浅谈绿色建筑的应用与发展之环境科学论文

　　摘要：近年来在国内建筑刊物上阐述绿色建筑的文章屡有所见面，本文环境科学论文结合作者的工作经验，通过设计、应用、推广三个层面对我国绿色建筑的发展与应用进行分析与论述。
　　关键词：建筑设计；应用技术；推广
　　绿色建筑是指为人类提供一个健康、舒适的工作、居住、活动的空间,同时实现最高效率的利用能源、最低限度的影响环境的建筑物。在绿色生态建筑设计中我们应该做到以下标准:
　　(1)绿色建筑应尊重自然、保护生态、与自然协调发展,尽可能减少人工环境对自然生态平衡的负面影响。
　　(2)绿色建筑要节约自然资源和能源,最大限度地提高建筑资源和能源的利用率。
　　(3)绿色建筑要利于人的身心健康,避免或最大限度地减少环境污染,采用耐久、可重复使用的环保型绿色建材,充分利用太阳能、风能等自然清洁能源。加强绿化,改善环境。
　　(4)绿色建筑空间和使用功能应适应社会发展的变化,要求建筑空间具有包容性,功能具有综合性,使用具有灵活性、适应性和可扩展性。
　　(5)绿色建筑应具有独特的建筑技术和艺术形式表达现代生态文化的内涵和审美意识,创造自然、健康、亲切舒适、生机勃勃、丰富多彩,具有传统地方文化意韵和现代气息的建筑环境艺术。
　　一、绿色建筑设计理念
　　1、绿色建筑设计应该从中国国情出发。
　　建筑行业资源消耗巨大，建筑物在建造和使用过程中,需要消耗大量的自然资源,同时增加环境负荷。我国的消费增长速度惊人,资源再生率也远低于发达国家。我国各地区在气候、地理环境、自然资源、经济社会发展水平与民俗方面都存在巨大差异。而我国正处于工业化和城镇化的加速发展阶段,现有建筑面积400多亿平方米,预计在今后30年内,还要建设400亿平方米的新建筑,因此在我国发展绿色建筑,是一项意义重大而又紧迫的任务。
　　2、以低耗为核心发展中国绿色建筑。
　　绿色建筑的本质是在建筑活动的全生命周期内,在减少资源的消耗和提高资源的利用效率的前提下,建设健康环保的人居环境"为此,我们可以从两方面着手:一方面以示范城市和示范项目为代表,在经济许可的范围内,鼓励采取新技术!新设备!新材料和新工艺,在减少资源使用的同时提高资源的使用效率;另一方面,要迅速在最大份额的中低端市场推行以减少使用!合理使用资源为主要策略的低成本路线,即现阶段中国绿色建筑应以低耗为核心。
　　3、坚持适当技术原则,强调“整体设计”思想。
　　适当技术原则的内涵，所谓适当技术就是尽量采用符合当地产业,设备、材料和劳动水准的技术,因地制宜,积极适应建筑物所在地的环境条件,保持当地的文脉和传统。如某科技大学在陕北黄土高原所发展的现代窑洞住宅设计,利用最简单的玻璃温室、浮力通风、太
　　阳能热水和天窗采光等技术,不但使窑洞居住环境大为改观,甚至使采暖能源节约了60%以上。
　　所谓整体设计,就是要从全球环境和资源出发,应用经济可行的各种技术和建筑材料,构筑建筑全寿命周期的绿色建筑体系。如何在设计之中应用高技术和优质的材料,就是要应用寿命周期评价方法予以权衡，现在欧美应用的高技术绿色设计方法往往和智能建筑设计相结合，智能建筑是使用户发挥最高效率、低保养成本和最有效的管理建筑本身的资源,这与绿色设计的理念是一致的。
　　二、绿色建筑节能技术的应用
　　1、建筑布局。
　　合理的建筑布局是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。比如在一栋建筑的功能、规模、场地确定以后，建筑的朝向和外形将在极大程度上影响建筑能耗。一般认为，建筑体形系数小，单位建筑面积对应的外表面积就小，这样有利于降低采暖空调系统的负荷。住宅建筑的内部负荷相对较小，且基本稳定，外部负荷则起主要作用，因此，其外型设计应追求小的体形系数。然而对于内部发热量较大的公共建筑，夏季夜间的散热就非常重要，在特定条件下，适当增大体形系数更有利于节能。
　　2、建筑围护结构。
　　建筑围护结构热工性能的优劣与否，直接影响着建筑使用能耗的大小。在严寒地区，建筑围护结构的保温性能是一项非常重要的指标，在墙体的外面增加一层保温材料必要且非常有效，保温层越厚，热工性能越优越。在夏热冬冷地区，对于建筑围护结构既要考虑冬季保温性能，又要考虑夏季隔热性能，两者间有时又会产生矛盾。近年来，在建筑围护结构中，玻璃的使用面积越来越大。从绿色建筑角度考虑，透明的围护结构可以增加室内采光及冬季白天太阳的辐射量，但基于目前的技术发展条件，在一个合理的价格范围内，透明围护结构的热阻还是远远小于非透明围护结构热阻，更何况直接进入室内的太阳辐射在夏季常是空调系统的主要负荷，透明部分的外侧必须设有效的遮阳（最好是卷帘、百叶窗之类的活动遮阳），以降低进入室内的太阳辐射量。由于透明围护结构的热工性能比非透明围护结构差，因此，从节能角度出发，应控制透明围护结构的大面积使用。
　　3、室内环境控制技术。
　　室内环境控制包括自然通风利用、自然光利用、空气处理系统等，其中暖通空调系统的技术应用最为重要。各类空调系统的能效存在较大差异，建筑内部空调的合理分区对运行能耗的影响也很大，系统、科学地运行、管理对实际节能与否有相当重要的影响。公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，优化系统设计是节能的前提，系统地自动控制是节能成败的关键。目前，暖通空调系统基本上采用集散控制技术，系统节能效率达10%～30%。
　　4、充分利用太阳能。
　　太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是极为丰富、洁净、安全、廉价。目前，在住宅区中太阳能的利用主要有三个方面：太阳能热水器、太阳能空调和太阳能电池。据资料介绍，安装一套供300人全年用热水洗浴的太阳能中央热水系统需投资约15万元，全年的节能费约为8万元，2年就可收回全部投资，而太阳能热水系统的使用寿命为15~20年，那么这套设备的节能费就高达100~140万元。近几十年来，许多国家都在积极研究、开发利用太阳能，取得了可喜的成果。其中以澳大利亚和以色列最为显著，其太阳能热水器的普及率分别是30%和50%。我国研制开发太阳能起步较晚，取得了一定成效，但普及率仅为6%左右，且发展不平衡，西部地区较集中，云南省普及率最高达10%。我国的太阳能资源十分丰富，年日照时数为2500h的地区占国土面积的2/3以上，有的地区高达3000h。这为我国开发利用太阳能提供了良好的条件。随着科学技术的进步，太阳能利用的范围将会更广，能量
　　转换效率将会更高。
　　5、合理利用水资源。
　　我国是个水资源缺乏的国家，一些地方，一方面缺水严重，另一方面浪费严重。节水的关键措施还是“开源节流”。居民对水的消费主要是饮和用，其中饮食用水量约占总消费量的5%，其余95%用于洗涤、排污等。在住宅小区，根据两种用途设置A、B两套供水系统。A系统专供饮用水（包括冲茶、洗米、洗菜煮饭）。这个系统的水必须是
　　符合饮用水标准的洁净水。B系统专供使用水。这个系统的水应该循环使用。将住户洗菜、洗衣、洗澡水以及屋面雨水，地面雨水引入蓄水池内，进行过滤、净化、去污等物理、化学处理，再输入住户的“使用水管”，供洗地、洗车、绿化、水景、冲厕、排污等使用。这个系统的水循环使用，可节省大量的用水。
　　6、建筑智能化系统。
　　绿色建筑与智能建筑的共同点是建筑节能与环境控制。智能建筑（1B）是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统服务、管理等于一体的最优化组合，向人们提供安全、高效、舒适便利的建筑环境。建筑设备自动化系统（BAS）将建筑物、建筑群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统构成综合系统，以便集中监视、控制和管理。
　　7、照明技术
　　照明也是建筑的耗能大项，在商业建筑中，照明能耗可占总能耗的20%～30%。照明不仅本身消耗能量，在有空调降温需求的场合，照明能耗还增大了空调系统供冷的需求。在绿色建筑中可通过采用昼光照明等先进、高效、合理的照明设计来降低照明能耗。昼光照明是绿色的照明方式，不仅可降低能耗，还可起到降低供电峰值的作用。昼光资源的利用作为一项专门的课题，在绿色建筑中有很大的舞台。照明技术的发展为照明节能提供了技术支撑，在满足同样照度要求的前提下，高光效的光源和灯具比普通光源和灯具消耗的电能要低得多。
　　三、结语
　　要设计和建设绿色建筑，除了以上建构外，还需重塑市民的价值观与道德观，取得市民的认同与理解，强化人对自然应负的责任；实现人对自然的重视与鉴赏。绿色建筑的内涵要求在建筑的运营阶段，要做到节能，就需要自觉地做到人走关灯，关电脑，节约用水，将空调温度调到适宜温度等，这些都不属技术能解决的问题，而是一个人的意识问题，生活习惯问题，这不仅仅是一种单纯的利己行为也是一种利他的行为。而这种利他性，则需要公共道德的监督和自我道德的约束。正确看待人在整个自然界中所处的地位，合理把握人的生命存在与万物存在的连带关系。须突出人在社会发展中的核心地位、社会发展的价值目标应当使经济发展与科学文化、思想道德和社会教育的发展保持恰当的匹配关系，使精神文化的事业体现理想性与现实性，高层次与通俗化的关系，重建人的精神家园。绿色建筑是人类文明的标志，是人类保护自己的懒以生存环境的明智的选择。我们每一位建筑师，在做建筑设计时，都要有明确的指导思想。也就是说：要有意识地保护人居环境，创造良好的居住环境。在设计方法上力求做到自然与人的协调，为共同的发展创造出优美和谐的绿色家园。
　　近几年，中国在绿色建筑方面的发展做了很多工作，从政府、研究机构、开发商到全社会都对绿色建筑有了全新的认识和行动，绿色建筑的大力发展时期已经到来，国家在推动绿色建筑发展方面的力度逐步加大，绿色建筑的发展遵循可持续发展的原则迅速跨越起步阶段，正在向全面实施发展。目前，绿色建筑是对环境问题、资源问题及社会问题切实可行而持久的解决方法，是提高生活条件，促进经济发展的重要手段，并将成为健康社会、和谐发展的模式。
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