绿色建筑及材料分析及案列

说到空气污染，人们往往只意识到大环境中的空气污染，但对室内空气污染却知之甚少。事实上，房间里的污染对人体更直接。这种小环境是大环境的一部分。它与人们的健康密切相关。1988年，第一届国际材料科学研究协会首次提出了绿色材料的概念。1992年，国际学术界将绿色材料定义为在原材料采用、产品制造、应用过程和使用后回收过程中对地球环境负荷最小且对人类健康无害的材料。绿色建筑的“绿色”不是指一般意义上的立体绿化和屋顶绿色建筑花园，而是代表一个概念或符号。指对环境无害，能充分利用环境自然资源，在不破坏环境基本生态平衡的条件下建造的建筑物。也可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑是指最大限度地节约资源(能源、土地、水和材料)，保护环境，减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，并在建筑的整个生命周期中与自然和谐共存的建筑。 绿色建筑评价标准 GB50378-2006，经济效益、环境效益、社会效益、节能、环保、适用性，绿色建筑的三大要素及其三大效益，节能、节水、节材、室内环境质量节约、智能控制、环境污染减排和二氧化碳减排，“健康”、“适用性”和“高效性”，02，绿色建筑材料，绿色建筑材料：1992年，国际学术界明确提出了绿色材料的定义：绿色材料是指在原材料采用、产品制造、使用或回收以及废物处理过程中，对地球环境负荷最小且对人类健康有益的材料，也称为“环境混合材料”。建材工业是国民经济中非常重要的基础产业。它是消耗自然资源和能源最多、破坏土地资源最多、污染大气最严重的行业之一。绿色建筑材料又称生态建筑材料、环保建筑材料和健康建筑材料。绿色建材是指采用清洁生产技术，使用较少的自然资源和能源，使用大量工业或城市固体废物，无毒、无污染、无放射性，有利于环境保护和人类健康的建筑材料。绿色建材“生态环保材料”的分类分为以下几类：1 .空气环境材料-空气净化材料2、水环境材料-净化水材料3、地球环境材料-土地改良、废渣利用4、回收材料-零排放废气、废水和废渣5、健康环境材料6、空气净化建筑材料7、饮用水净化材料8、健康抗菌材料9和健康功能材料。与传统建筑材料相比，绿色建筑材料可以概括为以下五个基本特征：1。自然资源被尽可能少地用于生产原材料，尾矿、废渣、垃圾、废液和其他废物被大量使用。2.采用低能耗制造工艺和无污染生产技术。3、在产品制备或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳烃；产品中不得含有汞及其化合物；不得使用铅、镉、铬和其他金属及其化合物的颜料和添加剂。4.该产品的设计旨在改善生产环境和提高生活质量，即该产品不仅不会危害人体健康，而且应该有益于人体健康。该产品具有抗菌、杀菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防辐射、抗静电等多种功能。5.产品可以回收或再利用，以及在赫尔佐格的作品中，托马斯赫尔佐格一直在研究和开发更新、更生态、更合理的材料、构件和系统，并在建筑设计活动中使用各种新材料、新构件和新系统，如帕托卡普纳外墙系统、菲舍尔立面组装系统、太阳能网格系统等。托马斯赫尔佐格在与周边环境协调的基础上，更加注重建筑的节能程度、技术准确性和高效性。通过精心设计的建筑细部，可以提高资源和能源的利用效率，减少不可再生资源的消耗，从而达到对生态环境的关注。托马斯说：“生态建筑不仅仅是绿化和阳光。它的真正目标是节约资源、能源和保护环境。”托马斯赫尔佐格大量作品遵循的生态建筑设计原则和策略如下：1 .缓冲空间的构建，现代建筑物理学的研究表明，建筑空间的热舒适性不是一个常数指标，而是一个面积，这个面积也因季节、服装和使用者的不同而有所偏移。也就是说，仅使用机械空调措施不能满足用户舒适性的要求，并且消耗大量能量。缓冲空间的构建是根据建筑使用功能的不同，对不同使用频率的建筑空间进行不同处理的设计原则。在赫尔佐格的作品中，辅助空间或未使用的负空间经常被用作缓冲空间，以确保主要使用空间的舒适性，这主要体现在以下几个策略上：(1)空间的明显划分。赫尔佐格的作品总是将使用频率较低的辅助空间放在北面，并使用隔热性能好的材料形成一个封闭的空间。这种缓冲空间不仅可以遮挡来自北方的冷风，还可以分时供电，节约能源。在青少年教育中心的平面布局中，常用的房间空间位于南侧，辅助卫生间位于北侧，使用时只能快速升温。在使用过程中，能量再次被频繁地、连续地提供，空间根据空间使用的频率被清楚地划分。这类似于厕所节水。(2)中庭空间建设，hoyt街住宅的中庭，1:由于温室效应，中庭空间在冬季可以发挥重要作用。然而，由于夏季过热和冷却，它经常消耗大量的能量。赫尔佐格的策略是：利用空间高度形成足够的温差来带走热空气。同时，维护结构必须真正起到遮阳的作用。在Hotz Street住宅开发项目中，在寒冷的冬季，中庭会受到太阳辐射，温度会升高，这可以大大降低相邻住宅建筑的采暖能耗。夏季津贴可以通过大厅屋顶上的开口排出房间，而冷空气可以从底层进入，以确保建筑物在晚上可以降温。中庭空间起到良好的热缓冲作用，从而使居住空间的热环境相对稳定，从而节约能源供应。“温度洋葱”的措施是根据不同的使用温度要求，从内到外排列不同的使用空间。通过设置梯度空间，可以实现最大程度的节能。在Pfalz的小别墅项目中，需要保持较高温度的浴室放置在建筑的最深处，其他空间依次排列，最外层还设有太阳能房间作为室内外缓冲空间，以保证室内温度稳定。(1)利用北极光，它属于漫射光并携带太阳能热。其常用的方法是通过反射，因此它被广泛应用于赫尔佐格的作品中，以将北极光均匀地引入房间。在汉诺威26号展厅，为了给大型展览空间提供高质量的均匀照明，光线通过大型朝北天窗上的百叶窗折射到展厅室内屋顶上的巨大“反射板”，然后被引入更远的公共区域，从而使光线均匀分布。在林茨的设计中心项目中，屋顶上的塑料网格将来自北方的光反射和折射到房间里，同时过滤来自南方的直射光，从而在展示区获得高标准的照明，而不牺牲室内热舒适性或增加额外的空间汉诺威大厅26，林茨的设计中心，折射和反射光线来改变光线。特定的材料使光线均匀分布。自然通风是在满足建筑通风率的同时，降低建筑的温度，而不是增加或减少额外的能耗，从而提高室内舒适度。与目前广泛使用的机械通风和制冷相比，自然通风具有方便、清洁的优点，但也存在效率低的缺点。在赫尔佐格的作品中，一方面，最大限度地利用和组织自然通风；另一方面，机械通风被认为是满足室内舒适性要求的必要补充。本文着重分析自然通风的方法。它大致可分为一般建筑通风、大厅空间通风和高层建筑通风。(1)小型建筑的自然通风通常采用直接利用外窗换气的方式。同时，也有利用内部空间热增益差异的通风设计，即热压通风(由于空间内不同的温度，热空气流向冷空气)。在著名的雷根斯堡住宅中，朝南的玻璃温室是白天收集和储存热量的缓冲空间，晚上释放热量，冬天阻挡室外的寒冷。在夏季，由于低层空气的加热，空气流向北侧的高层出风口，房间内多余的热带空气被排出。雷根斯堡住宅冬夏季通风分析图，夏季白天(反射性遮阳，空气循环带走热量)，夏季夜晚(热压通风-冷热流)，冬季白天(蓄热)，冬季夜晚(白天释放蓄热)。(2)大厅空间通风量大，建筑空间仅热压通风效果不明显，为了更好地促进自然通风，风压通风往往与热压通风一起发挥作用。大空间出风口的上部永久设有阻流密封盖板(气流从高于出风口的开口处进入狭窄通道后速度突然增加的现象)。阻流密封盖板的作用不仅是屏蔽和保护出风口，而且由于有一定的距离和中下部的凸起形式，形成文丘里效应，从而大大促进室内空气的外流。此外，在通风设计中，由于大厅的大小和使用性质不同，进风口的位置也选择了不同的形式(通常进风口在建筑的下部)。例如，在汉诺威26号大厅项目中，新鲜空气从距底面4.7m的高度吹入，冷空气缓慢下降并逐渐升温，然后从活动屋顶排出。气流缓慢下降再上升的过程可以最大限度地回收室内上升空气的余热，减少对工作区内用户的影响，使大空间内的气流尽可能均匀。汉诺威大厅通风示意图26 、文丘里效应(从通风口上方的开放区域到狭窄通道的气流速度突然增加)极大地促进了室内空气的流出。风压结合热压、4.张力界面的结构，一些学者评价赫尔佐格的建筑作品“不是结构起主要作用，而是动态变化的表皮，它与特定的场所相连，并对变化的环境作出反应”我们相信，在赫尔佐格的作品中，不仅是皮肤在营造一个结构良好的室内舒适环境，而且内外界面共同营造了一个与自然和谐的生态环境。建筑界面阻挡了光和热的交换，隔离了声音，存在的目的是为了分离不同的空间结构和屏蔽雨水。同时，界面还作为不同空间纹理的中介，具有在不同空间之间传递和传递多种空间纹理的功能，如照明、通风、声音采集等。(1)建筑的外部界面，在他的作品中，建筑的外部界面以选择性传递的“膜效应”为特征。一个是TWD根据北极熊皮的特点发明的外墙板。这是一块半透明的黑色平板，用透光和隔热材料制成。其特征在于这种界面形式具有保温、隔热、通风、隔音、遮阳等综合生态效果。双层立面的中间空腔作为主要空间周围的走廊。外层界面内侧的遮阳百叶窗可避免过多的太阳辐射。由于“烟囱效应”在连续外层界面的空腔内形成了良好的自然通风系统，中间空气夹层可以有效维持主空间的热稳定性，大大节约能源。夏天，双层立面顶部的条形天窗可以打开，让空气从屋顶上方排出。在冬天，废气被泵送到两个外墙之间，然后通过地面管道进入热回收设备。自然通风系统保证了空气循环，减少了机械通风的操作。此外，屋顶上由太阳能光伏电池供电的风扇增强了通风。由此可见，“双立面”可用于不同规模的建筑，并能发挥良好的生态效果。(2)建筑内部界面，一般来说，主要包括内部直界面和水平界面。因此，垂直界面的设计非常灵活。在巴伐利亚的工作室设计中，室内空间被活动的胶合板墙隔开，可以根据使用需要自由推拉，从而最大限度地满足空间使用的灵活性。此外，巴伐利亚工作室不仅作为室内水平界面的承重构件，还作为散热或冷却装置。这种措施实际上与火坑或火场的传统设计相同。它的优点是使用面积大，温差小，以最少的能耗创造最佳的舒适空间。水平界面被加热或冷却以影响室内热环境。这种方法已被用于德国贸易展览会有限公司的建筑和建筑业养老基金的扩展。竞赛中可以考虑的基本问题有利于绿色建筑：首先，最大限度地利用绿色空间。(屋顶花园和节约土地)2:建筑对风能、气流和热能的利用。如中庭气流和立面气流。3.对光能利用和日照的思考。案例2清华大学建筑设计研究院办公楼案例介绍设计楼自1997年开始规划。根据设计意图，可归纳为缓冲层策略、自然能源策略、健康无害策略和整体设计策略。针对绿化目标，设计团队在建筑设计和设备上采取多层次设计策略，在遮阳、防晒、隔热、通风、节电、节水、太阳能利用、建筑自动化和绿化等方面采取了大量具体措施。该设计介绍了设计建筑的平面基本为矩形，设计紧凑完整，减少了冬季建筑的热损失。长轴为东西向，建筑的东西两侧布置有建筑、电梯间、门口、会议室等非主要工作室，缓解了东西向阳光对主要工作区域的影响。工作空间分为大型开放式设计工作室和小型开放式办公室，可根据不同的功能需求进行布置，使工作室的布局具有一定的灵活性。建筑南侧为3层绿色中庭，不仅能为员工提供一个充满活力的良好景观和休息空间，还能有效缓解外部环境对办公空间的影响。热缓冲中庭(侧院)显然是南部的一个大型绿色中庭。虽然它只是位于建筑南部的一个侧院，但它的物理功能内涵比位于建筑中心的传统中庭更丰富。基本概念如图所示：在冬天，中庭是一个完全封闭的大暖房。在“温室效应”下，它成为大房间办公环境的热缓冲层，有效改善了办公热环境，节约了供暖能耗。在过渡季节，它是一个开放的空间，保持良好的室内外空气流通，有效地改善工作室的小气候。夏季，中庭南窗的100页遮阳板系统可以有效地遮挡阳光直射，使中庭成为一个巨大的凉亭。中庭南侧为全玻璃外墙，上部设有天窗，利用中庭顶部的反光装饰板，保证开放式办公室的自然光利用。设计团队还认为，中间的“光走廊”使用部分天光来帮助提高设计室天光的照度。防晒墙和架空屋顶，确定使用缓冲层的概念，即在西部设计一个大规模的防晒墙，这种由混凝土制成的防晒墙完全与建筑物分离，在夏季和过渡季节，可以完全阻挡西部的阳光直射。同时，遮阳墙与建筑主体之间的缝隙(4.5米宽)也有利于室内空气流通(拉风效应)，可以保证建筑主体内天窗采光均匀。在冬季，遮阳墙可以有效阻挡西北风，甚至在阳光照射强烈的