绿色建筑论文范文

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2开展绿色建筑设计的基本原则

2.1坚持以人为本的原则

为使用者创造一个健康的人居环境是绿色建筑设计的一项重要职责。围绕这个中心，绿色建筑设计在室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面进行了大量深入的改良设计，在很大程度上降低了上述环境因素对人体产生的负面影响。在设计细节上，绿色建筑设计主要或全部采用毒害低施工材料或无毒材料。在墙面和吊顶等重要建筑部分，尽量使用绿色无毒、低毒涂料，一般以陶瓷、硬木等材料进行地面装修，这些材料不含CH3O，化学耗氧量低，有利于人体健康。在建筑系统和机械系统材料选择方面，尽量选择潜在污染能力小的材料，对于污染能力大的木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等能不用就不用。通过合理设计，科学设置进风口和出风口，确保室内空气流通状况良好。提高室内热环境水平，根据人体需要选择最适合的温度、湿度和气流，让使用者获得最佳感受。提高供水质量，有条件的可以选用直饮水。在采光方面，既要考虑到使用者对光线的实际需求，有利于人体健康，又要通过必要的调整，使室内光照环境更加美观，并且有利于节能。通过使用吸声材料或采用隔音设计，提高建筑隔音效果，为使用者提供一个安宁舒适的环境。

2.2坚持能耗最低的原则

所谓能耗最低，有两个方面的含义，一是指建筑施工材料在生产和运输过程中消耗的能源最少，二是指建筑工程施工过程中消耗的能源最少。下面分别进行说明：（1）建筑材料生产运输过程中能耗最小化。绿色建筑的理念不仅仅在于建筑物本身及其建筑施工过程，更是要追溯到施工材料的生产过程中去。由于建筑市场对材料的选择决定了施工材料发展的方向，所以在进行建材选择时，要在满足施工要求的同时，尽量选择生产能耗低的建筑材料和可以回收再利用的材料，比如金属材料等，以实现建筑业的良性持续发展。此外，为减少施工材料在运输环节的能耗，在选择材料时，要将注意力向本地生产、运输线路短、成本低的施工材料倾斜。（2）建筑使用过程中消耗能源最小化。建筑的使用过程一般都比较长，这个阶段的能耗水平在建筑从施工到拆除整个过程各个阶段中是最高的。提高建筑节能水平，就要以使用阶段为重点。通过科学合理的设计，提高建筑整体节能水平。通过对建筑平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等形体设计及墙体、门窗、屋顶、热缓冲区等部位的优化设计，都可以有效改善建筑保温隔热性能，降低建筑能耗。

2.3大力推广新型清洁能源的利用

为降低能源压力，人们已经在多方面开发新型能源应用。光伏太阳能以其资源丰富、清洁环保的特性称为新世纪重点开发的新型能源之一。加大太阳能在建筑行业的应用，可以有效降低建筑能耗。常见的有在屋顶、墙壁、玻璃等部位使用太阳能设备，通过光电转换，将太阳辐射转换为热能和电能，供建筑正常运转使用。除此之外，风能也是我国重点开发的新能源之一。我国幅员广阔，风能资源充沛，通过风力发电设施，可以将风能变为建筑使用的电能。

2.4坚持环境负荷最低化原则

开展绿色建筑设计，最基本的一项原则是保护环境，降低建筑建设、使用及废弃过程中对自然环境的污染。其中重要一项内容是减少建筑施工期间排放的建筑垃圾、废水、废气等。（1）选择环保型建筑材料。当前建筑行业在生产过程会产生大量废弃物，并造成巨额资源、能源消耗。针对这个问题，设计人员在选择建筑施工材料时，不仅要考虑经济成本，还要考虑环境成本，尽量在满足使用要求的前提下选择对周边环境污染少的施工材料，常见的有生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。多使用预制构件，避免产生建筑垃圾。（2）施工工艺科学合理。施工方法、施工工艺可以认为是各种资源、材料的使用、加工方法。通过合理的优化设计，使用更加环保的施工方法，提高材料使用效率，降低废弃物产生。

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1.1建筑与技术问题

对于建筑本体而言，适应机制的丧失直接反映在建筑空间、形体及技术运用上。设计方法与气候适应性的原则相违背，将室内环境完全置于空调的控制之下，导致自然调节机制完全丧失。

1.2建筑节能问题

对于环境而言，建筑气候适应性的丧失导致建筑人工空调使用时间的延长，能耗的居高不下，造成极大的环境负荷。

1.3建筑健康问题

对于人而言，建筑气候适应性的丧失导致内外缺少交互，直接影响建筑环境质量的安全性、舒适性和健康性。考虑到此类建筑往往为高层或大跨度的大型公建，生命周期很长，因此带来的影响将是长期的且难以逆转的。建设得越多，带来的能耗问题就越严重，对于健康的不利影响越大。

2建筑气候适应性的研究内涵

我国幅员辽阔，地跨热带、亚热带、温带、寒带等多个气候带，气候差异大，立足于不同的地域气候，建筑的建造模式与方法也应具有明显的区别。建筑的气候适应性在不同气候条件下的表现迥然不同，应该深入探索不同建筑空间类型的气候适应性方法，通过建筑的气候适应性深入研究——建构正确的规避与调节机制，如此建筑才能适应自然气候，才能达到建筑与气候的协同统一、达到节能与减少环境负荷、并创造健康的人居环境（图3），才能最终实现人居环境的可持续发展。这是实现完整意义上绿色建筑的基础，是绿色建筑亟待解决的基础性课题。

2.1基于气候适应性的建筑与技术的整合

两种适应机制的作用机理及其相互关系直接决定建筑空间、形态及其技术体系的整合方式。在一般观念中，绿色建筑一定是通过各种高科技实现的，其实不然，绿色建筑并非高科技的滥用和技术的堆砌，而是应该根据适应机制的调节目标而进行选择相应的绿色建筑技术，应注重通过被动节能技术的应用加强建筑的自我调节。原则上应以被动技术为主，主动技术为辅。①基于规避机制的建筑模式及技术体系：当自然环境不适宜时，利用规避机制创造封闭的空间环境，并主动技术补偿创造相对宜人环境。主动技术是工业革命后出现的各种环境控制技术和建筑设备工程技术的统称，它们以消耗能源为代价，广泛存在于各种现代建筑中。②基于调节机制的建筑模式及技术体系：当自然环境优良时，需要充分发挥调节机制的作用。这需要调整其形体、空间、界面同被动技术（自然通风、采光等）的结合，为自然能源适宜地流向运动环境作好铺垫，最大程度利用自然能源实现环境自然更新（图4）。被动技术，是指以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术，比如通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、自然通风、自然采光的建筑设计等。被动技术强调建筑与自然环境的共存，强调建筑的气候适应性。③建筑的实时应变性——两种适应机制的转换：根据室外气候的变化，两种机制的适时转换需要相应实时应变技术支撑。一年之中不同季节，这两种适应机制应该交替发挥作用。冬季、夏季的严寒与酷热需要启动规避机制；而春、秋两季则需运用调节机制，促进室内环境的更新；同时也适用于一天中不同时段，根据一天中的不同气候条件进行两种模式的转换；而这两种模式又因不同气候区划、地域的不同气候条件而又有不同比例的运用。因此，建筑是否能够积极应对气候，处理好规避、适应两种机制的关系也是绿色建筑需要解决的最为核心的问题之一。正确处理建筑气候适应性——建筑与气候的关系问题是绿色建筑的基础性课题。依据气候特征，适应机制的转换效率越高，建筑气候适应性越强。而这取决于设计的优劣，被动式节能技术手段的适应性调节，而非高科技的滥用、更不是技术的堆砌。

2.2基于气候适应性的建筑节能——实现环境目标

面对能源紧缺，建筑节能诚然十分迫切，但过于单纯强调改善保温隔热等问题，就会以偏概全。绿色建筑强调与自然环境和谐相处，通过遵循气候适应性原则，即强调建筑在不同季节与环境的互动，利用建筑自身的自然调节，来实现人居环境的控制，并形成有效循环，来达到节能的目的。建筑节能包含了两方面的内容。一方面，通过“规避”机制的运用，加强建筑的保温、隔热来实现节能，也就是强化建筑界面的热稳定性，减少建筑内部的能耗损失，从而实现建筑节能；另一方面，是通过“适应”机制的运用，提高建筑设计的方法，提高建筑的气候适应性，顺应建筑所在的气候环境，强化其自然调节的能力，减少对人工空调的依赖，以此来实现节能。前者是立足于在人工调节时减少损失，后者是减少人工调节的使用时间，从节能的角度来理解，对于人工环境的依赖程度越高，则能耗越高；反之建筑的自然调节能力越高，则能耗越低。两者对于降低建筑整体能耗而言同样重要，相辅相成，不可相互替代。但从当前的实际现状来看，显然前者在绿色建筑的实施中，得到更多强调和贯彻；而后者则往往被忽视。如果将这两种节能方式进行形象的比喻的话，前者这种构造、材料节能是节能中的“硬件”；而后者，是建筑节能中的“软件”，是融合在建筑的空间形体之中的。而恰恰这一点是被忽视的。如果只强调前者而忽视后者，就会导致只控制了能耗损失，而没有减少能耗的使用时间。这种节能是片面的，很难从整体上达到降低建筑能耗的目的。因此，我们所应该强调的节能不能仅是建筑材料节能，同时应思考如何减少对空调的依赖，在建筑设计时对节能整体层面上进行把握。

2.3基于气候适应性的人居环境健康——实现人居目标

人的健康不仅源于自身机体，同时健康的人居环境也同样重要。采用空调等机械设备进行通风换气不仅消耗大量能源，同时封闭式的空调环境易形成尘埃、病菌的积聚，造成室内空气的污染和疾病的传播，危害人的健康。长期使用人工照明，亦会导致室内卫生条件下降，同时对人的生理也产生不良影响。自然通风、采光技术是一种以利用可再生、自然清洁的被动能源为特征的技术方式，是一种既可节能又能为环境创造舒适条件的技术手段，亦可满足人们对于自然互动的需求。立足于不同区域的气候条件，我们应该根据室内环境的各项健康标准，塑造建筑健康环境时应注重建筑设计、自然能源、被动技术的有机整合。通过建筑设计方法的调整，实现以被动技术为主、主动技术为辅的环境调节机制，以强化对有利自然能源的有效利用，规避不利气候的影响，从而使室内环境满足健康的热环境、空气质量环境、光环境的要求。

3亚热带气候适应性大空间建筑的创作实践

下面结合两个亚热带气候条件下的体育馆作品设计进一步阐述基于建筑气候适应性原则的应用。亚热带气候的主要特征是高温、高湿。自然通风、遮阳、隔热和适度的自然采光建筑技术是要解决的主要问题，而其中如何实现有效的自然通风可明显改善室内的人体舒适度。

3.1广州大学城广东药学院体育馆——建筑形式与亚热带气候环境的融合

广州大学城广东药学院体育馆全面采用了适宜亚热带气候条件下的自然采光、自然通风、遮阳、隔热等被动技术（图5）。在自然通风方面采用了多种新颖的建筑设计手法以提高大空间的自然通风效能。具体来讲，体育馆的屋顶形态突破传统，采用了非对称的布局，呈南低北高逐级跌落的形态，从而有效增加建筑的南向进风面积，强化正负风压区的对比，加强室内的自然通风（图6~7）。在进出风口的选择上，首先是利用南向叠级桁架形成错落的屋顶，布置竖向天窗，形成屋顶进风口，可用机械控制开启，将风引入室内；南立面的进风口为楼座下的通风百叶窗，可将东南风引入室内；同时东西立面的遮阳板分别向南旋转30°形成风翼形构造，构成侧向进风口（图6）。这种多角度、全方位的进出风口设计，有效强化了体育馆室内的自然通风。在采光方面，则利用跌级状天窗作自然采光，直射的光线照射在桁架上悬挂的折射板上，在室内形成漫射光，改善室内的光环境。体育馆东西立面的竖向遮阳板分别向南旋转30°，竖向遮阳板也扩大了遮阳面积，配合彩釉玻璃可遮挡掉东西向的大部分日光，同时可将适度光线折射到馆内，形成漫射光，加强了体育馆自然照明（图8）。适应性设计同时也表现在训练馆屋顶的景观设计上。屋顶平台上设置了大面积植被绿化，层次丰富。这种设计不仅使体育馆与周边环境融为一体，而且茂密的绿化更能为体育馆形成一层绿色隔热膜，通过夏天连续三天与附近金属屋面大空间的对比实地测量，发现覆土屋面的训练馆能够有效控制室内温度的波动，缓解室外温度升高对馆内的影响，降低能耗（图9~10）。

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本来这样一个商业活动不太可能惊动省领导，但河北省省长张庆伟却亲自来到签约现场。用现在比较时髦的一句话是：为企业站台。记者发现，这次“河北版“的建筑节能，依靠市场的力量共签订了六个大项目。分别是德国能源署与河北奥润顺达窗业集团合作建设被动式门窗博物馆项目；德国威玛生物质燃料公司与河北奥润顺达窗业集团合作生产生物质燃料项目；德国梅森伯格商贸无限责任公司与河北奥润顺达窗业集团共同在中国国际门窗城建设德国绿色家居建材展览中心项目；德国诺托.弗兰克五金集团、德国格屋五金集团、德国雷诺科涂料公司入驻国家建筑节能技术国际创新园项目。签约的主角，是河北奥润顺达窗业集团，这个我国最大的节能门窗生产企业，2004年就通过市场谈判与德国合资，将欧洲节能门窗理念技术引入中国。由其投资兴建的“中国国际门窗城”，已吸引了包括荷兰阿克苏诺贝尔、德国迈克尔威力、日本YKK三家世界五百强在内的欧美企业入驻门窗城，可以说市场的力量无处不在。但“浙江版“的建筑节能基本由政府主导，标准先行，记者在浙江省住房和城乡建设厅官方网站检索到，光是地方立法就出台了四部，其中包括《浙江省实施〈节约能源法〉办法》和《浙江省可再生能源开发利用促进条例》，明确了民用建筑节能评估和审查、可再生能源建筑应用和竣工能效测评。浙江还先后了《浙江省居住建筑节能设计标准》等35项建筑节能地方标准和技术导则。

由此可见，政府的推手作用无处不在，效果也比较突出。那么，促进建筑节能是以政府强制为主？还是市场推动为主？从“河北版”与“浙江版”两个版本的比较看，显然都有自己的成功之处，但也有不同的观念碰撞。住房和城乡建设部建筑节能与科技司司长杨榕的看法是：目前的建筑节能工程，政府应该从更大范围强制推进，明确能效水平的标准，积极建设能耗监管、管理及节能平台。这位权威人士的表态显然强调了政府推动的作用，虽然他也强调了与市场的平衡。但另一位权威人士——中国工程院院士、清华大学建筑系教授江亿却在第三届能源基金会建筑项目交流会上表态，不管是政府主导还是市场推动，对于建筑节能的管理，应该从过程管理转变为目标管理，确定能源消耗的上限，也就是说，政府不能管得过细。但市场的力量真得都像河北那样自觉吗？情况并非如此。我国第一个开发企业的绿色低碳首席官招商地产的胡建新表示，招商地产从2009年成立绿色建筑研发中心以来，还是品牌宣传要好于市场推广。他认为，要把建筑的能耗降下来，主要是利用自然资源，而不是去用节能灯泡或者是新风系统，那种是全天候都在消耗能量的，在环境允许的情况下，最好是先降低能耗，再考虑提高能效。不管是“河北版“还是”浙江版“的建筑节能，因地制宜或许是建筑节能的最佳途径。“比如在北京用新风系统做宣传就会受到消费者的认可，人们已经意识到雾霾、PM2.5的危害，但是在广州那种喜欢开窗户的地方，可能就不太可行，”胡建新说。当被问及是政府重要还是市场盈利模式重要时，胡建新说：“做节能和绿色建筑，在很多时候要有牺牲掉一部分的经济效益的勇气，在企业能承受的范围内，应该获取生态环境、经济、社会的平衡，这三者是有妥协的。”

二、两手都应该硬

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1)健全法律法规。太原市在全国省会城市中率先颁布实施《太原市促进绿色转型条例》《民用建筑节能管理办法》《太原市促进绿色转型条例实施办法》，把政府意志转化为全社会共识，实现资源节约、环境友好、生态平衡。

2)完善标准规范。太原市在全国省会城市中制定出台了第一部绿色建筑标准《太原市绿色建筑标准》及相关的配套技术规程。实施了覆盖全市经济社会发展各领域《太原市绿色转型标准框架体系》，及《太原市绿色学校标准》《太原市绿色园区标准》等一批综合性、专业性标准。

3)加快技术创新。太原市注重发挥科技先导和支撑作用，围绕应用可再生能源和“四节一环保”，初步梳理出一批能充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一的在太原市有一定代表性的建筑纳入绿色建筑推荐项目。

新建绿色建筑项目的具体措施

太原市小店三中项目，位于太原市小店镇晨光西街的小店三中，2010年被纳入到“百校兴学”行列中。该项目占地面积33000m2，总建筑面积18000m2，是山西省第一座纯钢结构绿色校园示范项目;绿色、节能环保玻璃建材———Low-E中空低辐射镀膜玻璃、TDL柔性饰面砖外墙外保温系统、微孔混凝土墙体材料蓓佳外墙板、装配式墙体施工技术、太阳能光伏发电、智能型对流式自动化供暖系统、无源无线技术等将集结在小店三中项目的建设中，使该项目在节能、环保、低碳运行、可循环利用等方面，成为山西绿色校园节能减排的先行者，将为今后全市乃至全省全面建设绿色校园起到积极的示范作用。

太原十二院城项目，位于太原市和平南路139号，太原十二院城总建筑面积845000m2。十二院城以“新东方主义”与“集成式家居”的理念，萃取盛唐“里坊院落”精髓，以街、曲、府、坊、市、瓦子，规划社区网络体系，将项目划分为12个组团。从外部看，里坊式布局，使十二院城具有城池般的气势。在内部，里坊的围合感为十二院城创造出内部小型的社会交往空间，缩短人与景观、人与人、人与各项配套设施之间的距离。建筑分别在采用绿色、节能、环保玻璃建材———Low-E中空低辐射镀膜玻璃、国际上先进绿色环保建材、围护结构节能、地源热泵、太阳能热水、光伏发电、照明、新风机组的空调系统等节能方面各具有不同亮点。

太原万国城MoMa项目，位于太原市长风新区的太原万国城MoMa项目，总建筑面积650000m2，采用可再生能源，四季恒温恒湿，倡导“高舒适度低能耗”的生活理念，达到国际公认的人体最舒适环境。

大唐双喜城项目，位于太原市小店区亲贤北街9号的大唐双喜城项目，占地面积10667m2，总建筑面积48万m2，绿化率40%，65%建筑节能设计标准。太原星河湾项目，位于太原市南部小店区，龙城南街以南，南高速环700m绿化隔离带以北，滨河东路以东，太茅路以西。规划总用地面积为91．36hm2。星河湾规划以注重强调环境内外结合、建筑与环境有机结合、环境与功能紧密结合、观赏性与实用性有效结合、环境与人性化合理结合为原则，同时提倡建筑与园林，环境与人居，观赏与实用性相融合的理念。景观设计以实现大园中有小园，近景外有远景，充分体现建筑园林艺术现代版的“园冶”。太原星河湾绿化景观注重与建筑结合，体现“以人为尊，融于自然”的设计原则。绿化以实现园林景观和谐流畅，连绵不断效果。

太原市建筑节能管理工作的启示

在取得建筑节能效果的基础上，对太原市如何进一步做好节能减排，推动绿色建筑工作，通过分析问题，总结成功经验，提出未来工作重点。