绿色建筑的案例范例6篇

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绿色建筑的案例

绿色建筑的案例范文1

关键词:绿色建筑建筑设计持续发展

一、 建筑的发展设计理念与实践

在建筑设计的领域,一直流行着一些有关持续发展的设计概念,如:“绿色建筑”、“生态建筑”、“健康建筑”等等,这些概念中多少都蕴涵了一些可持续发展的理念。这些概念正逐渐被建筑师、特别是业主所接受。与以往的传统建筑相比较,可持续发展的建筑设计更注重于事先考虑对环境的尊重与适应,如考虑如何更高效地使用可再生资源,减少不可再生资源的使用,同时营造出更舒适的居住和工作空间。这就要求设计师要基于高效使用资源和保护自然生态环境的原则进行设计,而不仅仅是满足功能和美观的要求。

《1》 在国内,建筑业对持续发展的冲击已日益严重,来自建筑业的负面影响主要体现在,一方面建筑业消耗了大量自然资源,如水、能源、土地和原材料,另一方面恶化了环境,如造成污染、破坏生态环境。

《2》设计绿色建筑是发展理念在建筑行业的实践结果。目前世界上已建成了一些各式各样的发展建筑或绿色建筑,不少学者和设计师根据他们的经验提出了一些设计策略与方法。虽然在建筑设计领域很少有项目将发展作为设计的主要目的,作者还是收集和筛选出85个运用了发展概念进行设计的案例,大多数案例为国外的建筑项目。从这些案例中我们可以发现一些规律性的东西,对设计师在建筑设计中了解和实践绿色建筑具有借鉴和指导意义。

二、设计案例统计、分析

经过收集我们了解到建筑设计成功案例中进行统计与分析,我们发现了以下设计方法经常被用于绿色建筑的设计中:

1. 充分利用自然条件,如气候条件、水文地质条件;

2. 尽可能利用自然地貌,如山丘、溪流等

3. 加强建筑护结构的保温隔热性能;

4. 利用自然采光;

5. 利用自然通风;

6. 采用热回收;

7. 使用建筑遮阳;

8. 使用高性能玻璃;

9. 使用太阳能;

10. 减少资源的消耗;

11. 资源的重复利用;

12. 资源的循环利用;

13. 使用本地材料。

经统计以上述明设计方法的使用频率,我们可进行排序,而可发现哪种设计概念更具有广泛的实用性。

下表是对85个建筑设计案例的统计和排序的结果:

表 1 建筑案例中使用的设计方法统计

图 1 可以更直观地反映相关的排序次序。

图 1 建筑案例使用的设计方法统计

从上表1我们发现40%左右的项目采用了以下一些设计方法,按使用频率由高到低进行排列:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然采光

利用自然通风

使用太阳能

利用自然地貌

使用建筑遮阳

从以上述的排序结果我们发现, 6项常用方法中有5中与建筑节能有关,如加强建筑护结构的保温隔热性能、利用自然采光、利用自然通风、使用太阳能、使用建筑遮阳。这主要是因为世界范围的能源紧缺现状,已引起了各国政府足够的重视,很多国家通过法律、法规、政策的形式对建筑节能提出了要求。节能意识的提高带来了节能技术、产品、工艺的发展,从而为降低建筑能耗创造了条件。

2.1 不同用途建筑的比较

不同种类的建筑对环境和资源的影响不尽相同,为找出不同类型建筑的设计方法是否存在差异,又因为居住和办公建筑在建筑中占有较大的比例,我们将办公和居住建筑单拿出来进行统计分析,对85个建筑案例中的办公和居住建筑统计结果如下:

表2: 不同种类建筑设计情况的统计

图 2, 3 显示出了在办公和居住建筑中使用的各种有利于可持续发展的设计方法的排序情况。

图 2: 办公建筑设计方法的统计情况

从上表2和图2我们可以发现,在22个办公建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

利用自然通风

加强护结构的保温隔热性能

利用自然采光

使用建筑遮阳

图 3 居住建筑设计方法的统计情况

从上表2和图3中,我们可以发现在24个居住建筑项目中有超过半数的项目采用了下述设计方法:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然地貌

使用太阳能

资源的回用,特别是水的回用

经以上述统计结果来看,我们发现对不同类型的绿色建筑,设计时考虑的侧重面当然也会有所不同。

对于办公建筑,由于使用时间主要集中在白天,可考虑利用自然采光来节能。因此设计自然采光是首选和最佳的方案。在22个办公建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。

在办公建筑中空调耗能所占比重最大,最大限度地利用自然通风可以取得显著的节能效果。在22个办公建筑案例中,有15个案例采用了这种设计方法。

因居住建筑具有用水量大的特点,所以在缺水地区,政府部门会要求废水回用。目前废水回用技术是可行和有效的,世界上越来越多的居住建筑开始使用“中水”系统。在24个居住建筑案例中,有12个案例采用了这种设计方法。废水回用效率通常能达到40-60%。

由此可见,对不同类型的建筑应分析各自的特点,采用最佳的方法以取得最有效的结果。

3.2 中外建筑案例的比较

在85个绿色建筑的案例中,我国的案例只有15个。这也表明我国绿色建筑起步较晚。我国目前已成为世界上第二大能源消耗国,对石油的需求正以每年12%的速度增长。我国目前建筑能耗已占到总能耗的27.5%,因此唤起人们对可持续发展理念的关注、开展绿色建筑的实践,在建筑开发和设计领域尤为重要。

建筑产业具有很强的地域性,建筑设计方法也具有地域性的特点和差异。为找出中外在绿色建筑方面是否存在差异,以下对收集来的建筑设计案例进行分析。

表 3 中外绿色建筑的设计情况统计

国外的70个案例大都来自发达国家,所以表3也可以看成是我国与发达国家情况的比较。

图 4 中外绿色建筑案例中使用的设计方法的统计情况对比

从表3和图4我们可以发现,中外建筑中运用得最多的前5项设计方法:

Ø 在我国

加强护结构的保温隔热性能

利用自然通风

利用自然采光

利用自然地貌

使用建筑遮阳

Ø 在国外

加强护结构的保温隔热性能

使用太阳能

利用自然通风

利用自然采光

资源的回用

从上述统计结果我们可以发现,中外绿色建筑的设计思路和采用的方法并没有太大的不同,采用的方法也大致相同,因此我们可以在实践中借鉴国外成熟的经验,为我所用、避免走弯路。以下的这些设计方法在中外都得到了广泛的使用:

加强护结构的保温隔热性能

利用自然通风

利用自然采光

我们也发现太阳能利用和资源的再利用在发达国家比在我国运用得更为广泛,这主要是因为技术发展水平的差异和产业扶持政策的不同。在德国使用太阳能可以得到优惠政策的鼓励,因而太阳能在德国得到了广泛的运用。而在我国缺水的情况日益严重,在我国对于缺水城市,不少地方政府强制要求住宅生活废水回用,因此我国中水的使用正变得越来越广泛。

三、束 语

绿色建筑的案例范文2

Abstract:Protection of the environment, the pursuit of the concept of energy take full advantage of the growing popular, green building comply with this requirement of the times, attracted widespread attention. Wuhan as an example, the status of green building in Wuhan,that is proposed and analyzed in the development of green building issues, thesis focused on green building in the use of new technology, green construction and green building rating standards, with specific examples to illustrate the argument.

Key words: resource conservationgreen building energy-saving buildings

green construction green building evaluation criteria.

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1 引言

据住房城乡建设部的相关规定,绿色建筑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(包括二氧化碳排放),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[1]。特别注意的是,这里的绿色建筑与传统建筑不一样,而且与节能建筑的概念也不同,绿色建筑是从建筑节能起步,其意义远远超过运行能耗的节约。实际上节能建筑是绿色建筑的一个部分,绿色建筑包括节能建筑这一概念。绿色建筑不仅注重能源的节约还有土地、水资源、建筑材料等各方面的控制。

1.1 绿色建筑国内外发展现状

目前在世界范围内,绿色建筑已成为通行的理念及广泛使用的名词[2]。一些发达国家根据自身特点,按照绿色建筑的理念进行了实践示范。这些绿色建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了绿色建筑的魅力和广阔的发展前景。

在我国绿色建筑起步比欧美等发达国家稍晚。但我国从上世纪九十年代开始,进行了建筑节能措施的推广工作,在2006年6月1日,《绿色建筑评价标准》(GB/T50378―2006)正式颁布实施[3],在全国进行了绿色建筑的倡导、评估评价等发展工作。但由于国内绿色建筑评价体系尚处于推广应用的阶段当中,然而比较成熟的美国LEED评价体系及英国的BREEAM评价标准在中国也有所应用 ,截止2008年底,国内有10个绿标项目,23个LEED项目。

1.2 区域概况、数据来源及研究方法

本文主要实例及数据来自武汉市。武汉城市面积大,人口众多,地理气候属于亚热带气候,气候多变和高能耗的建筑业促进了武汉推广绿色建筑。

武汉市近年来,建筑业总产值快速攀升,如图1所示,显示武汉建筑业总产值每年平稳递增的良好趋势。武汉建筑业总产值占全市总产值的比重逐步加大。2004年占30%,2005年占32.7%,2006年占35.4%,2007年占39.6%,平均占34.25%[4]。

武汉作为“两型社会”建设综合配套改革试验区,探索绿色建筑发展道路的重任在肩。房地产作为高耗能、高排放行业,既是节能减排的重要领域,更是绿色建筑的重要组成部分。武汉市从抓试点示范入手,发展绿色建筑。三年来,全市共建设绿色建筑试点示范创建项目33个,建筑面积约333万平方米。其中,绿景苑小区获“詹天佑”土木工程大奖,是全国仅有的2个项目之一。

2 武汉市绿色建筑案例实例引述相关问题

2.1 案例1――静安小区落地窗设计不佳

位于武昌静安小区的一处复式楼。其设计新颖,造型美观,落地式的大窗几乎占去客厅的整面墙。夏天,太阳从早晨就透过窗户直射客厅和楼上卧室,一直到正午。即便拉上了双层厚厚的窗帘,炽热的阳光还是烤得客厅内犹如蒸笼,室内温度高达摄氏35度,因此经常开空调进行温度调节。因此,电费居高不下,最高时一个月达到800元。据统计,武汉市类似的小区楼房还有很多。

2.2 案例2――分析绿景苑小区运用的绿色措施

武汉“绿景苑小区”是武汉市青山区城市建设综合开发公司开发建设的国家级绿色住宅示范小区,湖北省首家国家康居示范工程。在绿色建筑的方面,绿景苑重点采用了建筑节能、节材、节水等方面作出了许多有益的实践尝试。主要体现在以下3个方面:

1.太阳能供热水技术:绿景苑小区一期住宅和二期多层五层以上住宅全部采用太阳能热水器,晴天可提供3~5人热水沐浴,阴雨天可用电辅助加热。太阳能热水器具有结构简单,布置方便,不影响住宅本身的布局、功能及结构等特点。统一安装,管线预埋,外观整齐协调。

2.外墙保温材料:绿景苑小区外墙面保温隔热技术采用了聚苯颗粒保温隔热砂浆和聚苯乙烯泡沫塑料板外保温两种形式。住宅外墙面采用20mm厚聚苯颗粒保温隔热砂浆,外墙外保温隔热技术具有保温隔热性能好,且阻燃、隔声、抗震防腐,其不空鼓、抗裂、防水技术尤其是适合武汉地区多雨、季节温差大等特点,有效避免外墙开裂、渗水等质量问题。

3.节约水资源,循环利用:小区配置有50吨/天污水处理设施,在光合作用和生化作用下使污水得到处理,处理的水质完全达到生活杂用水水质标准,可以安全回用于景观用水、绿化喷灌和道路冲洗。六个生化桶内的植物茂密,郁郁葱葱,鲜花点缀其间,不仅具有降解污染物的能力,而且具有很好的观赏性,在小区形成了景点式人工生态湿地。每天处理回用中水50吨,年节约用水1.8万吨。

3 绿色建筑发展中产生的问题及其原因分析

武汉当下正是一个建筑工地密集的时期,目前有5000多个工地同时施工。据悉未来5年武汉市建设投资将超过2000亿元,武汉在这个建筑迅猛发展的时期,绿色建筑这一概念更突显出它的必要性。高速发展的城市,高能耗也是它面临的一大问题,武汉市政府鼓励推行绿色建筑,并就绿色建筑制订了相应规范以及奖惩制度[5],经调查研究分析,武汉在具体的绿色建筑发展过程中也出现了一些问题,下面就这些问题进行归纳说明并分析研究其原因。

3.1 设计不科学造成的“不绿色”

设计包括了建筑外观、科技运用和材料选择各方面的因素,三者共同作用才能建造出符合标准的绿色建筑。

上述案例1中,体现了设计不合理而对居住者产生的影响,大面落地窗设计固然美观大气,但设计方应就武汉地区气候以及小区建筑朝向等因素进行协调,否则美观的设计反而成为了不适居住的环境,消耗更多的能源。相比下,案例2使用太阳能这种无污染的绿色能源,既可以减少温室气体排放,又可以保护环境、节约能源,这样的设计更符合绿色标准。

其次,在绿色建筑的材料选择上也存在误区,认为绿色建筑需要将所有的高精尖技术与产品集中应用在建筑中,总想将所有绿色节能的新技术不加区分地堆积在一个建筑里。很明显,绿景苑小区采用外墙保温材料、塑钢中空双层玻璃窗、屋面保温材料,合理地选择了材料,而且恰好地体现了绿色建筑全寿命期倡导节约的理念。

3.2 施工过程中措施处理不当造成的“不绿色”

建筑施工过程中的一些不当措施也会造成过多的能源消耗和成本的增加,在建筑的全寿命周期管理中[6],这也是违背了建筑绿色化的要求。这些现象都在武汉以及其他城市的实际施工过程中普遍存在。

例如工地用水无节制跑滴漏情况依然在目前水资源保护与利用很差。施工生产实际用水成本大大超过施工定额用水量的160%,中小类工程甚至超过200%以上。有的作业人员在管网上随意乱接临时用水胶管,接口处绑扎密闭性差,胶管出水口不安控制开关,用水后随意拆卡造成胶管裂缝、砂眼漏滴。特别是在淋砖、润墙作业的工艺上由于对淋、洒、润、浇的概念掌握不准,任由水管冲淌,造成多余水四处流淌。施工中机械使用方面,机械在施工周期内投入使用超时、超负荷运转或闲置时横卧露天,不遮挡、不养护、任由风吹雨打,日晒灰积,加快了陈旧、老化,造成传动系统锈蚀变形,增大耗能。

施工过程中一些建筑通过采用新型材料或技术使得建筑绿色节能,这一举措引发了成本的变化,增加的成本是开发商和消费者都关注的问题,如何进行成本控制也是绿色建筑普及的关键。在绿色建筑成本控制方面要目光长远,与传统建筑相比绿色建筑就是节省了各种能源消耗,在前期投入的成本可能绿色建筑会高于传统建筑,但长久计算,绿色建筑不仅更加节约能源并且提供了更舒适的生存环境。

3.3 绿色建筑评价标准有待完善

随着环保意识的日益普及,人们把建筑“绿色”与否也纳入购买住宅的考察标准中。房地产商们推广自己楼盘也或多或少打出“绿色”旗号吸引消费者目光,宣传大于实效。针对绿色建筑发展中的种种认识误区,随着绿色建筑评价标识在住宅和公共建筑中的逐步推广,我国正逐步推广完善符合各地实际情况的绿色建筑评价标准体系。但由于全国标准未达成统一,绿色建筑市场还处于混乱当中,绿色建筑评价标准的完善统一十分必要。

2006年颁布的《绿色建筑评价标准》GB/T150378-2006(见附表)为国内第一步绿色建筑监督评价标准,但是经过市场调查,该标准的使用普及程度不高,有待推广,部分企业习惯运用国外的例如LEED绿色评价标准,我国推广的《绿色建筑评价标准》处于初步发展有待完善阶段。

3.4 认识理念及现行政策法规的局限性

3.4.1 认识理念仍有局限

一是不少地方尚未将发展绿色建筑放到保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度,缺乏紧迫感,缺乏主动性,相关工作得不到开展。二是由于发展起步较晚,各界对绿色建筑理解上的差异和误解仍然存在,对绿色建筑还缺乏真正的认识和了解,简单片面地理解绿色建筑的含义。如认为绿色建筑需要大幅度增加投资,是高科技、高成本建筑,我国现阶段难以推广应用等等。关于绿色建筑真正内涵的普及工作仍然艰巨。

3.4.2 激励政策相对滞后

尽管目前已经实行可再生能源在建筑中规模化应用的财政补贴政策,但支持建筑节能和绿色建筑发展的财政税收长效机制尚未建立,对绿色建筑缺乏补贴或税收减免等有效的激励,很难提高企业开发绿色建筑的积极性。制度与市场机制的结合度有待提高。

3.4.3 法规有待完善

绿色建筑在我国处于起步发展阶段,相应的政策法规和评价体系还需进一步完善。国家对绿色建筑没有法律层面的强制要求,缺乏强制各方利益主体必须积极参与节能、节地、节水、节材和保护环境的法律法规,也缺乏可操作的奖惩办法规范。

绿色建筑与区域气候、经济条件密切相关,我国各个地区气候环境、经济发展差异较大,目前的绿色建筑标准体系没有充分考虑各地区差异,不同地区差别化的标准规范有待制定。因此,结合各地的气候、资源、经济及文化等特点建立针对性强、可行性高的绿色建筑标准体系和实施细则是当务之急。

4 小结与展望

发展绿色建筑在我国具有特别重要的意义。目前,推动建筑节能、发展绿色建筑已成为社会共识,但绿色建筑的推广仍存在很多困难。本文通过以武汉市的相关实例说明了绿色建筑发展的一些问题并研究分析了其四点原因。有利于发展绿色建筑实践中对应查找问题,分析原因。并对明确的问题及其原因进行相应的处理解决。

[1]中国建筑科学研究院.GB/T50378―2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.[2]王有为.实施绿色建筑对环境保护的重要意义[J].浙江建筑,2008(9):88-92.[3]薛明.绿色建筑发展现状及其在我国的应用探讨[J].后勤工程学院学报,2009,1(5):167-181.

[4]顾国维.绿色技术及其应川[M].海:同济大学出版社,2009.

绿色建筑的案例范文3

关键词:竹;绿色建筑;绿色材料;景观建筑

1、引言

随着我国林业政策的调整,天然林的禁止采伐,生态公益林的保护,退耕还林战略的实施,使得木材资源紧缺的问题日益突出。同时,大量砍伐森林使自然环境的生态平衡受到严重威胁,水泥、钢材等建筑材料的生产又需耗费大量的资源和能源。因此,开发出一种节能、环保、健康的绿色建筑材料己势在必行。

2、绿色建筑的发展

现如今,“绿色建筑”“绿色材料”“可持续发展”等名词、概念在建筑界不仅成为一种时尚,而且确实己成为建筑学科发展的前沿。绿色建筑是以绿色经济为基础,绿色社会为内涵,绿色技术为支撑,绿色环境为标志建立的一种新型建筑。它最大限度地节约资源、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,达到与自然和谐共生。

当然,绿色建筑离不开绿色建材的支撑。就竹材而言,它具有良好的使用性能,对资源和能源消耗小,对生态环境污染小,可再生利用率高或可降解循环利用率高,在材料的制备使用废弃及再生循环利用的整个过程中,都与环境协调共存。

3、竹材资源及自身特性

竹构景观建筑既环保节能又美观,这取决于竹材的优质特性,主要有以下几点:

(1)资源丰富。世界的竹林面积为2200万hm2,1200余种。中国是世界上最主要的产竹国,竹类种质资源、竹林面积、蓄积和产量均居世界首位。

(2)生长周期短。竹子是世界上生长最快的植物,最快的每天能生长lm,4~6年成材。生生不息,用之不竭。

(3)耐久性好。竹材中的纤维素和木质素都是有机高分子聚合物,组成“天然复合材料”,这些“双聚复合材料”在一定条件下有较好的耐久性。

(4)天然韧性强。即使未经加工,竹子借助纤维组织,其纵向抗拉伸强度是中碳钢的5~6倍。如遇到地震,竹材建筑吸收的地震力也相对较少,即使在强烈的地震中整体结构出现变形,也不会散架或垮塌。

(5)节能环保。相同面积的建筑,竹子与混凝土的能耗比为1/8,与钢材的能耗比为1/50。与木材和其他人工材料相比,竹材没有辐射。使用竹材替代木材做建筑材料,可节约更多森林资源,延缓地球变暖。

(6)文化内涵丰富。在与产地人民衣食住行及审美意趣的长期融会塑造中,竹子凭借其独特的美学特征,逐渐成为聚集当地精神文化的物质载体,形成具有浓重的文学和美学、宗教和民俗、生活和乡土气息特点的“竹文化”。

4、“竹构”的现代景观建筑

目前学术界广义上将所有与景观设施及环境艺术相关的内容,如栽植铺地、叠石理水、小品建筑等,统称为景观建筑。就本文而言,所指的景观建筑仅仅是小品建筑范畴。由于新技术的发展与应用,竹构景观建筑超越传统建筑材料限制的条件,设计形式上有了新的元素。

4.1 “竹构”概念的本质

“竹构”是指运用竹材的各种特性作为框架或表皮结构,应用于绿色建筑设计以及相关实践活动。绿色建筑层面上,考虑到竹材本身的建造或加工特点,特别是其过程中能表现出的绿色环保的现实意义。

4.2 竹构景观建筑分类

竹材作为建构本体的应用,直接用作建构的结构和其他主要构件,既强调了它的结构特点,又协调融合材料与环境的联系。根据用途大致将竹结构分类为:竹顶棚结构;竹桥结构;竹屋架结构;竹框架结构;竹拉索结构;竹空间结构。

4.3 竹构景观建筑的原则

绿色建筑的思想观点的指导下,竹构景观建筑应具有以下四个基本原则:

(1)可持续原则。竹林的永续经营提供源源不断的竹材资源,不同品种可利用在不同建筑的竹构部分,并且废旧和被更换的材料也可重利用。

(2)兼容性原则。吸取效率更高的材料与竹材配合使用将提高使用效率,且带来“竹构”的多样性,对丰富“竹构”的设计产生最积极的意义。

(3)可逆性原则。竹材本身耐久性不高,竹构部件需要可拆卸修补,强调最小破坏和可修补错误的方式。有试验性风险的竹构建筑,一旦在建造过程或在未来的评价中有负面的论证,也因为其建构成本低廉和建构方式简单可及时更改设计。

(4)健康舒适原则。追求适宜的使用环境,建筑空间既益于人类身体健康,又具有美学价值。

5、现代竹构景观建筑案例

5.1 广东十字水景观桥

广州南昆山十字水度假酒店掩映在竹林问,其中许多建筑采用了竹结构。由哥伦比亚建筑师Simon Velez设计的竹桥是其中的代表性建筑。竹桥所用的主要建筑材料就是采自南昆山所盛产的毛竹,它集合了新型竹结构建筑技术、流线型的外形、精密的发散性的多维杆光束结构、原始生态的设计理念。其中,双层大拱的交错连接起主要的支撑作用,竹与混凝土基座的连接用金属构建作为中间联系,用于防止竹节爆裂。

5.2 越南河内“竹之翼”

“竹之翼”位于越南河内附近,由v0TrongNghia设计。它的创作灵感源于自然,采用了翱翔于自然景观的鸟翼形状,构造不用任何垂直立柱,节省出12m的用地空间,独特而别致,用来举办婚宴,音乐会和庆典等。顶棚计成羽翼的形状有一个好处:使室内通风,尽最大可能减少了空调的使用,低碳环保。还有深入的屋檐,露天的水池,使人们感觉就像住在大自然的怀抱里。该设计的目的是研究竹子,并挖掘它作为建筑材料而不止是装饰材料所能创造出的潜在空间,所以该建筑没有采用任何钢制或人造建筑材料,是纯天然的竹结构。

绿色建筑的案例范文4

一、概况

我国是人均资源严重不足的发展中国家,巨大的资源、能源需求已成为制约我国经济发展的一个重要因素。传统建筑业在施工、使用与拆除过程中消耗大量的资源与能源,并对环境造成严重影响。我国正努力实现从传统消耗型经济发展模式向生态型经济发展模式的转变,实施既有建筑绿色化改造将是可持续发展的必由之路。“十二五”是我国城市发展和城镇化战略转型的关键时期,对既有建筑实行绿色化改造将是提升城市功能、节约利用城市空间、建设小康社会、改善百姓民生、节能减排等各项任务的一个重要抓手。

绿色建筑是世界建筑发展的潮流和趋势,开展绿色建筑相关研究是我国中长期科技发展的战略部署。我国《“十二五”节能减排综合性工作方案》(国发〔2011〕26号)提出将实施节能减排重点工程。我国既有建筑已超过460亿平方米,其中约0.2亿平方米是绿色建筑,仅占现有建筑面积的约0.04%(2010年数据);此外,每年新增约20亿平方米新建建筑中,绿色建筑的数量和面积也极其有限。在我国发展绿色建筑、推行既有建筑绿色化改造正面临难得的历史机遇。

基于此,应进行既有建筑绿色化改造关键技术研发和工程示范推广,显著降低既有建筑的能耗水平、提升其居住舒适度和安全性能。

二、绿色建筑及其评价体系

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。[1]

世界上绿色建筑的评价体系有多种,代表性的有美国LEED、英国BREEAM、日本CASBEE、澳大利亚ABGRS、德国DGNB等。我国于2006年编制了国家标准《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006),绿色建筑评价体系主要包括节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理(住宅建筑)及全生命周期综合性能(公共建筑)等六方面指标,各项指标分为控制项、一般项和优选项三类。控制项为绿色建筑的必备条款,按满足一般项和优选项的程度,绿色建筑划分为三个等级:三星、二星和一星。由于近几年绿色建筑在我国发展迅速,并根据绿色建筑发展新形势和最新科研成果对《绿色建筑评价标准》进行修订,增加绿色施工章节,鼓励提升与创新。

现阶段,没有具体针对既有建筑绿色化改造的相关标准,一般多套用新建绿色建筑的评价标准,不能很好地考虑既有建筑特点。基于此,正准备编制国家标准《既有建筑改造绿色评价标准》。通过相关技术标准的制定和推广实施,将有效提升我国既有建筑绿色化改造的实施水平和技术含量。

三、既有建筑及其改造现状

2012年的《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》[2]明确了推动绿色建筑发展的主要目标与基本原则,并将通过建立财政激励机制、健全标准规范及评价标识体系、推进相关科技进步和产业发展等多种手段,推进绿色建筑发展。2013年的《绿色建筑行动方案》[3]是建设美丽中国的重要保障,具体目标包括:城镇新建建筑严格落实强制性节能标准,“十二五”期间完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。在既有建筑节能改造方面,“十二五”期间完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上,夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米,公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米,实施农村危房改造节能示范40万套;到2020年末,基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。推进可再生能源建筑规模化应用;到2015年末,新增可再生能源建筑应用面积25亿平方米,示范地区建筑可再生能源消费量占建筑能耗总量的比例达到10%以上。《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》和《绿色建筑行动方案》均明确了既有建筑绿色化改造是绿色建筑的重要组成部分,应在具体实施中予以高度关注。

当前绝大多数既有建筑未按绿色建筑标准进行设计和建造,普遍存在资源消耗水平偏高、环境负面影响偏大、工作生活环境仍需改善、使用功能有待提升等问题,其绿色化改造任务艰巨,技术需求旺盛。目前我国实施既有建筑绿色化改造面临的主要问题包括:1.绿色建筑技术体系、绿色建造与改造工艺和技术、绿色建筑评价标准体系尚未形成,既有居住建筑改造缺乏绿色化技术指导;2.发达国家绿色建筑技术和评价体系严重不适合我国资源能源供应特点和建筑功能需求,简单套用会带来严重隐患;3.既有建筑普遍存在居住功能不完善、居住舒适度不高、结构安全储备不足、能耗大、资源利用率低等问题,急需通过绿色化改造改变现状;4.既有建筑由于建造历史原因,存在诸多约束条件,如建筑位置、功能分区、结构体系、配套设施等,对其绿色化改造需因地制宜;5.既有建筑的典型气候适应性较差,缺乏不同气候地区既有建筑绿色化改造技术体系,以及相关的关键技术支撑。

现阶段,我国既有建筑改造多侧重于单项技术(如结构加固、节能改造、平改坡、成套改造、给排水系统改造等)的实施,技术标准体系也呈明显的专业化划分倾向,缺少系统化的既有建筑绿色化改造解决方案,常导致实施效果不理想,且易造成由于各专业彼此割裂分期实施引起的技术经济性不佳。应根据我国城镇化与城市发展进程中大规模既有建筑绿色化改造的迫切需求,以城市既有建筑为研究对象,针对其在建筑形式与功能、结构安全性、居住舒适度、新能源利用与节能减排等方面存在的问题,进行绿色化改造关键技术研发,建立符合我国国情的既有建筑绿色化改造集成技术体系和系统化解决方案,并编写相关的综合性技术标准,更好地指导既有建筑的绿色化改造工程实践。

四、绿色改造及其技术策略

在长期既有建筑单项研究基础上,上海市建筑科学研究院从2004年开始进行了历史风貌建筑保护和适应性利用、[4]世博园区既有建筑可持续改造利用成套技术与示范、[5]华东地区既有建筑综合改造技术集成示范工程[6]等系列技术攻关,初步形成了既有建筑绿色化改造的技术体系,并确定了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”的绿色化改造原则。既有建筑绿色化改造的策略具体包括:

(一)既有建筑绿色化改造与设计

对城市既有建筑的使用寿命、使用功能和居住舒适度等现状展开调查与分类研究,分析城市既有建筑的主要特征和类型,结合已有既有建筑改造利用案例进行现状和再生设计的功能剖析,并以绿色化为原则对既有建筑再生改造利用进行研究。通过城市既有建筑绿色化改造的经验总结,对绿色再生在概念、意义和内涵等方面加以廓清,论证改造利用的基本原则、应用方法和实用技术;在中国特定的城市与地域背景下,分析地域技术的哲学涵义,尊重历史与文化的时间脉络,构筑既有建筑及地段保护性改造利用的理论架构,形成了具有针对性的改造设计方法并提出了情感增值的关键技术。

既有建筑空间改造是既有建筑生命完善和再生的过程,体现了新陈代谢的生长思想,符合绿色化改造的建筑观。通过对既有建筑与外部空间环境协调关系的研究,提出既有建筑空间环境再生设计的原则:以人为本;绿色高效;从整体出发确定用地功能和环境改造规划;尊重历史并合理利用场所资源;新旧环境和谐共鸣。通过对既有建筑与环境关系的反思,站在战略发展的高度明确了生态化与低碳化的发展思想,提出了综合评估社会及环境效益的发展原则,从“生态纪”发展的角度提出了资源循环的节能技术以及提倡利用传统方法的低碳关键技术。通过对既有建筑绿色化改造全过程的分析,建立了系统发展的可持续原则,提炼了营造与运营相整合的集成方法,提出了设计、施工、评估、管理四位一体的关键技术。

(二)既有建筑结构的评估与加固

分析了现有结构可靠性评估方法的研究现状和存在问题,探讨了既有建筑的目标使用期确定方法和可靠性目标,研究了基于目标使用期的既有建筑结构可靠性评估和抗震鉴定的关键技术问题,包括不同目标使用期下荷载与作用调整模式、抗力衰减模型以及结构体系可靠度变化等,建立了以目标使用期系数和结构耐久年限系数作为主要调整系数的既有建筑结构承载能力极限状态表达式,并通过算例验证了基于目标使用期结构评估鉴定技术的有效性。提出了基于目标使用期的既有建筑评估鉴定技术,研发了考虑主次结构协同工作和损伤累积影响的既有建筑结构精细化分析评估技术,有效提高既有建筑评估鉴定的科学性,减少结构加固改造投入。

在对现有结构加固方法进行总结与分析基础上,总结了基于性能的结构加固基本方法与分析技术,提出了基于性能的抗震加固技术实施流程。通过采用基于性能的结构加固方法,可根据不同现状确定既有建筑安全水准和抗震设防能力,满足不同的需求,同时解决传统加固中难以克服的技术障碍。对既有建筑结构消能减震加固中耗能元件的使用进行归纳总结,通过算例进行既有建筑增设耗能元件的弹塑性时程分析,提出了既有建筑基于性能抗震加固中耗能元件的选型原则和设计方法,并通过工程应用进行检验,抗震加固效果良好。

(三)既有建筑节能的测评与改造

通过对节能建筑设计软件的原理分析、比对验证,通过对各种节能设计软件在既有建筑节能改造设计方面的适用性进行研究,同时通过对大量实际案例的模拟分析,得出适合既有建筑节能改造的设计方法。此外,通过对大量既有建筑调研数据的分析,得到不同类型既有建筑的运营方式,这又为软件分析提供了合理的边界条件,为既有建筑节能改造提供了适合的设计工具和方法。

对建筑节能各类技术体系进行研究,可以得到各种技术体系的适用性和评价指标,有助于为建筑节能改造提供适宜的技术体系。根据既有建筑现状,可以有针对性地研究围护结构、采暖空调系统、照明系统、动力系统等节能改造方法。围护结构改造主要针对既有建筑外墙、屋顶、门窗等护结构的保温隔热性能改善进行的技术研究。采暖空调系统改造主要从冷热源节能改造、输配系统节能改造等方面进行的技术分析。照明系统主要从照明设备改造、合理的照明控制和管理等方面进行研究,动力系统主要针对既有建筑电梯改造、给排水优化改造等方面进行技术提升。

在实施中,通过对常见既有建筑节能改造工程质量通病进行调研和研究分析,提出了既有建筑节能改造施工质量测评技术和验收方法。通过对围护结构节能改造主要质量与安全问题进行剖析,提出了提高围护体系节能改造质量的相应对策及措施,建立了围护结构节能改造的安全体系;同时结合现场调查、抽样送检、现场检测和综合评估等方法,研发了一套空调系统节能改造质量验收技术体系。

为了解既有建筑节能改造后的效果,搭建了专用测试平台,研发了一套针对城市既有建筑特点的节能改造效果定量综合测评技术体系,包括围护结构、空调系统、照明系统、其它设备系统、可再生能源、运行管理等。同时,针对既有建筑节能改造案例,进行了现场测评和节能改造效果分析,验证了研究成果的可行性和适用性,形成一套较为完整的全寿命周期“节能改造设计施工验收后评估”的建筑节能现场测评和综合改造技术体系,研究成果已在既有建筑节能改造中得到大规模推广应用。

(四)既有建筑生态的评价与改造

针对既有建筑室内外环境、能源消耗、资源利用、运营管理等现状展开调研与评价技术研究。室内环境主要研究了既有建筑室内空气质量、热环境、光环境、声环境等一系列测评方法。室外环境通过CFD软件模拟的方法进行评价分析,同时研究了环境指标的测评方法。能源利用主要通过现场调研与测评,了解既有建筑能耗现状和可再生能源利用的可行性,并针对性地研究了既有建筑合理利用太阳能、风能和地热能的适宜技术。资源利用主要根据既有建筑特点,研究了雨水、固体废弃物和建筑垃圾利用的可行性。运营管理主要通过测评得到各系统的运营参数。

通过理论研究、技术分析、模拟计算、流程设计等方法进行了既有建筑室内外环境改善技术的研究。室外环境改善技术主要研究室外风环境改善技术、室外绿化技术措施、室外喷泉降温技术。室内环境改善技术主要研究自然通风技术、主动采光技术、声环境优化技术、空气质量改善技术。其中自然通风技术主要针对高大空间建筑物的改造作了技术分析;主动采光技术主要针对既有厂房改造研究了现有技术的适宜性;声环境优化技术主要提出了改造流程,并对各种声环境改造技术进行了适用性范围分析;空气质量改善技术主要根据室内空气质量要求研究了改善空气质量的有效方法。

根据既有建筑现状,有针对性地研究了空调系统的改造方法和一些适用性的新型能源高效利用技术,并对可再生能源技术用于既有建筑改造进行了技术适用性的分析研究。适用性新型能源高效利用技术研究主要研究了基于溶液除湿的热湿独立处理空调系统、调湿材料、地板采暖、个性化送风、辐射吊顶式空调、相变材料等各种关键技术。可再生能源利用技术主要对太阳能应用技术、风能利用技术、地(水)源热泵空调技术在既有建筑改造中的适用性进行了分析。

在既有建筑智能化运营管理技术研究中,针对既有建筑改造后的功能需求研发了智能照明控制系统,实现了照明的高层次智能管理;研究了遮阳系统在各种遮阳模式下的控制;同时对照明系统与遮阳系统的协调控制技术进行了研究。针对既有建筑改造后需求,通过采用信息工程技术代替传统的控制过程,对改造建筑中的各种系统进行监控管理,对其能效全面进行优化,研发了能耗监测和能源管理平台的技术体系。

针对既有建筑绿色化改造利用案例进行了主动采光改造、自然通风改造、室内声环境改造的模拟分析,验证了改造技术的可行性和适用性。从城市既有建筑改造利用现状出发,进行了既有建筑绿色化现状调查与评价、室内外环境改善、可再生能源利用、改造后智能化运营管理等技术研究,形成了既有建筑生态改造关键技术。

(五)既有建筑改造的策划与施工

研究分析了各环境影响因素在改造施工过程中给周边环境和人员带来的影响和危害,根据既有建筑改造施工特点,从拆除、加固改造和装饰安装三个阶段分析主要的影响因素,对目前施工水平下的使施工过程环境效应改善、资源能源节约的主要技术手段进行研究。对绿色施工管理组织体系的策划方法进行研究,主要内容包括施工组织设计及其中的绿色施工专项方案设计。在对既有建筑物改造绿色施工技术研究基础上,分析既有建筑绿色施工技术评价指标体系、评价方法及评价标准。

针对绿色施工中的噪声污染控制、粉尘污染控制、光污染控制、水污染控制、固体废弃物处理及利用、施工用材料节约、能源节约等提出了具体的技术方法和措施,使施工过程能有效地减小对环境的不利影响,节约资源和能源。提出了绿色施工管理体系,包括绿色施工管理的组织策划原则和方法、绿色施工方案策划、现场专项管理手段等。提出了既有建筑改造绿色施工评价的原则,建立了开放的评价指标体系、评价指标量化方法及模型。

(六)既有建筑绿色化分析与评价

针对既有建筑改造技术特点,探索从全寿命周期(LCA)角度研究各项改造技术的技术经济分析方法和多项关键技术应用效益的比选方法。在分析既有建筑全寿命周期基础上,结合既有建筑特点,以费用—效益理论为基础并综合采用条件价值评估法(CVM)、人力资本法、比较博弈法及社会支付意愿法等,从社会效益、经济效益和环境效益研究适合既有建筑绿色化改造利用综合效益的评估指标体系及评估方法。从可持续利用角度出发,建立既有建筑绿色化改造利用的性能评价指标体系及评价方法。

针对关键改造技术提高初始投资成本、降低运营成本的特点,提出从全寿命周期视角来分析单项关键改造技术的经济性能,并针对多项关键改造技术功能异质化的特点,研究通过价值工程法来实现多项技术比选。通过既有建筑改造利用全寿命周期各项环境影响分析,研究以直接成本法及替代市场法量化外环境影响,以条件价值法量化内环境影响,并通过调研获取支付意愿。以采用普通技术方案为基准,提出采用增额费用—效益模型进行单方案评价和多方案比选。在绿色化改造利用原则指引下,从安全性能、耐久性能、环境性能、舒适性能、文脉传承价值和经济性能等六方面构建模糊综合评价模型,有效体现既有建筑绿色化改造利用的技术经济优势。

五、绿色化改造与工程实践

在既有建筑绿色化改造关键技术研发和技术集成基础上,进行了多项工程的示范应用,下面列举几项典型工程应用的案例,以为今后量大面广的既有建筑改造提供实践借鉴。

(一)上海能效中心绿色化改造工程

上海能效中心绿色化改造采用的关键技术包括:①既有建筑绿色化改造设计;②基于性能结构加固技术;③3R修缮材料利用技术;④生态改造技术,包括:屋顶隔热技术、节能门窗技术,高效通风、空调系统节能技术,可再生能源利用技术、绿色照明和能源管理技术等;⑤绿色施工技术;⑥改造后评估技术等。

上海能效中心采用屋顶绿化进行屋顶隔热,可有效改善微气候和微环境;同时设有雨水回收系统,与园区雨水回收系统并网,储存于地下雨水池,供顶棚清洗、道路清洗和绿化灌溉使用,可节约大量市政清洁水源。上海能效中心底层展厅周边围护采用“双银Low-E”惰性气体单中空玻璃系统配以先进的断热铝合金框架,综合传热系数低于1.8W/(K);南向外窗采用增加一层普通窗的办法,既增加了保温隔热性能,又增加了隔音效果。上海能效中心合理采用自然通风设计,利用百叶窗以及中庭两侧的通道,最大限度引入室外新风,提高室内空气品质,消除室内热负荷;中庭部分采用侧送风方式,运用数值模拟技术确定合理的送风高度,使更多空调能量送到人员活动区,提高能量利用的效率,实现了节能目的。

上海能效中心中庭部分采用热回收热泵型新风机组,不仅回收了排风中的显热和潜热冷量来降低新风中的温湿度,减小空调负荷,还利用了夏季排风温度低、冬季温度高的特点,提高热泵的效率。上海能效中心采用垂直轴风力发电机,具有1.2米/秒微风启动发电能力;同时采用光伏并网发电系统,通过选用高性能的单晶硅和非晶硅组件,采用科学合理的布置方式,使光伏系统的发电效率最大化。上海能效中心采用智能化外遮阳控制系统,最大程度利用日光能源、减少空调与照明能耗;采用智能控制节能光源照明系统,营造舒适的视觉感受。

改造后监测结果表明,上海能效中心光伏电池全年发电量为3.0万kWh,每年可减少二氧化碳排放26.446吨;采用绿色光源和自动调光控制系统全年节电约2.6万kWh;采用冷凝热回收热泵型新风机组全年节能量约为3万kWh;使用冷凝热回收热泵全年节能量约为7万kWh。

上海能效中心绿色化改造项目实施效果和改造后中庭见图1~2所示。

(二)世博园区宝钢大舞台绿色化改造

宝钢大舞台原为钢铁厂车间,由设计建造于2000年的单层钢结构排架结构厂房和设计建造于1987年的单层钢筋混凝土排架结构组成。根据世博总体规划,拟改造为开敞景观式观演场所。

宝钢大舞台改造目标包括:①通过引入附近公园的绿色环境,改造和节约土地使用,改善屋顶覆盖下的空间使用质量;②通过厂房自身废弃材料再利用,突出工业文明特征,合理节省建材投资;③通过设置有层次的遮阳设施并引导建筑内部空气流动,尽可能减少空调使用的能耗,提高炎热天气下的体感舒适度;④通过建筑外表的立体植被绿化,充分利用多雨季节的自然降水,平衡水份蒸发,实现小环境降温。

宝钢大舞台绿色化改造利用的实施重点包括:主体结构加固改造、建筑立面和周边环境整治、开敞式空间舒适度改善、围护结构修缮、历史文化价值保护等。在改造过程中遵照“功能提升、结构改善、文化保护、持续利用”的原则,充分尊重历史原真性,将城市“锈带”改造为黄浦江畔的城市“秀带”,促进城市产业结构调整和和谐发展。

宝钢大舞台绿色化改造利用采用的关键技术包括:①功能布局、建筑立面改造、观众流线布置、绿化景观改造和周边环境整治等既有建筑绿色化改造设计;②主体结构抽柱、损伤构件加固和整体结构抗震加固的基于性能结构加固技术;③包括再生混凝土利用和拆除钢构件循环利用的新型修缮方法和材料应用技术;④立体绿化、半开敞式空间送风、立体遮阳等生态改造技术;⑤节能降噪的绿色施工技术;⑥绿色化改造技术经济分析及改造后性能评价技术等。

宝钢大舞台绿色化改造项目实施前后对比见图3~4所示。

(三)青岛筒子楼绿色化改造

青岛筒子楼均为多层砖混结构,多建造于20世纪五六十年代,基本无原始建筑设计资料,使用功能落后、居住舒适度差。为改善民生,决定从2006开始进行青岛筒子楼的绿色化改造利用。本次改造共涉及筒子楼48栋,居民2651户,改造总面积共计111,899平方米,总投资约7200万元。改造主要目标包括:提升住宅楼的使用功能、消除结构和消防隐患、改善居住舒适度、优化周边环境。

青岛筒子楼改造采用的关键技术包括:①功能布局、建筑立面改造和周边环境综合整治等既有建筑绿色化改造设计;②主体结构维修加固、部分新增结构加建、结构整体抗震加固等结构改造技术;③综合节能改造、设备更新等节能生态改造技术;④绿色化改造技术经济分析及改造后效果评价技术等。

青岛筒子楼改造实施过程中,有以下经验值得在推广应用中给予重视。具体包括:完善政策、搁置争议;规范程序、严格实施;合理分担资金、确保财政资金专款专用;充分尊重居民意愿、切实把好事做好;强调房屋结构安全评估和抗震鉴定的重要性;做好风貌保护区筒子楼整治改造的历史文化保护。通过青岛筒子楼改造项目的成功实施,在确保经济性的前提下显著提升了居民的生活品质。

典型青岛筒子楼绿色化改造项目实施前后对比见图5~6所示。

六、结论

本文从既有建筑改造现状出发,在绿色建筑理念基础上提出了“因地制宜、成本低廉、追求实效、提升品质”的既有建筑绿色化改造原则。在现有关键技术研发和工程实践基础上,进一步提出了既有建筑绿色化改造技术策略,并列举了典型工程案例,为今后量大面广的既有建筑改造提供了借鉴。

说明:本文系基金项目《国家“十二五”科技支撑计划课题》(2012BAJ06B02)。

参考文献:

[1]中华人民共和国建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中华人民共和国国家标准《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006)[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]财政部、住房和城乡建设部.关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见(财建〔2012〕167号)[R].国务院办公厅,2012-04-27.

[3]国家发展改革委、住房城乡建设部.绿色建筑行动方案(〔2013〕1号)[R].国务院办公厅,2013-01-01.

[4]朱雷,等.上海风貌建筑评估改造保护关键技术研究-上海市建筑科学研究院研究报告(No.200710)[R].上海市建筑科学研究院,2007.12.

绿色建筑的案例范文5

摘要:本文试图尝试能够建立一种新的绿色建筑设计方法一一“绿色建筑模式语言”来为当今绿色建筑设计提供另一种选择的余地。模式实体的阐明以及实际案例分析,希望能够为建筑设计师和公众间建立一种可以相互共享和易操作的绿色设计系统。

关键词:绿色建筑 模式语言 关联

Abstract: this article is trying to attempt to establish a new method of the green building design --"green architecture pattern language" one by one for the green building design provides another option. Model entities and actual case analysis, the hope can for building designers and can establish a mutual sharing between the public and operation of green design system.

Key words: green building pattern language association

一 绿色建筑模式语言概念的形成

1.1绿色建筑的概念

目前国家上比较能被认可的定义为:绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的活动空间,同时最高效率的利用资源,最低限度的影响环境的建筑物。2004年清华大学、中国建筑科学研究院等权威机构组成的专家组也提出了一个概念:绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时实现高效率地利用资源,节能、节地、节水、节材,最低限度地影响环境的建筑物。

1.2 模式语言理论的产生

亚历山大的模式语言于上个世纪60年代产生,任何理论的产生都不能与当时所处的社会环境割裂开,当时是整个西方建筑理论的黄金时期。从1964年开始,亚氏相继出版著作阐述了模式语言理论这一对建筑和规划的全新观念。[1]

1.3 绿色建筑模式语言的概念

通过对建筑模式语言的分析和对绿色建筑的阐述,我们现在就很好理解绿色模式语言的概念:“符合‘减少对地球资源与环境的负荷和影响;创造健康和舒适的人居生活环境和与周围自然环境相融合’原则的建筑模式语言。”简单的概括就是:以节约能源、健康舒适、保护环境为原则的建筑模式语言。其目的为设计者及其广大的使用者之间建立一个可以共享、方便应用和简单操作绿色设计系统。[2]

二 绿色建筑模式语言

2.1 建筑的全寿命周期观

建筑从最初的规划设计到随后的施工建设、运营管理及最终的拆除,形成

了一个全寿命周期。只有从全寿命周期的角度来考量建筑各个方面,才有可能创作出理性、全面的绿色建筑。设计绿色建筑首先要有建筑的全寿命周期观,要求我们不仅在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素,确保施工过程中对环境得影响最低,运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害的空间,拆除后又对环境危害降到最低,并尽可能使拆除的材料再利用。

2.2 选址与布局

在人居建筑设计中的选址应该适应自然条件、保护自然。在绿色标准的前提下我们应该分利用建筑场地周边的自然条件,尽量保留和合理利用现有适宜的地形、地貌、植被和自然水系;在建筑的选址、朝向、布局、形态等方面,应充分考虑当地气候特征和生态环境;建筑风格与规模和周围环境保持协调,保持历史文化与景观的连续性。

2.3 光电池

太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁型。安全性、资源的广泛性和充足性等优点。光电(PV)技术指用被成为太阳能电池的半导体元件将太阳能能直接转化为电能。光电池几乎不需要维护,而且寿命很长。

2.4 屋顶绿化

作为建筑的第五立面的屋顶,生态和美化同样重要。屋顶绿化作为一种不占用地面土地的绿化形式,其生态效益非常广泛。生态和环境组织调查指出:使城市获得最佳环境。人均占有绿地面积需达到60 m2以上。[3]城市的开敞空间多是硬质铺地,雨水无法被涵养、储存、屋顶绿化因其表面的植物、土壤利于雨水的储存,达到涵养水土的目的。由于植物的蒸腾作用和土壤的蒸发,致使空气绝对湿度增大。加上绿化厚其温度有所降低,故其相对湿度增加更加明显。可见,屋面绿化对城市的“干岛”有减弱作用。有资料表面屋顶绿化可降低室内温度3℃~5℃,空调可节电20%,改善人居环境和节能。屋顶花园的生物气候缓冲带,为建筑系统提供良好的微气候环境;提高建筑系统生物组成的多样性。一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化,那么这个城市中的CO2 要比没有绿化前少85%。[4]

三 绿色建筑模式语言的实际案例分析

我们以清华大学设计中心楼为例:

清华大学设计中心楼是我国较早的绿色建筑之一。其主要特点是利用南、北两个中庭组织室内自然通风,西立面设置遮阳隔墙,南立面设置遮阳隔板,室内设置较大的休息厅,将植物引入改善景观环境等。具体措施分析如下:

1.缓冲空间设计:在建筑的南面设置“热缓冲中庭”,在冬季,中庭是一个全封闭的暖房,成为办公空间的热缓冲层,减少了供暖能耗。在夏季,利用遮阳板遮挡直射阳光,冷却室内空气,减少了空调能耗。

2.太阳能的利用:采用太阳能光电板发电技术,在屋顶架设太阳能光电池,虽然代价昂贵,但仍然是开创性和试验性的技术手段,符合光电池(24)模式。

3.绿化引入室内:绿色植物的引用也可以起到某种调节器的作用,是一种积极主动的“绿色手段”。在夏季,植物通过蒸发作用,可以使建筑室内温度低于一般建筑,并可使相对空气湿度增加10%一20%。植物还可以通过光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,清除甲醛、苯和空气中的杂质,提高环境空气质量。

同过对实例的分析,我们发现一栋建筑并不一定要把所有的绿色建筑模式

用上,只要精心的对某一或某几个模式进行深入的研究,就能改善其建筑品质。

四 结语

通过对绿色建筑模式语言的建立,我们可以大致的接触到绿色建筑设计方法并可以方面的去操作它,但是由于个人的知识和能力有限,所接触和总结的绿色建筑模式还只是绿色建筑模式语言中的冰山一角,例如在利用能源方面,除了太阳能,可再生能源还包括风能、地热、潮汐等等能源应用模式。在未来的实践和学习中我将会继续研究并不断地去丰富绿色模式语言中的绿色模式。

[1]亚历山大,《建筑模式语言》(上),知识产权出版社,2002.2金磊,“造福城市的屋顶花园”,专题专论

[2]罗杰•斯克鲁登著刘先觉译,《建筑美学》,中国建筑工业出版社,2003.12

绿色建筑的案例范文6

[关键词]绿色建筑 能源 借鉴经验

1.“绿色建筑”的定义

“绿色建筑”最早在1992年联合国环境与发展大会上明确地提出来的。为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间。同时在建筑全生命周期中实现高效率地利用资源、最低限度地影响环境的建筑物。可见,绿色建筑的提出,就是为了使得建筑在满足人类不断提高的健康、舒适、安全的需要的基础上,对环境、资源影响最小,最终做到可持续发展,前提都是为了人类的永久利益。

“绿色建筑”也称为生态建筑。“生态”一词源于希腊文Oikos,愿意为“家”和“住所”,后来衍生成生态学。到20世纪60年代建筑师保罗・索勒瑞提出“生态建筑”这一概念至今,其内涵在不断扩展和延伸。现在,普遍认为,生态建筑的基本原则就是运用生态学原理和方法,有节制地利用和改造自然,寻求最适合人类生存和发展的可持续支撑环境;把建筑环境作为一个有机的,具有结构和功能的整体系统来维护。

社会上有一些观点把绿色建筑看得很片面、绝对化,要不就是极端限制人得合理要求,以保护环境为唯一目的;而另一些观点就是把绿色建筑当成是仅仅是为人类的眼前利益、健康或舒适而不怎么从整体上、长期上考虑对环境的影响。这两种观点可能都不利于“绿色建筑”的健康发展和推广。绿色建筑最终的目的是以“绿色建筑”为基础,进而扩展至“绿色社区”、“绿色城市”层面,达到促进建筑永续发展的目标。

2.国外成功的案例

修建于英国伦敦的伦敦行政大楼是由福斯特建筑事务所设计,是伦敦市最具标志性的建筑之一。它是一座透明的、无污染的公众建筑。

建筑采用比较独特的体型,没有常规意义上的正面和背面,高约50m,共分10层。它的造型是一个变形的球体。但这种变形并不是随意得来,而是通过计算和验证来尽量减少建筑暴露在阳光直射下的面积,以期能减少夏季太阳热的吸收和冬季内部的热损失,从而获得最优化的能源利用效率。设计过程中采用了实验模型,通过对全年的阳光照射规律的分析得到了建筑表面的热量分步图。这一研究结果成为建筑外表面装饰工程设计的重要依据。建筑外表面积的减少可以促进能源效率的最大化。经过计算的这一类似于球体的形状比起同体积的长方体来,表面积减少了25%。

建筑采用自然通风,所有办公室间的窗户都可以打开。供暖系统由计算机系统控制,这一系统将通过传感器收集室内各关键点的温度等数据,然后协调供暖;建筑内部的热量将在中心汇集起来,加以循环利用。此外,建筑物还采用了一系列主动和被动地遮光装置。建筑物斜着朝向南面,采用这种朝向可以在保证内部空间自然通风和换气地同时,巧妙地使楼板成为重要地遮光装置之一。建筑朝南倾斜,各层逐层能自然的遮挡夏季最强烈地直射阳光。建筑地冷却系统充分利用了温度较低地地下水。大楼内设有机房,从地层深处抽取地下水,向上通过管道输送到冷却系统中,循环冷却建筑后,一部分送到卫生间、厨房、花园等处供冲洗、灌溉使用,其余则再次进入地下被自然冷却。 通过上述各类节能技术的综合使用,可以保证建筑并不需要常规的冷气设备,同时在比较寒冷的季节也不需要额外的供暖系统。通过实验可以证明这些措施的有效性:大楼的供暖和冷却系统的能源消耗仅相当于配备有典型的中央空气调节系统的相同规模办公大楼的四分之一,使真正意义上的“绿色环保建筑”。

3.我国发展绿色建筑的必要性

在我国化石能源探明储量中,90%以上是煤炭,人均储量也仅为世界平均水平的二分之一;人均石油储量仅为世界平均水平的11%,天然气仅为4.5%;而且我国单位建筑面积能耗水平是发达国家的2~3倍以上。就土地的情况而言,我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3,水资源仅是世界人均占有量的1/4;实心黏土砖每年毁田12万亩;物耗水平与发达国家相比,刚才消耗高出10%~25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。严峻的事实表明,中国不仅要走可持续发展道路,发展节能与绿色建筑也刻不容缓。

绿色建筑的发展建设需要正确看待卫生、安全、健康、舒适的问题和当地资源情况,目前各地的节能标准里面所假定的舒适度,不能完全体现今后的发展方向。随着生活水平的提高,舒适度的标注也会提高,能源的消耗也会大幅度提高。因此应该根据当地气候和生活习惯、经济水平分级,适应不同收入阶层和满足不同的需求,要有一定的前瞻性。同时,绿色建筑的设计需要有关今后使用费用或能耗等定量化,要具体到单位使用者,这样有利于老百姓的选择权、知情权和监督。

影响我国建筑节能推进的深层根源主要体现在一下四方面:1)对于建筑领域各个方面,尚缺乏有效的政策激励制度;2)公众节能意识不足且能源价格目前偏低,节能项目由于技术的投入,初次投资成本增加,对业主和消费者缺少足够吸引力;3)施工监管不力及施工验收手段差,使节能项目的质量难以保证,对此,我们也缺乏有力的惩罚机制;4)节能技术的基础研究不够,由于绿色建筑在我国处于起步阶段,很难明确得知一项技术在建筑全生命周期的生态效果、节能效果。

4.借鉴国外发展经验