绿色建筑的光环境分析与探究
摘要：建筑行业在我国的发展日益成熟，随着科学技术的不断进步，建筑领域的技术水平也在不断提高，如今的房屋建筑不再局限于以往的建造模式，而是在绿色发展理念下，使用更加环保、科学的建造方式，这样不仅可以减少能耗，还可以提高房屋使用的舒适度。基于此，文章分析了绿色建筑的实际意义，并对绿色建筑工程的光环境分析以及应用进行详细阐述。
关键词：绿色建筑;光环境
1、绿色建筑的发展现状
房屋建筑在其设计、建造、使用、拆除这整个生命周期内，需要消耗大量的资源，往往还会造成环境的污染，因此，在我国建筑行业飞速发展的阶段，我国面临着资源环境问题的严峻挑战，基于遵循保护地球环境、节约资源、确保人居住环境质量等一系列可持续发展原则，绿色建筑在我国逐步发展起来，随着国家政策的不断推动，我国绿色建筑标准体系正在逐渐完善，致力于最大限度的实现建造人与自然和谐共生的高质量建筑。
目前，我国的绿色建筑正在大力推广向健康化、智慧化、工业化、双零化、规模化方向发展。党的十八大以来，党中央将推进“健康中国”建设上升为国家战略，健康建筑就是改善民生、推进国家发展战略的重要环节。健康建筑更加强调建筑和环境的关系，健康建筑源于绿色建筑，但不止于绿色建筑，因此应当更加注重建筑与环境的关系，使建筑顺应环境而不是改变环境。基于此，文章将对绿色建筑的光环境进行探讨和分析。
2、绿色建筑的光环境影响因素分析
良好的光环境可以保证人类日常活动可以正常进行，舒适的室内光环境可以减少人的视觉疲劳，提高劳动生产效率，同时可以保持人类愉悦的心情。如果光线不足，可能会导致工作效率的降低，甚至会危害人的身体健康。保障舒适的光环境需要满足以下几个要素：a、适当的照度。物体的亮度取决于照度，照度增加，物体的亮度也在随之增加，但物体过亮，则会引起视觉疲劳，使得眼睛的灵敏度下降。b、照度分配。光环境控制中规定照度的平面称为参考面，工作面往往就是参考面。在实际中，工作面的照度通常是难以做到照度平均的，合理的照度分配应当尽可能减少空间最大照度值、最小照度值以及平均照度值的差距。C、亮度分布。在住宅建筑中，房间主要表面的平均亮度会成为人眼周围的适应亮度，如果房间内物体与房间主色调亮度差距过大，则会容易引起人眼的视觉疲劳。d、光色。光源的颜色质量通常用两个不同性质的术语来表示，及光源的表观颜色和显色性，两者都是由光源的光谱决定的，光色常以k为计量单位，我们生活中一般接触到的光色为2700K～6500K，2700K～3200K光色呈黄色，3200K～5000K光色呈暖白色，，而5000K～6500K被称为白光，大于6500K的光色被称为冷光。亚洲地区通常使用白光作为主要光色使用。。e、眩光干扰。它会引起视觉上的不适感，因此是评价光环境的一个重要指标。根据眩光对视觉的影响程度，又可分为“失能眩光”和“不舒适眩光”，“失能眩光”会造成人眼极大的异物感并伴随着视力衰弱，而“不舒适眩光”仅会增加人的视觉疲劳，但不会影响视力。针对房屋建筑室内光环境所面临的主要问题是“不舒适眩光”。
3、绿色建筑光环境的设计方法
3.1增大窗地面积比
窗地面积比是影响室内采光的一个重要因素，适当的增大窗户面积可以达到改善光照条件，加大天然采光的目的，天然采光是对自然资源的利用，不仅可以降低房屋的电能耗，而且更符合人眼在进化过程中依赖天然光的特性，提高人眼的视觉体验。但过度增大窗户面积并非一个好的选择，在增加窗户面积同时，房间内空调能耗呈线性增加趋势，照明能耗线性减少，根据研究表明，总能耗是随着窗地面积比的增加而增加。根据《建筑采光设计标准》要求卧室与书房的窗地面积比不小于1：7，开间大小与窗宽比值在1：3以下。
3.2选用合理的玻璃材质
采用不同玻璃材质对于室内光照产生不同的影響，玻璃材料本身会产生一定的遮阳效果，所以室内采光和玻璃材质的选择本身是一对矛盾体，过分强调室内采光会降低玻璃材质的遮阳以及散热效果，不仅提高了房间内的空调能耗，而且降低了房屋内的保温功能。要通过权衡采光效果以及能源消耗来确定玻璃材质的选择。
3.3选用适宜的窗框窗型
评价外窗形式对于采光的影响通常从采光系数的大小以及采光系数的均匀性两方面来考虑。根据实验经验数据所得，平窗的采光性能最好，其次是凸窗，转角窗的采光性能最差。因此，绝大多数的民用建筑均采用平窗的形式，以此来达到最佳的采光效果。从外遮阳的形式来说，垂直百叶对于室内采光的影响是全局性的，即房间内所有的采光系数值均会下降，水平遮阳板和综合遮阳板的影响范围只是局部的遮阳，而垂直遮阳板的遮阳效果最低。应当根据不同光环境下的需求选择不同的遮阳形式，以此来调节不同环境下的光照效果。
3.4不同形式采光口的选择
房屋建筑通常在外围护结构上设计采光口来获取天然光，通过采光口的不同位置可将其分为侧窗和天窗两种形式，其中最为常见的采光形式是侧窗。它应用比较广泛，可使用于任何有外墙的建筑物中，但其采光范围有限，适用于进深较小的房间内，透光侧窗的光线具有较强的方向性，因此在视觉上比较宽阔，可以满足大部分建筑的需求。天窗采光仅适用于具有屋顶的室内空间，但天窗在开窗面积、形式上限制性较小，可以极大的满足建筑的采光需求，采光效率较高且光照度基本能够均匀分配，很少受到外部遮挡，可以提高视觉上的舒适感。
4、结束语
光环境分析受到地域因素的影响，因此针对不同地区的采光设计应因地制宜，同时根据建筑的不同需求科学合理的设计采光，确保设计满足人类活动的日常需求，推动我国健康建筑的进一步发展，在不断实践总结中使建筑设计更加节能环保，共建建筑与自然和谐共同体。
参考文献：
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作者简介：
韩心璐(1999.11-)，女，汉族，山西晋城人，学历：本科职称：学生，从事建筑工程管理的相关研究;
鄢鑫悦(1999.05-)，女，汉族，四川成都人，学历：本科职称：学生，从事建筑工程管理投资造价相关研究。
作者：韩心璐 鄢鑫悦
【摘要】近年来，地球变暖的进程不断加速，全球异常气候出现的周期缩短、频率增加，地球的环境问题越来越突出的显现出来。而“绿色建筑”作为实施可持续发展战略的任务之一，已被世界许多国家所接受。而在建筑中使用可再生能源的暖通空调新技术，也是实现可持发展，贯彻绿色建筑理念的必然选择。
【关键词】绿色建筑;暖通空调;可持续发展
1、建筑节能是绿色建筑的核心内容
一提起绿色建筑，人们往往会习惯}生地联想到草坪、水景、园林与环保材料，这实际上是一个误区，绿色建筑不能简单理解为“园林”与“水景”。其较准确的定义是指为人类提供健康、舒适的工作、居住、活动空间，同时最高效率地利用能源、最低限度地影响环境的建筑物。它的核心内容是尽量减少能源、资源消耗，减少对环境的破坏，并尽可能采用有利于提高居住品质的新技术、新材料。我国目前的建筑节能形式不容乐观。2005年初，建设部副部长仇保兴介绍中国节能与绿色建筑等方面情况时指出，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高耗能建筑;既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。而且随着我国城市化不断加快，建筑面積不断增加，人们对建筑热舒适性要求越来越高，建筑能耗持续增加是不可避免的趋势。目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上，因此建筑节能刻不容缓，占据主要地位的暖通工程决定着建筑节能的发展。
建筑能源消耗涉及到各方面的问题，其中把空调采暖能耗降低下来是最经济有效的办法。与空调采暖能耗有关的重要因素有：围护结构的保温、隔热、气密性能;暖通空调的设备及系统的节能。
2、绿色建筑暖通空调节能的方向
在建筑能耗中，采暖空调制冷用能尤其值得关注，因此对于绿色建筑要充分考虑这方面的节能潜力，应当从设计、施工、调试及运行管理等环节加以控制。
2.1设计合理是节能绿色建筑的根本
一个合理的设计应当是舒适，经济，高效，先进的统一体。尤其是对产品技术的应用要有合理的认识。举例来说，空调能耗在我国的耗电量日益增大。据统计去年空调耗电占全国总耗电量的15%左右，在夏季用电高峰时期，空调用电负荷甚至高达城镇总体用电负荷的40%。因此去年国家出台了《房间空气调节器能源效率限定值及能效等级》、《单元式空气调节机能源效率限定值及能效等级》和《冷水机组能源效率限定值及能效等级》3项空调能效国家标准。这些国家标准将于2005年3月1日正式实施。作为设计人员应当对新产品新技术的节能潜力充分了解，尽量选用性能系数高的产品，并且应当对这些产品的节能效果有清楚认识。例如我国目前主流家用空调产品的能效限定值为2.3，新标准将这一指标提高到2.6。按照新标准确定的能效指标，每台新的家用空调每年可以节电80千瓦时。所以合理设计，合理选型能够节约建筑物的初投资和运行成本。
2.2施工质量是节能绿色建筑的保障
绿色节能建筑只有合理的设计图纸还只是纸上谈兵，必须通过施工才能得到实现。目前有些建筑项目施工质量不高，和设计脱节，使得某些建筑能源消耗居高不下。举例来说，有些施工单位认识不到管路系统中阀门和仪表的重要性，而且有些自动阀门价格比较高，所以他们在施工过程中减少阀门和仪表的数量以降低工程造价。
2.3调试和运行管理是绿色建筑节能的实现手段
系统的调试是重要但容易被忽视的问题。只有调试良好的系统才能够满足要求，并且实现运行节能。如果系统调试不合理，往往采用加大系统容量才能达到设计要求，不仅浪费能量，而且造成设备磨损和过载，必须加以重视。例如，有的办公楼未调试好就投入使用，结果由于裙房的水管路流量大大超过应有的流量，致使主楼的高层空调水量不够，不得不在运行一台主机时开启两台水泵供水，以满足高层办公室的正常需求，造成能量浪费。同样运行管理的质量决定了运行能耗。按照要求管理人员应该能够根据季节气候的变化以及建筑自身的特点来运行设备，但是大多数工程对管理和操作人员的培训及考核没有量化指标，难以调动人员积极性，这是应当改进的方面。例如某个项目具有三台制冷机和三台水泵的空调系统，因为水量调节阀装在距地面3米高的位置，操作不方便，致使冷冻机进出口阀门全年常开，在运行一台制冷机时，有2/3的冷却水进入停运的两台冷冻机内，没有起到应有的冷却作用，导致必须开启两台冷却水泵才能满足一台冷冻机的正常冷却要求，造成能量的大量浪费。
3、有待解决的几个问题
为了积极推进绿色建筑的发展，需要注意解决好以下几个问题：
3.1加强用能系统的研究
节能设备研究的主要投资人是设备商。对于设备制造商来说，节能设备的研发可以在较短时间内带来一定的经济效益和制造社会效益。以此为动力，设备商投入大量的人力和财力，这推动了节能设备的发展。
3.2通过政策法规，调动有关各方面的积极性
由于建筑节能法规、管理体制不够完善，经济激励政策制度不够完善，经济激励政策力度不够，对于设计和建筑开发人员来说，绿色节能建筑要以牺牲一定的经济为代价，因此目前执行节能标准比例不高。实践证明，建筑节能不可能自发的开展，必须由政府主导，推进建筑节能法规体系的建设，明确规定出激励政策。
综上所述，要建筑环境与设备工程进一步促进绿色节能建筑的发展，必须从设计、施工、调试及运行管理等环节出发，将建筑节能项目纳入建设程序，形成长效管理机制;同时要努力探索合同能源管理模式，按照市场化运作方式推进建筑节能工作，充分体现绿色节能建筑的社会效益和经济效益;坚持因地制宜、分步实施、稳步推进的原则，达到节约能源，保护环境，实现社会的可持续发展。
作者：张琳
摘要：随着国民经济建设的加快，建筑施工对居民生活质量的影响也日益加重，为了做好建筑施工中的环境保护工作，首先要加强现场施工的管理，然后采用新型施工设备，并对施工工艺进行改进，只有三管齐下，才能有效遏止建筑施工中的环境污染问题。本文作者结合多年来的工作经验，对建筑行业环境保护与绿色施工进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：建筑行业;环境保护;绿色施工
1、引言
建筑行业的传统施工方式消耗能源量大、劳动强度高、劳动效率低，且施工质量得不到保证，不利于保护环境，建设成本较高、建设周期长，不利于建筑的可持续发展。随着我国城镇化进程的加快，出现了越来越多的绿色施工方法，促进了建筑行业的蓬勃发展。2005年，我国建设部颁布了《建筑施工现场环境与卫生标准》，强化了环境保护在现代化建设中的重要地位。2007年，我国建设部颁布了《绿色施工导则》，正式定义了绿色施工。2010年，建设部颁布了《建筑工程绿色施工评价标准》，进一步规范了绿色施工，提高了施工质量。
2、绿色施工内涵
绿色施工指的是在建筑工程施工过程中，确保工程质量和施工安全条件下，采取先进的科学管理手段和技术，从而降低施工资源消耗和对环境的污染，有效实现节能、节水、节地、节材和环境保护。绿色施工是一个系统工程，主要内容包括施工组织设计、施工准备、施工运行、施工机械设备维修、竣工后的施工现场生态复原等。绿色施工的核心是节能、节水、节地、节材和环境保护。建筑行业的绿色施工发展必须建立全民绿色意识，全面支持和监督施工现场绿色施工的执行情况，从而推动绿色施工发展。
实施绿色施工必须优化建筑设计的总体施工方案：1)在建筑规划和设计阶段，结合绿色施工的总体要求，从而为之后的绿色施工过程提供较好的基础条件。2)实际施工过程，必须进行施工策划，严格控制施工过程中的材料采购、各工程项目的施工工序、工程竣工验收等阶段，加强监督和管理整个施工过程。
3、建筑行业环境保护与绿色施工
建筑行业实现环境保护与绿色施工，必须采取绿色施工技术，提高施工现场管理水平，增强环境保护意识，才能提高施工质量，做好环境保护。
3.1 加强绿色施工管理
绿色施工管理主要内容包括组织管理、规划管理、实施管理、施工人员管理、评价管理等。组织管理：通过建立绿色施工管理体系，制定相应的施工管理条例、目标、制度等，加强施工组织管理;规划管理：通过优化绿色施工方案，确保施工方案中的节能措施、节水措施、节地与施工用地保护措施、节材措施、环境保护措施等;实施管理：在建筑施工中进行绿色施工时，采取动态管理方式管理整个施工过程，并加强监督和管理施工策划、施工材料采购、现场施工、工程竣工验收等阶段;施工人员管理：通过管理施工人员的健康与安全，并制定相应的职业危害预防措施，避免施工中尘土、辐射、毒气等对人体造成伤害，施工现场进行合理布置，安排好员工的生活区和施工区域，使两者互不干扰，为员工提供一个良好的生产、生活场所和较好的环境。
3.2 环境保护与绿色施工
(1)施工现场的环境保护
针对施工现场出现的“三废污染”、噪音污染、光污染、有毒有害化学产品污染等，采取环境保护措施，加强施工现场环境保护。采取措施加强施工现场的扬尘保护，如主体结构工程、装饰装修工程、土方工程施工等的施工全过程保护，控制施工现场的固体废弃物污染、噪音污染、光污染，有毒有害化学产品造成的水体污染、土壤污染等，还有生产生活造成的水体污染和大气污染，保护好施工现场的文物、资源、地下设施等。
(2)节约能源，提高能源利用率
施工单位必须要有合理的施工能耗指标，以实现节约能源，提高能源利用率。在施工现场更多的使用国家、建筑行业推荐的节能、高效、环保型的施工设备和机械。
① 采取技术成熟、低能耗的工艺设备;
② 定期维修和养护设备，确保施工设备正常运转，降低设备的能源消耗;
③ 关闭闲置的施工设备、机械、电器等的电源;
④ 施工过程中采取用电三相平衡计划。
(3)节约用水，提高水资源利用率
提高施工过程的水资源利用率，节约用水，特别是一些非传统水源利用率，如在施工现场实施中水搅拌、中水养护等，并对雨水进行收集。常用的节水措施有：在施工现场安装水表，采用节水型的器具，安装一些小流量的器具和设备，时时监控现场用水量，并设置废水回收重复利用系统。废水回收再利用前，要制定有效的水质检测与卫生保障措施，避免回收的水危害工程质量、环境，并对人体健康产生不良影响等。
在施工现场设置循环渠道处理施工回收的污水、雨水等，之后流至格栅到沉淀池，通过沉淀池的进一步处理后得到没有较大悬浮颗粒的中水，实现中水的再次使用，使得污水、雨水实现了循环使用，节约部分水资源。但污染程度较严重的生活污水、施工废水等不能重复使用，需要进行生物处理池处理后再排放到市政污水管道。
(4)节约施工材料，提高材料资源利用率
① 加强设计图纸会审，提高材料资源利用率，实现材料损耗率比定额损耗率低30% 。材料采购、进入施工现场时间、批次等要结合施工进度、库存情况等进行合理安排，以实现库存与施工需求相当。根据就地取材原则，采购的施工材料最好是施工现场500km以内生产的采购量占建筑材料总量的70% 以上。
② 施工现场的材料摆放要合理有序，并加强存储环境的管理，确保材料保管良好。施工材料运输和装卸要有适当的运输工具和装卸方法，避免材料运输到现场形成损坏和遗洒，在现场的布置尽量选取一个固定地点，避免造成二次搬运形成材料损坏。
③ 选取适当的技术和管理措施，从而提高脚手架、模板等使用次数。
(5)实施预拌混凝土绿色生产技术
建筑结构中运用最多的材料是混凝土，实现混凝土的绿色生产可以有效实现绿色施工。在预拌混凝土生产过程中全面控制与优化选材、设计、生产、供应等，实现资源节约与环境保护，改善施工现场施工环境，协调经济效益、环境效益与社会效益，如采取混凝土灌注桩、静压桩等低噪音工艺，降低土方施工时的噪音、粉尘。不断增加建筑行业新技术、新工艺、新设备的推广应用，促进文明施工。
(6)施工现场的噪音控制
施工现场合理安排进度，避免深夜施工。采取低噪音或有消音降噪设备的施工机械进行现场施工，对于容易产生噪音的施工设备应该尽量远离周围人居环境，或采取隔离栏进行隔离。
4、结语
我国建筑行业绿色施工与环境保护相辅相成，实现绿色施工符合国家可持续发展战略，对建筑的可持续性发展起着重要的促进作用。未来的建筑行业必须坚持以人为本，综合利用资源与能源，密切关注生态环境健康和增强环境保护意识，全面实施绿色施工，推动建筑行业的稳健发展。
参考文献
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[5]冯燕华.谈建筑工程绿色施工技术的现场实施及动态管理[J].建筑安全，2012(11).
作者：施贤萍 唐菲
天 津 师 范 大 学 本科课程论文(设计)
题目：绿色建筑与环境保护
课程名称：环境保护概论 课程类型：公选课 学生姓名：田璐 学
号：07514115 所在学院：初等教育学院 专
业：小学教育 完成日期：2009.12.
绿色建筑与环境保护
班级：0703 姓名：田璐 学号 07514115 自我评分 80 成绩
摘要：提出绿色建筑的新概念，论述了绿色建筑的能源观、设计观和技术观。 关键词：环境保护 绿色建筑 设计技术
当代科学技术进步和社会生产力的高速发展， 加速了人类文明的进程， 与此同时， 人类社会也面临着一系列重大环境与发展问题的严重挑战。人口剧增、资源过度消耗、气候变异、环境污染和生态破坏等问题威胁着人类的生存和发展。在严峻的现实面前， 人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。许多有识之士逐渐认识到， 人类本身是自然系统的一部分， 它与其支撑的环境息息相关。在城市发展和建设过程中， 我们今天必须优先考虑生态环境问题， 并将其置于与经济和社会同等重要的地位上;同时， 还要进一步高瞻远瞩， 通盘考虑有限资源的合理利用问题， 这就是1992 年联合国环境和发展大会“里约热内卢宣言”提出的“可持续发展”(Sustainable Development ) 思想的基本内涵。即要改变以牺牲环境为代价，掠夺性的，甚至是破坏性的发展模式， 从传统的资源型发展模式， 走上良性循环的生态型发展模式，促使经济与社会、环境协调发展。其中经济持续发展是社会发展的前提与基础， 社会持续发展是经济发展的结果与目的， 环境生态持续发展是经济、社会发展的条件， 建筑是三者的综合体。这种新的发展观必然导致产生新的建筑观———可持续发展建筑观， 即保护生态、创造可持续发展的人类生存环境， 是21 世纪建筑的基本任务， 绿色建筑及其研究和实践正是为实现这样的目标而提出的。
1 何谓绿色建筑体系
绿色建筑体系是基于生态系统良性循环原则， 以“绿色”经济为基础，“绿色”社会为内涵，“绿色”技术为支撑，“绿色”环境为标志建立的一种新型建筑体系。在研究上，它将自然、人和人造物纳入统一研究视野， 不仅研究人的生活、生产和人造物的形态， 而且也研究人赖以生存的自然发展规律， 研究人、自然与建筑的相互关系。在目标上，它追求人(生产和生活) 、建筑和自然三者的协调和平衡发展。在方法上， 它主张“设计追随自然”。在技术上， 它提倡应用可促进生态系统良性循环、不污染环境、高效、节能和节水的建筑技术。绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑， 自身适应地方生态而又不破坏地方生态的建筑。它所寻求的是一种可持续发展的建筑模式。绿色建筑要赋予建筑以生命。它是一个能积极地与环境相互作用的、智能型的、可调节的系统。
2 绿色建筑的能源观———节能与环境
现代建筑是一种过分依赖有限能源的建筑。能源对于那些大量使用人工照明和机械空调的建筑意味着生命， 而高能耗、低效率的建筑，不仅是导致能源紧张的重要因素，并且是使之成为制造大气污染的元凶。据统计，全球能量的50 %消耗于建筑
1 的建造和使用过程。为了减少对不可再生资源的消耗， 绿色建筑主张调整或改变现行的设计观念和方式， 使建筑由高能耗方式向低能耗方向转化， 依靠节能技术， 提高能源使用效率以及开发新能源， 使建筑逐步摆脱对传统能源的过分依赖， 实现一定程度上能源使用的自给自足。日本有关学者研究得出： 在环境总体污染中与建筑业有关的环境污染占比例为34 % ，包括空气污染、光污染、电磁污染等。而生态环境保护是绿色建筑的追求。因此， 绿色建筑设计必须深入到整个建筑生命周期中考察、评估建筑能耗状况及其对环境的影响，建立全面能源观。首先必须注重研制、优化保温材料与构造， 提高建筑热环境性能。如在建筑物的内外表面或外层结构的空气层中， 采用高效热发射材料， 可将大部分红外射线反射回去，从而对建筑物起保温隔热作用。目前，美国已开展大规模生产热反射膜，主要用于建筑节能。此外，还可运用高效节能玻璃， 硅气凝胶———新型节能墙材， 以提高节能效率;其次，研制再生能源(如太阳能、核能、风力、水力) 的收集，储存装置和热回收装置。太阳能是一种最丰富，便捷，无污染的绿色能源， 近年来在我国的天津、北京、甘肃、河北等省市建立了17 座被动式太阳能恒温式住宅， 以建筑物本身为太阳能收集器，从而达到屋内取暖制冷的目的。
3 绿色建筑的设计观———建筑与气候
现代经济的发展和科学技术的进步， 使得人类可以用机械空调来改善生活和工作环境， 这自然是人类的幸运， 但这种违背气候环境的高能耗建筑使我们付出了巨大的经济和能源代价，同时增加了生态环境的污染， 也在很大程度上使居者与自然环境人为地分离。为了克服现行建筑模式对人的负面影响， 绿色建筑注重地区气候与建筑的关系， 并将考虑地方气候特点的设计作为绿色建筑的一项基本方法， 这是一种按人体的舒适要求和气候条件来进行建筑设计的系统方法，即根据当地气候特征，运用建筑物理的原理，合理组织各种建筑因素。事实上，人类对于环境的舒适、健康需求，常常无需现行空调设备也能得到满足， 如： 我国陕北的窑洞在- 20 ℃左右的气候下， 其室内被大地包围着， 仍保持着15 ℃上下的舒适室温; 还有西双版纳干阑住宅在酷热的气候中，仍可在室内创造出荫凉的空间。因此， 以绿色建筑的设计观来看，大自然是主要的供给者，而辅助设备系统属于其次。因而大部分的照明可以由太阳光提供， 制冷由流动的空气产生， 采暖可以从人体以及办公设备中获得 通过其他自然方式补充： 太阳加热， 以风压和太阳浮力产生自然通风， 以水的蒸发产生制冷。考虑地方气候特点的设计是一种可以在任何技术层次上使用的方法， 因为， 在绿色建筑中气候所包含的各种因素是当作资源来考虑的， 充分利用气候资源， 提高气候资源利用率， 是考虑地方气候特点的设计的本质。如果将其原理与未来智能技术、信息技术、控制技术以及其他节能技术结合在一起， 就会构成丰富多彩的绿色建筑前景。
4 绿色建筑的技术观———技术与形式
绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此，它要求建筑外层的材料和结构，一方面 作为能源转换的界面，需要收集、转换自然能源，并且防止能源的流失; 另一方面， 外层必须具备调节气候的能力， 以消除、减缓、甚至改变气候的波动， 使室内气候趋于稳定， 而实现这一理想， 在很大程度上必须有赖于未来高技术在建筑中的广泛运用。首先，环保节能型材料是绿色建筑所必须的，必须对现有建材和技术进行环保、节能评估，提出技术改良、更新措施，使之符
2 合环保、节能的要求。随着信息技术、自动化技术、新能源技术、新材料技术日益走向成熟，在绿色建筑中这些高技术将得到广泛的运用： 如建筑结构有可能引入有机体的原理， 在混凝土中埋设光导纤维， 可以经常地监视构件在荷载作用下的受力状况， 自我修复混凝土可得到实际应用。建筑物表面材料，通过多功能的组织进行呼吸，可净化建筑物内部的空气， 并降低温度， 形状记忆合金材料可用于百页窗的调整或空调系统风口的开闭， 自动调节太阳光亮， 建筑物表面的太阳能电池， 可提供采暖和照明所需要的能源,无论使用何种技术， 绿色建筑总是立足于对资源的节约(reduce) 、再利用(reuse) 、循环生产(recycle) 等几个方面。其次，绿色建筑的形式必须利于能源的收集，建筑的外层将不再是“内部”与“外部”的分界线，而将逐步成为一种具有多种功能的界面。绿色建筑的材料和形式将是多样的， 尤其是外层材料将是高度综合、高效多功能的，而且，随着高新技术的发展， 建筑行业将最大限度地吸收各种先进技术， 创造一种能更加适合人类生活的、与大自然高度和谐的高科技建筑环境。
绿色建筑是一个新兴的、动态的和发展中的概念， 它随着技术与社会的进步而逐步充实其意义。可以预言， 绿色建筑将成为人类运用科技手段寻求与自然和谐共存， 持续发展的理想建筑模式。目前， 绿色建筑意识已在许多国家引起重视。荷兰住房计划强调使用无污染建材; 瑞典一家最大的住宅银行于1995 年初宣布， 只向绿色建筑贷款。
美国的“生物圈二号”示范区研究;瑞典的“生态循环城”计划;由意大利著名建筑师亚得里奥洛。特理姆鲍里主持， 欧洲各国专家共同参与设计， 采用多种高新技术， 号称“全球第一家生态村”的圣。乔密尔村已在西班牙伊维沙岛实施。位于美国俄亥俄州东北的OBERL IN 学院最近推出一项耗资500 万美元的环保建筑设计， 它所需能源之一半是由曲线形屋顶上板状太阳能光敏发电设备供应， 板的倾角可自动追踪太阳行迹; 另一部分屋顶则为绿化所覆盖， 具有迅速吸纳太阳能、缓和雨水排放流速的特点，是理想的自然隔声、绝热层。同时具有供应物和消耗物持衡、食物和废弃物等量、生活和设施体系的生成品均安全分解、拆卸处置、回收再使用的特征。今天，绿色建筑体系已经广泛地渗透到建筑设计中的许多方面， 建筑师将在现代社会中创造一种“回归自然”的建筑形式，遵循建筑与自然生态环境相协调，设计出与自然、人、社会融为一体的人类生活空间。但是，按照欧洲国家的经验，在经济方面，绿色建筑需要更多前期费用， 而利益回收速度又相对缓慢的一类项目。更主要的是， 用于绿色建筑体系方面投资所带来的回报最终并不一定能够装进开发商的口袋， 而多由使用者和社会所分享。即使这样， 一般也须若干年以后才会见到节约资源的价值开始大于用于生态方面投资的价值。这些都有可能使决策者与开发商望而却步， 或者觉得力不从心。似乎这已成为一种规律， 即如果一种新的思想或技术所产生的短期效益(如投资回报比) 并不明显高于传统思想或技术的效益，那么即使它会有更好的长期效益(如低廉的建筑管理与维修费用，长寿命、节约资源等) 也很难为人们所接受。在建筑、城市以及社会各方面的任何变革都有可能出现这类问题， 特别在我国社会逐步进入市场经济体制的今天， 它已成为社会的一道门槛。要解决这一问题， 就应当在可持续发展原则基础上建立一套新的价值观和行为规范。如： 使采用节能设备与材料、无公害材料及各种节约资源的措施成为设计中的必须。并通过政府在立法、税收等方面的政策调整，加强绿色建筑在经济上的可行性、特别在开始阶段， 如果没有一套良好的经济、社会和道德方面的激励体制用以补偿开发商由于额外投入所
3 带来的损失，绿色建筑的推广就是一句空话。
因此，应结合当前我国的经济实力和社会总体发展水平， 尽快确定一个宏伟的目标以及架构起一套可行的制度框架， 从而使我们这一代的即时利益与整个人类的长远利益结合起来， 将一个地区的局部利益与整个世界的整体利益结合起来， 公正合理地与他人分享我们这个地球上有限的资源。同时， 最大限度地杜绝资源浪费和环境污染， 这样才有可能为后人留下一片静谧而丰腴的乐土，使人类能够长久地生存下去。
【摘要】随着我国经济的快速发展，资源供需不平衡矛盾愈发凸显，引起了人们的高度重视。建筑行业施工首当其冲，必须进行改革以适应社会发展，减少能源消耗和环境破坏，特别是施工过程中产生的水资源污染、土地污染、噪音和光污染等，严重制约建筑行业发展。本文从建筑行业的绿色施工和环境保护出发，坚持可持续发展战略，采取新科技环保措施，减少环境污染，文明施工、绿色施工，促进建筑行业稳定发展。
【关键词】建筑行业;环境保护;绿色施工
1、引言
建筑行业的传统施工方式消耗能源量大、劳动强度高、劳动效率低，且施工质量得不到保证，不利于保护环境，建设成本较高、建设周期长，不利于建筑的可持续发展。随着我国城镇化进程的加快，出现了越来越多的绿色施工方法，促进了建筑行业的蓬勃发展。2005年，我国建设部颁布了《建筑施工现场环境与卫生标准》，强化了环境保护在现代化建设中的重要地位。2007年，我国建设部颁布了《绿色施工导则》，正式定义了绿色施工。2010年，建设部颁布了《建筑工程绿色施工评价标准》，进一步规范了绿色施工，提高了施工质量。
2、绿色施工内涵
绿色施工指的是在建筑工程施工过程中，确保工程质量和施工安全条件下，采取先进的科学管理手段和技术，从而降低施工资源消耗和对环境的污染，有效实现节能、节水、节地、节材和环境保护。绿色施工是一个系统工程，主要内容包括施工组织设计、施工准备、施工运行、施工机械设备维修、竣工后的施工现场生态复原等。绿色施工的核心是节能、节水、节地、节材和环境保护。建筑行业的绿色施工发展必须建立全民绿色意识，全面支持和监督施工现场绿色施工的执行情况，从而推动绿色施工发展。
实施绿色施工必须优化建筑设计的总体施工方案：1)在建筑规划和设计阶段，结合绿色施工的总体要求，从而为之后的绿色施工过程提供较好的基础条件。2)实际施工过程，必须进行施工策划，严格控制施工过程中的材料采购、各工程项目的施工工序、工程竣工验收等阶段，加强监督和管理整个施工过程。
3、建筑行业环境保护与绿色施工
建筑行业实现环境保护与绿色施工，必须采取绿色施工技术，提高施工现场管理水平，增强环境保护意识，才能提高施工质量，做好环境保护。
3.1 加强绿色施工管理
绿色施工管理主要内容包括组织管理、规划管理、实施管理、施工人员管理、评价管理等。组织管理：通过建立绿色施工管理体系，制定相应的施工管理条例、目标、制度等，加强施工组织管理;规划管理：通过优化绿色施工方案，确保施工方案中的节能措施、节水措施、节地与施工用地保护措施、节材措施、环境保护措施等;实施管理：在建筑施工中进行绿色施工时，采取动态管理方式管理整个施工过程，并加强监督和管理施工策划、施工材料采购、现场施工、工程竣工验收等阶段;施工人员管理：通过管理施工人员的健康与安全，并制定相应的职业危害预防措施，避免施工中尘土、辐射、毒气等对人体造成伤害，施工现场进行合理布置，安排好员工的生活区和施工区域，使两者互不干扰，为员工提供一个良好的生产、生活场所和较好的环境。
3.2 环境保护与绿色施工
(1)施工现场的环境保护
针对施工现场出现的“三废污染”、噪音污染、光污染、有毒有害化学产品污染等，采取环境保护措施，加强施工现场环境保护。采取措施加强施工现场的扬尘保护，如主体结构工程、装饰装修工程、土方工程施工等的施工全过程保护，控制施工现场的固体废弃物污染、噪音污染、光污染，有毒有害化学产品造成的水体污染、土壤污染等，还有生产生活造成的水体污染和大气污染，保护好施工现场的文物、资源、地下设施等。
(2)节约能源，提高能源利用率
施工单位必须要有合理的施工能耗指标，以实现节约能源，提高能源利用率。在施工现场更多的使用国家、建筑行业推荐的节能、高效、环保型的施工设备和机械。
① 采取技术成熟、低能耗的工艺设备;
② 定期维修和养护设备，确保施工设备正常运转，降低设备的能源消耗;
③ 关闭闲置的施工设备、机械、电器等的电源;
④ 施工过程中采取用电三相平衡计划。
(3)节约用水，提高水资源利用率
提高施工过程的水资源利用率，节约用水，特别是一些非传统水源利用率，如在施工现场实施中水搅拌、中水养护等，并对雨水进行收集。常用的节水措施有：在施工现场安装水表，采用节水型的器具，安装一些小流量的器具和设备，时时监控现场用水量，并设置废水回收重复利用系统。废水回收再利用前，要制定有效的水质检测与卫生保障措施，避免回收的水危害工程质量、环境，并对人体健康产生不良影响等。
在施工现场设置循环渠道处理施工回收的污水、雨水等，之后流至格栅到沉淀池，通过沉淀池的进一步处理后得到没有较大悬浮颗粒的中水，实现中水的再次使用，使得污水、雨水实现了循环使用，节约部分水资源。但污染程度较严重的生活污水、施工废水等不能重复使用，需要进行生物处理池处理后再排放到市政污水管道。
(4)节约施工材料，提高材料资源利用率
① 加强设计图纸会审，提高材料资源利用率，实现材料损耗率比定额损耗率低30% 。材料采购、进入施工现场时间、批次等要结合施工进度、库存情况等进行合理安排，以实现库存与施工需求相当。根据就地取材原则，采购的施工材料最好是施工现场500km以内生产的采购量占建筑材料总量的70% 以上。
② 施工现场的材料摆放要合理有序，并加强存储环境的管理，确保材料保管良好。施工材料运输和装卸要有适当的运输工具和装卸方法，避免材料运输到现场形成损坏和遗洒，在现场的布置尽量选取一个固定地点，避免造成二次搬运形成材料损坏。
③ 选取适当的技术和管理措施，从而提高脚手架、模板等使用次数。
(5)实施预拌混凝土绿色生产技术
建筑结构中运用最多的材料是混凝土，实现混凝土的绿色生产可以有效实现绿色施工。在预拌混凝土生产过程中全面控制与优化选材、设计、生产、供应等，实现资源节约与环境保护，改善施工现场施工环境，协调经济效益、环境效益与社会效益，如采取混凝土灌注桩、静压桩等低噪音工艺，降低土方施工时的噪音、粉尘。不断增加建筑行业新技术、新工艺、新设备的推广应用，促进文明施工。
(6)施工现场的噪音控制
施工现场合理安排进度，避免深夜施工。采取低噪音或有消音降噪设备的施工机械进行现场施工，对于容易产生噪音的施工设备应该尽量远离周围人居环境，或采取隔离栏进行隔离。
4、结语
我国建筑行业绿色施工与环境保护相辅相成，实现绿色施工符合国家可持续发展战略，对建筑的可持续性发展起着重要的促进作用。未来的建筑行业必须坚持以人为本，综合利用资源与能源，密切关注生态环境健康和增强环境保护意识，全面实施绿色施工，推动建筑行业的稳健发展。
参考文献
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[3] 田婧.建筑施工环境保护调查研究[J].环境工程.2008年05期.
[4] 周庆杰.现代建筑施工过程环境保护研究[J].科技创业家.2013年24期.
主讲人：刘加平
今天的讲座是由刘加平院士讲演的，主要阐述了建筑能耗的构成及节约潜力，解释了建筑采暖、通风与空调能耗的形成机理和节约途径，分析了城镇建筑与农村建筑节能设计的差异，以及可采取的技术路线和方法，研究绿色建筑进行节能减耗的原理。
建筑能耗包括建筑物的建造能耗、运行能耗以及拆除能耗已是业内常识。建造能耗包括建材产品的生产能耗、建筑材料与部件的运输能耗、建筑施工能耗等，建材产品的节能，一是要研发低能耗的建材产品，二是提高常用建材产品的生产效率。拆除能耗包括拆除过程以及垃圾处理能耗等，加强再生利用，可以降低能耗。建筑运行能耗通常包括建筑采暖、空调、通风、照明、电器设备、炊事及生活热水能耗等。不同类型的建筑，所在不同的地域气候，各部分所占比例差异较大，可节约的比例也各不相同。建筑节能主要就是节约采暖、空调与通风能耗，主要是从设计、建造适应地域气候的“低能耗建筑”， 研发、设计高效的建筑采暖、通风与空调设备系统，研发利用太阳能、生物质能等替代能源技术及设计方法这三个方面进行的。
具有代表性的绿色建筑，延安的新型窑洞以天然石材为基本建材，减少了制砖的能源消耗和污染，窑顶增加了太阳能热水器，设计了采用地热、地冷的通风空调系统，洗澡、取暖、制冷均不采用电力而是充分利用自然条件。青藏高原牧区建筑采用太阳能为采暖热源，生土民居建筑再生，地震灾区的生态民居建筑模式都取得重大推广。
——天津市建筑设计院科技档案楼设计
作者： 张津奕 刘军 刘祖玲 曹宇
作者单位：天津市建筑设计院(天津，300074)
收稿日期：2010-11-1
5天津市建筑设计院科技档案楼是天津市建筑设计院自主开发的建筑项目，借“开发、设计、运营使用及研究实践”四位一体的优势，在建筑设计、施工和运营中积累了大量生态技术的数据和经验，并以此检验所使用的各项生态技术、设备在建筑中的实际运行效果，以达到生态建筑的“可推广、可借鉴、可示范、可复制”的目的。项目在设计之初就以国家绿色建筑两星级为设计目标，严格执行《绿色建筑评价标准》
(GB/T50378-2006)的各项条文规定，并于2009年12月10日获得建设部审查通过的国家绿色建筑两星级标准。
科技档案楼项目规划用地面积1263m2，可用地面积1263 m2，建筑基底面积809.49 m2，总建筑面积4585 m2，地上6层，建筑总高度23.85m。其中：一层为展厅及科技档案库;二层为绿色建筑机电技术研发中心及绿色建筑数据展示中心;三～六层均为机电设计所办公室。
1建筑设计
1) 对周边环境的保护与利用
项目基地范围相当局促，原址为三层旧有库房。北侧与文体中心相距仅6m之遥，与南侧围墙相距4m，围墙之外是华北院自建宿舍，总高约18m。绿色建筑要求的“节地”原则成为我们首先要遵守的原则：不利的设计条件迫使我们最大限度地协调与周边建筑的空间关系，最终选择与原有文体中心贴建的设计方案。新建筑与原文体中心贴建至少带来三大好处：首先，新老建筑整合为一体，建筑内外空间更易达到和谐统一;其次，贴建使得新建筑北移，让出更多的室外可用地面积，更符合绿色建筑要求的“节地”原则;再次，建筑的北移为建筑争取了更多的日照和自然通风，也符合绿色建筑要求的“节能”原则。建设过程中尽可能维持原有场地的地形地貌，这样既减少由于场地平整所带来建设投资的增加，减少施工工程量，也避免了因场地建设造成对原有生态环境景观的破坏。
2)体形系数的控制
体型系数是控制建筑能耗的重要参数，尤其是北方建筑。体型系数越小，对节约采暖能耗越有利，但是体型系数过小有可能制约平面功能的布置，造成进深过大，影响建
筑自然通风，采光，变向的增加了建筑通风、照明能耗的增加。在设计方案中我们通过模拟计算分析，反复推敲，最终抛弃了复杂及标新立异的几何形体，选择了简单规则的形体，最大限度的控制体形系数。
3)屋顶设计
屋面做法选用80mm厚挤塑聚苯板，在保温层上做150mm厚的佛甲草种植屋面，屋面传热系数达到了0.42W/(m2•K)，远远低于现行节能标准的0.55W/(m2•K)。屋顶绿化面积为568 m2，占屋顶可绿化总面积的比例为80.9%。佛甲草种植屋面属半自动半人工养护的屋顶绿化系统，其保温性能的优越性在我们设置的屋面楼板温度监测中得到了充分的证实。一方面佛甲草对于生存环境要求较低，养护成本低廉，另一方面饱水状态下的荷重仅为150kg/m2，减轻了建筑结构的荷载，有利于节省建筑造价。
4)建筑外墙设计
维护结构采用砂加气砌块保温墙，局部采用外墙外保温体系。砂加气砌块保温墙这种新材料不仅具有传统墙体材料的基本功能，更具有节能、轻质、防火、隔音、环保、施工便捷、节省投资等诸多优点。同时其主要原料来自于平板玻璃生产提取过程中产生的废弃物——硅矿尾矿砂，利用硅尾矿砂元素含量较高的特点，变废为宝，进行掺加再生产。硅矿尾矿用量占整个砂加气原材料用量的30%以上，大大提高了产品的强度，使产品质量达到并超过了国家标准的要求。科技档案楼的外墙主要为200～350mm厚砂加气砌块保温墙，局部贴50mm厚挤塑保温板和窗口部位30mm厚胶粉聚苯保温浆料。整个建筑外墙的平均传热系数仅为0.39W/(m2•K)，远低于现行节能标准的0.60W/(m2•K)。
5)建筑外窗设计
较小的窗墙比有利于冬季节能，而通透的表皮则利于夏季自然风的流通以及自然光的采集。如何合理解决这一矛盾，成为方案设计中必须考虑的要素。因此，在立面设计上反复比对，根据天津地区的全年主导风向及冬夏两季的主导风向，在不同朝向的外墙形成不同的窗墙比系数(南向：0.32;东向：0.25;西向：0.29;北向：0.11)，均衡了各个考量因素，实现了建筑功能、建筑立面与建筑节能的兼得。外窗的材料为PA断桥铝合金Low-E中空玻璃，平均传热系数达到了2.0W/(m2•K)。
6)建筑外遮阳设计
外遮阳对于减少太阳辐射热进入室内，降低空调负荷具有很大作用。建筑东向设置固定外遮阳百叶，西向采用机翼型电动智能外遮阳百叶，可根据太阳入射角度的变化，自动进行调节。
7)绿植系统的设计
项目采用综合绿化方案，除屋面种植之外还包括垂直及室外绿化的设置。建筑首层设基槽(利用传统花坛)种植爬墙植物，夏天可以遮挡太阳辐射，提高建筑的隔热性能。
景观设计采用复层绿化，优化乔、灌木的种植位置及灵活搭配，选择乡土植物作为主要绿化物种，主要以乔灌木为主，适当种植宿根花卉及草坪。
8)节能电梯的选用
所选用的蝶式马达(无齿轮)电梯比较传统有齿轮电梯节能达40%以上;噪声方面，普通有齿曳引机的电机转速在1500转/分左右，而蝶式马达电机最高转速只有95转/分，取消了齿轮减速箱，因此环境噪音降低，且不再使用润滑油，使得即节省每年的换油成本，又减少了对环境的污染。
8)装修一体化设计：
本项目的内、外装修设计做到和土建设计、机电设备设计、施工同步且匹配，避免了在装修施工阶段对已有建筑构件的打凿、穿孔、拆改。既保证了建筑结构的安全性，又减少了建筑垃圾、装修施工中的噪声污染以及装修施工的工作量。
2 结构设计
1)消能减震支撑
主体结构采用钢筋混凝土框架结构，并设置23品消能减震支撑。该消能减震支撑为我院自主研发，现已获得国家两项专利认证。消能减震支撑一方面可以减少地震对于建筑的破坏，另一方面可以减少框架柱的截面尺寸以及楼板钢筋含量，从而来达到节材的目的。
2)高性能混凝土和高强度钢的采用
使用高性能混凝土可以尽可能的减小建筑结构中梁柱截面尺寸，并且提高结构的耐久性，同时采用高强度钢，以达到减少用钢量的目的，故本工程受力钢筋均采用HRB400高强度钢，比HRB335钢节省用钢量20%。
3给排水设计
1)节水型洁具的选用
洁具选用节水型水龙头和节水型坐便器，比同类产品节水25%。同时还选用了无水型小便器，普通节水型小便器一次用水量3L，按办公人数计算小便器一天用水量为1m3，一年耗水量为300m3，而感应式小便器在使用一段时间后，又易造成感应器损坏，无水型小便器的采用可以减少维修量，只需每年更换一次排水部分的薄膜套即可。
2)太阳能热水系统
天津地区属于二类地区，太阳能资源丰富，充分利用太阳能是节能的一项重要措施。档案楼共有14个洗手盆冬季需提供热水，由于洗手盆分层设置比较分散，如果每两个手盆下设小型电热水器则需设7个电热水器，且每个热水器冬季需24小时运行，很不利于节能，因此考虑使用太阳能热水系统：在屋顶设置太阳能集热板，屋顶水箱间内设置太阳能热水箱及热水循环泵。本项目选用的是专利真空管，克服了普通真空管真空度
低，保温性能差的缺点，同时价格适中，并且发射比降低50%，集热器内胆于其他部分实现无焊连接，密封性好。
经计算，14个洗手盆一天热水量为1m3，太阳能集热板面积为21m2，整个太阳能热水系统投资5万元左右，使用年限为15年，而如果使用电热水器，初期投资为3500元，按每年运行180天考虑，每天8小时运行，年耗电量1万度左右，全年运行费为7600元，可见使用太阳能热水器6年即可收回成本，并符合节能的要求。
3)非传统水源利用
根据项目占地面积小、可回收利用的污废水量少的特点，如单独设置中水处理系统，则投资大、不经济。考虑项目所在的气象台路附近有中水处理厂，可以方便地从其引用市政中水，且天津市建委明确规定，建筑室内冲厕级室外绿化用水必须采用中水，为此，项目由气象台路引入一根DN150市政中水管，供建筑的冲厕、庭院绿化用水及洗车之用。
4)雨水的收集与利用
对于非传统水源的雨水利用因降雨量小，可回收雨水量少，因此本项目设计收集屋面雨水，对建筑的屋面雨水进行有组织的收集，有组织的排入附近绿地。通过管网末端的渗井排入地下，可灌溉绿地及补充地下水，从而节约绿化用水，达到节水的目的。
5)高效的灌溉方式
本项目绿化用水采用滴灌的方式，由中水管道引入供水，在绿地内设置阀门井，沿绿地敷设滴灌管，通过滴灌浇洒绿地，即可达到节水的目的，又可避免中水在空气的弥散。
4暖通设计
由于采暖空调能耗在建筑总体能耗中占有很大比例，因此空调系统的节能减排在建筑节能中越来越受到重视。本项目在改善维护结构性能的基础上,采用了一系列能够提高暖通系统能效、实现可再生能源利用的新技术,其中包括:利用浅层地能的地源热泵系统、蒸发冷凝式冷水机组和温湿度独立控制的空调系统。
1.系统的冷热源介绍：经过技术比较，确定了利用浅层地能的地源热泵系统。由于空调末端采用了温湿度分控技术，夏季提高供水温度，冬季降低供水温度，可以提高冷机的COP值。通过对地源热泵的地源侧吸、放热量平衡计算，夏季增设了一台蒸发冷凝式冷水机组作为补充冷源。
采用地源热泵系统与传统的夏季电制冷冬季市政热网加换热的能源供给方式相比较，具有以下优点：
①利用了可再生能源。因深度在15m以下的土壤温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17℃，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，同时充分利用了土壤“夏储冬用”的特性。
②地源热泵系统比传统的直接燃烧一次能源的制冷供热系统运行效率高。
③地源热泵系统自身无污染物排放，真正的实现了节能减排。
④节省建筑空间，省去了锅炉房、冷却塔占用的建筑面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
2.温湿度独立控制的空调末端系统：本工程采用了温湿度独立控制的空调末端系统，包括具有热回收功能的溶液调湿新风机组与全热回收型风冷式双温新风机组，干式风机盘管与毛细管辐射两种干式末端。
1)温湿度独立控制空调系统优势
①空调系统中，冷水水温由常规的7/12℃提高到17/20℃，制冷机制冷COP提高了约10%~15%。
②辐射空调末端与独立新风输送系统，使得维持室内冷热的任务与空气清新的任务分开，温湿度解耦控制相对于关联性很强的温湿度耦合控制湿度解耦控制相对于关联性很强的耦合控制，更容易保证室内的温湿度控制精度，使室内实现更好的热舒适环境。
③无论是溶液调湿新风机组还是风冷式双温新风机组都具有全热回收的功能。以溶液调湿新风机组为例，其内置溶液全热回收装置，可高效回收排风能量，全热回收效率大于60%，有效减少新风处理能耗，而且机组内新、排风风道独立，不存在交叉污染。
④毛细管辐射干末端，因为其水系统温差只能做到3℃左右，故水输送能耗较高，但由于水传递能量的密度大于空气，而且末端利用长波辐射和自然对流的机理进行能量交换，与全空气系统或风机盘管系统相比，减少了风机输送能耗，因此本系统的综合输送能耗较常规系统减少10%～15%。
⑤健康舒适，新风机组独立运行，即可满足对新风的降温、除湿、加热和加湿的处理，又 可有效去除细菌和可吸入颗粒物，净化空气，避免了送风的二次污染，而且除湿过程完全取消潮湿表面，杜绝霉菌滋生，保证室内人员健康舒适。空调末端采用毛细管辐射系统辐射供冷、供暖方式彻底解决了人员“既怕吹冷风、又怕吹热风”的问题，而且无噪音。毛细管辐射末端装置，使得室内热环境更自然、均匀、舒适。 5电气设计
电气专业在节电与对用电设备的节能控制方面作了深入细化的设计，设置合理的供配电系统，合理选用节能光源并对照明系统进行节能控制，充分利用太阳能，为绿色建筑的实践作出了有益的尝试，并收到可喜的效果。同时，建筑物内设置的建筑物综合信息展示系统，简单明了的展示了本建筑物所采取的节能措施，系统内所采集的楼内各系统综合数据也为今后的科研工作提供了必要的数据支持。
1)节能灯具与节能光源的选用。在灯具选择上，选用为无眩光高效格栅灯具，灯具效率达到70%，该灯具采用OLC反射器，确保全方位持久亮度控制，格栅片提供有
效的眩光控制，把舒适和节能有效的结合了起来。此外该灯具光源为T5三基色荧光灯，,比传统灯具减少了25%的能量消耗。
2)光导照明系统。本工程在6层卫生间前厅设置光导照明装置，将室外的自然光线均匀漫射到室内每一个角落。本系统具有节能、环保、安全等诸多优点。
3)照明控制系统。在照明控制方面，采用智能照明控制系统，对走廊、楼梯间、门厅等公共场所及敞开式办公室进行集中控制。对敞开式办公室，我们设置红外传感器与照度传感器结合的方式进行控制。红外传感器探测室内人员情况，照度传感器探测办公室内工作照度，在不满足工作照度且办公室内有人的情况下，灯具点燃;否则，灯具熄灭。这样充分把设计人性化与节能要求有机的结合了起来。
4)电能管理系统。本工程办公室内照明及插座分别采用不同干线供电并进行分层计量，既能满足各部门成本结算的要求也能综合统计电能使用情况，便于日后的管理。所有计量电表均为数字多功能仪表，可将数据远传至变电站电能管理系统，对电能情况进行综合统计，便于管理部门针对用电使用情况作出有效的节能调整方案，使用电设备达到最佳运行状态，并实现节能效果。
5)太阳能光伏发电系统。太阳能光伏技术，其基本工作原理是：以太阳能电池板接收太阳光并产生电能(即发电)，再将产生的电能储存在蓄电池里，到需要用电时再从蓄电池中取电。
天津属于暖温带地区，年平均气温为11.5℃;通过国家气象局最近10年的日照统计数据得到，天津的年均日射量为4.073kWh/m
2、年日照时间为2778小时、年平均日照率为63%。因此，采用太阳能光伏发电能够起到较好的经济效果。
6建筑物综合信息展示系统
建筑二层展示中心设有一套建筑综合信息展示系统，对建筑的十二个系统进行展示，对其中的七个系统(太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统、地缘热泵系统、温湿度独立控制系统、气象检测及室外环境、室内环境质量、建筑维护结构系统)进行检测。通过在空调系统、太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统及建筑物墙体、屋面等各部位设置传感器及探测装置、在室外设置小型气象站、选用带通讯功能的计量装置等多种方式，把建筑物室内外的环境情况、建筑物内各系统的运行情况、建筑物的综合能耗情况通过多媒体的形式表现出来，以生动具体的视频、图片、表格等方式展示本建筑物的能耗情况，并与同类建筑做出比较。一方面，将本建筑物的所有应用到的节能技术及设备以简单易了解的方式展示给参观者，起到教育，宣传及普及绿色建筑知识的作用。另一方面，将所采集数据分类分项分时存于统一的数据库中，通过展示系统平台数据分析研发的功能，对现行的规范理论数据，经验数据进一步校核，为我院广大设计人员对绿色生态技术的进一步研发提供最真实可靠的依据。
6
什么是绿色建筑
“绿色建筑”是在全世界实现“可持续发展”的背景下提出的，上个世纪60年代意大利建筑师保罗·泰勒瑞提出了“生态建筑”(Arology，Architecture+Ecology)的概念，即绿色建筑前身。绿色建筑现在在国际上仍然缺少一个统一的概念，随着世界环境危机和能源危机的日益加剧，欧美国家提出的“生态建筑”、“节能省地型建筑”和“可持续建筑”，以及日本提出的“环境共生建筑”等都是从不同角度对绿色建筑的阐述。对绿色建筑的提法的共同特点是将建筑与环境紧密联系，突出以下三个方面：对资源和环境的影响和负荷小;能为人类提供健康舒适的生活环境;要求建筑与自然条件相融合。
我国对绿色建筑的定义：绿色建筑(Green Buildings)是指在建筑的全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。(摘自《绿色建筑行动方案》国务院[2013]1号文件及《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006)简言之，绿色建筑就是在全寿命周期内四节一环保，满足使用功能的同时与自然和谐共生。
我国绿色建筑评价体系：《绿色建筑评价标准》GB/T 50378—2006，评价体系共由以下六类指标组成：节能和能源利用;节水和水资源利用;节材和材料资源利用;节地和室外环境利用;室内环境质量;运营管理。《标准》适用于住宅建筑(约占我国建筑总面积的2/3)和公共建筑(限于办公建筑、商场建筑和旅馆建筑)，《标准》按满足一般项和优选项的个数将评价结果分为一星、两星、三星3个级别。
我国绿色建筑评价体系国家层面激励政策：2012年4月，财政部和住建部印发了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(财建167号文)，明确提出了全国绿色建筑发展的主要目标和财政措施。
2013年1月国务院办公厅转发了发展改革委、住房城乡建设部《绿色建筑行动方案》(国务院[2013]1号文件转发)，明确提出了全国绿色建筑发展的重要任务和保障措施。我国绿色建筑评价体系-地方标准：目前，全国已有20余个省市编制了地方绿色建筑评价相关的标准。例如上海市工程建设规范《绿色建筑评价标准》(DG/TJ08-2090-2012)
国外绿色建筑评价体系：美国能源及环境设计先导计划(LEED，Leadership in Energy & Environmental Design)通过6方面对建筑项目进行绿色评估，包括：可持续的场地设计;有效利用水资源;能源与环境;材料和资源;室内环境质量;革新设计。LEED评价结果的4个等级：合格认证、银奖认证、金奖认证、铂金认证。
英国建筑环境评价方法BREEAM评估的内容包括：建筑性能;设计建造;运行管理。评价条目包括：管理——总体的政策和规程;健康和舒适——室内和室外环境;能源——能耗和CO2排放;运输——有关场地规划和运输时的CO2排放;水——消耗和渗漏问题;原材料——原料选择及对环境的作用;土地使用——绿地和褐地使用;地区生态——场地的生态价值;污染——(除CO2外的)空气和水污染。BREEAM评价结果的4个等级：合格、良好、优良、优异。德国可持续建筑评估体系(DGNB，Dentsche Guetesiegel Nachhalteges Bauen)。日本建筑环境效能综合评估系统(CASBEE，Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency )。加拿大绿色建筑挑战计划(GBTool，Green Building Challenge)。绿色建筑关键字
一般建筑对人类环境的不利影响。其中之一就是建筑材料对人类环境的影响：原料生产、部品加工—人工建筑材料带来的问题;自然资源破坏严重;传统建筑材料生产耗能大;传统建筑材料生产碳排放大。一般建筑材料对人类环境的不利影响：比如我国2003年的水泥产量为7.4亿吨，而同期世界总产量为16亿吨，我国水泥产量占世界总产量的47%，生产消费1吨水泥=石灰石1吨+水0.6吨+沙子2吨——排放CO21吨。2003年我国消耗：石灰石
7.4亿吨、水4.44亿吨、沙子14.8亿吨、排放CO27.4亿吨。
我国土木工程的快速发展，是以对资源的极大消耗、对环境和自然景观、生态的破坏为代价而实现的。土木工程的可持续发展已经成为我们不得不面对的问题。常规施工建设对人类环境的不利影响，土木工程建设带来的问题——浪费资源情况比较严重，我国每年建成房屋的95%以上属高能耗建筑，单位建筑面积能耗是气候相近发达国家的3倍;我国钢材利用率仅为65%，而发达国家大多在80%以上。在我国，建筑能耗已接近社会终端总能耗的30%;建筑工程的材料消耗量占全国总消耗量的比例大约为：钢材占25%，木材占40%，水泥占70%;每年新建工程产生垃圾约4000万吨。使用、拆除过程对人类环境的不利影响，使用过程带来的问题：耗能大，碳排放大;采暖制冷、生活垃圾破坏自然和谐。拆除过程带来的问题：大量建筑垃圾;大量粉尘污染环境。
土木工程行业资源浪费、破坏环境的有所表现：设计求异，建筑能耗高，如有的工程用钢指标高达712公斤/平方米，创造了世界最高耗钢量的记录，并出现了屋顶结构自重达到活荷载10倍以上、占总荷载70%以上的极不正常现象，为其安全性埋下隐患。为了形成建筑师刻意营造的杂乱无规律的外表图像，次结构的构件和节点都将扭曲，受力最大的部位不得不采用昂贵的Q460、厚度达110毫米的厚钢板，增加了制作和安装的难度，延长了工期，其制作和安装的单位造价上升到了一般大型钢结构建筑的一倍以上。工程总造价高昂。还有的工程设计求异，建筑能耗高，建于8度抗震设防区工程，高度为234米的超高层建筑，建筑方案为高空大悬挑的倾覆性不平衡体型，整体前倾且在高空悬臂外伸75米的建筑造型已无法得到抗震合理的结构体系，用钢指标高达296公斤/平方米，总用钢量14万吨，是世界用钢量最大的单体建筑。造成资金和能源的巨大浪费，并给主楼的抗震设计留下了无法弥补的隐患。
规划滞后，大拆大建：城市规划不甚合理，大片的拆建现象比比皆是，官员决策，随意修改城市规划，大拆大建的情况比较突出，很多城市不切实际的兴建大学城、科技开发区和经济技术开发区，造成土地资源的极大浪费。建筑寿命短：建筑寿命短主要有两个方面的原因，其一，建筑质量本身不过关，其二，城市规划变动频繁，2011年3月，南京太平南路一地铁施工点附近的一排梧桐“修整”后留下树干，树身上喷涂了迁移编号。片面追求政绩工程，不合理的城市规划及盲目的旧城改造，导致了环境污染，绿色资源破坏。
绿色建筑关键字就是节能、能源利用;节水、水资源利用;节材、优质材料利用;节地、土地资源利用;室内外环境保护及生态环境;绿色施工;运行信息管理、绿色运行管理;可持续建筑。
绿色建筑的使命
绿色建筑与社会可持续发展的关系，社会可持续发展的根本要求：自然资源的可持续利用，满足社会的长期需要;环境保护符合人类生存的基本条件。实施“四节一环保”是可持续发展的具体化。绿色建筑的要求：绿色建筑以社会可持续发展思想为基础;推行绿色建筑是社会可持续发展思想的继承、创新与具体实施。绿色建筑的内涵：安全性;适用性;经济性;耐久性;四节一环保;绿色施工;使用过程的节能性;拆除可重复利用。绿色建筑行动的实施：实施各阶段有规划、设计、施工、运行使用阶段、维护阶段等。各阶段实施者：注册规划师;注册建筑师;注册结构师;注册设备工程师;注册土木工程师。
钢结构建筑的优势
有以下几大特点：安全可靠——材质均匀;力学性能清楚;计算及分析规范成熟。抗震性能好——我国70%以上城市在抗震区，地震灾害频发，钢结构建筑具有良好的抗震性能。钢材延性好——能利用钢材塑性变形耗能;钢结构建筑震害少、震害轻。耐久性好——材料性能不因时间长而损伤;正常维护下可以长期使用，不受时间限制。减轻地基受力——钢结构建筑自重较轻，减轻地基受力。增加使用面积、减小建筑总高度——钢材强度大，梁、柱、
墙、板等截面小;结构构件轻量化，降低建筑自重。全部工厂制作——质量有保证，部品品质高，安全耐久;节能、节水、环保、减排。安装简单、建设工期短——现场机械化施工，部品工厂化制造，建设工期短。结构和构件轻、运输方便——运输量少、节能，运输过程中对环境污染小。易拆除，部品可重复利用、材料可循环利用等优点。综上所述，钢结构具有轻、快、好、省的优点，目前是绿色建筑最佳的结构形式。
推广绿色建筑的建议
推广绿色建筑存在的瓶颈：经济瓶颈：增加的费用谁买单?建筑收益谁保证?理念瓶颈：增加人力、财力投入有无必要?科技瓶颈：绿色建筑的科技成果缺乏;研究项目资金谁提供?科技成果谁支持?人才瓶颈：缺少具有绿色建筑的设计和施工技术等方面的人才。
发展绿色建筑的建议：发展方向——工业化建造的绿色钢结构建筑，部品制备工厂化;部品和设计标准化;部品制备和现场施工机械化;管理信息化(BIM)。政府支持——向社会宣传;给技术政策;搭研发平台;改善竞争环境;给开发商、设计和施工单位必要的经济激励高校参与：培养人才;完善技术体系。企业——创自己的绿色品牌;提高技术附加值。行业协会——引导产学研合作;引领产业发展。社会——改变观念;适应绿色(建筑)生活方式。
为了阐述现代钢结构和绿色建筑的特征，结合点评国内外大型钢结构工程，说明优良的钢结构才是绿色建筑。关于现代结构，美国著名结构大师、康乃尔大学L.C Urquhart教授有如下一段精彩论述：Modern structural engineering tends to progress toward more economic structures through gradually improved methods of design and the use of higher strength materials.This results in a reduction of cross-sectional dimensions and consequent weight savings. 由于钢材具有较高的强度，因此，由型钢(含钢板)和高强钢丝等组合连接(焊接、高强螺栓)而成的钢结构骨架，就具有绿色建筑的特质。钢结构固有的三大核心价值：最轻的结构;最短的工期;最好的延性。在建筑全寿命周期内，最大限度地节约，最轻的结构假想强度受压高度(节能、节地、节水、节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适应和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑为人类提供一个健康、舒适的活动空间，同时最高效率地利用能源、最低限度地最短的工期工厂焊接、工地高强螺栓拼装影响环境的建筑物。节约能源;建筑适应气候;材料资源的再生利用;尊重用户;尊重地理环境;整体的设计观。
1991年兰达·维尔和罗伯特·维尔合著《绿色建筑——为可持续发展而设计》一书。发达国家探索可持续建筑之路，名为“绿色建筑挑战”，即采用新材料、新技术、新设计方法、新设备、新工艺，实行综合化设计，使建筑在满足功能时所耗资源、能源最少。最伟大的美国建筑、结构大师富勒(Fuller)提出结构哲理：少(费)多(用)——以最少的结构提供最大的承载力(Doing the Most with the Least)。
钢结构节材是绿色建筑最重要的内容，是结构工程师一生追求的光荣事业，然而我国所谓的绿色建筑政策，仅指建筑墙体的节能、太阳能利用等，而对钢结构骨架的节材几乎闭口不谈。这样，就导致我国不少大型钢结构的笨重和怪异。目前，我国设计与施工的现状是：“设计”创造困难，“施工”也要上。优良的钢结构才是绿色建筑，优良的钢结构必须是结构骨架节材，墙体节能，最大限度地满足功能，最低限度地影响环境，为人们提供健康，舒适的活动空间。并能在建筑全寿命周期内，满足可持续发展理念。 在高层全钢结构和大跨度钢屋盖中，100多年来，先进国家大量采用钢结构(日本的钢结构数量已超过70%)，并能基本上实现钢结构固有的三大核心价值。世界高层全钢结构前三名都在美国，其中，有座建筑的箱形柱截面仅450毫米×450毫米，厚度7.5毫米~12.5毫米;下面柱距加大，未设转换层;吊装件高三层楼，全部采用高强螺栓现场拼装，与我国几乎100%的现场焊接拼装形成鲜明的对比。根据文献：“结构体系的优秀性与G/P成反比(G—钢材用量，P—建筑总重)，一般是：优秀设计G/P=0.2~0.3;平庸设计G/P=0.4~0.5;拙劣设计G/P=0.6~0.7”。世界最先进的大跨度屋盖结构——美国乔治亚穹顶(Georgia Dome)，1996年第26届奥运会主场馆椭圆平面240.79米×192.02米，(屋顶+外环)用钢量达到先进水平。
改革开放以来，我国钢结构建筑发展迅速。但也产生了不少笨重、怪异的钢结构，与绿色建筑相佐。沈祖炎院士在《影响中国——第二届中国钢结构产业高峰论坛》的主题报告中严正指出：“近年来涌现的与轻、快、好、省理念背道而驰的技术现状令人担扰”。中国建筑金属结构协会姚兵会长在《影响中国——第二届中国钢结构产业高峰论坛》大会上的讲话也指出：“钢结构不是说体量有多大，或者说要多用钢，而是说要合理用钢，并不是把钢结构建筑建成钢结构碉堡”。上海浦东机场是一座优秀的钢结构建筑，张弦梁(String beam)属于屋盖弯矩结构(Moment-Resisting Structures)，它的跨度都未超过100米，说明结构方案好。它把结构力度与建筑的空间艺术美有机地结合起来，即袒露具有美学价值的结构部分——自然地显示结构，达到巧夺天工的震憾效果。成都双流国际机场，也是一个成功的作品。旅客置身其中，感到轻快，转角处理简洁。
现代钢结构设计最关键的两大步骤——正确选择结构方案和正确估计结构的截面高度，钢结构精心设计一般有四大步骤：结构方案(概念设计);结构截面高度;构件布局(短程传力、形态学与拓朴原理);结点(node)小型化。其中，结构方案、结构截面高度极为重要。为了正确选择结构方案(概念设计)，必须首先进行结构分类。屋盖空间结构是一种由形状而产生效益的结构，也叫形效结构(Formative Structures)，这类结构的用钢量很少。因此，大跨度屋盖(直径D或跨度L≥100米)必须采用屋盖空间结构;屋盖弯矩结构的用钢量按跨度的平方成正比增加，只能用于中、小跨度中。广东奥林匹克体育场(桁架)悬臂52.4米，每平方米用钢量200公斤(屋盖弯矩结构);美国乔治亚体育馆(索穹顶)椭圆240.79米×192.02米，每平方米用钢量30公斤(屋盖空间结构);国家大剧院(网壳)椭圆平面212米×143米，每平方米用钢量292公斤(屋盖空间结构);深圳宝安体育馆辐射桁架，D=101.4米，悬臂48.295米每平方米用钢量68公斤(屋盖弯矩结构);湛江电厂干煤棚(四柱支承平板网架，柱距79.8米)每平方米用钢量70.3公斤(屋盖弯矩结构)。
对于重屋面，h的取值可增大;适用跨度(L或D)可减少。下面对一些钢结构工程进行点评。深圳宝安体育馆采用径向管桁架结构(相贯节点)，实现了中央节点小型化。跨度D=101.4米，最大悬壁48.295米，法国建筑师(方案中标者)认为：桁架悬挑处的高度取5米(=L/10)才美观，经过作者力争，最后采用6.5米，它是悬臂长度的1/7.43>1/7.5，用钢量仅每平方米68公斤。为了发挥万向支座的刚度系数3kN/mm，支座圈内的下弦杆起拱，受力更合理，更醒目。国家大剧院，椭圆平面：212米×143米，跨度>100米，结构方案选择网壳(屋盖空间结构)是正确。但在上机前，把结构的截面高度选得太大，用钢量高达每平方米292公斤，根据美国教授司密斯(Smith M.G)1963年对166个已建大跨度屋盖(11种)进行分析，这种跨度的网壳结构用钢量不超过每平方米80公斤。广东奥林匹克体育场的建筑理念是：珠江的水、波涛滚滚，美国Nixon Ellerbe Racket公司中标。主桁架MT悬臂L=52.4米，用钢量高达每平方米200公斤。为了减少桁架弦杆的应力：具体措施是：将原主桁架MT的等高度h=5.2米改为变高度：h=3米~7米桁架;将MT弦杆开口型H截面：H 570×450×125×125改为闭口圆钢管，有效提高f值;用弱支撑连接两片“波涛”，以满足抗震的两阶段设计：“小震”时弱支撑不坏，整体刚度好;“大震”时，支撑坏，刚度降低，地震力减小，整个结构不倒;拉索由2-337 7改为2-150 7，把索的安全系数控制在2.5~3。ff通过上述四点改进，用钢量可由原每平方米200公斤降低到约每平方米80公斤。北京某客站一个结构跨度L=45.6米<100米，选择用预应力钢桁架方案是正确的，但桁架高度h=8米=L/5.7就选错了，预应力钢桁架的合理高度取h=L/18~h/15=2.53米~3.04米即可。即使普通钢桁架，高度取h=L/12~L/10=3.80米~4.56米。可见，设计是硬道理，“硬”设计就没有道理!硬道理在哪里?就是结构工程师要利用力学功底和结构理论正确选择结构方案，并在上计算机前，正确估计结构截面高度。否则，一旦结构截面高度选错，后续的所谓优化也是几乎无用的。因此，钢结构精心设计的最关键的两步，对结构工程师来说极为重要。
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