浅析绿色建筑设计理念与应用

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　　【摘要】绿色建筑是指在建筑的全生命周期内，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。文章对绿色建筑设计概念进行了阐述，并着重就绿色建筑设计的原则和主要内容进行了详细的探讨。
　　 【关键词】绿色建筑；建筑设计；设计原则
　　
　　当今世界，随着人口快速增长，社会、经济的高速发展，人民生活水平和对资源消耗量的提高，资源锐减，生态失衡，环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈。建筑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。
　　
　　1绿色建筑的内涵
　　绿色建筑，是在可持续发展原则指导下，通过人、建筑与自然三者协调平衡，实现经济与人口、资源、环境和谐发展的现代建筑理念。所谓“绿色建筑”的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑在充分利用环境自然资源，不破坏生态平衡条件下，通过整体的科学设计，集成绿色配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、新能源利用、中水回用、绿色建材和智能控制等高新技术建造的一种建筑。具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点。
　　绿色建筑设计就是建筑师在开始设计起就以创造绿色建筑为目标，在设计过程中，贯彻可持续发展理念，做到合理开发和利用土地，充分利用可再生绿色能源，利用自然通风和采光，建设水资源循环利用系统，做好立体绿化，提高三维绿量，选择绿色建材。
　　1、资源消耗少―从建造期到使用期之全寿命过程中，始终贯穿着节约资源的方针。
　　2、环境污染轻―注重高效率地利用资源，以减轻环境环境负荷。
　　3、性能品质高―建筑产品性能好，至少应体现为节约资源、环境友好和宜人宜居三者的协调和优化。
　　4、回收利用多―例如用过的清水不是当作污水排走，而是回收处理后用在水质较低的地方，这类“中水”的利用，等于是增加了水源。
　　5、生命周期长―绿色建筑理念的重要支柱之一就是提倡技术进步，通过技术进步追求延长建筑产品的寿命，在延长寿命的同时赋予它前所未有的卓越性能，并且在建筑全寿命中体现“四节―环保”（节地、节能、节水、节材和环保）。
　　2发展绿色建筑的意义
　　2.1节约能源和资源，减少CO2污染
　　建筑本身就是能源消耗大户，同时对环境也有重大影响。据统计，全球有50％的能源用于建筑，同时人类从自然界所获得的50％以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。另外，建筑引起的空气污染，光污染，电磁污染占据了环境总污染的1／3多，人类活动产生的垃圾，其中40％为建筑垃圾。对于发展中国家而言，由于大量人口涌入城市，对住宅，道路，地下工程，公共设施的需求越来越高，所耗费的能源也越来越多，这与日益匮乏的石油资源，煤资源产生了不可调和的矛盾。另外，在建筑过程中使用的能量，如电能，汽油，柴油等都附属有CO2的产生。我国处在经济快速发展时期，人们对高水平生活的追求越来越强烈，这种消费升级使得人们对建筑的要求越来越高，人均耗能也越来越高，产生的CO2废弃物越来越多，这与全球倡导的保护环境理念相违背。以火电为例，全世界火力发1度电能排放约0.5 kg的CO2。我国的火力发电技术不高，初步估算1度电约排放0.7 kg的CO2，而我国火力发电量占发电总量的75％左右。建筑过程中，还有一些能量是以间接电能的形式出现的，据估算至2020年我国建筑能耗将达到10.89亿t标准煤，也意味着产生20亿t CO2。但是如果推进建筑节能，以现在的速度和技术看，届时将减少1／4的标准煤燃烧，这将大大缓解地球温室效应产生的压力，也极大的保护了其他资源。
　　2.2绿色建筑提供更加舒适的生活环境
　　绿色建筑是生态建筑、可持续建筑。绿色建筑能够提供更加舒适的生活环境是由其本身的性质决定的。其内容包括以下几部分：建筑本体、建筑内部、建筑外部以及其环境生态功能系统、建构社区健康安全的稳定生态服务与维护系统。a。室外环境。绿色建筑在整体设计上讲究科学，集成绿化配置、通风和采光的设计上都强调自然化，对于围护结构采用低耗能材料，在太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术的使用上，具有选址规划合理、资源利用高效循环、废物排放减量无害、节能措施综合有效、建筑功能灵活适宜、建筑环境健康舒适六大特点，充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。b。室内环境。这些环境本质上决定着人们的舒适度，而通过绿色建筑，可以充分利用一切资源，因地制宜，从规划、设计、环境配置的建筑手法入手，通过各种绿色技术手段合理地提高建筑室内的舒适性，同时保障人的健康生活，给居民提供良好的生活环境质量。
　　3绿色建筑设计原则、内容和方法
　　3.1合理开发和利用土地
　　绿色建筑设计对于土地开发和利用的原则，就是在建筑节地与土地资源利用上，强调土地的集约化利用，充分利用周边的配套建筑设施，合理规划用地；强调能在不增用或少增用土地的前提下，高效利用土地，开发利用地下空间。
　　当前，地下空间的开发利用可以在较大程度上改善城市环境质量，结合我国国情，结合地铁建设，应优先发展地下车库、地下贮库等地下工程。采用新型结构体系与高强轻质结构材料，提高建筑空间的使用率；也可充分利用废弃的土地和已有的建筑、设施，可以大大节约资源和能源的耗费。如废旧厂房结合现有的树木通过生态恢复后，成为开放休闲场地等等。
　　3.2利用可再生绿色能源
　　绿色建筑寻求自然、建筑与人三者之间的和谐统一，目前，在绿色建筑中得到最广泛利用的太阳能就是可再生绿色能源。太阳能集热器本身具有防水隔热的作用，这与建筑物屋顶的作用具有相似之处，即可以利用太阳能集热设施部分或全部代替屋顶覆盖层的作用，从而可节约投资。因此，绿色建筑设计就是要把建筑物与太阳能设施实现有机结合，既保持建筑物的整体美观性不受破坏，又最大限度的利用设施与建筑的一体化问题。
　　具体的设计原则可以表述为吸取技术美学的手法，体现各类住宅的特点，强调可识别性，利用太阳能构件为建筑增加美学趣味，形成独特的建筑景观。
　　同时，在建筑健康化发展态势下，太阳能与建筑结合目前仍有许多问题需要注意：设计需根据建筑特点形式，制定完善规范的太阳能热水器产品统一标准；规范太阳能热水器在建筑物上放置和安装；结合建筑与地区特点，搞好太阳能防风、防雪、防雷等安全防护等。
　　3.3利用自然通风与采光
　　在绿色建筑设计时，可采用建筑的内部与外部采取有效连通的办法，对区域气候变化进行自动调节适应，这就为人类创造了一个非常舒适、健康的室内环境。
　　如很多大型地下车库为封闭形，若设计在车库顶板上保证足够的开设一定的开窗面积，开了一些透光的、通风的天窗，就达到了自然采光的目的，这是最简单的方法，既解决了节能与生态这个问题，又可依靠室内外的风压及热压差，开成有组织的自然通风，降低维护和运行费用，在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的。
　　3.4建设水资源循环利用系统
　　节水与水资源利用符合绿色建筑最大限度节约资源，保护环境和减少污染的可持续发展理念，是绿色建筑设计的重要组成部分。

　　在保证小区的水系统水质和水量的前提下，设立中水处理及回用系统，水系统将生活废水、冷却水、无达标排放的生产污水等水源经物化或生化处理，达到国家生活用水水质标准，然后再回用于厕所冲洗、灌溉草坪、洗车、工业循环水及扫除用水等。
　　充分利用有限的水资源替换出等量的自来水，不仅保护环境和减少污染，又减轻了城市污水处理厂的运行负荷。
　　生态景观水景规划应遵循整体性、水资源的可持续利用及水资源的再生及循环性的原则，以节水及防止环境污染为基本目标，对雨水资源收集并加以利用，经过雨水收集系统后处理，全部用来补充湖泊的景观水。也可将生活中的优质排水经过中水处理系统处理后，也排入湖体，用于补充景观水，并通过景观水综合处理系统得到进一部净化。使得景观水体不仅丰富、美化了景观视觉，同时开放的水面作为生态系统的一个重要组成部分发挥着重要的生态功能。
　　同时，小区内部供水设施宜采用节能节水型，要强调淘汰耗水型室内水器具，推行节水型器具。在必要的地方，同步规划设计管道直饮水系统，以便提供优质直饮水。
　　3.5设计立体绿化，提高三维绿量
　　设计立体绿化，提高三维绿量，即把绿色植物作为重要元素引入，将生态性、人性话的因素融入到建筑之中。
　　目前，城市用地日趋紧张，建筑覆盖率持续增高，屋顶绿化成为改善城市环境的有效措施。设计中，屋面布置成空中花园，种植各种耐寒常绿的草坪花卉。不但可以通过植物的吸收和反射作用降低燥热，同时植被本身吸收的热量通过蒸发散失，从而降低耗能。但值得注意的是：屋面要根据植物生长的不同要求，解决蓄水和通风问题，同时该技术构造必须保证建筑顶部防水层不受植物根系的破坏，从而提高居住的舒适性。
　　绿化设计也可贯穿小区住宅建筑中，为区域居民提供全方位的绿色感受。小区建筑每层公共部分，通过外挑等立面造型种植绿色植物，使得绿化交织渗透了建筑的每一层。良好的自然采光、自然通风促进了植物的生长，改善了室内环境，将人与自然结合到一起。
　　3.6选择绿色材料
　　选择绿色材料，是绿色建筑设计的重要组成部分。绿色建筑材料系统是满足建筑节能、环保、生态的需要。绿色建筑材料是指采用清洁生产技术，少用天然资源和能源，大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色生态建筑要采用绿色建筑材料，要加快绿色建筑材料的生产，并引进或提高先进制造工艺和无污染环境的生产技术，产品具有多功能化，可循环或回收利用，无污染环境的废弃物。
　　提倡使用本土材料和植物是绿色建筑设计的重要方面。一般的建筑采用的是商品化的生产技术，建造过程的标准化、产业化，造成了大江南北建筑风貌大同小异，千城一面。而绿色建筑强调的是采用本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的气侯条件，且本土物种最适易于在当地生长、管理和维护成本最少，如在南方植被繁茂的地区，可多用竹木这样可再生的资源做建材，因地制宜，设计出有地方特色的个性建筑，产生出新的建筑美学。
　　4绿色建筑的前景与趋势
　　4.1绿色建筑的节能趋势
　　在绿色建筑的体系中有生态环境、社会经济、历史文化、生活方式、建筑法则和适宜性技术等多种构成的元素相互的作用、相互的影响、相互的制约而形成了综合的体系。绿色建筑群体和传统的建筑群体本质上的区别是：绿色建筑不再局限于建造业以前时空的限制了，独立的考虑自身的发展。二十建立在发展和环境相互的协调和配合的基础上的，以生态系统俗称的就是大自然和人类本身，的一个良性的循环为基本的原则，建立一个让大自然环境可以承受的范围之内，绿色建筑主要是考虑了决策的方面、设计的思路、施工的要求、人们的使用情况、自身的严格管理一个系列的全过程，在一定的区域范围之内呢结合自然地环境，当地的自然资源，发展经济的情况和社会发展的现状建立起来的。为什么说绿色建筑是一个发展的必然趋势呢，主要是在资源上边，资源主要分成几中类型，一种是不可耗尽的资源，由于地球生物圈的系统封闭的特点，这种资源的总量并不会减少，但是如果受到一些有害影响的情况，则可能就出现不适合生物生存的现象了。还有是可替代和可维持的资源，它主要是水资源和动植物，还有就是不可替代的资源，包括矿物、土壤、土地和自然景观。不可替代的顾名思义就是没有了就不可能在出现了，所以为了人类文明的发展，所以必须要节省能源。绿色建筑主要是一种新的生态意识，即维护生态平衡、保护人类生存环境，有发展经济。这种概念让人们又看到自己是自然生物圈中的一个部分了。
　　4.2保护环境方面
　　随着全世界的二氧化碳的排放量越来越多，臭氧层的破坏，全球的气候变暖。保护我们周边的环境已经到了刻不容缓的程度了。
　　世界各国的专家学者也对建筑上的材料关注起来，人们认识到，家住上面使用的材料产生的二氧化碳也是造成臭氧层破坏的一个原因，所以环保材料也成为了建筑材料的总趋势。比如电能来自于煤的燃烧，建筑材料的运输来自于电能或者汽油，柴油的然手等，而且这些消耗的能源是巨大的。我国现在处在经济快速发展的时期，人们对高水平的生活的追求越来越强烈，这种消费的升级时人们对建筑的要求也越来越高了，人均消耗的也越来越高了，产生的二氧化碳等废弃物也越来越多了，这也与全球所倡导的保护环境的理念相违背的，以电力为例，群世界火力发一度电能排放出大约0.5kg的二氧化碳。我国的火力发电技术不是很高，初步的估算一下一度电大约要排放出0.7kg的二氧化碳，而我国火力发电量占总发电量的百分之七十五以左右。建筑过程中，还有一些能源也以间接电能的形式消耗。电视如果推进节能建筑的推广及绿色建筑，以现在的速度和技术看，到时候就可以减少至少四分之一的标准煤燃烧，这样也大大的缓解了地球的温室效应所产生的压力，也极大地保护了其他的资源和我们身边的环境。提高用水效能的景观规划，废水处理的改造，在小区中尽可能的扩大绿化面积，慎用以木材为基础的景观。保护土地是其免受有害排放物的污染。要合理处理废弃物，控制空气的污染以保证居民的生活环境。要充分的保护和利用好原有场地上有价值的树木、水塘、水系等自然资源。采取措施提高土地的生态价值。绿色建筑强调的是因地制宜，绝不是千篇一律。对建筑物所排放的气体、废弃物要进行有效地管理和处理，不能对周边环境有危害。
　　5绿色建筑的实践
　　介绍两个实例：
　　5.1纽约，孔戴.纳斯特大厦
　　该建筑采用的绿色措施主要有：
　　（1）门窗装配特种玻璃，夏季能隔紫外线、隔热，冬季有效地减少室内热量散失；
　　（2）外墙敷设太阳能光伏电池板，可提供15千瓦电力。
　　（3）采用天然气燃料电池常态供电（发电400千瓦），利用该燃料电池运行过程伴生的热水，为大楼供应热水和暖气；
　　（4）中央空调使用天然气，不用电；
　　（5）大楼内安装传感器，能根据某一区域人多人少的状况自动开关灯具以增减照明亮度；
　　（6）廊道出入口标志的光源使用发光二极管。
　　上述绿色措施的应用，受到了正栋大厦运行能耗降低35％￣40％的效果。
　　5.2深圳，泰格公寓
　　该公寓采用建筑本体节能、机电设备节能、中水技术、太阳能技术等综合措施，获得了居住舒适、节能显著，环境优美的满意效果，被建设部选定为绿色建筑示范项目。该项目与本市非绿色建筑相比，仅用户节省电费的经济效益就十分可观：泰格公寓平均电耗为50kwh／m2每年，深圳非绿色建筑同类公寓平均电耗为150￣175kwh／m2每年，比较可见，泰格公寓每年少用电400万度以上，每年节省电费400万元（深圳电价0.98元／度）。用水方面，该绿色建筑也显示了节水器具和中水系统的运行效果，每年节水6000吨，价值1.5万元（深圳水价2.60元／吨）。
　　泰格公寓总投资2.2亿元人民币，与节能相关的投资3600万元，直接投入资金增量成本约1500万元，按每年节约电费400万元计算，节能资金投资回收期为5年左右（资金利率为5.5％）。投资回收以后，仍有每年400万元的节电实惠。
　　6结束语
　　设计是整个项目的灵魂，绿色建筑的设计则决定了建筑在多大程度上、多长时间内能够达到绿色的标准。目前来看，绿色建筑的前途依然很曲折，主要体现着三个内在矛盾：其一，经济利益与生态效益的矛盾；其二，整体利益与局部利益的矛盾；其三，持续性利益与一时性利益的矛盾。这些矛盾要求我们的设计者要尽量全面地看待问题，不能形而上的将要设计的项目与其所处的时空环境割裂开来。通过前瞻性的设计与新技术的应用，绿色建筑将会在建筑领域大放异彩。绿色建筑方兴未艾。希腊著名建筑师瓦西里斯.斯古塔斯谈到绿色建筑前景时说，这是个道德问题，也是个好的商业机会，单在中国，未来5年的绿色经济将提供3000亿美元的商业机会，谁将由此受益？
　　

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