浅谈绿色设计与绿色建筑.doc

浅谈绿色设计与绿色建筑 专 业： 环境艺术设计 姓 名： 丁洁 指导 老师： 高莹内容摘要随着全球气候的变暖，世界各国普遍开始重视节能建筑的研究和建设。现在可以证明的是，建筑日常能源消耗所产生的二氧化碳是造成气候变暖的一个重要原因。节能建筑成为建筑发展的必然方向，绿色住宅建筑也应运而生，世界范围内普遍开始重视对绿色建筑的研究。在我国，能源、土地、水、原材料等资源严重短缺，且实际利用效率较低。许多有识之士逐渐认识到， 人类本身是自然系统的一部分， 它与其支撑的环境息息相关。在城市发展和建设过程中， 我们今天必须优先考虑生态环境问题， 并将其置于与经济和社会同等重要的地位上；同时， 还要进一步高瞻远瞩， 通盘考虑有限资源的合理利用问题， 这就是1992 年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的“可持续发展”（Sustainable Development ） 思想的基本内涵。即要改变以牺牲环境为代价，掠夺性的，甚至是破坏性的发展模式， 从传统的资源型发展模式， 走上良性循环的生态型发展模式，促使经济与社会、环境协调发展。要走可持续发展道路，使建筑尽可能少的消耗不可再生资源，发展节能与环保的绿色建筑刻不容缓。目前，我国正在布局发展资源节约型社会，绿色住宅已经受到高层的重视并且被相关专家认可，普通百姓对绿色住宅也持肯定态度。在绿色住宅中，生态经济性是一个重要的考察指标，它同样也是现代社会对经济的发展的要求。但是，想要设计出健康、舒适、优美的“绿色化”住宅建筑，必须将“绿色化”设计的理念融入到我们的设计生活中。绿色建筑与设计关系人们的居住质量、身心健康,也是未来设计的趋向,作为学习人员要不断地探讨这一课题。本文将以现代绿色设计与绿色建筑为研究对象展开探讨。关键字：绿色建筑；绿色设计；节能环保目 录第一章 绿色建筑1.1 什么是绿色建筑1.2 绿色建筑的应用 第二章 绿色建筑的发展 2.1 绿色建筑的发展概况 2.2 中国传统建筑中的可持续发展思想 2.3 我国绿色建筑的发展现状第三章 绿色建筑的设计理念 3.1节约能源 3.2节约资源 3.3回归自然 第四章 绿色建筑的设计 4.1节地设计 4.2节能设计 4.3新技术的应用 第五章 我国发展绿色建筑的必要性 第六章 结语 第一章 绿色建筑的含义1.1 什么是绿色建筑随着绿色生活理念的日益普及，人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地生活、工作，但对什么样的建筑才算“绿色”，学术界、产业界始终没有定论。中国绿色建筑评价标准中定义绿色建筑是“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（简称“四节环保”），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”。“绿色建筑”是生态平衡、环境优雅、低碳的代表，它对人类和自然环境和谐相处具有重要意义。建筑中的绿色并不是在人们常说的环境绿化，而是指充分利用自然资源、减少浪费、维护生态平衡的一种新形势的建筑特色。1.2 绿色建筑的应用 “绿色建筑”目前普遍采用太阳能技术为其服务，利用太阳能给其提供电力、热量等。而太阳能的稳定、可靠可以持续的为“绿色建筑”提供能源，所以，发展“绿色建筑”事业，必须重视对太阳能的利用。目前，我国在进行可持续发展社会建设，人们对自身也要求可持续发展，关注自我健康也顺势进入人们的视野，被大家普遍关注。“绿色建筑”的一个特点就是保证人类居住或办公地点安全稳定，给人类一个术士的环境，保证人类的健康。“绿色建筑”目前已经是一个综合人文、自然、经济的综合体。 第二章 绿色建筑的发展 2.1 绿色建筑的发展概况国际上对绿色建筑的探索和研究始于20世纪60年代。60年代美籍意大利建筑师保罗索勒瑞(Paola Soleri)把生态学和建筑学两词合并提出“生态建筑学”的新理念。1963年V奥戈亚(VOl-gyay)在设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究中提出建筑设计与地域气候相协调的设计理论。1969年美国风景建筑师麦克哈格(McHarg)在其著作设计结合自然一书中,提出人、建筑、自然和社会应协调发展并探索了建造生态建筑的有效途径与设计方法,它标志着生态建筑理论的正式确立。70年代石油危机后,工业发达国家开始注重建筑节能的研究,太阳能、地热、风能、节能围护结构等新技术应运而生,其中在掩土建筑研究方面的成果尤为突出。80年代,节能建筑体系日趋完善,并在英、德等发达国家广为应用。90年代后,绿色建筑理论研究开始走入正规。阿莫里B洛温斯在文章东西方的融合:为可持续发展建筑而进行的整体设计中指出:“绿色建筑不仅仅关注的是物质上的创造而且还包括经济文化交流和精神等方面。”40多年来,绿色建筑由理念到实践,在发达国家逐步完善。绿色建筑研究由建筑个体,单纯技术上升到体系层面,由建筑设计扩展到环境评估,区域规划等多种领域,形成了整体性,综合性和多学科交叉的特点。伴随着可持续发展思想在社会的推广,绿色建筑理念也逐渐得到了行业人员的重视和支持。1993年国际建筑师协会第18次大会发表了芝加哥宣言,号召全世界建筑师把环境和社会的可持续性列入建筑师职业及其责任的核心。1999年国际建筑师协会第二十届世界建筑师大会发布的北京宪章,明确要求将可持续发展作为建筑师和工程师在21世纪中的工作准则。这一切标志了绿色建筑的兴起。 2.2中国传统建筑中的可持续发展思想 中国传统建筑是中华建筑文明的重要历史见证,其对自然环境和气候条件所做出的独特解答,已成为建筑界关注的热点。我国传统建筑的主要材料是土和木。土取自于大地,当建筑结束寿命时又回归于大地;木材则是可再生资源。我国传统建筑材料的本质在于“源于自然,融于自然”。适应自然的中国传统建筑的绿色建筑技术是经过长期的摸索而得出来的,虽然它没有现代建筑技术的华丽外表,但其朴实的内在却包含了许多现代技术原理,如众所周知的窑洞建筑所具有的“冬暖夏凉”特性,实质是其蓄热性能较好的厚重性围护结构,由于具有良好的热稳定性,对于较大的室外温度波动的衰减作用的一种表现。我国各地民居中也有许多宝贵的绿色建筑的经验。譬如关中民居,关中地区气候干燥,夏热冬冷,风沙多,因而关中民居自然形成了狭长的四合院式的庭院。这种庭院充分反映了关中地区特有的深宅、窄院和封闭的地方特点,这样不仅节约用地,也解决遮阳、避暑、通风和室外排水等问题。但是，我认为，这些优秀的中国传统建筑中的可持续发展思想却没能很好的在现代建筑中继承下来。究其原因,可能是在传统建筑的实践中,环境观只是一种模糊、自发的观念,并没有形成明确的认识和完整的理论。 2.3 我国绿色建筑的发展现状我国绿色建筑的起步始于20世纪后半叶,是以绿色建筑的核心内容建筑节能入手逐步推广的。伴随着可持续发展思想在国际社会的认同,绿色建筑理念在我国也逐渐受到了重视。1999年在北京召开的国际建筑师协会第二十届世界建筑师大会发布的北京宪章,明确要求将可持续发展作为建筑师在21世纪中的工作准则。随之在一些办公建筑、高等院校图书馆、城市住宅小区、农村住宅进行了绿色建筑实践,还进行了与此相关的“生态建筑”“健康住宅”的理论研究和实践探索。2002年年底,国家对绿色奥运建筑标准和评估体系进行了研究,系统地提出了绿色建筑所涉及的内容和重点。进一步引进了绿色建筑的理念和技术,并应用到我国现在以及未来蓬勃的建筑市场中,让绿色建筑的观念深入人民大众。 第三章 绿色建筑的设计理念3.1节约能源 能源对于那些大量使用人工照明和机械空调的建筑意味着生命， 而高能耗、低效率的建筑，不仅是导致能源紧张的重要因素，并且是使之成为制造大气污染的元凶。据统计，全球能量的50 %消耗于建筑的建造和使用过程。为了减少对不可再生资源的消耗， 绿色建筑主张调整或改变现行的设计观念和方式， 使建筑由高能耗方式向低能耗方向转化， 依靠节能技术， 提高能源使用效率以及开发新能源， 使建筑逐步摆脱对传统能源的过分依赖， 实现一定程度上能源使用的自给自足。日本有关学者研究得出： 在环境总体污染中与建筑业有关的环境污染占比例为34 % ，包括空气污染、光污染、电磁污染等。而生态环境保护是绿色建筑的追求。因此， 绿色建筑设计必须深入到整个建筑生命周期中考察、评估建筑能耗状况及其对环境的影响，建立全面能源观。首先必须注重研制、优化保温材料与构造， 提高建筑热环境性能。如在建筑物的内外表面或外层结构的空气层中， 采用高效热发射材料， 可将大部分红外射线反射回去，从而对建筑物起保温隔热作用。目前，美国已开展大规模生产热反射膜，主要用于建筑节能。此外，还可运用高效节能玻璃， 硅气凝胶新型节能墙材， 以提高节能效率；其次，研制再生能源（如太阳能、核能、风力、水力） 的收集，储存装置和热回收装置。太阳能是一种最丰富，便捷，无污染的绿色能源， 近年来在我国的天津、北京、甘肃、河北等省市建立了17 座被动式太阳能恒温式住宅， 以建筑物本身为太阳能收集器，从而达到屋内取暖制冷的目的。所以，应充分利用太阳能，采用新式隔热材料，减少采暖和空调的使用，这可以极大的减少资源的消耗。根据自然通风的理论设置新型风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的自然风。此外，建筑设计时可以采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。3.2节约资源何为绿色建筑 ？即在建筑的全寿命周期内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，与自然和谐共生的建筑。核心是人、资源、环境三者的平衡。是从回归人性关怀的角度讲资源节约环境友好。绿色建筑意味着对生命的一种尊重，不仅人能够肆意使用资源，还要让城市中的小鸟有落脚点，让植物蚂蚁也有生存的空间，所有的生命体都应该在这里找到他的家园。不仅仅让我们这一代人能够有幸福的家园，还能够让下一代人获得更多的收益，绿色建筑其实是博爱的，是对生命的尊重，不仅仅是对人的尊重。在建筑设计、建造以及建材的选择中，我们都应该考虑资源的合理利用，减少浪费。要降低资源浪费率，提高资源的利用率，力求使资源可再生利用。尤其是对水资源再利用的重视，我们应该积极对水资源重复循环利用技术进行研究。3.3回归自然生态城市本身是一个矛盾的词，城市是最大的人工环境，一旦动土就破坏生态，所以生态城市是寄希望于用现代的科技的进步和我们对环境的尊重、认识，用科技的方法在人工的城市和自然的生态之间再构一个新的平衡。生态城市应该是全人类可持续的追求幸福的载体。首先它能够让人能够静下来，享受清风、细水、绿野、柔光，能让人愿意在这座城市安家；其次它能够让人够飞起来，充满着活力和效率，是有生产力的活力中心的。让这里的生命更加高效，资源更加高效。第三，这座城市要与文化共生，能让我们和家人朋友一起愿意在这里慢慢变老。因此，“绿色建筑”的建设有很多要求：建筑内部要多使用天然的材料，对使用的木材、竹材、石块、水泥、钢筋、胶合剂等要进行检验，确保对人体无害；对油漆的使用应十分谨慎，应广泛使用绿色油漆，确保内部空气的清新、湿度适宜，便于居住者的身体和精神的双健康；建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。并且，“绿色建筑”的选址要非常严格，要在无污染、地下水资源干净且丰富、地磁稳定的地区建设；同时，要积极使用太阳能发电、风能发电等技术，积极的利用一切目前可以利用的自然资源。无论使用何种技术，绿色建筑总是立足于对资源的节约（reduce）、再利用（reuse）、循环生产（recycle）等几个方面。其次，绿色建筑的形式必须利于能源的收集，建筑的外层将不再是“内部”与“外部”的分界线，而将逐步成为一种具有多种功能的界面。绿色建筑的材料和形式将是多样的，尤其是外层材料将是高度综合、高效多功能的，而且，随着高新技术的发展。建筑行业将最大限度地吸收各种先进技术，创造一种能更加适合居民生活的、与大自然高度和谐的高科技建筑环境。第四章 绿色建筑的设计 4.1节地设计爱护土地是我国的一项基本国策。目前我国土地资源紧缺，可用土地的总量持续减少。在这个形势下，“绿色建筑”在设计时就要重视节约土地，最大限度的减少对地表土地的占用，同时降低对地表绿化带的破坏，不搞重复建设，尽量不浪费土地资源。目前常用的节约土地资源的措施有：建设高层楼宇，提高新建建筑的容积率；尝试进行新式地下、半地下建筑的设计及建设，充分利用地下空间；提高住宅用地的集中度，相对减少了住宅土地的分散度和总量；根据具体的地理气候环境进行最新建筑的设计和建建设，比如在城镇、乡村建设中，提倡因地制宜，因形就势，多利用零散地、坡地建房。最终使建筑与自然环境互生共融，确保足量的绿化面积。 4.2 节能设计 近年来，我国每年约新建20亿平方米建筑，现有的441亿平方米存量建筑，绝大部分属于高耗能建筑。据欧洲建筑师协会测算，建筑在整个过程中的能耗占用了50%的全部能源。如建筑用的水泥，从石灰石矿的开采，到石灰石烧制成水泥，水泥运输至生产厂家制成商品混凝土或成品建村，再应用于建筑施工，这一过程需要消耗大量的能源。建筑建成之后，建筑的使用运行和建筑最后的废弃处理，都需要耗能。除此之外，建筑消耗了50%的水资源，40%的原材料，并对80%的农地减少量负责。同时，50%的空气污染、42%的温室气体效应、50%水污染、48%的固体废物和50%的氟氯化物均来自于建筑。1无论是能源、物质消耗，还是污染的产生，建筑都是问题的关键所在。我国建筑节能有两个阶段的目标：第一阶段的目标：从现在起到2015年，全面启动建筑节能和推广绿色建筑，平均节能率达到50%。也就意味着不是每个建筑的节能率都将达到50%，而是因为绿色建筑的节能率可能更高些，同时还有相当一部分老建筑可能还来不及进行节能改造，所以是平均要达到50%的节能率。沿海省份及大城市则要达到更高的标准。第二阶段的目标：从2015年起到2020年，进一步提高建筑节能标准，平均节能率要达到65%，东部地区要达到更高的标准。这意味着在今后15年内，一些建筑的节能率要达到75%标准。这需要我们抓住机遇，在再次进行装修或重新进行改造时，建筑节能率就要达到65%或更高标准。如果能完成上述目标，2020年，我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤，这相当于2002年整个英国能耗的总量，这是个非常可观的数字，对人类社会的可持续发展也是一个巨大的贡献。对于建筑节能，我们有两种选择：一是如果我们没有认真把握推动建筑节能的时机，有关建筑节能的政策和标准没有落实，最后的结果是建筑能耗持续上升，再加之城市化人口急剧的增加，至2020年，我国建筑能耗将接近11亿吨标准煤，这是一个巨大的数字。二是如果我们能够实现二个阶段的目标，2020年，我国建筑能耗将降低到7.54亿吨标准煤，节约3.5亿吨煤。这样，我们的空调高峰负荷可减少8000万kw/h ，相当于4.5个三峡电站的满负荷发电量。如果2020年我国建筑能耗能达到发达国家20世纪末的水平，节能效果将更加显著。所以，我们在大力投资建设电站设施以缓解我国目前电力紧张状况的同时，必须充分考虑建筑节能的巨大潜力。如果不改变目前建筑高耗能的状况，即使再建10座三峡电站也不能满足我们对电力的需求。与世界一些同纬度地方相比，我国北方频遭寒冷气团的袭扰，冬季气温相对较低。相较于欧洲大多数国家，我国寒冷天气时间持续较长，因此供暖日数相对较多。根据我国特殊气候条件，除采用像炭木、煤、石油和天然气这些天然能源外，做好建筑室内保温工程，提高室内供暖设施热循环效率，对于提高我国建筑室内供热技术，最大限度利用供暖能源，有效减少能源浪费具有十分重要的意义。因而，建筑节能最重要的是要提高建筑物本身的隔热性能和空调设施的降热制冷效果，必须引起足够重视。绿色建筑节约能源技术是在在建筑物设计的寿命周期内,能够最大限度地节约建设资源、保护周边环境和减少污染,为人们的生产和生活提供健康、舒适、高效的使用空间,与自然和谐共处的建筑工艺。其内容包含建筑外围护结构减少能源消耗技术、供暖设备节能技术、空气调节节能技术、绿化节能技术、建筑物的外形、朝向及平面布置。我国北方主要采用集中分布式供暖方式，即由热力公司或小区锅炉房将暖气通过管道形式输送到建筑内。近年来，随着洁净能源及节能技术、节能新产品的出现，供暖方式选择的多元化变为可能，人们不再依赖于集中式的供暖方法，供暖、热水综合化独立分户供暖等方式不断出现。根据各地区不同的气候条件、能源状况、地质条件和建筑风格，发展适合本地区的绿色节能采暖方式，如辐射采暖，供热设施自然采光并与结构内表面间的辐射换热器为建筑供暖，提高热舒适度，减少因建筑顶部温度升高而造成的热量损失，并可降低采暖能耗。 4.3 新材料及新技术的应用绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此，它要求建筑外层的材料和结构，一方面 作为能源转换的界面，需要收集、转换自然能源，并且防止能源的流失； 另一方面， 外层必须具备调节气候的能力， 以消除、减缓、甚至改变气候的波动， 使室内气候趋于稳定， 而实现这一理想， 在很大程度上必须有赖于未来高技术在建筑中的广泛运用。首先，环保节能型材料是绿色建筑所必须的，必须对现有建材和技术进行环保、节能评估，提出技术改良、更新措施，使之符合环保、节能的要求。随着信息技术、自动化技术、新能源技术、新材料技术日益走向成熟，在绿色建筑中这些高技术将得到广泛的运用： 如建筑结构有可能引入有机体的原理， 在混凝土中埋设光导纤维， 可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况， 自我修复混凝土可得到实际应用。建筑物表面材料，通过多功能的组织进行呼吸，可净化建筑物内部的空气， 并降低温度， 形状记忆合金材料可用于百页窗的调整或空调系统风口的开闭， 自动调节太阳光亮， 建筑物表面的太阳能电池， 可提供采暖和照明所需要的能源,无论使用何种技术， 绿色建筑总是立足于对资源的节约（reduce） 、再利用（reuse） 、循环生产（recycle） 等几个方面。其次，绿色建筑的形式必须利于能源的收集，建筑的外层将不再是“内部”与“外部”的分界线，而将逐步成为一种具有多种功能的界面。绿色建筑的材料和形式将是多样的， 尤其是外层材料将是高度综合、高效多功能的，而且，随着高新技术的发展， 建筑行业将最大限度地吸收各种先进技术， 创造一种能更加适合人类生活的、与大自然高度和谐的高科技建筑环境。绿色建筑是一个新兴的、动态的和发展中的概念， 它随着技术与社会的进步而逐步充实其意义。可以预言， 绿色建筑将成为人类运用科技手段寻求与自然和谐共存， 持续发展的理想建筑模式。目前， 绿色建筑意识已在许多国家引起重视。荷兰住房计划强调使用无污染建材； 瑞典一家最大的住宅银行于1995 年初宣布， 只向绿色建筑贷款。美国的“生物圈二号”示范区研究；瑞典的“生态循环城”计划；由意大利著名建筑师亚得里奥洛。特理姆鲍里主持， 欧洲各国专家共同参与设计， 采用多种高新技术， 号称“全球第一家生态村”的圣。乔密尔村已在西班牙伊维沙岛实施。位于美国俄亥俄州东北的OBERL IN 学院最近推出一项耗资500 万美元的环保建筑设计， 它所需能源之一半是由曲线形屋顶上板状太阳能光敏发电设备供应， 板的倾角可自动追踪太阳行迹； 另一部分屋顶则为绿化所覆盖， 具有迅速吸纳太阳能、缓和雨水排放流速的特点，是理想的自然隔声、绝热层。同时具有供应物和消耗物持衡、食物和废弃物等量、生活和设施体系的生成品均安全分解、拆卸处置、回收再使用的特征。今天，绿色建筑体系已经广泛地渗透到建筑设计中的许多方面， 建筑师将在现代社会中创造一种“回归自然”的建筑形式，遵循建筑与自然生态环境相协调，设计出与自然、人、社会融为一体的人类生活空间。但是，按照欧洲国家的经验，在经济方面，绿色建筑需要更多前期费用， 而利益回收速度又相对缓慢的一类项目。更主要的是， 用于绿色建筑体系方面投资所带来的回报最终并不一定能够装进开发商的口袋， 而多由使用者和社会所分享。即使这样， 一般也须若干年以后才会见到节约资源的价值开始大于用于生态方面投资的价值。这些都有可能使决策者与开发商望而却步， 或者觉得力不从心。似乎这已成为一种规律， 即如果一种新的思想或技术所产生的短期效益（如投资回报比） 并不明显高于传统思想或技术的效益，那么即使它会有更好的长期效益（如低廉的建筑管理与维修费用，长寿命、节约资源等） 也很难为人们所接受。在建筑、城市以及社会各方面的任何变革都有可能出现这类问题， 特别在我国社会逐步进入市场经济体制的今天， 它已成为社会的一道门槛。要解决这一问题， 就应当在可持续发展原则基础上建立一套新的价值观和行为规范。如： 使采用节能设备与材料、无公害材料及各种节约资源的措施成为设计中的必须。并通过政府在立法、税收等方面的政策调整，加强绿色建筑在经济上的可行性、特别在开始阶段， 如果没有一套良好的经济、社会和道德方面的激励体制用以补偿开发商由于额外投入所带来的损失，绿色建筑的推广就是一句空话。因此，应结合当前我国的经济实力和社会总体发展水平， 尽快确定一个宏伟的目标以及架构起一套可行的制度框架， 从而使我们这一代的即时利益与整个人类的长远利益结合起来， 将一个地区的局部利益与整个世界的整体利益结合起来， 公正合理地与他人分享我们这个地球上有限的资源。同时， 最大限度地杜绝资源浪费和环境污染， 这样才有可能为后人留下一片静谧而丰腴的乐土，使人类能够长久地生存下去。总之，绿色建筑总是立足于对资源的合理利用，对绿色能源的合理利用，有效的节约能源，进行循环利用和再生产。同时，绿色建筑还有利于能源的搜集，建筑的外层不仅仅成为建筑物“内部”与“外部”的分界线，而是成为一种具有多种功能的界面。绿色建筑材料的多样式也决定了绿色建筑的优越性能，尤其是外层材料具有高效多能的特点，随着高新技术的研发，建筑行业会吸收更多的外来先进技术，争取创造出更多的适合人们居住的新建筑，从而达到人与自然的高度和谐，创造出高科技建筑环境。第五章 我国发展绿色建筑的必要性 我国每年城乡新建房屋面积近20亿平方米，其中80%以上为高耗能建筑。既有建筑近400亿平方米，95%以上都属于高能耗建筑，能源利用率仅为 33%，落后发达国家20年。在我国，建筑总能耗（包括建材生产和建筑能耗）约为全国能耗总量的30%，其中用于建材生产的能耗占到全国总能耗的 1248%。在建筑能耗中，围护结构材料保温性能差、保温技术落后，传热耗能高达73%77%。因此，发展绿色建筑刻不容缓。（一）发展绿色建筑可以高效率的利用资源例如：可以通过结合各地的气候特点设计出低耗能建筑；通过就地取材来节约建筑的运输成本；通过使用各种节能墙体材料来实现建筑体内的保温节能；通过太阳能、水能等可再生能源的使用来降低生活热源的成本；通过建筑材料的循环使用来达到降低建筑成本及降低环境成本的作用。（二）绿色建筑极大的拓宽了建筑材料的选择范围使新型的建筑材料及制