生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計研究

1、<p>　　生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計研究</p><p>　　摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國民能源消耗量也日益增多，人們越來越多的倡導節(jié)能環(huán)保，特別在建筑行業(yè)，更是將低碳節(jié)能等理念貫穿始終。綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計早已成為建筑界的一種發(fā)展趨勢，不僅符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，還注重可再生資源的使用和節(jié)能的效果。本文首先論述了生態(tài)建筑設(shè)計的內(nèi)涵和必要性，并在此基礎(chǔ)上闡述了生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計的原則，進而深入探討了生態(tài)建筑

2、節(jié)能措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：生態(tài)建筑、節(jié)能設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：S891+.5 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　綠色建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計已成為建筑界的一種發(fā)展趨勢，既符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，同時注重可再生資源的使用和節(jié)能的效果

3、。新世紀以來，在全球能源危機的沖擊下，越來越多的國家認識到能源緊缺的嚴重性，中國的能源形式更為緊張。我國建筑能耗逐年上升，占據(jù)著我國主要能源消耗主體之一。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，建筑能耗大約占據(jù)總能源消耗的二分之一。基于現(xiàn)階段的嚴峻形勢，節(jié)能、降耗、綠色、環(huán)保，已成為全世界對未來建筑的共同追求，建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計顯得尤為重要。隨著人們生活水平的提高，資源和能源的日益減少，作為能源消耗大戶的建筑，其綠色生態(tài)節(jié)能措施勢在必行，綠色生態(tài)建筑的發(fā)展

4、前景十分廣闊。 </p><p>　　二、生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計概述 </p><p>　　綠色建筑究其根本是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，能為人們提供健康、適用和高效的使用空間，能與自然和諧共生的建筑。充分利用可再生的自然資源，包括太陽能、風能、海洋能、水利能、生物能等，減少對不可再生資源開發(fā)和使用。利用再生或可循環(huán)利用的材料和資源，

5、在結(jié)構(gòu)允許的情況下重新使用舊材料，例如在建筑的建造過程中使用再生的建筑材料，減少建筑垃圾。減少有毒有害的污染物的排放，通過各種手段在排放之前將排放物進行無害化處理，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 </p><p>　　隨著世界人口的不斷增多，能源的巨大消耗成了全世界都在關(guān)注的問題，一方面，人們在可再生資源上大做文章，希望能夠用可再生資源代替不可再生資源，另一方面，在不可再生資源的節(jié)能上也在不斷的努力，而作為建筑行業(yè)的新

6、的設(shè)計理念-綠色建筑，成了近幾年的熱門話題，綠色建筑就是指在設(shè)計，建造，利用，維修等方面減少能源的消耗，達到合理的重復利用能源，為人們打造健康的高品質(zhì)生活。 </p><p>　　三、綠色建筑生態(tài)設(shè)計原則 </p><p>　　建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計要對節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等因素綜合考慮，重視人與自然的和諧共處，密切關(guān)注環(huán)境保護和材料資源的回收和重用，減少廢棄物排放，貫徹環(huán)境保護的原則。

7、 </p><p>　　遵循生命周期設(shè)計原則 </p><p>　　設(shè)計時應(yīng)充分考慮人文環(huán)境和自然環(huán)境以及當?shù)氐慕?jīng)濟因素，其中包括地域氣候特征，地方文化與風俗，建筑肌理、地理因素，有利于環(huán)境持續(xù)性的各種能源分布等因素，并對其進行綜合規(guī)劃設(shè)計，在不損害自然環(huán)境的基礎(chǔ)上選擇合適的建筑地址及對自然環(huán)境進行的有效利用，注重節(jié)能減排，減小建筑能源消耗。 </p><p>　　

8、樹立以人為本的設(shè)計思想 </p><p>　　人是我們這個社會的主體，追求高效節(jié)約不能降低生活質(zhì)量，犧牲人的健康和舒適性為代價，在建筑的整個生命周期都遵循人與自然和諧共生的原則前提下，滿足健康居住的要求，樹立以人為本的設(shè)計思想。 </p><p>　　講究經(jīng)濟、舒適設(shè)計原則 </p><p>　　利用適宜的投資、適宜消費成本創(chuàng)造最舒適的建筑才是生態(tài)建筑的經(jīng)濟、舒適原

9、則。 </p><p>　　強調(diào)整體的生態(tài)設(shè)計思想 </p><p>　　在人居環(huán)境的設(shè)計過程中，綜合考慮人居環(huán)境的生態(tài)節(jié)能設(shè)計中的各項因素，并在各環(huán)節(jié)間的設(shè)計過程中隨時進行信息交流和反饋，實現(xiàn)多因素、多目標、整個設(shè)計過程的全局最優(yōu)化；每一個環(huán)節(jié)的設(shè)計都要遵循生態(tài)化原則，要節(jié)約資源、能源、可循環(huán)、無害化，以適應(yīng)未來的發(fā)展。 </p><p>　　四、生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計

10、措施 </p><p>　　綠色生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計類型有兩種:一種是將建筑融入自然。就是把建筑融入與環(huán)境相通的循環(huán)體系，從而更有效地使用環(huán)境資源，使建筑成為生態(tài)系統(tǒng)的一部分，盡量地減少對自然景觀、山石水體的破壞，使自然成為建筑的一部分。另一種是將自然引入建筑，促進生態(tài)建筑化、人工環(huán)境化。生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計主要有以下幾點措施： </p><p>　　1、建筑技術(shù)生態(tài)化、節(jié)能化 </p>

11、;<p>　　生態(tài)建筑是可持續(xù)發(fā)展的建筑，建筑師應(yīng)清醒地認識到人類發(fā)展與環(huán)境持續(xù)的主要矛盾在于能源短缺和環(huán)境污染上。在設(shè)計綠色建筑的時候，充分利用自然能源，要積極采用新技術(shù)、新材料，提倡使用可再生能源的建筑材料來達到建筑設(shè)計生態(tài)化,利用計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，將固定的建筑結(jié)構(gòu)變成相對于氣候可以自我調(diào)整的圍合建筑。從而減少對環(huán)境的污染,減少對日益緊缺的不可再生能源的利用，獲得適宜的居住環(huán)境。例如：世博園最具標志性的中國館，其

12、實也包含了許多“綠”的智慧。層層出挑的造型，在夏季可自然形成上層對下層的遮陽；景觀設(shè)計加入小規(guī)模人工濕地，可實現(xiàn)循環(huán)自潔，成為生態(tài)化景觀。還采用大量太陽能技術(shù)，頂部、外墻有很多太陽能電池來維持能源供應(yīng)。 </p><p>　　建筑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計使建筑物具有良好的保溫隔熱性能，便可減少室內(nèi)、室外的熱量交換，從而減少所需要提供的采暖和制冷能量，此外建筑物外表面使用淺色飾面，也可達到減少吸收太陽輻射熱量的效果。屋頂是冬

13、天熱量流失最多而夏天熱量吸收最多的地方，設(shè)計時可在混凝土屋頂上使用的土壤層以及聚苯乙烯隔離層。需要注意的是，隔離屋頂最好的手段就是將隔離層和土壤層一起使用，并增加其隔離層的厚度以提高隔離的效率。隨著科技的發(fā)展，采用雙層玻璃幕墻的形式是建筑內(nèi)部保溫的高效措施，它由兩層或者三層玻璃組成，每層之間留有一定距離，這樣在寒冷季節(jié)可以成為一個陽光溫室，增加室內(nèi)自然光采暖，達到節(jié)能的目的；而在炎熱的季節(jié)利用煙囪效應(yīng)對其進行熱壓通風，不斷帶走玻璃之間的

14、熱空氣，從而降低室內(nèi)溫度，從容降低空調(diào)負荷。這種措施在高層建筑中使用起來更合適，它避免了由追截開窗通風引起的較難控制的空氣紊流。在節(jié)水方面，使用節(jié)水型衛(wèi)生器具如節(jié)水的水龍頭等，成規(guī)摸小區(qū)推廣使用中水系統(tǒng)，使廢水再生利用。利用生態(tài)工程建設(shè)沼氣池處理生活污水，既凈化了環(huán)境，又實現(xiàn)了能源的重新利用。 </p><p>　　2、利用可再生資源 </p><p>　　有數(shù)據(jù)表明，全球約有 40%的能

15、量被用于修建、采暖、制冷及建筑運行，同時，全球約有 40%的原材料被用于建筑，而修建及使用這些建筑物又產(chǎn)生了 40%的溫室效應(yīng)釋放物。在能源消耗迅速的今天，如何能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)節(jié)能的建筑理念就成了一個重要的話題，因此，可再生資源的充分利用就被提上了日程。 </p><p>　　例如：以上海為例，近十年來，上海新建1.96億m2住宅，若按現(xiàn)行建筑節(jié)能標準進行建筑維護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，其耗資將達到117.6億元。通過表1我們

16、可以清楚的顯示上海與英國的圍護結(jié)構(gòu)K值的對比。 </p><p>　　表1圍護結(jié)構(gòu)K值對比表K/[W/(m2 ·K)] </p><p>　　此外，上海2004年用電負荷已達1362萬kW，其中空調(diào)負荷500萬～600萬 kW，占城市最高用電負荷44%；居民空調(diào)負荷為300萬kW。若實現(xiàn)生態(tài)建筑節(jié)能 75%的目標，上海480萬戶家庭就可節(jié)電225kW，每年電廠將少排2244萬t二

17、氧化碳。 </p><p>　　所以，當不可再生資源越來越少時，我們確實需要思考，如何才能降低不可再生資源的消耗速度，所以，科學合理的利用可再生資源，不僅能夠解決不可再生資源的緊缺問題，還能夠保證人們生活的可持續(xù)發(fā)展，所以，在能源消耗巨大的建筑行業(yè)，我們要更加提倡可再生資源的利用。 </p><p>　　3、將建筑與綠化完美結(jié)合 </p><p>　　綠色植物一直是

18、人們所喜愛的東西，并且，綠色植物在給人們生活帶來美感的同時，還可以給人們的生活提供一個健康的環(huán)境，因此，很多現(xiàn)代的建筑在設(shè)計上越來越多的提倡將綠化和建筑結(jié)合，一般來講，綠化主要包括屋頂綠化，外墻綠化和室內(nèi)綠化，通常室內(nèi)綠化在家庭中較為普遍，而屋頂和外墻綠化在一般的建筑小區(qū)中還不是特別普遍，只是在高層的寫字樓中可以看見，所以，我們提倡綠色與建筑相結(jié)合，創(chuàng)造出一個舒適的生活環(huán)境，實現(xiàn)綠色節(jié)能的建筑理念。 </p><p&

19、gt;<b>　　4、與環(huán)境相協(xié)調(diào) </b></p><p>　　生態(tài)建筑在建設(shè)立項和整體規(guī)劃時首先要重視選址，即使建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系要具有協(xié)調(diào)。設(shè)計應(yīng)該遵循從實際出發(fā)，因時、因地、因景制宜，恰當合理地處理好建筑、環(huán)境、經(jīng)濟效益三者的關(guān)系，處理好新、舊建筑的兩者矛盾，合理預測和控制，堅持可持續(xù)發(fā)展原則。如在某公園綠化、美化工程的進行設(shè)計時，將回歸自然作為設(shè)計主題，具體體現(xiàn)為不破壞現(xiàn)有的植被

20、，依山造舍，就勢建館，不因經(jīng)濟利益而建設(shè)大的活動場館，突出其自然風光，建筑只是作為其中的一些點綴，將那些必要的人工建設(shè)痕跡淡化到最低點，人造山石、卵石鋪小路、石砌條凳、矮小的紅色坡頂、仿真泥木墩，小屋在蔥郁的綠色中若隱若現(xiàn)，漫步于公園，大自然的氣息迎面撲來，使人意趣盎然。例如：世博軸是中國2010年上海世博會主入口和主軸線，地下地上各兩層，為半敞開式建筑。全長1045m，寬約100m是園區(qū)內(nèi)最大的單體項目，以其低碳環(huán)保的設(shè)計，成為全球生

21、態(tài)建筑的典范。世博軸在設(shè)計中充分引入生態(tài)、環(huán)保和節(jié)能的理念，通過陽光谷及兩側(cè)草坡，把綠色、新鮮空氣和陽光引入各層空間；同時還采用地源熱泵、江水源熱泵、雨水收集利用等環(huán)保節(jié)能新技術(shù)。 </p><p><b>　　5、保溫層的改善 </b></p><p>　　保溫層即我們通常所說的維護結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)綠色節(jié)能，維護結(jié)構(gòu)也是一個方面，當然，這也是我國在建筑設(shè)計中存在的一個普遍

22、問題。根據(jù)國際上的標準，越是寒冷的地方，維護結(jié)構(gòu)的保溫效果要求就越高，即要求維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)越低，從實際來看，我國的問題就在于傳熱系數(shù)過高，有相當一部分的熱能白白消耗掉了，所以，維護結(jié)構(gòu)的改善成為重中之重。我們應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)的氣候情況選擇不同的建筑材料，例如，在我國北方地區(qū)，冬天天氣干燥寒冷，對于建筑材料的要求就是保溫的性能要好，在干燥的氣候中不發(fā)生斷裂，而在像夏天的炎熱的季節(jié)中，能夠在保證室內(nèi)的透氣性的同時更好地抵擋陽光的輻射。所

23、以，在維護結(jié)構(gòu)的改善上，新型材料的運用是重點。 </p><p>　　6、充分利用自然資源 </p><p>　　在建筑設(shè)計中，除了應(yīng)用新型的建筑材料，還有一個既節(jié)能又省錢的辦法就是充分利用自然資源，自然資源的充分利用不僅能夠節(jié)省建筑設(shè)計上的開支，還可以實現(xiàn)綠色節(jié)能的設(shè)計理念。比如，在建筑設(shè)計的過程中，建筑物的朝向問題就是一個利用自然資源的過程，通過計算測出建筑物的朝向，因為，合理的朝向，

24、能夠保證建筑物內(nèi)部每日的陽光的充足，陽光的充足就可以提供足夠的溫度，那么在熱能消耗上就可以節(jié)省相當大的一部分。另外，合理利用樹木等植物，也是綠色節(jié)能的課題之一，利用建筑物旁的植物進行遮蔽能夠很好地降低溫度，同時又可以降低電能的消耗，可謂一舉兩得。 </p><p><b>　　五、結(jié)語 </b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平逐漸提高，資源和

25、能源的日益減少，建筑是國民能源消耗大戶，其生態(tài)節(jié)能措施勢在必行，綠色生態(tài)建筑具有十分廣闊的發(fā)展前景。目前我國正處于發(fā)展中國家，綠色生態(tài)建筑的設(shè)計水平仍處于起步階段，在未來的綠色生態(tài)建筑設(shè)計中需要有關(guān)的設(shè)計人員和研究人員進一步的發(fā)展完善，各種綠色建設(shè)材的出現(xiàn)，科技、住處業(yè)的發(fā)展定會帶動綠色生態(tài)建筑的發(fā)展，未來的建筑將會更加理想。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p&

26、gt;<p>　　劉飛：《生態(tài)節(jié)能建筑設(shè)計理念及案例分析》，《城市建筑》， 2007年04期 </p><p>　　崔敏：《生態(tài)建筑設(shè)計策略初探》，《建筑節(jié)能》， 2008年02期 </p><p>　　歐陽東：《生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計研究》，《電氣應(yīng)用》， 2006年02期 </p><p>　　馬穎軼 丁寧：《淺談生態(tài)建筑節(jié)能設(shè)計》，《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》