论家园绿色建筑设计的新方向

　　论家园绿色建筑设计的新方向

　　杭州天人建筑设计事务所傅勇

　　摘要:城市住宅逐渐向绿色家园走进。文章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给了一个新的方向

　　关键词:绿色家园建筑设计节能技术

　　引言

　　建筑设计是建筑全寿命周期中最重要的阶段之一，它主导了后续建筑活动对环境的影响和资源的消耗。绿色建筑是将可持续发展观引入建筑设计的结果，要实现绿色建筑设计，设计师不仅需要以可持续发展的思想来反思传统设计理念，还需要掌握多层次、多专业、多学科的整体设计模式。

　　一、绿色建筑的内涵

　　关于绿色建筑的定义和内容，学术界尚无完全一致的意见，但世界各国专家、学者的基本观点是相同的：在全寿命周期内，绿色建筑将消耗最少的能源和资源，对环境和生态产生最小的影响，同时为居住和使用者提供健康舒适的工作、居住和活动空间。可见绿色建筑是实现“人、建筑、自然”三者和谐统一的重要途径，也是我国实施21世纪可持续发展战略的重要组成部分。在绿色建筑诸多方面的特征中降低能源消耗便是最重要的特征之一。

　　1.建筑与生态

　　近年来，我国十分重视可持续发展观，尤其针对保护环境、节约能源和减少污染等方面制定和颁布了一系列法规，并组织研究、开发和应用再生资源(如太阳能、地热能、风能、水能、生物能)及新型节能材料等许多新技术、新产品。开展了住宅性能认定、生态住宅技术评估、健康住宅建设技术要点和居住区环境景观设计导则等工作，并取得明显成效。

　　2.建筑与环境

　　建筑设计要充分考虑周围环境，建筑的构造、色彩、风格等均须结合当地习俗、技术和环境等条件，使建筑成为整个环境中的一个有机组成部分。建筑设计应从“物质环境、生态环境、社会环境和艺术环境”等方面综合思考，树立“遵循自然，回归自然”的意向。处理好建筑与生态环境的相互关系，遵循生态平衡观点和整体有序、循环再生原则，注重社会环境和艺术环境的再造。

　　3.建筑与节能

　　绿色建筑作为活的有机体，其外部围护结构如同人的皮肤一样，维持各种生存所必须的功能，室内外各种物质、能量等的交换均由渗透性的“皮肤”进行，以便维持健康、舒适的室内生存环境质量。因此，绿色建筑的节能技术尤其重要。

　　二、绿色建筑设计理念

　　1.绿色建筑与可持续发展

　　建筑是人类改变和适应周围环境的一种开发行为，建筑行为包含自然资源的消耗、改变和转化，显然这些行为在各方面都对环境造成影响，也将影响人类的可持续发展。设计师们已意识到建筑本身对环境的负面影响，而通过合理的建筑设计手段可以减少这种负面影响。如在概念设计阶段就关注建筑节能，将建筑作为整体系统设计，并注重其与各个子系统间的相互关系，这样对比一般建筑可节省50%～70%的能耗。“绿色”是自然、生态、生命与活力的象征，它是表征人类与自然和谐共处、协调发展的文化，贴切而直观地表达可持续发展的概念和内涵。“绿色建筑”的产生和发展，是将绿色思想引入建筑领域的结果，这是国际建筑界对人类可持续发展战略所采取的积极回应，也必将成为未来建筑的主导趋势。

　　2.绿色建筑设计基本原则

　　绿色建筑需要人类以可持续发展的思想反思传统的建筑理念。理性设计的思维方式和科学程序的把握，是提高绿色建筑环境效益、社会效益和经济效益的基本保证。与传统建筑相比，绿色建筑应特别遵循以下基本原则：

　　(1)关注建筑的全寿命周期

　　建筑从最初的规划设计到随后的建造、运行、改造及至最终拆除，形成了一个全寿命周期。若考虑到建筑的构成材料，这一周期还应前溯至原材料的开采、运输和加工过程，向后追溯到建筑废弃、拆毁后的垃圾处理等全过程。关注建筑的全寿命周期就意味着，不仅要在规划设计阶段充分考虑并利用环境因素，还要确保施工过程对环境的影响降至最低，且在运行阶段能为人们提供健康、舒适、低耗、无害的空间，并将拆除过程对环境的危害降到最低。

　　(2)适应自然条件、保护自然环境

　　建筑设计应充分利用场地周边的自然条件，保留和利用地形、地貌、植被和自然水系，保持历史文化与景观的连续性;充分考虑当地气候特征的生态环境，建筑风格、规模与周围环境保持协调;应尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体、废弃物的排放，减少对生态环境的破坏。

　　(3)创建健康、舒适的环境绿色建筑应合理考虑使用者的需求，努力创造

　　优美、和谐的环境;提高建筑室内舒适度，改善室内环境质量;保障安全，降低环境污染，同时为人们提高工作效率创造条件。

　　(4)加强资源节约与综合利用

　　绿色建筑应优化设计和管理，选择适用的技术、材料和产品;合理利用并优化资源配置，减少对资源的占有和消耗;最大限度提高资源、能源和原材料的利用效率，积极促进资源的综合利用;延长建筑物整体使用寿命，增强其性能及适应性。

　　三、绿色建筑节能技术应用

　　1.建筑设计

　　合理的建筑设计是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。如当一栋建筑的功能、规模、场地确定后，建筑的朝向和外形会在很大程度上影响建筑能耗。一般认为，建筑体形系数小，单位建筑面积对应的外表面积就小，这样有利于降低采暖空调系统的负荷。其实，这种认识只在一定程度上是正确的。采暖空调系统的负荷来自室内外三部分，一是室内外的温差和太阳辐射传热，二是室内人员、设备、照明产生的热量，三是向室内提供新鲜空气所需的能耗，其中前两部分的负荷，有时是相互叠加，有时又相互抵消。

　　住宅建筑的内部负荷基本上是稳定的，相对也比较小，外部负荷起着主要的作用，因此其外型设计应追求小的体形系数。但对于公共建筑，因内部发热量较大，夏季夜间的散热就非常重要，在特定条件下，适当增大体形系数更有利于节能。

　　2.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。在严寒地区，建筑围护结构的保温性能是一项非常重要的指标，在墙体的外面增加一层保温材料是必要和非常有效的，且在一个合理的厚度范围内，保温层越厚，热工性能就越优越。而在夏热冬冷地区，建筑围护结构既要考虑冬季保温性能又要考虑夏季隔热性能，而这两者有时又会产生矛盾。

　　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，控制透明围护结构的大面积使用还是很有必要的。

　　3.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，其中暖通空调系统的技术应用最为重要。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.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(如公用电话网、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。

　　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。

　　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。

　　6.结束语

　　“绿色建筑”的提出，给建筑设计及技术应用带来理念上的变革。在创造适合人们生活、工作和开展其他社会活动场所的同时，尽可能提高资源利用率、减少环境污染，是建筑科技工作者一项光荣而艰巨的任务，也是我们应该承担的社会责任。

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