夏季空调.广西区内的建筑围护结构以考虑夏季隔热性能为主,北区的兼顾考虑冬季保温性能.

建筑外维护结构主要包括墙、窗、屋顶等部分.在广西地区,建筑节能的关键是遮阳和隔热,窗户是建筑节能最关键的因素,比外墙和屋顶更重要.

近年来,在建筑围护结构中,玻璃的使用面积越来越大.从绿色建筑角度考虑,透明的围护结构可以增加室内采光及冬季白天的太阳辐射量.但基于目前的技术发展条件,在一个合理的价格范围内,透明围护结构的热阻还是远远小于非透明围护结构的,更何况直接进入室内的太阳辐射在夏季常是空调系统的主要负荷,透明部分的外侧必须设有效的遮阳（最好是卷帘、百叶窗之类的活动遮阳）,以降低进入室内的太阳辐射量.由于透明围护结构的热工性能比非透明围护结构差,因此从节能角度出发,以达到隔热的节能效果,控制透明围护结构的大面积使用还是很有必要的.

4.2室内环境控制技术

室内环境控制包括自然通风利用、自然光利用、空气处理系统等.

良好的自然通风可以大大缩短空调设备的实际运行时间,良好的朝向有助于在夏季避开强烈的阳光直接照射,在冬季获取尽可能多的太阳辐射热.因此为了达到绿色建筑的节能要求,居住建筑的平面、立面及剖面设计应有利于自然通风、自然采光,建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向,建筑间的间距不宜过小,建筑的进深不宜太大.

在采用空调系统的公共建筑中,暖通空调系统的技术应用至关重要.各类空调系统的能效存在较大的差异,建筑内部空调的合理分区对运行能耗的影响也很大,系统的科学运行管理对实际节能与否有相当重要的影响.公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,优化系统设计是节能的前提,系统的自动控制则是节能成败的关键.目前,暖通空调系统基本上采用集散控制技术,系统节能效率达10%～30%.

4.3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.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.在笔者的工作实践中,由于太阳能光伏发电系统造价比传统的电力设备要高,应用的范围不大,主要应用在居住建筑的公共区域照明上.未来,随着系统造价的降低,太阳能光伏发电系统的应用场所会越来越多.

（2）太阳能热水系统

随人们生活水平的提高,热水供应逐渐成为住宅建筑必须具备的功能,热水能耗也会越来越大,利用太阳能提供生活热水应是符合绿色建筑原则的.在住宅建筑中普及太阳能热水供应的最大障碍还在于太阳能热水器与建筑的一体化时,只有当太阳能利用与建筑设计真正一体化,才能实现完全意义上的太阳能热水供应.太阳能屋顶应成为绿色建筑、尤其是绿色住宅建筑的一项重要措施.在笔者的工作实践中,多层居住建筑、高层居住建筑的屋顶下几层、低层多层的公共建筑等,均较适宜安装屋顶太阳能热水供应系统,达到太阳能利用与建筑设计真正一体化的节能绿色建筑的要求.其余的建筑尚需在太阳能应用系统的发展中,逐步形成完善的一体化设计.4.4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（IB）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.

通信网络系统（CNS）是楼内的语音、数据、图像传输的基础,同时与外部通信网络（如公用网、综合业务数字网、计算机互联网、数据通信网及卫星通信网等）相联,确保信息畅通.系统的服务功能就是为提高工作效率创造条件.

4.5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.昼光照明是“绿色”的照明方式,不仅降低能耗,还可起到降低供电峰值的作用.在大体量建筑中,房间进深通常都很大,利用一些折光板和反射天花板就能将光线引入房间内部,减少白天照明的需求.昼光资源的利用作为一项专门的课题,在绿色建筑中有很大的舞台.

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.

照明系统的控制对系统实际消耗的电能也有着很大影响,因而采用先进的系统控制方式是非常必要的.一是采用独立运行的二线制控制系统,如ABBi-bus、奇胜C-Bus2、松下全2线式控制系统等.二是采用BAS系统,将照明系统作为BA系统的一个子系统设计.相比较而言,方式一的优点是系统独立运行,场景预设与亮度调节灵活,尤其适用于控制点多且功能要求高的场所,而方式二则适于大空间场所的集中控制.

综上所述,随着经济,环境,健康等诸多因素的迫切要求,绿色建筑正在迅速发展,在建筑领域里,我们呼吁更多的设计师投入到绿色建筑设计和施工中,提倡各种建筑生态技术的应用,发展绿色建筑.这不仅有助于推动全球环境品质的改善,而且有助于人们生活品质的提高.我国是人口大国,能源消耗大国,因此加大绿色建筑设计与施工的研究,无论从环境的角度还是能源的角度都将有深远的现实意义.