论绿色建筑空间中的生态节能

1、论绿色建筑空间屮的生态节能 应运在可持续发展战略下的新世纪建筑，也必然走着可持续建 筑的脚印。这也必然决定了生态绿色、节能建筑将成为人们对建筑 更高的要求。因此，绿色生态节能的建筑空间设计必将成为未来建 筑中的主导与基调。 绿色建筑概念的内涵与释义 在我国颁布了绿色建筑评估标准后，这一全新的命题正式 进入建筑界。它的内涵是在城市建设过程中实现可持续理念的方 法，需要有明确的设计理念，具有技术支持和可操作体系。又融入 节能建筑的涵义一一采用新型材料，加强能用设备管理，提高采 暖、制冷、照明、通风、给排水和通道的运行效率，利用可再生资 源，降低建筑能耗。以及生态建筑理念一一尽可能利用当地环境气 候

2、、地势、阳光、水、空气等特点保留自然因素，减少破坏使生态 系统能够健康运行。所以绿色建筑也是生态节能建筑，它是通过在 设计、建造、使用、维护、和拆除等全生命周期各个阶段进行仔细 与全而的考虑，以提高建筑在土地、水、材料、能源等方面的利用 效率，同时减小建筑对人们健康以及周边环境的负面影响为目标的 实践活动。重点在合理的建筑选址、节水、能源和大气环境材料和 资源、室内环境质量，这五个方而。总结为三点就是1.最大限度减 小对地球资源与环境的负荷和影响，最大限度利用己有资源。2.创 造健康、舒适的生活环境。3.与周围自然环境相融合。 绿色建筑的发展对未来的意义 针对目前我国建筑的情况，99%的建筑均

3、为高能耗建筑，在新 建建筑中95%仍属于高能耗建筑。对于当前房屋建筑持续增加，农 村人口城市化转移，家用电器数量增加，采暖区大大向南扩展。据 专家统计预测，按照目前建筑能耗水平的情况发展，到2020年我 国建筑能耗将达到10.89亿tec （tec,标准煤，1kg煤炭的发热量为 8.14kw/h）是如今的三倍，空调高峰期负荷相当于10个三峡发电站 满负荷岀力。如此可见建筑节能己成为国家的重大战略，如果现在 加强绿色建筑的发展逐步对既有建筑进行节能改造，那么到2020年 我国建筑能耗将减少3.35亿tec相应可减少电力建设投资约6000亿 yc 绿色建筑在完成能源节约与防止污染的同时更是人们思想

4、的回 归，经历了工业化革命的洗礼人类正面临着全球生态恶化资源危 机，而绿色建筑正积极的以尊重自然顺应自然和谐共生的人类价值 观作为一种建造方式表达了人们敬畏自然天人合一的朴素意识。当 生态系统融入人居系统的同时，在生理需求与功能需求的基础上人 们的心里需求得到了更好的满足。绿色建筑必将通过高科技水平和 高新技术的应用推广，降低资源能耗达到和谐宜居生态人居环境建 设水平，发现新资源、再生资源、循环资源，缓解并最终解决威胁 人类社会发展进步的自然资源与环境问题，这是工业革命后人类从 与自然竞争到与自然和谐的理念转变。 能源在绿色建筑设计中的发挥与运用 绿色建筑的运用范围已经从能源方面扩展到了全面审

5、视建筑活 动对居住者周边环境的影响，这是空间的全面性，同时还有时间的 全面性，包括从原料开采运输、加工、建造使用、维修改造、拆除 等各个环节，把绿色建筑看作成和我们一样的生命体。 绿色建筑的系统设计分为规划阶段和单体建筑设计阶段，在这 之中设备的系统节能和再生能源利用的技术手段是设计重点。规划 阶段主要考虑到群体布局中的热工环境和风环境，实现良好的室外 热环境，铺面材料尽可能用草皮注意地形地物的有效利用，减小对 微气候的影响。单体设计阶段主要从建筑的形体、维护结构、屋顶 节能考虑。体型以正方形有利，外墙注意开口率、构造（减少热量 侵入易于散热）材料（大理石、金属涂膜反射玻璃，降低外墙热传 导）

6、屋顶可设置空气层加强隔热效果。对于建筑设备适当减小容量 提高系统效率，采用可变量控制是一种趋势。下面主要从再生能源 的利用来分析绿色建筑。 太阳能作为取之不尽的能源是建筑节能中的首选，这个系统主 要由五个因素构成，采光面、热吸收装置、蓄热材料、传送系统、 控制系统。白天通过采光面吸收阳光被蓄热材料存储（冷f热）晚 上在温差下进行释放（热f冷）从而维持全天的温度，传送系统再 把太阳能循环到不同区域，而夏季通过控制装置避免夏季过热。这 种设备的介入要求建筑设计中体系应当紧凑，例如住宅中餐厅在东 南，起居室在正南，卧室西南，交通储藏放在北侧，融入开间大进 深小的阳光间。设计中需注意避免太阳直射造成热

7、环境和视觉的不 舒适，应根据居住情况结合玻璃创造采暖条件，而夏季需要在阳光 间设置地毯、壁画、木装饰避免过度吸热，做好遮阳措施。阳光间 中的太阳能透射墙利用传热时间的滞后完成夜晚的散热，室内地板 下的鹅卵石床与空气集热器完成空气变冷后的重新加热利用机械手 段使室内空气达到循环供热，形成对流路式。蓄热式屋顶白天将保 温板关掉靠水袋吸热晚上开启保温板与外界绝热。夏季相反达到采 暖降温的双重功能。阳光间还可以置于屋顶通过天窗的可控制性收 集太阳能。阳光间与屋顶才光对建筑造型产生的效果使得南向通常 会有大面积的通窗增大受热面积，用大屋顶将北墙压低南墙升高， 在北墙外推土绿植减小热量散失阻挡北方，在冬季

8、利用太阳的斜射 获得最大取热方式，这种对空间的影响是我们在建筑设计中需要注 意的。 在远古的人们就懂得利用地洞御寒，这主要因为土壤优良的热 工性质。如今人们已经开始利用土壤作为建筑的冷源和热源通过一 定厚度的土壤结构来维持建筑室内的恒温。通过管道设施把空气引 入地下再联通到室内使干燥的空气得到降温和加湿，土壤上的植物 又可保证吸收过度的湿气室内空间达到很好的空气质量。这种利用 地热能的设计需要对环境的有很好的结合把握力，利用覆土、绿植 的方法对建筑外表面肌理效果产生美的效果，以及利用原木的地势 地貌结构设计建筑空间将其融入是再设计中需要重点考虑的。 室内空间的空气质量更决定于通风，促进室内换气

9、时利用风能 的主要方而，这与住宅内部平面和空间组合以及形体有密切关系。 在平而布置中，住宅方向应垂直夏季主导风向，对于不能很好利用 风向的可设置一些捕风塔，利用风能垂直分布的特性和空气的烟囱 效应使住宅内获得竖向通风在建筑适当部位及主导风向开设可开闭 孔洞促进室内空气循环，改善室内热环境。通过设置多格子透气的 墙把风引入室内，从室内可见室外但室外看不见室内，同时微量的 换气可以抑制墙体发霉，这种新材料在公共建筑的外墙中可以运 用。窗户具有风的进出口作用，在其周围采取措施可获得良好的通 风效果。窗户的尺寸对气流速度流场有很大影响，采用立轴旋转窗 的形式可以有效控制风量。在平面设计上两个开口的位置

10、关系决定 了风的通道，但室内的家具摆放需要注意避免对通风产生影响。从 剖面设计上基本把进气口放在较低的位置上把出气口放在较高的位 置上，注意开口面积的平衡，增大出口面积比增大进口面积更有效 果。提高顶棚高度，形成上下贯通的空间利用上下温差进行自然换 气（烟囱效应），或利用太阳辐射促进产生上升气流。这些在建筑 空间中的组合运用可以起到很好的通风效果，相对机械通风更加有 效、节能、环保。 案例一：弗莱堡太阳能屋，这座建筑的能源需求可以全部依赖 太阳能满足，屋顶的太阳能集热器提供热水，光电管提供电能。这 两层建筑的南立面设计成一个半圆形，所有住房都朝南，楼梯走廊 位于北，采暖依赖于南侧窗户透明保温材

11、料良好的隔热保温白天可 以充分保存阳光所带来的辐射热量，地下热交换机也可以预先加热 或冷却进入室内的空气有很好的通风效果，为了避免过度吸热，自 动控制窗帘在集热器和透明保温材料上起到调节作用。日照量完全 满足采光以及提供使建筑完全自给自足的太阳能资源。在没有阳光 的时候光电管的电量可以使氢氧存储系统水解通过热交换机用来加 热热水。电力只在地日照的情况下使用。建筑北墙由硅酸钙砖纤维 素保温材料构成，表面覆盖模板，南侧内墙也是硅酸钙砖，隔热层 由透明聚碳酸酯蜂窝状隔热材料构成，外侧由木质结构层透明保温 材料与外侧玻璃之间有百叶窗帘，内外窗采用内冲氟气低辐射双层 玻璃。这些新型环保科技材料是绿色建筑

12、构成的基础。整个建筑可 以在电脑程序下运作，这个建筑本身是为一个三口之家设计，现在 改成一家太阳能营销公司的办公用房，可见这样的技术是可以应用 在居住与公用建筑中的 案例二：北德清算银行，此大楼占地面积14000 in?使用而积 298000 m2,生态策略设计集中于利用自然资源如太阳、风、室外空 气和地下低温，完全不需要使用空调。，办公室最大限度使用自然 采光，减少了人工照明，所有的房间都能开窗进行自然通风，建筑 裙房和商业用房中间的空隙成了庭院和中空的双层立而之间的气流 通道。室内的水景也对微气候有着积极作用，夏季有助于防止地面 温度过高。走廊墙壁有了通风孔增加了自然通风效果，通过烟囱效

13、应将室内空气从屋顶排出。建筑的制冷作用是通过对结构的直接降 温达到的， 18C的冷水导入浇注在混凝土楼板内的聚乙烯管道系统这些冷水在 夜里冷却楼板，储存的冷量白天在慢慢辐射到室内，冷水是由一个 和高层主楼下的的基础柱相连的热交换器提供的，冬天冷水经地下 热交换器热泵系统将水温提升至30C,这些低辐射降温后的水又可 通过结构释放到地下等到夏季在用作楼板的制冷。大楼采用桩基打 入地下20m为了采取地热，在混凝土基础中设有77000m管道，为整 个大楼的经济性强而环保的能源系统提供了保障，承重结构为能源 传递起到作用，产生了能源桩的概念。这是利用地热和风能源的高 层公建，但对建筑所在区域的气候有一定

14、要求，温差不能太大，适 合温带地域，在建筑设计中需要注意。 植物系统在绿色建筑中的发挥与运用 从绿色建筑的生态系统理念出发，植物是生态系统唯一的生产 者，具有极重要的地位。同时植物使建筑更具有生命力系统，他不 仅起到美观和装饰作用，还有更重要的功能作用。植物系统是生态 系统的重要组成部分，它是绿色植物通过光合作用将太阳能从地球 生态系统之外传输到地球生态系统之中，促使地球生态系统生生不 息的能量流动与物质循环。其运用在建筑之中是指建筑场地与建筑 本体上的植物，改善单体建筑形态与环境性能之间的关系。 植物的具体功能主要体现在1.植物能遮挡阳光，降低温度，实 现建筑节能，降低外界能源的消耗。2.减

15、少灰尘降低噪声。3.吸收多 种有毒气体、净化空气。4.分泌杀菌素有保健功能。5.具有防火防灾 功能。6.能够过滤净化污水。7良好的景观功能和文化功能。 在建筑的东西两侧进行遮阳的设计，在建筑的主导风向上有很 好的挡风效果，在道路的两侧有防尘的效果。在植物品种选择上通 过单体美创造群体美，注意颜色的搭配树龄的一致，以及群落的层 次性。但绿植在高层中存在盲区，所以屋顶绿化、立体绿化必会成 为城市化进程的必然趋势。在设计中可通过平屋顶和斜坡顶进行设 计，在结构中需要对荷载，和屋顶构造进行把握，在结构层的基础 上设置防水防根层，排水层，植物基质层。在植物品种中以低矮灌 木、草坪、攀缘植物为主，选择易修

16、剪、抗风抗旱的无污染植物。 案例：上海生态住宅示范楼一号住宅，此建筑获得绿色建筑创 新奖。建筑平面采用拼联式户型设计，大进深，小面宽，建筑中部 设置可开启天窗的内院，空间布局借助楼梯是南北部分错层布置室 内空间丰富，半地下层为设备间和家庭影院。一层主要为起居室， 二层为主层两间南向的卧室、厨房向内庭开窗的餐厅，三层为主人 专用加入屋顶花园，绿化屋面与山墙扩大植物覆盖率。有效的改善 景观调节气候形成十几厘M的空气层，起到进一步的隔热作用，避 免夏季西晒。将室内绿化与室外绿化联系在一起，可以有效改善空 气质量，在建筑空间中可以有意识的加入绿植。 我对绿色建筑的看法 绿色高性能建筑一直是社会普遍关心的问题。在目前 建筑高耗能的形势下，这种不可持续发展的建筑必将被绿色建筑取 代。人类在地球上的急速繁衍和人类物质活动规模的加速膨胀，这 也是中国目前的国情，建筑的土地生态价值也成为建筑寿命的核 心，