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绿色建筑分析 GreenBuilding 目录 绿色建筑发展绿色建筑的理论概念绿色建筑分析 气候绿色建筑分析 技术绿色建筑设计应遵循的原则总结 GreenBuilding 绿色建筑发展 GreenBuilding 由于人们日益增长的需要 建筑功能的不断变化 空间呈现出更多的可能性 这些变化的产生导致能源资源消耗的不断增长 以及给自然环境带来很大的压力 这两者之间形成的矛盾 绿色建筑发展应运而生 成为建筑发展的大趋势之一 时间上的全面性 即审视建筑的全寿命影响 包括原材料开采 运输和加工 建造 使用 维修 改造和拆除各个环节 空间上的全面性 随着人们对全球生态环境的关注和可持续发展思想的广泛深入 建筑从响应能源方面扩展到全面审视建筑活动 对全球生态环境的影响 厦门欣贺设计中心 MAD 现代建筑普遍存在的问题 1 节能设计存在问题 a 节能方式单一 目前大部分主要是针对维护结构 而建筑选址 规划布局 建筑体型 通风采光 以及新能源的利用等所产生的节能效应常被忽略 b 节能技术和方法的落后 随着新材料新技术的发展 现有的节能技术和方法已经不能满足新的要求 2 建筑生产过程对环境污染严重 大量的粉尘等废弃物融入空气 降低了本来就低的空气质量 建筑材料的长途运输不仅提高了成本 而且增加能耗 3 建筑材料不能循环适用 建筑材料的一次性消耗占比太大 由于回收困难 造成严重的浪费 并且不合理的处理废弃物建筑材料 给自然环境带来很大的污染 室内材料影响空气质量 GreenBuilding 城市灾害与生态污染 绿色建筑发展 绿色建筑定义 GreenBuilding 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内最大限度的节约能源 节能 节地 节水 节材 保护环境和减少污染 为人们提供健康舒适和高效的适用空间 与自然和谐共生 以符合自然生态规律系统客观规律并与之和谐共生为前提 充分利用客观生态系统环境条件 资源 尊重文化 集成适宜的建筑功能与技术系统 坚持本地化原则 具有资源消耗最小及使用效率最大化能力 具备安全健康宜居功能并对生态系统扰动最小的可持续 可再生及可循环的全寿命周期建筑 气候 GreenBuilding 建筑是存在特定环境的实体 它无时无刻不在与周围环境发生关系 但从建筑与外界环境的关系来讲 可将其分为三种情况 区域气候 小气候 微气候 区域气候 对建筑而言区域气候只能去适应而不能抗拒的 针对各个地区不同的气候特点 建筑设计采取相应的技术措施 北方冬季严寒 要主要考虑外保温问题 南方夏季炎热并且多雨水 潮湿 要考虑隔热和良好的通风 小气候 建筑与小气候相互作用 建筑可以对小气候产生影响 比如噪音污染 外墙采用隔声材料或在平面上利用交通空间和公共空间将主要使用空间和室外分割 形成隔空间 微气候 建筑基地的场内环境和室内小环境共同构成了建筑的微气候 它与建筑的功能和使用者关系密切 微气候可以通过设备和设计认为调节 GreenBuilding 建筑室内环境的控制和调节方式 主动调节 利用空调等设备主动能耗来调节 被动式调节 最大限度的利用自然环境的绿色潜能 舒适的室内气候条件 建筑运行中能源的消耗 建筑微气候的被动式调节技术 矛盾 GreenBuilding 被动式调节技术种类广范围大 这里不一一罗列 从三个反面阐述被动式调节技术在建筑设计中的应用 1 控制体形系数 优化围护结构 遮阳等调节方式 2 太阳能技术在被动式调节技术中的运用 3 以植物为载体的绿化调节技术 屋顶绿化 遮阳板利用 屋顶太阳能板 GreenBuilding 体形系数的控制 它反映了建筑的体型复杂程度与维护结构散热面积之间的关系 体型系数越大对建筑保温越不利 体型系数小 则能减少建筑的能耗 因此建筑应尽量减少凹凸变化转角 以减少外墙的延展面积 同时选择合适的窗墙面积比 在满足使用要求的情况下减少对能源的需求 体型复杂则散热面积就大 所以体型系数变大 导致建筑的围护结构更加耗热 因此对建筑体型系数的控制非常关键 是影响建筑物耗热量指标的重要因素之一 从降低能耗的角度出发 应保持较低的体型系数 为减少体形系数采取措施 1 建筑平面布局紧凑2 加大建筑物的层数3 加大建筑物的栋深4 加大建筑物的体量 阿姆斯特丹公寓 GreenBuilding 遮阳板措施 在夏热地区 遮阳对降低建筑能耗 调节室内的微气候有显著的效果 建筑遮阳的种类 窗口遮阳 屋面遮阳 墙面遮阳 绿化遮阳等形式 在这几组遮阳措施中 窗口遮阳是最重要的 窗口遮阳方式 1 固定窗口外遮阳 主要有水平 垂直 挡板遮阳等形式 2 活动窗口外遮阳 弥补设计上的不足 可以根据个人意愿和环境变化自由调节遮阳系统 形式有遮阳棚 遮阳卷帘和活动百叶遮阳 3 窗口中置式遮阳 遮阳设施位于双层玻璃之间 4 玻璃自遮阳 玻璃自身的遮阳性对节能的影响很大 应选择遮阳系数小的玻璃 5 窗口内遮阳 形式主要有百垂直窗帘 叶帘 卷帘 捷克林业委员会大楼 GreenBuilding 自然通风措施 自然通风是具有很大潜力的通风方式 它具有节能 改善室内热舒适性和提高室内空气品质的有点 自然通风是通过空气的密度差值不同带来的风力的或热压造成的风压来引导建筑内的空气流动而进行通风换气 传统意义上的自然通风是指不使用风扇和其他机械系统而是建筑与外界实现自由通风 1 控制建筑布局与体型2 门窗开口与通风的优化设计提高有限通风的措施 1 穿堂风的组织2 添加辅助通风房间3 屋顶通风4 利用中庭或者边庭进行通风5 风塔及拔风井 GreenBuilding 绿化调节措施 在平衡室内热环境 增加空气湿度 减少辐射等方面效果卓著 植物的蒸腾作用及水分蒸发能够冷却周围环境 同时增加空气湿度 其次植物可以降低噪音污染 改善周围声环境 再者植物有利于净化空气 受污染的空气中包含大量粉尘和悬浮颗粒 绿色植物叶片表面生长的绒毛分泌出的粘液能够阻挡过滤和吸附各种尘埃 绿化调节的主要形式 1 立体绿化2 屋顶绿化3 垂直绿化4 墙体绿化5 挑台绿化6 常用的攀援绿化7 室内绿化 案例分析 深圳万科中心 斯蒂文 霍尔 GreenBuilding 漂浮的地平线 气候 1 架空的底部 形成对流通风良好的微气候 营造处独特场所吸引人们夏日炎炎而去驻足 2 大面积的地面绿化和屋顶绿化 使整个建筑绿意盎然 大面积的植物覆盖率 有利于空气的净化和降低噪音污染 3 室外空间尽量采用渗水铺装路面以加强雨水渗透 保持当地水土环境 4 减少不可胜资源的使用 大量使用可再生材料 尽量使用本地材料 大大减少材料运输过程中的能源消耗 威卢克斯 中国 办公楼 GreenBuilding 气候 1 采用双向对流通风和中庭通风的设计 达到了良好的自然通风效果 大大节省了建筑后期运营的电力消耗 2 在建筑的立面和地下空间 有樘窗组成的多条采光带成为办公楼的特色 大量窗户带来了充裕的日光 创造了独特的工作环境 在工作期间几乎不需要人工照明 3 建筑周围大面积的绿化种植 对小气候的调节起了重大作用 空气更加湿润 干净 也起到了一定的降温作用 厦门欣贺设计中心 MAD GreenBuilding 气候 1 建筑首层挑高 并架空 建筑占地缩减到1 3 地面以向城市 增大了城市绿地面积 2 底层架空和建筑中庭形成自然通风 夏天将冷空气带到各层 冬天可闭合的中庭天窗变成了阳光四季庭 3 建筑外表皮悬挂了曲面的遮阳膜 有效的调节太阳的直射 不仅是室内采光充足 而且避免了阳光直射 4 室内大面积的绿化 有利于调节空气湿度和净化空气 降低噪音污染 对工作生产也有很大的促进 方块屋 瑞典集合式公寓建筑 GreenBuilding 气候 1 公寓环绕中部天井处的竖向交通空间而建 沐浴在自然光线下的楼梯井为一楼的入口大厅带来了光明 也是居民 访客交谈互动的公共空间 天井的设置 减少了人工照明的适用 节约能耗 2 天井作为自然通风系统的一部分 有利于建筑能耗的降低 大部分的公寓都占据了建筑的角落空间 双面采光的同时也带来了更大的视野范围 3 建筑师为每间公寓都设计了宽敞的露台 这些露台首尾相连 形成了环绕建筑的外围空间 氧化铝制成的屏风为开放的露台空间提供了一道半透明的屏障 让露台成为小尺度私密性公寓和外部广阔的城市 水体之间的交接和过渡空间 降至最低的外墙面积也有利于减小建筑的能量损耗 GreenBuilding 技术 1 墙体节能系统措施通过采用节能墙体材料或节能措施 大大提高建筑墙体的保温性能 从而减少建筑能耗2 门窗节能系统门窗是居住与室外自然环境沟通 交融的主要通道 其节能潜力巨大 采用节能材料或者节能措施的门窗可以有效降低建筑室内能耗3 水系统通过采用节水型器具和设备 以及回收用水系统 如中水冲厕系统 雨水绿化灌溉系统等实现水资源的合理和高校利用4 雨水收集利用手机建筑屋面雨水 路面雨水 利用人工湿地法 人工土壤滤池法等处理后作为多种用途的非饮用水 同时通过地面渗透 回灌补充地下水及地面水源 5 可再生能源综合利用开发利用可再生能源 如地源热泵供热 制冷 太阳能 光伏光热 风力发电等 技术 GreenBuilding 技术 6 自然通风利用利用室外的风压作用和室内的热压作用形成自然通风 对降低建筑能耗 改善室内空气品质 提高室内人员舒适度具有重要意义 7 节地系统采取屋顶绿化 合理开发利用地下空间等措施 达到充分利用场地 节约土地的目标 8 建筑材料节约利用因地制宜开发利用本地建筑材料9 人工湿地系统人工建造的 可控制和工程化的 进行废水处理的湿地系统 一般由人工基质和生长在其上的水生植物 如芦苇 香蒲等组成 当污水通过系统时 其中污染物质和营养物质被系统吸收 转化或分解 从而使水质得到净化 深圳万科中心 斯蒂文 霍尔 GreenBuilding 技术 1 采用1400平方米的光电板装置在大楼的顶部 提供给万科总部大量电能 对可再生资源的利用有效的节约了资源 2 大楼的玻璃幕墙采用多孔天窗 避免过度的阳光和风 对保暖和隔热起到了很大的作用 有效的节约了能耗 3 提高水资源利用 对中水和污水进行回收 通过人工湿地进行生物降解处理 用做本地灌溉及清洗等其他用途 减轻城市用水负担 威卢克斯 中国 办公楼 GreenBuilding 技术 1 项目使用了地源热泵 2 提高屋顶和一层地坪和外墙的外保温能力 较大程度的消除建筑制冷供暖的能源消耗 3 由于不具备太阳能发电 使用了太阳能热水器 供员工洗浴 4 根据太阳辐射不同 建筑四个立面分别使用了不同遮阳系数的玻璃 并采用了电动 太阳能电池 人工等不同驱动模式的室外遮阳窗帘 5 建筑采用室内排水 部分雨水被收集起来 用以灌溉周围的景观绿地 厦门欣贺设计中心 MAD GreenBuilding 技术 1 建筑立面采用特制的半透明遮阳膜 设计透光率40 即降低了太阳辐射又给办公空间提供了充分柔和的自然光 2 楼顶采用太阳能发电板装置 可满足办公楼日常办公所需部分电量 SDU 丹麦南方大学 GreenBuilding 技术 1 立面遮阳系统包含大约1600片三角形穿孔钢板 以特定的方式安装 可以根据日照变化和需求的采光量进行调节 遮阳板打开时会在立面上形成突起 与关闭的部分一起组成了起伏变化的建筑外观 系统中配备感应装置 会自动计算光照和热量 然后通过小型电机随时调整遮阳板的角度 让室内环境一直维持在较高的质量上 2 该项目研究如何提高混凝土的热学性能 并将成果运用在建筑的建造中 减少了暖通所要耗费的能量 为了能尽可能利用混凝土的热学性能 楼板在适当的地方外露 吸收并储存热量 避免温度发生巨大波动 提升了室内空间品质 SDU 丹麦南方大学 SDU 丹麦南方大学 GreenBuilding 外墙保温隔热 根据其在维护结构的使用部位不同 可分为内 外保温材料 根据其状态不同 可分为板块状 浆体状保温隔热材料 保温隔热材料的主要性能指标有 导热系数 表观密度 压缩强度 尺寸变化率 吸水率 水蒸气渗透系数 粘结强度 氧指数 板块状保温隔热材料 具有使用简便 能保证保温隔热层的厚度要求 性能比较稳定 浆体状保温隔热材料有两种类型 以胶凝材料为主的固化型和以水分蒸发为主的干燥型 产品型特点 高耐火性高保温性无毒无害寿命长耐水性好节能环保 外墙保温隔热 外墙保温隔热 GreenBuilding 技术 建筑师在研究了当地生物气候之后 决定最大限度的提高建筑的环保性能和热工效应 最大限度进行被动式能源利用 并通过以下方式来改善房屋的舒适度 1 获取自然光和防晒 充足的开窗量 提供了充足的采光 2 热量组织 厚重的墙体 分多层组织 有效的形成隔热和保温性能 3 交叉通风 科尔赛罗拉山风景住宅 GreenBuilding 太阳能调节装置 温室效应 是被动式太阳能调节技术的基本工作原理 因此 必须保持房屋有较好的蓄热能力 所以建筑的外围护结构必须采用热阻较大的材料 调节技术分类 1 直接受益式 是最简洁的被动式太阳能调节技术 建筑本身就是一个太阳能采暖系统 实现太阳能的收集 热量的吸收和分配 2 集热蓄热墙调节 外墙加通风层后 其内表面温度可大幅度降低 而且日辐射照度越大 通风空气夹层的隔热效果越显著 对东西向墙更为明显 3 附加阳光间调节方式 设立一个玻璃温室在建筑南面 利用室内与温室的空气交换来进行建筑的微气候调节 4 屋顶蓄热调节方式 将储热体置于建筑屋顶 其上设置可水平推拉开闭的保温面板 夏季白天关闭保温 夜间打开保温 冬季则相反 5 屋顶放置太阳能板装置 可以有效的进行加热 或者蓄电 为建筑物提供一部分本身能耗 查贡斯马厩改造住宅 GreenBuilding 技术 1 东南面的鞍状屋顶配备了集合光伏板和太阳能的模块 屋顶35度的倾斜角也十分有助于节能 大约200 的能量需求 以及大部分的热水和保暖需求都可以当地解决 在冬天 建筑有一个月会遮蔽在Hora的阴影下 在这段时间内 木材储存加热器补充建筑所需的热量 具有热回收功能的通风系统确保了将热损失降到最低 同时保持了室内充足的空气循环 苹果新总部大楼 GreenBuilding 技术 整个圆形建筑的顶部铺设太阳能电池板 主环形建筑的玻璃面板安装 通过太阳能电池板和生物燃料电池 将可满足这座园区75 的电力需求 大楼整体将采用智能系统 合理控温 灯光 空气湿度等 这将是全球最大的智能系统大楼的首创 GreenBuilding 雨水回收系统 雨水收集系统是将雨水根据需求进行收集后 并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统 目前多数由弃流过滤系统 蓄水系统 净化系统组成 雨水收集系统 就是将雨水根据需求进行收集后 并经过对收集的雨水进行处理后达到符合设计使用标准的系统 目前多数由弃流过滤系统 蓄水系统 净化系统组成 雨水收集系统根据雨水源不同 可粗略分为两类 1 屋顶雨水 屋顶雨水相对干净 杂质 泥沙及其他污染物少 可通过弃流和简单过滤后 直接排入蓄水系统 进行处理后使用 2 地面雨水 地面的雨水杂质多 污染物源复杂 在弃流和粗略过滤后 还必须进行沉淀才能排入蓄水系统 雨水收集系统 是指雨水收集的整个全过程 雨水收集主要包括四个主要方面 初期弃流 过滤 储存 回用 完成了这四个阶段 就是一个雨水收集的全过程 也就是雨水收集系统 扬州李宁体育园 GreenBuilding 技术 1 规划上利用基地水系形成雨水收集与排涝系统 并结合景观设计与建筑一起形成山水园林效果 覆土建筑一方面改善建筑的节能 另一方面也利用了屋顶空间 提高了园区绿化覆盖面 GreenBuilding 浅层地热能利用 是指地表以下一定深度范围内 温度一般低于25 在当前技术条件下具备开发利用价值的地球内部热能资源 1 属可再生能源利用技术 储存量巨大 吸收了大量的太阳能量 地源热泵技术利用储存于地表浅层近乎无限的可再生资源 2 属经济有效的节能技术 地