绿色节能建筑方案

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绿色节能建筑方案范文第1篇

Abstract： Firstly， the characteristics of green building construction are summarized， and the current green building construction management faced with pattern backwardness and lack of functional requirements and life cycle cost concepts， which make construction scheme optimization and selection confusion are put forward. Next， the value engineering is used to green construction according to green building construction characteristics， and the functional requirements and life cycle cost factors of green building are clarified. Then the construction schemes are optimized and selected via value engineering. Finally， taking the example of green demonstration project of China - Denmark Research and Education Center， the application of value engineering theory in green construction is introduced.

关键词： 绿色建筑；施工方案优选；价值工程

Key words： green building；construction scheme optimization and selection；Value Engineering theory

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）15-0050-04

0 引言

当下城市化进程加剧、基础建设量激增、节能减排及环境治理压力巨大等因素决定了中国建筑节能工作的重大意义和紧迫性[1]。然而，国内绿色施工大多采用传统方法，较少涉及绿色管理内容[2]，并且在施工中缺少对绿色建筑全寿命期功能性和成本方面的考虑，致使绿色建筑各阶段的方案优化、选择比较混乱[3]。如此重要的管理内容必然要求有好的方法做支撑。价值工程（Value Engineering）是通过经济技术的协同，对研究对象进行功能及成本分析，持续创新，旨在节省成本、提高价值的资源节约型管理技术和思想方法[4]，在国际上已有60余年实践，其低投入高回报的优势在制造业、农业、科研、工程方面取得很好的应用。因此，结合绿色建筑特点，将价值工程应用于绿色施工方案优化与选择，可为提高绿色施工效率提供一种新思路。

1 绿色节能建筑施工管理研究现状

绿色节能建筑施工是在保证工程安全、质量前提下，在施工中做到“四节一环保”，通过科学有效的技术和管理措施，优化用能结构、降低环境负面影响，以人为本，保障人员安全健康的施工方式[5]。结合绿色施工定义及国内外的绿色施工文献[2，6，7]，总结出绿色施工4个特点：

①以客户为中心，在满足传统目标的同时，考虑建筑的环境属性。绿色建筑的出发点是节约资源、保护环境，满足客户的需求，管理人员需要更多地了解用户的需求、偏好及施工过程对用户的影响，优先考虑环境属性，讲究与自然和谐相处。将环境破坏程度降到最低，将不利影响转换为有利影响，不仅要交付一个舒适健康的内部空间，还要一个和谐的外部环境，最终追求“天人合一”的目标。

②最大限度利用被动式节能设计（Passive Design）与可再生能源。在建筑的运营阶段需要尽量使用可再生的能源与自身的节能。可以在方案中提倡被动式建筑设计，通过建筑物本身收集、储蓄能量使得与周围环境形成自循环系统。被动式节能设计的方法有建筑朝向、保温、体形、遮阳、自然通风、采光等。另外在决策设计中也要合理利用光能、风能、地热等可再生能源。

③注重全局、全寿命期优化。绿色建筑从项目的策划、设计、施工、运营直到筑物拆除过程中追求的是全寿命周期范围内的建筑收益最大化，是一种全局的优化，这种优化不仅仅是总成本最低，还包括社会效益和环境效益最大化，采取技术经济措施，做到一次投入，全寿命期受益。

④重创新，提倡新技术、新材料、新器械的应用。绿色建筑是一个技术的集成体，在实施过程中会遇到诸如能源优化、管线的优化、采光设计等的技术问题。这就需要利用多种先进技术、新材料及新器械，将同等单位的资源在同样的客观条件下，发挥更大的效能。国内外实践中应用较好的技术方法有BIM、采光技术、水资源回收利用等技术。

目前国内绿色施工多以传统的施工流程为基础，在应对绿色施工绿色节能、全寿命周期优化以及持续创新的特点时显得有些欠缺。选取国内外文献[8，9]及绿色建筑施工案例包括：北京某奥运场馆、深圳市康沃工业园、钦州市公安局指挥中心等进行深入研究。发现业主一般采用平行承发包的方式招标勘察、设计、施工、监理等单位，各方目标不一致，缺乏统一的绿色建筑成本节约目标和经济技术分析方法，致使很多勘察阶段的问题暴露在设计、施工、运营中，会增加返工补救措施，加之绿色节能指标和全寿命周期成本考虑不足，造成前期的方案优化、选择比较混乱，给后期的运营维护增添很大负担。因此，对绿色建筑施工方案进行优化是很有必要的。

2 价值工程在施工方案优化中的应用

目前绿色建筑施工与绿色建筑的需求不匹配，可以将施工流程向全寿命周期延伸，并考虑绿色功能和全寿命周期成本的均衡。鉴于价值工程强大的成本、功能分析，新方案创造及评估的作用，可从全寿命期的角度给出功能定义和成本的主要因素，确定绿色建筑的节能对象以及改进规划、设计、施工及维管等方案选择与改进，实现多目标约束下均衡、优化绿色管理内容。本文将价值工程方法引入绿色建筑施工方案的优化与选择。

2.1 价值工程的原理

价值工程中的价值是一个特定的概念， 它是功能与实现这一功能所耗成本的比值。其数学表达式为：

V=F/C（1）

其中：V 表示价值系数，F 表示功能系数， C表示成本系数。这一公式使功能和成本变成相互可比的数值，可以衡量工程、材料、构件等的功能与成本匹配问题，从而取得好的技术经济效果。一般存在5条提高价值的途径，见表1。

2.2 价值工程在绿色施工方案优化应用

价值工程的主要思想是整合现有资源，优化安排以获得最大价值，主旨是抓住和利用关键问题和主要矛盾，整合技术与经济手段，系统地解决问题和矛盾。因此，价值工程在绿色施工中主要用途有两方面：挑选出价值高、意义重大的问题，予以改进提升和方案比较、优选。其流程为：

①确定研究对象。在价值工程基础上常用的方法有ABC法和比较法而比较法，两种方法对比见表2。

②全勖周期功能指标及成本指标定义。在确定研究对象之后，进行功能定义和成本分析。参照LEED标准[10]、绿色建筑评价标准[11]以及实践经验总结绿色建筑研究对象的功能的主要内容，见表3。价值工程理论一般将功能分为：基本功能、附属功能、上位功能以及假设功能[12]，基本功能关注的是使用价值和功能价值，即该产品能做什么；附属功能一般是辅助作用，一般是外观设计，关注的是产品还有其他什么功能；后两种功能超出产品本身，一般不在功能分析里讨论。

全寿命周期成本一般包括：初期投入成本和后期的维护运营成本[4]。细化来看初期成本包括：直接费（原材料费用、人工费、设备费用）、间接费、税金等；后期的运营费包括：管理费、燃料动力费、大修费、定期维护保养费、拆除回收费等。

③恶劣环境下样品试验。由于建筑物的绿色特性，在设计施工中常常会用到一些新材料、构件，此时需进行样品加工、交检，经检验员对样品进行恶劣环境下如高温曝晒、干燥、潮湿、酸碱等环境下试验，由质监员根据样品的性能指标做最终评审，并记录各项实验指标。

④价值分析。对研究对象进行价值分析，可以有效地避免功能过剩和功能不足。在计算价值系数时，需要进行功能分析确定F，成本计算确定C。

对于功能系数，首先根据功能定义，在试验中确定指标的大小，然后通过专家评判确定指标所占权重，最后计算功能系数，假设研究对象包含n个功能指标，为x1，x2，…xi…，对应的权重为w1，w2，…wi…则：

对于成本系数，需要先收集影响指标，然后确定指标大小以及所占权重，通过归一化处理得到无量纲数据，最后计算成本系数C：

C=C前期+C维护（6）

其中，C代表成本系数，C前期代表初期投入的成本，C维护为后期运营维护的成本，成本系数也是无量纲数据。结合式（1）、式（2）、式（3）、式（4）（或式（5））及式（6）可以计算各方案的价值系数，然后对价值量进行分析。

⑤方案评价及选择。依据样品试验以及所求的价值系数，利用价值工程原理对已有方案进行价值提升或者对于新方案进行优选。

3 案例应用

3.1 工程概况

中国-丹麦科研教育中心绿色示范工程为丹麦全额捐建，是其在中国投资的第一个科研教育建设项目，面积10865.48m2，工程造价为9310万元，由中铁建工集团总承包，从项目决策、设计、施工过程中严格落实LEED的绿色施工要求，项目部本着可持续发展的理念精心策划，科学组织绿色施工。工程集科研教育、教学、公寓于一体的综合性微能耗建筑，工程以其节能低耗环保而被称为“会呼吸的建筑”。从全寿命周期角度出发，在策划阶段初期就介入项目论证，参与了建筑策划、设计、施工等过程，应用价值工程进行关键问题改进优化和新技术、材料、机械等方案优选。在策划阶段将价值工程方法应用到高价值方案的审核；在设计阶段大到主体和各绿色方案，小到各单项工程、构件的对比，方案的优化与选择，如采光、通风被动式节能方案优化；在施工阶段可以将价值工程应用到绿色材料、新技术工艺的选用，通过对比，试制，确定可行方案以及选取关键主要的节能对象予以方案改进，比如天花吊顶材料、TABS管等材料选取，编织状耐候钢遮阳板施工工艺优化等。在之后的运营维护阶段，价值工程还可以用于运营维护方案的优化以及关键故障的维修。以下对价值工程在天花吊顶方案优选的应用做重点介绍。

3.2 价值工程在天花吊顶绿色材料方案选择的应用

天花吊顶施工方案根据丹麦设计风格及其设计特点、工艺要求、使用功能要求进行设计及深化改进。最初有芍址桨福悍桨1为木制天花，材料为松木聚合件，松木的生长周期长、木材的质地柔韧，而且本身的阴阳色分布均匀，美观、环保；方案2是竹天花，材料为南方的毛竹，利用竹材本身，做简单处理，其中竹材繁殖能力强、速度快、直径小、壁薄、木质素、纤维素组成特殊。以下对价值工程在两种方案中对比选优进行阐述：

3.2.1 圆形木桶天花功能系数计算

天花吊顶是一种特殊的装饰结构，包含诸多功能属性。借鉴文献[13，14]及实践中材料选择所用的功能标准，选取了F1到F9的功能指标，其中，F1到F7为基本功能，F8，F9为附属功能。通过对业主、项目部、设计部门以及供货商代表进行调查，采用专家打分法对功能满意程度进行打分，见表4；然后确认各功能的重要性系数，如表5；结合表4与表5的内容，对应相乘得表6功能得分。

根据式（2）求得：方案1的功能系数F1=8.35；方案2的功能系数F2=6.88。

归一化后：F1=0.548，F2=0.452。

从方案功能系数得分上看方案1要比方案2得分高，但从功能构成上看，方案1松木天花在环保、绿色及节能属性上不如竹天花，这和竹制天花是原竹加工，而松木天花是经过聚合加工有关，然而这也导致在其余属性上竹天花不如松木天花；从功能指标重要性上看，项目参与方认为材料的稳定性是最重要的，整体性、防火、防潮以及施工简易程度上也是比较重要的，竹天花选材使用的是南方的毛竹，对北方干燥的气候适应性不如松木，容易开裂，导致其在稳定性和整体性方面得分较低，同时，竹天花生产加工厂商少，属于定制产品，货源供应不充足，也增加了施工的难度。

3.2.2 圆形木桶天花成本系数计算

在充分考虑了方案1与方案2的材料成本、运输成本、施工成本以及运维保养成本后，采用竹天花的单位成本要高于圆形木桶天花，两方案的成本系数为：C1=0.429，C2=0.571。

3.2.3 圆形木桶天花价值功能系数计算

根据式（1）可求得：V1=F1/C1=0.548/0.429=1.279；

V2=F2/C2=0.452/0.571=0.791。

根据价值工程原理，方案1的价值系数大于1，说明各项功能重要程度要大于成本；方案2的价值系数小于1，说明成本的重要程度是高于功能。从两方案的实际成本以及项目利益相关方对两方案功能的评价上可以看出松木圆形木桶天花方案价格和功能上都要胜出，为物优价廉的材料，因此在施工中选用方案1。图1为天花吊顶的情况，图1（左）为吊顶的装饰效果图，图1（中）为天花单元的效果图，图1（右）为所选松木天花圆筒组件的实物图。

4 结语

梳理了绿色节能建筑施工特点，明确了当前绿色建筑施工对从全寿命周期的功能设计和成本考虑方面的不足；从绿色建筑施工特点出发，将价值工程引入到传统施工中，对施工方案进行优化和选择；通过在中国-丹麦科研教育中心绿色示范工程中的应用，取得了很好的效果。在对绿色施工方案优选的基础上，可进一步对其他关键问题进行深入研究，比如绿色节能建筑施工的管理模式，施工的进度、费用、信息、风险的协同管理以及知识管理等，从而提高绿色节能建筑施工的管理水平，为绿色节能建筑施工做好示范先导作用，为后续项目提供借鉴。

参考文献：

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[3]何小雨，王佳杰.价值工程在绿色施工方案优化中的应用研究[J].安徽建筑大学学报，2016，24（1）：44-48.

[4]付建兵，邱菀华，易卫平.价值工程在建筑节能中的应用[J].中国能源，2006，28（6）：14-16.

[5]鲁荣利.建筑工程项目绿色施工管理研究[J].建筑经济，2010（03）：104-107.

[6]Hwang B G， Ng W J. Project management knowledge and skills for green construction： Overcoming challenges[J]. IEEE Engineering Management Review， 2013， 41（2）：87-103.

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[10]张志勇，姜涌.从生态设计的角度解读绿色建筑评估体系――以CASBEE、LEED、GOBAS为例[J].重庆建筑大学学报，2006，28（4）：29-33.

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[12]斯图尔特.价值工程方法基础[M].机械工业出版社，2007.

绿色节能建筑方案范文第2篇

关键词：全生命；绿色建筑；设计

中图分类号： S611文献标识码： A

引言

面向全生命周期的设计理念来源于价值工程，这一设计理念是借助全生命周期设计对象的有关信息，利用生命周期、价值分析及系统优化等方式来设计，确保完成的设计作品能够具备绿色特点。当前，面向全生命周期的绿色建筑设计理念不是很成熟，然而全生命周期设计已经广泛应用到了普通工业产品设计的实践中。

建筑全生命周期是指从材料与构件生产（含原材料的开采）、 规划与设计、建造与运输、运行与维护直到拆除与处理（废弃、再循环和再利用等）的全循环过程。绿色建筑是指规划、设计时充分考虑并利用了环境因素,施工过程中对环境的影响最低,运行阶段能为人们提供健康、低耗、无害空间、拆除后又对环境危害降低到最低的建筑。

一、面向全生命周期的节能建筑设计原则

面向全生命周期的节能建筑设计主要以“节能’为重点，满足可持续发展与生态原则的绿色设计。所以，应该站在绿色建筑的高度上，结合节能建筑的具体要求来制定其相关原则。一定要对功能、技术、经济等传统设计因素与节能、生态、环保、健康等可持续设计因素进行综合考虑。建筑全生命周期的节能设计原则主要有以下几项：

（一）功能适用性准则

功能适用性是面向全生命周期节能建筑设计的基础，建筑功能主要有基本使用功能、建筑物理性能、视觉艺术效果及室外环境性能，应该方便实用、灵活性高、效率高、无冗余。

（二）技术先进性准则

技术先进性是面向全生命周期节能建筑设计的基本条件，全生命周期的节能建筑主要强调的是在全生命周期中各个环节都运用先进技术，通过技术来确保建筑的安全性与可靠度，有效的使其每一项功能和性能都能得到有效发挥，确保建筑全生命周期的整个过程都具备良好的节能特性。

（三）环境协调性准则

环境协调性是全生命周期节能建筑设计中的重点，它包含了节能、生态、环保、健康等方面的内容，设计的过程中应遵循以下几项原则：

1、能源消耗最少原则。对常规能源要有限度的使用，尽量利用太阳能等可再生绿色能源。在建筑全生命周期的每一个阶段中，全方位地运用有效的节能技术，降低能源的使用率，使能源效率提高，并使其在全生命周期中能够实现最少的能耗。

2、资源最佳利用原则。建筑全生命周期中，应该尽量避免不可代替资源的损耗和浪费，控制可代替和可维持资源的使用强度，对资源再生所需要的环境条件进行保护。特别要重视节地、节水，对可循环、可重复和可再生材料要充分使用。

3、环境负荷最小原则。降低对自然环境的破坏程度，减轻对环境污染。建筑全生命周期中所形成的建筑垃圾、固体与气体污染物、污水等废弃物最少，所产生的环境负荷也就会最小。

4、零损害原则。建筑全生命周期中对生产者、直接和间接使用者的损害趋于“零”。生产条件应安全、卫生，使用环境应该健康、舒适，要尽可能的选用没有公害和污染的绿色环保型建材，确保室内环境的整体品质。

（四）经济合理性准则

经济合理性是全生命周期节能建筑设计中需要重点考虑的内容，也就是以最低的生命周期成本使其必要的功能得以实现，获取较好的生命周期经济效益。生命周期的成本指的是全生命周期的整个过程中所产生的费用，主要有建设费用、使用维修费用、残值及清理费用等。

上述的四条原则是相互联系和相互制约的关系。在设计过程中把功能适用性、技术先进性、环境协调性和经济合理性进行有机融合，使其成为一个整体，才可以创作出面向全生命周期的节能建筑设计方案。

二、面向全生命周期的绿色建筑设计程序

面向全生命周期的绿色建筑设计程序主要有：要明确设计目标、要对初步的设计方案进行构思、要设计好备选方案、对全生命周期进行评价、对最佳方案分析进行改进和确定等。这些阶段所形成的反馈系统，能将信息互相交换。

对设计目标加以确定。建筑设计目标对建筑设计的目的和方向进行

说明。全生命周期绿色建筑的生态化、绿色化、可持续化发展一定要明确设计目标。与之相关的具体内容要遵循上文所阐述的几个原则，按照建筑类型的不同来对建筑设计目标加以确定，将其中的特性和相关要求充分体现出来。

构思初步方案。依据全生命周期绿色建筑的设计目标，运用功能

分析法和创造性的思维法多列一些方案，这一阶段的重点工作就是创作，创作出的结果是草图式和概念式。

第三，设计备选方案。依据全生命周期绿色建筑的具体设计原则，采用与之相关的较为先进的技术，把创作出的初步方案具体化，对建筑初步方案中所指定主要材料、建筑设计结构选型、建筑设计构造方案及对应初步施工方案和设备系统等等进行确定，从而产生多个备选的建筑方案。

三、全生命周期评价方法

方案设计的过程是一种系统分析和综合过程，同时也是对设计系统实现优化的过程。所以，应对设计方案进行全面、综合评估。全生命周期评价是解决这一问题的最有效的方法，它主要包含了清单分析和影响分析，具体步骤如下：

第一步，将建筑全生命周期各个阶段的各种输出信息和输入信息详细列出（包括环境性、功能性、技术性和经济性等多方面），依据设计的目标和原则对评价因子进行评定。其中主要的评价因子之一为使用耗能，应可能将对评价结果影响小的次要评价因子进行精简，从而使评价工作量减少。依据生命周期评价原则和多层次模糊综合评判模型的要求制定评价指标体系，它是由最高层的目标层、中间层的准则层及指标层和最低层的方案层构成的，设计过程中应依据不同的建筑对象对具体的评价指标进行指定。

第二步，对评价指标的有关数据和特征进行采集，并对其进行定性和定量分析，进一步将其转换为模糊评价向量，建立评判模糊矩阵“R”。

第三步，采用德尔斐法、专家调查法或判断矩阵分析法对评价指标的权重进行确定，并从整体上进行调整，形成权重模糊子集“A”。

第四步，采用评价模型对建筑的全生命周期的能源和资源消耗以及污染物排放等对环境影响（环境性，本方法侧重能源消耗方面）和其综合性能（综合考虑环境性、功能性、技术性和经济性）进行评判，得出相应的评判结果。

结语

面向全生命周期的绿色建筑设计能够促使建筑设计师运用定量化的评判和严密推力，制定出科学合理的设计方案，保证建筑设计的安全性和可靠性，从而使绿色建筑设计水平得以提高，使其实现全生命、全系统的经济效益和环境效益，实现绿色建筑的可持续发展。

参考文献：

绿色节能建筑方案范文第3篇

在近日召开的中欧城镇化伙伴关系论坛上，国务院总理表示，中国的新型城镇化是致力于集约、低碳、人与自然和谐相处的城镇化。并建议中欧双方要加强在绿色建筑、智能城市和交通等领域合作。此外，发改委主任也表示，中国未来城镇化的发展方向是智能、绿色、低碳。据统计，到2015年，全球绿色建筑市场总投资额将达到1200亿至1450亿美元。

作为绿色建筑的重要组成部分，智能建筑既可以提高建筑舒适度和管理效率，又兼顾了节能减排需求，近几年在新建建筑中占比不断提高。短期来看，公共建筑对智能化管理和节能需求更迫切，是行业发展主要推动力。据机构测算，目前新建建筑中智能建筑渗透率仅为17%，按照欧美60%的渗透率水平计算，到2020年公共建筑智能建筑行业市场规模将达到7200亿元。

2014年的国办1号文件提出，“十二五”期间我国要发展超过10亿平方米的绿色建筑，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求；并明确对星级绿色建筑给予财政补贴，星级越高，补贴越多。如果实现上述推广目标，到2015年末，我国的绿色建筑将占全球绿色建筑的一半以上，绿色建筑将承担起全国减少碳排放主力军的作用。

市场广大 助推智慧园区发展

数据显示，目前建筑能耗占我国能源消费总量27%，在既有的近400亿平方米建筑中，99%均属于高耗能建筑，按照国际经验和我国目前建筑用能水平发展预测，到2020年，我国建筑能耗占全社会总能耗的比例将达到35%左右，或将超越工业用能，成为用能的第一领域。

就在日前，国务院还转发了国家发改委、住建部《绿色建筑行动方案》。国家发改委有关负责人也表示，“十二五”期间将完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，城镇新建建筑严格落实强制性节能标准，新建绿色建筑10亿平方米。

巨大的市场也让国内本土智能化企业竞争激烈，像施耐德、西门子这些外资亦纷纷进人建筑节能智能化市场。国内的企业则开始考虑建筑智能及节能服务贯穿建筑的整个生命周期，从前期设计、施工一直到建筑投用后的运营维护，不断提高自己的核心技术和商业模式以及长期运营维护、风险控制管理的能力，这样有利于智慧园区的健康发展。

系统解决方案完善建筑节能产业

从智慧城市评价的指标体系中，可以看到对“建筑节能”和“绿色建筑”提出了高要求。低碳园区除了要求将城市生活智能化、便利化之外，如何可持续发展也是关键问题，越来越多专家学者提出了智慧城市、园区建设要走低碳发展、可持续发展的路线。这方面，建筑节能受到了市场关注，成为了智慧城市、园区建设可持续发展的重要举措。

按照相关国家标准，公共建筑节能要做到“在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应下降50%”。而绿色建筑的国家标准要求更高，要做到“采暖或空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的80%”。

面对这样的节能标准，当前建筑业普遍采用的方法就有问题了。当前建筑业是将设计、施工、运营分别交给设计院、工程商、物业管理单位，而智能化系统、中央空调系统、供配电系统又分别交给不同的设计和施工单位。分散开来，就很难达到国家要求的建筑节能要求。如此一来，就需要建筑节能解决方案服务商来提供专业的解决方案。

达实智能提供的“一个目标、两项认证、三大系统”的建筑节能整体解决方案，就满足这些需求。具体说，就是以建筑节能为目标，为用户提供国际及国内两项绿色建筑认证咨询服务，并围绕智能化系统、中央空调系统、供配电系统三大建筑能耗系统提供设计、建设及运营管理服务。同时，他们还为用户配套融资服务，并承担运营维护责任。另外，他们在合同条款中，和用户约定能效保证条款。这样，就构成了一个完整的能效保证型合同能源管理方案，以此帮助用户实现建筑机电设备全范围及全生命周期节能。

建筑节能提升智慧园区竞争力

绿色节能建筑方案范文第4篇

关键词：绿色节能建筑；建筑设计；节能措施

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

所谓的绿色建筑就是指建筑可以给人类带来健康、舒适、宜人的环境，并且建筑本身也不会针对自然环境产生危害。所以目前绿色建筑的环保节能设计理念已经成为一种流行趋势。

一个月来，几十个城市连续出现严重的雾霾天气，一些地方不得不关闭建设工地等污染源。我国粗放的建筑生产方式再次引起社会关注。多年来，我国主要采用现场手工湿作业，生产效率低、建设周期长，且能耗高、污染严重，建筑的质量和性能难以保证。由于寿命短而造成建筑垃圾数量剧增，已占到城市垃圾总量的近四成。

有人感叹，一部建筑技术发展的文明史，也是一部毁田弃农、污染环境、生态失衡的无奈史。党的十提出建设美丽中国、生态中国，绿色建筑将大有可为。绿色建筑作为建设领域的一种发展趋势在中国已经不可逆转，而且发展会越来越快。截至2012年3月，全国已评出379项绿色建筑评价标识项目，总建筑面积达到3800多万平方米。通过对已获绿色建筑评价标识的79个不同星级绿色建筑项目分析，社区绿化率达到38%，平均节能率达到58%，节水率达到15.2%以上，可循环材料达到7.7%。

一、案例介绍

2009年12月25日由上海世博（集团）有限公司负责承建的上海世博会永久性建筑、“一轴四馆”中的重要场馆之一世博中心正式竣工。作为黄浦江边一座功能完善、配套齐全、绿色环保、技术创新的极具时代性和标志性的新景观，世博中心将为上海增添一张耀眼的城市新名片。世博中心是按中国和国际标准建成的“绿色低碳”建筑，创下了三个“世界第一”：第一个申请美国LEED金奖的世博会建筑；同时获得中国绿色建筑三星级和通过美国LEED金奖标准预评，这在国内外尚属首次；是已获得和正在申请的中国绿色建筑三星级和美国LEED金奖新建建筑中体量（指建筑面积）最大的公共建筑。作为中国公共建筑节能科技的典范，世博中心创造性地解决了国内外大型公共建筑节能、环保和减排的世界性难题。考虑到城市大型公共建筑能耗高，世博中心南北外立面的玻璃幕墙采用了不同的设计方法：北立面因临黄浦江、无夏季阳光暴晒，所以采用大面积透明中空玻璃幕墙，实现自然采光并能饱览浦江美景；南立面因日照充分，采用了可开启折线形玻璃幕墙和石材幕墙，其中双层玻璃幕墙中还精心设计了金属丝网和惰性气体，既有利于自然通风、遮阳、保温，又不失通透性。

二、先进的节能系统构造

节能系统是绿色建筑设计的关键，各种系统的联用不仅优化了建筑结构的性能，也能改善节能建筑物的内部构造，满足了业主的实际应用要求。“多功能”是绿色节能建筑设计的新概念，设计出一套集中实用、环保、低耗等优点的建筑方案能够为建设单位创造更多的经济收益。世博中心经过长时间对建筑设计、施工等方面的研究，把节能系统的结构划分为采暖系统、新风系统、隔音系统等方面，均是工程设计师需要考虑的重点问题。

1、采暖系统。采暖系统涵盖了两方面的功能，即采暖、制冷，属于现代建筑节能的新型技术之一，如图1。目前，市场上常用的采暖制冷系统是由内置式混凝土楼板天棚采暖制冷系统、置换式新风系统等作为辅助系统，并且由外保温节能技术指导施工的系统构造。设计该系统应考虑建筑物内部空间的大小，以及业主实际使用建筑的冷热源需求，再对系统进一步规划设计以保证节能效果。

图1散热器采暖系统

2、新风系统。空气质量是提升建筑物内部环境的有利因素，及时把室内低指标的空气输送到建筑物外部，保证新旧空气正常更新的频率，可以为业主营造更加优越的室内居住环境。世博中心采用的新风系统包括：风机、进风口、排风口、管道、接头等模块，将其设置在室内合理的位置以提高空气输送效率，以免室内空气污染而影响到建筑物的舒适感。

3、外墙系统。为了防止室内热能消耗过度或散热过快等问题，设计外墙保温系统也是绿色节能建筑设计需要考虑的。外墙保温系统应根据现有的节能材料设计，将其分布于墙体的外表面以达到保证的作用，同时也能抵制墙体材料变形应力带来的破坏力。设计外墙保温系统必须要参照建筑物周围的环境变化情况，选择抗高温、抗低寒性能优越的材料装饰外墙体。

4、隔音系统。设计隔音系统是防止噪声污染的最佳方式，运用于绿色节能建筑可显著改善业主的居住环境，提高人们的日常生活质量。隔音系统功能要借助于相应的隔音材料，运用较多的是“隔音毯”，发挥出优越的宽频段隔音性能和高阻尼性能。如：墙体隔音，使用隔音毯可降低分户墙的音量传递大小，以免影响到相邻用户的生活；管道隔音，避免下水管道、供水管道等产生的噪声。

5、垃圾系统。无论是住宅建筑或商业建筑设计，垃圾处理系统是节能环保设计的必备结构。通过该系统不仅能定期收集建筑物内部所有的废弃物，还可经过循环处理系统进行二次回收，提高了建筑资源的使用效率。如：施工期间，利用垃圾处理系统可对现场作业产生的垃圾物集中回收，对垃圾详细分类后筛选可利用资源，大大提高了建筑资源的利用率且降低了成本投资。

三、内保温复合节能墙体的设计

墙体是建筑物的主要结构，绿色节能建筑设计方案编制过程中需把墙体节能作为重点。当前，施工单位针对墙体节能采用了一种新型的墙体结构，即“复合节能墙体”，该类型的墙体是相对于外墙体节能设计的，适用于建筑内部结构的环保节能。通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧，则称为内保温复合墙体，如图2。

1、结构层。复合节能墙体的结构层主要是指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙，以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。对结构层进行节能设计可降低墙体的自重力，减轻建筑结构需要承担的荷载，防止载重过大引起的裂缝、沉降等病害。如：节能设计方案对墙体结构的材料配制详细计算，设计合适的墙体结构保护层以改善墙体的性能。

图2内保温墙体结构

2、空气层。空气在0℃时导热系数为0 024VV／(m·k)。在25℃±5℃时为0 0256W/(m·k)，即使在200℃的情况下仍有00：384 W／(m·k)。因而，空气也是一种优良的保温材料，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。

3、隔热层。保温隔热层是建筑墙体的主要功能部分，隔热层效果的好坏对绿色节能作用的发挥影响较大。常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类，设计时可根据不同的建筑需求筛选不同的材料。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑，此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。

4、保护层。世博中心作为大型公用建筑，在建设期间要顾及到相应的安全问题，尤其是火灾防范的性能。设置保护层的主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸汽侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，一般情况都选择A级无机防火板为保护层材料。

5、饰面层。由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性，所以各种饰面材料均可使用，选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。结合各地的气候和地理环境，借鉴各方面成功和失败的经验，在优化组合的基础上开发的墙体内保温板，具有保温、隔热、隔音等功能。

四、建筑物周围绿色景观的设计

城市建筑绿色景观的设计可发挥多方面的作用，不仅美化了建筑物的四周环境，也有效控制了灰尘、烟气等因素对建筑物的污染系数。因此，设计单位在规划城市建筑时需利用部分空间构造出绿化带，种植相应的景观植物以达到美化住宅区域或商业区域的效果。城市建筑景观设计应从植物选种、景观布局、绿化隔离、定期养护等方面综合考虑。

1、植物选种。植物选种是景观设计解决的主要问题。从以往建筑景观设计效果判断，许多施工单位由于景观植物选择不当，导致植物种植的成活率偏低，严重影响了植物的美化、环保作用，也增加了绿化工程的成本投资。设计单位应根据城市的气候特点合理选择植物栽培，如：北京、上海、广州等商业城市建筑，以槭树科、蔷薇科、忍冬科、禾本科等植物为主。

2、景观布局。景观布局是建筑绿化设计的核心内容，布局环节需从整体、局部两方面考虑建筑的绿化设计。景观设计人员必须要掌握足够的资料才能开展景观布局规划工作。整体上，应对植物景观的分布位置深入分析，如：从植物生长、绿化效果等角度选择最佳布局方案；局部上，对植物搭配的种类、外形、尺寸等全面考虑，在视觉上塑造更加优美的建筑绿化带。

3、绿化隔离。绿化隔离是对植物景观生长的一种保护措施，能让植物长久性地发挥绿化作用。此次研究的世博中心建筑，在设计建筑周围的植物景观时均配备了“隔离带”，从而防止景观植物遭到破坏。绿化隔离带的设计，也可避免人为因素造成的破坏，如：在植物景观四周用铁栅栏保护，防止行人进入景观区域造成的不利影响。

4、定期养护。定期养护是保证植物景观长期发挥绿化作用的前提，也是控制建筑景观工程建设成本的必要措施。设计人员确定景观方案后，可根据城市区域的季节变化规律，制定一套符合景观养护的策略，让植物在相对稳定的环境下生长壮大。此外，景观养护时对一些常见的植物病害要及时处理，以达到最佳的建筑绿化作用。

五、结 论

综上所言，建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及方方面面的问题。设计环节是建筑工程的重点阶段，建筑设计方案决定了后期工程施工的质量高低。因此，为了让建筑物发挥更大的绿色节能效果，设计单位必须抓好设计环节的工作，既要考虑建筑物内部结构的节能方案，也要从环境分布绿化景观，从多个方面保证建筑物的绿色节能质量。在今后的设计中多研究、多尝试、多积累、多总结，在有限的条件下将建筑功能与艺术和技术更好地结合，使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则，努力创造低成本、高效率的节能建筑。

参考文献：

[1] 建筑的低碳节能与现代城市的可持续发展——第四届绿色建筑与节能国际大会综述[J]. 上海城市管理. 2011(05)

绿色节能建筑方案范文第5篇

关键词：BIM技术；建筑绿色节能设计；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

引言

BIM技术在建筑设计中的应用，为绿色建筑的发展提供了充分的分析工具，它为绿色建筑在材料、能耗、环境等方面提供了详细的信息。随着建筑信息化程度的提高与发展，通过对建筑生态环境指标的分析与评估，将会提出一套完整的降低能耗和有效利用自然能源的绿色建筑发展方案。

一、BIM概念思考

BIM指建筑信息模型(Building Information Modeling)，是工程建设行业近年来出现的一种数字化新技术。BIM的出现正在改变工程建设项目参与各方的协作方式，并引发了工程建设行业一次史无前例的革命。

通过在计算机中建立虚拟的建筑三维模型，BIM不仅将工程建设行业从二维带入三维时代，同时利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业信息及状态信息，而且还包含了非构件对象（例如空间、运动行为）的状态信息．借助这个富含充分建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程信息的集成化程度，这就为建筑工程项目的相关利益方都提供了一个工程信息交互和共享的平台。这些信息能够帮助建筑工程项目的相关利益方在建筑全生命周期里增加效率，降低成本，提高质量。

二、我国建筑节能设计现状

目前，我国建筑节能设计在建筑实践中的推广和应用还远远满足不了生态建筑可持续发展的要求。由于建筑设计理念问题和现代建筑技术水平的制约，使得建筑节能设计水平发展缓慢，通常是设计师沿用现有的生态建筑设计方案和现有的建筑设计技术资料。而没有因地制宜地对建筑工程节能设计进行深入的考究，进而验证设计方案是否符合生态建筑的一些具体要求，如经济、节能、绿色环保等。在建筑节能设计过程中我国的设计师更注重建筑的外观和功能设计，对于建筑的功效因素考虑甚少，设计中融入节能思维较少。此外，在建筑节能设计中大量的数据参数都是通过人工输入专业软件中进而对设计方案进行定量分析，其中相关软件的操作和使用必须要有专业人员来进行输入和定量分析，而设计师对于软件操作和能量分析方面大多不够专业，使得一套建筑设计方案不能够在设计过程中对其进行能量分析，而通常是设计方案投入到建筑施工中才进行能量分析，但工程建设过程中对于建筑设计方案通常会因种种因素的影响而难以变更，相应地建筑节能设计能量分析也难以实现，绿色建筑设计方案将成为理想化的方案，难以真正意义上实施。

三、BIM技术在建筑节能设计中的应用

3.1、场地分析

在建筑设计初始阶段，场地的一些信息往往是影响设计的决策性因素，通常需要通过对场地的分析来对环境现状、建后交通流量、景观规划等各种因素进行评定与分析，也通过对场地的分析来确定建筑物的空间位置，建立建筑物与周围环境的联系的过程。

可是传统的场地分析有着许多的弊端，例如主观因素过重，大量数据处理迟缓，定量分析不足等，但是BIM的引入给了场地分析新的可能，通过与BIM结合的地理信息系统（简称GIS），可以对场地和在场地上拟建的建筑物的数据进行处理，通过BIM技术虚拟成型，可迅速得出数据以支持设计，可以帮助新建项目做出最理想的建筑布局、场地规划等．

3.2、方案辅助设计

BIM作为建筑信息模型，模型本身不光带有信息，而且可以对信息的改变做出相应的反馈，所以带来了一种新的设计方式――参数化设计，通过在方案设计中BIM的应用，得到了许多有益的经验，对比传统的建筑方案设计模式，BIM的介入可以让设计更加的多元化，逻辑性也更强，对于复杂的建筑形体以及表皮，有着很好的指导作用，通过参数的改变可以对建筑的形态进行参数化改变，列出不同形态的方案进行性能分析以及设计对比，选择最优的方案进行深化，可以更好地完成建筑方案设计，而程序将会帮我们处理一些复杂、重复的任务，解放了设计师的时间与劳力，把更多的时间用在选择方案及深化方案上，从而提高设计质量。

在复杂建筑的设计过程中，经常使用参数化建模软件进行方案推敲，通过参数控制形体进行方案比对成为了一种趋势．在参数化设计大师扎哈・哈迪德的设计中，非线性建筑占了绝大多数，通过参数修改建筑形态是她惯有的设计手段．扎哈・哈迪德设计的Verbania新剧院，通过编程生成了参数化影响建筑形态的程序，生成极为多样的结果（图1），设计人员通过对结果的比对，修改相应的参数生成需要数目的建筑形态，使最终的建筑形态足够合理。

图1 Verbania新剧院形体研究模型与最终建筑效果

3.3、建筑性能分析

通过BIM技术，可以对设计方案的照明、安全、布局合理性、声学、色彩、能耗等进行评估，得出的这些数据可以为投资方用来对设计方案进行评定，是否符合可持续设计的理念．在建筑全生命周期里，方案的重要性不言而喻，通过BIM对方案的评定，对于之后建筑全生命周期的使用、对环境及资源的影响都进行大幅度优化。

通过BIM技术在方案设计初期阶段就可以对设计进行建筑性能分析，对建筑形体进行比较，在各个方案中比对选择建筑性能最优的方案，在设计初期就对建筑全生命周期能耗进行大体的把握。

3.4、可视化设计

可视化设计是BIM在建筑设计中的另一个重要应用，其体现在两个方面：①过程中时时观察，以发现设计中的不足之处，及时修改。②设计展示阶段为投资方做更全面、更生动、更加有互动性的展示，相对于静态效果图更有说服力。

在建筑方案设计阶段，通过BIM技术，在整个设计阶段都在建筑效果可视化下进行的设计，对于建筑外形以及空间效果方面都可以进行时时观察，对于方案设计中的缺陷都可以及时的发现。

3.5、基于BIM技术的建筑节能设计应用

在建筑设计中融入BIM技术，创建虚拟建筑模型，大量的和设计有关的信息将直观地展现在设计师面前，如建筑材料、三维空间效果、构件属性、建筑外观及具体功能效果等。在建筑设计具体的能量分析过程中，只需导入相关的能量分析软件就可以对整个设计方案进行分析计算，并反馈出详尽的能量分析结果。在建筑设计的方案阶段，利用建筑信息模型和能量分析工具能有小地简化能量分析操作步骤，提高工作效率。更能通过计算机强大的计算分析功能提高能量分析结果的准确性和快捷性。其中，美国是目前BIM技术在建筑节能设计中应用最为广泛的国家之一。

结束语

能源紧缺问题目前已上升至全球性问题，不仅我国能源短缺问题严重，世界上一些发达国家同样面临着能源短缺的问题，但发达国家利用现代科技有效地弥补了能源短缺所带来影响社会经济可持续发展的负面因素。尤其是在建筑节能设计方面融入了现代建筑设计可持续发展的理念，运用现代科技积极地探索有关建筑设计节能环保，降低建筑能耗的新途径和新方案，目前已取得显著效果。

参考文献：

[1]陈华明.浅析BIM技术在建筑节能设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,02:19.

[2]佟曾,王代兵.BIM在建筑绿色节能设计中的应用探讨[J].辽宁经济,2013,11:86-87.