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2012年來,國家站在建設(shè)生態(tài)文明的高度,了《綠色建筑行動方案》、《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》等一系列文件,在嚴格要求執(zhí)行建筑節(jié)能標準的基礎(chǔ)上,對包括重慶在內(nèi)全國所有省市提出了“到2015年,城鎮(zhèn)新建建筑中二星級及以上綠色建筑比例超過20%”的目標。而重慶目前正在組織實施的綠色建筑占每年新建建筑總量的比例不到10%,且僅局限于經(jīng)濟發(fā)展水平較好的都市功能核心區(qū)和都市功能拓展區(qū),因地制宜地發(fā)展綠色建筑的任務(wù)十分艱巨。從提高綠色建筑的實施效果看。我國綠色建筑評價標識分為“設(shè)計標識”和“運營標識”;重慶地方綠色建筑評價標識在國家“設(shè)計標識”和“運營標識”的基礎(chǔ)上,增加了“竣工標識”。但從綠色建筑發(fā)展的現(xiàn)狀看,大部分綠色建筑還停留在設(shè)計標識階段(見圖1、圖2),在施工和運行環(huán)節(jié)執(zhí)行綠色建筑標準出現(xiàn)了較為嚴重的衰減,導(dǎo)致部分項目“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護”的技術(shù)要求僅僅落實在圖紙上,而未真正體現(xiàn)到建筑建造和使用的全過程中,綠色建筑實施質(zhì)量有待提高。分析重慶推動綠色建筑發(fā)展中面臨的任務(wù)和挑戰(zhàn),究其原因是由于執(zhí)行綠色建筑標準有一定增量成本。2014年以前,國家和重慶推動綠色建筑均以鼓勵性的自愿評價標識為主,缺少對建設(shè)單位的制度約束,而建設(shè)單位從自身利益出發(fā),往往缺少發(fā)展綠色建筑的積極性,自愿實施綠色建筑的項目數(shù)量較少。同時,在目前我國社會誠信相對缺失的情況下,部分項目僅僅把綠色建筑作為提高項目銷售競爭力的噱頭,雖然申報獲得了綠色建筑設(shè)計標識,但在進入施工階段后,建設(shè)單位隨意變更綠色建筑設(shè)計,擅自降低綠色建筑實施標準。因此,自愿申報評價標識的綠色建筑管理模式已不再適應(yīng)當前國家全面發(fā)展綠色建筑,推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色、循環(huán)、低碳發(fā)展的要求,亟待通過對現(xiàn)行綠色建筑管理體系的改革和創(chuàng)新,逐步實施綠色建筑強制政策,加強對綠色建筑實施全過程的監(jiān)管,確保綠色建筑相關(guān)技術(shù)要求落到實處。一是改變現(xiàn)行評價標準體系。目前國家和重慶推動綠色建筑建設(shè)和發(fā)展的主要技術(shù)依據(jù)是推薦性工程建設(shè)標準———《綠色建筑評價標準》。但《評價標準》明確的是綠色建筑施工圖設(shè)計完成并通過施工圖審查后、竣工驗收后和竣工驗收并投入使用一年后3個環(huán)節(jié)的達標判定要求,難以有效指導(dǎo)綠色建筑在設(shè)計、施工和驗收過程的強制實施。二是改革現(xiàn)行評價標識管理制度。根據(jù)國家和重慶現(xiàn)行綠色建筑評價標識管理程序和要求,綠色建筑評價涉及專家評審、公示、頒發(fā)標識和備案等環(huán)節(jié),評價過程所需時間較長。在當前評審機構(gòu)尚未市場化,評審專家相對缺乏的情況下,若采用評價方式,難以適應(yīng)強制推行綠色建筑的需要。
2加大改革創(chuàng)新,探索重慶綠色建筑發(fā)展之路
按照國家《綠色建筑行動方案》的部署,結(jié)合重慶綠色建筑發(fā)展實際,我們提出了按照激勵引導(dǎo)和強制推廣相結(jié)合、先主城后遠郊、先公共建筑后居住建筑的原則,采用技術(shù)標準和行政監(jiān)管相結(jié)合的模式,分區(qū)域、分階段強制推行新建建筑執(zhí)行一星級綠色建筑標準的工作思路,以系統(tǒng)工程方法全面推動綠色建筑發(fā)展。2.1標準約束一是結(jié)合重慶氣候資源條件、經(jīng)濟發(fā)展水平、人民生活習慣,對照國家和重慶市《綠色建筑評價標準》,將適宜重慶地區(qū)的經(jīng)濟適用的一星級綠色建筑技術(shù)內(nèi)容作為強制性條文納入現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計標準、施工及質(zhì)量驗收規(guī)程,增加了綠色建筑“節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護”的要求。目前重慶已修訂了重慶市《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計標準》DBJ50-052-2013,正在組織推進《居住建筑節(jié)能65%(綠色建筑)設(shè)計標準》、《公共建筑節(jié)能與綠色建筑施工質(zhì)量驗收規(guī)程》、《居住建筑節(jié)能與綠色建筑施工質(zhì)量驗收規(guī)程》的修訂工作。二是依據(jù)相關(guān)建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計標準,組織編制了《重慶市建設(shè)工程設(shè)計文件編制技術(shù)規(guī)定建筑節(jié)能與綠色建筑專篇》、《重慶市建筑節(jié)能與綠色建筑初步設(shè)計審查要點》和《重慶市建筑節(jié)能與綠色建筑施工圖設(shè)計復(fù)核要點》,分別從初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段分建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣和暖通5個專業(yè)對建筑節(jié)能與綠色建筑工程設(shè)計文件編制的范圍和深度提出了相應(yīng)要求,明確了建筑節(jié)能(綠色建筑)初步設(shè)計和施工圖設(shè)計所需的技術(shù)文件要求,并為城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門和施工圖審查機構(gòu)開展建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計審查提供了依據(jù)。三是組織研發(fā)了《重慶市建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計分析軟件》作為配套工具供全市免費使用。通過標準強制,使執(zhí)行相關(guān)標準的項目在達到建筑節(jié)能強制性標準要求的同時,滿足國家一星級綠色建筑設(shè)計標識及重慶市綠色建筑設(shè)計標識銀級要求。2.2制度規(guī)范把一星級綠色建筑的評價管理納入現(xiàn)行建筑節(jié)能監(jiān)管體系,將綠色建筑相關(guān)強制性標準的技術(shù)要求作為初步設(shè)計建筑節(jié)能專項審查、建筑能效測評的重要內(nèi)容,通過閉合監(jiān)管措施,保證一星級綠色建筑標準在設(shè)計和施工環(huán)節(jié)的有效落實。在設(shè)計階段。重慶實施了建筑節(jié)能與綠色建筑初步設(shè)計專項審查制度和設(shè)計質(zhì)量自審責任制度。城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門將對執(zhí)行一星級綠色建筑標準的新建建筑項目開展初步設(shè)計建筑節(jié)能與綠色建筑專項審查,對達不到一星級綠色建筑標準的項目不得通過初步設(shè)計審批,不得發(fā)放施工許可證;對達到一星級綠色建筑標準的項目在通過施工審查備案后發(fā)放綠色建筑設(shè)計標識。同時,要求設(shè)計單位在報相應(yīng)設(shè)計審查前,需經(jīng)單位內(nèi)部的建筑節(jié)能與綠色建筑設(shè)計質(zhì)量自審機構(gòu)自審合格;對經(jīng)自審合格后的項目,仍存在設(shè)計質(zhì)量差等問題的設(shè)計單位實施定期通報。保證建筑節(jié)能與綠色建筑強制性標準在設(shè)計環(huán)節(jié)的嚴格執(zhí)行。在施工階段。重慶強化了建筑節(jié)能與綠色建筑重大設(shè)計變更管理,切實落實建筑節(jié)能材料使用質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)管制度,建立了建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品使用誠信行為檔案,進一步規(guī)范建筑節(jié)能材料和產(chǎn)品的使用行為,保障建筑節(jié)能工程質(zhì)量。在竣工驗收階段。重慶在全國唯一創(chuàng)新建立了強制性的建筑能效(綠色建筑)測評與標識制度。在執(zhí)行一星級綠色建筑標準的新建建筑項目竣工驗收前,將由城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門實施強制性的建筑能效與綠色建筑測評,對新建建筑在初步設(shè)計、施工圖審查、施工等環(huán)節(jié)貫徹落實建筑節(jié)能與綠色建筑標準的質(zhì)量進行最后的評價和檢驗。對建筑能效與綠色建筑測評不合格的項目,不得組織竣工驗收,不得交付使用;對經(jīng)測評達到一星級綠色建筑標準的項目,在頒發(fā)建筑能效標識的同時,按有關(guān)程序和規(guī)定頒發(fā)重慶市銀級綠色建筑竣工標識(對應(yīng)國家一星級綠色建筑)。這不僅加強了對建設(shè)各方主體的制度約束,為保障新建建筑嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能與綠色建筑標準起到了積極作用,而且為消費者正確識別和選擇節(jié)能與綠色建筑提供了權(quán)威公正的信息,有利于引導(dǎo)形成綠色建筑的消費需求。2.3工程實踐重慶已自2013年12月1日起重慶主城中心區(qū)2737km2和兩江新區(qū)范圍內(nèi)報初步設(shè)計審批的公共建筑及若因設(shè)計變更等原因在2013年12月1日之后重新報初步設(shè)計審批的項目執(zhí)行《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計標準》的全部規(guī)定,除達到節(jié)能50%標準要求外,應(yīng)至少達到國家一星級綠色建筑設(shè)計標識及重慶市綠色建筑設(shè)計標識銀級要求。截至2014年3月,重慶已通過強制綠色建筑發(fā)展政策,組織實施了130余萬m2的綠色建筑,為逐步提高新建城鎮(zhèn)建筑強制執(zhí)行綠色建筑標準的比率,完成國家明確的綠色建筑發(fā)展工作目標奠定了基礎(chǔ)。
3展望未來,實現(xiàn)從節(jié)能建筑到綠色建筑的跨越發(fā)展
1、倡導(dǎo)綠色建筑,節(jié)能減排,創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。
2、狠抓節(jié)能工作的宣傳、貫徹、實施,將建筑節(jié)能減排的要求落實到建筑設(shè)計、施工圖審查、工程監(jiān)理、工程竣工驗收的每一個環(huán)節(jié)。
3、保持建筑節(jié)能設(shè)計、施工圖節(jié)能專項審查覆蓋面100%,節(jié)能專項審查合格率100%,施工圖無節(jié)能設(shè)計專項,施工圖審查無節(jié)能審查專項的工程項目,建設(shè)行政主管部門不予審查備案,不予辦理施工許可證。
4、加強現(xiàn)場實施情況監(jiān)督管理,確保施工中執(zhí)行建筑節(jié)能相關(guān)規(guī)定,嚴格按圖施工,確保我縣城區(qū)內(nèi)所有公共建筑及住宅小區(qū),節(jié)能覆蓋率100%。農(nóng)村建筑及城內(nèi)個別小型私宅逐步推進。
5、重點推廣外墻內(nèi)保溫措施,嚴格要求所有外窗特別高層建筑外窗必須安裝中空玻璃窗。
6、所有工地住宅小區(qū)售樓部做好建筑節(jié)能公示牌。
7、針對工程現(xiàn)場出現(xiàn)的各種問題,特別是外墻外保溫掉瓷片、保溫材料防水、保溫層防裂、窗熱橋問題等,認真研究,查找原因。我局將組織相關(guān)人員及專家,不定時對建筑節(jié)能工程現(xiàn)場檢查及指導(dǎo),必要請上一級專家協(xié)助解決技術(shù)難題,真正將節(jié)能做好做實。
8、支持一個工程作建筑節(jié)能示范工程,給予政策、技術(shù)、資金上的大力支持,并作廣泛宣傳,使其它工程以該工程為示范而逐步推廣開。
9、上半年及下半年各一次針對縣城區(qū)內(nèi)公共建筑和居住建筑在建項目的建筑節(jié)能施工質(zhì)量情況,節(jié)能設(shè)計文件落實情況,建筑節(jié)能信息公示情況等,深入工地現(xiàn)場作全面檢查。
10、大力推廣可再生能源和綠色照明,大力支持我縣天塘山風電場的工程建設(shè),大力推廣節(jié)能燈,太陽能路燈、庭院燈照明。支持引導(dǎo)太陽能熱水器及空氣源熱水器使用。
【摘要】為了加強建筑節(jié)能工程的設(shè)計和施工管理,節(jié)能減耗,國家提倡在建設(shè)工程中采用節(jié)能環(huán)保綠色材料,并在節(jié)能施工過程中采用節(jié)能工藝,使建筑物達到節(jié)能設(shè)計要求,建筑節(jié)能設(shè)計可以節(jié)約能源,充分利用自然資源,揚長避短,減少碳排放,使人們居住更舒適,為此,國家頒布了《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 - 中華人民共和國國家標準 GB50411-2007 ,江蘇省頒布了《江蘇省公共建筑節(jié)能標準》報批稿,在建筑設(shè)計和施工環(huán)節(jié)都制定了相應(yīng)標準,各種節(jié)能產(chǎn)品的研制和使用促進了節(jié)能設(shè)計和技術(shù)的進步,節(jié)能設(shè)計取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益,現(xiàn)我結(jié)合江蘇泰州地區(qū)的實際談?wù)劷ㄖ?jié)能設(shè)計施工情況以及存在的問題和我的建議。
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;標準;材料;遮陽
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部提出,將按照“分類指導(dǎo),創(chuàng)新機制,加大力度,扎實推進”的要求,確保建筑節(jié)能工作實現(xiàn)又好又快發(fā)展。建筑節(jié)能要從規(guī)劃節(jié)能設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計和節(jié)能施工幾個方面入手,按照相關(guān)設(shè)計和施工以及驗收規(guī)范和國家強制性條文從事工程建設(shè)。為此,我省編制了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》,相比國家標準,分類細化,標準更嚴,并融入了國內(nèi)外適合我省自然氣候條件的最新節(jié)能技術(shù),設(shè)置了11條強制性條文。
1 建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀及存在問題
1.1 建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀
江蘇省屬能源緊缺地區(qū),煤碳和石油主要從外省調(diào)入,而氣候條件上屬于“冬熱夏冷地區(qū)”,建筑能耗已占全省總能耗的20%,未來20年這一比例有可能達到35%。建筑能耗有一半出自大型公共建筑,多數(shù)是不科學的設(shè)計帶來的。目前國家和我省都制定了建筑節(jié)能設(shè)計和施工規(guī)范,施工圖審查制度,建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計是其中首要環(huán)節(jié),是建筑設(shè)計的重要內(nèi)容之一,它是從分析本地區(qū)的條件出發(fā),將建筑設(shè)計、建筑微氣候、建筑技術(shù)和能源的有效利用相結(jié)合的一種設(shè)計方法,也就是說冬季最大限度地利用自然能來取暖,多獲得熱量和減少熱損失,夏季最大限度地減少得熱和利用自然能來降溫冷卻。在設(shè)計和施工各個環(huán)節(jié),層層把關(guān),取得了不少成果,如在建筑設(shè)計中,屋面和外墻普遍使用保溫材料,外墻門窗全部采用了中空玻璃,在多層低層房屋建筑中統(tǒng)一安裝太陽能熱水器,使用節(jié)能環(huán)保綠色材料等,經(jīng)濟效益、環(huán)境效益明顯。
1.2 建筑節(jié)能設(shè)計的存在問題
1.2.1 建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計不合理
建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計不合理,影響居住區(qū)氣候環(huán)境及建筑舒適性的最主要兩個因素是太陽輻射和空氣流通,因此通過降低太陽輻射,增強建筑物的自然通風效果是建筑節(jié)能的主要方向,這往往需要規(guī)劃師在節(jié)約土地和合理的建筑間距之間找到平衡點。
1.2.2 建筑單體的節(jié)能與通風設(shè)計存在問題
專家認為建筑能耗的幾方面問題:一是片面追求建筑外形奇特怪異。二是大幕墻盛行,空調(diào)能耗居高不下。三是新能源應(yīng)用率低,技術(shù)普及不到位。四是追求裝飾裝修奢華,忽視聲光熱等綜合使用功能。
在建筑市場中,為了追求土地利用率最大化,往往要求設(shè)計師按最大容積率設(shè)計,導(dǎo)致建筑物朝向不合理,日照比孌?。ńㄖ镩g距變小),造成一梯多戶,戶型設(shè)計不合理,通風效果差,夏季室內(nèi)悶熱,不得不使用人工通風和降溫措施.
1.2.3 建筑外墻的遮陽運用被疏忽
設(shè)計師在建筑立面設(shè)計時,往往注重的是立面造型構(gòu)造效果,而不考慮遮陽,所以形式作用大于實際功能,建筑遮陽有水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽(柵格)等,此外還有檔板式遮陽、簾式遮陽、百頁遮陽等。所以我認為建筑立面設(shè)計應(yīng)與建筑遮陽設(shè)計相結(jié)合并注意三方面問題,一是明確各種外遮陽的適用性,二是從構(gòu)件的設(shè)計上要處理好遮陽與隔熱的問題,三是合理布置遮陽板,避免影響室內(nèi)空氣流動的速度。
2 建筑節(jié)能設(shè)計的對策及發(fā)展前景
2.1 建筑節(jié)能中人的素質(zhì)培養(yǎng)
建筑能耗不僅取決于建筑形式、耗能設(shè)備、運行控制,更大程度上與使用者的行為和對室內(nèi)環(huán)境的舒適性程度要求有關(guān),居住者應(yīng)養(yǎng)成良好的行為習慣,崇尚節(jié)約,不要盲目追求高舒適性和過度依靠電器設(shè)備,自覺降低建筑能耗,節(jié)約能源
2.2 采用節(jié)能技術(shù)和措施
把建筑節(jié)能工作的重點放在圍護結(jié)構(gòu)保溫,推廣水源熱泵、地源熱泵等新技術(shù),應(yīng)用太陽能等可再生能源等方面,如現(xiàn)在江蘇地區(qū)低層和多層房屋都統(tǒng)一安裝了太陽能,而高層建筑則少有人嘗試,如果在高層建筑上為每戶安裝壁掛式外墻太陽能,則可以解決居民夏季洗澡及使用熱水問題,相比使用電熱水器和燃氣熱水器,節(jié)約的能源是很可觀的。
此外,為了解決我們能源和環(huán)境的瓶頸,我們必須以實際的能耗數(shù)據(jù)為導(dǎo)向,以真正降低能源消耗為目標,開展建筑節(jié)能工作,從行為、管理、技術(shù)全方位落實,才能真正完成建筑節(jié)能重大任務(wù)。
2.3 在建筑工程中使用節(jié)能環(huán)保材料并不斷研制新材料新技術(shù)
節(jié)能材料和節(jié)能技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計施工中起著關(guān)鍵作用,材料科學的發(fā)展日新月異.
長期以來,建材行業(yè)產(chǎn)品繁多,參差不齊,技術(shù)不過關(guān),魚目混珠,生產(chǎn)方式粗放,只知道對自然資源的開發(fā),而不重視保護,對生態(tài)環(huán)境利用而輕視改善,產(chǎn)品質(zhì)量差,耐久性短,在生產(chǎn)過程中,使用了大量化學制劑,造成室內(nèi)環(huán)境污染,如苯、甲醛、氡、氨等,給人民身體健康帶來危害。只有開發(fā)多功能新型材料才能滿足人們的需求。
參考文獻
[1]建筑節(jié)能技術(shù)著 譯 者中國建筑業(yè)協(xié)會建筑節(jié)能專業(yè)委員會 中國計劃出版社
[2]建筑節(jié)能雜志 主辦單位中國建筑東北設(shè)計研究院
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關(guān)鍵詞:中原地區(qū);小高層;住宅節(jié)能;設(shè)計
我國雖地大物博,能源資源豐富,但人口眾多,人均資源偏少。在各類資源消耗中,建筑能耗占所有資源消耗總和的25%~33%,占據(jù)能耗總量比重較大,對遠離其所在地的其他區(qū)域的河流水體、空氣質(zhì)量影響較大。當前我國的既有建筑95%以上是高能耗建筑,新建建筑80%以上是高能耗建筑,我國單位建筑面積能耗是發(fā)達國家的2~3倍。所以,中國要走可持續(xù)發(fā)展道路,推進節(jié)能建筑、綠色建筑已刻不容緩。
1中原地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計的現(xiàn)狀分析
1.1既有建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀
改革開放以來,各行各業(yè)迅猛發(fā)展,建筑業(yè)也不例外,以多層住宅和小高層住宅為主的集體式住宅建筑驟然增多,但由于當時經(jīng)濟條件的限制,為了節(jié)省造價,集體式住宅建筑存在建筑設(shè)計標準偏低、圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、居住舒適度較差、環(huán)境效應(yīng)差等缺點,這類建筑已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化和節(jié)能理念的要求。并且此類建筑能耗過大,與周圍城市環(huán)境不協(xié)調(diào),更與當前所倡導(dǎo)的建筑綠色化的理念相違背。
1.2新建建筑節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀
中原地區(qū)氣候特殊,夏季濕熱、冬季陰冷,所以該地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計既要滿足冬季保暖又要滿足夏季隔熱的要求。做好新建建筑的節(jié)能設(shè)計工作,不僅需要建筑師從實踐中總結(jié)經(jīng)驗,開拓創(chuàng)新,更需要政府的政策支持和監(jiān)管保障。河南省人口總量大,人均占有資源少,經(jīng)濟發(fā)展與能源資源供應(yīng)的矛盾日益加劇?!笆濉逼陂g,河南省省政府重點抓好新建建筑節(jié)能,深化供熱體制改革,推進墻體材料革新,加強公共建筑用電管理,指導(dǎo)開展農(nóng)村住房節(jié)能,抓好低能耗、綠色建筑示范帶動等工作,并強化新建建筑執(zhí)行建筑節(jié)能標準,都取得了顯著成效。(1)制定了建筑節(jié)能設(shè)計標準。按照《河南省人民政府辦公廳關(guān)于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》(豫政辦〔2005〕86號)要求,全省縣級以上城市全面執(zhí)行居住建筑65%、公共建筑50%的節(jié)能設(shè)計標準。凡屬財政補貼或撥款建筑,在嚴格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計標準基礎(chǔ)上,鼓勵執(zhí)行低能耗和綠色建筑標準。并在2012年編制了《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準(夏熱冬冷地區(qū))》、《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準(寒冷地區(qū))》,這兩部地方標準吸收了外省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準的先進經(jīng)驗,為該省新建住宅建筑節(jié)能設(shè)計提供了新的標準依據(jù)。(2)加強了建筑節(jié)能監(jiān)督管理。河南省各級工程質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)要按照《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50411-2007)要求,嚴格進行建筑節(jié)能分部工程或?qū)m楎炇?,對驗收不合格的項目不得進行竣工驗收備案。達不到節(jié)能標準的建筑不準銷售使用。房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)在銷售房屋時,應(yīng)當向購買人明示所售房屋的節(jié)能措施、保溫工程保修期等信息,在房屋買賣合同、質(zhì)量保證書和使用說明書中予以載明,并對其真實性、準確性負責。(3)加大了建筑節(jié)能執(zhí)法監(jiān)督力度。河南省各級政府及住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門著力加強對建筑節(jié)能工作的監(jiān)督檢查,依據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》和《民用建筑節(jié)能條例》(國務(wù)院令第530號)等法律、法規(guī)監(jiān)督不執(zhí)行或擅自降低建筑節(jié)能設(shè)計標準的現(xiàn)象。進一步加大建筑節(jié)能執(zhí)法監(jiān)督力度,保證綠色建筑的順利建成和節(jié)能減排工作的順利開展。盡管政府在建筑節(jié)能方面做了很多努力,但在建筑節(jié)能起步發(fā)展時期仍然存在一些不足:建設(shè)各參與方的建筑節(jié)能意識及法制意識較為薄弱、區(qū)縣單位的建筑節(jié)能設(shè)計和施工等能力不足、建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)支撐體系不夠完善、建筑節(jié)能經(jīng)濟激勵機制尚未建立等,種種弊端都會阻礙新建建筑節(jié)能的發(fā)展。
2高層建筑節(jié)能設(shè)計的必要性
2.1既有建筑能耗高,改造價值總量大
新建建筑大多都是高層和超高層,此類建筑的建筑節(jié)能設(shè)計在政策的嚴格要求下,建筑能耗嚴格按照低碳建筑進行設(shè)計,能耗不高。既有建筑多層和小高層居多,而且大多既有建筑的布局不合理,外墻材料保溫隔熱效果差,門窗未考慮保溫隔熱。此類建筑存量多,改造價值總量大,如果加以改造,對建筑能耗的降低貢獻巨大。
2.2既有建筑不能滿足當前居民的生活舒適性
傳統(tǒng)小高層建筑建造時由于條件限制,房屋夏季沒有制冷設(shè)施,冬季沒有取暖設(shè)施,室內(nèi)環(huán)境極為不適。現(xiàn)在由于人們生活條件提高,大多居民會自行選擇采取措施降溫或取暖。在夏季,空調(diào)通過將室內(nèi)熱空氣排出室外的方式給室內(nèi)降溫,然后再將空調(diào)冷凝水排到室外,但這都是以犧牲室外環(huán)境為代價。而且,空調(diào)調(diào)溫時間過長,室內(nèi)舒適性也會降低。與人們生活水平提高相適應(yīng)的環(huán)境改善較為迫切,包含室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境,所以既有建筑節(jié)能改造和新建建筑節(jié)能設(shè)計尤為關(guān)鍵。
2.3新建建筑應(yīng)與國家倡導(dǎo)的綠色建筑發(fā)展相適應(yīng)
國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》明確了“十三五”節(jié)能減排工作的主要目標和重點任務(wù)即強化建筑節(jié)能。編制綠色建筑建設(shè)標準,開展綠色生態(tài)城區(qū)建設(shè)示范,到2020年,城鎮(zhèn)綠色建筑面積占新建建筑面積比重提高到50%。實施綠色建筑全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展計劃,推行綠色施工方式,推廣節(jié)能綠色建材、裝配式和鋼結(jié)構(gòu)建筑。強化既有居住建筑節(jié)能改造,實施改造面積5億平方米以上,2020年前基本完成北方采暖地區(qū)有改造價值城鎮(zhèn)居住建筑的節(jié)能改造。推動建筑節(jié)能宜居綜合改造試點城市建設(shè),鼓勵老舊住宅節(jié)能改造與抗震加固改造、加裝電梯等適老化改造同步實施,完成公共建筑節(jié)能改造面積1億平方米以上。推進利用太陽能、淺層地熱能、空氣熱能、工業(yè)余熱等解決建筑用能需求。既有建筑進行節(jié)能改造,新建建筑能耗控制,這與我國的環(huán)境保護發(fā)展戰(zhàn)略相一致,同時也與國家倡導(dǎo)的綠色建筑發(fā)展相適應(yīng)。
3建筑節(jié)能設(shè)計的重要意義
從我國國情出發(fā),建筑節(jié)能設(shè)計師建筑師運用科學合理的建筑節(jié)能措施完成作品,不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的節(jié)儉,同時也能保護環(huán)境,消耗相同的資源完成更多的建筑,節(jié)約我國有限的能源資源,降低建筑能耗在總能耗中的比重,提高利用率。從居民的生活質(zhì)量上來講,隨著居民生活物質(zhì)水平和精神水平的提高,人民更希望生活在自然、干凈、衛(wèi)生的環(huán)境中,建筑節(jié)能設(shè)計能夠有效減少建筑垃圾、減少建筑污染,保護環(huán)境衛(wèi)生,從而實現(xiàn)自然環(huán)境和能源資源的可持續(xù)發(fā)展。
4建筑節(jié)能設(shè)計的主要方法
4.1整體設(shè)計方案
當前對于環(huán)境保護的呼聲越來越高,許多專家學者對綠色建筑節(jié)能設(shè)計的研究也越來越深入。天津大學對基于大數(shù)據(jù)的節(jié)能設(shè)計進行研究分析,準確瞬時確定建筑物內(nèi)部若干設(shè)備的運行狀態(tài)和故障原因,并能夠依據(jù)業(yè)主的個人喜好做出改變,再計算運行,并能夠動態(tài)自我修復(fù),形成內(nèi)部系統(tǒng)之間相互配合的智能建筑。此外,在全面提倡環(huán)境保護的大背景下,廣州某設(shè)計公司提出基于低碳節(jié)能理念的建筑節(jié)能設(shè)計方法,選取低碳建筑材料并增加其使用率,設(shè)計出低碳建筑節(jié)能系統(tǒng),并且在建筑設(shè)計過程中要堅持綠色意識、樹立綠色觀念,節(jié)約資源,實現(xiàn)建筑美學、環(huán)境保護和低碳節(jié)能理念的統(tǒng)一。清華大學開展了基于整體能量需求的方案階段建筑節(jié)能設(shè)計方法,建立了一套建筑方案階段節(jié)能設(shè)計方法體系和方案階段節(jié)能設(shè)計導(dǎo)則的形式,力求為建筑設(shè)計者指明方向。天津大學綜合考慮城市和建筑多層面設(shè)計因子的系統(tǒng)化整合,進行了基于能耗模擬的建筑節(jié)能設(shè)計方法研究,轉(zhuǎn)變原有的設(shè)計思維模式,最大限度地提高節(jié)能效率。
4.2細化節(jié)能設(shè)計
建筑設(shè)計人員往往從建筑本身進行細化設(shè)計,降低建筑能耗。對于建筑規(guī)劃與布局,建筑群之間有利于自然通風,平面形狀為長矩形的建筑應(yīng)該跟主導(dǎo)風向保持在30°~60°之間,并保證一定的間距便于日照和通風;進行小區(qū)規(guī)劃時,盡量避免周邊式和混合式,要留出通風通道,利于建筑群中的空氣流動。對于建筑圍護結(jié)構(gòu),最基本的設(shè)計方向是在材料和構(gòu)造上盡量減小熱阻,即主要致力于降低屋頂結(jié)構(gòu)、門窗和墻體結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),減少熱傳導(dǎo),進而降低能耗。
5結(jié)語
中原地區(qū)氣候特殊,設(shè)計人員在兼顧冬季保暖和夏季隔熱的同時,又在平衡建筑能耗降低、環(huán)境保護、建筑造價等三個方面做出了很多努力,也有許多較為成熟的設(shè)計方法。相信在國家大力推行綠色建筑發(fā)展的大背景下,我們能夠在節(jié)能設(shè)計的實踐工作中探索出更高效的方案,為我國的綠色建筑發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:建筑;節(jié)能;設(shè)計;綠色
中圖分類號:TU20 文獻標識碼:A
一、節(jié)能設(shè)計中的主要問題
1節(jié)能初步設(shè)計總平面要求
圖中應(yīng)準確表達建筑物的主要朝向和平面外輪廓線,標明設(shè)計建筑物所在地的風向圖??倛D中應(yīng)說明建筑密度指標,應(yīng)清楚表達(建筑)場地中的綠地、硬質(zhì)鋪地、道路及水域布置關(guān)系。建筑單(群)體的布置利用天然采光和自然通風的描述(通過計算模擬分析)。
2節(jié)能初步設(shè)計需要控制的問題
建筑朝向——主要朝向宜為南北向或接近南北向, 東西向宜采取遮陽、導(dǎo)風措施。建筑間距——確定最小間距,經(jīng)日照分析,符合日照標準要求。自然通風——充分利用主立面,開口迎向夏季主導(dǎo)風向, 避開冬季主導(dǎo)風向,利于自然通風的順暢。立體綠化系統(tǒng)—采用地面綠化、空中綠化、屋頂花園立體等綠化系統(tǒng), 提高綠地率和綠化率,可起到遮陽、降溫、導(dǎo)風的作用,對節(jié)能有利。建筑總平面布局和建筑物內(nèi)部的平面設(shè)計,應(yīng)合理確定冷熱源和風機機房的位置,盡可能縮短冷、熱水系統(tǒng)和風系統(tǒng)的輸送距離。
3節(jié)能施工圖設(shè)計注意環(huán)節(jié)
(1)居住建筑
進行建筑的體形系數(shù)計算,檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;進行建筑物每個朝向的窗墻比計算,檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;設(shè)計建筑外墻的遮陽措施及裝置;控制建筑外窗及陽臺門的氣密性等級;進行圍護結(jié)構(gòu)東、西墻和屋面的隔熱計算,使其滿足《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求; 設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)各部位(屋頂、外墻、外門窗、分戶墻和樓板、底部自然通風的架空樓板、戶門)選用的材料及厚度、構(gòu)造層次。說明所選用材料的修正系數(shù)取值,并計算其傳熱系數(shù)K 值和熱惰性指標D,檢查結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;綜合各項指標,判斷其結(jié)果是否符合建筑節(jié)能設(shè)計標準;當各部分傳熱系數(shù)和熱惰性指標不能完全滿足規(guī)定限值時, 需進行綜合計算判斷(權(quán)衡計算),直到達標為止;制作和填寫居住建筑節(jié)能設(shè)計審查備案登記表和節(jié)能計算書。
(2)公共建筑
進行建筑每個朝向的窗(包括透明幕墻)墻面積比計算,檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準的規(guī)定。當窗(包括透明幕墻)墻面積比小于0.4 時,檢查其所選用的玻璃(或其他透明材料)的可見光透射比是否符合建筑節(jié)能標準規(guī)定;設(shè)計建筑的遮陽措施部位和形式,計算建筑外窗的遮陽系數(shù);計算建筑外窗的可開啟面積,檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;計算屋頂透明部分的面積,檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;控制建筑外窗、透明幕墻的氣密性等級,并應(yīng)符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;進行圍護結(jié)構(gòu)東、西墻和屋面的隔熱計算,使其滿足《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求;設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)各部位:屋面(包括透明部分)外墻、底面接觸室外空氣的架空或外挑板、外窗(包括透明幕墻) 等所選用的材料及其厚度、構(gòu)造層次,說明所選材料的修正系數(shù)取值,并計算其傳熱系數(shù),檢查其結(jié)果是否符合節(jié)能設(shè)計標準規(guī)定;當規(guī)定性指標不能滿足《<公共建筑節(jié)能設(shè)計標準>廣東省實施細則》要求時,應(yīng)進行圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷,或采用性能化指標判斷;制作和填寫公共建筑節(jié)能設(shè)計審查備案登記表和節(jié)能計算書。
(3)暖通空調(diào)
元式空氣調(diào)節(jié)機組作為冷熱源設(shè)備時,應(yīng)控制其能效比。(在設(shè)備表中明確);采用多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組時,應(yīng)控制其制冷和制熱性能系數(shù)。(在設(shè)備表中明確); 采用空氣源熱泵機組和風冷空調(diào)器時,應(yīng)配合建筑等專業(yè),合理設(shè)置室外機位置,滿足節(jié)能設(shè)計標準要求;設(shè)置集中采暖,集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或戶式集中空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,按公共建筑節(jié)能設(shè)計標準執(zhí)行; 采用集中采暖,空調(diào)系統(tǒng)時,應(yīng)設(shè)計分戶熱(冷)量計量裝置;控制鍋爐的額定熱效率,蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組在額定工況下的性能系數(shù),單元式空氣調(diào)節(jié)機組在名義制冷工況下的能效比,溴化鋰吸收式冷水和直燃式冷(溫)水機組在名義工況下的性能參數(shù)。(在設(shè)備表中明確);宜采用熱回收措施;宜采用全新風運行措施。
(4)電氣
配變電所設(shè)置:變電所的設(shè)置位置宜處在負荷中心;變壓器選擇:合理確定變壓器的能耗、接線方式、臺數(shù)選擇、變壓器負荷率、季節(jié)性負荷或?qū)S秘摵傻恼{(diào)節(jié)措施等;供電電纜選擇:優(yōu)化電纜截面的選擇、敷設(shè)路徑走向等;功率因數(shù)補償:確定功率因數(shù)補償中補償方式(就地或變電所集中補償、就地和變電所集中相結(jié)合補償、三相電容器補償或單相電容器補償、補償控制方式等),補償后的功率因數(shù)值;控制主要場所的照度標準; 控制主要場所的功率密度值;優(yōu)化公共場所和主要功能房間的照明控制方式(定時開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、光電自動控制器、節(jié)電控制器、限電器、電子控制門鎖節(jié)電器以及照明自控管理系統(tǒng)等);充分利用天然光(隨室外天然光的變化自動調(diào)節(jié)人工照明照度、利用各種導(dǎo)光和反光裝置將天然光引入室內(nèi)進行照明、利用太陽能作為照明能源等)。
二、建筑節(jié)能設(shè)計中問題的處理措施
(1)導(dǎo)熱系數(shù)“λ”和蓄熱系數(shù)“s”的修正系數(shù)。近年來,隨著建筑節(jié)能工作的不斷推進,強調(diào)必須要考慮導(dǎo)熱系數(shù)λ 和蓄熱系數(shù)s 的修正系數(shù), 需進行修正主要是考慮在建筑節(jié)能構(gòu)造中保溫材料的工作狀態(tài)與實驗室測得的數(shù)據(jù)時的工作狀態(tài)是不同的。如在屋面構(gòu)造中保溫材料因施工荷載等因素會使其受力,產(chǎn)生壓縮變形,密度增加,厚度減少,自然保溫效果要打折扣,所以一定要乘以“修正系數(shù)”才能較正確的反映其實際的保溫效果。
(2)屋面、墻面反射系數(shù)的取值。屋面、墻面節(jié)能構(gòu)造的面層其粗糙度、色彩的深淺,對太陽光直射或漫射時的吸收和反射能力都會直接影響屋面節(jié)能構(gòu)造的效果,所以要采用屋面反射系數(shù)“ρ”的取值來對其進行調(diào)整。
(3)隔熱屋面。這種屋面在夏熱冬暖地區(qū)是經(jīng)常采用的一種屋面節(jié)能技術(shù), 在這類地區(qū)一味加厚保溫層的厚度,在投入與產(chǎn)出方面不是成比例增長的,繪出的線形不是一根直線而是一根拋物線,是不經(jīng)濟的節(jié)能方案。而采用架空板與保溫屋面組合的屋面節(jié)能技術(shù),能達到事半功倍的效果。通過架空板形成通風的架空層,把屋面的輻射熱量大部分帶走了,大大降低了屋面的表面溫度,這樣就減少了保溫層的厚度。
(4)正置或倒置保溫屋面。這是工程中使用最多的一種屋面節(jié)能技術(shù),究竟采用正置還是倒置按選用的保溫材料來決定。只有當保溫材料吸水率很?。ā?%),基本不吸水時,并且應(yīng)具有一定的壓縮強度,才可以采用倒置保溫屋面。目前一般大部分采用擠塑板(XPS)做保溫層,該保溫材料就適宜采用倒置保溫屋面, 把保溫層設(shè)在防水層的上方,既保護了防水層,又保溫了整個屋面,能取得較好的效果。
屋面面層的處理從建筑節(jié)能來考慮應(yīng)采用淺色屋面,其“ρ”值較小,使得屋面總熱阻值也會要求小些,可減少保溫層的厚度。結(jié)合工程實踐,采用正置法保溫屋面,上人屋面的面層宜采用淺色的地磚或鋼筋砼剛性防水面層,不上人屋面宜選用貼有鋁箔保護層的各類防水卷材。
結(jié)語
目前,我國正在積極倡導(dǎo)節(jié)約能源和可持續(xù)發(fā)展,建筑節(jié)能型建筑已成為城市建設(shè)的發(fā)展方向。但建筑節(jié)能從理念到實際是一個漫長的過程,不僅需要從設(shè)計上整體把控,通過一系列節(jié)能設(shè)計手段, 提高項目的能源利用效率,同時也需要在設(shè)計審查環(huán)節(jié)控制節(jié)能方向和指標,并在施工過程中落實節(jié)能理念,保證質(zhì)量,才能真正做到保護自然生態(tài)環(huán)境,最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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1.1.綠色建筑設(shè)計標準的專業(yè)分類
江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳2014年9月了《江蘇省綠色建筑設(shè)計標準》DGJ32/J173—2014(以下簡稱設(shè)計標準),要求全省2015年1月1日起所有新建民用建筑設(shè)計必須滿足綠色建筑設(shè)計標準。設(shè)計標準在執(zhí)行國家新修訂《綠色建筑評價標準》GB/T50378—2014(以下簡稱評價標準)的基礎(chǔ)上,遵循因地制宜的原則,結(jié)合了江蘇省氣候、資源、自然環(huán)境、經(jīng)濟、文化特點及適宜性技術(shù),按滿足一星級以上綠色建筑設(shè)計評價目標編制。設(shè)計標準主要有八章,分別是建筑策劃、場地規(guī)劃、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、暖通空調(diào)設(shè)計、給排水設(shè)計、電氣設(shè)計及景觀環(huán)境設(shè)計等專業(yè)。各專業(yè)的設(shè)計指標要求對應(yīng)了評價標準的各項分類控制項和評分項的指標要求。對應(yīng)評價標準分類指標中的控制項條款,設(shè)計標準采用了強制性類似條文,評分項則以一星級的獲取分數(shù)值為底限。
1.2.綠色建筑設(shè)計文件編制的時段性
設(shè)計標準在項目立項和綠色目標定位的前期階段,首先提出了“綠色建筑策劃及設(shè)計文件要求”,將綠色建筑設(shè)計文件的編制分為以下時段。
1.2.1.綠色建筑策劃。綠色建筑策劃包括綠色建筑的總體目標和分項指標、編制綠色建筑策劃書。策劃書主要內(nèi)容有前期調(diào)研,項目定位分析,綠色設(shè)計概念方案與實施策略分析以及技術(shù)經(jīng)濟可行性分析等。項目立項時的可行性研究報告應(yīng)設(shè)綠色設(shè)計專篇,通過綠色建筑策劃論證項目選址、功能定位、綠色目標的合理性,并對當?shù)貐^(qū)域的控規(guī)和詳規(guī)提出反饋意見。
1.2.2.項目的方案設(shè)計。項目的方案設(shè)計報批應(yīng)根據(jù)招標文件編寫綠色設(shè)計專篇,對綠色建筑策劃中提出的綠色建筑目標進行方案技術(shù)論證。方案論證一般以規(guī)劃建筑專業(yè)為主體,結(jié)構(gòu)、園林景觀、室內(nèi)裝修、暖、智能化設(shè)計和經(jīng)濟都應(yīng)有分析論證。項目負責人和各專業(yè)技術(shù)負責人應(yīng)在方案比選中優(yōu)化綠色設(shè)計指標。
1.2.3.初步設(shè)計階段。初步設(shè)計階段應(yīng)根據(jù)規(guī)劃主管行政部門對方案報批的審查意見進行設(shè)計,各專業(yè)在深化論證的基礎(chǔ)上落實綠色指標中的各項技術(shù)措施,落實區(qū)域規(guī)劃和城市設(shè)計中的土地空間利用,綠色交通規(guī)劃,綠色能源規(guī)劃,水資源利用規(guī)劃,固體廢棄物利用規(guī)劃等各項規(guī)劃目標。
1.2.4.施工圖設(shè)計階段。施工圖設(shè)計階段是綠色建筑工程設(shè)計藍圖的全面表達,也是完成綠色建筑設(shè)計文件的系統(tǒng)編制。各專業(yè)通過執(zhí)行綠色建筑設(shè)計標準而實現(xiàn)綠色建筑評價目標。對綠色建筑評價中的控制項和評分項條款,設(shè)計專業(yè)按各專業(yè)屬性有分工和協(xié)作完成文件的編制。除各專業(yè)藍圖外,在設(shè)計說明中應(yīng)有綠色設(shè)計專篇,該專篇應(yīng)由建筑專業(yè)綜合協(xié)調(diào),分各專業(yè)(建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、景觀園林、電氣智能化等)進行說明。在專篇中還需說明各專業(yè)對綠色施工與項目運營管理的技術(shù)要求。
1.3.綠色建筑評價標準中設(shè)計評價指標體系
《綠色建筑評價標準》GB/T50378—2014中有關(guān)設(shè)計評價有5類指標。分別是節(jié)地與外環(huán)境,節(jié)能與能源利用,節(jié)水與水資源利用,節(jié)材與材料資源利用和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。在每類指標中設(shè)有控制項和評分項。如“節(jié)地與室外環(huán)境”中有4方面共15條。結(jié)合前面設(shè)計標準的章節(jié)編排可以看出,評價標準的指標是以“節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、保護環(huán)境”四節(jié)一環(huán)保分類的,對每一類指標的設(shè)計達標都需要多專業(yè)的技術(shù)組合才能實現(xiàn),如節(jié)材與材料資源利用是要求建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、暖、景觀園林、室內(nèi)裝修都必須執(zhí)行的技術(shù)指標。節(jié)材也無法作為一個獨立的設(shè)計專業(yè)在設(shè)計標準中列出。從時段性來講,綠色設(shè)計評價雖然要求在施工圖設(shè)計文件審查通過后開始,但分類指標的技術(shù)要求卻從項目的綠色策劃就開始了,這一時段性在“節(jié)地與室外環(huán)境”的評價中表現(xiàn)突出,且具有不可逆反性,或者說如果從項目策劃時沒有確立綠色目標違反了綠色評價標準中的控制項條款,則該項目將不滿足綠色評價標準,不會評價為綠色建筑設(shè)計。
2.“節(jié)地與室外環(huán)境”設(shè)計評價的時段性和專業(yè)內(nèi)容
2.1.控制項設(shè)計評價的時段性和專業(yè)內(nèi)容
2.1.1評價標準4.1.1條“項目選址應(yīng)符合所在地城鄉(xiāng)規(guī)劃,且應(yīng)符合各類保護區(qū)、文物古建保護的建設(shè)控制要求”。依照《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》綠色建筑策劃階段應(yīng)根據(jù)城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的控制性詳規(guī)核實項目選址的合法合理性?!督K省綠色建筑發(fā)展條例》(草案)的修改送審稿,從立法的高度保證綠色建筑的全面推行和發(fā)展。其中第十條明確“縣級以上地方人民政府有關(guān)部門應(yīng)當組織編制本行政區(qū)域綠色建筑、能源綜合利用、水資源綜合利用、固體廢棄物綜合利用、綠色交通等專項規(guī)劃……。應(yīng)當將專項規(guī)劃的相關(guān)要求納入控制性詳細規(guī)劃?!焙茱@然“條例”的頒布實施將保證項目在綠色策劃階段落實設(shè)計評價的控制性指標。在項目綠色策劃調(diào)研中應(yīng)有基本農(nóng)田保護,風景名勝自然保護區(qū),歷史文化名城名鎮(zhèn)名村,文化
2.1.2.評價標準4.1.2條場地安全要求:“場地應(yīng)無洪澇、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的威脅,無電磁輻射,含氡土壤等危害。”該控制項要求項目策劃、選址中應(yīng)委托環(huán)境保護部門及有資質(zhì)的檢測單位進行現(xiàn)場勘測,完成地塊的安全評價和災(zāi)害防治報告,編制項目環(huán)境評估報告,在建筑方案設(shè)計中根據(jù)確定的建筑功能編制環(huán)境影響評價報告書。
2.1.3.控制項4.1.3條“場地內(nèi)不應(yīng)有排放超標的污染源”該條是對綠色建筑自身污染排放的要求,建筑方案完成后確定了建筑規(guī)模和功能,環(huán)境評價報告應(yīng)對排污治理提出標準限值以及防治處理技術(shù)措施,設(shè)計中的對應(yīng)專業(yè)應(yīng)在后階段的文件編制中完成技術(shù)設(shè)計,以滿足該條款的要求。
2.1.4.控制項4.1.4條是建筑設(shè)計日照標準要求,江蘇省綠色建筑設(shè)計標準列為強制性條文。建筑設(shè)計咨詢單位都有成熟的民用建筑日照標準模擬計算機計算軟件。在建筑規(guī)劃布局和方案設(shè)計中日照模擬演算可以優(yōu)化建筑布局并滿足日照標準的要求。建筑日照標準是規(guī)劃許可審批的控制性條件,也是從建筑方案設(shè)計開始設(shè)計文件編制的控制性技術(shù)指標。
2.2.評分項設(shè)計評價的時段性和專業(yè)內(nèi)容
2.2.1.“土地利用”方面評價標準從建筑容積率、人均居住用地指標、綠地率設(shè)計及地下空間設(shè)計三方面給出不同達標的得分值,對居住建筑和公共建筑施工圖文件設(shè)計來講,這些指標在建筑方案設(shè)計中就已經(jīng)確定了。而且一般公建和居住建筑的容積率、綠地率是作為規(guī)劃設(shè)計要點列入土地出讓條件的,地下空間的開發(fā)也會列入規(guī)劃要點,但也有建筑方案設(shè)計的技術(shù)合理性要求。土地利用方面的經(jīng)濟技術(shù)指標在施工圖設(shè)計文件編制中應(yīng)該有表達,而施工圖設(shè)計文件的審查是對規(guī)劃設(shè)計方案階段的核實和再確認。
2.2.2.“室外環(huán)境”方面評價標準制定光、聲、風、熱四個物理環(huán)境質(zhì)量指標,4.2.4條要求建筑護結(jié)構(gòu)裝飾采用玻璃幕墻時可見光反射比不大于0.2,室外夜景照明光污染的限制符合現(xiàn)行《城市夜景照明設(shè)計規(guī)范》JGJ/T163的規(guī)定。本條在建筑專業(yè)、景觀環(huán)境專業(yè)、電氣照明專業(yè)的方案設(shè)計中得以落實,在施工圖設(shè)計文件中應(yīng)明確選材的技術(shù)指標。為鼓勵建筑不用玻璃幕墻和夜間照明,本條規(guī)定非幕墻建筑和不設(shè)室外照明(論證合理)可直接得分。4.2.5條“場地內(nèi)環(huán)境噪聲符合現(xiàn)行國家標準《聲環(huán)境質(zhì)量標準》GB3096的有關(guān)規(guī)定”。本條在項目前期策劃環(huán)境評估時對項目場地周邊的噪聲現(xiàn)狀進行檢測,在建筑設(shè)計方案完成后對項目環(huán)境噪聲進行預(yù)測,且應(yīng)在項目環(huán)境評價報告中完成。文件中應(yīng)對環(huán)境噪聲的控制指標通過選材和技術(shù)措施來實現(xiàn)。4.2.6條的風環(huán)境控制是在建筑規(guī)劃布局和方案設(shè)計中得以實現(xiàn)的,在建筑方案比選論證時,應(yīng)進行風環(huán)境模擬計算,調(diào)整建筑規(guī)劃布置和建筑空間設(shè)計,從而優(yōu)化室內(nèi)外環(huán)境和建筑自然通風條件。建筑風環(huán)境優(yōu)化設(shè)計應(yīng)在建筑規(guī)劃和方案設(shè)計中完成,并在施工圖設(shè)計文件中表達,這也是綠色建筑中建筑氣候設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計的被動式技術(shù)之一。評價標準4.2.7條“采取措施降低熱島強度”提出室外活動場地遮陰面積10%、20%,道路路面及建筑屋面太陽輻射反射系數(shù)不小于0.4的指標要求,本條由建筑專業(yè)和景觀環(huán)境專業(yè)在方案設(shè)計中完成,并在施工圖設(shè)計文件中表達。
2.2.3.“交通設(shè)施和公共服務(wù)”方面共有4條指標,其中場地公共交通設(shè)計及公共服務(wù)設(shè)施配置應(yīng)該在城市區(qū)域詳細規(guī)劃中完成。在土地出讓和規(guī)劃設(shè)計要點中應(yīng)有條文說明。場地人行通道無障礙設(shè)計及停車場設(shè)計由建筑專業(yè)、景觀環(huán)境專業(yè)在施工圖設(shè)計中給以圖文表達。公共服務(wù)建筑,包括居住建筑的公共服務(wù)配套建筑在空間利用資源共享設(shè)計等方面應(yīng)由建筑專業(yè)在方案設(shè)計階段完成,在施工圖設(shè)計文件中表達。
2.2.4.“場地設(shè)計與場地生態(tài)”方面,地形地貌現(xiàn)狀利用設(shè)計,雨水基礎(chǔ)設(shè)計及專項規(guī)劃設(shè)計,綠地及透水地面設(shè)計,地表及屋面雨水徑流規(guī)劃,植物配置及覆層綠化,居住建筑綠地喬木配置及公共建筑垂直綠化和屋頂綠化等指標,需要建筑規(guī)劃專業(yè)、建筑專業(yè)、給排水專業(yè)、景觀環(huán)境專業(yè)進行協(xié)作設(shè)計,當有室外地下工程時,結(jié)構(gòu)及室外綜合管線應(yīng)有提資文件?!皥龅卦O(shè)計和場地生態(tài)”在項目綠色策劃階段,方案設(shè)計階段各專業(yè)應(yīng)在綠色專篇中有文字說明和圖紙表達?!督K省綠色建筑設(shè)計標準》在景觀環(huán)境設(shè)計一章中提出了設(shè)計指標。場地雨水專項規(guī)劃和場地徑流設(shè)計宜由建筑規(guī)劃、園林設(shè)計專業(yè)提資,由給排水專業(yè)落實量化技術(shù)指標。
3.綠色建筑施工圖設(shè)計文件審查
3.1.建筑施工圖設(shè)計文件審查的專業(yè)設(shè)置
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部文件(2008年版)《建筑工程設(shè)計文件編制深度的規(guī)定》(以下簡稱“規(guī)定”),在2003版的基礎(chǔ)上進行修訂,在各專業(yè)各階段設(shè)計文件編制中增加了建筑節(jié)能的內(nèi)容,“規(guī)定”中沒有單獨列出景觀園林設(shè)計和室內(nèi)裝修設(shè)計。在“總平面”中提到了綠化和景觀環(huán)境的控制性要求,室內(nèi)裝修的內(nèi)容在“建筑”專業(yè)中描述?!耙?guī)定”在設(shè)計時段中沒有編入“項目策劃”的內(nèi)容,設(shè)計文件編制是從方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計三個階段展開的。目前的建筑施工圖設(shè)計文件審查部門的專業(yè)設(shè)置和“規(guī)定”的專業(yè)編寫是一致的,即設(shè)置了建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)和電氣五個專業(yè)。經(jīng)濟概算作為專項審查,景觀園林、室內(nèi)裝修一般由園林管理和消防管理審查。2001年執(zhí)行建筑節(jié)能標準后,江蘇省各地市施工圖審查部門增加了“建筑節(jié)能設(shè)計專項審查”。
3.2.綠色建筑施工圖設(shè)計文件審查的專業(yè)需求
從本文前面對設(shè)計標準和評價標準的時段性和專業(yè)屬性分析可以知道,綠色建筑設(shè)計評價中“節(jié)地與室外環(huán)境”的控制性指標是在項目策劃及方案設(shè)計階段就應(yīng)確定的。在評分項中“土地利用”,“交通設(shè)施與公共服務(wù)”也是在城市控制性詳細規(guī)劃、城市設(shè)計和方案設(shè)計中確定的技術(shù)指標,所以這些指標的審查應(yīng)在施工圖設(shè)計文件編制之前由規(guī)劃審批部門組織審查。為此江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳組織編制了《綠色建筑規(guī)劃設(shè)計審查要點》彌補了綠色建筑施工圖設(shè)計文件審查某些技術(shù)指標在時段上的滯后的問題。另外,在專業(yè)設(shè)置上,除建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)、電氣五個常規(guī)專業(yè)外,要逐步納入景觀園林、室內(nèi)裝修、智能化系統(tǒng)等專業(yè)設(shè)置,這樣將和綠色建筑設(shè)計文件編制的時段性和專業(yè)內(nèi)容相一致,也便于實現(xiàn)評價標準分類指標的專業(yè)分工和技術(shù)指標的系統(tǒng)集成。江蘇省在頒布《綠色建筑設(shè)計標準》的同時,組織編制了《江蘇省綠色建筑施工圖設(shè)計文件技術(shù)審查要點》、《江蘇省綠色建筑施工圖設(shè)計文件編制深度規(guī)定》、《江蘇省民用建筑施工圖綠色設(shè)計專篇參考樣式》三個技術(shù)文件,為建筑師和工程師在綠色建筑設(shè)計中提供了指導(dǎo)和方便。
4.結(jié)論和建議
4.1.綠色城市示范區(qū)專項規(guī)劃是發(fā)展綠色建筑的保障措施
從上文“節(jié)地與室外環(huán)境”的設(shè)計評價分析中可以得知,雖然設(shè)計評價是在“建筑工程施工圖設(shè)計文件審查通過后進行”,但有部分的技術(shù)指標在項目的策劃階段就基本確定了,還有部分指標是在建筑方案設(shè)計過程中落實的,這些指標是要在規(guī)劃審查階段把關(guān)綠色建筑工程是否滿足評價標準的技術(shù)指標要求,許多指標的不合理性是很難逆轉(zhuǎn)的,如場地安全、綠色交通、能源綜合利用、日照標準及建筑總平面布置的合理性等。如果忽視了項目策劃和方案設(shè)計階段的綠色技術(shù)指標審查就會造成項目的合理性缺憾,而大的設(shè)計變動亦會造成人力和材料的浪費及時間耽誤,這些都不是綠色建筑設(shè)計目標的初衷。江蘇省住建廳組織編寫了《綠色建筑規(guī)劃設(shè)計審查要點》完善了施工圖前期綠色建筑技術(shù)指標的審查。但前期綠色指標的專業(yè)性很強,還需要土地管理,環(huán)境保護,水資源管理等方面的參與配合。江蘇省近幾年開展了“綠色城市示范區(qū)”工程,在《綠色城市示范區(qū)實施方案》中設(shè)有專項規(guī)劃,包括綠色建筑發(fā)展規(guī)劃,綠色交通發(fā)展規(guī)劃,土地空間利用發(fā)展規(guī)劃,能源綜合利用規(guī)劃,水資源利用規(guī)劃,固體廢棄物綜合利用規(guī)劃等。當這些專項規(guī)劃納入城市控制性詳細規(guī)劃時綠色項目的前期策劃指標就有了技術(shù)保證,把專項規(guī)劃的綠色指標列入土地出讓條件中,有利于規(guī)劃部門審查落實項目策劃和項目方案設(shè)計的綠色技術(shù)指標。所以開展綠色城市示范區(qū)專項規(guī)劃是深入發(fā)展綠色建筑的保障性措施。
4.2.完善專業(yè)編制是綠色建筑設(shè)計文件編制的系統(tǒng)化要求
關(guān)鍵詞:辦公環(huán)境; 生態(tài)設(shè)計; 應(yīng)用
Abstract:In accordance with the development requirements of today's conservation-oriented architecture,the topic of this articleisto try to use natural lighting and natural ventilation, and green design strategiesin architectural design, to make “people――Architecture - natural ”be harmonious unity in practically and to create a high-quality, pleasant office environment on creating“eco-office environment”from the early construction program stage in example of Zheng Mei Group office building Design.
Key words:Office environment; Ecological Design; Application
中圖分類號:TU243.2
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2008)02-0117-04
隨著城市化進程的加快,人口的劇增,能源成為當前和今后相當長一個時期內(nèi),制約經(jīng)濟和社會發(fā)展的“瓶頸”。抓緊發(fā)展生態(tài)建筑,是社會發(fā)展的緊迫要求。建設(shè)領(lǐng)域、生態(tài)與區(qū)域、城市規(guī)劃、建筑設(shè)計相結(jié)合的思想和方法不斷涌現(xiàn)。歐洲的一些建筑師諸如托馬斯?赫爾佐格、倫佐?皮亞諾、諾曼?福斯特、理查德?羅杰斯、尼古拉斯?格雷姆肖等紛紛創(chuàng)作了一批具有探索性、代表性的生態(tài)高技術(shù)建筑,給予人們許多經(jīng)驗和啟示。生態(tài)建筑的成功實踐豐富了生態(tài)設(shè)計方法,提高了建筑師在處理生態(tài)問題上的主動性,再次增強了人類解決自身發(fā)展問題的信心和能力。在我國,綠色辦公建筑的生態(tài)設(shè)計仍然是一個新的研究課題。而在新的形勢下,建設(shè)高舒適、低能耗的生態(tài)節(jié)能辦公建筑,是我們進一步研究和探索的大課題和新任務(wù)。
國際上,生態(tài)建筑有兩種發(fā)展趨勢:一是利用技術(shù)構(gòu)造手段,達到低能耗,減少污染,達到可持續(xù)性發(fā)展的目標;二是在深入研究室內(nèi)的熱工環(huán)境(光、聲、熱、氣流等)和人體工程學(人體對環(huán)境生理、心理的反映)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造健康舒適而高效的辦公環(huán)境。在中國,建筑的生態(tài)設(shè)計正處于起步階段,2005年7月1日,國家頒布并執(zhí)行的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》,是一個歷史性的進步,但關(guān)于其中公共建筑節(jié)能50%的規(guī)定也只是從規(guī)范上對公共建筑耗能問題予以強調(diào),設(shè)計師處于被動設(shè)計狀態(tài),而真正創(chuàng)造生態(tài)辦公環(huán)境設(shè)計應(yīng)首先從觀念入手,在關(guān)注建筑形象的同時,切實將生態(tài)策略應(yīng)用到建筑設(shè)計中,實現(xiàn)人工與自然的良性循環(huán),從關(guān)注人的健康出發(fā),在追求舒適的同時,消除因建筑設(shè)計的不當而引起的病變。鄭煤集團辦公樓設(shè)計正是在經(jīng)濟條件允許的情況下,從建筑設(shè)計的角度對一些生態(tài)設(shè)計策略進行嘗試。
1項目概況
鄭州煤炭工業(yè)(集團)有限責任公司集團辦公樓方案設(shè)計(以下簡稱鄭煤集團辦公樓)為鄭煤集團新建辦公區(qū)方案投標設(shè)計。該項目選址位于鄭州西部行政文化中心核心區(qū),基地西側(cè)隔70m綠化帶毗鄰大型市政廣場。南側(cè)隔30m綠化帶為城市主干道,北側(cè)規(guī)劃為住宅區(qū)。用地規(guī)模39433m2,總建筑面積近5萬平方米,建筑層數(shù)為地上22層,地下2層,建筑控制高度90m。(圖1)
方案設(shè)計以人、建筑、自然之間構(gòu)建和諧關(guān)系為出發(fā)點,突破傳統(tǒng)辦公空間及模式,充分利用自然,從室內(nèi)環(huán)境設(shè)計入手,以塑造良好的室內(nèi)辦公環(huán)境為目的,完成人與自然的對話,構(gòu)筑高品質(zhì)辦公環(huán)境,從而帶來辦公室的“休閑革命”。
2室內(nèi)環(huán)境設(shè)計
在人類消耗了大量不可再生資源的同時,太陽、風、熱等自然資源正周而復(fù)始、源源不斷地充盈著我們的生活。如何盡可能多地利用自然資源將是建筑發(fā)展的有益嘗試,也是生態(tài)設(shè)計的關(guān)鍵。
2.1充分利用自然采光
鄭州地處中原,四季分明,光線充足,合理利用自然光源,減少人工照明是節(jié)約能源的有效手段。外窗的設(shè)置無疑是最簡單有效而自然的方式。建筑南北向布局,中央設(shè)置核心筒,將主要辦公空間布置在主要朝向。中央核心筒的布局常見于規(guī)模較大的高層建筑,一方面便于管線的集中設(shè)置和有利于結(jié)構(gòu)的布置,另一方面避免對采光面的侵占,使周圍房間盡可能地得到直接采光與通風。同時,在需要的情況下,每層樓根據(jù)需要還可劃分為開放式、組合式或獨立單元的辦公室,每個工作區(qū)都可得到相似的空間質(zhì)量。但中央核心筒的布局通常帶來的一個不利因素就是內(nèi)部走廊的封閉性。針對這一點,本項目在設(shè)計中通過中庭的設(shè)置來補充部分自然光線,中庭占據(jù)三層高空間,并沿主樓呈“之”字形交錯上升,使標準層每一層中部均能得到中庭提供的自然光線,從而打破傳統(tǒng)內(nèi)走廊的印象,形成開敞,舒適的交往場所。(圖2)
2.2自然通風設(shè)計
在自然通風的基礎(chǔ)上節(jié)省能源和創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境是本建筑設(shè)計所遵從的基本原則。在此方面,諾曼?福斯特在法蘭克福商業(yè)銀行設(shè)計中的應(yīng)用可謂經(jīng)典。福斯特將塔樓設(shè)計成一個中空的三角形塔樓,由三個角的核心空間組成支撐體系,中庭每12層為一段,每8層為一個辦公單元,同時將三角形的一邊設(shè)計成四層高的花園,沿塔樓螺旋形排列。辦公室可向中庭開窗,一年中的大部分時間都可以采用自然通風。(圖3)
福斯特的這種高技派生態(tài)設(shè)計手法是值得稱道與學習的,但在現(xiàn)實經(jīng)濟與技術(shù)條件下,為達到這一理念,本設(shè)計采用同樣的設(shè)計理念,運用中庭的設(shè)計策略,通過中庭高差產(chǎn)生熱壓,以起到良好的調(diào)節(jié)氣溫的作用,并將之作為本次方案的重點與特色。
建筑裙房共三層,主要布置公共活動空間。裙房中部結(jié)合展示空間設(shè)置三層通高的中庭,使人們更容易直接接受陽光,營造與自然交融的氣氛。在冬季,中庭是一個封閉的大暖房,在“溫室作用”下,成為辦公建筑環(huán)境的熱緩沖空間,起到保溫節(jié)能的作用;春秋過渡季節(jié),中庭是一個開敞空間,能促使室內(nèi)良好的自然通風;在夏季,由于中庭南向的內(nèi)凹及屋頂飄板的遮陽有效地遮蔽直射陽光,使中庭成為一個巨大的涼棚,對辦公空間起到熱緩沖的作用,中庭頂部還設(shè)有天窗作為拔風口,利用“煙囪效應(yīng)”使自然風在建筑內(nèi)部循環(huán)起來。(圖4)
建筑主樓共19層,簡單的通高中庭會造成空間尺度的失調(diào),同時缺乏空間趣味性,不利于使用者與建筑間的互動,自然通風效果不佳。設(shè)計中受到法蘭克福商業(yè)銀行空中花園的啟發(fā),將中庭設(shè)計成了三層通高的空間,南北向交錯布置,“之”字形盤旋上升,南北中庭每隔兩層聯(lián)通在一起,結(jié)合中部電梯廳的開敞空間形成休息廳,布置休息茶座和綠色植物以營造良好的共享空間,使辦公人員步移景移,形成通透的景觀視線。通過這種方式將整個空間在豎向上貫通起來,打破傳統(tǒng)辦公建筑各層獨立的消極做法,形成整體的空間體系。同時,同樣利用熱壓原理加強建筑自然通風,玻璃幕墻設(shè)置可開啟懸窗,下部設(shè)為進風口,上部為排風口,陽光照射中廳的玻璃,加熱其中的空氣,熱空氣從排風口排出,新鮮空氣又被從下部吸入,從而使自然風游走于建筑之中,不斷改善著室內(nèi)環(huán)境。(圖5)
通過這種方式,建立與自然界的溝通,依靠自然通風來滿足工作環(huán)境的要求,不但可以節(jié)省大量的空調(diào)能耗,還能塑造一種更加健康的工作環(huán)境,保證人在低能耗的條件下獲得高度的舒適性。
同時方案還通過外墻推拉窗的設(shè)置,以及房門頂部可開啟亮子的設(shè)計使房間內(nèi)空氣形成對流,引入新鮮空氣,改善空氣質(zhì)量,達到自然通風的目的。
2.3立體綠化的滲透
生態(tài)建筑的內(nèi)涵,其實就是“以人為本”、“人-建筑-自然”三者之間的和諧統(tǒng)一,也就是“天人合一”,既是中國建筑的發(fā)展趨勢,也是世界建筑的發(fā)展趨勢。本次設(shè)計中將綠色植物作為重要設(shè)計元素引入,使人們時刻掩映在綠色之中,將生態(tài)性、人性化的因素融入到建筑之中。
2.3.1裙房屋頂綠化
在現(xiàn)代辦公建筑中植被屋面已被越來越多地采用,設(shè)計中將裙房屋頂布置成空中花園,種植各種耐寒常綠的草坪花卉,辦公人員可以在屋頂遠眺、交流,形成優(yōu)美的室外辦公環(huán)境。綠色植被屋面還可以通過植物的吸收和反射作用降低燥熱,同時植被本身吸收的熱量通過蒸發(fā)散失,從而降低能耗。屋頂花園為人們在喧鬧的城市上空提供一片凈土,會客、洽談乃至小型部門會議都能搬到空中花園里別開生面地舉行。
2.3.2豎向綠化
綠化設(shè)計應(yīng)貫穿于整座建筑當中,提供全方位的綠色感受。建筑主樓種植綠樹隨中廳交錯布置,綠化交織滲透了建筑的每一層。良好的自然采光、自然通風促進了植物的生長,綠色植物又為建筑內(nèi)部帶來了新鮮的空氣,改善了室內(nèi)環(huán)境,將人與自然結(jié)合到了一起。
同時,建筑山墻面的處理也考慮到自然界的不利影響,并將之變?yōu)榉桨钢械奶厣?。辦公層在東西側(cè)利用中部開口設(shè)置會議室或大空間辦公,為避免太陽直射對辦公空間的影響,建筑引入陽臺這一元素,每兩層為一通高單元從而形成建筑的邊廳。通高陽臺種植綠色植物,既能有效阻擋夏季陽光對兩側(cè)辦公空間的直射,又改善了室內(nèi)小氣候,創(chuàng)造了良好的視覺環(huán)境和開闊的視野,為室內(nèi)辦公環(huán)境營造一片綠意。(圖6)
3小結(jié)
辦公環(huán)境的生態(tài)設(shè)計不僅能提供舒適健康的辦公環(huán)境,還能提高員工的工作效率,改善員工健康狀況,提升企業(yè)形象,節(jié)約建筑設(shè)備投資運行成本。對于生態(tài)環(huán)境的營造,建筑師將發(fā)揮極其重要的作用,通過充分利用自然采光與自然通風,將綠化引入室內(nèi)等設(shè)計策略來實現(xiàn)辦公環(huán)境生態(tài)化是現(xiàn)階段較為行之有效的基本手段。在中國這個發(fā)展中國家,許多項目的建設(shè)一味追求奢華鋪張,大肆表面包裝卻未能從實際上改變現(xiàn)狀,耗費了國家寶貴的資源和能源。當代建筑師應(yīng)該從小處著眼,從基本著眼,推動生態(tài)建設(shè)的發(fā)展,為人們提供良好的室內(nèi)環(huán)境。
參考文獻:
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[2] 清華大學建筑學院、清華大學建筑設(shè)計研究院.建筑設(shè)計的生態(tài)策略.中國計劃出版社,2001.
【關(guān)鍵詞】TOPSIS法 建筑節(jié)能 方案比選
建筑業(yè)作為我國三大耗能產(chǎn)業(yè)之一,建筑業(yè)中的綠色建筑將是未來發(fā)展的新趨勢。而有關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計,不再局限于節(jié)能標準,同時在節(jié)能建材中也給與了明確的說明。大力發(fā)展綠色節(jié)能建筑,有利于落實節(jié)約資源、保護環(huán)境的基本國策,同時對于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善需求結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變建筑業(yè)的發(fā)展模式等方面有著良好的效果[1]。在進行節(jié)能建筑設(shè)計方面,節(jié)能方案的選擇是建筑企業(yè)面臨的常見工作,如何在眾多方案中選擇節(jié)能效果良好、且造價合理的方案,是本研究的主要內(nèi)容。
1 建筑節(jié)能評價指標的選取
有關(guān)建筑節(jié)能的評價指標來源本文主要借鑒國家和地區(qū)頒布的各種規(guī)范性文件,例如《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》(GB50176-93)、《節(jié)能建筑評價標準》(GB/T 50668-2011)、《綠色建材評價標識管理辦法》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》(JGJ134-2010)等[2-3]。一般地,規(guī)范中對指標重要性有大致的劃分,分為控制項、一般項、優(yōu)選項等,根據(jù)指標篩選過程中遵循的科學性、可操作性、適用性原則,研究中以居住建筑為例,所篩選的指標可構(gòu)成居住建筑節(jié)能評價結(jié)構(gòu)圖,如圖1所示:
圖1 居住建筑節(jié)能評價結(jié)構(gòu)圖
2 基于TOPSIS法的方案比選模型
姜新佩等[4]在研究建筑節(jié)能標準中構(gòu)造了節(jié)能評價模型,研究對象為公共建筑,該模型對指標的重要性進行了等級劃分,由于借鑒了AHP法中的判斷標準,因此在求解指標權(quán)重時需改進。本文結(jié)合TOPSIS的基本原理構(gòu)造多組方案比選的評判模型:
(1)建立判斷矩陣并歸一化處理
針對m個評價方案,n個評價指標,可構(gòu)成判斷矩陣
歸一化后得到的是標準矩陣B:
, i=1,2,3…m;j=1,2,3…n,0≤≤1。
(2)利用信息熵原理計算指標權(quán)重
(3)TOPSIS法原理
TOPSIS法是一種逼近理想解的排序法,在方案比選問題中有著廣泛的應(yīng)用。原理是通過檢測評價對象與最優(yōu)解和最劣解之間的距離判斷評價對象與最優(yōu)方案的貼近程度。確定指標權(quán)重后,對于m個方案,根據(jù)指標權(quán)重和標準矩陣B,可得到加權(quán)評價值矩陣V,其中:
(4)方案排列
通過上述構(gòu)成的構(gòu)成理想集合和不理想集合,通過比較評價對象與正負理想解之間的距離,可評判方案與理想方案的接近程度。
其中,越大,代表方案i與最優(yōu)解貼近程度越高,即選定第i方案為最優(yōu)方案。
3 結(jié)束語
本文主要探究了有關(guān)建筑節(jié)能方案的評選過程,通過從國家標準中篩選建筑的節(jié)能評價標準,以居住建筑為例,構(gòu)造了建筑節(jié)能設(shè)計方案的評價指標結(jié)構(gòu)圖,同時,針對不同方案中的指標數(shù)值不同,為評選出最優(yōu)方案,研究中基于TOPSIS法基本原理,結(jié)合信息熵理論,構(gòu)造了整個方案比選的評價模型,為后續(xù)實證研究提供了參照思路。
參考文獻:
[1] 郭雯.基于可拓方法的民用建筑節(jié)能評價研究[D].西安:西安建筑科技大學,2012.
[2] GB50176-93,民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范[S].
[3] GB/T 50668-2011,節(jié)能建筑評價標準[S].
[4]姜新佩,郭肖娟,孟祥東.公共建筑節(jié)能評價指標體系研究[J].華北水利水電學院學報,2013,34(2):78-82.
[5]石 磊,楊必裕,李建章等.基于先排序再比較計算元素權(quán)重的層次分析法[J]. 紅河學院學報,2011,10(6):85-87.
[關(guān)鍵詞] 玻璃節(jié)能 建筑設(shè)計 應(yīng)用
引言
在以往的建筑節(jié)能研究中,通常以傳統(tǒng)構(gòu)造方式的墻體、屋面、地面等建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱為主要內(nèi)容,對于玻璃門窗、幕墻等熱損失較大的玻璃節(jié)能技術(shù)的研究相對起步較晚,尚缺乏成熟的技術(shù)支撐。與此同時,由于本身的物理、美學方面的特性和優(yōu)勢,玻璃材料在當代建筑中使用得越來越多,在護結(jié)構(gòu)中所占的比例越來越大,而不僅限于傳統(tǒng)的門窗部位,如大尺度玻璃窗、玻璃幕墻、玻璃屋頂?shù)?。鑒于此,玻璃在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用研究顯得日益重要而迫切。
一、節(jié)能的含義及玻璃的節(jié)能評價參數(shù)
1.1 節(jié)能的含義
節(jié)能不能簡單地認為只是少用能。節(jié)能的核心是提高能源效率。節(jié)能建筑是指在保證建筑使用功能和滿足室內(nèi)物理環(huán)境質(zhì)量條件下,通過提高建筑圍護結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能、采暖空調(diào)系統(tǒng)運行效率和自然能源利用等技術(shù)措施,使建筑物的能耗降低到規(guī)定水平;同時,當不采用采暖與空調(diào)措施時,室內(nèi)物理環(huán)境達到一定標準的建筑物。
1.2 玻璃節(jié)能的評價參數(shù)
玻璃節(jié)能技術(shù)在最近幾年已有一定的發(fā)展,只是人們對玻璃的認識還不十分全面,因此掌握玻璃的節(jié)能特性對于更好的掌握玻璃節(jié)能技術(shù)至關(guān)重要。自然界中熱量的傳遞通常有三種形式:對流、輻射和傳導(dǎo)。由于玻璃是透明材料,通過玻璃的傳熱除上述三種形式外還有太陽能量以光輻射形式的直接透過。衡量通過玻璃進行能量傳播的參數(shù)有熱傳導(dǎo)率及K值(在美國稱為U值)、太陽能透過率、遮蔽系數(shù)、相對熱增益等。因此玻璃節(jié)能評價的主要參數(shù)有:
1.K值
傳熱系數(shù)K值表示的是在一定條件下熱量通過玻璃在單位面積(通常是1m2)、單位溫差(通常指室內(nèi)溫度與室外溫度之差一般IOC或1K)、單位時間內(nèi)所傳遞焦耳數(shù)。K值的單位通常是W/m2K。K值是玻璃的傳導(dǎo)熱、對流熱和輻射熱的函數(shù),它是這三種熱傳方式的綜合體現(xiàn)。玻璃的K值越大,它的隔熱能力就越差,通過玻璃的能量損失就越多。
2.太陽能參數(shù)
透過玻璃傳遞的太陽能其實有兩部分,一是太陽光直接透過玻璃而通過的能量;二是太陽光在通過玻璃時一部分能量被玻璃吸收轉(zhuǎn)化為熱能,該熱能中的一部分又進入室內(nèi)。
3.遮陽系數(shù)
遮陽系數(shù)是相對于3mm無色透明玻璃而定義的,它是以3mm無色透明玻璃的總太陽能透過率視為1時(3mm無色透明玻璃的總太陽能透過率是0.87)其他玻璃與其形成的相對值,即玻璃的總太陽能透過率除以0.87。
4.相對熱增益
用于反映玻璃綜合節(jié)能的指標,它是指在一定條件下即室內(nèi)外溫度差為150C時透過單位面積(3mm透明,lm2)玻璃在地球緯度300處海平面,直接從太陽接受的熱輻射與通過玻璃傳入室內(nèi)的熱量之和。也就是室內(nèi)外溫差在150C時的透過玻璃的傳熱加上地球緯度為300時太陽的輻射熱630W/m2與遮蔽系數(shù)的積。相對熱增益越大,說明在夏季外界進入室內(nèi)的熱量越多,玻璃的節(jié)能效果越差。對于玻璃真實的熱增益是由建筑所處的地球緯度、季節(jié)、玻璃與太陽光所形成的夾角以及玻璃的性能共同決定的。影響熱增益的主要因素是玻璃對太陽能的控制能力即遮蔽系數(shù)和玻璃的隔熱能力。
相對熱增益特別適合于衡量低緯度且日照時間較長地區(qū)向陽面玻璃的使用情況,因為該指標是在室外溫度高于室內(nèi)溫度時室外熱流流向室內(nèi)且太陽能也同時進入室內(nèi)的情況下而給定的。對于不存在太陽能輻射部位使用玻璃時,反映玻璃保溫能力的指標只有K值。
二、玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)概述
2.1 玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)原理
建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)理論是熱物理學、傳熱學。傳熱是自然界普遍存在的現(xiàn)象,當有溫度差時就臺有傳熱,晰熱量總是從高溫物體傳向低溫物體。熱量的傳遞過程主要有三個階段:室內(nèi)空氣與建筑幕墻內(nèi)表面的傳熱,其主要方式是對流:建筑玻璃幕墻內(nèi)部進行的傳熱,其主要方式是熱傳導(dǎo)(內(nèi)部材料分子熱運動);室外空氣與建筑幕墻外表面的傳熱,主要方式是對流,這一方面是由于高差、溫差而產(chǎn)生的熱壓運動――煙囪效應(yīng),另一方面是由于風力造成的受迫對流。另外,在溫度不同的物體之間,還存在著輻射傳熱(靠電磁波來傳導(dǎo)熱量)。
因此,建筑幕墻的傳熱不外乎傳導(dǎo)、對流、輻射三種方式進行。針對建筑玻璃幕墻產(chǎn)生熱傳遞的不同區(qū)域、不同方式,采取不同的對策以實現(xiàn)對熱能的控制、使用、回收,這是建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的基本原理。
現(xiàn)階段提高玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的主要措施是采用節(jié)能玻璃及隔熱斷橋鋁型材隔熱來降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),消除結(jié)構(gòu)體系“熱橋”,降低空氣滲透熱損失,減少開啟窗扇面積,提高密封性等。
此外,在一些大型公共建筑上采用了雙層玻璃幕墻技術(shù),雙層玻璃幕墻技術(shù)與建筑物內(nèi)的空調(diào)、通風、燈光、樓宇控制系統(tǒng)緊密相聯(lián)就成為了智能幕墻系統(tǒng)。雖然雙層玻璃幕墻本身一次性建設(shè)投資較大,但它一方面可以降低建筑能耗,保護生態(tài)環(huán)境;另一方面,由于建筑物所需能耗降低,可以減少建筑設(shè)備的一次性投入,特別是大量節(jié)約建筑運營成本。
2.2普通建筑玻璃幕墻存在的問題
傳統(tǒng)的觀點認為,建筑物的能量消耗是隨著開口部位面積變化而變化的。但是,玻璃幕墻有大面積的玻璃窗且多為全封閉的構(gòu)造,這個特點決定了它不能按照傳統(tǒng)的墻或窗來看待。建筑玻璃幕墻的能量消耗主要是隨著玻璃的熱工性能的變化而變化的,即隨著玻璃的品種及其構(gòu)造方式的不同而變化的,如果沒有采用熱工性能好的玻璃或由于構(gòu)造連接的問題,往往容易造成較大的熱損失。此外,普通單層玻璃幕墻由于沒有良好的通風、遮陽系統(tǒng),不能有效調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度,需要設(shè)備的主動調(diào)控。這些都會引起過多的能源消耗和造成環(huán)境污染。有研究表明,未采取節(jié)能措施的普通單層玻璃幕墻的能耗很大,約占整個建筑能耗的40%左右。因此,玻璃幕墻(玻璃項)的節(jié)能設(shè)計是公共建筑節(jié)能設(shè)計中極為重要的部分。
三、玻璃節(jié)能技術(shù)在公共建筑設(shè)計中的應(yīng)用
3.1應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來,隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的公共建筑中采用了玻璃幕墻(玻璃頂)。我國建筑玻璃幕墻從20世紀80年代開始起步,經(jīng)過近30年發(fā)展,特別是20世紀90年代的高速發(fā)展,到21世紀初,我國已發(fā)展成世界第一幕墻生產(chǎn)大國和使用大國。
2005年7月1日起強制實施的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》適用于新建、擴建和改建的公共建筑的節(jié)能設(shè)計。該《標準》是我國第一部有關(guān)公用建筑節(jié)能設(shè)計的綜合性國家標準,其中對建筑玻璃幕墻的節(jié)能作了較為詳細的規(guī)定,并提出了一些方法,這對我國公共建筑的節(jié)能具有十分重要的指導(dǎo)作用。其中明確規(guī)定公共建筑的幕墻不能使用普通玻璃,必須使用節(jié)能玻璃。
隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,尤其是隨著國家節(jié)能政策的出臺以及節(jié)能標準的,目前在國內(nèi)出現(xiàn)了一批使用了玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的公共建筑,其中也不乏優(yōu)秀的實例。
例如,位于北京東直門十字路口東南角的天恒大廈,是全球首座整棟采用真空玻璃幕墻的寫字樓。天恒大廈總建筑面積57238 m2,地下四層,地上二十二層。該樓西、北立面采用半隱框真空玻璃幕墻7000 m2。東、南立面采用真空玻璃鋁合金斷熱窗總面積2500 m2。天恒大廈自2005年開盤以來,以其“高舒適度低能耗”的建筑玻璃節(jié)能技術(shù)與建筑藝術(shù)的完美結(jié)合,贏得了用戶的贊譽。
天恒大廈所采用的真空玻璃是標準真空組合雙中空的結(jié)構(gòu),經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測,其傳熱系數(shù)K=1.0w/m2K,達到和超過國標GB/T8484―2002保溫窗最高級lO級的標準。保溫達到并超過北京市地方性標準(DBJ01―79―2004)“住宅建筑門窗應(yīng)用技術(shù)規(guī)范”的熱、聲性能的要求。由于其優(yōu)異的保溫、隔熱性能,給這里的業(yè)主創(chuàng)造了一個溫馨舒適的室內(nèi)環(huán)境,也從根本上解決了長期困惑人們的玻璃幕墻隔熱保溫、隔聲差的難題(圖3.1)。
圖3.1 北京天恒大廈
3.2存在問題及應(yīng)用策略
我國目前節(jié)能玻璃的生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)比較成熟,尤其是隨著國家節(jié)能政策的出臺以及節(jié)能標準的,一批應(yīng)用玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的優(yōu)秀建筑也應(yīng)用而生。但總體看來還是以技術(shù)含量較低的靜態(tài)節(jié)能技術(shù)為主,動態(tài)節(jié)能及能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用還比較少,此外,已經(jīng)建成的公共建筑還有不少玻璃幕墻建筑并沒有采用玻璃幕墻節(jié)能技術(shù),從而造成了大量的能源浪費并引起了一系列的環(huán)境問題,因此對既有玻璃幕墻建筑的改造也是一個工作重點。與國外建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)相比仍有許多不足之處,下面就我國目前的實際情況提出幾點玻璃在公共建筑節(jié)能設(shè)計過程中的應(yīng)用策略。
(1)建筑玻璃幕墻只是建筑圍護結(jié)構(gòu)的一部分,只是建筑節(jié)能的一個方面,節(jié)能需全盤考慮建筑設(shè)計的各個因素,只有達到節(jié)能與經(jīng)濟的統(tǒng)一才能體現(xiàn)節(jié)能的作用與價值。
(2)建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)是一項比較復(fù)雜的技術(shù)手段,需要建筑師對節(jié)能技術(shù)的理解以及各專業(yè)的共同配合。然而目前我國的實際情況是,大多數(shù)的項目中,建筑師只負責簡單的初步設(shè)計,實際的技術(shù)問題交給幕墻公司,這種設(shè)計與施工的脫節(jié)必定會影響建筑實際的節(jié)能效果。因此,建筑設(shè)計時應(yīng)該進行綜合衡量,對各個部分圍護結(jié)構(gòu)的各項指標提出明確的要求,而不能將整個圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計交給幕墻公司。建筑設(shè)計單位或幕墻公司均不應(yīng)單獨承擔幕墻的設(shè)計,須協(xié)同完成。
(3)對于玻璃幕墻比較突出的“光污染”問題在設(shè)計時應(yīng)盡量避免。為減少玻璃幕墻的光污染,在建筑設(shè)計時,設(shè)計師應(yīng)該選用可見光反光率低的材料。同時要注意幕墻的朝向和方位,進行合理的光反射和地形地貌計算,注意當太陽位于不同方位時反射光可能照到的位置,該位置是否有人群活動,通過精心規(guī)劃和設(shè)計,調(diào)整建筑立面或街景及綠化設(shè)計以減輕反射光影響,盡量減少反射光射入街道和居民家中。
(4).我們既要學習發(fā)達國家的先進理念,又要結(jié)合國情因地制宜,不能機械地完全照抄。在設(shè)計過程中,我們必須結(jié)合各地的實際情況進行具體的設(shè)計,否則不但達不到預(yù)期的節(jié)能效果,反而會造成經(jīng)濟投資的浪費。具體包括以下幾個方面:
a.進行幕墻熱工設(shè)計時,必須對其復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進行分析和研究。
b.我國幅員廣大,各地的氣候條件有很大差異,在進行幕墻的節(jié)能設(shè)計時,要充分考慮當?shù)氐臍夂蛱卣?。嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和溫和地區(qū)的幕墻,要進行冬季的保溫設(shè)計,夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)的幕墻,要進行夏季的隔熱設(shè)計。
C.玻璃幕墻的朝向應(yīng)該考慮日照、采光、通風、遮陽等要求,并且朝向的選擇是因地域氣候,因周圍環(huán)境,建筑需求而改變的,不可一概而論。
d.玻璃幕墻的傳熱系數(shù)由建筑物的外形和所處地區(qū)的氣候條件、型材的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)等綜合確定。因此,需綜合、全面權(quán)衡各因素,充分考慮其功能、性能等諸多方面,合理選型(幕墻的型式和窗墻面積比)、選材和構(gòu)造。
結(jié)束語
隨著建筑逐步向智能化、綠色化、生態(tài)化方向發(fā)展,從建筑物的門窗、幕墻到屋頂結(jié)構(gòu)等,太陽能利用從光一熱轉(zhuǎn)換、光一電轉(zhuǎn)換到建筑物整體的隔熱保溫、居室采光調(diào)溫和建筑環(huán)境舒適美化等,都離不開玻璃。我們未來的核心任務(wù)是節(jié)約能源和生產(chǎn)能源,隨著玻璃節(jié)能技術(shù)的進步,玻璃在今后的建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計中將會發(fā)揮越來越大的作用。目前的玻璃節(jié)能技術(shù)主要以對太陽能的被動式利用為主,今后建筑玻璃節(jié)能技術(shù)的發(fā)展將更依賴于對太陽能的利用,從對太陽能的被動式利用逐漸向主動式發(fā)展。未來建筑將是由建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師、建筑物理學家、能源專家等各專業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)品。高效的節(jié)能設(shè)施將是未來建筑的核心,只有這樣才能實現(xiàn)建筑節(jié)約能源、保護生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展之路。
參考文獻
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