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文档简介
国际先进绿色住区片区建设研究TOC\o"1-2"\h\z\u一、 绿色住区的发展概况 2(一)绿色住区的定义 2(二)建设绿色节能住区的发展状况 3二、 绿色建筑节能环保新技术 10(一) 绿色建筑的技术 101. 绿色建筑围护建构技术 102. 辐射采暖制冷技术 133. 冰蓄冷空调技术 174. 热回收技术 195. 置换式新风系统 22(二) 绿色照明技术 24(三) 绿色住区与声环境 29(四) 绿色建材 31(五) 可再生能源利用 33三、 国际、国内典型绿色住区实例分析 39(一) 东北克里克住区 39(二) 加拿大文托住区(TheVentoResidences) 42(三) 德国联邦环境署大楼 44(四) 苏州朗诗国际住区 47四、 绿色住区的节能环保技术设计 53(一) 北方地区绿色住区设计 53(二) 南方地区绿色办公建筑设计 58五、 国内外相关鼓励政策和强制政策研究 60(一) 国外绿色建筑政策法规概述 60(二) 我国绿色建筑政策 66附件1 78附件2 101附件3 105附件4 109附件5 131附件7 142绿色住区的发展概况(一)绿色住区的定义1.绿色建筑的定义在给出绿色住区定义之前,我们有必要了解一下绿色建筑的概念。我国绿色建筑官方定义出现较晚,中华人民共和国住房和城乡建设部在2006年6月1日颁发的《绿色建筑评价标准》,对绿色建筑作出了如下定义: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、舒适和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。从概念上来讲,绿色建筑主要包含了三个点:一是节能,这个节能是广义上的,包含了上面所提到的“四节”,主要是强调减少各种资源的浪费;二是保护环境,强调的是减少环境污染,减少二氧化碳的排放;三是满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”、“适用”和“高效”的使用空间。2.绿色住区的定义针对我国建筑节能与绿色建筑的发展趋势,当前我国绿色建筑既指单体绿色建筑、绿色建筑群,也指绿色城市片区(绿色住区、绿色社区、绿色园区、绿色商务区等功能区),甚至低碳生态城市。根据绿色建筑的定义,绿色住区可以定义为:在建筑的全生命周期内,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,创造健康、舒适、安全的居住空间,建造与自然和谐共生的住区。除了绿色住区以外,生态示范小区、生态住区、生态节能住区、可持续发展住区、绿色节能小区、绿色社区也可看成是和绿色住区相同的概念。绿色住区涵盖了住区规划、设计、建造及改造,以及材料生产、运输、拆除及回收再利用等所有和住区活动相关的环节。狭义上说,绿色住区是在其设计、建造以及使用过程中节能、节水、节地、节材的环保居住区。广义上说,绿色住区体现了人类与自然环境协同发展、和谐共进并使人类可持续发展的理念。绿色住区除了节能之外,还要考虑人的生活质量和对自然环境的影响。(二)建设绿色节能住区的发展状况国外绿色节能住区的发展状况绿色住区由理念到实践,在发达国家逐步完善,形成了较体系化的设计方法、评估方法,各种新技术、新材料层出不穷。国外绿色建筑的趋势如下:(1)绿色建筑的技术领域和范畴大大拓展。绿色建筑逐步从主要覆盖单体建筑逐渐向覆盖组团建筑甚至区域的方向发展,从源于常规的民用建筑向各种类型民用建筑甚至工业建筑发展。(2)绿色建筑在项目前期规划的重要性日益明显。国外发达国家项目规划时便提出绿色规划的门槛,对该项目甚至该项目所在区域不同阶段的建设都设定了绿色指标。(3)更强调技术体系而非单项技术的应用。绿色建筑技术不再是为建筑提供技术保障的某一单项技术,而是为建筑具备“绿色”属性提供技术上的可能性和可行性的整套技术体系。(4)引领绿色建筑技术发展方向的评价体系不断细化。各国在研究和推行绿色建筑之初,首先就要着手建立适合本国国情的绿色建筑衡量标准和评价方法,以指导绿色建筑的设计、建造和运行管理。目前各国大多都有其自身的绿色建筑评估体系。下面是部分具有国际影响的评估体系:①英国绿色建筑评估体系—BREEAM(BuildingResearchEstablishmentEnvironmentalAssessmentMethod);②欧盟绿色建筑环境评估法—CEPHEUS;③美国绿色建筑评估体系—LEED(TheLeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign);④日本建筑物综合环境性能评价体系—CASBEE(theComprehensiveAssessmentSystemforBuildingEnvironmentalEfficiency);⑤澳大利亚绿色建筑评估体系—NABERS(NationalAustralianBuildingEnvironmentalRatingSystem);⑥德国绿色建筑体系发展—DGNB;⑦荷兰绿色建筑评估体系—GreenCalc。LEED标准在国际上具有极大的借鉴作用,成为各国建立各自绿色建筑及可持续性评估标准的范本。LEED是由美国绿色建筑协会(USGBC)研发编制的。截至2010年LEED认证体系根据建筑物的性质、使用功能,共分为以下9类:①LEEDforNewConstruction—“新建和大修项目”分册;②LEEDforExistingBuidings—“既有建筑”分册;③LEEDforCommercialInteriors—“商业建筑室内”分册;④LEEDforCore&Shell—“建筑主体与外壳”分册;⑤LEEDforSchool—“学校”分册;⑥LEEDforHome—“住宅”分册;⑦LEEDforNeighborhoodDevelopment—“住区规划”分册;⑧LEEDforRetail—“商店”分册;⑨LEEDforHealthcare—“疗养院”分册。所有LEED的评估产品的评估点都分为三种类型:(1)必要项(prerequisite);(2)可选项(Credits);(3)创新项(InnovationCredits)在这九类标准中,LEED/ND是属于专门针对住区使用的标准,但是当时美国绿色建筑协会并未正式发表使用。LEED/NC主要是针对新建建筑住宅类别。以LEED/NC2009为例,其指标分布概述如下表1-1:表1-1LEED/NC2009项目、指标得分可持续场址26分必要项建设活动的污染防治必须项目1场址选择1项目2开发密度和社区关联性5项目3褐地再开发1项目4.1替代交通—接入公共交通6项目4.2替代交通—自行车存放和更衣间1项目4.3替代交通—低排放和节油机动车3项目4.4替代交通—停车容量2项目5.1场地开发—保护或恢复栖息地1项目5.2场地开发—最大化空地1项目6.1雨洪设计—流量控制1项目6.2雨洪设计—水质控制1项目7.1热岛效应—非屋面部分1项目7.2热岛效应—屋面部分1节水10分必要项减少用水必须项目1节水景观绿化2-4项目2创新废水技术2项目3减少用水2-4能源与大气35分必要项1建筑能源系统基本运行调试必须必要项2最低能效必须必要项3基本制冷剂管理必须项目1建筑能效优化1-19项目2现场可再生能源1-7项目3增强运行调试2项目4增强制冷剂管理2项目5计量与验证3项目6绿色电力2材料与资源14分必要项再生材存贮与收集必须项目1.1建筑再利用—保留原有墙体、楼板、屋面1-3项目1.2建筑再利用—保留原有非结构性内装组件1项目2施工废弃物管理1-2项目3材料再利用1-2项目4再生材含量1-2项目5地方性材料1-2项目6快速再生材1项目7认证木材1室内环境质量15分必要项1最低室内空气质量必须必要项2环境吸烟控制(ETS)必须项目1室外新风监控1项目2增加通风1项目3.1工程室内空气质量管理措施—施工中1项目3.2工程室内空气质量管理措施—入驻前1项目4.1低排放材料—胶和密封材1项目4.2低排放材料—油漆与涂料1项目4.3低排放材料—地板材料1项目4.4低排放材料—复合木材及秸材制品1项目5室内化学品和污染源控制1项目6.1系统可控性—照明1项目6.2系统可控性—热舒适度1项目7.1热舒适度—设计1项目7.2热舒适度—验证1项目8.1采光和视野—采光1项目8.2采光和视野—视野1设计中创新6分项目1设计中创新1-5项目2LEED认可专家1地方优先4分项目地方优先项目1-4LEED进入我国的历史并不长,第一个中国注册LEED的项目在2001年。从2005年开始,LEED注册项目开始了大幅增长,截至2012年3月7日,中国大陆通过美国LEED认证的项目已达到200个。中国绿色节能居住区发展状况中国绿色建筑的发展迟于西方发达国家,绿色建筑的概念被普遍接受并加以实践,不过十年左右的时间。为了规范绿色建筑评价工作,引导绿色建筑健康发展,2006年住房和城乡建设部颁布了《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2006)(见附录1,以下简称《绿标》),这是我国第一部系统的绿色建筑评价标准,在中国绿色建筑发展史上具有里程碑意义,结束了我国依赖国外标准进行绿色建筑评价的历史。在编制过程中结合本国情况,并参考了LEED标准,最终形成了中国的标准。我国的现行《绿标》按照住宅和公共建筑对所有建筑进行分类评价。不论是住宅还是公共建筑,《绿标》都从6个方面对建筑项目进行评价,分别是:①节地与室外环境;②节能与能源利用;③节水与水资源利用;④节材与材料资源利用;⑤室内环境质量;⑥运营管理。在评价指标上,《绿标》分为控制项、一般项、优选项。控制项是那些必须全部满足的评价指标,即使一条不满足,项目也无法通过评价。而一般项和优选项则根据项目评价等级的高低确定需要满足的数量。《绿标》按照建筑项目满足一般项和优选项的程度高低,将其分为三个等级:一星级、二星级、三星级。具体要求参见下表1-2:表1-2划分绿色建筑等级的项数要求(住宅建筑)等级一般项优选项(共9项)节地与室外环境(共8项)节能与能源利用(共6项)节水与水资源利用(共6项)节材与材料资源利用(共7项)室内环境质量(共6项)运营管理(共7项)★423324—★★5344353★★★6455465住房和城乡建设部建设部科技发展促进中心与中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会(ChinaGBC)共同成立了绿色建筑评价标识管理办公室,负责绿色建筑评价标识的具体组织实施等管理工作和三星级绿色建筑的评价工作。住房和城乡建设部委托具备条件的地方住房和城乡建设管理部门开展所辖地区一星级和二星级绿色建筑评价标识工作。目前,全国各地也积极响应了绿色建筑标识工作,各地陆续成立了绿色建筑组织。重庆、湖北、内蒙、海南、浙江、江苏、辽宁、山东、河北、四川、福建、宁夏、新疆、广西、上海等省建立了地方管理机构,并获准开展地方一、二星级绿色建筑评价标识工作。总体来说,我国关于绿色建筑的建设还处于研究探索和实验阶段,许多相关的技术研究领域还是空白。伴随着可持续发展思想在国际社会的认可,绿色建筑理念在我国也逐渐受到了重视,绿色建筑确实是今后建筑发展的一个重要方向。绿色建筑节能环保新技术绿色建筑的技术绿色建筑围护建构技术呼吸式幕墙a.简介呼吸式幕墙,又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等,多用于公共建筑。上个世纪90
年代在欧洲出现,它由内、外两道幕墙组成,内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间,空气可以从下部进风口进入,又从上部排风口离开这一空间,这一空间经常处于空气流动状态,热量在这一空间流动。2-1上海世博中心呼吸式幕墙b.特点呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成,与传统幕墙相比,它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层,由于此换气层中空气的流通或循环的作用,使内层幕墙的温度接近室内温度,减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%;制冷时节约能38%-60%。另外由于双层幕墙的使用,整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。c.问题呼吸幕墙的应用主要在欧美等国,在我国尚处于研究试验阶段。技术大多以德国技术为主,有些材料也全部进口,造价比较高,全部引进的德国幕墙单价约7000元/m2—9000元/m2,而利用国产技术和部分进口德国关键材料和五金附件,单价也不会低于3500元/m2,这就是限制这种幕墙的大面积应用。此外,由于建筑面积由外墙皮计起,建筑面积要损失2.5%-6.5%,开发商比较注意这一经济指标。因此也限制了呼吸幕墙的应用。d.结论及建议从长远来开,其节能率很高,计算和实际使用情况证明,这种幕墙使用6年,其造价相当于一般中空玻璃幕墙1800元/m2左右,使用10年,加上折旧考虑,相当于单层幕墙1200元/m2。因此,从长远利益来看,经济效益是明显的,也是可行的。适合于公共建筑。屋面绿化a.简介屋面绿化是一种融建筑艺术和绿化为一体的现代技术,它使建筑物的空间潜能与绿化植物多种效益得到结合,是城市绿化发展的新领域。2-2重庆较场口合景聚融广场屋顶绿化b.优点城市建筑实行屋面绿化,可以大幅降低建筑能耗,减少温室气体的排放,同时可增加建筑的绿地面积。夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较,室内温度相比要差2.6oC,可以节省大量的空调用电量。另外,屋面在其建筑表面用植物覆盖可以减轻阳光曝晒引起的材料热胀冷缩,保护建筑防水层。c.缺点屋面温度高,水分蒸发量大而且快,在干旱缺水地区,如果没有适应屋顶恶劣的环境条件、耐旱、耐贫瘠的植物材料,屋顶绿化是难以大面积推广。d.结论及建议在南方雨水充沛地区,屋顶绿化从植物材料的选择到维护都有得天独厚的条件,适宜屋顶绿化技术的推广。辐射采暖制冷技术地板采暖a.简介地板辐射采暖系统将低温热水送入埋设于地下的加热构件,及加热盘管或者其它的散热体内,将地面加热。地板辐射采暖系统和普通采暖系统形式相差不多,有热源、热媒愉送管网和热量分配装置三个主要部分组成。系统一般采用双管系统,以保证每组盘管供水温度基本相同。采用分、集水器与管路连接,在分水器前设置热量控制计量装置。2-3地板辐射采暖系统地暖的热源形式可以是电厂余热,还可以燃气、电和空气源热泵。下面是燃气地暖、电地暖和空气热泵地暖三种地暖的比较,见表2-1。表2-1三种地暖比较地暖热源形式燃气地暖电地暖空气源热泵地暖能源种类天然气电少量电单位能源热值8600kcal/m3860kcal/kWh860kcal/kWh效率100%100%350%需要能源量1m3/h10kWh/h2.85kWh/h居民能源单价2.5元/m3·h0.5元/kWh·h0.5元/kWh·h地暖制热需要费用2.5元/h5.0元/h1.42元/h相对耗能率100%200%56%b.优点室内温度分布均匀、舒适。降低室内设计温度、节约能源且卫生:低温热水地板辐射采暖的室内设计温度比对流散热器采暖的室内设计温度低2~3℃,对于加热部分位于地面以下,且温度分布均匀,不会像散热器采暖中散热器积灰以及空气对流过程中产生扬尘。节省建筑的使用面积。隔音效果好:地暖系统保温层的保温隔热能力强,很好地防止热量的无效传递,而且保温层的隔音效果显著,减少了上下层之间噪声干扰。便于控制调节和计量:地板辐射采暖则是一种便于进行单户热计量的采暖方式。c.缺点造价高:因为地板采暖属于隐蔽性工程,不易维修,所以对材料和施工工艺要求很高,施工时的成本也较传统暖气片高50%~70%。维修难:一旦出现局部漏水、堵塞或者热水循环不畅,查找原因的难度大,维修也比较困难。减少层高。装修、改造受到限制。d.结论及建议地板辐射采暖系统作为既节能又舒适的新型采暖方式,符合当前建筑节能的能源消耗要求,是建筑技术发展的一个基本趋势。在我国北方部分城市,地暖正逐步取代散热片成为主要的采暖末端形式。低温天棚辐射采暖制冷技术a.简介天棚辐射采暖制冷系统以辐射热交换技术为核心,整合外围护结构保温系统、新风系统等辅助系统来达到“高舒适度低能耗”的目的。天棚制冷采暖系统通过预埋在天棚(上层楼板)中的均布水管,采用一定温度的水为热媒,以夏季送水温度为20℃,回水温度为22℃,冬季送水28℃,回水温度为26℃的2℃温差对楼板进行冷却/加热,楼板再以辐射的方式进行工作,自动调节室内温度并通过新风系统,可以对室内空气相对湿度进行控制。其系统原理图如图所示。2-4天棚辐射采暖制冷系统原理图b.优点辐射换热可有效到达人的活动区域,避免了传统空调有效距离短的弊端。巨大的蓄热能力。如2300kg/m3钢筋混凝土蓄热系数为S=15.36W/(m2.K),比热容c=0.92kJ/(kg.K),在温度变化2oC时1m3的钢筋混凝土可吸收4232kJ的热量,无外供能源情况下,可以98W的能力连续工作12h。相对造价低。根据设计项目不同,每平方米只有50-100元的建设成本,与传统空调系统造价相当或更低。供热制冷能力20-80W/m2。可以满足常规节能民用建筑的各种制冷需求,应用广泛。可利用低品位的冷热源。如地热尾水、热电厂冷却水、冷却塔、地下水。由于供热供水温度低、制冷供水温度高,可以利用地热尾水和热电厂冷却水等低温热源进行供热,有条件时,可以直接利用冷却水和地下水制冷而不需要制冷机械,大大降低能源消耗。有恒温运行和预冷运行两种方式。根据项目运行特性,可以连续恒温工作,也可以间歇运行。如利用夜间电力价格地的时段预冷(制热),在白天释放冷(热)量,达到降低运行费用和节能的目的。c.缺点天棚辐射采暖制冷系统不允许有过多的吊顶等遮挡辐射面的构造。天棚辐射采暖自上而下,加热的是头顶,这就势必要求室内温度梯度比较小。室内空气在制冷情况下,有可能在天花上及地板上出现的结露情况。d.结论及建议对于层高不高的建筑,经工程实测证明,采用天棚辐射供暖或供冷时室内垂直温度场分布和表面的辐射温度,不会有很大的差异。所以,天棚辐射采暖制冷系统适合于层高不是很高的建筑。在使用天棚辐射采暖制冷系统时,应辅以新风系统。冰蓄冷空调技术冰蓄冷空调技术简介蓄冷系统将不需冷量或者冷量少的时间(如夜间),利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出、进行蓄冷,并将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高峰期。蓄冷介质可以是水、冰或共晶盐。冰蓄冷空调技术是以冰为蓄冷介质。2-5冰蓄冷空调系统流程图优点冰蓄冷空调技术一方面可以利用夜间的廉价电,另一方面也减少了白天的峰值电负荷,达到电力“削峰填谷”的目的。如果有300家3万平方米商场采用冰蓄冷空调技术,则相当于少建设了一座30万千瓦的调峰电厂。冰蓄冷空调将是解决我国特大型城市夏季电力问题的最优方案之一,也是未来楼宇空调发展的必然趋势。以北京为例,目前公用区域商用建筑的空调用电负荷约为60万kW,约为高峰电负荷的16%,因此,空调负荷具有很大的削峰填谷潜力,国家已将冰蓄冷空调作为重点节能技术措施之一在全国推广。缺点a.蓄冷空调系统与常规空调的区别在于蓄冷空调除了有常规空调系统的制冷装置外,还增设了蓄冷装置,这势必增加了投资成本。b.易产生凝结水。管道保温应严格按照要求进行,并注意保护保温管道的隔汽层。结论及建议冰蓄冷技术在户式中央空调、办公楼建筑空调、民用空调、工业企业的研究都有所开展,冰蓄冷空调技术不断得到完善。目前,适用冰蓄冷空调系统的使用场所包括:a.空调负荷在使用期内和非使用期内,差异大的场所,如大型购物商场、超市、宾馆、饭店、办公楼等白天人员集中的地方;b.周期性使用,空调投入时间短、负荷大的场所,如体育馆、展览馆、影院剧院等;c.一些使用空调负荷大的工业企业,如纺织厂等。热回收技术热回收技术简介热回收系统是回收建筑物内、外的余热(冷)或废热(冷),并把回收的热(冷)量作为供热(冷)或其它加热设备的热源而加以利用的系统。排风冷热量回收空调房间一般设有供新风系统,同时有许多房间设有排风系统,由于排风的空气参数接近空调房间的室内参数,排气的温度相对大气温度有一定的温差,直接排入大气就会造成能量损失。因此,在送入新风时,可以回收利用部分排风中的能耗(包括冷量和热量),达到节能效果。图2-6排风冷热量回收内部结构图冷凝热的热回收水冷制冷机组的冷凝热通常是通过冷却塔放到大气中,造成环境的热污染。冷凝热的回收,用来加热生活用水,能大大提高能源的利用率。冷凝水冷量的回收从冷凝水中回收余能的潜力很大,特别是当环境空气湿度高,系统湿负荷大,冷凝水量相当可观。中央空调产生的冷凝水量较多,可以将冷凝水引入蒸发式空气加湿冷却器中对室外机进风进行冷却,降低进风温度,从而减少压缩机能耗。优点下面以排风冷热量回收为例,来说明热回收技术的优点。对于大型建筑物,一般都设有集中排风和进风系统,排出气体的温度和湿度接近室内的温度和湿度,排出废气中所含的热量或冷量可达总负荷的30%—40%,如果采用该技术加以回收,可使空调系统节能7%以上。建筑废热(冷)的排放具有一定周期性,与新风的处理时间同步,因此在利用时不需要采取蓄热措施。且排风管道与新风管道往往布置在一起或相距较近,为废热(冷)的回收利用创造了条件,比较简单方便。缺点我国对于有些热回收技术如冷凝排热热回收系统的研究现在仅限于理论的分析,且处于初步探讨阶段,缺乏实际的、深入的系统研究,从国内的研究状况来看,还存在着一系列的问题。在直接加热自来水的回收系统中不仅存在空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题,而且还存在生活热水的用量与冷凝热量之间不匹配的问题。冷凝排热热回收取决于主要设备的工作情况,有时可能得不到预期的效果。就冷凝热热回收来讲,其效果取决于空调系统的运行工况,其目的也只是从节能和环保的角度考虑回收余热,而不能本末倒置为获取热量去随意改变空调的工况。热回收设备的使用需要增加初投资,同时国内好的产品较少,国外的设备由于运输费用、关税和利润等因素价格较高,导致回收周期较长。结论及建议对于大规模和人员密度高的公共建筑,如医院、宾馆等公共场所和有特殊工艺要求的生产车间,换气频率较高,换气量较大,排出的热量和冷量也较大,有较高的回收利用价值,可以利用热管换热器对废热或废冷进行回收,用于对新风的预热或预冷。置换式新风系统简介近年来,一种新的通风方式——置换式新风系统,在我国日益受到设计人员和业主的关注,如图所示。这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区获得较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。置换通风系统在工业建筑、民用建筑及公共建筑中得到了广泛的应用。置换通风的基本特征是水平方向会产生热力分层现象。置换通风“下送上回”的特点决定了空气在水平方向会分层,并产生温度梯度。如果在底部送新鲜的冷空气,那么最热的空气层在顶部,最冷的空气层在底部。一般来说,相对于空调房间的混合通风方式而言,置换通风从地板或墙底部送风口所送新风在地板表面上扩散开来,可形成“新风湖”,并且在热源周围形成浮力尾流慢慢带走热量。由于风速较低,气流组织紊动平缓,没有大的涡流,因而室内工作区空气温度在水平方向上比较一致,而在垂直方向上分层。由热源产生向上的尾流不仅可以带走热负荷,也将污浊的空气从工作区带到室内上方,由设在顶部的排风口排出。因此从理论上讲,就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中,从而有效地提高了工作区的空气品质。地板送风与置换通风并不是一个概念,地板送风不一定就是置换通风。这要取决于地板送风的温度和速度。如果温度较高或者速度过大,这都不是置换通风。因为温度过高,会使空气飘起来,不能把室内污染物挤压出去,这不是置换通风;如果速度过大,送风与室内空气混合起来,这当然也不是置换通风。图2-7置换通风系统优点热舒适以及室内空气品质良好;噪声小;空间特性与建筑设计兼容性好;由于送风温度较高,室内湿度必须得到有效的控制;适应性广,灵活性大;能耗低、初投资少运行费用低。缺点由于置换通风的送风口处于工作区,送风温度必须控制在人体舒适范围内,送风温差的合理确定是置换通风空调系统设计的难点之一。如果送风温差设计偏小,则会造成送风量偏大,送风散流装置的尺寸大小和数量增多,设备投资加大;如果送风温差过大,送风温度必然较低,人体头部与脚面之间温差偏大,使人产生冷感,降低人体热舒适性。结论及建议污染物密度比空气大或者是与热源无关联时,置换通风不适用;在高热负荷下,置换通风系统需要送冷风,因此置换通风并不适合较暖和的气候;置换通风的性能取决于屋顶高度,不适合于低层高的空间。绿色照明技术绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材以及调光控制设备和控光器件),充分利用天然光,改善提高人们工作、学习、生活条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。其宗旨是节约电能,保护环境,提高照明质量,保证经济效益。天然光的利用天然光简介天然光的利用有如下四种方法:镜面反射采光法。镜面反射采光法就是利用平面或曲面镜的反射面,阳光经一次或多次反射,将光线送到市内需要照明的部位。利用导光管采光法。用导光管导光的采光方法的具体做法随系统设备形式、使用场所的不同而变化。整个系统实际上可归纳为阳光采集、阳光传送和阳光照射三个部分。导光管按照光的传输方式,可分为有缝导光管和棱镜导光管。图2-8导光管原理及导光管的应用光纤导光采光法。光纤导光就是利用光纤将阳光送到建筑室内需要采光部位的方法。此法是结合太阳跟踪,透镜聚焦等一系列专利技术,在焦点处大幅提升太阳光亮度,通过高通光率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。图2-9光纤导光采光法原理棱镜传光的采光方法。棱镜传光采光的主要原理是旋转两个平板棱镜,产生四次光的折射。结论及建议镜面反射采光由于做法简单,易于实施,且造价是几种主动采光方式中最低的,因此,应用前景较广。但由于此种方式光在反射中损耗较大,故采光效率不太高,最多只能用于几十米浅层和中层的地下空间采光。有缝导光管的优势在于其价格较棱镜导光管便宜,但其照度的均匀性不高,而且由于光在传播途中的损耗大,采光效率不高,故只能用于浅层或中层地下建筑,并且对室内光环境要求不太高的场所,如地下停车库,地下设备间等。棱镜道光管优点在于其具有良好的照度均匀性,且光在传播途中损失较少,采光效率高,故能满足较高的室内光环境的要求,也能将光线送到深层的地下空间去。但由于其价格较昂贵,因此初期投资较高。采用导光管采光,初始投资费用较一般地下照明方式高。采用光导纤维传光虽然价格较贵,初期投资费用高,但由于其采光效率高,且由于其具有尺寸小,占用空间少,并可以灵活弯曲,安全性和传输的稳定性也易于保证,因此与导光管相比,在地下建筑中具有更加广阔的应用空间。此种采光方法不会给室内带来热量,不影响室内的热工环境。因此,适用于各种地下建筑,特别是对室内光环境及热工环境要求均较高的地下建筑工程,采用此种方式能取得很好的效果。一般来说,使用棱镜导光系统导光,导光效率高,可用于中层或深层地下空间。其局限性在于光只能直线在竖井中传输,且占用屋顶部分面积大,在具体使用中灵活性不够。照明器材的选用简介光源的种类很多,见表2-2,有不少高效者应予推广。在选择光源时,主要考虑光源的光效、光色、寿命、启动性能、工作稳定性及价格因素等。表2-2光源的种类光源种类光效(lm/W)显色指数(Ra)平均寿命(h)适用场所白炽灯151001000(1)照明开关频繁,要求瞬时启动或要避免频闪效应的场所(2)识别颜色要求较高或艺术需要的场所(3)局部照明、应急照明(4)需要调光的场所(5)需要防止电磁波干扰的场所卤钨灯251002000-5000(1)照度要求较高,显色性要求较高,且无振动的场所(2)要求频闪效应小的场所(3)需要调光的场所普通荧光灯707010000(1)悬挂高度较低(6m以下)要求照度又较高者的场所(2)识别颜色要求较高的场所(3)在无天然采光和天然采光不足而人们需长期停留的场所三基色荧光灯9380-9812000高压汞灯50456000(1)照度要求较高,但对光色无特殊要求的场所(2)有振动的场所(自镇流式高压汞灯不适用)金属卤化物灯75-9565-926000-20000高大厂房,要求照度较高,且光色较好场所高压钠灯100-20023/60/8524000(1)高大厂房,照度要求较高,但对光色无特殊要求的场所(2)有振动的场所(3)多烟尘场所低压钠灯20028000道路照明高频无极灯55-708540000-80000适用于换灯困难或对安全要求较高的重要场所,如隧道、交通复杂地带、地铁站、天花板很高的厂房、危险地域照明、大厅、运动场等低频无极灯80-90100000适用于体育场馆、工矿企业车间、仓库、机场、车站、游乐场、展览馆、大型超市、公共场所等室内照明LED70-100全彩20000-30000(1)需要颜色变化的场所(2)需要调光的场所(3)需要局部照明的场所(4)需要低压照明的场所低压钠灯光效排序第一,国内几乎不生产,主要用于道路照明;第二是高压钠灯,主要用于室外照明;第三是金属卤化灯,室内外均可应用,一般低功率用于室内层高不太高的房间;第四为荧光灯,在荧光灯中尤以三基色荧光灯光效最高。值得一提的是发光二极管(LED)和无极灯。LED光效和金属卤化物灯相近,此外还具有电压低、寿命长、功耗小、紫外红外辐射小、防水、防尘、耐高温、耐振动等特点,比传统白炽灯可节电85%—95%,使用寿命可达1.5万至5万小时。低频无极灯的光效80-90Lm/W甚至超过90Lm/W,高频无极灯正常都在55-65Lm/W之间,光效的差异就导致同等功率的低频无极灯远远的亮于高频无极灯;高频无极灯内置耦合器,由于很难解决散热的问题,各种配件的寿命均相应减少,故整灯的正常寿命为6万小时,低频无极灯是外置耦合器,目前最高温度在80度以下,寿命可以做到10万小时;高频无极灯的制造和使用时间已经很长了,相应配套厂也比较多,故整灯的成本越来越低,低频无极灯在2008年下半年才兴起来,目前配件厂很少,相应价格偏高。结论及建议尽量减少白炽灯的使用;重点推广细管径(26mm)T8荧光灯,有条件可采用更节能的T5(16mm)荧光灯;使用推广高光效、寿命长的高压钠灯、金属氯化物灯、发光二极管(LED)和无极灯。绿色住区与声环境噪声标准和规范我国环境噪声方面的主要标准是《声环境质量标准》及与其相应的《城市区域环境噪声测量方法》以及《城市区域环境噪声适用区划分规范》。另外还有针对各种噪声的相应标准,例如《机场周围飞机噪声环境标准》及其与其相应的《机场周围飞机噪声测量方法》、《工业企业厂界噪声标准》及与其相应的《工业企业厂界噪声测量方法》、《建筑施工场界招生限值》及与其相应的《建筑施工场界噪声测量方法》等。噪音控制(1)噪音控制技术简介声环境与综合的建筑环境之间有很多联系,包括城市规划、建筑设计、自然环境、材料选择等。城市规划。如果城市结构设计得当,高建筑密度城市也可达到较低的平均噪声水平。建筑设计。发展自降噪建筑,如果剖面设计合理,影响最大的直达声可得到有效的屏蔽。利用自然的手段控制噪声。利用各种自然的手段来控制噪声对于总体的可持续发展来说非常重要。例如植物,除了可以满足美观及环境质量方面的要求之外,还可以起到降噪的作用。建筑围护结构。设计绿色建筑的建筑围护结构也常与声学问题相关,主要涉及到外窗隔声和楼板隔声的问题。外窗隔声方法主要有:双层或多层玻璃的窗户对于节能和降噪均有利。主动式控制。主动式控制是在窗户内安装扬声器已产生与室外噪声大小相等、相位相反的声音来抵消噪声。新型窗。有一种新型窗,通过交错的玻璃形成通风道,并在通风道内加入微穿孔吸声体来降噪。此系统采用非纤维材料且表面光滑,有利于人体健康和通风。楼板隔声技术主要有:浮筑楼板技术。浮筑楼板技术是楼板降噪隔音技术,即在承重楼板和地面面层间增设一层弹性垫层,面层质量越大,垫层弹性越好,则隔声效果越好。图2-10浮筑楼板技术示意图增设独立隔音侧墙。以往的天花板一般使用刚性或弹性材料悬挂在上层楼板上,为减少振动向楼下传播,将天花板通过弹性材料直接固定于承重墙上,阻断由结构振动引起下层天花板振动,从而减少下层天花板的声发射除设置独立天花板外,进一步在下层房间增设独立侧墙。在下层增设独立隔音侧墙对于降低楼板撞击声水平有一定效果,在不同音域下的平均改善量为10dB左右。(2)结论及建议降低噪音应综合考虑各种降噪方法。通过建筑围护结构降噪,实践中多采用双层或多层玻璃的窗户和浮筑楼板等技术。绿色建材绿色建材简介建筑材料行业是建筑行业的基础,建筑的不可持续发展通常是因为建筑材料在生产和使用过程中的高能耗、高资源消耗和环境污染。绿色建材包括生态水泥、绿色混凝土、绿色建筑玻璃、绿色建筑卫生陶瓷、绿色墙体材料、绿色建筑木材、绿色石材、绿色化学建材等。因此,材料在很大程度上决定了建筑的“绿色”程度。结论及建议绿色建材是绿色建筑的基础,绿色建筑必须通过绿色建材这个载体来实现。下面是北京市2011年和2012年推荐的一些绿色墙体及保温隔热材料项目。钢结构镶嵌ASA板节能建筑体系钢结构镶嵌ASA板是保温节能一体化建筑体系,建筑节能高达80%以上。这种技术适用于6层及6层以下抗震设防烈度8度及8度以下地区的钢结构建筑体系。典型节能型住宅项目:建筑面积为1.4万平方米,项目投资1820万元。此项目采用钢结构镶嵌ASA板节能建筑体系,每年节约70吨标准煤,每年节约5千克标准煤/平方米。建筑用无机集料阻燃木塑复合墙板木塑复合墙板采用无机集料阻燃剂填充技术,面密度﹤45千克/平方米,其耐火极限2小时,保温效果好,传热系数为0.46瓦/(平方米·K)。该板材采用固体废弃物再生技术,使用大量固体废弃物作为原料且100%可回收再利用。这种复合墙板适用于抗震设防烈度为8度及8度以下地区的民用建筑或一般工业建筑的非承重内隔墙和围护墙体。典型项目:建筑面积为1.3万平方米,项目投资1560万元。此项目采用无机集料阻燃木塑复合墙板,每年节约99.1吨标准煤,每年节约7.6千克标准煤/平方米。热反射隔热涂料对太阳光热辐射具有良好的反射作用,太阳反射比(白色)达0.91,半球发射率达0.87;阻隔热传导效果好,隔热温差达15℃。岩棉防火保温材料岩棉防火保温材料的技术特点是纤维柔软、韧性好、弹性好、不粉化,平均直径4~7μm,纤维分布均匀,导热系数在0.035~0.043W/(m·k)之间;达到国家标准(GB8624)A级不燃性能要求;吸声性能稳定,吸声效果良好;化学成分稳定、酸度系数高(最高可达2.0左右),岩棉纤维具有较好物化性能和抗风化能力。可再生能源利用太阳能光电和光热技术太阳能光电和光热技术简介太阳能在建筑中利用分为:生活热水、采暖,太阳能制冷空调和光伏电池提供电源几种形式。具体运用技术类型分为:光热利用和光电利用。光热利用按不同利用方式又可分为被动式光热利用和主动式光热利用两类。a.太阳能热水系统截至2010年,我国太阳能热水器年产量将达3000万m2,市场保有量达15000万m2,千人拥有量达109m2,预计2015年,全国住宅太阳能热水器普及率将达到20%-30%。太阳能热利用产业已经纳入国家新能源发展战略,太阳能与建筑一体化将成为未来建筑的主流。图2-11阳台壁挂式平板太阳能热水器通过对下面的案例分析我们可以进一步地了解热水系统的经济性。深圳某住宅建筑采用了太阳能集热板结合空气源热泵,作为辅助热源的生活热水供热方式。系统产生的热水主要供给室外游泳池的淋浴用,由49块2m2的平板式太阳能集热板(共98m2)结合2台空气源热泵和2个容量为3t的保温水箱组成。根据运行1年的实际热水耗水量与耗电量进行实际需求量下的方案经济性分析(见表2-3)。与燃气锅炉方案相比,初投资回收年限为2年,体现了良好的经济性。表2-3建筑太阳能热水系统经济性评价年耗电量/(MW·h/a)年耗气量/万m3年运行费/万元年运行费节省率/%初投资/万元初投资回收年限/a燃气锅炉01.726.883.2098m2太阳能热水+空气源热泵12.301.368014.882.1注:1)设备的初投资估算值按太阳能集热板600元/m2,空气源热泵750元/kW计;2)运行费估算值按电费1.1元/(kW·h)计。结论:低密度住宅b.光电利用光伏发电是将太阳能直接转化为电能的发电方式,以光伏电池板作光电转化装置,将太阳光辐射能量转化为电能,是太阳能的一次转化。通常,只有光伏电池板不能直接应用来给负载供电,所以还需要一些必要的外围设备、线路、支架等来构成完整的光伏发电系统。其中光伏电池板是电力来源,可以看成是太阳能发电机,其余部分统称系统平衡器件。太阳能光伏发电技术在建筑的应用可作为建筑材料和装饰材料的光伏电池产品技术用于建筑,可提供空调及照明、供电的主要能源,近年来成为世界太阳能利用的热点,是太阳能光电技术的重要发展方向。图2-12玻璃幕墙采用光电材料下面是对太阳能光伏发电的研究案例。在所研究的11栋楼中,9栋建筑安装了太阳能光伏系统,其中已监测得到5栋建筑的光伏发电情况。对于建筑1号,其光伏发电能满足总耗电需求。而其他4栋建筑的发电量占全楼耗电量的比例很小。对于建筑2号、3号,4号和5号,分别为0.68%,1.2%,3.9%和4.8%。建筑1号利用光伏系统实现零能耗,一方面其建筑面积小(1600m2)、使用率低;另一方面由于安装了300m2的光伏板,高成本投入(建筑建安成本达2万/m2)。以系统发电效率评价光伏发电系统的运行性能,以建筑1号和建筑3号为例,计算其逐月值。逐月光伏发电效率在8%~17%之间,属于低效率的能源利用形式。有研究指出,“在中国只有二层楼以下才有可能实现‘零能耗’住宅,至于公共建筑,其能耗密度远远高于住宅,完全不可能实现‘零能耗’”。结论及建议虽然太阳能光热和光电技术具有许多优势,但太阳能能流密度低,受季节、地点和气候等多种因素影响而不能维持常量,且用于太阳能转换的设备投资较高,其技术尚需进一步完善。因此,目前除太阳能热水器比较普及和成熟外,太阳能发电技术尚处于示范性实验阶段,距离大规模推广应用,走进百姓日常生活还有相当大的距离,近期内尚无法取代常规能源的主导地位。在我国土地资源紧张的现代化高建筑密度的城市绿色建筑建设中,不适合大面积推广光伏电板。真空管太阳能集热系统和平板太阳能集热系统是北京市2010年节能低碳技术产品推荐目录中的项目。全玻璃真空管热水系统适合在农村和近郊的低层住宅等中小型太阳能热水系统;热管真空管热水系统适用于高端用户。平板太阳能集热系统适用于居住建筑及工业太阳能热水工程。热泵技术(1)热泵技术简介a.空气源热泵如图所示,空气源热泵技术是根据逆卡诺循环原理,采用少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态工质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并大量吸收空气中的热能,气态的工质被压缩机压缩成为高温、高压的液态,然后进入冷凝器放热,把水加热,如此不断地循环加热,可以把水加热至50oC-65oC。在这个过程中,消耗了1份的能量(电能),同时从环境空气中吸收转移了约4份的能量(热量)到水中,相对于电热水器而言,节约了75%的电能。图2-13空气源热泵供热示意图b.地源热泵技术地源热泵技术是以地热(冷)源作为热泵装置的热源或热汇,对建筑进行供暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位电能,可实现能量从低温热源向高温热源的转移。如图所示,在冬季向室内供热,夏季则对室内制冷,实现对建筑物的空气调节。图2-14地源热泵技术原理根据地源热泵所采用热源和热汇的形式不同,可将其大致分为以下三种类型,即大地耦合式热泵、地下水热泵和地表水热泵。与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70-90%的燃料能转为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10-25℃,其制冷、制热系数可达3.5-4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50-60%。因此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美及中、北欧国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。c.污水源热泵污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于污水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到污水中,从而降低室温,达到制冷的效果。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。(2)结论及建议低温空气源热泵地暖中央空调技术是北京市2012年节能低碳技术产品推荐目录中新增的技术,适用于住宅、中小型公建等。地源热泵暖通空调技术是北京市2011年推荐的节能低碳技术,适用于各类公共、住宅建筑采暖及空调系统。污水源热泵技术是北京市2012年节能低碳技术产品推荐项目,适用于再生水资源充足、建筑冷热负荷集中地区的供热制冷。国际、国内典型绿色住区实例分析东北克里克住区项目概括东北克里克(SoutheastFalseCreek)位于温哥华市中心,是废旧土地再利用发展项目,开发区为占地32hm的混合居住区。该项目首期名为“千年·水”项目,是2010年冬季奥运会的主要场址。在冬奥会结束后将其改造为1.6万户居民与商业用户的住宅。在政府改建的第一期中,建成了1100个居住单元、住区托儿中心、儿童保育中心、一所小学、住区公园、公共广场等。项目的技术特色“千年·水”住区被评为“世上最可持续发展邻里住区”,美国绿色建筑协会也授予其LEED-ND体系铂金奖认证,其技术特色表现如为下几个方面。(1)场地可持续建设为废旧土地再利用建设项目(褐地再利用);通过对当地环境治理、保护、重建和有效的生态系统管理,及配套基础设施添置,达到修复改善居住环境的目的。(2)水资源与节水屋顶、地面及绿地雨水收集、集中过滤处理住区雨水处理;开放性路面,路面由混凝土和石材铺设,雨水渗透率达到40%;利用人造湿地对地表进行污水处理,保证其流入自然水体之前得到净化。(3)材料建筑物屋顶运用防水材料,与排水系统和植物根系层组成屋顶组合,以确保达到安全可靠的生态屋顶的标准;提高建筑物外墙性能,使用高效放射式采暖和制冷系统,以降低建筑物的能源消耗。(4)节能热能回收——通过回收车库和制冷系统产生的废热用于建筑采暖,避免大量热能流失;高效热泵技术——采集污水热能,供给住区与邻里小区的采暖与热水系统;太阳能——利用太阳能技术来缓解建筑物对采暖和制冷的需求,减少对传统能源的依赖。(5)交通到达公共空间的距离在400m以内。居民可以步行到达,无需穿越车行干道;住区直接和五个主要的公共交通系统连接。(6)室内外环境50%以上绿色屋顶有效地调节建筑物内温度,降低城市热岛效应。项目最终目标住区能源综合利用系统利用污水回收提供热能;再生能源满足住区全部热能需求的65%;住区能源消费比标准北美住宅项目减少40%;饮用水的使用减少40%;建筑物能源的消耗与生成均衡。加拿大文托住区(TheVentoResidences)项目概况加拿大文托住区是第一个获得LEED铂金认证的多户住宅工程。3600m2的住宅楼坐落在0.2hm2的场地上,主要包括可零售的主体楼层,地下停车场,两个经济适用房单元,20栋两层楼的连栋房屋。从2006年2月到5月之间,楼房的住宅区域已经陆续入住。2.项目技术特色场地处理重建项目——先前是由卡尔加里市开发和管理的医院;公共运输方便,接近城市轻轨交通站(仅565m远);靠近大量的便利设施,位于总体规划的新绿色社区内部。能源与大气采用高效窗户和外墙保温层设计;住区的地面辐射采暖通过公共机械房的集中供暖系统提供。持续的热回收主要靠热回收通风系统重新回流散发的空气,提供给住户;套房内部照明通过安装一些荧光灯提供;停车处、楼梯以及其他一些普通区域的照明则通过光电管、定时开关在需要的时候提供照明;屋顶和庭院装饰材料的高反射率大大减轻了热岛效应引发的温度应;为了确保项目运行效率,最基本的方法就是从供应商那里购买可再生的绿色能源。水资源效率屋顶和住宅区的二层庭院的雨水被收集,直接储存到停车场:收集到的雨水会被重新分配,运用高效的固定装置,输送到商铺或者住宅区冲刷厕所;所有多余的雨水将会控制流量地释放到城市用水系统;通过低流量的喷头和洗手间以及其他有效装置;道路景观设计采用当地的植物和树种,减少了水分流失,降低了灌溉的需求。建筑材料和资源在当地采集和提取可再生材料;工程从垃圾堆中转移了61%的建筑废弃物;项目指定使用的可循环材料占整个建筑材料成本的15%;使用的快速可再生材料仅占总成本的5%;项目中28%的材料来源于该工程的工地;保证住户有适当的设施来方便暂存和收集可回收利用的垃圾;使用低排放的油漆、抛光剂、黏合剂、密封剂;使用无甲醛产品;回收再利用的混凝土和水磨石由于其经久性和使用年限长的优点而被采用;碎木屑板和废弃木材被用于细木家具的加工。室内环境质量文托住区的设计和施工程序确保了一个高质量的环境;建筑材料的选择要基于低挥发性有机化合物(VOC)材料的标准;公共场合禁止吸烟,并在住区内装置标识牌表明住宅使用权中禁止吸烟;不使用任何机械冷却装置,而是被动地维持住宅的热舒适性。热回收通风系统为每个住宅套房提供100%的新鲜空气;一些固定的CO2传感器也已经安装在每个零散的租户房间和机动车停车处;室内家具材料和成品家具的供给为住户提供了一个无与伦比的室内环境质量。德国联邦环境署大楼项目概况位于德国北部小城德绍的德国联邦环境署大楼,于2005年5月11日落成并交付使用。德国联邦环境署大楼能容纳800人办公,其公共区域包括礼堂、自助餐厅、展厅、问询中心以及欧洲最大的环保图书馆。该项目获得德国可持续建筑协会(DGNB)颁发的德国可持续建筑金级认证。项目的技术特色场地处理建在废弃的工业区;促使政府投入大量的工作净化土壤和地下水;为当地褐色土壤带得可持续发展梳理了标准。能源方案根据最新的一次模拟结果,德国联邦环境署的实际能耗水平与最初设计的能源需求基本吻合。建筑物20%的能源需求由可再生能源提供,如太阳能、地热能、交换器等等,每年供暖用能需求不超过30kwh/m2。节能技术措施主要包括以下方面:建筑围护结构的热损失最小化。紧凑的建筑外形并利用中庭作为能量缓冲器,以及高标准的外围护结构的保温隔热使建筑围护结构的热损失最小化。通风设备的热损耗最小化。主要的技术措施有:建筑密闭性;废弃的废热回收;冬季利用地热对入室新风进行预热。优化夏季的热工性能。主要的技术措施有:夏季利用地热对新风进行遇冷;在三层玻璃窗外加设外遮阳;高效的玻璃屋顶加设内遮阳;夏季夜间利用自然通风进行制冷。太阳能利用最大化。主要的技术措施有:办公区域内灵活调节的遮阳系统把冬季低入射角的阳光引入室内;通过太阳能集热器主动利用太阳能;通过光电板主动地利用太阳能。利用中庭调节室内微气候。主要的技术措施有:朝向中庭的办公室可通过开启窗户进行自然通风,也可以通过对流把废弃排放到中庭;朝向外立面的办公室可以通过对流把废气排放到中庭。优化自然光的利用。主要的技术措施有:尽量压缩建筑宽度;优化窗墙比,外立面玻璃面积占35%,中庭内里面玻璃面积占60%;利用表面材料反射日光。其他生态措施:区域供暖来自垃圾填埋场的沼气;利用可再生的、可降解及可循环利用的建筑材料;屋顶绿化。可再生能源的利用该大楼20%的能源需求由源自垃圾填埋场的沼气、地热能、太阳能制冷及光电系统提供。高、低端可再生能源的组合经济合理,具有可行性。利用垃圾填埋场的沼气进行区域供暖。德绍附近的垃圾填埋场及其管网对沼气进行回收和提取。这样,原本对环境有害的沼气被收集并转换成宝贵的能源。区域供暖为联邦环境署提供9%的能源需求。地热。利用土壤的温度进行预加热及预制冷,以取代传统空调系统,同时采暖用能也大幅降低。地热交换器的冬季供暖输出量约为86000kW·h/a,夏季供冷输出量约为125000kW·h/a。太阳能辅助制冷。主楼屋顶上安装的太阳能集热器朝南,与屋面呈30o角,确保在该地理位置最大限度地吸收太阳能。利用真空集热管几乎可以全年提取100oC以下的可利用太阳能热水。光伏发电。太阳能光伏组件只安装在中庭玻璃屋顶朝南斜坡的上半部分,这样做是为了避免被临近的玻璃顶斜坡的阴影遮挡。太阳能光伏组件的安装面积为400m2,每年可以提供24000度电。建筑材料考虑建材在生产制造和运营过程中产生的能耗;考虑可循环利用性和在拆除回收过程中产生的能耗;重点考虑了避免有害材料的使用,如卤素、氯氟烃、杀虫剂等;所有室内材料均符合高标准的卫生要求;整个建筑立面采用的木材全部来自于经过认证的可持续森林;用镀锌同班取代钢板作为立面挡雨板;地板材料选用天然橡胶;避免使用溶剂型涂料等等均考虑了环保队建材的要求;室内家具采用落叶松木材。苏州朗诗国际住区项目概述苏州朗诗国际住区项目总占地面积110亩,容积率1.8,总建筑面积18万m2。项目共包括18层的住宅楼9栋和11层的住宅楼6栋;可容纳居住人口3210人;小区绿地率大于45%,人均集中绿地面积10.3m2;机动车位1048个、自行车位850个。该项目采用了朗诗地产的地源热泵+天棚辐射的供暖供冷系统、室内同层排水系统、全热回收置换新风系统、外遮阳系统、24小时生活热水系统等十大绿色建筑科技系统,从而向业主提供高舒适度和低能耗的绿色宜居环境。绿色住区技术特征节地与室外环境小区规划主入口位于西侧津梁街,小区会所正对主入口,适当后退,周边有大片绿化带,形成了主入口的绿色休闲广场。独立的设置既有利于会所经营,又形成一道屏障,隔绝城市道路对小区生活的干扰。住宅全部为11层和18层,延正南向和延斜长河向西的偏角间隔布置。与北侧地块相邻为三幢短板式高层,南面12幢高层分别为18层和11层。18层住宅和11层住宅前后左右错开,保证了每个单元的采光和通风。节能与能源利用围护结构的节能措施。外围护系统作为建筑的表皮,是人类生活空间的保护者,也是节能设计的重点。苏州朗诗国际住区采取系统化的节能措施,使用聚苯颗粒保温砂浆、EPS、XPS、硬泡聚氨酯发泡、岩棉板等外墙保温材料,使得外墙、屋顶、地面、门窗以及外遮阳等外围护系统形成了一个闭合的保温体系。房子就像是穿了保温隔热的外衣,能量流失明显减少,使用成本也明显下降。土壤源热泵系统。作为一种可再生能源的节能环保型的系统,地源热泵供热系统可利用地球表面浅层地热资源,在冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水等天然能源,向建筑物供暖;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。用户得以告别温度不均衡而产生的空调病和以及气温变化时引发的关节炎等病症。同时地源热泵供热系统还有着污染少、投资少、节省空间等诸多优点。该项技术的应用使项目整体能耗节省达到70%以上。混凝土顶棚辐射供冷供热系统。混凝土顶棚辐射系统是土壤源热泵系统的热交换终端。经土壤源热泵系统产生的热交换媒介,能够通过混凝土顶棚的加热盘管,进行热交换。通过常温水不断循环,冷却夏天闷热的混凝土楼板,加热冬季干冷的顶棚。通过辐射效应,调节室温,使室温维持在20oC-26oC之间。住宅内所有的房间都会同样舒适,业主一进门就感觉如沐春风,穿着轻薄,家里只需一床薄被,从此生活变得极为方便。整个系统从设计到材质全面隔音,室内无机械运转的噪音,无吹风感,置身其中,使人有着一份“身在闹市中,而无车马喧闹”的惬意。健康新风系统。新风口设置在卧室、客厅等地面上,冬夏均从墙角地面以小于0.3m/s的风速将室外新鲜空气送入室内。空气经过了除尘、温度及湿度处理,灰尘、细菌、花粉等对人体有害的颗粒都被过滤排静。风由地面缓缓送入室内,蔓延形成“新风湖”,全天候带给人“森林般的呼吸”,再通过卫生间、厨房等顶部的排风口排出。夏季新风机械制冷温度为14oC,相对湿度为100%,送入室内为16oC,相对湿度为90%,保持室内温度在24oC-26oC,湿度在50%-65%之间;冬季新风机械加热温度为20oC,通过加湿器后相对湿度为40%左右,以18oC、相对湿度48%左右的状态送入室内。除此之外,新风系统中所采取的全热回收装置能够有效地回收排风中70%左右的能量,使用成本比传统的空调系统要低40%-60%。太阳能热水系统。苏州朗诗国际住区采用集中太阳能热水系统,在屋顶安装太阳能集热板,24小时提供热水。苏州地区年均日照时数2130.2h,年平均太阳能辐射量为12497kJ/m2,年平均气温15oC;热水系统为单元整体式太阳能集热系统,采用燃气炉作为辅助热源;整个单元热水系统配有2个水箱,分别为集热水箱和恒温水箱,两个水箱的水量为该单元的日用水量;恒温水箱的水温保证在55oC左右,其热水容量为最大小时用水量,24h向用户提供温度恒定的热水。集热水箱用于白天从集热模块收集热量,即热循环采用温差循环;考虑到在热水输送过程中的热损失,在供水干管上架设循环泵,采用定时和最低温度控制启动,以确保供水立管内的水温不低于50oC。节水与水资源利用雨水回收。为了避免雨水的酸性腐蚀建筑外观,小区屋面防水材料是非沥青防水屋面,天沟和水落管采用UPVC塑料管材,并选用坡屋顶结构;同时,小区道路两侧雨水口使用水篦,以拦截大块杂质,保持管道通畅。为了节能节水,直接利用小区雨水。收集的雨水将经过初期弃流装置→水池→泵→加药→滤池→消毒装置→变频加压装置等工序,成为景观用水和绿化用水,降低了植物的日常维护费用。苏州位于北亚热带湿润季风气候区,温暖潮湿,降水量充沛。朗诗国际住区通过屋面、水面、路面及绿地的雨水回收,平均全年可收集雨水26724m3,雨水利用17103m3,年雨水年处理水量达到46967m3,雨水的平均利用率为64%。朗诗国际住区2010年以来根据管理人员目前的统计报表,雨水利用46967m3,按照水价3.2元/m3计算,共计15.02万元,扣除电费,人工及设备折旧,同比节约11.2万元,环境效益和经济效益非常可观。建筑内部器具。建筑内部全部选择节水器具。如:坐便器是6L或6L/3L低位水箱;水龙头为节水型掺气龙头;淋浴器为节水器莲蓬头,不用超大流量淋浴器。日常生活中,冲洗坐便器和淋浴用水约占全日用水量的70%,因此,选对节水器具非常重要。绿化灌溉。采用喷灌式,比地面漫灌式省水30%。节材与材料资源利用在装潢选材上尽量选择环保、耐用的材料,严格控制人造板材、木器涂料、胶粘剂、壁纸、地毯等主要造成室内环境污染的物质;墙面采用彩色环保乳胶漆,色彩多样,品质可控,后期易维护;地板采用实木复合地板,外形美观,污染较低;瓷砖效果接近天然大理石,硬度和耐磨性优于天然大理石,而放射性危害极小;实木复合木地板、门及门套、踢脚线、橱柜、洗手台、墙地砖均为国际国内著名品牌厂家成品定制现场安装,节约了成本和时间,质量也更易控制;对于施工中产生的垃圾、废弃物,则进行分类处理和回收利用,以减少垃圾的产生和外运,并尽量采用本地制造的建筑材料,以减少运输费用,以减少运输费用;本项目的水泥、砌块等均为江苏本地名牌产品。室内环境质量采用了天棚辐射系统及全置换新风系统;室内温度常年保持在20oC-26oC,相对湿度保持在30%-70%,空气新鲜,环境安静,音量控制在35dB;所有功能房间如卧室、客厅、书房等,均采用200mm厚隔墙砌筑,可有效阻止各房间的相互干扰;混凝土楼板共计厚度达320mm,使上下楼层间不受干扰;填充墙外另有70mm保温层,可有效阻隔外界对户内的影响;外窗采用塑钢窗,玻璃为5+15A+5(mm)中空玻璃,镀有Low-E涂层,内充惰性气体有效降低热能的传递并有相当好的隔声效果;采用同层排水系统,排水管不穿越楼板,通过后夹墙,在本层户内与管井中排水立管连接,可有效降低排水噪声对下层住户的影响;外窗外侧设置金属外遮阳卷帘,遮阳率高达80%,有效阻挡太阳直辐射和漫辐射,通过设置在室内的拉绳可拉起和放下卷帘,并可自由调控室内光线。运行管理配备了专业的物业管理人员;结合绿色建筑要求制定节能、节水、节材与绿化管理制度、垃圾分类收集管理等制度;配备了智能化系统。通过高效的传输网络,将多元化的信息服务与管理、物业管理与安全防范、住宅智能化进行系统集成,建立集中的社区综合职能化体系,进行完善的综合物业管理和提供全方位的信息服务。成本增量分析苏州朗诗国际住区采用了大量的先进绿色节能技术,但与普通房屋相比平均增量成本只有345元/m2,只占平均建造成本的17%,但所获得的社会效益、经济效益以及给业主带来的舒适体验远超普通房屋。绿色住区的节能环保技术设计以上我们对绿色建筑节能环保新技术以及国内外绿色建筑实例进行了介绍、分析,提出了绿色建筑节能环保新技术的应用结论和建议。下面我们将根据这些结论和建议,从用地、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用和环境保护等六个方面对北方地区绿色住区的节能环保技术进行设计。同时,为了突出北方地区绿色住区和南方地区公共建筑在节能环保技术应用上的区别,我们也对南方地区绿色办公建筑的节能环保新技术加以设计。北方地区绿色住区设计绿色住区用地的规划设计(1)用地控制选择在无地质灾害或无洪水没等危险的安全地段;并尽可能利用废地(荒地、坡地、不适宜耕种土地等);周边的空气、土壤、水体等不应对人体造成危害,确保卫生安全。(2)密度控制开发绿色住区应对住区的人口毛密度、建筑面积毛密度(容积率)、绿地率应进行合理的控制,达到绿色建筑标准;可以通过高层低密度来提高密度来缓解土地和经济压力。(3)群体组合和空间环境控制绿色住区的规划与设计,应综合考虑路网结构、公建与住宅布局、绿地系统及空间环境等的内在联系,构成一个完善的、相对独立的有机整体。(4)地下和半地下空间控制配建的自行车库,采用地下或半地下形式,部分公建(服务、健身娱乐、环卫等)宜利用地下或半地下空间,地下空间结合具体的停车数量要求、设备用房特点、机械式停车库、工程地质条件以及成本控制等因素,考虑设置单层或多层地下室。(5)公共服务设施控制绿色住区应按国家和地方城市规划行政主管部门的规定,同步安排教育、医疗卫生、文化体育、商业服务、金融邮电、社区服务、市政公用和行政管理等公共服务设施用地,为居民提供必要的公共活动空间。(6)竖向控制绿色住区规划要结合地形地貌合理设计,尽可能保留基地形态和原有植被,减少土方工程量;地处山坡或高差较大基地的住宅,可采用垂直等高线等形式合理布局住宅,有效减少住宅日照间距,提高土地使用率。绿色住区节能与能源利用绿色建筑构造节能系统建筑构造节能技术设计包括墙体节能技术、门窗节能技术、屋面节能技术、楼地面节能技术和遮阳技术。a.墙体节能技术设计体形系数控制技术;外墙外保温技术。b.门窗节能技术设计外门窗玻璃选择中空或真空玻璃;选择抗老化、高性能的门窗配套密封材料,以提高门窗的水密性和气密性。c.屋面节能技术设计屋面保温可采用整体热反射隔热涂料。d.楼地面节能技术设计层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面。可采取铺设木龙骨或无木龙骨的实铺木地板。底面接触室外空气的架空或外挑楼板宜采用外保温系统。e.遮阳系统西向外窗应设置活动外遮阳设施;窗内遮阳推广应用具有热反射功能的窗帘和百叶。照明节能a.照明器具节能技术对居民住宅、配套车库等公共建筑推广使用T8荧光灯,有条件时,应采用更节能的T5荧光灯;走廊、楼道、地下室、洗手间等场所的自动照明、换气等场合应用延时开关。b.居住景观照明节能技术使用太阳能照明电源;积极推广半导体发光二极管(LED)、无极灯等高效、寿命长的照明光源产品。c.地下汽车库、自行车库等照明节电技术地下汽车库、自行车库等照明宜采用有缝光导管技术。暖通空调节能系统a.住宅通风技术设计住宅通风采用自然通风。b.住宅采暖、空调节能设计住宅采暖采用地板辐射采暖系统。新能源利用系统太阳能热水技术;空气源热泵热水技术。节水与水资源利用雨水收集技术;中水回用技术;选择节水卫生器具;喷灌式灌溉。节材与材料资源利用建材本地化;可在循环使用材料利用;提高以废弃物为原材料生产的建筑材料的使用比例;采用新型墙体材料、隔热材料和防水材料。环境保护(1)室外环境保护系统水体保护技术;绿化种植技术;垃圾收运处理技术。(2)室内环境保护系统污染物控制技术;采用中空或真空玻璃的窗户;浮筑楼板等技术。南方地区绿色办公建筑设计南方地区绿色办公建筑与北方地区绿色住区在节能环保技术方面的区别主要体现在节能与能源利用方面。绿色建筑构造节能系统建筑构造节能技术设计包括墙体节能技术、门窗节能技术、屋面节能技术、楼地面节能技术和遮阳技术。a.墙体节能技术设计墙体节能技术采用呼吸式幕墙技术。b.门窗节能技术设计外门窗玻璃选择Low-E玻璃等高效节能玻璃;选择抗老化、高性能的门窗配套密封材料,以提高门窗的水密性和气密性。c.屋面节能技术设计屋面隔热可采用屋面绿化技术。d.楼地面节能技术设计楼地面的节能技术,可根据底面不接触室外空气的层间楼板、底面接触室外空气的架空或外挑楼板以及底层底面,采用不同的节能技术。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面;底面接触室外空气的架空或外挑楼板宜采用外保温系统;接触土壤的房屋底面,也要做保温。e.遮阳系统利用太阳照射角各种工况综合考虑遮阳系数;应用木制平开,手动或电动平移式铝合金百叶遮阳技术;西向外窗应设置活动外遮阳设施,东向外窗宜设置活动外遮阳设施;窗内遮阳推广应用具有热反射功能的窗帘和百叶。照明节能a.照明器具节能技术办公室内采用更节能的T5荧光灯;走廊、楼道、地下室、洗手间等场所的自动照明、换气等场合应用延时开关。b.景观照明节能技术使用太阳能照明等绿色能源;积极推广半导体发光二极管(LED)、无极灯等高效、寿命长的照明光源产品。c.地下汽车库、自行车库等照明节电技术地下汽车库、自行车库等照明宜采用有缝光导管技术。暖通空调节能系统a.办公楼通风技术设计通风采用置换通风技术。b.办公楼采暖、空调节能设计采暖制冷采用低温天棚辐射技术。新能源利用系统太阳能光伏发电技术;地源热泵技术。国内外相关鼓励政策和强制政策研究国外绿色建筑政策法规概述美国绿色建筑相关政策早在20世纪70年代末80年代初,能源危机促使美国政府开始制定并实施建筑物及家用电器的能源效率标准。1975年出台的《能源政策和节能法案》为能源利用、节能减排提供了法律依据;1978年颁布《节能政策法和能源税法》,主要规定了民用节能投资和可再生能源投资的税收优惠是15%。这一阶段处于节能工作开展的初期,侧重于对建筑采取节能措施的激励;1988年颁布《国家能源管理改进法》;1992年制定了《国家能源政策法》,并于2003年进行了修订,将以前的“目标”转换为“要求”,实现了节能标准从规范性要求的转变。开始注意到节能对气候和环境的影响,对新能源和再生能源的激励较多;2001年颁布《税收激励政策—2001安全法》,主要规定了对2001年至2003年期间新建的住宅,比国际普遍采用的标准节能30%或50%以上的,每套住宅减免1000或2000美元的税收等经济激励的措施;2005年的《能源政策法案》成为现阶段美国实施绿色建筑、建筑节能的法律依据之一,提倡能源节约和提高能源效率、能源供应多样化、开发替代能源等;2007年美国发布《能源独立安全草案》,主要是提升电器、器材、照明的能源标准及其照明能效标准;奥巴马2009年10月签署总统令,要求联邦政府的所有新办公楼设计从2020年起贯彻2030年实现零能耗建筑的要求,2015年回收50%的垃圾,2020年节水26%。经济激励政策是成功实施绿色建筑的关键。美国联邦政府、各州政府以及公用事业单位等都采取了一系列经济措施对开发绿色建筑以及高效节能产品进行激励,这些财政税收激励措施主要有节能基金、现金补贴(主要有贴息补助与直接补贴两种形式)、税收抵免、抵押贷款、加速折旧制度、低收入家庭节能计划等。这些经济激励政策不仅仅在法律法规中,而且也体现在能源之星、LEED等自愿性的评估认证体系中。在美国,除经济激励政策外,较有效和普及的绿色建筑激励策略之一是通过组织措施激励市场。组织激励就是对实施绿色建筑的开发商给予额外的建筑密度、高度的奖励或加快工程项目建设申请程序的奖励。此外,美国还比较注重对绿色建筑进行技术培训、免费检
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