绿色建筑概念、关键技术及经典案例

绿色建筑郑光磊1《什么是绿色建筑》初步了解绿色建筑2《绿色建筑关键技术》深入理解绿色建筑3《绿色建筑的典范》形象认识绿色建筑概念的澄清——绿色建筑的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶绿色建筑花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。建筑物是能耗和碳排放大户工业28%交通运输33%建筑能耗持续增长我国建筑业的现状及能耗消耗的水泥和钢材：全世界的40%建筑业运营能耗：全中国的28%建筑业总能耗：全中国的40%（含建材生产和运输）绿色建筑是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。——《绿色建筑评价标准》GB50378-2006经济效益环境效益社会效益节能环保适用绿色建筑三大要素及其三大效益节能\节水\节材\节地室内环境质量\智能控制减少环境污染减少二氧化碳排放“健康”“适用”“高效”1《什么是绿色建筑》初步了解绿色建筑2《绿色建筑四节一环保技术》深入理解绿色建筑3《绿色建筑的典范》形象认识绿色建筑节能1-1、太阳能光热系统太阳能供暖利用太阳能转化为热能，通过集热设备采集太阳光的热量，再通过热导循环系统将热量导入至换热中心，然后将热水导入地板采暖系统，通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。1-2、太阳能光伏系统热冷冷热热热热冷冷暖暖冷在冬天，我们从土壤中吸取热量冷暖在夏天，我们把热量排到土壤中2、地源热泵系统(原理：以岩土体为冷热源，由水源热泵机组、地埋管换热系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。)3、毛细管三维辐射采暖制冷系统冬季，毛细管内流淌着较低温度的热水，均匀柔和的向房间辐射热量；夏季毛细管内流动着温度较高的冷水，均匀柔和的向房间辐射冷量。由于毛细管席换热面积大，传热速度快，因此传热效率更高。4、温湿度独立控制空调系统温度、湿度分别独立处理，可实现精确控制，处理效率高，能耗低。5-1、用光导管进行自然采光适用范围1.家庭照明、别墅、车库2.大型商场、医院、养老院3.厂房、仓库、办公楼、会议室4.学校教室、博物馆、体育场馆5.危险产地照明、地下室照明6.水产养殖、科学研究有人工作时自动打开该区的灯光和空调；无人时自动关灯和空调,有人工作而又光线充足时只开空调不开灯，自然又节能。会议室中安装人体感应，可做到有人开灯/开空调，无人关灯/关空调，以免忘记造成浪费5-2、智能照明系统6、自然通风ventilation3.swf6、围护结构6-1墙体节能墙体节能技术又分为复合墙体节能与单一墙体节能。——复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。根据复合材料与主体结构位置的不同，又分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术。——单一墙体节能指通过改善主体结构材料本身的热工性能来达到墙体节能效果，目前常用的墙材中加气混凝土、空洞率高的多孔砖或空心砌块可用作单一节能墙体。6-2窗户节能窗户节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。遮阳板建筑主体外立面有一条条横向排列的金属是遮阳百叶（穿孔透光铝板），百叶上有着大小长短不等的方型镂空，据说这一设计是史蒂芬·霍尔受一片棕榈叶的启发设计而成（会呼吸的表皮）根据太阳运行角度，室内光线强度要求，采用机翼性电控遮阳系统，在太阳辐射强烈的时候打开，遮挡太阳辐射，降低空调能耗。在冬季和阴雨天的时候打开，让阳光射入室内，降低采暖能耗。电控智能遮阳6-3屋面节能有屋顶花园的建筑不一定是绿色建筑，屋顶花园却是绿色建筑的要素之一黄花鸢尾梭鱼草再力花水葱污水采集器过滤器再次使用（1）雨水和污水的回收利用3节水（2）节水器具的使用节材（1）建筑材料就地取材，至少20%(按价值计)的建筑材料产于距施工现场500公里范围内。（2）使用耐久性好的建筑材料，如高强度钢、高性能混凝土、高性能混凝土外加剂等。（3）建筑垃圾资源化综合再利用，可再循环材料（按价值计）占所用总建筑材料的10％。（4）在保证性能的前提下，优先使用利用工业或生活废弃物生产的建筑材料。（5）使用可改善室内空气质量的功能性装饰装修材料。（6）结构施工与装修工程一次施工到位，避免重复装修与材料浪费。（1）建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁，建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。（2）住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风的要求，满足《城市居住区规划设计规范》GB50180中有关住宅建筑日照标准的要求。（3）绿化种植适应当地气候和土壤条件的乡土植物，选用少维护、耐候性强、病虫害少，对人体无害的植物。（4）住区的绿地率不低于30%，人均公共绿地面积1-2㎡/人。节地1《什么是绿色建筑》初步了解绿色建筑2《绿色建筑关键技术》深入理解绿色建筑3《绿色建筑的典范》形象认识绿色建筑一、上海张江集电港办公中心1、项目概况位于浦东张江高科技园区，对A、B、C、D、E、F六栋办公楼进行改扩建和装修设计，总建筑面积2.3万m2。结合自身条件，综合国内外先进生态技术，使生态技术设计与建筑、景观设计相结合，融入园区生活、工作环境，创造节能健康的高科技生态工业园区。2、项目特点建筑节能目标≥65%外墙采用性能优良内保温构造；屋面采用高效的种植保温屋面；高保温、高气密性的玻璃幕墙（包括呼吸幕墙）；外立面考虑采用兼具美观效果的活动外遮阳，降低夏季建筑整体隔热效果，又不影响冬季建筑采暖需求。A-B楼+中庭零能耗A-B楼中庭的采暖空调的冷热源主要由地源热泵系统提供，地源热泵、采暖空调系统的能耗及照明等其他能耗由太阳能光电系统提供。通过地源热泵系统和太阳能光电的综合利用，使得A-B楼中庭能够实现自给自足的零能耗目的。建筑生活污水零排放所有建筑生活污水统一收集，经过污水处理，达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的水质要求，全部回用于建筑冲厕，绿化和景观用水。建筑运行参数实时监测通过建筑监测系统的布置，实现建筑信息化数据收集与智能控制，实时反映建筑能耗状况，节能率，节水率等运行参数，根据实际情况自动控制设备运行状态。3、关键技术太阳能光电技术中庭顶棚和玻璃挑檐铺设足够面积的太阳光电电池组件，确定太阳电池组件容量为40kW，其所产生的电量足够中庭内所有供热供冷、机械、照明能耗，实现中厅零能耗。外遮阳方案编号遮阳形式节能率方案一固定遮阳45%方案二全部活动硬遮阳70%方案三部分活动硬遮阳，固定遮阳66%方案四部分活动软遮阳，固定遮阳63%呼吸幕墙围护结构热工（传热系数1.0）遮阳（遮阳系数0.1）通风（呼吸循环通风）造价（中厅采用，实现中厅零能耗）实时监测测试布点热工监测室内环境监测数据采集处理模块实时展示系统二、长沙滨江文化园（博物馆、图书馆、音乐厅）1、项目概况选址于长沙市区新河三角洲，西滨湘江，北临浏阳河，东南为规划中的湘江大道，用地面积186亩，总建筑面积为15万m2。2、项目特点城市地标建筑长沙市政府重点建设项目，进一步完善长沙市的文化基础设施、提升城市品位、改善城市形象，促进经济、社会、人文、环境的协调发展，塑造长沙形象，兴建具有“时代性、标志性、地域性”的地标建筑群。建筑群和谐统一采取整体式的总体风格和自由式的布局，做到建筑群与场区环境、建筑边界与自然边界的和谐统一，形成从环境到建筑的整体有机协调的建筑群。各个单体在满足建筑单体自身功能前提下和保证自身特色的前提下，考虑到相互之间的协调完整。功能性建筑环境设计博物馆、图书管和音乐厅对室内环境有特殊的严格要求，如博物馆内对采光、空气温湿度的要求，图书管对人工照明、空气温湿度的要求，音乐厅对室内声环境、人体舒适性的要求。应用计算机模拟技术准确预测室内环境，合理控制室内环境质量。江水综合利用两侧的湘江与浏阳河为滨江文化园提供了良好的景观环境，采用的水源热泵和河水处理等技术充分利用了河水资源，建筑与环境融为一体，更显示出建筑绿色生态的理念。3、关键技术水源热泵地球表面或浅层水源的温度一年四季相对稳定，一般为10～25℃，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低。与传统的空气源热泵相比，水源热泵方式的能量利用效率要比空气源热泵高出40%以上。本项目位于湘江与浏阳河两侧，具有充足的水资源，因此选用水源热泵。置换通风音乐厅空间足够高，可以产生置换效果，还可以直接排除顶部的部分灯光、设备热源。同时控制座位部分的温度梯度在一定范围，这样才能保证人员区域的舒适性。从音乐厅观众舒适性要求考虑，进行置换通风设计，模拟确定最佳送风口高度、送风速度、送风温度等。三、新长宁集团办公楼综合节能改造1、项目概况办公楼位于上海市仙霞路，建筑主体3层，局部4层，于1996年完工使用。当时设计建造的时候，对建筑节能方面考虑不足，致使如今建筑能耗费用居高不下。本次综合节能改造目标是实现在目前基础上节能25％。2、项目特点既有建筑综合改造新长宁集团办公楼为一座正在使用的办公楼，各项运行参数齐全，改造效果十分明朗。而且综合改造涉及建筑围护结构、机电系统以及建筑运行管理等，对现状的评估以及改造结果的预测要求很高。较高的改造目标新长宁集团作为长宁区有代表性的国有企业，改造能够起到示范和带头作用。因此本项目的节能改造目标定为：正常使用情况下能耗费用比改造前降低25％。多方案比较分析分析确定基本改造项如屋面、遮阳、外墙、变频水泵等单项的改造效果，单项节能率，综合考虑各方面因素，形成实际可行方案、最大节能量方案和最优投资回收期方案供业主选择决策。3、关键技术单项改造技术经济分析如屋面挤塑板厚度选择：40mm厚的挤塑板高于国家标准标准24.0％。如采用过厚的挤塑板，热工参数提升效果不明显，而且价格和重量都会增加。挤塑板厚度（mm）2030405060屋顶传热系数W/（m2.K）0.7820.6330.5330.4570.402高于标准百分比-11.7％0.09％24.0％34.0％42.0％对各改造项的θ（节能贡献率/投资额）进行比较，确定最佳改造单项显然θ值越大越好，照明的节能改造最有效，其次是屋顶和水泵变频改造。屋顶外遮阳外墙外窗水蓄冷照明水泵变频及其他节能贡献率6.07％4.04％3.37％1.35％5.53％3.10％5.13％投资额（万元）10.022.422.519.050.03.017.0θ0.670.180.150.070.111.030.30室内环境品质控制现代生活中，多数人90％以上的时间在室内度过，室内环境的好坏不仅影响到人体健康，还会影响人员的工作效率和生活品质。因此越来越多的购房者把室内环境质量作为评价建筑优劣的一项重要指标。对于改造项目，特别重视节能改造对建筑室内环境的影响，因此本项目对建筑室内热湿环境、光环境和风环境等室内环境进行模拟预测，追求最佳控制方式。四、张江国信安基地可再生能源综合利用1、项目概况本案地处上海张江高科技园区，包含舒适性商务酒店、乙级办公写字楼和商铺在内的综合性公共建筑。通过可再生能源生态技术的综合利用，打造绿色建筑亮点。2、项目特点低成本可再生能源利用本着生态居住、生态办公的原则，本项目以可再生能源为主取代传统能源，并且最大程度控制可再生能源利用的初投资，实现低成本利用，可再生能源利用的初投资将于3年内全部回收。多种可再生能源建筑采用太阳能光电系统、太阳能集热系统、地源热泵系统以及中水回用系统等可再生能源，最大限度地利用自然资源，实现人与自然的和谐统一。3、关键技术酒店太阳能热水系统商务酒店采用的太阳能热水系统，基本满足全年热水需求。采用太阳能热水项目的增量投资为27.88万元。年节约电量22.7万KWh，每年可节约电费14万元。项目的初投资增量27.88万，年利率