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绿色生态建筑案例

绿色生态建筑案例

绿色生态建筑案例范文第1篇

关键词:绿色建筑 建设设备方案节能效益的评估

一、绿色建筑的特点

在建筑的建造和使用过程中,需要消耗大量的自然资源,同时增加环境负荷。据统计,人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的50%左右;与建筑有关的 空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34%;建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、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,与自然和谐共生的建筑。

就技术层面而言,绿色 建筑应考虑以下关键问题:能源、排放物、水的使用、土地的使用,对地区生态的影响和室内空气质量等同时还应考虑与之相应的建筑的功能性以及建筑美学意义。

绿色建筑的实践毫无疑问是一项高度复杂的系统工程,不仅需要建筑师具有生态环保的理念,并需要建筑设备师尽早融入,共同采取相应的设计方法,同时需要管理层、业主都具有较强的环境意识。这种多层次合作关系的介入,需要在建筑方案评审阶段确立明确的评价及认证系统,以定量的方式检测建筑设计生态目标达到的效果,用一定量指标来衡量其所达到的预期环境性能实现的程度。评价系统不仅指导检验绿色建筑实践,同时也为建筑市场提供约和规范。促使在设计,运行、管理和维护过程中更多考虑环境因素。对建筑全寿命周期的节能效益评估,将引导建筑向节能、环保、健康舒适,讲求效益的轨道发展。

二、建筑设备方案未尽早融入设计方案的遗憾

由于目前许多方案设计公司不配备设备工程师,方案评审时,过多的重视设计方案的美学效果,以此作为建筑物设计方案中的重要条件。而忽视建筑设备方案的融入,业主却要求在不改变设计方案的前提下,配套建筑设备设计。造成许多建筑先天不足,使建筑的适应性、机动性、可操作性和可维护性能、经济性大打折扣,使绿色建筑的节能问题遇到许多不应有的困难。如等方案确定后,再进行设备方案设计就有可能造成不必要的浪费。出现为节能牺牲建筑美学的效果,或为了建筑造型需要造成建筑能效降低,所建的建筑寿命周期内使用费用增高等。我国建筑设计规范要求,建筑物的使用寿命为50年。由于建筑设备方案未尽早融入设计方案的造成的遗憾严重影响了业主的使用费用提高,不利于可持续发展,绿色节能的生活方式。由于目前许多建设业主不是最终业主,各自会站在自我经济效益的角度考虑,因此更需要对建筑全寿命周期的节能效益进行尽早评估。

三、设计方案中设备方案尽早融入的优点。

首先应考虑环境的可持续发展指标,第二,资源消耗,建筑的自然资源消耗问题;第三,环境负荷,建筑在建造、运行和拆除时的排放物,对自然环境造成的压力,以及对周围环境的潜在影响;第四,室内空气质量,影响建筑使用者健康和舒适的问题;第五,可维护性,研究提高建筑的适应性、机动性、可操作性和可维护性能;第六,经济性,所研究建筑在全寿命期间的成本额;第七,运行管理,建筑项目管理与运行的实践,以期确保建筑运行时可以发挥其最大性能。以商业建筑为例:据有关统计,写字楼和酒店等商业建筑中空调、照明、电梯等系统的耗能情况大致如下:1空调:写字楼空调耗能占总耗能的比例平均为60%,其下限为50%,上限不高于70%;酒店HVAC(热、通风和空调控制)耗能占总耗能的比例为44%。2照明:写字楼照明耗能占总能的比例为23%~55%,平均26%;酒店照明耗能占总耗能的比例为29%。3、电梯:写字楼耗能占总耗能的比例为8%,酒店电梯耗能占总耗能的比例为10%。4、热水:酒店热水耗能占总耗能的比例为20%。从以上数据可以看出,在建筑设计方案中设备方案尽早融入的重要性。如空调方式,空调机房的位置对空调水系统平衡与变流量的影响、配电间位置造成供电半径过大对线路损耗的影响、光源选择对耗能的影响、太阳能热水的利用、雨污水排放对环境的影响、节水规划,废水回收技术和节约用水等,绿色建筑的节能是指绿色建筑内能源的消费和合理利用之间的平衡关系。衡量一个建筑智能化系统的节能的经济效益应该包括二个方面的内容:一方面是节能设计的范围、类别,是仅仅考虑了直接节能、还是包含了广义节能?是否具备潜在节能?另一方面是节能的实际效率和深度。节能效益到底有还是没有、高还是低?这些都是判别建筑智能化系统实际功效的重要指标。通常建筑物节能的内容和对象包括建筑设计、空调系统、照明与设备、给排水,绿色建筑节能不但包括原有传统建筑所采用的节能方法,更重要的采用先进的科技来达到更准确的调整和控制,即”主动节能’’。要达到绿色建筑的优化方案,就需要设计方案中尽早融入设备方案。

四、绿色建筑全寿命周期节能的经济效益评估

1、我国《绿色建筑评价标准》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)。

2、建筑的全寿命周期是指建筑从最初规划设计到随后的施工、运营及最终的拆除,形成一个全寿命周期。关注建筑的全寿命周期,其中运营阶段能为人们提供健康、舒适低耗、无害的活动空间是其中主要的一部分。因此可见设备方案尽早融入的是绿色建筑的节能效益评价的关键。

3、绿色建筑的节能效益评价可以考虑的内容与方法推荐表见下表。

绿色建筑评估是一个跨学科的、综合性的研究课题,建立我国玩整的绿色建筑评价体系及评估方法,从设计方案的源头做起,是建筑可持续发展战略刻下容缓的要求。我们还需要借鉴国外的先进经验,进行更加深入有效的探索。

五、结 束 语

绿色生态建筑案例范文第2篇

 

为贯彻落实国家、省、市关于能源革命和绿色生活创建行动有关部署,按照《忻州市深化能源革命综合改革打造绿色能源基 地2019—2020工作任务清单》(忻市发〔2019〕25号)、《代县能源革命综合改革试点2020年行动计划》(代能源综改办字〔2020〕1号)、省住建厅《关于印发〈绿色建筑专项行动方案〉的通知》(晋建科字〔2020〕58号)和忻州市人民政府《关于印发忻州市绿色建筑专项行动方案的通知》(忻政办函〔2020〕129号)要求,推动我县建筑节能与绿色建筑高质量发展,制定本方案。

一、总体要求

(一)总体思路

以新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻 党的和二中、三中、四中、五中全会精神,认真落实省委“四为四高两同步”总体思路和要求,紧紧围绕能源革命综合改革试点要求,以绿色和创新为主线,深入推进建筑能效提升和绿色建筑发展,稳步发展装配式建筑和可再生能源建筑应用,加强科技创新能力建设,推行绿色建造,提升建筑品质,为建筑节能与科技工作“十四五”良好开局奠定基础。

(二)工作目标

1.新开工的居住建筑,全面执行新建居住建筑75%节能标 准。新建建筑节能标准执行率100%。

2.在新竣工验收建筑中:绿色建筑占城镇新建建筑面积比例 2021年达到55%, 2022年达到60%。

3.新开工建筑全面执行绿色建筑标准;政府投资类公益性 建筑、大型公共建筑、保障性住房、建筑规模20万平方米以上的住宅小区,执行一星级及以上绿色建筑标准。积极创建绿色建筑创新项目。

4.新建建筑中可再生能源应用比例达到50%。

5.全县装配式建筑占新建建筑面积的比例 2021年达到20%, 2022年达到25%。

6.全面推进既有建筑节能改造工作。

二、重点任务

(一)加快提升建筑能效

开展建筑能效提升工程,自2020年5月1日起全面执行新建居住建筑75%节能标准,严格按照《居住建筑节能设计标准》 (DBJ04—242—2020 )进行设计施工,按照《建筑节能工程施工质量验收标准》(GB5041—2019)、《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2019 )和《装配式建筑评价标准》(GB/T51129—2017)进行验收。高层建筑全面推行保温结构一体化技术应用(如保模一体化技术和钢丝网架挤塑板技术应用),设计单位在设计说明中要明确提出相应技术措施和防火要求。

进一步加大可再生能源建筑应用推广力度,继续做好太阳 能光热光电技术应用,新建医院、学生宿舍、食堂、宾馆和洗浴场所等有热水需求的公共建筑和居住建筑逆12层强制推广太 阳能光热一体化应用技术,结合实际继续推广光伏、空气源热泵、地源热泵、污水热源等可再生能源建筑应用;做好中水回用和雨水回收,我县20万平方米以上项目应设置中水回用和雨水回收设施;结合清洁取暖和老旧小区改造,推进年度既有建筑节能改造工作,确保完成年度任务。

(二)开展绿色建筑创新示范

不断提高绿色建筑发展规模和水平,积极推进绿色建筑集 中示范区建设,确保绿色建筑集中示范区内新建建筑全面执行 绿色建筑标准,并取得一星级及以上绿色建筑设计标识不少于 30%。政府投资公益性建筑、2万平方米及以上的大型公共建筑、 保障性住房、建筑规模20万平方米以上的住宅小区全面执行一 星级及以上绿色建筑设计标准并取得标识。

加强绿色建筑竣工验收监管,确保绿色建筑所占比例 2021年达到55%,积极培育本地高星级绿色建筑。

积极培育申报绿色建筑创新示范项目,力争在全生命周期 BIM、铝模板、装配式、绿色建造及基于5G移动互联网智能化管理方面达到国内领先水平。省住建厅研究制定了《绿色建筑创新示范技术指导清单》(附后)开展绿色建筑创新示范评选,示范项目名录。2022年前确保至少创建1个绿色建筑创新示范项目,超限高层建筑应率先创建绿色建筑创新示范。

(三) 逐步提升装配式建筑水平

推进建筑产业现代化,积极开展钢结构和混凝土结构装配 式建筑推广工作,加快装配式建筑产业基地和项目建设,开展钢结构装配式住宅试点,建筑面积20万平方米以上住宅小区项目装配式建筑比例应达到25%以上,工业建筑项目装配式建筑比例应达到80%以上,确保全年装配式建筑占新建建筑面积的比例达到15%的要求。

(四)培育建筑领域科技领军企业

发挥企业推动能源革命主体作用,推动建筑业由传统粗放向绿色高质量转型发展。引导企业加大绿色技术创新及研发投入,积极应用新技术、新工艺、新材料、新产品,强化以科技创新为核心的市场竞争力。配合省住建厅做好企业创新能力评价,培育并组织申报科技型企业。组织申报建筑节能技术(产品)、建设科技成果登记和住建部、省住建厅、省科技厅科技计划项目。积极参与建设大讲堂活动,组织引导有条件的企业、项目参与专题讲座。

(五)推行智慧建筑建造

积极推广智慧工地,增强BIM、大数据、智能化、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,对工地用工、安全生产、现场作业、环境保护等情况进行动态监管。

(六)推行绿色建造

树立绿色发展理念,在设计、施工、运营维护各阶段进行全过程绿色统筹。工程初步设计方案要明确绿色、装配式、超低能耗等节能目标要求。施工图设计文件要编制节能和绿色建筑专篇,绿色建筑应对绿色建筑星级得分进行预评价,装配式建筑要对装配率进行预评价。施工组织设计要综合应用“四节一环保”技术,采用绿色建材,引导本地建材企业转型升级,积极组织装配式建筑部品部件、砌体材料、高性能门窗和预拌砂浆等优秀建材企业申报取得绿色建材评价标识,加大绿色建材推广应用力度,满足绿色施工要求。

三、保障措施

(一)加强组织协调。根据《山西省民用建筑节能条例》《山西省节约能源条例》和《山西省城乡规划条例》等法规、文件要求,加强部门之间的沟通协调,明确发展目标和实施路径。

1.规划部门在出具地块规划设计条件时,应进一步明确建 筑节能设计标准与绿色建筑星级指标、装配式建筑比例、装配率等建设指标,提出对出让地块、划拨地块建筑节能与绿色建筑、装配式建筑建设的实施任务。规划设计方案初评时应通知建筑节能主管部门参加评审。

2.行政审批部门在工程建设项目立项审批时,应对项目单 位的申请报吿(或可行性研究报告)落实建筑节能与绿色建筑、

装配式建筑的有关内容进行审核,在进行工程规划许可审批时, 应审查设计方案是否落实规划条件或选址意见书对建筑节能与 绿色建筑、装配式建筑建设的要求;不符合要求的项目,不得发放建设工程规划许可证、建设工程施工许可证,符合要求的项目建设单位应出具承诺书。

3.建设单位组织竣工验收,应当对民用建筑执行节能强制 性标准、绿色建筑、装配式建筑指标情况进行验收;未经验收或者验收不合格的,不得出具竣工验收合格报告,行政审批部门不得办理建设工程验收备案。

(二)强化过程监管。建设单位应就绿色建筑基本级、装配式建筑及时进行评价;对一星级及以上的绿色建筑应出具设计阶段预评审报告;住建部门要建立建筑节能项目档案,对取得施工许可的建筑工程,认真履行监管责任,督促各方主体严格执行建筑节能、绿色建筑、装配式建筑要求;要加强事中事后监管,采取日常检查和双随机检查等多种方式,强化监督执法检查,对检查发现的问题,及时督促落实整改,对检查发现的问题,及时督促落实整改,对违法违规行为依法进行处罚,记入企业诚信档案。

(三)完善激励机制。鼓励房地产开发、设计、施工、材料生产等企业及人员积极参与绿色建筑创新示范,相关业绩作为建筑业、房地产开发、勘察设计等企业动态考核、诚信评价以及住建部门组织的各类评优评先和人员职称评定的重要依据,优先登记建设科技成果,优先推荐科技计划项目和绿色建筑创新奖。

(四)加强督促考核。建立工作目标责任考核体系,建立月报制度和城镇绿色建筑发展水平评估制度,建立月报考核制度。县自然资源局、县行政审批服务管理局要明确责任部门和责任人,每月9日前向县住建局报送推进情况,年底前报送全年工作总结,县住建局应对推进情况和成效进行动态指导和监督考核。监察部门要紧盯土地出让、建筑节能和绿色建筑、工程规划、施工许可、验收备案等行政审批、项目监管、评估示范、激励奖励等廉政风险点,强化对权力运行的制约和监督,加大追责问责力度,保障和推动建筑节能和绿色建筑、装配式建筑有序健康发展。

附件:绿色建筑创新项目技术指导清单(试行)

附件

绿色建筑创新项目技术指导清单(试行)

基本

要求

达到现行《绿色建筑评价标准》一星级及以上;

取得1项及以上科技成果。  

必选技术

建筑信息模型(BIM)技术

超低能耗技术

装配式建造技术(装配式建筑项目装配率要达到50%以上)

铝模板技术

保温结构一体化技术(玻璃幕墙除外)

可再生能源建筑应用一体化技术

能耗监测管理系统(公共建筑)

 

(根 据项 目实 际,

至少 选择

3种

以上 技

术,

并达 到国 内领 先水 平)

技术名称

备  注

建筑

生态恢复或补偿技术

本土化绿化、表层土保护和回收利用、多样化生态体系、多层空间的立体绿化体系等

降低热岛强度技术

 

提升建筑适变性技术

空间灵活可变、管线与结构分离、设施设备可变

被动节能技术

高效保温、可调节外遮阳、天然采光、自然通风

恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁技术

 

适老化住宅设计

 

 结构

地基基础

和地下空

间技术

基坑支护结构施工技术

 

砼核心筒的装配式主体结构体系

采用钢结构框架

深基坑施工监测技术

 

钢筋与混

凝土技术

高耐久性混凝土技术

耐久性要求高的各类混疑土结构工程

高强高性能混凝土技术

高层与超髙层建筑竖向构件、预应力结构、混凝土强度要求较高的结构工程

高强钢筋应用技术

热轧高强钢筋应用技术、髙强冷轧带肋钢筋应用技术等

钢结构

技术

高性能钢材应用技术

髙层建筑、大型公共建筑、大型桥梁等结构用钢

钢结构防腐防火技术

各类建筑钢结构

装配式混凝土结构技术

装配式混凝土剪力墙结构技术

抗震设防烈度为6-8度区工程

混凝土叠合楼板技术

各类房屋中的楼盖结构

预制混凝土外墙挂板技术

钢结构的公共建筑、住宅建筑

叠合剪力墙结构技术

抗震设防烈度为6-8度的多层、高层建筑

预制预应力混凝土构件技术

各类工业与民用建筑

设备管线

可再生能 源技术

光伏建筑一体化技术

 

地热能供热、制冷技术

浅层、中深层地热能,污水源热泵等

空气源热泵技术

 

安装技术

装配式全装修技术

集成厨房、集成卫生间、管线分离等

非传统水源技术

雨水利用与生态水处理技术

 

中水回用技术

 

能源高效利用技术

排风热回收技术、电梯能量回馈技术、储能技术、

微电网技术、交直流混合配电技术等

智能化

智能化

生产技术

基于智能化的装配式建筑产品生 产与施工管理信息技术

装配式建筑产品的深化设计、材料、产品,以及施工过程中产品进场管理、现场堆场管理、施工预拼装管理

智能化

施工技术

基于大数据的项目成本分析与控 制信息技术

加强项目成本管控的工程建设项目

基于5G移动互联网的項目动态管理信息技术

施工作业设备多、生产指挥管理复杂、难度大的建设项目

智能化

运维技术

基于5G物联网技术的智起建筑感知系统

能耗监测管理、智慧消防.智慧安防、远程抄表、楼宇自控等。

其他先进适用技术

 

 

 

 

 

 

抄送:县委办公室,县人大常委会办公室,县政协办公室,县法院,

绿色生态建筑案例范文第3篇

关键词:绿色建筑理念;生态宜居;住宅设计

绿色生态建筑的理念从提出到形成体系不停在变革,甚至许多房开商为提高房价包装出许多莫需有的模糊性概念掺杂其中,绿色建筑的核心并不是狭义上的建筑高新技术的堆砌,也不是单纯的在建筑内部外部种植更多的绿化植被,形成视觉上的“绿色建筑”。现如今很多地区也在加大力度提升绿色建筑的建设比例,致力于为人们创造生态宜居的居住环境。这里不仅要全面深化落实绿色建筑理念来完善绿色建筑评价体系,为设计及施工引导及指明行业标准,也需要不断创新绿色建筑设计和技术,保证绿色建筑发展有充足动力。

1绿色建筑理念

绿色建筑在2019年最新的《绿色建筑评价标准》以及国家现行规范的相关节能设计标准下开展相关设计工作,是在建筑使用中不断降低建筑能耗的前提下创造出更为生态宜居的生活环境。绿色建筑不仅强调生产建设中的绿色环保和节能,强调建筑使用中的绿色环保和节能,更强调的是全生命周期建筑的绿色环保和节能,是贯穿于建筑建设始终的,建设绿色建筑,也是基于可持续发展理念提出的,是当前建筑发展的主导方向和内容。

2绿色生态建筑理念下生态宜居住宅设计原则

2.1坚持节能低耗原则

绿色建筑理念下,要进行生态宜居住宅设计,应该要以生态环境可持续做为设计的主要原则,将提高人们的居住品质和健康高效生活需求作为设计的主要目标。在建筑设计中,要确保建筑使用的资源利用率不断提升,最好可以实现循环利用,能够实现最大限度的再生以及可降解能源应用,但不能为建筑节能牺牲居住者舒适度以及降低生活效率。在进行生态宜居住宅设计中,不是简单强调环境层面或是建筑肌理的绿色种植,而是能够充分考虑环境、社会、经济三个层面长远的发展需要,能够确保建筑绿色性能的实现。生态宜居住宅设计要兼顾成本,但是也要考虑后期的效益,例如,在城市居住区规划设计中,应合理规划人行车行流线,配备齐全的生活配套设施,降低居住者的出行成本,做到低碳出行环保出行;在住宅建筑单体设计中,还应该做到对于区域的气候、环境等进行分析,保证建筑充足的日照和自然通风,降低人们电器照明和空调设备的使用需求,尽可能多的使用风能、太阳能、种植屋面隔热等技术减少建筑使用中对于电能的消耗;在建设材料中,通过使用更多的装修集成构件和建筑装配式构件,降低非标准件材料生产过程中过多的能耗来减少对环境的污染,提高建筑材料的循环使用性和可持续性;在建设的成本中,选择使用更多绿色建材可能成本相对较高,但是后期所能够发挥的生态环境效益却是长远的,需要国家标准的统一指导和相关机构的督促实施,促进建筑行业整体健康持续发展。

2.2坚持健康舒适性原则

绿色建筑的住宅设计中,要打造生态宜居的居住环境,促进人们的生活质量不断提升,必须要为人们提供舒适的居住空间和室外休憩游走的小区环境,让人们能够在其中感觉到舒适、放松,修正生活方式,构建健康生态的居住理念。要实现住宅的这些功能,必须要确保良好的视觉、声音环境、适宜的温湿度、合理的采光等,这些对于提升居住的舒适感至关重要。在住宅建筑设计中,增加居住空间及小区景观绿化设计,能够带给居住者美感和舒适感,与此同时结合海绵城市和中水系统的理念去针对地下室车库顶板及住宅屋面进行绿化景观设计,不仅避免洪涝灾害且能够有效收集雨水,当雨水被集中利用时,可以用于卫生间冲洗以及居住区植被的灌溉,甚至可以通过过滤和净化,达到安全饮用标准。实现城市居住区良性水文循环,增加水资源有效利用率,有效保护和修复水资源,改善气温和热环境,缓解城市热岛效应,提升生活质量,促进生态环境更加和谐美好。

3绿色建筑理念下生态宜居住宅设计对策

3.1深化绿色建筑理念,确保绿色建筑发展增速

要想实现绿色建筑下的生态宜居住宅设计目标,必须要做到以绿色建筑设计标准为指引,正确指导建筑设计师如何运用绿色建筑新技术、新材料开展相关的设计工作,深化绿色建筑理念,促进建筑设计中的绿色环保理念融入,要让社会大众认识到绿色建筑发展到必要性,积极提升绿色建筑市场需求,促进行业发展转变,这对于提升绿色建筑比例具有重要意义。

3.2明确建设目标,落实政策支持

当前,各地要认识到,绿色建筑在生态宜居住宅设计中的积极作用,在具体的工作中,要做好规划引领,积极开展绿色生态宜居小区的推广和试点工作,因地制宜的制定绿色生态宜居小区标准。并在设计方案、工程规划许可、施工图审查备案中严格把关。做到明确目标,建立年度城市绿色建筑规划,例如,到2020年,新建建筑中绿色建筑占比达到50%以上;实现装配式建筑占同期新建建筑的30%以上,其中政府投资项目达到50%以上。以此为目标,根据相关部门的职责,将有关工作任务分解到各级相关部门,并明确责任牵头单位与配合单位,压实相关单位的工作任务,防止推诿扯皮。此外,要进一步强化政策支持。在安排建设用地、招商引资政策、容积率差别核算、贷款融资、税收优惠、人才培养等方面优先保障绿色建筑产业的有关项目。真正将绿色建筑设计作为重点建筑设计工作来开展,确保绿色建筑设计质量不断提升。

3.3注重建筑节能设计软件运用,体现绿色建筑全寿命周期的生态目标

在绿色建筑理念下,通过将建筑的全寿命周期作为设计的基础,应结合更多新型技术软件使用,对住宅进行生态宜居设计,保护自然生态环境。例如,通过计算机生态模拟软件从整体城市居住区空间规划设计就开始考虑如何合理利用土地资源打造符合人们居住需求的低碳生活圈;通过BIM技术进行住宅建筑围护结构热工性能分析、住宅建筑光环境分析、住宅建筑室内风环境分析、住宅建筑能耗分析等可视化分析,来切实的改善人们的居住环境。以及对于现有建筑的节能改造经济性分析等。合理利用软件设计生产工业化标准建材,打破钢筋混凝土框架结的构定向思维,多建立标准化装配式建筑设计以及室内装修集成化设计模块数据库,从而辅助绿色装配式建筑产业发展,增加标准化绿色装配式建筑构件储备量和运用量,这类建材不但方便安装和拆解,并有统一的绿色节能标准,达到合理利用资源缩短工期、减少建材损耗的目的,同时在自然灾害和紧急情况下能更有效便捷的实现灾后重建和对有应急功能需求的建筑修建。

绿色生态建筑案例范文第4篇

关键词:绿色建筑设计;数字技术;方案设计研究

作者简介:翟炳博,北京市建筑设计研究院有限公司创作中心建筑师,徐卫国,清华大学建筑学院教授,博士生导师

关于数字技术辅助绿色建筑设计,国外学界在其理论基础及技术路线等方面已有一定讨论。该领域可被看作是设计方法的另一切入点,对我国目前推进可持续发展方针和建筑领域语汇的多样性来说均具有切实意义。

一、数字技术辅助绿色建筑设计的理论基础

1.传统绿色建筑设计特征

传统的绿色建筑设计,建筑师无法仅从经验或审美来判断方案的节能与否,因此使用相关软件平台以模拟分析的方式对方案进行评测成为了绿色设计的关键之一。[1]绿色建筑设计的一般技术路线,往往是通过专业软件进行建筑室内外物理环境(如风、光、热、能耗等)的模拟,并将结果数值量化对比,以此评估方案的生态合理性。然而,有关生态性能的评测一般在整体设计的后期开展,如节能计算多在施工图设计阶段应用。[2]因此绿色建筑设计中的“模拟”环节完全沦为方案完成后的评价与检验工序,并未将其有机地纳入设计前期,性能评测工具失去了对建筑方案应有的指导意义,[3]使生态设计效率变得较低。尼尔斯·拉森(NilesLarsson)在GreenbuildingChallenge2000中提到一种建筑设计同性能评测模拟相结合的工作流程,[4]其中建筑初步设计被描绘成一种循环往复的过程—概念模型的各类能耗模拟及结构、机电工程师的评价意见等形成一系列“反馈信息”来对方案提出修正建议。此过程经多次反复,可被看作是一种“循环设计”,其本质在于强调“数据反馈”的重要性。

2.数字技术特征

较有代表性的参数化技术,核心在于“关联模型”(抽象的机器)[5]的构建。一般来讲,Rhino、Maya等参数化软件在其早期开发时都定义了一种被称作“记录建构历史(recordhistory)”的功能,可被看作是“关联性”的体现和参数化技术的早期雏形。当几何体在软件中被描述时,不同维度间往往遵循这样一种规则—“低维构建高维,高维提取低维①”,所谓“记录建构历史”记录的则是这种规则下的具体“关系”。当模型建立过程中每一步“关系”均被记录时,改变初始几何信息而最终结果相应变化,这就是参数化系统基础所体现的“关联性”。传统的建模软件平台即使拥有记录建构历史的功能,也相对局限,当今普及最广的参数化平台Grasshopper,其前身名为ExplicitHistory,意为“清晰完整的历史”,即构建完整的“关联模型”。因此,参数化技术可以被概括为“关联模型”(图2),模型一端提供各类输入数据,被用于指导不同类型的操作并在记录关联的前提下不断传递,最终输出一系列设计结果。该“关联模型”的核心即“关联性”(as-sociative),其在对“过程”和“数据”的控制方面体现较大优势。

3.数字技术运用于绿色建筑设计的优势

绿色建筑设计可被看作一个信息不断反馈、循环的过程(图3)。这种循环的两端分别是建筑设计和评测体系(软件性能模拟、工程师建议),一方面建筑师提供多种可能的预选方案并传递给评测系统,另一方面评测系统将运算、模拟结果数据进行反馈。在这种“循环设计”过程的操作下,建筑方案被不断分析、评价、反馈、选择并最终得到优化。理论上看,这种性能评测同建筑方案相结合的“循环设计”形成了一种完整统一的“绿色建筑设计”技术路线,但在实际方案推进中,建筑设计同绿色技术评价两部分仍是互相脱节。无论是单一方案模拟评测还是多方案对比,建筑设计同技术分析两者间存在的仅是操作上的先后关系。数字技术在绿色建筑设计领域的介入则从根本上消解了方案设计同测评分析间的“时滞性②”,对其“循环设计”过程和数据的传递进行更为有效、高效的控制。在参数化关联模型中,“数据”本身可由“循环设计”中的评测体系反馈得来并被不断驱动和传递,同时通过关联模型对原有方案进行优化或生成新的设计备选方案。关于评测体系反馈得来的数据,笔者认为目前其同参数化关联模型结合有三类思路。

二、数字技术辅助绿色建筑设计的技术归纳

1.性能评测数据的“可视分析”

实质是在参数化关联模型中加入“生态评价模块③”并链接各类生态分析软件,提取评测结果数据并将之反馈至关联模型,以“数据可视化”(如色彩过渡等)的方式对方案进行反馈和评估,设计师可依此调整方案。严格来说,参数化平台的结果数据可视化并不能完全体现数字技术介入的优势,一是目前绝大多数性能评测软件均具有分析数据后处理(可视化)的功能,二是即使数据在参数化平台可视化,但其并未纳入关联模型系统,无法体现数字技术对信息传递的控制。然而,在Grasshopper等参数化平台中的确存在一部分插件来实现生态模拟数据的可视化,其意义是“统一平台界面④”。同直接使用评测软件进行生态分析相比,参数化平台下的结果可视化有利于设计师对方案的直观判断。因其可在设计推敲的同时得到相应的生态分析视觉化结果,在方案初期给使用者较为充分的性能改进建议,所以该类型亦可被看作数字技术同绿色建筑设计的“弱链接”。

2.性能评测数据的“控制深化”

实质是将生态模拟结果作为过程数据参与关联模型构建并指导后续设计生成。如通过模拟得出方案几何体表面每片区域的阳光辐射量数值,以此控制其开窗、遮阳的生成等。该类型特点在于,所涉及方案的前一阶段(如体量、界面等)已确定,而评测数据能够同关联模型对应,并基于现存的几何体量对方案的后续深化进行控制(如开窗大小和多少、遮阳构件形态等)。由此,设计本身与评测数据间建立了直接且相互呼应的关系:阳光辐射模拟数值较大的区域相应开窗较小或遮阳出挑较多,抑或维护结构较厚等,因此方案的立面或细节处理将更具合理性。

3.性能评测数据的“反馈优化”

实质是在参数化关联模型中加入“优化算法模块”,能以生态评测中的某一个或几个指标为优化方向,并反向调节初始的输入参数组合,来使输出结果在满足生态评测标准的前提下较为优化。特点在于,所涉及方案前一阶段(如体量、界面等)并未确定,模拟数据所起的作用即反馈并协助获取方案初期较优化的结果。该类型中,概念方案由关联模型控制,一系列不同的输入参数可生成众多的设计备选。关联模型中的“生态评价模块”用以评测这些潜在的备选方案,并得到相关结果数据;“优化算法模块”(例如“遗传算法”)则将评测结果数据作为设计发展方向,通过反馈调整初期的众多输入参数,来将其协调配比并得到较优化方案。

4.相关工具归纳

基于Grasshopper平台,应用于绿色建筑设计的辅助工具归纳。

三、数字技术辅助绿色建筑设计的策略展开

1.组团层级

(1)概述

宏观层面的城市设计、居住区或传统聚落,其生态策略可从建筑与环境间关系、建筑与建筑间关系两个角度展开。对于建筑与环境,应考虑如何有效利用建筑所处的地域资源,即合理调节阳光、风、地形、土地、水源、绿化等要素同建筑间关系;对于建筑与建筑,则需探讨建筑的组团布局,即合理规划建筑群落整体朝向、建筑间缝隙、街道或开放空地等。总体来说,组团层级的生态策略主要体现在建筑整体布局的关系及形态上的优化,从而达到对室外风环境、自然采光、阳光辐射等方面的利用或防控。

(2)数字技术介入

首先,在数字平台中建立关联模型来描述群组的形态及空间关系,精确、多样化的输入参数(如建筑形态、高度、数量、疏密等)能够对建筑群的整体呈现进行调节;其次,评测体系(计算公式或生态模拟平台)可将室外风环境、热环境、建筑采光优劣、容积率等作为待优化目标,通过性能模拟结果数据来“反馈优化”,得到组团聚落的生态最优方案。具体来说,策略一为城市生成,属于方案从无到有的“控制深化”过程,多见于国际城市设计竞赛或数字城市设计研究等。首先需确定形态结构原型,而后性能模拟则会为城市群落的生成提供“中间数据”或切入点。这类城市设计探索更具建筑设计倾向,因其由参数关联模型整体控制,所生成的城市结构和形态更加有机、整体且较纯粹。策略二为“反馈优化”,多见于建筑群组结构已确定的城市片区或居住区,通过设定单或多目标来优化各个建筑单体的朝向、开间进深、层高和布局等。其在工程实践中帮助较大,能在建筑师人为介入的前提下对群组空间结构、形态进行可控调节。此外,由于众多设计规范(如采光、防火、疏散间距等)的严格限定,加之“行列式”等现存参考模式,数字技术的统筹能极大地提高该尺度层级的设计效率。

2.体量层级

(1)概述

该类型建筑的“主体”设计层面,包含建筑形态和功能布局两方面。建筑体量形态在诸多方面(如体形系数、截面形状、庭院设置等)与其节能与否相关;此外,形体的组合关系也会影响建筑整体的生态性能。对于功能布局,可根据用户对其使用的形式及活动量划分,将次要房间作为“生态缓冲区”布置在恶劣气候的朝向,并将机电设备运行区集中布置来降低能耗。

(2)数字技术介入

关于数字技术在体量层级的介入,目前并没有一个被学术或实践界公认的一般流程。因为体量阶段是方案设计从无到有的第一步,而生态策略或评测数据自身无法生成具有广泛适应性的优化方案植入到具体场所语境的基地中去,所以体量阶段的生态优化必须伴随方案设计的逻辑操作同步进行。总体思路是,建筑师首先应结合场地关系、功能诉求、问题分析、背景信息等对方案体量有一个初步的解决策略或预设,而后在数字平台利用参数关联模型对其进行描述,最后通过生态模拟的结果数据来“反馈优化”,使体量朝着某一个方向发展进化。例如可以通过关联模型将方案在一定范围内调整变动(如不同的形体组合、中庭大小或位置等),并通过评测不同可选项的生态性能(体形系数、风阻大小、整体得热等)取得相应数值,以该数据为目标反馈来确定优化的建筑体量方案。

3.细部层级

(1)概述

对于建筑细部层级的绿色设计讨论同样可分为两个方面。一是优化设计方案护体系的细部构造。对此,维护结构的热工性能好坏决定其生态与否,一般认为构造层次的传热系数K值较小则较为绿色低碳,[6]即“墙体越厚越保温”。而细部的优化处理则为了防止因结构外露及门、窗等处形成“冷热桥”而降低护体系的整体性能。二是建筑外立面(如开窗、遮阳等元素)的设计深化。开窗处往往是维护体系热工性能的薄弱环节,其大小、位置以及用材、构造等都需从生态优化的角度重新定位。遮阳是建筑被动节能的主要措施之一,其能有效降低进入室内的阳光辐射,并改善自然采光均匀度,是构成建筑外立面的一类重要元素。有研究显示,外遮阳措施节能效率可达10%~24%,而其造价仅占工程总造价的2%~5%,可被看作低投入、高效率的建筑被动式节能技术典范。[7]

(2)数字技术介入

在已经确定方案体量的前提之下,数字技术在细部层级的介入主要体现在性能评测结果数据的“控制深化”,例如运用参数化关联模型总体控制建筑表皮的生成,而生态模拟则为之提供了合理的数据来源,即表皮构件中各元素递变的“外力”,用以整体控制、干预界面的结构形态和呈现效果。

4.数字技术辅助绿色建筑设计策略归纳

数字技术辅助绿色建筑设计的策略,按照不同层级,可归纳如表3所示。

四、结语

影响建筑生态性能的主要策略基本在方案设计阶段确定,即初期的概念设计成果往往对建筑最终生态节能与否有较大影响。[8]无论从国家对建筑节能的硬性指标、国内目前的建筑能耗现状,还是从建筑师所肩负的社会责任出发,推行绿色低能耗设计都势在必行。数字技术是设计中的一股革新力量,其并非“宏大叙事”,而是以“局部渗透”的方式影响建筑研究及实践领域。除新的组织形式、形态关系创生外,其在建筑的生态低碳、结构优化、辅助施工等领域也极具潜力。而参数化技术将在建筑的绿色可持续方面发挥巨大价值,体现出社会及人类发展的关怀。

参考文献

[1]毛鸿霖.浅析计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计结合[J].科技传播,2010(12):191,193.

[2]胡玉梅.面向节能建筑设计的计算机能耗模拟[D].天津:河北工业大学,2007.

[3]申杰.基于Grasshopper的绿色建筑技术分析方法应用研究[D].广州:华南理工大学,2012.

[4]张承.面向建筑设计过程的能耗模拟分析—采暖地区居住建筑节能设计程序的开发[D].西安:西安建筑科技大学,2003.

[5]徐卫国.褶子思想,游牧空间—关于非线性建筑参数化设计的访谈[J].世界建筑,2009(8):16-17.

[6]张欢,杨斌,由世俊,等.遮阳板在建筑节能中的应用研究[J].太阳能学报,2005(3):14-18.

[7]胡深,冉茂宇,袁炯炯,等.关于居住建筑遮阳优化设计的探讨[J].建筑科学,2010(12):88-91.

绿色生态建筑案例范文第5篇

关键词:有效教学;生态节能;绿色建筑;教学方法

中图分类号: TU201.5 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)05-136-2

0 引言

从相关调查可以发现,建筑工程消耗的能源接近全球能源消耗总量的一半,因此,将生态技能理念应用到绿色建筑设计中,已成为我国建筑行业乃至景观、环艺等相关专业的重要研究课题。将节能环保的概念深入人心也是势在必行的国策,环境专业、建筑专业、景观专业等相关专业的培养方针都在逐步调整,将培养目标着眼于大局,力求将节能环保提上日程,变节能设计为常态化设计。所谓有效教学,主要也是希望通过教师在一段时间的教学之后,使学生获得具体的进步或发展。

1 了解绿色建筑生态节能设计内容是教学基础

在教学中,教师要做到充分了解学生,了解学生的知识基础、生活经验,了解学生的个性特点和兴趣爱好,更要了解学生的薄弱点,这样才能因材施教,灵活使用教学策略,有针对性的、有的放矢的进行有效教学。

随着节能环保理念的不断深入,绿色建筑的生态节能设计将成为建筑领域未来发展的必然方向。在教学过程中,需要让学生首先明白关于本专业绿色建筑生态节能理念的基本含义是什么,需要全面考虑建筑工程建设的设计、施工、使用、维护、拆除等整个生命周期的各个阶段,采取针对性措施,提高水、土地、建筑原料、电力能源等资源的利用率,减少工程对周边环境造成的破坏,同时提高人们的生活质量。当今时代,我国的资源短缺问题日渐突出,建筑行业作为一个能源消耗较大的行业,而将生态节能设计融入到绿色建筑中成为发展的重要途径之一。

2 把握绿色建筑应用生态节能理念的设计原则是教学根本

2.1 符合国家对于相关标准的要求原则

为了贯彻执行节约资源和保护环境的国家技术经济政策,推进可持续发展,规范绿色建筑势在必行,所有绿色建筑设计之初首先应以符合国标为基准。教学过程中,这一项内容是重中之重,一切的设计前提均是符合国家相关标准,否则一切将是空谈。教学中还可以不断打入案例进行分析,值得借鉴的是台北市立图书馆北投分馆,在室内健康与环境指标方面,对于木材建材除做白蚁防治与防水处理外,并使用生态涂料及免除不必要的装修工程,减少污染及有毒物质的释放,避免影响人体健康。

2.2 和谐原则

绿色建筑改善了传统建筑高污染、高能耗的问题,其生态节能设计满足了现代化城市建设节能环保的要求,为人们提供安全、舒适的居住环境的同时,促进了环境的可持续发展,因此,绿色建筑生态节能设计在教学过程中应反复强调符合人与自然、人与社会和谐发展的原则。并且可以入材料分析,如:可提倡建物结合使用木材及钢材,该建材皆可回收再利用,减少废弃物对环境的破坏;或使用可再生能源,如太阳能、风能等,加大智能化的设计,有预见性的研究建筑和社会发展的互动关系。

2.3 适地原则

适地原则就是因地制宜,教学过程中,这一项原则也是学生必须要掌握的。绿色建筑生态节能设计要根据不同区域的地理位置、气候特点等要求,设计出适合当地人民居住的建筑形式,同时,还要综合考虑当地的人文特点、社会经济属性等,对建筑的位置和施工进行规划设计,充分利用当地的自然优势,提高建筑与周边环境的协调性。通过不断的总结练习,让学生掌握因地制宜的方法,例如,不同地区的植入,使学生在设计中逐渐明白,北方建筑需要考虑御寒性能,其设计以节能采暖为主,而南方建筑则要加强墙体隔热和遮阳设计[1]。还可适当性的增加用户和自然环境的沟通,让人们在健康、舒适、充满活力的建筑中生活和工作。主要梯形在创造良好的通风对流,增加建筑的通风采光系数,保证室内温度、湿度适宜,创造良好的视觉环境和声环境,建立立体绿化系统。

3 掌握绿色建筑生态节能设计措施是教学目的

3.1 整体规划设计

教师只有在读懂教材、理解教材、吃透教材的基础上,教学才能真正做到灵活自如、游刃有余。绿色建筑设计中在将生态节能理念融入到建筑的每个细节设计之前,需要对整个建筑工程的整体进行全面了解。我国地域辽阔,气候条件复杂,在建筑的规划和布局方面存在一定的差异性,因此建筑类型种类繁多,规划设计方式也不尽相同,教学中也需要注意因地制宜的对多个标志型城市或地区进行案例分析、讲解。例如北方建筑需要考虑气候寒冷问题,在整体布局上采用背风向阳的方式,而南方建筑则要考虑气候炎热的问题,在整体布局方面采用迎风布置,保障空气的流通性,从而实现良好的散热效果[2]。此外,讲解应以南北方建筑为例,把设计原则说透,我国北方建筑基本采用坐北朝南设计,南方建筑则需要根据具体情况进行调整。还可增加案例讲解,如:台北市立图书馆北投分馆,该建筑是台湾首座绿色建筑图书馆,座落于林木茂密、生态环境丰富的北园内,采大量阳台深遮阳及垂直木格栅,降低热辐射进入室内,降低耗能达到节能效果。

3.2 门窗节能设计

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教学中的重点之一,具体要从以下几点进行教学渗透: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[2];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;选择高品质玻璃,降低热辐射,还可以加装密封条,保障门窗气密性。

3.3 墙体保温设计

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体外保温的研究。教学过程中也应把这项内容纳入重点授课范围。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,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[3],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。新材料的使用也是教学的重点之一。

3.4 屋顶遮阳设计

τ诮萄Ф言。屋顶建筑也是绿色建筑的重要讲授部分之一。建筑屋顶受到阳光直射和大气长波辐射,会造成室内夏季偏热、冬季偏冷,加强屋顶的生态节能设计,从而实现冬暖夏凉的效果。建筑屋顶的节能设计要可以通过浅色屋顶、架空屋顶、蓄水屋顶等,有效隔离太阳辐射,也可以设置太阳能热水器或太阳能电池板,吸收折射到屋顶的太阳能,转化为人们生活需要的热能或电能。此外,还可以在建筑屋顶覆盖隔热材料或涂抹高反射率的特殊涂料,避免夏季屋顶对阳光热量的吸收[3]。讲授过程中还可借鉴案例进行分析,如台北市立图书馆北投分馆,其屋顶为轻质生态屋顶,设有太阳能光电板发电,可发电16千瓦电力,且利用绿化屋顶及斜坡草坡设计可涵养水分自然排水至雨水回收槽,再利用回收水浇灌植栽及冲水马桶,达到绿化与减少水资源浪费。

4 结束语

总而言之,为响应资源节约型社会的建设要求,建筑行业需要与时俱进,教学也需要加强对于绿色建筑的研究,绿色建筑生态节能设计要坚持因地制宜、节能高效、经济环保、和谐发展等原则,规划合理的教学方法,并不断探索将教学与门窗、墙体、屋顶等结构的节能设计进行融合,应用先进的教学理念推动建筑工程的建设与发展,促进教学方法的落实和教育理念的更新。

参 考 文 献

[1] 唐京华.浅析绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].建筑设计管理,2011,01:34-35+49.