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摘要：随着社会经济的高速发展，城市化进程的大力推进，使得我国建筑行业迅猛发展起来，产生了巨大的社会经济效益。但是建筑业的建造活动对我国生态环境的造成了严重破坏:1986年至1996年,耕地平均每年净减少近50万公顷；每年因生产建筑材料而消耗的各种矿物资源多达50亿吨；大量的砂石采集、矿石采掘造成河床、植被、土壤破坏和水土流失……因此建设生态建筑是中国建筑的发展目标,生态节能已经成为21世纪设计界的主流。
关键词：生态建筑；建筑节能；规划设计
中图分类号： TU201.5文献标识码： A 文章编号：
生态节能建筑的特点
1.1生态建筑的四个系统设置(1)高效能源系统。(2)安全保障系统。(3)高效信息通信系统。(4)办公自动节能系统。
1.2生态建筑的的六项技术要素
(1)采用高效保温防晒节能及双层ＰＥＴ—ＬＯＷＥ玻璃外墙。
(2)使用高效水源热泵和低温供冷、制暖的系统。
(3)采用自然通风为７０％以上的热交换系统。
(4)利用太阳能发光置热设施，设置智能自动感应控制系统。
(5)实现能源自给自足，实现零能耗、零排放。
(6)采用钢结构全装配式的结构形式。
1.3生态建筑的八个系统
(1)采用活性能量建筑基础系统。(2)使用呼吸式双层玻璃幕墙系统。(3)利用混凝土楼板实现辐射采暖、制冷系统。(4)采用置换式新风系统。(5)设置智能控制的遮阳系统。(6)使用自然高效通风系统。(7)采用双层架空采用活性能量建筑基础系统。(8)采用太阳能系统。
1.4室内环境质量的要求
（1）要求室内二氧化碳的浓度都低于室外二氧化碳的浓度。
（2）提高通风效率，尽量采用自然通风，空气流通呈层流式。
（3）严格控制宦内化学品和污染源。
（4）高水平地控制热供、通风和照明系统。
（5）充分利用天然采光，要求９０％的日用房间有外窗，７５％的空间日照系数至少为２％。
二、生态建筑的规划设计与节能
生态建筑的节能设计首先要求要合理规划。生态建筑是适应自然而生成的建筑,而不是改造自然而生成的建筑,因此在设计时需要深入研究以下因素与节能的关系,将建筑需要融入到周围的大自然中,成为和自然互动,富有生命力的建筑。
2.1基地气候的适应性与节能
我国建筑根据气候特点的不同,将全国划分为五个气候区。各个区域气候条件差别非常大,要求在北方建筑节能设计的重点是冬季保温防寒,南方主要是夏季隔热通风,而中间则是冬冷夏热地区,考虑隔热通风防潮,兼顾冬季保温,但仅靠空调改善热环境,能源消耗大。因此在进行节能设计时要区别对待各地区的不同气候条件,充分利用太阳、风等自然因素,最大化利用区域气候的潜在优势。
2.2基地选址与节能
建设的基地应选择在向阳、避风的平地和山坡上,这是建筑节能、提高采暖效率的先决条件。同时建筑选址应尽量远离交通主干道,避免噪声污染。如果建在噪声声源处,应有绿化隔声带等保护措施。坡地对建筑节能的影响,主要是日照得热和通风两个方面,效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向为南向或接近南向,则利于冬季太阳得热,提高容积率。若坡向与夏季主导风向一致(60°范围内),则利于夏季的自然通风。若坡向为北向或接近北向,为减少建筑物之间对日照的遮挡,建筑宜以点式为主。
2.2.1建筑朝向
建筑应在最佳建筑朝向范围内选择。由于不同朝向上太阳辐射强度变化比较大,因此建筑规划时要考虑合理的朝向,尽可能增加太阳辐射量,建立自然采光系统。我国大部分地区正东向或正西向的房屋同正南的房屋相比,全年综合耗电量约增加20%。因此南北朝向是最有利的建筑朝向。但特定朝向的选择还要受其他因素的制约。研究表明生态住宅的节能朝向偏角在15°之内时,都属于好朝向。
2.2.2日照间距和建筑密度
一定的日照间距是建筑充分得热的前提。日照间距是指一年中冬至日,满足北向底层房间获得日照时南北房之间的外墙间距。在实际设计中不宜只为满足日照间距而选择不利朝向,牺牲日照质量,必须研究在保证节能效益的前提下提高建筑密度。在规划布局中适当调整建筑朝向,调节建筑布局和外形均可达到在满足日照要求的基础上增加建筑密度,如利用斜向日照将北侧错台式、正南向行列式布置改为交叉错排行列式布置。
2.2.3绿化遮阳
绿化遮阳是防止夏季过热的有效手段之一,是最理想的基地遮阳。绿化率是生态建筑的一个重要指标,要求不低于40%,人均公共绿地大于2,硬质景观面积小于绿地总面积的20%,并保证有足够的户外活动场地和空间。最理想的基地遮阳植物是落叶乔木,茂盛的枝叶可以阻挡夏季阳光,降低微环境温度,并且冬季阳光又会透过稀疏枝条射入室内。因此基地绿化在保证绿化率的同时,在建筑的东、南、西侧多栽植落叶乔木,同时考虑乔灌草相结合,注重绿化的层次布局,风格与建筑物要相互辉映。绿化方式除了地面种植外,还有墙面、屋顶、阳台、窗台甚至室内都可绿化。
2.3体型设计与节能
节能建筑的形态要求体型系数小,冬季日辐射得热多,同时对避寒风有利。具体选择节能体型时受多种因素制约,包括当地冬季气温、日照辐射量与照度、建筑朝向和局部风环境状况等等,因此体型设计需权衡建筑得热和失热的具体情况,优化组合各影响因素才能确定。
三、可再生能源的规划利用
可再生能源是指从自然界中获得的,可以不断再生,永久利用的非矿物能源,主要指风能、太阳能、生物能和海洋能等,它们对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。生态建筑在规划设计中应充分利用可再生能源,尽量减少消耗常规能源,利用可再生能源代替常规能源的消耗。利用太阳能减少建筑能耗和改善建筑物理环境是生态建筑节能设计的主要手段。一般来说,生态建筑的太阳能应用主要是通过被动式太阳能设计方式进行,主要有:①直接得热式,即利用阳光透过窗户照入室内并设置一定的贮热体,调整室内的温度;②对流环路式,是将建筑围合体设计成“双壁系统”,通过向阳侧开口部分玻璃后的空气层在太阳能作用下形成热循环,整体性地加热建筑外壁;③蓄热墙式,主要由混凝土、空气层、密闭玻璃部分组成了太阳能“空气加热器”,在夜晚可以持续向室内供热;④附加日光间,是结合封闭南向阳台和顶部的露台,设置贮热体及保温板系统来利用太阳能。在阳光间可以种植植物,形成循环的富氧室内空间,增加室内空气中的氧气含量。
结束语
生态建筑的节能規划设计是一项综合性的系统工程,应体现在规划设计的全过程中,从建筑选址到单体规划设计,从围护结构到通风、采光、可再生能源利用等方面都应贯彻节能技术。它涉及建筑材料、建筑设计、建筑构造与施工、政策法规等多个专业领域,需要多个行业部门协同行动下才能实现。
参考文献
[1]李海英等.生态建筑节能技术及案例分析[M].北京:中国电力出版社,20071
[2]王炎,王波.夏热冬冷地区居住区规划的节能考虑[J].中国科技信息,2002,86-871
[3]陈荣华.住宅建筑设计及使用中的节能[J].安徽建筑,2000,(6):64-661
[4]栾景阳.建筑节能[M].郑州:黄河水利出版社,20061
[5]袁春学,朱唯.住宅的可持续发展与节能技术[J].西北建筑工程学院学报(自然科学版),2002,19(3):45-48
关键词：生态建筑；建筑节能；规划设计
中图分类号： TU201.5文献标识码： A 文章编号：
生态节能建筑的特点
1.1生态建筑的四个系统设置(1)高效能源系统。(2)安全保障系统。(3)高效信息通信系统。(4)办公自动节能系统。
1.2生态建筑的的六项技术要素
(1)采用高效保温防晒节能及双层ＰＥＴ—ＬＯＷＥ玻璃外墙。
(2)使用高效水源热泵和低温供冷、制暖的系统。
(3)采用自然通风为７０％以上的热交换系统。
(4)利用太阳能发光置热设施，设置智能自动感应控制系统。
(5)实现能源自给自足，实现零能耗、零排放。
(6)采用钢结构全装配式的结构形式。
1.3生态建筑的八个系统
(1)采用活性能量建筑基础系统。(2)使用呼吸式双层玻璃幕墙系统。(3)利用混凝土楼板实现辐射采暖、制冷系统。(4)采用置换式新风系统。(5)设置智能控制的遮阳系统。(6)使用自然高效通风系统。(7)采用双层架空采用活性能量建筑基础系统。(8)采用太阳能系统。
1.4室内环境质量的要求
（1）要求室内二氧化碳的浓度都低于室外二氧化碳的浓度。
（2）提高通风效率，尽量采用自然通风，空气流通呈层流式。
（3）严格控制宦内化学品和污染源。
（4）高水平地控制热供、通风和照明系统。
（5）充分利用天然采光，要求９０％的日用房间有外窗，７５％的空间日照系数至少为２％。
二、生态建筑的规划设计与节能
生态建筑的节能设计首先要求要合理规划。生态建筑是适应自然而生成的建筑,而不是改造自然而生成的建筑,因此在设计时需要深入研究以下因素与节能的关系,将建筑需要融入到周围的大自然中,成为和自然互动,富有生命力的建筑。
2.1基地气候的适应性与节能
我国建筑根据气候特点的不同,将全国划分为五个气候区。各个区域气候条件差别非常大,要求在北方建筑节能设计的重点是冬季保温防寒,南方主要是夏季隔热通风,而中间则是冬冷夏热地区,考虑隔热通风防潮,兼顾冬季保温,但仅靠空调改善热环境,能源消耗大。因此在进行节能设计时要区别对待各地区的不同气候条件,充分利用太阳、风等自然因素,最大化利用区域气候的潜在优势。
2.2基地选址与节能
建设的基地应选择在向阳、避风的平地和山坡上,这是建筑节能、提高采暖效率的先决条件。同时建筑选址应尽量远离交通主干道,避免噪声污染。如果建在噪声声源处,应有绿化隔声带等保护措施。坡地对建筑节能的影响,主要是日照得热和通风两个方面,效果因坡向和坡度大小而不同。若坡向为南向或接近南向,则利于冬季太阳得热,提高容积率。若坡向与夏季主导风向一致(60°范围内),则利于夏季的自然通风。若坡向为北向或接近北向,为减少建筑物之间对日照的遮挡,建筑宜以点式为主。
2.2.1建筑朝向
建筑应在最佳建筑朝向范围内选择。由于不同朝向上太阳辐射强度变化比较大,因此建筑规划时要考虑合理的朝向,尽可能增加太阳辐射量,建立自然采光系统。我国大部分地区正东向或正西向的房屋同正南的房屋相比,全年综合耗电量约增加20%。因此南北朝向是最有利的建筑朝向。但特定朝向的选择还要受其他因素的制约。研究表明生态住宅的节能朝向偏角在15°之内时,都属于好朝向。
2.2.2日照间距和建筑密度
一定的日照间距是建筑充分得热的前提。日照间距是指一年中冬至日,满足北向底层房间获得日照时南北房之间的外墙间距。在实际设计中不宜只为满足日照间距而选择不利朝向,牺牲日照质量,必须研究在保证节能效益的前提下提高建筑密度。在规划布局中适当调整建筑朝向,调节建筑布局和外形均可达到在满足日照要求的基础上增加建筑密度,如利用斜向日照将北侧错台式、正南向行列式布置改为交叉错排行列式布置。
2.2.3绿化遮阳
绿化遮阳是防止夏季过热的有效手段之一,是最理想的基地遮阳。绿化率是生态建筑的一个重要指标,要求不低于40%,人均公共绿地大于2,硬质景观面积小于绿地总面积的20%,并保证有足够的户外活动场地和空间。最理想的基地遮阳植物是落叶乔木,茂盛的枝叶可以阻挡夏季阳光,降低微环境温度,并且冬季阳光又会透过稀疏枝条射入室内。因此基地绿化在保证绿化率的同时,在建筑的东、南、西侧多栽植落叶乔木,同时考虑乔灌草相结合,注重绿化的层次布局,风格与建筑物要相互辉映。绿化方式除了地面种植外,还有墙面、屋顶、阳台、窗台甚至室内都可绿化。
2.3体型设计与节能
节能建筑的形态要求体型系数小,冬季日辐射得热多,同时对避寒风有利。具体选择节能体型时受多种因素制约,包括当地冬季气温、日照辐射量与照度、建筑朝向和局部风环境状况等等,因此体型设计需权衡建筑得热和失热的具体情况,优化组合各影响因素才能确定。
三、可再生能源的规划利用
可再生能源是指从自然界中获得的,可以不断再生,永久利用的非矿物能源,主要指风能、太阳能、生物能和海洋能等,它们对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。生态建筑在规划设计中应充分利用可再生能源,尽量减少消耗常规能源,利用可再生能源代替常规能源的消耗。利用太阳能减少建筑能耗和改善建筑物理环境是生态建筑节能设计的主要手段。一般来说,生态建筑的太阳能应用主要是通过被动式太阳能设计方式进行,主要有:①直接得热式,即利用阳光透过窗户照入室内并设置一定的贮热体,调整室内的温度;②对流环路式,是将建筑围合体设计成“双壁系统”,通过向阳侧开口部分玻璃后的空气层在太阳能作用下形成热循环,整体性地加热建筑外壁;③蓄热墙式,主要由混凝土、空气层、密闭玻璃部分组成了太阳能“空气加热器”,在夜晚可以持续向室内供热;④附加日光间,是结合封闭南向阳台和顶部的露台,设置贮热体及保温板系统来利用太阳能。在阳光间可以种植植物,形成循环的富氧室内空间,增加室内空气中的氧气含量。
结束语
生态建筑的节能規划设计是一项综合性的系统工程,应体现在规划设计的全过程中,从建筑选址到单体规划设计,从围护结构到通风、采光、可再生能源利用等方面都应贯彻节能技术。它涉及建筑材料、建筑设计、建筑构造与施工、政策法规等多个专业领域,需要多个行业部门协同行动下才能实现。
参考文献
[1]李海英等.生态建筑节能技术及案例分析[M].北京:中国电力出版社,20071
[2]王炎,王波.夏热冬冷地区居住区规划的节能考虑[J].中国科技信息,2002,86-871
[3]陈荣华.住宅建筑设计及使用中的节能[J].安徽建筑,2000,(6):64-661
[4]栾景阳.建筑节能[M].郑州:黄河水利出版社,20061
[5]袁春学,朱唯.住宅的可持续发展与节能技术[J].西北建筑工程学院学报(自然科学版),2002,19(3):45-48