綠色節(jié)能理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

碩士課程論文綠色節(jié)能理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用摘要：本文從綠色建筑內(nèi)涵著手，分析綠色建筑設(shè)計理念的相關(guān)問題，探討綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而指出綠色建筑理念對建筑設(shè)計的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：綠色理念

建筑設(shè)計

節(jié)能技術(shù)。一、綠色建筑的涵義綠色建筑的基本內(nèi)涵可歸納為：減輕建筑對環(huán)境的負(fù)荷，節(jié)約能源及資源；供應(yīng)平安、健康、舒適性良好的生活空間；與自然環(huán)境親和，削減城市發(fā)展對地球生態(tài)的影響，做到人及建筑與環(huán)境的和諧共處、永續(xù)發(fā)展。綠色建筑的內(nèi)涵應(yīng)當(dāng)涵蓋了建筑的全壽命周期，在這一周期內(nèi)最大限度地節(jié)能、節(jié)地、“健康”、“適用”和“高效”的運用空間。二、綠色建筑思想的誕生與發(fā)展綠色思想源遠(yuǎn)流長。在中國古代就有這樣的記載:“上古之世,人民少而禽獸眾,人民不勝禽獸蟲蛇,有圣人作,構(gòu)木為巢,以避群害”。文中的“巢”就是最早的綠色建筑———利用自然條件,就地取材,對旁邊環(huán)境沒有產(chǎn)生副作用。工業(yè)革命之后,科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)力,促進(jìn)了社會旺盛、經(jīng)濟(jì)增長,但是卻助長了某些無知而又貪欲的人無休止膨脹的欲望,自然資源被肆意濫用,生存環(huán)境惡化。20世紀(jì)60年頭,公害事務(wù)和環(huán)境污染頻生,從而引發(fā)了一場綠色運動。1962年，《寧靜的春天》問世之時，卡森在她書中所提出的環(huán)境污染問題卻驚醒了人們。特別難得的是，曾獲得諾貝爾獎的DDT和其他幾種劇毒殺蟲劑最終從生產(chǎn)與運用的名單中徹底地被刪除。與此同時，《寧靜的春天》還成為促使環(huán)境愛護(hù)事業(yè)在美國和全世界快速發(fā)展的導(dǎo)火線。國際上對綠色建筑的探究和探討始于20世紀(jì)60年頭。60年頭美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞(PaolaSoleri)把生態(tài)學(xué)和建筑學(xué)兩詞合并提出“生態(tài)建筑學(xué)”的新理念。1963年V·奧戈亞(V·Ol-gyay)在《設(shè)計結(jié)合氣候:建筑地方主義的生物氣候探討》中提出建筑設(shè)計與地域氣候相協(xié)調(diào)的設(shè)計理論。1969年美國風(fēng)景建筑師麥克哈格(McHarg)在其著作《設(shè)計結(jié)合自然》一書中,提出人、建筑、自然和社會應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展并探究了建立生態(tài)建筑的有效途徑與設(shè)計方法,它標(biāo)記著生態(tài)建筑理論的正式確立。70年頭石油危機后,工業(yè)發(fā)達(dá)國家起先留意建筑節(jié)能的探討,太陽能、地?zé)帷L(fēng)能、節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)等新技術(shù)應(yīng)運而生,其中在掩土建筑探討方面的成果尤為突出。80年頭,節(jié)能建筑體系日趨完善,并在英、德等發(fā)達(dá)國家廣為應(yīng)用。90年頭后,綠色建筑理論探討起先走入正規(guī)。阿莫里·B·洛溫斯在文章《東西方的融合:為可持續(xù)發(fā)展建筑而進(jìn)行的整體設(shè)計》中指出:“綠色建筑不僅僅關(guān)注的是物質(zhì)上的創(chuàng)建而且還包括經(jīng)濟(jì)文化溝通和精神等方面?！?0多年來,綠色建筑由理念到實踐,在發(fā)達(dá)國家逐步完善。綠色建筑探討由建筑個體,單純技術(shù)上升到體系層面,由建筑設(shè)計擴(kuò)展到環(huán)境評估,區(qū)域規(guī)劃等多種領(lǐng)域,形成了整體性,綜合性和多學(xué)科交叉的特點。伴隨著可持續(xù)發(fā)展思想在社會的推廣,綠色建筑理念也漸漸得到了行業(yè)人員的重視和支持。1993年國際建筑師協(xié)會第18次大會發(fā)表了《芝加哥宣言》,號召全世界建筑師把環(huán)境和社會的可持續(xù)性列入建筑師職業(yè)及其責(zé)任的核心。1999年國際建筑師協(xié)會其次十屆世界建筑師大會發(fā)布的《北京憲章》,明確要求將可持續(xù)發(fā)展作為建筑師和工程師在21世紀(jì)中的工作準(zhǔn)則。這一切標(biāo)記了綠色建筑的興起。三、綠色節(jié)能建筑的設(shè)計理念我國是一個人均資源短缺的國家，每年的新居建設(shè)中有80%為高耗能建筑，因此，目前我國的建筑能耗已成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。如何實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用成為急需解決的問題。隨著社會的發(fā)展，人類面臨著人口劇增，資源過渡消耗，氣候變暖。環(huán)境污染和生態(tài)被破壞等問題的威逼。在嚴(yán)峻的形勢面前，對城市建設(shè)而言，實施綠色建筑設(shè)計，顯得突出重要。1．綠色建筑設(shè)計基本原則綠色建筑須要人類以可持續(xù)發(fā)展的思想反思傳統(tǒng)的建筑理念。理性設(shè)計的思維方式和科學(xué)程序的把握，是提高綠色建筑環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的基本保證。與傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑應(yīng)特殊遵循以下基本原則：（1）關(guān)注建筑的全壽命周期建筑從最初的規(guī)劃設(shè)計到隨后的建立、運行、改造及至最終拆除，形成了一個全壽命周期。若考慮到建筑的構(gòu)成材料，這一周期還應(yīng)前溯至原材料的開采、運輸和加工過程，向后追溯到建筑廢棄、拆毀后的垃圾處理等全過程。關(guān)注建筑的全壽命周期就意味著，不僅要在規(guī)劃設(shè)計階段充分考慮并利用環(huán)境因素，還要確保施工過程對環(huán)境的影響降至最低，且在運行階段能為人們供應(yīng)健康、舒適、低耗、無害的空間，并將拆除過程對環(huán)境的危害降到最低。（2）適應(yīng)自然條件、愛護(hù)自然環(huán)境建筑設(shè)計應(yīng)充分利用場地周邊的自然條件，保留和利用地形、地貌、植被和自然水系，保持歷史文化與景觀的連續(xù)性；充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯纳鷳B(tài)環(huán)境，建筑風(fēng)格、規(guī)模與四周環(huán)境保持協(xié)調(diào)；應(yīng)盡可能削減對自然環(huán)境的負(fù)面影響，如削減有害氣體、廢棄物的排放，削減對生態(tài)環(huán)境的破壞。

（3）加強資源節(jié)約與綜合利用綠色建筑應(yīng)優(yōu)化設(shè)計和管理，選擇適用的技術(shù)、材料和產(chǎn)品；合理利用并優(yōu)化資源配置，削減對資源的占有和消耗；最大限度提高資源、能源和原材料的利用效率，主動促進(jìn)資源的綜合利用；延長建筑物整體運用壽命，增加其性能及適應(yīng)性。2．建筑節(jié)能降低能源消耗是綠色建筑最重要的特征之一。建筑節(jié)能是指建筑物規(guī)劃、設(shè)計、新建（改建、擴(kuò)建）、改造和運用過程中，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采納節(jié)能型建筑技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷熱系統(tǒng)效率，加強建筑物用能系統(tǒng)的運行管理，利用可再生能源，在保證建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下，削減采暖供熱、空調(diào)制冷，限制照明、熱水供應(yīng)的能耗。四、綠色節(jié)能建筑的設(shè)計方法1.規(guī)劃階段———整體規(guī)劃、布局合理(1)合理選擇建筑物的朝向，通常以朝南向為主，但不行能讓全部的建筑物都朝南向，因此，必需依據(jù)實際須要選擇合理的朝向，以使得全部的建筑物在自然采光采暖方面盡可能做到均衡。(2)充分利用建筑物本身的不同的組合對空氣流通的不同作用合理確定建筑群的平面形式以及豎向布局，從平面形式來說，有自由式、錯列式、斜列式等，這些方式能夠使得建筑物前后形成正負(fù)風(fēng)壓，有利于組織風(fēng)壓通風(fēng)，從豎向布局來說，應(yīng)當(dāng)錯落有致，但是較低的建筑要布置在夏季迎風(fēng)的前端，從而有利于季風(fēng)的滲透。(3)加強環(huán)境綠化。用綠化覆蓋地面，由于大量水分蒸發(fā)，往往可以造成比較涼快、舒適的環(huán)境；高大的喬木在地面上形成了較大樹蔭，削減路面吸熱，同時可以凈化空氣，提高空間的氧含量。因此，在人居環(huán)境住宅區(qū)的設(shè)計中，肯定要留意綠化環(huán)境設(shè)計，創(chuàng)建出良好的微氣候，應(yīng)當(dāng)將綠化量化標(biāo)準(zhǔn)引入設(shè)計規(guī)范。當(dāng)前，環(huán)境綠化主要包括小區(qū)四周環(huán)境綠化和建筑立體綠化。①小區(qū)四周環(huán)境的綠化。盡量削減硬質(zhì)鋪地，擴(kuò)大草坪面積，并盡可能多種植高大喬木，盡量采納具有滲透性的生態(tài)鋪地。②立體綠化。引入“土地空間化”的概念，包括墻面綠化、屋頂綠化和陽臺綠化。墻面綠化主要是在劇烈陽光直射面爬滿綠色藤狀植物，避開陽光直射墻面，降低外墻表面溫度，保證室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。2.設(shè)計階段———降低能耗、充分利用2.1.提高隔熱性能，降低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性能確定了建筑物能耗的凹凸，假如圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能不佳，那么冬季室內(nèi)的熱量就會經(jīng)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)而散逸，增加房屋的供暖負(fù)擔(dān)；而夏季室外的熱量會經(jīng)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)，提高室內(nèi)的制冷負(fù)荷。因此，降低能耗必需從提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能作為基礎(chǔ)，其包含如下幾方面：(1)外墻在整個建筑外包面積當(dāng)中所占的比例最大，其對建筑物的能耗的影響也最大，因此，設(shè)計時應(yīng)首先限制外墻的傳熱系數(shù)，采納合適的結(jié)構(gòu)和材料降低墻體的傳熱性能。(2)在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門、窗是用來通行、通風(fēng)、采光之用，其熱工性能最差，在綠色節(jié)能設(shè)計中應(yīng)當(dāng)做重點處理。尤其是近年來，為了更好地采光和通風(fēng)，玻璃門、大落地窗和外飄窗比較流行，為此，必需留意玻璃品種的選擇。要以當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、室內(nèi)制冷或者采暖需求為依據(jù)，在吸熱玻璃、熱反玻璃和中空玻璃等各種保溫隔熱玻璃之間做出合理選擇；同時要提高門窗的密封性，削減其透亮度，從而降低門窗對建筑物造成的不必要的能耗。2.2.利用可持續(xù)資源自然界中有些資源是有限的不行持續(xù)的，如煤、石油、自然氣等，而有些資源和能源對人類來說則是無限的，如太陽能、風(fēng)能等。綠色節(jié)能建筑不僅僅要求節(jié)能，還要求健康宜居，就其本身而言并不削減對能源的需求，其關(guān)鍵在于如何開發(fā)清潔可持續(xù)能源，對此，太陽能和風(fēng)能是首選，這方面主要包含如下幾方面：(1)利用自然光線采光。自然光最適合人的眼睛承受實力，因此在建筑設(shè)計之時必需充分考慮如何最大化利用自然光線，可以運用光線的反射、折射以及衍射原理，利用導(dǎo)光管、棱鏡以及采光窗等設(shè)備將自然光引入陽光不能干脆照耀到的地方，從而充分利用自然光源。(2)太陽能對人類來可說是最持續(xù)的能源。就目前的技術(shù)來說，對太陽能的利用主要有太陽能熱水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)。其中熱水、供暖系統(tǒng)原理相對簡潔，太陽能可以干脆轉(zhuǎn)化為熱能,應(yīng)用也最為廣泛。太陽能供電系統(tǒng)原理相對困難，它是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，目前由于價格及太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率低等因素的制約，太陽能供電技術(shù)在建筑設(shè)計時，還不太簡潔推廣，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，其推廣也會越來越簡潔。(3)利用風(fēng)能。人們對風(fēng)能的利用形式多種多樣，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能、熱能、機械能等多種形式。不過從建筑設(shè)計的角度來說，對風(fēng)能的利用主要是利用自然風(fēng)，讓建筑群落自然通風(fēng)，因此首先要求建筑群落合理布局，必要時采納其他的技術(shù)手段，如通風(fēng)管道、長廊或者中庭等將風(fēng)引向須要通風(fēng)的地方。2.3加強資源的循環(huán)利用率循環(huán)利用貫穿建筑的全壽周期，建筑產(chǎn)業(yè)要遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，大力開發(fā)探討資源的再生和循環(huán)運用，實現(xiàn)資源的再循環(huán)，提高資源的運用效率，削減對環(huán)境的污染和對生態(tài)環(huán)境的破壞，從而形成良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)和人居我們可以通過建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)入手，主動開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能來降低建筑的能耗，為人們供應(yīng)健康宜居的生活環(huán)境。五．結(jié)語建筑的綠色節(jié)能設(shè)計是在建筑設(shè)計時，融入生物生態(tài)技術(shù)、人文精神、環(huán)境與能源策略。因此,建筑的綠色節(jié)能設(shè)計是一項跨學(xué)科的綜合性設(shè)計，其要解決的問題是城市建設(shè)和人居環(huán)境問題。就目前來說，我們在綠色節(jié)能建筑方面還屬于剛剛起步階段，與發(fā)達(dá)國家存在著很大的差距，但我們