綠色建筑實例淺析

1、綠色建筑實例淺析綠色建筑實例淺析【摘 要】綠色建筑指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節(jié)約 資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提 供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。實現建筑 節(jié)能的技術途徑，在盡量減少建筑能耗總需求的同時，努力開發(fā)利用 可再生能源，以便減少使用在建筑領域內易引起環(huán)境污染的能源。為 減少建筑能耗總需求主要從建筑規(guī)劃與設計，圍護結構，提高建筑終 端用戶用能效率，提高建筑總能源利用效率方面考慮。在節(jié)約能源、 保護環(huán)境方面，新能源的利用起到重要作用。綠色建筑的建筑節(jié)能率、 住區(qū)綠地率、可再生能源利用率、非傳統(tǒng)水源利用率、可再循環(huán)建筑 材料用量等都

2、有相應要求?！娟P鍵詞】綠色建筑；節(jié)能科技；用能效率；規(guī)劃設計；可再循 環(huán)建筑材料引言綠色建筑指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、 節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用 和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的室內布局十 分合理，盡量減少使用合成材料，充分利用陽光，節(jié)省能源，為居住 者創(chuàng)造一種接近自然的感覺。建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、 空調、熱水供應、電器設備等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空調 能耗為主，占建筑總能耗的50%70%。下面就以我參與的武漢市永清片區(qū)綜合開發(fā)項目B9地塊（獲得 了 2012年住宅建筑的二星級標識證書）來分析綠色

3、建筑的特點。本項目位于武漢市永清片區(qū)綜合開發(fā)項目B地塊西南側，用地呈 不規(guī)則四邊形，地塊內地形平整。用地西北邊為與中山大道相連接的 區(qū)內主干道?黃埔七路，東南邊為另一平行的區(qū)內主干道。其規(guī)劃用 地面積：19966平方米，建筑占地面積：5384平方米，地上總建筑面 積：67824平方米。由14棟多、高層住宅及部分單層沿街商鋪組成。建筑節(jié)能的技術方法和發(fā)展以人、建筑和自然環(huán)境的協調發(fā)展為目標，在利用天然條件和人 工手段創(chuàng)造良好、健康的居住環(huán)境的同時，盡可能地控制和減少對自 然環(huán)境的使用和破壞，充分體現向大自然的索取和回報之間的平衡。 經粗略估算，采取周密、有效的建筑技術措施可以降低2/33/4的

4、建筑能耗。一、減少建筑的總能耗據統(tǒng)計，在發(fā)達國家，空調采暖能耗占建筑能耗的65%。我國現 今如綜合考慮能源的消耗、材料的使用、水資源的浪費等各方面因素， 綠色建筑節(jié)能效率可達到30%以上。本次分析的設計項目根據湖北 省居住建筑節(jié)能設計標準（DB42/301-2005）進行節(jié)能設計，通過圍 護結構熱工性能的權衡判斷達到節(jié)能50%以上之要求。目前，我國的采暖空調和照明用能增長速度明顯高于能源產生 （水、電、煤氣等）的增長速度，因此，減少建筑的冷、熱及照明能 耗是降低建筑能耗總量的重要內容，一般可從以下四個方面實現。（一）建筑規(guī)劃與設計為應對全球氣候變化、資源能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn)，人 類正在

5、遵循碳循環(huán)的概念，以低碳為導向，發(fā)展循環(huán)經濟、建設低碳 生態(tài)城市、推廣普及低碳綠色建筑。具體措施為：合理選擇建筑的地 址、采取合理的外部環(huán)境設計（主要方法為：在建筑周圍布置樹木、 植被、水面、假山、圍墻）；合理設計建筑形體（包括建筑整體體量 和建筑朝向的確定），以改善既有的微氣候；合理的建筑形體設計是 充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內微環(huán)境的關鍵部分，主要通 過建筑各部件的結構構造設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以 實現。我國幅員遼闊，跨越若干氣候帶，根據氣候特點的不同共分為七 個氣候區(qū)域，各個區(qū)域有著各自不同的氣候特點。在進行設計時就要 求對當地的氣候特點認真分析，選擇適合當地情況的設

6、計方案，從而 最大化利用區(qū)域氣候的潛在優(yōu)勢。另一方面，設計時應利用場地自然 條件，合理設計建筑體形、朝向、樓距和窗墻面積比，使住宅獲得良 好的日照、通風和采光，并根據需要設遮陽設施。本次分析的設計項目是在盡可能尊重和保留原有環(huán)境的基礎上 進行設計，不會對周圍環(huán)境產生不利的影響；區(qū)內除建筑與道路以外 均為綠化，利用不同植物的搭配來美化環(huán)境與凈化空氣，提高環(huán)境質 量；建筑材料的選用均滿足環(huán)保要求。（二）建筑圍護結構建筑圍護結構組成部件（屋頂、墻、地基、門和窗、遮陽設施等） 的設計對建筑能耗、環(huán)境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱 舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3% 6

7、%,而節(jié)能卻可達20%40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能， 在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使 建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護結 構各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實 行；然后，根據當地的氣候、建筑的地理位置和朝向，選擇圍護結構 組合優(yōu)化設計方法；最后，評估圍護結構各部件與組合的技術經濟可 行性，以確定技術可行、經濟合理的圍護結構。本次分析的住宅項目建筑各個圍護結構的組成部分盡量采用節(jié) 能環(huán)保材料，使之整體達到減少建筑室內冷、熱負荷的要求。（三）提高建筑終端用戶用能效率高能效的采暖、空調系統(tǒng)與上述削減室內冷熱負荷

8、的措施并行， 才能真正地減少采暖、空調能耗。先根據建筑的特點和功能，設計高 能效的暖通空調設備系統(tǒng)，例如：熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、 供冷系統(tǒng)等；后在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調控室內的 舒適度、室內空氣品質和能耗情況。在公共設備和精裝修的家電產品 選擇方面，應盡量使用節(jié)能認證的產品。本次分析的設計項目中住宅的小三房（含小三房）以下供冷及采 暖采用分體式熱泵空調機，并主要以1臺外機對1臺內機的形式布置， 小三房以上采用變頻多聯空調機組；首層入口大堂設分體式熱泵空調 機；地上商業(yè)部分，預留變頻多聯空調機組室外機平臺及冷凝水排放 點。（四）提高建筑總能源利用效率從一次能源轉換到建筑設備

9、系統(tǒng)使用的終端能源的過程中，能源損失很大。因此，應從全過程（包括開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用）進行評價，才能 全面反映能源利用效率和能源對環(huán)境的影響。建筑中的能耗設備，如 空調、熱水器等應選用效率高的用能設備和系統(tǒng)。本次分析的設計項目選用耗能低，效率高的機電設備；利用城市 供水直接供水至低層用水點；設雨水回收系統(tǒng)，收集屋面雨水及地面 雨水供沖洗及澆灑之用，且收集之雨水量達到整個地塊的沖洗及澆灑 用水的50%；衛(wèi)生器具采節(jié)水型管件；變壓器采用無油干式低損耗變 壓器；燈具的選型以高效率，高照度及節(jié)能為主，并采用電子整流器； 空調水系統(tǒng)及空調冷卻水系統(tǒng)為循環(huán)用水；盡量采用自然通風以減低 制

10、冷能量消耗；設置自控系統(tǒng)以便有效地監(jiān)察和控制設備，以助能源 管理。二、采用新能源在節(jié)約能源、保護環(huán)境方面，新能源的利用起到重要作用。新能 源通常指非常規(guī)的可再生能源，是從自然界獲取的、可以再生的非化 石能源，包括風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等。 在建筑領域，較為常見的風能利用形式是自然通風。本次分析的設計項目主要通過限制熱能穿透建筑的墻體結構可 減小使用空調系統(tǒng)的電力能源，以便改善建筑的能源效益。建筑的外 墻設計將以減低整體熱能傳送系數值作考慮，盡量采用自然通風以減 低制冷能量消耗。建筑節(jié)能新科技綠色建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點：一是能夠在不同 季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或

11、阻止太陽輻射；二是能夠在不同季節(jié)保持 室內的舒適性；三是能夠使室內實現必要的通風換氣。目前，建筑節(jié) 能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用 效率；減少建筑圍護結構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。在 這三個方面，新興科技起到重要作用。一、減少能耗，提高使用效率為了維持居住空間的環(huán)境質量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室 內的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內的溫度，干燥時需要加 濕，潮濕時需要去濕。從節(jié)能的角度講，應提高供暖（制冷）系統(tǒng)的 效率，它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及 室內環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業(yè)在設計、安裝、 運行質量

12、、節(jié)能系統(tǒng)調節(jié)、設備材料以及經營管理模式等方面采用高 新技術。二、減少建筑圍護結構的能耗建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分：外墻；門窗； 屋頂。主要應開發(fā)高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造 技術，以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。（一）外墻節(jié)能措施就墻體節(jié)能而言近年來復合墻體的應用越來越廣泛。復合墻體一 般由保溫隔熱材料和面層材料組成。常用塊體材料或鋼筋混凝土作為 承重結構，與保溫隔熱材料復合，或在框架結構中用薄壁材料加以保 溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦 渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土 及膠粉聚苯顆粒漿料等。復合

13、墻體的做法有：內附保溫層（將保溫隔 熱材料設置在室內一側）、外附保溫層（將保溫隔熱材料設置在室外 一側）和夾心保溫層（將保溫隔熱材料設置在中間）三種形式。復合 墻體的特點為：充分地發(fā)揮各種材料的優(yōu)點;墻體是通過現場組裝的； 施工方便快速；為設計人員根據建筑的使用功能和風格，較為靈活地 運用復合墻體材料提供了可能。本次分析的設計項目采用外墻內保溫作法（自外至內）：面磚 （7mm）+水泥砂漿（25mm）+鋼筋混凝土（200mm）+擠塑聚苯板（40mm） +石膏板（10mm），熱阻 1.58（m2.K/W），傳熱系數 0.63 W/（ m2.K）。（二）門窗節(jié)能措施門窗具有采光、通風和圍護的作用，還

14、在建筑藝術處理上起著很 重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采 光通風面積或表現現代建筑的性格特征，建筑物的門窗面積越來越 大，更有全玻璃的幕墻建筑。這就對外維護結構的節(jié)能提出了更高的 要求。目前，對門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提 高門窗的密閉性能。從門窗材料來看，近些年出現了鋁合金斷熱型材、 鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型材、塑鋁復合型材以及UPVC塑料型 材等一些技術含量較高的節(jié)能產品。斷熱鋁型材節(jié)能效果較好，實用 較廣，它不僅保留了鋁型材的優(yōu)點，同時也大大降低了鋁型材傳熱系 數。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大，人們運用了高新技術， 將普通玻璃加工成

15、中空玻璃，鍍膜玻璃（包括反射玻璃、吸熱玻璃） 高強度LOW2E防火玻璃（高強度低輻射鍍膜防火玻璃）、采用磁控真 空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃。本次分析的設計項目采用外窗類型:鋁合金低輻射鍍膜（Low-E） 中空玻璃斷熱型材平開窗6+12+6 （mm），自身遮陽系數0.38，傳熱系 數3W/?.K，遮陽系數0.75；戶門類型：雙層金屬門板中間填充15 18厚礦棉板，傳熱系數3.0 W/?.K。（三）屋頂節(jié)能措施屋頂的保溫、隔熱是圍護結構節(jié)能的重點之一。在寒冷的地區(qū)屋 頂設保溫層，以阻止室內熱量散失；在炎熱的地區(qū)屋頂設置隔熱降溫 層以阻止太陽的輻射熱傳至室內；而在冬冷夏熱地區(qū)

16、（黃河至長江流 域），建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術措施是在屋頂防水 層下設置導熱系數小的輕質材料用作保溫，如膨脹珍珠巖、玻璃棉等 （此為正鋪法）；也可在屋面防水層以上設置聚苯乙烯泡沫（此為倒 鋪法）。目前最受推崇的是利用智能技術、生態(tài)技術來實現建筑節(jié)能 的愿望，如太陽能集熱屋頂和可控制的通風屋頂等。本次分析的設計項目中：屋面類型（自上而下）1：輕質混合種植土（100mm） + C20細石 混凝土（50mm） +巖棉板（80mm） +水泥砂漿（20mm） +鋼筋混凝土板 （120mm） + 水泥砂漿（20mm），熱阻1.85 （m2.K/W），傳熱系數 0.54 W/ （ m2.K）；

17、屋面類型（自上而下）2：陶瓷地磚（15mm） +水泥砂漿（35mm） +細石混凝土（內配筋）（40mm） +巖棉板（80mm） + 水泥砂漿（20mm） +鋼筋混凝土板（120mm） +水泥砂漿（25mm），熱阻 2.78 （m2.K/W），傳熱系數 0.36 W/ （ m2.K）；三、降低建筑整體能耗采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對 節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術措施很有借鑒價值， 如英國建筑研究院（英文縮寫：BRE ）的節(jié)能辦公樓便是一例。本次分析的設計項目使用先進的控制系統(tǒng)使能量有效利用；在各 用電、水、空調等的管道裝置流量表以監(jiān)察及控制管理，以減少浪

18、費； 采用誘導風機通風系統(tǒng)，利用物理特性誘導空氣，通過智能化控制和 自動化管理以節(jié)約電耗；小三房以上的戶型采用變頻多聯空調系統(tǒng)。四、新能源的開發(fā)利用在節(jié)約不可再生能源的同時，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適 應人口增加和能源枯竭的現實，而新能源有效地開發(fā)利用是以高興科 技為基礎的。如開發(fā)利用風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能和 海洋能等能源，必須借助于先進的科學技術，并不斷地完善和提高相 關科技，以便更有效地利用這些能源。如人們在建筑上不僅能利用太 陽能采暖，太陽能熱水器還能將太陽能轉化為電能，并且將光電產品 與建筑構件合為一體，如光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、光 電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等，使耗能變成產能。建筑節(jié)能系統(tǒng)本次分析的設計項目采用的是外墻內保溫系統(tǒng)。外墻內保溫體系是一種傳統(tǒng)的保溫方式，它本身做法簡單，造價 較低。在我國的夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，有很大的應用空間和潛力。 目前。有以下幾種做法：1）在外墻內側粘貼或砌筑塊狀保溫板（如膨脹珍珠巖板、水泥 聚苯板、加氣混凝土