綠色建筑論文發(fā)表期刊推薦湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)雜志是由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自 創(chuàng)刊以來,以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題,堅(jiān)持“期期精彩、篇篇可讀”的理念。湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大,眾多的欄 目設(shè)置,湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)并獲中國優(yōu)秀期刊獎,現(xiàn)中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。
摘要:本文首先分析了綠色建筑的含義,然后探討了其設(shè)計(jì)要點(diǎn),最后對綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展做了展望。
關(guān)鍵詞:綠色建筑,設(shè)計(jì),可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能
前言
綠色建筑,其歷史悠久。原生的綠色建筑曾伴隨著人類一起誕生和成長,世界各地的原始住居及其發(fā)展所形成的體系已延續(xù)數(shù)千年,度過了漫長的農(nóng)業(yè)文明時(shí)期。工業(yè)革命之后,科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)力,促進(jìn)了社會繁榮、經(jīng)濟(jì)增長,但是卻助長了人類部分無休止膨脹的欲望,自然資源被肆意濫用,生存環(huán)境惡化,人類住區(qū)漸為灰色所吞噬。
面對世界范圍內(nèi)人口劇增、土地嚴(yán)重沙化、自然災(zāi)害頻發(fā)、溫室效應(yīng)、淡水資源的日漸枯竭等人類生存危機(jī),人類不得不明白“我們只有一個(gè)地球”。1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會明確提出了人類要走可持續(xù)發(fā)展之路,以實(shí)現(xiàn)人類發(fā)展與自然的和諧共生。“可持續(xù)發(fā)展”思想的提出不僅揭開了人類文明發(fā)展的新篇章,同時(shí)也帶來了人類社會各領(lǐng)域、各層次的深刻變革。“建筑”作為一個(gè)古老的行業(yè),在世界性的可持續(xù)發(fā)展的大潮中也日益顯示出勃勃生機(jī)。
一、綠色建筑的涵義
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材),保護(hù)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.它是綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、生態(tài)學(xué)及其他技術(shù)科學(xué)的成果,把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng),為居住者提供生機(jī)盎然、自然氣息深厚、方便舒適并節(jié)省能源、沒有污染的居住環(huán)境。這里所說的“綠色”并非一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是對環(huán)境無害的一種標(biāo)志,是指這種建筑能夠在不損害生態(tài)環(huán)境的前提下,提高人們的生活質(zhì)量及當(dāng)代與后代的環(huán)境質(zhì)量。其“綠色”的本質(zhì)是物質(zhì)系統(tǒng)的首尾相接,無廢無污、高效和諧、開放式閉合性良性循環(huán)通過建立起建筑物內(nèi)外的自然空氣、水分、能源及其他各種物資的循環(huán)系統(tǒng)來進(jìn)行“綠色”建筑的設(shè)計(jì),并賦予建筑物以生態(tài)學(xué)的文化教育和藝術(shù)內(nèi)涵
主要包含三點(diǎn):
一是節(jié)能,這個(gè)節(jié)能是廣義上的,包含了上面所提到的“四節(jié)”,主要是強(qiáng)調(diào)減少各種資源的浪費(fèi);
二是保護(hù)環(huán)境,強(qiáng)調(diào)的是減少環(huán)境污染,減少二氧化碳排放;
三是滿足人們使用上的要求,為人們提供“健康”、“適用”和“高效”的使用空間
二、綠色建筑主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
1自然通風(fēng)
自然通風(fēng)是一種具有很大潛力的通風(fēng)方式,它具有節(jié)能、改善室內(nèi)熱舒適性和提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),是人類歷史上長期賴以調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的原始手段。自然通風(fēng)可在不消耗不可再生能源情況下降低室內(nèi)溫度,改善室內(nèi)熱環(huán)境,而且可提供新鮮、清潔的自然空氣,帶走潮濕污濁的空氣,有利于人體的生理和心理健康。
自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)方式
建筑中常用的自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種:
1.1利用風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)
自然通風(fēng)最基本的動力是風(fēng)壓和熱壓。在具有良好的外部風(fēng)環(huán)境的地區(qū),風(fēng)壓可作為實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的主要手段。在我國大量的非空調(diào)建筑中,利用風(fēng)壓促進(jìn)建筑的室內(nèi)空氣流通,改善室內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量,是一種常用的建筑處理手段。
1.2利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)
自然通風(fēng)的另一原理是利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差———即通常講的“煙囪效應(yīng)”———來實(shí)現(xiàn)建筑的自然通風(fēng)。利用熱空氣上升的原理,在建筑上部設(shè)排風(fēng)口可將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出,而室外新鮮的空氣則從建筑底部被吸入。熱壓作用與進(jìn)、出風(fēng)口的高差和室內(nèi)外的溫差有關(guān),室內(nèi)外溫差和進(jìn)、出風(fēng)口的高差越大,則熱壓作用越明顯。
1.3機(jī)械輔助式自然通風(fēng)
在一些大型建筑中,由于通風(fēng)路徑較長,流動阻力較大,單純依靠自然風(fēng)壓與熱壓往往不足于實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。而對于空氣污染和噪聲污染比較嚴(yán)重的城市,直接的自然通風(fēng)還會將室外污濁的空氣和噪聲帶入室內(nèi),不利于人體健康。在這種情況下,常常采用一種機(jī)械輔助式的自然通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)有一套完整的空氣循環(huán)通道,輔以符合生態(tài)思想的空氣處理手段(如土壤預(yù)冷、預(yù)熱、深井水換熱等),并借助一定的機(jī)械方式加速室內(nèi)通風(fēng)。
1.4雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)
雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)是當(dāng)今生態(tài)建筑中所普遍采用的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),被譽(yù)為“可呼吸的皮膚”。雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)一般由雙層玻璃或三層玻璃組成,在兩層玻璃之間留有一定寬度的空隙形成空氣夾層,并配有可調(diào)節(jié)的深色百頁。在冬季,空氣夾層和百頁可以形成一個(gè)利用太陽能加熱空氣的裝置,提高建筑外墻表面溫度,有利于建筑的保溫采暖;在夏季,則可以利用熱壓原理將熱空氣不斷從夾層上部排出,達(dá)到降溫的目的。對于高層建筑來說,直接對外開窗容易造成紊流,不易控制,而雙層維護(hù)結(jié)構(gòu)則能夠很好的解決這一問題。
2太陽能利用
現(xiàn)階段的太陽能建筑設(shè)計(jì)主要向兩個(gè)方向發(fā)展,即現(xiàn)代生活中常見到的被動式太陽房和主動式太陽房。被動式太陽房不采用其他輔助能源、完全依靠太陽能采暖,是依靠建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身來完成吸熱、蓄熱、放熱功能的采暖系統(tǒng)。此類太陽房的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較大的熱阻,室內(nèi)要有足夠的熱重質(zhì)材料,以保持房屋有足夠的蓄熱性能。在冬季,被動式太陽房日間通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收并存儲太陽能,夜間圍護(hù)結(jié)構(gòu)放出存儲的熱量滿足部分室內(nèi)需要,這樣可以在一定程度上降低房屋在冬季的采暖負(fù)荷,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
2.1被動式太陽房主要分為五大類,即直接受益式、集熱蓄熱墻式、附加陽光間式、蓄熱屋頂池式和對流環(huán)路式。
2.1.1直接受益式太陽房式被動式采暖技術(shù)中最為簡單的一種,也是最接近普通房屋的建筑形式
2.1.2集熱蓄熱墻式太陽房是由南向的透光玻璃罩和蓄熱墻體構(gòu)成的,中間留有一定距離的空氣間層,墻體上下部位設(shè)有通向室內(nèi)外的風(fēng)口
2.1.3附加陽光間實(shí)際就是在房屋主體南面附加的一個(gè)玻璃溫室,它其實(shí)就是直接受益式和集熱蓄熱墻式的組合形式。
2.1.4蓄熱屋頂池式太陽房兼有冬季采暖和夏季降溫兩種功能,普遍適用于冬季不太寒冷,夏季較熱的地區(qū)。該被動式太陽房將作為蓄熱體的裝滿水的密封塑料袋置于屋頂頂棚之上,并在其上面設(shè)置可水平開閉的保溫蓋板。
2.1.5對流環(huán)路式太陽房主要是與附加陽光間太陽房和蓄熱墻體式太陽房相結(jié)合運(yùn)用
2.2主動式太陽房與被動式太陽房一樣,它的圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的保溫隔熱性能。
對于太陽能供暖系統(tǒng)來說,首先應(yīng)考慮采用熱媒溫度盡可能低的采暖方式,所以地板輻射采暖最適宜于太陽能供暖。太陽能供熱系統(tǒng)可以用空氣,也可以用水作為熱媒,兩者各有利弊。熱風(fēng)式集熱器較便宜,熱交換次數(shù)少,但集熱用循環(huán)動力大,是熱水式的10倍,風(fēng)道和蓄熱裝置占據(jù)的空間也大;太陽熱水集熱器技術(shù)較復(fù)雜,價(jià)格較高,但綜合考慮優(yōu)點(diǎn)較多,特別是近年來真空管集熱器的性能、質(zhì)量有很大提高,價(jià)格不斷下降,所以今后太陽能供熱系統(tǒng)將以熱水集熱式為主。
2.3零能房屋
零能房屋的含義是指建筑物所需的全部能源供應(yīng)均來自太陽能,常規(guī)能源消耗為零。這種房屋向陽的墻面、屋面可設(shè)置太陽電池板,產(chǎn)生的電能除滿足用戶的照明、電器等需要外,還可為建筑供暖、空調(diào)供電保證房屋的熱舒適度。
3雨水利用
雨水利用常見形式
雨水利用從形式上可分為直接利用和間接利用。雨水直接利用是指將雨水徑流收集后,根據(jù)用戶水質(zhì)要求經(jīng)適當(dāng)處理后供用戶使用;雨水問接利用是指通過各種措施強(qiáng)化雨水下滲,補(bǔ)充地下水。
3.1直接利用
雨水直接利用系統(tǒng)一般由匯集區(qū)、輸水管道、截污設(shè)施、貯存池、化設(shè)施和配水管道組成。根據(jù)雨水匯集區(qū)的不同,可將雨水直接利用系統(tǒng)分成屋頂雨水利用、路面雨水利用和綠地雨水利用等方式。
(1)屋面雨水
屋面雨水利用是指將建筑物(構(gòu)筑物)的屋頂(天臺)作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。屋面雨水水質(zhì)受大氣質(zhì)量、屋面材料、降雨量、降雨問隔等因素的影響。車武[41等對北京城區(qū)屋面雨水水質(zhì)進(jìn)行大量分析研究后認(rèn)為,屋面雨水的污染程度與屋面材料有直接關(guān)系,瀝青油氈是一種主要污染源。因此,在屋面雨水利用規(guī)劃設(shè)計(jì)中必須考慮屋面材料的影響,通過采用鋁塑板等新型屋面防水材料,可有效減少雨水中雜質(zhì)。
(2)路面雨水
路面雨水利用是指將道路、廣場作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。路面雨水水質(zhì)受交通量、路面衛(wèi)生、路面材料、降雨量、降雨間隔等因素的的影響。道路和屋頂?shù)奈廴境潭炔煌晁畯搅魉|(zhì)也有所差異,通常路面雨水水質(zhì)比屋面雨水要差。由于機(jī)動車道的交通量較大、路面污染較重,機(jī)動車道的雨水水質(zhì)相對較差,可能攜帶大量的碳?xì)浠衔锖椭亟饘,例如鎘、銅、鉛等,主要來自汽車尾氣的污染。因此在路面雨水規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先考慮收集自行車道、人行道、小區(qū)道路的雨水。
(3)綠地雨水
綠地雨水利用是指將綠地作為集雨面的雨水收集利用系統(tǒng)。綠地對于雨水徑流中的污染物有一定的截流和凈化作用,收集到的雨水徑流水質(zhì)相對較好。同時(shí),由于綠地的滲透和截流作用會導(dǎo)致綠地雨水徑流量會明顯減小,可能不能保證收集到足夠的雨水量。在綠地雨水規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮綠地的滲透和截流作用,科學(xué)合理地確定雨水利用規(guī)模。
3.2間接利用
雨水間接利用可分為屋頂花園、下凹綠地、透水路面和滲透管溝(井)等方式。
(1)屋頂花園
屋頂花園是指各種建筑物(構(gòu)筑物的屋頂(天臺)上進(jìn)行綠化、種植花草的統(tǒng)稱,一般由防護(hù)層、排水層、過濾層、種植層和植被組成。種植層和植被的選擇是屋頂花園的關(guān)鍵,種植層土壤必須有一定滲透性并能滿足植被生長的需要,植被必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件并與種植層土壤性質(zhì)相匹配。通過植被截留和種植層吸納雨水,屋頂花園雨水徑流量較綠化前大幅降低,僅在遇到暴雨時(shí)形成雨水徑流。屋頂花園是美化城市、減少面源污染和消減城市雨水徑流的重要途徑之一。
(2)下凹綠地
下凹綠地是指低于周圍地面適當(dāng)深度、能夠接受周邊地面雨水徑流的綠地。綠地表層土壤中根系發(fā)達(dá)、相對疏松,其降雨入滲能力較無草皮的裸地大,具有便于雨水引入、透水性好、投資少的特點(diǎn),而且植物根系還能對雨水徑流中的懸浮物、雜質(zhì)等起到一定的過濾、凈化作用。早在1999年北京市就做過草坪高度對徑流入滲量影響的研究。若草坪低于周圍路面0.1~0.2m,其入滲量是草坪高于或平于路面的入滲量的3~4倍。通過將普通綠地設(shè)計(jì)或改造成下凹綠地,適當(dāng)降低綠地高程,合理處理路面高程、綠地高程和雨水口的關(guān)系,不僅可以減少綠化用水,而且增加了雨滲透量、強(qiáng)化了地下水補(bǔ)給。
(3)透水路面
透水路面是指以透水混凝土、透水瀝青、透水磚、草皮磚等透水性建材替代普通混凝土、瀝青、釉面磚等傳統(tǒng)建材鋪裝硬化路面、廣場、停車場等。透水路面能很快將雨水滲透至路基下,甚至到達(dá)地下含水層,不會產(chǎn)生路面積水。路面可廣泛應(yīng)用于人行道、小區(qū)道路、公園、廣場、停車場等輕型路面。國外資料顯示:滲透地面成本比傳統(tǒng)不透水地面高出10%左右,但綜合考慮因徑流量減少、地面集流時(shí)間延長而導(dǎo)致雨水管道長度縮短及管徑減小,雨水系統(tǒng)的總投資可減少12%38%。而且還可產(chǎn)生較大的環(huán)境及社會效益。
4評價(jià)體系
1)節(jié)地與室外環(huán)境;
2)節(jié)能與能源利用;
3)節(jié)水與水資源利用;
4)節(jié)材與材料資源利用;
5)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量;
6)運(yùn)營管理(住宅建筑)、全生命周期綜合性能(公共建筑)。
各大指標(biāo)中的具體指標(biāo)分為控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)三類。其中,控制項(xiàng)為評為綠色建筑的必備條款;優(yōu)選項(xiàng)主要指實(shí)現(xiàn)難度較大、指標(biāo)要求較高的項(xiàng)目。對同一對象,可根據(jù)需要和可能分別提出對應(yīng)于控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的指標(biāo)要求。按滿足一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的程度,綠色建筑劃分為三個(gè)等級。
三、中國傳統(tǒng)建筑中的可持續(xù)發(fā)展思想
中國傳統(tǒng)建筑是中華建筑文明的重要?dú)v史見證,其對自然環(huán)境和氣候條件所做出的獨(dú)特解答,已成為建筑界關(guān)注的熱點(diǎn)。我國傳統(tǒng)建筑的主要材料是土和木。土取自于大地,當(dāng)建筑結(jié)束壽命時(shí)又回歸于大地;木材則是可再生資源。我國傳統(tǒng)建筑材料的本質(zhì)在于“源于自然,融于自然”。
適應(yīng)自然的中國傳統(tǒng)建筑的綠色建筑技術(shù)是經(jīng)過長期的摸索而得出來的,雖然它沒有現(xiàn)代建筑技術(shù)的華麗外表,但其樸實(shí)的內(nèi)在卻包含了許多現(xiàn)代技術(shù)原理,如眾所周知的窯洞建筑所具有的“冬暖夏涼”特性,實(shí)質(zhì)是其蓄熱性能較好的厚重性圍護(hù)結(jié)構(gòu),由于具有良好的熱穩(wěn)定性,對于較大的室外溫度波動的衰減作用的一種表現(xiàn)。我國各地民居中也有許多寶貴的綠色建筑的經(jīng)驗(yàn)。譬如關(guān)中民居,關(guān)中地區(qū)氣候干燥,夏熱冬冷,風(fēng)沙多,因而關(guān)中民居自然形成了狹長的四合院式的庭院。這種庭院充分反映了關(guān)中地區(qū)特有的深宅、窄院和封閉的地方特點(diǎn),這樣不僅節(jié)約用地,也解決遮陽、避暑、通風(fēng)和室外排水等問題。
但是,筆者認(rèn)為這些優(yōu)秀的中國傳統(tǒng)建筑中的可持續(xù)發(fā)展思想?yún)s沒能很好的在現(xiàn)代建筑中繼承下來。究其原因,可能是在傳統(tǒng)建筑的實(shí)踐中,環(huán)境觀只是一種模糊、自發(fā)的觀念,并沒有形成明確的認(rèn)識和完整的理論。
結(jié)語
目前,人口劇增、土地嚴(yán)重沙化、自然災(zāi)害頻發(fā)、溫室效應(yīng)、淡水資源的日漸枯竭等人類生存危機(jī)急劇惡化,綠色建筑的出現(xiàn)是建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的必然結(jié)果?沙掷m(xù)發(fā)展理論和綠色建筑理論在筆者看來還處在不斷發(fā)展和完善的過程中,這就要求建筑工作者要不斷的學(xué)習(xí)、更新自己的設(shè)計(jì)理念,更好的切合綠色建筑的新的發(fā)展需求。
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