調(diào)研報(bào)告-綠色建筑技術(shù)

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。綠色建筑是將可持續(xù)發(fā)展理念引入建筑領(lǐng)域的結(jié)果，將成為未來(lái)建筑的主導(dǎo)趨勢(shì)。目前，我國(guó)資源總量和人均資源量都嚴(yán)重不足，資源消耗總量逐年迅速增長(zhǎng)，在資源再生利用率上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，但建筑高能耗的現(xiàn)狀還沒(méi)有引起全社會(huì)的充分重視，為了貫徹執(zhí)行節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，推行可持續(xù)發(fā)展，必須積極引導(dǎo)大力發(fā)展綠色建筑，促進(jìn)節(jié)能省地型住宅和公共建筑的發(fā)展，具有十分重要的意義。因此，發(fā)展綠色建筑，實(shí)現(xiàn)“人——建筑——自然”三者和諧的綠色建筑，也是我國(guó)綠色建筑持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在制定政策方面國(guó)外的很多經(jīng)驗(yàn)對(duì)中國(guó)有借鑒意義，例如，為了降低建筑物的能源消耗量，德國(guó)政府和社會(huì)采取的措施多種多樣，如：國(guó)家銀行系統(tǒng)為綠色建筑提供低息貨款，資助節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用；建立針對(duì)明確目標(biāo)群組（如業(yè)主，建筑師，開(kāi)發(fā)商）的宣傳信息和咨詢系統(tǒng)；通過(guò)宣傳咨詢使大眾接受采用新型的節(jié)能技術(shù)；此外，還有把舊房改造目標(biāo)定為舒適、節(jié)能、環(huán)保，利用稅收政策推動(dòng)建筑節(jié)能等等。住區(qū)建筑（包括住宅建筑和配套公共建筑）的室內(nèi)外日照環(huán)境，自然采光和通風(fēng)條件與室內(nèi)的空氣質(zhì)量和室外環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣密切相關(guān)，并直接影響居住著的身心健康和居住生活質(zhì)量。噪聲不僅僅讓人心煩，更重要的是損害人的健康。噪聲容易使人精力不能集中，失眠、神經(jīng)衰弱，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、精神分裂、內(nèi)分泌紊亂、甚至造成事故率升高。噪聲還能損傷女性的生理功能，可導(dǎo)致女性機(jī)能紊亂、月經(jīng)失調(diào)、流產(chǎn)率增加等。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)噪聲污染的問(wèn)題越來(lái)越重視，對(duì)一些不同場(chǎng)所的噪聲標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格控制聲源，傳播途徑、保護(hù)對(duì)象進(jìn)行，合理規(guī)劃和布局，在總平面規(guī)劃時(shí)不宜把噪聲敏感性高的居住用建筑布置在臨近交通干道的位置，對(duì)各種噪聲源在總平面規(guī)劃時(shí)要統(tǒng)籌考慮，盡量減少對(duì)環(huán)境造成噪聲污染，對(duì)場(chǎng)地周邊的聲環(huán)境狀況在項(xiàng)目可行性研究階段應(yīng)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，對(duì)場(chǎng)地周邊的噪聲現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)規(guī)劃實(shí)施后的環(huán)境噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，運(yùn)行后應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。風(fēng)環(huán)境不僅和人們的安全有關(guān)，也和人們的健康密切相關(guān)，建筑設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)環(huán)境因素考慮不周，會(huì)造成局部地區(qū)氣流不暢。在建筑物周圍形成漩渦和死角，使得污染物不能及時(shí)擴(kuò)散，直接影響到人的生命健康。風(fēng)環(huán)境還涉及建筑節(jié)能，夏季過(guò)度季自然通風(fēng)對(duì)于建筑節(jié)能十分重要，住宅小區(qū)室外環(huán)境不良，在夏季可能阻礙室內(nèi)外自然通風(fēng)的順暢進(jìn)行，增加空調(diào)的負(fù)荷，在冬季又可能會(huì)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的滲透風(fēng)而提高采暖能耗。因此，設(shè)計(jì)良好風(fēng)環(huán)境品質(zhì)的建筑也能有效地降低建筑能耗。熱島效應(yīng)是指一個(gè)地區(qū)（主要指城市內(nèi)）的氣溫高于周邊郊區(qū)的現(xiàn)象，可以用兩個(gè)代表性測(cè)點(diǎn)的氣溫差值（城市某地溫度與郊區(qū)氣象測(cè)點(diǎn)溫度的差值）即熱島強(qiáng)度表示。為避免“熱島”效應(yīng)，從城市氣象規(guī)劃設(shè)計(jì)出發(fā)應(yīng)考慮：1）要保護(hù)并維持城區(qū)的綠地，水體面積。因?yàn)槌菂^(qū)的水體、綠地對(duì)減弱夏季城市熱島效應(yīng)應(yīng)起著十分可觀的作用。2）城市熱島強(qiáng)度隨著城市發(fā)展而加強(qiáng)，因此，在控制城市發(fā)展的同時(shí)要控制城市人口密度，建筑物的密度。因?yàn)槿丝诟呙芏葏^(qū)也是建筑物高密度區(qū)和能量高消耗區(qū)，常形成氣溫的高值區(qū)。3）應(yīng)加強(qiáng)城市通風(fēng)，減少城市熱島強(qiáng)度。在我國(guó)，大部分處于平原，夜間多偏北風(fēng)，白天多偏南風(fēng)，因此，在擴(kuò)建新市區(qū)或改建舊城區(qū)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)拓寬南北走向的街道。4）減少人為熱的釋放，盡量將民用煤改為液化氣、天然氣，并擴(kuò)大集中供熱面積，也是根本對(duì)策。綠化是城市環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容，是改善生態(tài)環(huán)境和提高生活質(zhì)量的重要手段。為了大力改善城市生態(tài)質(zhì)量，提高城市綠化景觀環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)用地內(nèi)的綠化用避免大面積的純草地。景觀空間還應(yīng)通過(guò)居住區(qū)景觀環(huán)境綠色活動(dòng)空間的創(chuàng)造，滿足不同社會(huì)群體，年齡層次及不停興趣愛(ài)好的群體的需要，滿足居民進(jìn)行各項(xiàng)戶外活動(dòng)的需要，采用動(dòng)、靜結(jié)合，開(kāi)、閉相間，利用高低錯(cuò)落，層次豐富的樹(shù)木花草，花壇、生凳，膳食小品，使居住區(qū)戶外活動(dòng)空間掩映在一片樹(shù)叢中，是戶外活動(dòng)空間在形式、內(nèi)容、性質(zhì)、景觀等方面呈現(xiàn)出多樣性，達(dá)到生態(tài)化、功能化、景觀化、便捷化、多樣化。生態(tài)節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)除了從整體環(huán)境規(guī)劃上考慮外還要從單體建筑設(shè)計(jì)方面開(kāi)展。在單體建筑設(shè)計(jì)中可分為九個(gè)方面：1）外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；2）太陽(yáng)輻射的控制與改善；3）自然通風(fēng)與采光的利用；4）可再生能源的利用；5）高舒適度，低能耗的室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)；6）優(yōu)秀的建筑能源系統(tǒng)；7）水資源循環(huán)利用系統(tǒng)；8智能樓宇自控系統(tǒng)；9）提供高舒適度的其他技術(shù)系統(tǒng)。以下對(duì)這九個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹和說(shuō)明：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)包括以下方面：1）高效保溫隔熱的外墻體系；2）熱橋阻斷構(gòu)造技術(shù)；3）高效保溫隔熱屋面技術(shù)與構(gòu)造設(shè)計(jì)；4）高效門(mén)窗、幕墻系統(tǒng)及高性能玻璃的選用與構(gòu)造技術(shù)。高性能遮陽(yáng)技術(shù)系統(tǒng)：太陽(yáng)輻射對(duì)建筑有相當(dāng)?shù)挠绊?，日照使室?nèi)獲得充足的光線，對(duì)其進(jìn)行有效的利用可減少照明系統(tǒng)的能耗，而且在冬季。太陽(yáng)的輻射可使建筑得到一定的熱量，從而降低建筑的熱負(fù)荷，但夏季太陽(yáng)的輻射的熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷相當(dāng)?shù)牟糠帧Ｒ虼藢?duì)太陽(yáng)輻射應(yīng)當(dāng)有計(jì)劃、有目的地靈活控制與改善，以達(dá)到最大限度利用太陽(yáng)輻射的目的。自然通風(fēng)與采光的利用:當(dāng)前，隨著城市空氣質(zhì)量下降.粉塵污染增加和人們?cè)谑覂?nèi)停留的時(shí)間大大增加；生態(tài)通風(fēng)技術(shù)與“房屋呼吸”概念出現(xiàn)。但建筑通風(fēng)面臨一系列新的問(wèn)題：建筑的體量面積增加。密閉性加強(qiáng)，傳統(tǒng)的自然通風(fēng)減少；新型建筑及裝修材料釋放有害氣體；可再生綠色能源的利用:對(duì)太陽(yáng)能的利用總體上可分為兩類:太陽(yáng)能集熱板集熱及太陽(yáng)能光伏發(fā)電。太陽(yáng)能集熱板集熱技術(shù)較為成熟，設(shè)備材料價(jià)格也不昂貴，有一定的應(yīng)用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是太陽(yáng)能最好的利用方式，雖然受技術(shù)及材料成本的限制，目前應(yīng)用還不廣泛，但不久的將來(lái)必將廣泛應(yīng)用。在地下30—100m的范圍內(nèi)，土壤、巖石及地下水的溫度全年基本恒定在150左右，形成一個(gè)較好的提取及釋放熱能的場(chǎng)所。地源熱泵就是利用這一特點(diǎn)進(jìn)行工作。地源熱泵可分為利用地下水的開(kāi)式系統(tǒng)和不抽取地下水的地源耦合熱泵，后者有不影響地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地下水水位，不污染地下水，使用壽命不受地下水位影響的特點(diǎn)，是目前最好的地源熱泵形式。在中國(guó)南部及大部分中部地區(qū)，有一定規(guī)模及深度的地表水體全年溫度穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)，也形成了一個(gè)較好的提取及釋放熱能的場(chǎng)所。因此，可采取水源熱泵機(jī)組對(duì)其利用，其基本工作原理與地源熱泵相同。在風(fēng)力資源較豐富的地區(qū)，在建筑屋頂采用成熟、噪聲較低的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。在一定高度的空中風(fēng)速較大，利用這一特點(diǎn)，在高層及超高層建筑中結(jié)合建筑造型，在角部設(shè)置風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。蓄能系統(tǒng):冰蓄冷從系統(tǒng)構(gòu)成上來(lái)說(shuō)只是在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套蓄冷裝置，其它各部分在結(jié)構(gòu)上與常規(guī)空調(diào)并無(wú)不同，它在使用范圍方面也與常規(guī)空調(diào)基本一致。隨著社會(huì)的發(fā)展.中央空調(diào)在大中城市的普及率日漸增高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)高峰時(shí)用電量達(dá)到城市用電負(fù)荷的25%一30%，大大增加了電網(wǎng)的峰谷用電差。冰蓄冷中央空調(diào)之所以得到各國(guó)政府和工程技術(shù)界的重視，正因?yàn)樗鼘?duì)電網(wǎng)有卓越的削峰填谷功能，是電力需求側(cè)最有效的電能蓄存方法，全國(guó)如果有300家3萬(wàn)平方米商場(chǎng)采用冰蓄冷空調(diào)，則相當(dāng)于建設(shè)了一座30萬(wàn)千瓦的調(diào)峰電廠。雖然單純從單個(gè)系統(tǒng)角度分析，冰蓄冷系統(tǒng)的能耗較常規(guī)系統(tǒng)要大一些，但從國(guó)家的角度講，對(duì)電力使用削峰填谷，提高了利用率，節(jié)約了基礎(chǔ)建設(shè)投資，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)效益，因此是節(jié)能的，同時(shí)因峰谷電價(jià)的差異，冰蓄冷系統(tǒng)亦可為業(yè)主節(jié)約30%一50%的運(yùn)行費(fèi)用。利用例如石蠟等特種物質(zhì)物態(tài)相位變化吸收或放出較大熱量的特點(diǎn)，增加室內(nèi)熱惰性，使室溫受室外氣溫變化產(chǎn)生的波動(dòng)較小，控制室內(nèi)溫度，提高居住舒適度。這種蓄熱材料還可用作制造半透明產(chǎn)品，比起采光，照明，避免眩光的效果，在一定程度上調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度；也可用于地板采暖，達(dá)到溫和、均勻、持久的供暖效果，提高住宅舒適度。該項(xiàng)技術(shù)目前仍處于研究和試用階段，尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。在某些特殊的工程中有很成功獨(dú)特的功效。水資源循環(huán)利用系統(tǒng):典型的如：中水處理及回用系統(tǒng)。系統(tǒng)將生活廢水、冷卻水、已達(dá)標(biāo)排放的生產(chǎn)污水等水源.經(jīng)物化或生化處理，達(dá)到國(guó)家《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，然后再回用于廁所；中洗、灌溉草坪、洗車、工業(yè)循環(huán)水及掃除用水等。充分利用有限的水資源，替換出等量的自來(lái)水，又減輕了城市污水處理廠的運(yùn)行負(fù)荷，是利國(guó)利民造福后代的善舉。智能樓宇自控系統(tǒng)：智能樓宇自控系統(tǒng)是將建筑物（或建筑群）內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水、防災(zāi)、保安、廣播、通訊等設(shè)備以集中監(jiān)視與管理為目的，構(gòu)成的一個(gè)綜合系統(tǒng)。一般的是集散型系統(tǒng)，即分散控制與集中監(jiān)視、管理的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。目的是使建筑物成為具有最佳工作與生活環(huán)境、設(shè)備高效運(yùn)行、整體節(jié)能效果最佳、安全的場(chǎng)所。綠色建材是指“健康型、環(huán)保型、安全型”（消防）的建筑材料，又稱健康材料，它必須具有：1）節(jié)約資源、能源；2）不破壞環(huán)境，更應(yīng)該有利于環(huán)境；3）可持續(xù)發(fā)展保證人類后代能夠健康、幸福地生活下去；4）可循環(huán)或回收再利用，不產(chǎn)生污染環(huán)境的廢棄物。綠色高性能砼是指所采用原材料負(fù)荷綠色環(huán)保要求，能消耗大量工業(yè)廢料，對(duì)大量拆除廢棄的砼進(jìn)行再生利用，采用集中攪拌，使砼具有優(yōu)良的施工性能，硬化后的砼具有較好的物理性能和耐久性等。發(fā)展綠色高性能砼將大大減少因生產(chǎn)砼而造成的自然資源消耗和環(huán)境負(fù)荷。高性能砼具有普通砼無(wú)法無(wú)擬的優(yōu)良性能，對(duì)砼的發(fā)展將起重要作用，在同等結(jié)構(gòu)體系中，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、體積就會(huì)相對(duì)減小，基礎(chǔ)工程也相應(yīng)節(jié)省，因此，高性能混凝土不僅僅是混凝土強(qiáng)度的提高，更重要的是降低水泥和剛才的用量。改變傳統(tǒng)的墻體材料，積極發(fā)展推廣新型墻材，從而改變傳統(tǒng)施工工藝，提高施工效率，改善建筑功能，增加使用面積，加速住宅產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化步伐。大力發(fā)展新型墻體材料，如在磚制品方面，首先發(fā)展煤矸石磚、頁(yè)巖磚以及粉煤灰磚、灰砂磚。在砌塊方面。加強(qiáng)天然輕集料混凝土砌塊的生產(chǎn)，同時(shí)發(fā)展粉煤灰、混凝土小型砌塊、加氣混凝土砌塊、石膏砌塊的生產(chǎn)，適當(dāng)進(jìn)行陶粒混凝土砌塊的生產(chǎn)，著重進(jìn)行工業(yè)及生活垃圾物的處理研究。124、發(fā)展和開(kāi)發(fā)應(yīng)用綠色建材傳統(tǒng)的建筑材料和水泥砼對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p壞，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求，只要加強(qiáng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用綠色建材和綠色高性能砼，才能實(shí)現(xiàn)建筑材料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。4.1綠色建材的含義綠色建材是指“健康型、環(huán)保型、安全型”（消防）的建筑材料，又稱健康材料，它必須具有：1）節(jié)約資源、能源；2）不破壞環(huán)境，更應(yīng)該有利于環(huán)境；3）可持續(xù)發(fā)展保證人類后代能夠健康、幸福地生活下去；4）可循環(huán)或回收再利用，不產(chǎn)生污染環(huán)境的廢棄物。4.2我國(guó)的綠色建材產(chǎn)品和技術(shù)4.2.1綠色高性能砼技術(shù)綠色高性能砼是指所采用原材料負(fù)荷綠色環(huán)保要求，能消耗大量工業(yè)廢料，對(duì)大量拆除廢棄的砼進(jìn)行再生利用，采用集中攪拌，使砼具有優(yōu)良的施工性能，硬化后的砼具有較好的物理性能和耐久性等。發(fā)展綠色高性能砼將大大減少因生產(chǎn)砼而造成的自然資源消耗和環(huán)境負(fù)荷。高性能砼具有普通砼無(wú)法無(wú)擬的優(yōu)良性能，對(duì)砼的發(fā)展將起重要作用，在同等結(jié)構(gòu)體系中，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、體積就會(huì)相對(duì)減小，基礎(chǔ)工程也相應(yīng)節(jié)省，因此，高性能混凝土不僅僅是混凝土強(qiáng)度的提高，更重要的是降低水泥和剛才的用量。