王进军

摘要:我国建筑在其全寿命过程中仍然处在高能耗、高物耗、高污染的落后状态。如何结合我国的经济、资源、气候条件,采用绿色建筑技术进行建筑设计,实现节能、节地、节水、减少污染、改善舒适度是目前建筑设计中迫切需要解决的问题。文章通过对绿色建筑技术体系的组成及应用理论的研究,总结出了适用于绿色建筑技术的应用方法,从而营造城市可持续发展的大环境。

关键词:绿色建筑;设计;可持续发展;节能

中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0070-02

绿色建筑是以生态(自然和人文)系统的良性循环为基本原则,运用生态系统的生物共生和物质多级传递循环再生原理,应用系统工程方法和多学科的现代绿色科技成就,根据当地环境和资源状况,强调优化组合住区的功能结构,实现经济、生态和社会效益三结合的新型人类聚居环境和建筑体系。

一、发展绿色建筑的必要性

一是建筑活动是人类对自然资源、环境影响最大的活动之一。一般讲,建筑活动使用了人类所使用的自然资源总量的40%,能源总量的40%,而造成的建筑垃圾也占人类活动产生的垃圾总量的40%。因此在建筑领域中,遵循可持续发展原则,将对人类实现永续发展发挥极其重要的作用。而恰恰是在这个领域,可持续发展工作最难推动,最难取得成效。

二是对我们国家而言,坚持可持续发展尤为重要。中国人口数量巨大,发展任务迫切,年建筑量世界第一,资源消耗总量增长迅速,而许多资源的人均拥有量居世界平均水平以下。2001年3月国土资源部负责人称,在46种支持性资源中,到2010年我国只有20种资源能够自给,而到2020年就只有6种资源能够自给,其余大量要依靠进口。也就是说,我国国土内的资源不仅不能满足后代人的需求,甚至许多资源都满足不了当代人发展的需要。

三是我们当前已能感受到在石油、水、土地、林业等资源上不足的影响。2000年我国原油净进口量接近7000万t;我国淡水资源人均拥有量只及世界平均水平的27%,2000年夏季许多城市己感受到缺水之苦;我国人均耕地不足16亩,大大低于世界平均水平,且土地沙漠化严重,沙尘暴频发。

二、绿色建筑的涵义

“绿色”首先是指能把太阳能转化为生物能、把无机物转化为有机物的植物的颜色。植物是自然界生生不息的生命活动的最基本的环节,是一切动物和人类生存的最主要的支持系统。它象征着生机盎然的生命运动,象征着自然存在物之间、人与自然之间的和谐与协调。

回顾人类的建筑史,从最初的遮风避雨、抵御恶劣自然环境的掩蔽所到今天的四季如春的智能化建筑,人们在营造“百年大计”,享受现代文明的同时,也逐渐意识到建筑带来的人与自然的隔离及建筑活动对环境的影响与破坏,建筑能否重新回归自然、亲和自然,实现建筑与自然共生,“绿色建筑”概念也就应运而生。

建筑从最初的规划设计,到随后的施工、运行及最终的拆除、报废,形成了一个完整的寿命周期。除最初的规划、设计阶段外,在建筑的施工、运行、最终拆除的各阶段均存在资源、能源的输入及各种废水、废气物等废物的排放问题。

“绿色建筑”应指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害空间,拆除后又对环境危害降到最低的建筑。因此,“绿色建筑”可以理解为在建筑寿命周期内,通过降低资源和能源的消耗,减少各种废物的产生,实现与自然共生的建筑。

三、绿色建筑设计

(一)绿色建筑节地设计

珍惜和合理利用每寸土地,是我国的一项基本国策。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。内家建设和乡(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。

(二)绿色建筑节约能源设计

由于北方寒冷气团的频繁侵袭,与世界同纬度地区相比,我国冬季气温低得多。冷天时间又相当漫长,因而供暖度日数较大,特别要比欧洲国家大很多。在如此严酷的气候条件下,搞好建筑保温,并提高供暖设施的热效率,对于改善冬季室内的热环境,节约供暖用能源,具有特别的意义。因此,提高建筑物的隔热性能和空调设备的制冷效率,是建筑节能的基本条件,必须十分重视。

绿色建筑节约能源技术按照内容可分为建筑外围护结构节能技术、采暖节能技术、空调通风节能技术、绿化节能技术、建筑的体型、朝向及平面布置等几个方面。

以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。

冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。

目前我国通风空调较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。

近年来由于城市绿地不断减少,加之空调的大量使用,导致“热岛效应”,空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。一块草地和一块沥青地面的表面温度差可达14℃以上。绿色植物每天蒸发大量水分,带走大量热量,为建筑物创造了十分有利的周围环境条件,同时美化了城市,改善了空气品质。

四、结语

21世纪是人类由“黑色文明”过渡到“绿色文明”的新世纪,在尊重传统的基础上,提倡与自然共生的绿色建筑将是21世纪建筑的主题。绿色建筑是许多发达国家长期发展后进行理性反思的结果。我们是发展中国家,发展是主题,因而推行绿色建筑是十分紧迫和必要的。随着越来越多的绿色建筑技术应用到居住小区中,将大大延长建设项目的建筑寿命,减少能耗。

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