绿色建筑思考与实践

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0引言

随着社会的发展和人类面临的日益恶化的环境威胁，绿色建筑带来的思考和实践正是当代建筑师必须潜心研究和倾力推广应用的时代责任和历史使命。国际国内建筑师给出的绿色建筑的定义：以符合自然生态系统客观规律并与之和谐共生为前提，充分利用客观生态系统环境条件、资源、尊重文化，集成适宜的建筑功能与技术系统，坚持本地化原则，现有资源消耗最小及使用效率最大化能力，具备安全、健康、宜居功能并对生态系统扰动最小的可持续、可再生及可循环的全生命周期建筑。绿色建筑应遵循以下原则：①和谐原则；②适地原则；③节约原则；④高效原则；⑤舒适原则；⑥经济原则；⑦人文原则。绿色建筑的生态策略设计目的是实现绿色建筑的功能，针对建筑的地域、气候、环境及使用功能，考虑投资及经济性，进行设计方法的选择及各项技术的集成，是常规的建筑设计的前奏。建筑师对绿色建筑的生态策略设计，可以从下文几点来着重考虑。

1充分利用自然采光

自然光是取之不尽，用之不竭的健康、绿色、环保的零成本能源，充分有效地利用无疑是建筑师必须开动脑筋、灵活、巧妙的融入到平常的建筑设计创作中，对于一般的单层面积较少，周围环境开阔的建筑物，自然采光的应用是一个不难解决的问题，但对于跨度较大，周围环境条件局限、窗地比不满足要求，利用通常的方法无法满足的时候，建筑师就要结合周围环境，采用一些技术的创新手段去实现，比如去年笔者设计的一个项目是一个纪念馆，场馆面积较大、中空，利用周围开窗无法满足采光要求，为了减少人工照明所导致的能源消耗，利用采光屋顶的设计，不但满足了大厅内部的自然采光要求，也改善了室内的通风，换气条件，提高了室内的空气质量。另外通过中庭、玻璃幕墙、通窗等手段，或者在建筑物中设置日光反射器，反射板等装置，也可以有效控制和改善室内光环境，既降低了能耗，又开阔了视野，使人们在室内生活和工作更加舒适。

2智能遮阳系统

主要是指建筑设计，利用智能控制技术使建筑的遮阳系统对阳光的变化采取措施，做到互动平衡，以达到室内光环境照度均匀或塑造特殊光线效果的目的。国内中小城市最常用的方法是在建筑顶层东西向窗户的上半部安装固定水平向百叶，减少进入室内的热量并避免眩光的产生，建筑的南立面配置可以自动控制的遮阳篷，它们在夏季可以伸出室内遮挡强烈的太阳光线，在室内可以安装人工控制的遮阳卷帘。更为先进的方法是采用人工照明的控制，该方法是由装置在每个房间的被动式红外探测感应器通过智能灯光控制系统来控制的。在沿玻璃外墙的房间都没有安装手控的灯具开关，而是配备了加设日光感应器的特制灯具，如果感应器感应到有足够的自然光进入室内，则可以自动调暗或者关闭人工照明。

3改善保温隔热性能

建筑师都知道，目前我国对墙体、屋面的保温隔热性能基本上都采取了有效的措施，制订了一系列的规范、标准来控制和检测，热桥部位也采取了特殊的措施，房间的保温百叶和双层隔热玻璃系统是实现这一设计目标普遍采用的技术。另外，通过堆土、覆土、栽种花草、树木等也可以达到隔热、保温的效果，屋顶覆土、绿化不但可以达到保温隔热的效果，也可以改善住宅小区内的生态环境，这就要求结构师来配合建筑师采取一些措施，满足结构承载的要求，这样一来，冬季从窗户进入室内的太阳辐射热被墙体和地板在保温材料上铺砂子、砖块吸收储存起来，夜间把窗户上的卷帘放下来，防止热损失。利用储存在墙体和地板里的热进行采暖。夏季则相反，在白天把保温卷帘放下来，打开顶棚与窗户接合处的换气口，通过空气的自然对流，排出室内的潮湿空气，引入室外的新鲜空气，达到自然制冷的目的。在屋顶的设计上，常常采用坡屋顶来达到保温隔热的效果。屋面的倾斜坡度不同，其接收的太阳能辐射量也会有差别，所以在采用屋面集热时，必须注意坡度，采暖用的角度为纬度加15°，制冷用的角度为纬度为5°，这是朝向正南时的原则，受热面朝东或朝西倾斜时就要调整角度，在朝南时受热量很大，而在东西两面也有相当量的受热，所以东、西两面也有利用的价值。屋顶水池也可以利用水的蒸发对太阳能进行转化，达到隔热保温的效果。通风屋顶：在屋顶上设置通风层，利用流动的空气带走热量。架空屋顶：架空屋顶是在屋顶上设置一个或虚或实的格栅或屋顶，形成架空层，一方面起到遮阳和通风作风，一方面提供一个屋顶活动空间。墙体需要有一定的热阻和热惰性，以发挥保温、隔热和蓄热作用，减少室温的波动，满足热舒适的基本要求，利用建筑立面（遮阳板）的形式遮阳来形成一种建筑的表现方法，把通气格栅和墙体组合起来就是一种双层墙。冬季的寒冷夜间关闭通气格栅，形成空气层，防止向室外的二次辐射，白天打开通气格栅，用太阳光蓄热；另一方面，夏季的夜间打开通气格栅，使墙体中的热向室外空气中散发，白天关闭通气格栅，反射太阳光，与此同时，利用空气层内的空气对流向外排热。回廊的利用，墙体前面的开放式走廊（回廊）和花格是建筑立面的一种形式。有的地区由于沙漠气候甚至连树木都不栽种，只是用开放式的回廊大门和乘凉用的走廊代替树木，夏季进深较大的回廊处于阴凉中，而冬季的阳光由于入射角较低则可以射入。回廊内部的地板比室外地平抬高了1m左右以便更好地通风。墙体绿化：植物具有美学、生态和节能多方面的作用，通常在绿化墙体外表面覆盖爬墙植物和攀藤植物，如此可有效保证冬季日照和夏季遮阳降温。双层玻璃幕墙，其也被称之为“可呼吸的皮肤”，它利用两层（或三层）玻璃作为围护结构，安排一定宽度的通风道在玻璃之间，并且通常会配有可调节的百叶。如此一来，冬暖夏凉，使建筑物具有了良好的保温隔热性能。

4充分的自然通风

智能生态建筑和一般性建筑项目的一个明显区别就在于是否充分利用气候条件使建筑物自然通风，或者是否利用了现代科技手段改善了建筑物通风状况。智能生态建筑实现自然通风的一个有效手段就是采用自动风挡，在智能控制下自动风挡可以对建筑空气流通实施有组织调整。合理的建筑自然通风不仅可以利用对流，将室内的热气带走，降低室内空气温度，进而加速人体表面汗液的挥发，提高人体的舒适感，还能够有效降低室内的空气污染，保持室内的清洁度，同时合理的建筑自然通风还能够有效降低室内的热辐射。这就要求建筑物在规划、选址的初期就要充分的分析考虑，远离污染源，留设足够的间距，选择合理的朝向。

5设置热量收集系统

目前很多被动式太阳能建筑和零建筑中设置了热量收集系统，该系统利用热媒进行热量收集，在建筑智能控制的系统中按需为建筑物提供所需要的热量。目前我国正在研发一种新型的高科技太阳能建材板，该新型材料具有节能、环保的双重功能，把其应用到建筑物的屋顶和外墙，不仅具有建材的维护、挡水、遮光、保温等功能，还能够有效达到节能、减排的目标。

6采取降温隔热措施

有效降温隔热多与当地气候特点研究密切结合，考虑并引入建筑设计。利用智能控制的窗帘、水幕、挑檐板等构件有效控制阳光辐射对室内温、湿度的影响，以低消耗甚至零能耗创造恒温恒湿的宜人室内温、湿度。

7绿色建筑材料的推广和应用

①生态水泥与混凝土：利用各种废弃物，包括各种工业废料、废渣以及城市垃圾作为原材料制造的水泥。高混合材掺量水泥、低钙型水泥、地质聚合物水泥，再生混凝土、植被混凝土、透水性混凝土、水泥透水性混凝土、高分子透水性混凝土，烧透水性制品，吸音混凝土。②型玻璃：新型玻璃包括光电转换玻璃、新型热反射玻璃、真空玻璃、不反光玻璃、调光玻璃、音响功能玻璃、电磁屏蔽玻璃、泡沫玻璃等。③陶瓷：回收硅质细砂制造陶瓷，一氧化钛瓷砖可防楼宇灰尘、蓄光磁砖，负离子环保陶瓷。④墙体材料：内保温外墙、外保温外墙、中空夹芯复合墙体五防高强轻体墙板，“沃德”新型环保墙板，新型太阳能建材板、EVE轻质复合墙板。⑤涂料：环保型纳米抗菌材料复合杀菌内墙乳胶漆，纳米孔超级绝热涂料，纳米氧化钢锡透明隔热涂料，建筑外装饰用水性光催化剂涂料，超低污染型水性氟树脂涂料，可监测建材的新型智能涂料。⑥金属复合装饰板：铝塑复合板、蜂窝板、超薄型蜂窝板、铝蜂窝板、铝合金波纹板、钛锌板、金属中空复合板、遮阳板。⑦节能门窗：塑料门窗、铝木复合门窗、玻璃钢门窗、窗用节能薄膜。⑧环保节能灌溉系统：开闭式微孔环保节能管，绿色环保给水管材。给水用硬聚氯乙烯UPVC管，铝塑复合管、PEX管、PP管、PB管。

8应用分析

深圳建科大楼设计针对深圳地区（夏热冬暖地区）特定的气候条件，至始至终遵循“本土、低耗、精细化”的绿色设计理念，打造了一栋高效节能的现代化办学大楼。大楼共运用了多项绿色技术，比如屋顶上的太阳能板、风力发电机、地下室自然通风采光等，使大楼随处可见“绿色符号”。该大楼与其他普通大楼相比具有以下优势：每层都有一个兼具交通、会谈、休闲功能的半室外平台，取代传统意义上的室内走廊；建筑平面是“凹”型的，不仅保证了自然通风，也使自然采光更加的充分；疏散楼梯也对外开敞，景观视线不受阻碍，创造了较为舒适的步行空间等。总的来说，不仅提供理论功能优越。舒适度高的办公空间，也为绿色建筑的实践活动增加了一抹亮色。

作者：侯鹏惠 张晓红 单位：河南省唐河县规划建筑设计有限公司