【毕业设计】绿色建筑设计要点分析

中央广播电视大学毕业论文题目绿色建筑设计要点分析专业土木工程年级09春学号学生姓名指导教师论文完成日期2015年11月南京广播电视大学毕业设计（论文，作业）课题审批表教学单位盖章专业09春土木工程学生类别开放教育本科课题名称绿色建筑设计要点分析填报时间20151015课题内容简介建筑行业是一个资源和能源消耗高，环境污染重的行业，随着人类环保节能意识地不断提高，绿色建筑逐渐成为热门。然而，一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理，不仅花费了更高的资金，而且也并未取得预期的环保节能效果。一、绿色建筑设计的重要任务1确保人的健康2最大限度降低能耗3合理利用资源4降低环境负荷5长寿多适6经济性二、解决方案1设计中尽可能地采用低毒或无毒材料；合理组织自然通风，改善室内热环境；提高水质量；合理进行自然采光；采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。2减少建筑材料生产运输过程中的能耗；减少建筑使用过程中的能耗。3清洁能源的利用；回收利用旧建筑材料；可再生材料的利用。4选择环境负荷小的建筑材料；采用合理的施工方法。5选用耐久性材料；采用灵活多适的设计手法。6满足经济性原则，采取综合性的设计，降低建筑的建造和后期运行的费用，建立整体建筑系统投资优化的概念。三、实例分析1利用太阳能转化成建筑内可直接使用的能源2建筑形体设计达到节能效果（合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳等因素）四、结束语绿色建筑能提高使用的舒适性，节约资源和降低建造和使用过程中的能耗，并降低环境负荷，对于提高建筑的经济效益，解决能源危机，实现人类社会的可持续发展有着重要意义，广大建筑工作者一定要在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点，贯彻环保节能的设计理念，实现良好的经济和环境效益。指导教师姓名欧小平参加学生姓名张晨阳指导教师意见市校审核意见审核部门盖章年月日绿色建筑设计要点分析（江宁电大土木工程张晨阳20091321010201【内容摘要】绿色建筑能提高使用的舒适性，节约资源和降低建造和使用过程中的能耗，并降低环境负荷，对于提高建筑的经济效益，解决能源危机，实现人类社会的可持续发展有着重要意义。本文从确保人的健康、最大限度降低能耗、合理利用资源、降低环境负荷、长寿多适和经济性等几个方面来分析了绿色建筑的设计要点。【关键词】绿色建筑环保节能经济目录1绿色建筑设计的重要任务111确保人的健康112最大限度降低能耗113合理利用资源114降低环境负荷115使建筑长寿多适116满足经济性要求12做好绿色设计的解决方案221设计中注意使用低毒无毒材料222最大限度降低能耗的措施223做好合理利用资源224降低环境负荷的措施325使建筑长寿的方案326满足经济合适性原则33实例分析431利用太阳能转化的能源432建筑形体设计达到节能效果54结论741对基地条件的运用742建筑对气候的适应性743对可再生能源的利用8建筑行业是一个资源和能源消耗高，环境污染重的行业，随着人类环保节能意识地不断提高，绿色建筑逐渐成为热门。然而，一些标榜为“绿色”的建筑由于设计和管理不合理，不仅花费了更高的资金，而且也并未取得预期的环保节能效果。“绿色建筑”是在保证建筑物使用功能和室内外环境质量的前提下，在全生命周期内节约资源节能、节地、节水、节材、环境友好的建筑。绿色建筑也被称之为可持续建筑，它不仅仅是一种节能和环保的建筑概念，更是一个包含自然、社会、文化、经济等多种因素的综合概念。1绿色建筑设计的重要任务11确保人的健康绿色建筑设计的一个重要任务是确保使用者的健康，设计过程中要保证室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等因素对人的影响。12最大限度降低能耗在绿色建筑的节能设计过程中，不仅要注重使用过程中的节能，还应考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在建筑建成后，其后期使用过程中会消耗大量的能耗，所以应重点从建筑本身来做好节能设计，达到节能效果。13合理利用资源我国虽然地大物博,资源比较丰富,但拥有世界上最多的人口,人均资源比较低,因此,无论从建设还是日常使用,都要考虑合理利用资源14降低环境负荷在进行绿色建筑设计的过程中，应注意减轻对自然环境的破坏，减少环境污染，使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。15使建筑长寿多适设计中选用耐久性较好的建材，以延长建筑的使用寿命，最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步，减少材料的更换、维护，从而节约费用。16满足经济性要求人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多，这也是其推广的最大障碍之一，其实从长远来看，如果加强绿色建筑的管理，采取综合性的设计，可大大降低建筑的建造和后期运行的费用，取得较好的经济效益和社会效益。2做好绿色设计的解决方案21设计中注意使用低毒无毒材料在绿色建筑设计中尽可能地采用低毒或无毒材料，如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料，建材无甲醛或VOC含量最少，采用陶瓷、硬木等硬装修地面等；选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物，合理组织自然通风，设置进风口和必需的出风口，引风入室。改善室内热环境，包括温度、湿度、辐射温度和气流等，提高人体舒适性。提高水质量，有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光，即满足人类健康的需要，又满足视觉美学的需要，同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法，以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。22最大限度降低能耗的措施（1）减少建筑材料生产运输过程中的能耗在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下，应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料，以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料，实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染，应尽可能的选用地方性的材料。（2）减少建筑使用过程中的能耗在建筑建成后，应重点从建筑本身来做好节能设计，可通过建筑体形设计达到节能效果，如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素，都与建筑的节能效果有很大关系。此外，合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳措施，提高外围护结构的保温隔热性能，也对建筑节能有着重大意义。23做好合理利用资源（1）清洁能源的利用太阳能是一种资源丰富的清洁能源，在建筑中可将强太阳能的利用，如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃，将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外，风能也是一种开发利用较为方便的一种清洁能源，除了建筑的自然通风外，还可以安装风力发电和风力致热设备，将风能转化为建筑内可直接使用的能源。（2）回收利用旧建筑材料加大旧建筑材料的回收利用，尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出，这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料，如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等，经过加工和改造，在满足规范和设计要求的条件下，利用到新建筑中。（3）可再生材料的利用建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用，不仅较少建筑的投资，还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。24降低环境负荷的措施（1）选择环境负荷小的建筑材料建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源，并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时，应具备生态和经济的意识，选择对环境造成的负荷小的材料，如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。（2）采用合理的施工方法建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染，在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工，减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。25使建筑长寿的方案在建筑材料上选用耐久性材料，延长建筑使用寿命；采用灵活多适的设计手法，建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造，采取适应性改变、灵活性设计等策略，提高建筑的使用寿命和使用效益，以提高整体资源利用率，减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如，设计两所住宅建筑，在材料和工艺都相同的情况下，设计者采用不同户型的话，一种自适应性又差，可能在15年后无法满足使用功能，无法改造只有拆除重建，而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用，相比之下，在相同的时间内，后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。26满足经济合适性原则绿色建筑由于能源、资源的节约会大大降低建造和使用成本，其自适应性设计也会显著降低后期的哦维护和改造费用，并降低环境成本，其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料，并建立整体建筑系统投资优化的概念，从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。3实例分析31利用太阳能转化的能源偶然的一次机会，我在中央电视台看到了有关太阳能绿色环保的科技住宅，有效的改善了现在的住房所不足的地方雷根斯堡住宅位于德国的雷根斯堡。雷根斯堡气候属海洋性，雨量充沛。7月最热，12月最冷；一般年份最热时325，最冷时零下205，气候温和。在温度分区上属于寒冷地区。建筑热工方面主要考虑的是冬季采暖，适当兼顾夏季防热。（1）平面布置与温度分区整个平面布局被分成若干平行区域，入口设计在建筑的北面，在建筑的内部安排了辅助空间和服务设施，接下来是南面的主要空间，然后是面向花园的温室。见图1建筑入口设计、图2南部空间布置。整个布局遵循了温度分区的原则，将对温度要求高的起居室，卧室放在中间，北侧对温度要求低的卫生间和厨房较为封闭冬季起到绝热作用，南侧的温室在夏季则成为主要空间的温度缓冲区。图1建筑入口设计图2南部空间布置（2）太阳能的利用建筑采用了附加日光间系统来利用太阳能采暖，是被动式太阳能设计的成功案例也是本方案中最典型的特点。在建筑南侧的温室相当于阳光间对住宅起到气候缓冲区的作用以调节建筑的微气候。1）冬季白天太阳辐射通过玻璃顶棚使温室内部迅速升温，热量一部分被温室底部的砾石储存起来，另一部分形成温暖的上升气流，加热上部的空间，改善室内舒适条件。白天热量的吸收情况，见图3冬季热量吸收图）2）冬季夜晚砾石内除存的热量开始缓慢释放，保持室内空间温度顶棚的双层玻璃以及遮盖物能有效的防止热量散失。夜晚热量的择放情况，见图4冬季热量择放图图3冬季热量吸收图图4冬季热量择放图3）夏季白天建筑底部和顶部的通风口开启。温室的空气上升，从顶部的通风口排出，带走多余热量形成拔风，从水面和北面吹入的凉风有效改善室内热环境。同时，遮阳帘放下，阻挡过多的日光辐射。夏季白天通风热量反射情况，见图5热量反射图4）夏季夜晚进风口和排风口之间的高差使建筑有良好的通风，带来舒适的热环境，夏季通风降温情况，见图6通风降温图图5热量反射图图6通风降温图32建筑形体设计达到节能效果这个设想源自与现代太阳能科技的启发，随着区域的不同，住房的要求和设计自然不同，例如我国南方地区的太阳能都是朝南45度角的设计摆放，这样能充分的利用吸收来自与环保的太阳能资源THEROOFROOFHOUSE是杨经文1984年为自己设计的住宅，建筑位于郊区的码头工人附近一个橡胶种植园，马拉西亚吉隆坡位于低纬度地区，盛行南风和东南风，强烈的太阳辐射是最不利的影响因素。在设计中，杨经文把建筑对气候的适应作为一种设计的文化，游泳池、设有遮阳格片的屋顶、可控制的门窗、室内通风井和屋顶的通风器等所有这些都是专门针对当地的气候而设置的，所有这些起到很好的节能作用并形成了建筑自身的特色。（1）建筑朝向及主导风向建筑南北向布置，在建筑平面布局中，一方面将起居室、餐厅、和家庭活动室布置在北侧，避免这些区域因为白天的太阳直射而导致过热；另一方面，也可以最大程度的利用南向和东南向的主导风。这些都是平面设计时最主要的考虑因素。图7建筑透视图，图8建筑平面图。图7建筑透视图图8建筑平面图（2）游泳池的温度调节作用为了加强自然通风的作用，在建筑的东南侧的阴凉处布置了一个游泳池，游泳池可以起到一个温度调节器的作用。在夏季下午，由于游泳池的水升温慢，主导风先经过游泳池的降温作用再进入室内；而如果是在寒冷的夜晚，由于水失热慢，风经过游泳池的升温作用再进入室内。游泳池温度调节情况，见图9气流流动示意图；图10室内空间透视3、穿堂风的运用为了进一步运用穿堂风，建筑进行了特殊的设计。例如在首层的入口大厅的走廊的尽端设有装有百叶的通风装置能有效的组织穿堂风。另外在联系起居大厅和阳台屋顶的玻璃门，可以通过玻璃门的开关，使穿堂风在整个建筑中加强（如图9、10）。二层的家庭活动室和一层的家庭活动室有通风井联系，最后通过屋顶的通风器来组织通风。这样就可以保证空间的连续性，形成通风廊道能迅速带走热量，并能带来更多新鲜的空气。图9气流流动示意图图10室内空间透视在本建筑中最有趣的是在建筑的屋顶设置了类似于遮阳百叶的遮阳格片起到了光线过滤器的作用。在炎热的中午，格片起到有效的遮阳作用减少了屋顶的受热，而在早上和傍晚的时候光线可以进入室内，充分的运用自然采光。此外，通过可移动的玻璃隔板和面板可以避免阳光的直射，导致室内产生温室效应，另外通过这些构件还能有利于通风和控制风量。遮阳百叶过滤光线情况，见图11遮阳百叶设置；遮阳百叶调节通风避免阳光的直射的情况，见图12光线的调节。图11遮阳百叶设置图12光线的调节4结论41对基地条件的运用（1）根据基地的常年主导风向和日照条件，选择合适的住宅朝向和合理的通风设计。（2）根据基地的地形条件等选择合适的基地遮阳，包括绿化遮阳、建筑自遮阳以及地貌遮阳等。42建筑对气候的适应性（1）建筑空间的设计建筑的能源需求，包括建筑不同功能空间的对光线和热量的需求，另外建筑的温度要控制在一定的舒适度范围内，就要控制建筑不同功能空间的得热。（2）自然通风的设计不消耗能源而取得令人满意的通风效果，是低技术生态住宅的特点之一，但这需要外部气候条件的配合和精心合理的建筑设计来实现。（3）遮阳的设计建筑遮阳是控制建筑过量得热的最有效和最简单的方法，处于炎热气候区的ROOFROOFHOUSE对遮阳的要求更高。在屋顶设置了遮阳装置，可以减少建筑在夏季的得热，为建筑创造舒适的环境。在ROOFROOFHOUSE中设置可活动式的玻璃隔板和面板也是起到遮阳的作用。（4）植物和水的运用恰当的绿化是改善城市和建筑微气候环境的有效生态因素。因此在绿色建筑设计中，应充分利用植物这一因素。建筑周围的绿化在夏季可以有效降低地表温度，从而为室内的自然通风提供可能；浓荫还可以代替遮阳板起到防止太阳热辐射的作用；植被可以吸收二氧化碳而提高空气中的氧含量，是室内空气质量的最佳保证。一般来讲，建筑的绿化可以分为周边环境绿化、墙面绿化、室内绿化、屋顶绿化等几类。水是另一个重要的生态元素。绿色建筑设计所关心的除了尽可能地节约水资源外，就是如何充分利用水这种自然资源来达到改善环境、降低能耗的目的，例如在ROOFROOFHOUSE中利用游泳池的水起到温度调节器的作用。43对可再生能源的利用在雷根斯堡住宅中利用南侧的花园温室和玻璃屋顶，作为附加阳光间，利用温室内的砾石蓄热可以进一步的利用太阳能为建筑提供热量，减少对辅助热源的需求。对于以上绿色建筑设计方法的总结；绿色建筑能提高使用的舒适性，节约资源和降低建造和使用过程中的能耗，并降低环境负荷，对于提高建筑的经济效益，解决能源危机，实现人类社会的可持续发展有着重要意义，广大建筑工作者一定要在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点，贯彻环保节能的设计理念，实现良好的经济和环境效益。参考文献1刘铭芳，我国绿色生态建筑设计的探讨J中国新技术新产品2王长庆等译，绿色建筑技术手册M北京中国建筑工业出版社19983李少红浅谈绿色建筑的推广和发展J科技论坛，2007，（2）4任宇平我国绿色建筑推广的障碍与对策分析J枣庄学院学报，2007，24（6）5高升，艾军艳绿色建筑发展和推广的国外经验借鉴J青岛农业大学学报（社会科学版），2010，22（3）6张智明我国推广绿色节能建筑的障碍及对策建议J节能，2009，（10）中央广播电视大学毕业设计（论文）教师指导记录表省级电