浅析“生态建筑”与“节能建筑”的异同

论论 文文 题题 目 目 浅析 生态建筑 与 节能建筑 的异 同 学 生 XXX 学 号 XXXXXXXXXX 专 业 土木工程 层 次 XXXX 通讯地址 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 邮政编码 XXXXX 指导教师 XXXXX XXXXXXXXX 毕 业 论 文 浅析浅析 生态建筑生态建筑 与与 节能建筑节能建筑 的异同的异同 摘要 随着经济社会的不断发展 能源和资源日益短缺 人们的生活品位逐渐提高 发展 生 态建筑 与 节能建筑 的市场机遇日趋成熟 生态建筑 与 节能建筑 的异同也随之越来越突 出 阐明了 生态建筑 与 节能建筑 的概念 从都是节能的建筑 都符合国家的政策等两个 方面研究了二者的相同性 同时分析了 生态建筑 与 节能建筑 在特征 发展时间 要求 效益等方面的不同 发展节能建筑和生态建筑是统筹经济社会发展 人与自然和谐发展的重 要举措 是未来建筑发展的必然趋势 关键字 节能建筑 生态建筑 相同性 不同性 目 录 1 节能建筑 与 生态建筑 的概念 2 1 1 节能建筑 2 1 2 生态建筑 2 2 节能建筑与生态建筑国内外研究现状及现存在的主要问题 2 2 1 节能建筑国内的研究现状及现存在的主要问题 2 2 2 节能建筑国外的研究现状及现存在的主要问题 2 2 3 生态建筑国内的研究现状及现存在的主要问题 3 2 4 生态建筑国外的研究现状及现存在的主要问题 3 3 节能建筑与生态建筑的异同 4 3 1 节能建筑与生态建筑的相同性 4 3 1 1 都是节能的建筑 4 3 1 2 符合国家的方针政策 4 3 2 节能建筑与生态建筑的不同性 5 3 2 1 特征不同 5 3 2 2 发展不同 5 3 2 3 要求不同 6 3 2 4 效益不同 7 4 我国 节能建筑与生态建筑的未来及发展前景 7 4 1 我国节能建筑的 未来及发展前景 7 4 2 我国生态建筑的 未来及发展前景 8 1 引言 截至 2008 年我国人口已达 132802 万人 约占世界总人口的 20 人均耕地为约 0 055 亩 约占世界人均耕地的 40 人均淡水资源是 13 个国家人均水资源贫乏的国家之一 人 均自然资源约占世界平均值的 50 属于自然资源十分稀缺的国家 然而 我国的经济建设 主要是资源密集型产业 如建筑单位面积的能耗是美国的 4 倍 反映了绩效低 资源浪费的 现象 随之带来了环境污染 使人们的身心健康受到伤害 近几年来 我国经济加速发展 尤其是北京 上海 长江三角洲和沿海等地区的住宅 办公楼迅猛发展 带动当地经济快速 上升 人民生活水平蒸蒸日上 向小康社会的宏伟目标快速挺进 有了这样的物质基础 人 们对文化 艺术的鉴赏能力和品位不断提高 对建筑的需求已从生存型向功能舒适型转变 但是 大批量的建筑涌现 能源跟不上 造成了能源对经济建设发展的制约 综上所述 倡 导节能建筑和生态建筑的市场机遇已日趋成熟 有着社会 经济 文化的基础和人们对新观 念 新理念的认同 2 1 节能建筑 与 生态建筑 的概念 1 1 节能建筑 中文名称 节能建筑 英文名称 energy saving building 定义 设计和建造采用节能型结构 材料 器具和产品的建筑物 在此类建筑物中部分 或全部利用可再生能源 简介 节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法 对建筑规划分区 群体和单体 建筑朝向 间距 太阳辐射 风向以及外部空间环境进行研究后 设计出的低能耗建筑 其 主要指标有 建筑规划和平面布局要有利于自然通风 绿化率不低于 35 建筑间距应保 证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照 2 小时等 1 2 生态建筑 中文名称 生态建筑 英文名称 ecological building 定义 基于生态学原理规划 建设和管理的群体和单体建筑及其周边的环境体系 其设 计 建造 维护与管理必须以强化内外生态服务功能为宗旨 达到经济 自然和人文三大生 态目标 实现生态健康的净化 绿化 美化 活化 文化五化需求 简介 所谓生态建筑 是根据当地的自然生态环境 运用生态学 建筑技术科学的基 本原理和现代科学技术手段等 合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系 使建 筑和环境之间成为一个有机的结合体 同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候 调节能力 以满足人们居住生活的环境舒适 使人 建筑与自然生态环境之间形成一个 良性循环系统 2 节能建筑与生态建筑国内外研究现状及现存在的主要问题 2 1 节能建筑国内的研究现状及现存在的主要问题 中国是一个能源消耗大国 能源消耗总量排在世界第二 而中国人口众多 能源相对缺 乏 人均能源占有量仅为世界平均水平的 40 建筑能耗已经占到社会总能耗的 40 左右 而能源效率目前仅为 33 比发达国家落后 20 年 能耗强度大大高于发达国家及世界平均 水平 约为美国的 3 倍 日本的 7 2 倍 如何提高能源利用效率 已经成为中国政府在中国未 来经济发展中一个紧迫的问题 中国的目标是建立一个能源高质量利用社会 为此 中国政府在第一个 十一五 规划中 特别把节能指标和污染物排放指标作为最重要的指标提出 即 5 年中 中国要降低 20 的 能源消耗 20 的污染物排放 国务院参事石定寰指出 能源的审计和管理是目前中国比较 薄弱的环节 对现有的建筑 中国还没有严格进行节能审计 没有每年一度的节能审计标准 出台 2 2 节能建筑国外的研究现状及现存在的主要问题 由于经历了几次能源危机 欧洲 美国 日本等发达国家普遍重视建筑节能 一大批新 3 技术 新能源被引入到新建建筑及既有建筑的改造中 取得了显著的节能效果 这些新技术 主要包括新型保温材料 遮阳技术 太阳能利用技术 自然及机械通风技术 新型采暖空调 设备 燃料电池 微型燃气轮机 计算机控制技术等等 国外的节能建筑充分利用了这些新 技术 并把它们合理地糅合在一起 做到了舒适与节能的高度统一 2 3 生态建筑国内的研究现状及现存在的主要问题 中国的生态建筑已经有很深远的历史 不同于西方的高技派 中国的生态建筑大多是从 很不发达的地区起源的 或许当时的技术条件和科学水平没有达到今天的高度 所以那个时 代可能只有极少的人认识到该建筑形式的合理性 中国的窑洞 干栏式建筑 福建的土楼等 等 都是乡土的 但是它们绝对是生态的 它们包含着中国古代的技术精髓 不论从结构 构造 还是从与自然结合的角度上看 它们都极好的应用了生态建筑技术 不论是哪种乡土 建筑形式 都有其特点 例如 窑洞都有平顶式 靠崖式 天井式三种 每一种都有其各自 的特点 各自的适用的气候条件和地形条件 窑洞建筑节约耕地 保护植被 冬暖夏凉 相 互之间没有干扰 在土楼建筑形式里面 它的平面形式为圆形 采光通风相对均匀 节省建 筑材料 风阻较小 受力均匀 所以在建筑形式上是合理的 随着建筑的发展 中国的生态建筑也随之从乡土派往高技派发展 近几年也出现了一些 生态型的办公建筑 清华大学的设计中心楼就是其中一例 作为清华人学校园中的建筑 整 体形象上既要有典雅朴素的文化教育建筑风格 同时又兼有简洁明快的现代企业形象 其室 内设计也遵循这个原则 小用过分花哨的颜色 不用豪华奢侈的材料 没有仟何复杂繁琐的 装饰 有的只是构筑物自己本来的样子和他们之间的空间关系 但是创造的却是一个落落大 方 清爽怡人的环境 2 4 生态建筑国外的研究现状及现存在的主要问题 对西方而言 建筑的技术已从 20 世纪的 60 一 70 年代的单纯型向现在的广义型发展 结合自然 生态 绿化 节能的技术才是现在的技术 它的范围扩大了 程度也变得更加复 杂了 过去技术是很表面的 也许人们一眼就能辨认出它是技术型的建筑 原因是它运用了 很多的钢和玻璃 而今天 真正的高技术建筑也许在外观上没有显著的变化 甚至有些还其 貌不扬 但它的内部却非常复杂 充满了高技术成分 采用新技术的大跨度建筑更加轻巧灵 活 适应不同功能的需求与变化 人们可以不断地变换其内部功能和外观形式而增加使用时 间 这同样也是节约投资 在西方 生态建筑的发展渗透到了很广泛的领域 位于英国格林威治半岛上的森斯伯瑞 店是世界上具有前瞻性的绿色超级市场 它以其独特的生态景园和整体性被动建筑设计策略 连释了商业性都市超市建筑的未来 在生态 节能 减废 健康舒适以及零售模式方面都提 供了有益的启示 森斯伯瑞的节能设计针对超级市场的建筑类型创造性地采取了诸多策略 建筑的周边围护和地板层采用暴露的混凝土材质 可以通过其较大的热容量有效利用太阳能 和其他室内得热蓄热 进而维持室内热环境的相对平稳 室外空气通过地下层引入室内 由 于利用了地热 引入的新鲜空气温度在冬季高于室外温度而在夏季却低于室外温度 陈旧的 空气再通过烟囱山屋顶排出 屋顶的排气方向设计为顺风向 山于负压的存在也加大了自然 4 通风的效果 从国内外的几例生态建筑的比较可以看出 中外的建筑技术水平 建筑形式 以及利用 的资源都有很大的差异 国内生态建筑要达到理想的效果 就必须学习国外的先进的技术及 经验 以达到节约能源 保护自然环境的要求 3 节能建筑与生态建筑的异同 3 1 节能建筑与生态建筑的相同性 3 1 1 都是节能的建筑 不管是节能建筑还是生态建筑 必须是节能的 节约资源的 在节约能源方面 这两类 建筑都是充分利用太阳能 采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调 减少采暖和空调的使 用 根据自然通风的原理设置风冷系统 使建筑能够有效地利用夏季的主导风向 同时建筑 采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局 在节约资源方面 在建筑设计 建造和建筑 材料的选择中 均考虑资源的合理使用和处置 减少资源的使用 力求使资源可再生利用 节约水资源 包括绿化的节约用水 3 1 2 符合国家的方针政策 党的十七大提出 在优化结构 提高效益 降低消耗 保护环境的基础上 实现人均 国内生产总值到 2020 年比 2000 年翻两番 的宏伟战略目标 要实现这一宏伟目标意味着我 国的经济与社会仍必须保持快速发展 当前 我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段 工 业的增长 居民消费结构的升级 特别是中国城镇化进程的快速发展 对能源 经济资源的 需求将更加迫切 但是 我国人均煤炭储量也仅为世界平均水平的 50 人均石油储量仅为 世界平均水平的 11 天然气仅为 4 5 我国人均耕地只有世界人均耕地的 1 3 水资源仅 是世界人均占有量的 1 4 实心黏土砖每年毁田 12 万亩 物耗水平与发达国家相比 钢材消 耗高出 10 25 卫生洁具的耗水量高出 30 以上 而污水回用率仅为发达国家的 25 在 SARS 期间 办公楼 住宅等给健康带来的危害得到了人们的关注 接着 又是持续的高 温 带来了用电高峰 这两件事对我们国家的触动是很大的 大家认识到有些实验成果必须 运用到工程实践中去 在 2004 年中央经济工作会议上 胡锦涛同志明确指出要大力发展 节能省地型 住宅和公共建筑 2005 年原建设部更明确地提出将 节能 节地 节水 节材 环保 的 四节一环 的建筑作为工作重点 也是 十一五 的重点 虽然字很少 但每两个字都涵盖着很深的技术力量 在现有的基础上来节能 节地 节水等是要靠技术来 支撑的 从研发到实施再到法规到导向等一系列工作 都存在很大的空间 所以这是我国 十一五 的重点和重心 也是一个很好的工作平台 随着我国国民经济的迅速发展 国家对节约能源 改善居住条件等问题愈加重视 相继 颁布和实施节能建筑或生态建筑的标准规范以及法律法规 对于节约能源 提高投资的经济 效益和社会效益等起到了重要作用 我国全面建设小康社会的目标是 可持续发展能力不断 增强 生态环境得到进一步的改善 资源利用效率显著提高 促进人与自然的和谐发展 所 以 中国要走可持续发展道路 发展节能与生态建筑刻不容缓 5 3 2 节能建筑与生态建筑的不同性 3 2 1 特征不同 节能建筑主要强调节能 节能建筑是通过节能材料的应用 先进技术的使用 合理设计 的调和达到用户在建筑使用过程中 减少能源消耗 在这三者中 合理设计重要性大于技术 因素 技术系统的重要性又大于单纯材料 要达到高舒适度 低能标准 需要较多的技术支 撑和设计经验 包括五大方面 规划整体布局 有整体采光 自然通风 建筑空间 节能 节水 节材 小气候环境的研究 有自然生态环境系统保护和运用 原生地貌与建筑的融 合 原生生物的保留 建筑外围护结构的优化设计 含体形设计 开窗比例 遮阳设计 外墙保温隔热等 内部各技术系统之间的配合 如零耗能 热泵 光纤照明 中水回收 变频 生态能源系统的应用等 如太阳能 余热回收 蓄能 能耗模拟评估及检测 节能 建筑主要有如下 3 个特征 地域性惓 考虑因地域不同 环境差异导致的气候 生活习俗 建筑形式等方面的差别是巨大的 可控性惓 是最重要的原则 同一个地域的同一建筑物 也会因为其年月日时的不同导致不同的湿度 温度 光照 气流 从而导致建筑物的能耗随 时间涨落 经济性 节能建筑的造价不宜超出同类建筑的 20 生态建筑主要强调环保 生态建筑是在节能的基础上 强调环保 它基于生态系统的良 性循环为则 以 可持续 经济为基础 可持续 社会为内涵 可持续 技术为支撑 它在研究方面将建筑 人 环境纳入一个统一的整体 它追求人 建筑和自然三者的和谐统 一 在设计方面 主张自然 和谐 提倡在技术上应用可促进生态系统良性循环 不污染环 境 高效节能和节水的建筑技术 要做到建筑与环境的可持续发展 建筑自身必须适应环境 而又不破坏地方生态 生态建筑的主要特点是 建筑物坐落的地理条件 要求土壤中无有 毒的物质 地温相宜 地下水纯净 地磁场适中 无灾害性地质条件 生态绿色建筑完全 采用天然材料 如木材 树皮 毛竹 石头 石灰或可以自然降解的环保建筑材料来建造 对这些建材还必须经过检验处理 以确保其无毒无害 并具有隔热功能 有利于供暧一体化 以提高热效率和节能 在炎热季节还可降低户外高温向户内传递和辐射 生态绿色建筑根 据所处的环境设置太阳能装置或风力装置等 以充分利用天然 再生资源 达到既减少污染 又节能环保的目的 生态建筑内要尽量减少废物的排放 有合理的立体绿化 能有利于 保护 稳定周边地域的生态 富有生态文化及艺术内涵 根据中国房地产及住宅研究会人 居环境委员会的研究显示 世界各国的生态建筑研究大体上经历了 3 个发展阶段 即节能环 保 生态绿化和舒适健康 各国从最先面临的省能省资源出发 逐渐认识到地球环境与人类 生存息息相关 转而为生态绿化 最后回归到人类生活基本条件 舒适与健康 3 2 2 发展不同 节能建筑起步较早 我国抓节能建筑是以 1986 年颁布的 JGJ26 86 民用建筑节能设计 标准 采暖居住建筑部分 为标志启动的 节能率要求 30 1995 年 12 月 建设部又发布了 第二个节能标准 JGJ26 95 民用建筑节能设计标准 采暖居住建筑部分 节能率要求 50 1993 年又出台了一部规范旅游旅馆建筑节能设计的 GB50189 93 旅游旅馆建筑热工 与空气调节节能设计标准 1998 年 1 月 1 日起实施的 中华人民共和国节约能源法 6 是指导全国节能的大法 对推广和建设节能建筑具有重大的指导意义 2005 年之后 节能 建筑工作更是被提到了国家重要议事日程 节能相关标准的制定 修订开始得到发展 大量 标准相继发布实施 填补了多项节能标准的空白 民用建筑节能标准体系基本形成 原建设 部提供的资料显示 该部先后批准发布了 21 项关于建筑节能的国家标准和行业标准 组织 开展了 27 项有关标准的制订和修订 民用建筑节能标准已经扩展到覆盖全国各个气候区的 居住和公共建筑设计 2007 年 7 月 国务院法制办公室公布了 民用建筑节能条例 草案 该草案提到 房地产开发企业销售商品房 未向购买人明示所售商品房的能源消耗指标 节 能措施和保护要求 保温工程保修期等信息 或者向购买人明示的所售商品房能源消耗指标 与建筑实际能源消耗不符的 依法承担民事责任 经过 20 多年的努力 节能建筑得到了逐 步推进 取得了较大成绩 主要包括以下几项 民用建筑节能的管理规定 法规体系初步 建立 初步形成了建筑节能的技术支撑体系 建筑节能的试点示范工程已经完成 建 立了广泛的国际合作 根据原建设部公开的数据显示 截至 2006 年年底 全国建设项目在 设计阶段执行节能设计标准的比例为 95 7 施工阶段执行节能设计标准的比例为 53 8 我国已累计建成节能建筑面积 10 6 亿 m2 但节能建筑仅占全国城镇既有建筑面积的 7 生态建筑起步较晚 20 世纪 90 年代后 生态建筑的概念引入我国 2001 年 5 月 原建 设部住宅产业化促进中心制订了 绿色生态住宅小区建设要点与技术导则 中国生态住 宅技术评估手册 和 上海市生态住宅小区技术实施细则 也陆续推出 与此同时 伴随着 可持续发展思想在国际社会的认同 绿色建筑理念在中国也逐渐受到了重视 虽然起步比较 晚 但是中国在生态建筑发展上做了 3 项工作 生态建筑关键技术的研究已经全面展开 而且获得了很大的成效 去年对奥运会的生态建筑进行了充分的论证和充分的研究 一些 场馆也运用了生态建筑技术 建立了 全国绿色生态建筑创新奖 对全国的生态建筑进 行汇集 评价 在办公建筑 高等院校图书馆 城市住宅小区 农村住宅等建筑类型进行生 态建筑实践 为下一步全面推广奠定了基础 清华大学设计中心楼 伍舜德楼 是我国第一座 实用的生态建筑示范楼 北京的北潞春绿色生态小区是我国首座绿色生态住宅小区 广州的 汇景新城是我国首座国际生态住宅品牌 3 2 3 要求不同 节能建筑的要求 在节地与室外环境方面 建筑主体朝向采用南北朝向 在节能与能源 利用方面 采用高效的复合外墙外保温及用能设备系统 采用集中采暖系统的住宅 应设置 热量按户计量及温度控制调节装置 其余建筑应尽量采用太阳能一体化 污水源 地热源等 热泵节能技术 在节水与水资源利用方面 应采用节水型供水设备 预装节水型洁具 节水 率不低于 8 小区的建筑面积在 5 万 m2 以上的 应使用中水设施 在节材和材料资源利 用方面必须使用达到国家标准并通过认证的建筑材料 在室内环境质量方面 建筑围护结构 内部和表面无发霉现象 在运营管理方面 必须制定并实施节能 节水 节材等资源节约管 理制度 使节能 节水指标达到当初设计 建设时的要求 住宅的水 电 燃气要实行分户 分类计量与收费 生态建筑的要求 生态建筑在要求节能的基础上 从设计 建设 使用到废弃整个过程 7 都做到与环境协调 对人和环境无害化 生态建筑设计应从选址规划尽量保护原生态系统 利用建筑物的朝向和主风向 开辟组织建筑区风道与生态走廊 并注重周围生物的多样性保 护和营造 使环境健康舒适 日照良好 自然通风 同时要使建筑内部具有良好的室内空气 条件 采光条件和生态气候调节能力 以满足人们生活的舒适 建筑材料生态化 要使用 能再生的 不产生副作用的天然材料和环保型的新型建筑材料 充分考虑其经济性 可持续 性及安全性等因素 并尽快扩大这种材料的使用范围 生态建筑建设资源利用要高效循环 尽量使用再生资源 尽量使用节能降耗的综合措施有效节能 采用太阳能 地热 风能 水 能和生物能等自然能源 做到节电 节水 应注重生活废弃物的处理与回收 做到废物排 放减量无害 并采用各种生态技术实现废水 废物资源化 以再生利用 减轻环境污染 3 2 4 效益不同 节能建筑体现在经济效益上 目前 我国一年新建的建筑面积超过 20 亿 m2 这些建筑 大部分是高耗能的 每平方米的耗能是发达国家的 2 3 倍 国务院要求 新建建筑要严格 实施节能 50 的设计标准 在北京 天津等少数城市要率先实施节能 65 的标准 专家估 算 这将使节能量比过去增加 15 如果能有效贯彻节能建筑标准 将可以节约能源建设投 资约 1 万亿元 通过节水器具 全国城镇家庭一年可节水 17 亿 t 通过延长建筑物使用寿命 和推广可循环利用的建筑材料 对不可再生资源的消耗量可降低 10 到 2020 年在此基础 上可再降低 20 生态建筑体现在双重效益上 生态建筑的重点在于发展包括能源 水 气 声 光 热 绿化 废弃物管理和绿色建材等 9 个系统 建筑不仅要关注经济成本 更主要的是要关注生 态成本和社会成本 生态建筑由于改善了室内的环境 使人的疾病发生率大幅度下降 因为 人有 80 的时间是在室内活动 这样疾病发生率将会大幅度下降 寿命将会延长 生存质量 也大大提高 这就是另一方面的节约 因此 发展生态建筑除具有显著的经济效益外 还有 着极其显著的社会效益 4 我国 节能建筑与生态建筑的未来及发展前景 4 1 我国节能建筑的 未来及发展前景 在我国建筑中提高能源利用率潜力十分巨大 节能建筑是缓解我国能源紧缺矛盾 改善人民生活工作条件 减轻环境污染 促进经济可持续发展的一项最直接 最廉价 的根本措施 也是深化经济体制改革的一项重要组成部分 总结我国近 20 年来建筑节能工作的进展情况 我国建筑节能工作发展前景如下 1 节能建筑是贯彻可持续发展战略的一件大事 也是世界建筑发展的大潮流 大趋势 因此 我国节能建筑事业将在克服诸多困难中逐步前进 只要加快技术 组 织及政策方面的措施落实 在不久的将来 节能建筑定能结出丰硕之果 接近或赶上 发达国家的节能水平 2 在当前和今后若干年内 节能建筑的进展主要依靠政府的强制推动 依靠 8 立法和执法 只要各级领导重视 加强节能建筑工作的行政监督 使节能建筑工作 出现一个崭新的面貌 3 节能建筑在20 年前从北方采暖居住建筑启动 是由于当时北方采暖能耗 占建筑能耗的主要部分 随着我国经济的快速发展 国家住房货币化政策的实施 购 房消费已成为我国新的经济增长点 人们改善建筑热环境的要求日益迫切 因此 南 方地区节能建筑的工作也将得到推广 笔者建议加快节能示范建筑 示范区 示范村 建设 让更多的群众从亲身的感受中得到启发 形成共识 得到实惠 并从中总结经 验 进而推动我国节能建筑事业的更快发展 4 我国建设部颁布的 建筑节能 九五 计划和 2010 年规划 以及 建筑节能技术政策 对于促进各地抓紧建筑节能工作 引导建筑节能技术进步 正发挥着重要的作用 4 2 我国生态建筑的 未来及发展前景 目前 生态建筑在各地方发展都处于起步阶段 西欧和北欧是发展得较好的地区 主要建