（市政工程专业论文）我国绿色建筑节水及水资源利用技术措施和指标研究.pdf

中文摘要 摘要 绿色建筑以可持续发展思想为指导，提倡水的循环利用与中水处理，使给排 水系统的综合效率达到最优，从而降低能耗，做到无废无污染。这就要求建筑在 开发过程中有自己的技术体系。在这些技术中，建筑节水及水资源利用方面的设 计思路与节能、资源循环利用等理念息息相关。绿色建筑要实现节水及水资源的 合理利用，给排水设计与建筑设计只有同步发展才可能达到建筑整体节能的理想 效果。因此，提出我国绿色建筑节水及水资源利用技术措施就是为我国的绿色建 筑的给排水设计、运行和管理提供依据。 本文从绿色建筑原理及绿色建筑技术的要求出发，根据绿色建筑技术导则 中的设计要点，提出如何针对当地自然条件和水资源总体规划制定合理的水资源 规划方案，并对绿色建筑节水及水资源利用技术措施和指标分建筑中水回用技术、 雨水利用技术、节水器具及设备和其他四个方面进行了研究。 文中指出建筑中水回用技术是绿色建筑水资源可持续利用的一项重要工程技 术措施。在设计绿色建筑中水工程时，分析了如何根据实际情况合理选择系统和 水源，如何保证回用水的水质和水量，以及如何进行水量平衡系统设计和优化。 强调选择工艺流程时把水质放在首位，在保证水质基础上再简化处理工艺，同时 注意成熟技术和新技术的应用。提出了评价绿色建筑中水回用工程设计、运行和 管理的节水率( c 1 ) 、废水回收利用率( r f ) 、满负荷率( r f ) 、水质达标率、吨 制水成本( a c ) 和投入产出比( o 瓜) 六项指标。 雨水回用与补充水体是绿色建筑水资源利用的有效技术措施。认为雨水回用 虽减少了雨水的排放，但并不能减少污水排放。对屋面雨水收集利用系统和屋面 花园收集利用系统进行了研究。分析了补充水体的渗透地面、渗透管沟、渗水池 和渗水盆地四种雨水渗透技术的优缺点。基于日降雨量资料，提出了绿色建筑屋 面雨水利用系统的雨水利用率( r y ) 和节水率( c 2 ) 两项节水指标，并运用计算 机i a v a 语言开发出计算软件。最后通过实例进行了检验和评价。 绿色建筑采用节水器具及设备可以节约水费，经济利益是直接的，而节水本 身意味着节能，意味着有效减少污染，保护生态环境。基于节水型生活用水器具 的定义，介绍了节水龙头、节水便器和节水洗衣机等几种节水型生活用水器具。 针对不同建筑类型，提出了住宅采用节水器具的节水率( c 3 ) 指标和其他建筑的 节水设备采用率( r e ) 指标，并通过实例对指标应用进行了研究。 绿色建筑要通过合理选择给水系统来科学的实现节水和节能。分析认为一些 传统建筑供水方式在绿色建筑中合理运用同样可以满足标准。提倡绿色建筑的绿 重庆大学硕士学帝论文 化用水、景观用水等采用非传统水源。强调了绿化环境的作用，并指出如何进行 绿化才能做到节水和保护生态环境。认为绿化浇灌应采用喷灌技术，微灌和渗灌 两种节水灌溉措施比喷灌更节水，更具有经济效益。指出了绿化在采用回用水时 要防止堵塞和景观采用回用水时防止富营养。根据生态厕所的类型和技术特点， 分析了它在绿色建筑中应用。 关键词：绿色建筑，节水及水资源利用，中水回用技术，雨水利用技术，节水器 具，节水指标 i i 英文摘要 a b s t r a c t g r e e nb u i l d i n gi sg u i d e db yt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti d e a , a d v o c a t e st h e r e c y c l i n go fw a t e ra n dr e c l a i m e dw a t e rt r e a t m e n t ，a n dm a k e st h ei n t e g r a t e de f f i c i e n c y o fw a t e rs u p p l ya n dd r a i n a g es y s t e mt oa c h i e v eo p t i m i z a t i o n , t h e r e b yr e d u c i n ge n e r g y c o n s u m p t i o na n da c h i e v i n gn o n - w a s t ea n dn o n - p o l l u t i o n i ti sr e q u i r e dt h a tb u i l d i n g m u s th a v et h e i ro w nt e c h n i c a ls y s t e m si nt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s s i nt h e s e t e c h n o l o g i e s ，d e s i g ni d e a so fw a t e rc o n s e r v a t i o na n du t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e 3 t e c h n o l o g i e si nb u i l d i n ga r ec l o s e l yb o u n du p 、i t l le n e r g ys a v i n ga n dr e s o u r c e sr e c y c l e i no r d e rt or e a l i z ew a t e rc o n s e r v a t i o na n dr e a s o n a b l eu t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ，t h e w a t e rs u p p l ya n dd r a i n a g ed e s i g na n da r c h i t e c t u r a ld e s i g nm u s td e v e l o pj o i n t l y , a tt h e s a m et i m e ，i tc a l lr e a l i z et h ep e r f e c te f f e c to fh o l i s t i ce n e r g ys a v i n gi nb u i l d i n g t h e r e f o r e , p u t t i n gf o r w a r dt h ew a t e rc o n s e r v a t i o na n du t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s t e c h n o l o g ym e a s u r e so f g r e e nb u i l d i n gw i l lo f f e rb a s i st ot h ew a t e rs u p p l ya n dd r a i n a g e d e s i g n , c o n s t r u c t i o na n dm a n a g e m e n to f g r e e nb u i l d i n gi nc h i n a s t a r t i n go f f t h ep r i n c i p l ea n d t e c h n i c a lr e q u i r e m e n to f g r e e nb u i l d i n g , a c c o r d i n gt o d e s i g no u t l i n e si nt e c h n i c a lg u i d a n c eo fg r e e nb u i l d i n g , i tp u t sf o r w a r dh o w t of r a n l e r e a s o n a b l ew a t e rr g s o n r c e sp r o g r a m m i n ga c c o r d i n ga sl o c a ln a t u r a lc o n d i t i o na n d c o l l e c t i v i t yp r o g r a m m i n go fw a t e rr e s o u r c e s ，i n v 鼯6 9 a t 龉r e c l a i m e dw a t e rt e c h n o l o g y , r a i n w a t e ru t i l i z a t i o nt e c h n o l o g y , w a t e rs a v i n gi n s t r u m e n to re q u i p m e n ta n do t h e r t e c h n o l o g i e s , a n da n a l y z e st h e i ri n d i c a t o r s i ti n d i c a t e st h a tr e c l a i m e dw a t e rt e c h n o l o g yi sa ni m p o r t a n te n g i n e e r i n g t e c h n o l o g ym c a s i 】r eo fs u s t a i n a b l eu t i l i z a t i o no fw a t e rr & a o u r c e 6i ng r e e nb u i l d i n g i t a n a l y s e sh o wt oc h o o s es y s t e ma n dw a t e r - h e a dw i t hr e a s o na c c o r d i n gt oa c t u a l i t y , h o w t oa l s u r ew a t e rq u a l i t ya n dq u a n t i t yo f r e c l a i m e dw a t e r , a n dh o wt 0d 铭i g na n do p t i m i z e w a t e rb a l a n c es y s t e m , w h e nd e s i g nt h ee q u i p m e n t sa n df a c i l i t i e so fr e c l a i m e dw a t e r i t e m p h a s i z e sp u t t i n gw a t e rq u a l i t yi i lp r i m a c y , p r e d i g e s t i n gt r e a l m e n tc r a f tb a s e do nt h e w a t e rq u a l i t yp l e d g e , a n dp a y i n ga t t e n t i o nt ot h ea p p l i c a t i o no f m a t u r et e c h n o l o g i e sa n d n e wt e c h n o l o g i e s i tb r i n g sf o r w a r ds i xi n d i c a t o r si n c l u d i n gw a t e rs a v i n gr a t e ( c 1 ) r a t e o f w a s t e w a t e rr e u s e ( r o ，r a t eo ff u l ll o a d ( r o ，r a t eo f w a t e rq u a l i t ya c h i e v a b l es t a n d a r d ， c o s to fat o no fr e c l a i m e dw a t e r 【a 0a n do u t p u t - i n p u tr a t i o ( o i r ) ，w h i c h 啪b eu s e d t oe v a l u a t et h ed e s i g n , o p e r a t i o na n dm a n a g e m e n to fr e c l a i m e dw a t e rp r o j e c ti ng r e e n b u i l d i n g n 1 重庆大学硕十学伊论文 r a i n w a t e rr e c y c l i n ga n dm a k e u pw a t e rs y s t e ma r ee f f e c t i v et e c h n o l o g ym e a s u r e s o f w a t e rr e s o u r c e su t i l i z a t i o ni ng r e e nb u i l d i n g i tc o n s i d e r st h a tr a i n w a t e rr e c y c l i n gc a n r e d u c er a i n w a t e rd i s c h a r g e ，b u tn o tr e d u c ew a s t e w a t e rd i s c h a r g e i ti n v e s t i g a t e sr o o f r a i n w a t e rc o l l e c t i o na n du t i l i z a t i o ns y s t e ma n dr o o fg a r d e ns y s t e m a n a l y s e st h em e r i t a n dd i s a d v a n t a g eo ff o u rr a i n w a t e ri n f i l t r a t i o nt e c h n o l o g i e si n c l u d i n gi n f i l t r a t i o ng r o u n d ， i n f i l t r a t i o np i p ea n dc h a n n e l ，f i l t e rp o o la n df i l t e rb a s i n b a s e do nt h ed a i l yr a i n f a l ld a t a ， i t p u t sf o r w a r dt w ow a t e rs a v i n gi n d i c a t o r si n c l u d i n gr a i n w a t e ra v a i l a b i l i t yr a t i o ( r v ) a n dw a t e rs a v i n gr a t e ( c 2 ) o fr o o fr a i n w a t e rc o l l e c t i o na n du t i l i z a t i o ns y s t e m ，a n d e m p o l d e r sc a l c u l a t i o ns o f t w a r eb yc o m p u t e rj a v al a n g u a g e f i n a l l y , t w oi n d i c a t o r sa r e v e r i f i e da n de v a l u a t e db ye x a m p l e t h ea p p l i c a t i o no fw a t e rs a v i n gi n s t r u m e n to re q u i p m e n ti ng r e e nb u i l d i n gm a y s a v ew a t e r , e c o n o m i cb e n e f i ti si m m e d i a t e ，w a t e rs a v i n gp r e s u m e se n e r g ys a v i n g , p o l l u t i o nr e d u c a t i o n ，a n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n b a s e do nt h ed e f i n i t i o no fw a t e r s a v i n gi n s t r u m e n t ，i ti n t r o d u c e ss e v e r a lw a t e rs a v i n gi n s t r u m e n ti n c l u d i n gw a t e rs a v i n g t i p ，w a t e rs a v i n gc o m m o d e ，w a t e rs a v i n gw a s h e ra n ds oo n i na l l u s i o nt od i f f e r e n t a r c h i t e c t u r es t y l e ，i tp u t sf o r w a r dt w oi n d i c a t o r si n c l u d i n gw a t e rs a v i n gr a t e ( c 3 ) a n d w a t e rs a v i n ge q u i p m e n ta d o p t i v er a t e ( r e ) a n dt w oi n d i c a t o r sa r ea n a l y s e db y e x a m p l e g r e e nb u i l d i n gn e e d st o s c i e n t i f i c a l l yr e a l i z ew a t e ra n de n e r g ys a v i n gv i a r e a s o n a b l yc h o o s i n gw a t e rs u p p l ys y s t e m i tc o n s i d e r st h a ts o m ec o n v e n t i o n a lw a t e r s u p p l yi nb u i l d i n gw i l lb es a t i s f i e dw i t hs t a n d a r di ng r e e nb u i l d i n gb yr e a s o n a b l e e x e r t i o n a d v o c a t e sv i r e s c e n c ew a t e ra n dl a n d s c a p ew a t e rm a k eu s eo fn o n t r a d i t i o n a l w a t e rr e s o u r c e s e m p h a s i z e st h er u n i o no f v i r e s c e n c ee n v i r o n m e n t ，a n di n d i c a t e sh o w t ol i v eu pt os a v i n gw a t e ra n dp r o t e c t i n ge c o l o g i c a le n v i r o n m e n tb yv i r e s c e n c e c o n s i d e r sv i r e s c e n c o i r r i g a t i o n n e e d st o a d o p t s p r a yi r r i g a t i o nt e c h n o l o g y , m i c r o i r r i g a t i o na n df i l t r a t i o ni r r i g a t i o na r em o r ew a t e rc o n s e r v a t i o nt h a ns p r a y i r r i g a t i o n , a n dh a v em o r ee c o n o m i cb e n e f i t i n d i c a t e sv i r e s c e n c ei r r i g a t i o ns h o u l da v o i d c r a m m i n ga n dl a n d s c a p ee n g i n e e r i n gs h o u l da v o i de u t r o p h i c a t i o n ，w h e nm e ya d o p t r e c y c l i n gw a t e r i ta n a l y s e se c o l o g i c a ll a v a t o r i e sa p p l i c a t i o ni ng r e e nb u i l d i n go nt h e b a s i so f 廿l e i rs t y l ea n dt e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c k e y w o r d s ：g r e e nb u i l d i n g , w a t e rc o n s e r v a t i o na n du t i l i z a t i o no fw a t e rr e s o u r c e s ， r e c l a i m e dw a t e rt e c h n o l o g y , r a i n w a t e rr e c y c l i n gt e c h n o l o g y , w a t e r s a v i n gi n s t r u m e n t ，w a t e rs a v i n gi n d i c a t o r 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：鳓舀儒签字吼刁年钿丛日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重废太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重鏖太堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密() ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( 奶。 ( 请只在上述一个括号内打“4 ”) 学位论文作者签名妁历侈矛 签字日期：如口7 年于月瑟日 导师签名：撕 签字日期：矽刁年辱月彬日 1 绪论 l 绪论 1 1 绿色建筑概述 发展是人类社会永恒的话题。随着科学技术的发展，人类社会创造了前所未 有的物质文明和精神文明，但也造成了世界范围内的人口急剧增长、土地严重沙 化、温室效应、淡水资源臼益枯竭等日益严重的环境问题，人类不得不考虑环境 与发展的问题。因此，在1 9 9 2 年联合国环境与发展大会上明确提出人类要走可持 续发展之路，以实现人类发展与自然的和谐共生。“可持续发展”思想的提出不仅揭 开了人类文明发展的新篇章，同时也带来了人类社会各领域、各层次的深刻变革。 建筑作为一个古老行业，在世界性可持续发展的大潮中也应该显示出应有的生机 【1 1 。 1 1 1 建筑产生的环境问题 建筑的建造和运行是以消耗大量的自然资源以及造成沉重的环境负面影响为 代价的。据统计，人类从自然界所获得的5 0 以上的物质原料用来建造各类建筑 及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球在用能量的5 0 左右； 与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的3 4 ；建筑垃圾 占人类活动产生垃圾总量的4 0 2 1 。 ( 1 ) 占用大量土地资源 我国的领土面积与美国大抵相同，却要解决5 倍于美国人口的工作及居住问 题。据统计，每增加一个城镇人口，住房居住用地需增加1 8 2 0 m 2 ，城市建设以 及相应的生产设施和生活服务设施用地需增加l o o m 2 。 ( 2 ) 消耗大量能源和资源 发达国家建筑能耗都占国家总能耗的3 0 4 0 ，我国目前的能源消耗量居 全球第二。我国每年城乡新建房屋建筑中8 5 以上为高能耗建筑，既有建筑中9 5 以上是高能耗建筑。我国单位建筑面积能耗是发达国家的2 3 倍，给社会造成 了沉重的能源负担和严重的环境污染，已成为制约我国可持续发展的突出问题。 ( 3 ) 消耗大量的水资源 我国是世界上2 6 个最缺水的国家之一。尽管拥有世界上排名第六的每年2 8 0 0 0 亿m 3 的水资源总量，但人均占有量只有2 2 5 0 m 3 ，为世界人均值的1 4 。建筑在开 发和维护、使用过程中消耗水资源的量是相当惊人的，约占水资源量的5 0 1 2 1 。 ( 4 ) 消耗大量的木材和其他资源 我国的人均森林面积不到世界人均值的1 4 ，人均林木拥有量仅为世界人均值 的1 8 。据统计，每年用于住宅建设的物质占全国物质产品的1 0 以上，其中木材 重庆大学硕卜学伊论文 消耗占全国消耗总量的2 0 ，水泥占4 7 ，钢材占1 4 ，玻璃占4 0 2 1 。 1 1 1 2 绿色建筑的产生 回顾人类的建筑史，从最初的避风避雨、抵御恶劣自然环境到今天的四季如 春的智能化建筑，人们在营造历史和享受现代文明的同时，也意识到了建筑带给 人与自然的隔离及建筑活动对环境的影响与破坏，建筑能否重新回归自然、亲和 自然、实现建筑与自然共生。这个时候“绿色建筑”也就应运而生。 绿色建筑的出现源于环境危机，而环境危机很大程度上是能源危机所导致的。 2 0 世纪6 0 年代，公害事件和环境污染频生，从而引发了一场绿色运动。1 9 7 2 年，罗 马俱乐部发表了增长的极限的报告，报告中指出：“我们生活的地球是有限的， 地球七的土地资源，不町再生资源，污染承载能力都存在着极限，它们对经济增 长会产生限制，使增长存在一个极限”。人们开始关注生态环境问题，认识到如果 人类不去保护生态环境，那么人类发展的负效应行为将毁灭人类本身。1 9 8 7 年， 世界环境与发展委员会提出了可持续发展的概念，即“既满足当代人的需要又不危 及后代人满足其需要的发展”。1 9 9 3 年，斯图加特生态建筑展览会上提出了绿色建 筑的各种设想和模型。至此，绿色建筑、生态建筑和可持续建筑等的研究与实践 达到了高潮p j 。 1 1 3 绿色建筑内涵 建筑是人类为了居住、生活、生产及某种特殊需要而建造的围护结构。建筑 从最初的规划设计，到随后的施工、运行及最终的拆除、报废，形成了一个完整 的寿命周期。在建筑的施工、运行、最终的拆除的各个阶段都存在着资源、能源 的输入及废水、废气、废弃物等废物的排放问题。绿色是生命之色【4 】。绿色是生态 系统的本色。绿色冠于建筑，意在把绿色生命赋予建筑，使建筑和可持续发展联 系起来，使建筑和生态系统紧密联系在一起。因此，就有了我国绿色建筑评价 标准中对绿色建筑作出的定义： 绿色建筑是指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，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 5 】。 从绿色建筑的定义及全寿命周期的概念来看，绿色建筑的基本原理和目的为： ( 1 ) 加强资源节约与综合利用，保护自然界生态环境 通过优良的设计、优化工艺和采用适宜技术、新材料、新产品，改变消费方 式，合理利用和优化配置资源，千方百计的减少资源的占有和消耗，最大限度的 提高资源、能源和原材料的利用率，积极促进资源的综合利用。 ( 2 ) 减少建筑全寿命周期内的污染物排放 尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少二氧化碳等有害气体、废水、废 2 i 绪论 弃物的排放，减少对生物圈的破坏。 ( 3 ) 以人为本，创造一个健康、舒适和无害的室内空间 强调高效节约不能以降低生活质量，牺牲人的健康和舒适性为代价。绿色建 筑应当优先考虑使用者的要求，努力创造优美、和谐的外部空间环境，提高建筑 的室内舒适度，改善室内环境，保障安全供水，降低环境污染，满足人们生理和 心理的需求，同时为人们提高效率创造条件。 ( 4 ) 实现建筑的质量、功能和性能与目的统一 ( 5 ) 使环保性能与费用和经济性能平衡 1 1 4 绿色建筑在国外的发展及现状 绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的结果，将成为未来建筑的主导。 目前，世界各国普遍重视绿色建筑的研究，许多国家和组织都在绿色建筑方面制 定了相关政策和评价体系，有的已着手研究编制可持续建筑标准。由于世界各国 经济发展水平、地理位置和人均资源等条件不同，对绿色建筑的研究与理解也存 在差异。 国外绿色建筑是从建筑节能起步的。1 9 7 3 年的中东石油危机，造成全球经济 衰退，发达国家的经济遭受重创。痛定思痛，各发达国家不约而同地推出各种强 制性的节能措施，其中，占总能耗约一半甚至更高的建筑及建筑节能，自然受到 了特别的重视。通过分阶段几次提高节能标准，每次均在原能耗基础上推进再节 约5 0 ，目前发达国家的建筑节能已经达到了很高的水平。 在建筑节能取得进展的同时，伴随着可持续发展理念的产生和健康住宅概念 的提出，发达国家又把视野扩展到建筑全过程的资源节约、改善室内空气质量、 提高居住舒适性、安全性等更广的领域。在这期间，各类有关绿色建筑的活动在 世界各地风起云涌，各种新建筑名称也繁花似锦般地涌现。澳大利亚建筑师西德 尼巴格斯( s b a g g s ) 等提出的生土建筑( l a n dc o v e r b m l d i n g ) ，即利用覆土来改 善建筑的热工性能和生态特性；戴维皮尔森( d p n s o n ) 基于从整体的角度看待 人与建筑的关系而形成了生物建筑( b i o l o g i cb u i l d i n g ) ；而布兰达威尔等人创立 了自维持建筑( a u t o n o m o u sb u i l d i n g ) 的概念，充分利用太阳、风和雨水维护自身 运作，处置建筑内部产生的各种废弃物。1 9 6 3 年，v 奥戈亚( v o l g y a y ) 在其所著 的设计结合气候：建筑地方主义的生物气候研究一书中提出了环境气候学建 筑( e n v i r o n m e n t b i o e l i m a t i cb u i l d i n g ) 的设计理念。与此同时，日本建筑师黑川纪 章、菊竹清训等人也创建了新陈代谢建筑和共生建筑的设计思路。德国建筑师托 马斯赫尔佐格( t h e r z o g ) 、鲍罗索勒里( p s o l c r i ) 和生态学家约翰托德( j t o d d ) 等自上世纪6 0 年代至7 0 年代初分别提出了生态建筑( e c o l o g i c a lb u i l d i n g ) 的设 计理念，并根据所采用技术的高低将其区分为城市和乡村类型的生态建筑【6 1 。英国 重庆人学硕十学伊论文 哈德斯菲尔德大学建筑学教授布赖恩爱德华兹( b r i a n e d w a r d s ) 等人从众多欧盟 环境保护条约和法规对建筑的要求中，提炼归纳了如何减少建筑对自然环境影响 的若干原则，并形成了可持续性建筑( s u s t a i n a b l e a r c h i t e c t u r e ) 的一系列新概念。 绿色建筑在发达国家发展到了今天，其成熟的标志性就是都不约而同地建立 了绿色建筑评估系统。9 0 年代以来，世界各国都发展了各种不同类型的绿色建筑 评估系统，为绿色建筑的实践和推广做出了重大的贡献。目前，国际上发展较成 熟的绿色建筑评估系统有英国b r e e a m ( b u i l d i n gr e s e a r c he s t a b l i s h m e n t e n v i r o n m e n t a la s s e s s m e n tm e t h o d ) 、美国l e e d t m( l e a d e r s h i p i n e n e r g y a n d e n v i r o n m e n t a ld e s i g n ) _ j 、多国g b c ( g r e e nb u i l d i n gc h a l l e n g e ) 等，这些评估体 系的架构和应用，成为其它各国建立新型绿色建筑评估体系的重要参考 8 。9 1 。 1 1 5 绿色建筑在国内的发展现状及问题 上世纪9 0 年代，绿色建筑的概念引入我国 1 0 】。1 9 9 4 年我国发表了q ，国2 l 世纪 议程”，同时启动国家重大科技产业工程2 0 0 0 年小康型城乡住宅科技产业工 程。1 9 9 6 年又发表了“中华人民共和国人类住区发展报告”，对进一步改善和提高居 住环境质量提出了更高的要求和保证措施1 1 1 。2 0 0 2 年底，在科技部、北京市科委 和北京奥组委支持下，由清华大学牵头并联合有关单位，对绿色奥运建筑标准和 评估体系进行了研究，针对我国具体情况，系统地提出了绿色建筑所涉及的内容 和重点，建立了科学的绿色奥运建筑评估体系【1 2 】。目前，一些绿色建筑研究成果 已在国内得到了应用，在清华大学建成的超低能耗楼，在围护结构、室内环境、 能源和设备系统、水的综合利用、可再生能源利用、建筑利用方面都有了突破和 创新。此外，在上海建立了生态建筑示范楼【1 3 】。作为绿色建筑技术集成实验平台， 这些建筑物已成为绿色建筑技术研究开发、展示、推广以及信息交流和培训基地。 2 0 0 6 年6 月建设部和科技部推出的绿色建筑评价标准正式实施。标准 从我国基本国情出发，从人与自然和谐发展，节约能源，有效利用资源和保护环 境的角度，提出了发展“节能省地型住宅和公共建筑”。主要内容是节能、节地、 节水、节材与环境保护，注重以人为本，强调可持续发展。从这个意义上讲，节 能省地型住宅和公共建筑与绿色建筑、可持续建筑提法不同，内涵相通，具有一 致性，是具有中国特色的绿色建筑和町持续建筑理念【1 4 】。而两部门也早于2 0 0 5 年 1 0 月正式发布了绿色建筑技术导则，该导则的出发点就是为绿色建筑的 发展指出正确方向。 虽然标准和导则的出台为绿色建筑的发展提供了很大帮助，但我国 绿色建筑研究工作才刚刚起步，还存在许多问题。我国绿色建筑发展仍然存在许 多制约因素i l ”，主要有以下几方面： ( 1 ) 缺乏强有力的激励政策和法律法规 4 1 绪论 长期以来，国家对能源的管理偏重工业和交通节能，建筑节能和绿色建筑的 发展缺乏有效的激励政策引导和扶植。我国现行法律法规对能源、土地、水资源、 材料的节约，也没有可操作的奖惩方法来规范和制约。 ( 2 ) 缺乏有效的新技术推广交流平台 在西方发达国家，绿色建筑已经有几十年的成功发展史，有的国家甚至已经 取得经济发展和能耗持续下降的突出成就。及时、系统和广泛地引进国外的成功 经验和技术，对引导我国刚起步的绿色建筑的发展尤为重要。目前，我国还比较 缺乏吸收和推广国外绿色建筑新技术、新产品和新设计理念的平台。 ( 3 ) 缺乏严密的行政监管体系 不少地方对建筑节能和绿色建筑工作相关的行政管理职能尚未予以高度的重 视，尚未将其列入政府承担公共管理职能的组成部分。实践表明，必须把节能与 绿色建筑工作列入各级政府的工作目标，利用法律、行政、经济等多种手段进行 强有力的引导和干预。 ( 4 ) 缺乏绿色建筑的意识和知识 不少地方尚未将建筑节能与发展绿色建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建 设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展、推进城镇化的战略高度来认 识。从政府部门到开发商、投资商和大多数设计、施工、监理、物业管理人员以 至广大人民群众均缺乏绿色建筑的基本知识和意识，因此难以保证绿色建筑在建 设过程中各个环节的渗透力和质量。 ( 5 ) 城市能源结构不够合理 当前我国还是以煤为主要燃料，城市能源结构不合理，天然气等优质能源和 太阳能、地热、风能等清洁可再生能源在建筑中利用率还较低。同时建设中还存 在土地资源利用率低、水污染严重、建筑耗材高等问题。 我国资源总量和人均资源量都严重不足，同时我国豹消费增长速度惊人，在 资源再生利用率上也远低于发达国家。我国各地区在气候、地理环境、自然资源、 经济社会发展水平与民俗文化等方面都存在巨大差异。我国正处于工业化、城镇 化加速发展时期。中国现有建筑总面积4 0 0 多亿1 2 ，预计到2 0 2 0 年还将新增建筑 面积约3 0 0 亿m e 【5 】。在我国发展绿色建筑，是一项意义重大而十分迫切的任务。 1 2 绿色建筑技术概念及发展 绿色建筑技术属技术学研究范畴，它不是独立于传统建筑技术的全新技术， 而是用“绿色”的眼光对传统建筑技术的重新审视，是传统建筑技术和新的相关学科 的交叉与组合，是符合可持续发展战略的新型的建筑技术1 6 1 。作为一门庞大的应 用技术体系，其内容牵扯到现代科学的方方面面；作为活跃的、快速发展的应用 重庆大学硕十学伊论文 技术体系，许多方面还没有被我们认识，还需要我们去认识和研究。但无论采用 何种技术，绿色建筑都必须立足于资源的节约、再利用、循环生产等几个方面。 绿色建筑技术涉及到建筑学及相关学科的许多基础理论。如生态系统循环理 论，包括生态系统物质循环规律、能量流动转化规律、气候变异规律、建筑中能 量转换传递规律、建筑物与外部环境热湿交互作用规律等【6 】o 正如我们对环境科学 的认识远远不够一样，绿色建筑技术的许多领域需要我们去认识和研究。 绿色建筑技术的发展主要表现在两个方面。一方面是技术学研究，包括建筑 学及相关学科许多基础理论，如建筑节能技术、建筑节地、太阳能在建筑中的利 用、节水技术及污水资源化、垃圾的处理和资源化等。另外一方面是人文社会 科学的研究，人们通过对环境和人类自身的再认识选择可持续发展道路。两个方 面的研究和发展，促进了绿色建筑技术的发展。 绿色建筑技术必须从建筑物生命周期全过程出发，全面考虑资源、能源、环 境和健康的要求，在突破关键技术的基础上，进行综合集成，形成符合农村、小 城镇和城市发展的不同需求，贯穿规划、设计、施工、运行和拆除的综合配套的 技术体系。绿色建筑技术集成体系是反映绿色建筑发展的综合性指标，目前许多 欧美发达国家已在绿色建筑设计、自然通风、建筑节能与町再生能源利用、绿色 环保建材、室内环境控制改善技术、资源回用技术、绿化配置技术等单项生态关 键技术研究方面取得了大量成果【l 引。并在此基础上，发展了较完整的适合当地特 点的绿色建筑集成技术体系。不少发达国家根据各自的特点，还通过建造各具特 色的绿色建筑示范工程展示其绿色理念、绿色技术及产品等大量研究成果，引领 未来建筑发展方向，推动建筑的町持续发展。建筑形式包括办公楼、住宅、学校 和商场等，比较典型的包括英国b r e 生态环境楼和i n t e g e r 生态住宅样板房等。这 些示范建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、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，充分展示了绿色建筑的魅力和广阔的发 展前景【l 。在国内，一些研究成果也已在实际中得到了应用，在清华大学建成的 超低能耗楼，在室内环境、能源和设备系统、水的综合利用、可再生能源利用和 建筑利用等许多技术上都有了突破和创新。此外，在上海建立生态建筑示范搂作 为绿色建筑技术集成实验平台，这些建筑物已经成为绿色建筑技术研究开发、展 示、推广以及信息交流和培训基地。 1 3 绿色建筑节水与水资源可持续利用 1 3 1 三种水循环方式 以建筑物水资源综合利用为指导思想分析建筑的供水、排水，不但应考虑建 筑内部的供水、排水系统，还应当把水的来源和利用放到更大的水环境中考虑， 6 1 绪论 因此需要引入水循环的概念2 0 】。下面介绍三种水循环方式。 水的自然循环 水的自然循环是由自然力促成的，水除了存在于地球表面和地下外，还存在于 大气中，它们在地球上进行着大的自然循环，它们在太阳光的作用下进行循环， 总的来讲，地球上的水处于一种动态平衡之中，见图1 1 所示。 水蒸气移动 、 降i 蒸 南i 发 + l h 嘉裕浦 l 陆地 0 + ： 海洋 地下水 图1 1 水的自然循环 f i 9 1 1t h ei l a t u r a lw a t e rc y c l e 水在城市中的循环 水在城市中的循环完全是为了人类的生产和生活服务的。给水处理厂从水体中 取水，经过处理后供给各用水点，使用后经过城市排水管网送到污水处理厂处理 后排放水体。见图1 2 所示。 取 图1 2 水在城市中的循环 f i 9 1 2w a t e rc i r c u l a t i o ni nt h ec i t y 水在建筑中的循环 这个循环是人类建筑活动最基础、最根本的活动。如图1 3 所示 7 重庆大学硕士学伊论文 个 面堕塑生鬲而i 型堕毫一 磊习 l 百7 ：一 銎i 茸 蒙 1 晷 水 1 春 、： i 道 y 二 图1 3 水在建筑中的循环 f i 9 1 3w a t e rc i r c u l a t i o ni nt h eb u i l d i n g 三种水循环既相瓦独立，又相瓦联系。如果将建筑水资源综合利用系统放在 这三个不同的层次当中，将导致系统的经济性和合理性发生变化。对于独立的一 个或一组建筑，若能从提高水资源利用层次，或扩展水循环的内容和范围出发， 使其同时参与不同层次的循环，就町以使水资源综合利用发挥更大的效益。对于 系统在更高的水循环系统中如何保证其相对合理性，如何使三个层次的水循环协 同作用，需要政府部门和专家学者给予政策性和