綠色節(jié)能理論在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

碩士課程論文綠色節(jié)能理論在建筑設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)建筑設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：綠色理念

建筑設(shè)計(jì)

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(duì)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(duì)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(yùn)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(duì)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(huì)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(yùn)動(dòng)。1962年，《寧靜的春天》問世之時(shí)，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(jiǎng)的DDT和其他幾種劇毒殺蟲劑最終從生產(chǎn)與運(yùn)用的名單中徹底地被刪除。與此同時(shí)，《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(duì)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(jì)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(jì)與地域氣候相協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)理論。1969年美國風(fēng)景建筑師麥克哈格(McHarg)在其著作《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》一書中,提出人、建筑、自然和社會(huì)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(jì)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(jī)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)?、風(fēng)能、節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)等新技術(shù)應(yīng)運(yùn)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(jì)》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(shí)踐,在發(fā)達(dá)國家逐步完善。綠色建筑探討由建筑個(gè)體,單純技術(shù)上升到體系層面,由建筑設(shè)計(jì)擴(kuò)展到環(huán)境評(píng)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(diǎn)。伴隨著可持續(xù)發(fā)展思想在社會(huì)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(huì)第18次大會(huì)發(fā)表了《芝加哥宣言》,號(hào)召全世界建筑師把環(huán)境和社會(huì)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(huì)其次十屆世界建筑師大會(huì)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(jì)理念我國是一個(gè)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(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用成為急需解決的問題。隨著社會(huì)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(duì)城市建設(shè)而言，實(shí)施綠色建筑設(shè)計(jì)，顯得突出重要。1．綠色建筑設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)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(jì)到隨后的建立、運(yùn)行、改造及至最終拆除，形成了一個(gè)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(yùn)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(jì)階段充分考慮并利用環(huán)境因素，還要確保施工過程對(duì)環(huán)境的影響降至最低，且在運(yùn)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(duì)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(jì)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(duì)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(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

（3）加強(qiáng)資源節(jié)約與綜合利用綠色建筑應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)促進(jìn)資源的綜合利用；延長建筑物整體運(yùn)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(jì)、新建（改建、擴(kuò)建）、改造和運(yùn)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(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)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(jì)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?yàn)橹鳎恍心茏屓康慕ㄖ锒汲舷?，因此，必需依?jù)實(shí)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(duì)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(cuò)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(cuò)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(qiáng)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(shí)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(jì)中，肯定要留意綠化環(huán)境設(shè)計(jì)，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(jì)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(tái)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(jì)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(huì)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(huì)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(gè)建筑外包面積當(dāng)中所占的比例最大，其對(duì)建筑物的能耗的影響也最大，因此，設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)中應(yīng)當(dāng)做重點(diǎn)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(shí)要提高門窗的密封性，削減其透亮度，從而降低門窗對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)力，因此在建筑設(shè)計(jì)之時(shí)必需充分考慮如何最大化利用自然光線，可以運(yùn)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(duì)人類來可說是最持續(xù)的能源。就目前的技術(shù)來說，對(duì)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(duì)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(duì)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(jià)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(jì)時(shí)，還不太簡潔推廣，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，其推廣也會(huì)越來越簡潔。(3)利用風(fēng)能。人們對(duì)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(jī)械能等多種形式。不過從建筑設(shè)計(jì)的角度來說，對(duì)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(shí)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(qiáng)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(yùn)用，實(shí)現(xiàn)資源的再循環(huán)，提高資源的運(yùn)用效率，削減對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)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(dòng)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(jì)是在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)是一項(xiàng)跨學(xué)科的綜合性設(shè)計(jì)，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