绿色建筑技术应用策略

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.绿色建筑技术应用策略介绍一、前言在推动我国低碳生态城市发展模式的进程中，绿色建筑是最重要的政策手段之一。从最基本的区域气候条件来看，不同气候区域内的绿色建筑项目数目可能会随自然资源、气候特点、采暖空调要求等条件而不同。不过除了自然气候要素外，市场经济活动也是主要决定绿色建筑建设集聚的因素。绿色建筑可能需要投入额外成本，但也会带来效益，成本和收益的差就是经济效益。然而在绿色建筑的发展过程中，不同阶段、不同建筑类型的绿色建筑经济利益是有差异的。但是我国目前的绿色建筑评价技术标准是全国性的，不同城市的宏观经济和房地产市场条件却有差异，反映绿色建筑项目的市场回报就不一样，因而导致同技术水平的绿色建筑在不同城市的数量就有差异。这种差异特征也表明绿色建筑的推动和地方宏观经济条件是分不开的。二、各类指标中应用最多的前6项技术在绿色建筑的评价体系六大指标下还设有分项指标。绿色建筑要求在六大指标方面有综合、全面、协调的考虑，但并不要求每个分项指标都要满足，在即将出台的《绿色建筑评价标准》中，对分项指标提出了定性和定量的要求，根据符合分项指标的程度，对绿色建筑进行分级，绿色建筑的建设单位可以根据项目的具体情况，选择和实现不同等级的绿色建筑的目标。随着时间的推移和绿色建筑实践经验的日益丰富，绿色建筑的技术逐步成熟，解决方法也会逐渐增多，对绿色建筑的要求会逐步有所提高。各类指标中应用最多的前6项技术统计类别技术节地与室外环境节能与能源利用节水与水资源利用节材与材料资源利用室内环境质量运营管理1透水地面保温材料加厚节水器具预拌混凝土/砂浆隔声设计/预测合理的智能化系统2地下空间开发节能外窗绿化喷灌、微灌可再循环材料回收CFD模拟优化分户计量3交通优化能耗模拟优化雨水收集回用土建与装修一体化采光模拟优化HVAC、照明自动监控系统4屋顶/垂直绿化高效光源雨水分项计量灵活隔断无障碍设计垃圾分类5噪音预测太阳能热水设备中水回用高强度钢/混凝土可调节外遮阳生物垃圾处理6公共服务配套完善照明智能控制冷凝水收集回用建筑结构体系空气质量监控系统定期检查/清洗空调从应用的技术角度来看，在6类指标要求中，绿色建筑项目最主要的增量成本源于要满足“节能与能源利用”指标的要求。在这类指标中，目前又以建筑节能技术为决定成本的最主要因素，下图为应用最多的绿色建筑技术统计。. .图1应用最多的绿色建筑技术统计建设单位对不同指标组合的选择有明显差异，同时，指标也有不同的达标率。部分高参评和高达标率的指标代表了这些绿色建筑设计技术手段在市场上很成熟，被建设单位和设计单位广泛使用，有关技术已被掌握（如围护结构节能设计、场地交通组合等）。事实上，大部分此类指标都没有明显的额外成本（如透水地面和绿化、用水计量）。可以预见，未来这些绿色建筑设计技术会继续普遍化，成本会因而再降。三、各星级绿色建筑参评策略图2各类指标中技术/产品的应用个数图3绿色建筑增量成本统计总的来说，星级级别越高，增量成本水平相对较高，但个别项目的增量成本各有变化幅度，显示并不是高评价等级一定有高增量成本。一星级的住宅和公建绿色建筑增量成本基本上已下降到较低水平或接近零。这说明目前我国绿色建筑一星标准要求的建筑成本影响比较低，可以考虑全面强制要求为新建建筑标准。绿色建筑的增量成本由项目的设计技术路线及整体设计要求而定，而不同设计路线存在增量成本的差异，要同样达到某种水平星级的评价，可以通过不同增量成本水平的设计来达到。不少项目可以通过设计方向、评估指标选择、技术应用组合等手段，以较低的增量成本达到较高的绿色建筑星级。从技术角度来看，在6类指标中，绿色建筑项目最主要的增量成本源于要满足“节能与能源利用”的指标要求。在这些指标类中，目前又以建筑节能技术为决定成本的最主要原因。建筑节能技术的成本幅度反映了不同星级的建筑节能效率水平要求，成本分析说明，建筑节能已是十分普遍的绿色建筑技术，反映了市场在技术、产品供应、设计知识的日趋成熟现象。. .1.一星居住建筑参评策略居住建筑参评绿色建筑一星对优选项没有要求，只要控制项全部满足，且一般项达到一星项数要求，即能达到一星标准。经过对浙江省一星级绿色建筑住宅项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图4一星居住建筑关键技术2.二星居住建筑参评策略居住建筑参评绿色建筑二星需要至少3个优选项，且控制项要全部满足，建议优先考虑增量成本较低并符合浙江省地区特点的优选项技术，可选择地下空间利用和太阳能热水系统等技术。经过对浙江省二星级绿色建筑住宅项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图5二星居住建筑关键技术3.三星居住建筑参评策略居住建筑参评绿色建筑三星需要至少5个优选项，且控制项要全部满足，建议优先考虑增量成本较低并符合浙江省地区特点的优选项技术，可选择地下空间利用、太阳能热水系统、高效空调机组等技术。经过对浙江省三星级绿色建筑住宅项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：. .注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图6三星居住建筑关键技术4.一星公共建筑参评策略公共建筑参评绿色建筑一星对优选项没有要求，只要控制项全部满足，且一般项达到一星项数要求，即能达到一星标准。经过对浙江省一星级绿色建筑公共项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图7一星公共建筑关键技术5.二星公共建筑参评策略公共建筑参评绿色建筑二星需要至少6个优选项，且控制项要全部满足，建议优先考虑增量成本较低并符合浙江省地区特点的优选项技术，可选择透水地面、可再生能源、照明功率密度值、空气质量监控、自然采光等技术。经过对浙江省二星级绿色建筑公共项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：. .注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图8二星公共建筑关键技术6.三星公共建筑参评策略公共建筑参评绿色建筑三星需要至少10个优选项，且控制项要全部满足，建议优先考虑增量成本较低并符合浙江省地区特点的优选项技术，可选择透水地面、节能80%、可再生能源、非传统水源利用、建筑外遮阳、空气质量监控、自然采光等技术。经过对浙江省三星级绿色建筑公共项目面积累加后计算出各大类所占增量成本的比例，再对所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术，具体统计结果如下：注:左侧饼图表示各部分所占增量成本比例;右侧为所占比例最大的类别中细分出增量较大的主要单项技术。图9三星公共建筑关键技术四、主要绿色建筑技术特点经过多年的发展，绿色建筑标准、评价、设计、产品、人员趋于理性化、标准化和规范化，绿色建筑产品有原来的新技术变为成熟技术，由原来不为人知的高科技变成了人人皆知的常用技术，绿色建筑增量成本也随之降低。加上居住建筑趋向部品化，更多住宅是装修交付，因此，对于绿色建筑达到更高星级有了基本方案，增量成本也随之下降。1.保温材料加厚 墙体保温材料包括有机类（如苯板、聚苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等）、无机类（如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压砂加气混凝土砌块、传统保温砂浆等）和复合材料类（如金属夹芯板、芯材为聚苯、玻化微珠、聚苯颗粒等）。外墙保温. .使建筑物内部的温度得到控制，尤其是在寒冷的冬季。如果只是内墙的话，冬天气温降低，主墙体的厚度就决定了室内的温度，主墙体越薄，就会使室内温度散失，室内温度降低。而有了外墙保温后，使热量的散失大大的减少了，从而实现了保温的效果。图10保温材料2.外窗节能外窗材料及其对建筑耗能的影响在整个建筑耗能中，外窗生产制造中选择的材料性能也会对建筑耗能造成一定的影响，在整个外窗材料耗能的过程中，主要包括窗玻璃与窗框材料。目前常采用的窗框材料主要以钢质、木质、铝合金和塑料为主，其中用量较大密封热阻值好的首选塑料窗。双层窗扇的做法是传统的保温节能形式，两层扇中间有100mm宽的空间空气的不流动。保温节能窗的用材和结构固然重要，但窗的最大导热辐射面积是玻璃无疑。玻璃的散热主要是依靠传热导和热辐射，而这种传导的热是从玻璃内侧把热传导到玻璃窗的外表面。3.能耗模拟优化建筑能耗模拟是指对环境与系统的整体性能进行模拟分析的方法，主要包括建筑能耗模拟、建筑环境模拟（气流模拟、光照模拟、污染物模拟）和建筑系统仿真。其中建筑能耗模拟是对建筑环境、系统和设备进行计算机建模，并算出保护逐时建筑能耗的技术。在设计阶段通过建筑能耗的模拟与分析对设计方案进行比较和优化，配合绿色建筑设计。图11小区风环境模拟图12小区热环境模拟. .图13室内自然通风图14采光分析4.室外透水地坪设计室外透水地坪是指在无铺装的裸露地面、绿地，通过铺设透水铺装材料或以传统材料保留缝隙的方式进行铺装而形成的透水型地坪。它具有降低热岛效应，调节微气候；增加场地雨水与地下水涵养，改善生态环境及强化天然降水的地下渗透能力，补充地下水量，减少因地下水位下降造成的地面下陷；减轻排水系统负荷，以及减少雨水的尖峰径流量，改善排水状况等等诸多优点。将住宅小区内的大量硬质铺装道路，改用透水地坪铺装可以产生极大的生态效益，同时在雨雪天有效防止路面积水、湿滑，提高住区内的通行安全性。图15透水地坪的多种应用形式5.场地绿化设计生态绿化能够有效改善建筑周边热环境，减少温室效应，降低城市噪音，调节碳氧平衡，减轻城市排水系统负荷。常见的生态绿化包括屋顶绿化、垂直绿化以及人工湿地。建筑场地绿化设计时应结合风环境设计和噪声控制要求，设置一定量的绿化防风带和绿化隔音带。同时，绿色植物的配置应能体现本地区植物资源的丰富程度和特色植物景观等方面的特点，以保证绿化植物的地方特色，并采用包含乔、灌木的复层绿化，形成富有层次的绿化体系。图16生态绿化的三种形式6.绿色照明设计（1）自然采光设计建筑自然采光是指采用高透光围护结构或管道式采光构造措施向室内进自然光线，增加室内昼间照度，以提高室内人员活动的舒适度，并减少照明灯具运行时间，降低建筑能耗。. .自然采光的方式有很多，例如侧窗采光、天窗采光、中厅采光、导光管、光导纤维、采光隔板、导光棱镜窗等等。保障性住房项目可考虑在地下室停车库设计采用管道式光导照明系统。管道式光导照明系统是通过采光罩收集阳光，隔绝红外线等大量产生热量的光线，再利用高反射的光导管，将可见光从室外引进到室内。它是一种可以穿越吊顶，穿越覆土层，并且可以拐弯，可以延长，绕开障碍，将阳光送到任何地方的绿色、健康、环保、无能耗的照明产品。图17地下室自然采光系统（光导式照明系统）图18室内自然采光系统（光导式照明系统）（2）照明节能设计完整的绿色照明内涵包括高效节能、环保、安全、舒适等四项指标，不可或缺。高效节能意味着消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。合理地提高照度是改善室内环境的最简单，最直接有效的方法。在光源的选用上，应克服单一色温照明，合理配搭冷暖光源，多路控制，运用柔和的反射光和漫射光营造医院特有的环境。图19T5系列节能灯图20LED灯图21无极灯照明节能控制系统主要通过定时器、光控声控系统、辅助装置等对建筑建行照明控制。定时器具有足够的可编程开关点数，保证每天或每周必须的控制数；具有时钟与输出状态显示功能；输出具有足够的常开常闭接点，且接点容量满足控制负荷(中间继电器)的容量要求；自备电池能保证定时器本身用电24h. .，停电后程序不会丢失。其次，设计光控声控系统，根据光线强弱、声音自动进行供断电是节能的重要手段。但设计时要注意不同季节、气候、时间的光线的强弱都会有所不同，光控装置必须不受上述因素的影响，只根据实际设定的光通量来开断装置。7.建筑节水设计节水有两层含义：一是通常意义的节约用水；另一层含义是合理用水。经济合理的提高水的利用效率，是精心管理和文明使用水资源，以使有限的水资源满足人类社会经济不断发展的需要。因此，在建筑节水的设计中，除了尽可能地采用节水型的卫生洁具和微灌喷灌等浇灌设备，还应考虑有效地利用非传统水源。（1）雨水回收利用系统雨水回收利用系统可集中收集屋面、道路、等处的雨水等，收集的雨水经过过滤、消毒等技术净化后达到一定的洁净要求，可以用于结合人工湿地景观补水、冲洗道路，绿化用水、生活杂用水、冷却循环等用途，充分利用雨水资源，可以大大减轻城市的需水压力，缓解地下水的资源紧张状况，是改善城市生态环境的重要部分，将会产生巨大的社会、环境及经济效益。图22雨水收集回用系统（2）中水的回收和利用中水，主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。8.可再生能源一体化设计可再生能源包括太阳能、地热能、风能、海洋潮汐能等等。太阳能热水系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。太阳能热水系统的分类以加热循环方式可分为：自然循环式太阳能热水器、强制循环式太阳能热水系统、储置式太阳能热水器等三种。. .图25太阳能热水系统图26太阳能热水系统安装效果图五、附件表1一星居住建筑参评策略类别条文达标要求达标建议控制项4.1.3人均居住用地指标：低层不高于43㎡、多层不高于28㎡、中高层不高于24㎡、高层不高于15㎡。人居用地指标与用地面积和小区人数有关。建议户型设计时考虑多设置小户型。4.1.6住区的绿地率不低于30%，人均公共绿地面积不低于1㎡。绿地率至少为30%，此外，公共绿地至少宽度为4m，长度为8m。4.3.4景观用水不应采用市政供水和自备地下水井供水。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。4.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。一般项4.3.7绿化用水、洗车用水等非饮用用水采用再生水和（或）雨水等非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。表2二星居住建筑参评策略类别条文达标要求达标建议4.1.3人均居住用地指标：低层不高于43㎡、多层不高于28㎡、中高层不高于24㎡、高层不高于15㎡。人居用地指标与用地面积和小区人数有关。建议户型设计时考虑多设置小户型。. .控制项4.1.6住区的绿地率不低于30%，人均公共绿地面积不低于1㎡。绿地率至少为30%，此外，公共绿地至少宽度为4m，长度为8m。4.3.4景观用水不应采用市政供水和自备地下水井供水。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。4.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。一般项4.2.9根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源。可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于5%。建议使用太阳热水系统，且保证至少25%的住户使用。4.2.7公共场所和部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并采取其它节能控制措施，在有自然采光的区域设定时或光电控制。楼梯口、电梯口等公共场所采用高效光源及声控等节能控制措施4.3.7绿化用水、洗车用水等非饮用用水采用再生水和（或）雨水等非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。4.3.8绿化灌溉采用喷灌、微灌等高效节水灌溉方式。绿化灌溉采用回用的雨水，高效灌溉如喷灌、滴灌、微灌等。优选项4.1.17合理开发利用地下空间。地下空间一般用作停车场和设备用房。4.2.11可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于10%。建议使用太阳热水系统，且保证至少50%的住户使用。表3三星居住建筑参评策略类别条文达标要求达标建议控制项4.1.3人均居住用地指标：低层不高于43㎡、多层不高于28㎡、中高层不高于24㎡、高层不高于15㎡。人居用地指标与用地面积和小区人数有关。建议户型设计时考虑多设置小户型。4.1.6住区的绿地率不低于30%，人均公共绿地面积不低于1㎡。绿地率至少为30%，此外，公共绿地至少宽度为4m，长度为8m。4.3.4景观用水不应采用市政供水和自备地下水井供水。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。4.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。一般项4.2.9根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源。可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于5%。建议使用太阳热水系统，且保证至少25%的住户使用。. .4.2.7公共场所和部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并采取其它节能控制措施，在有自然采光的区域设定时或光电控制。楼梯口、电梯口等公共场所采用高效光源及声控等节能控制措施4.3.7绿化用水、洗车用水等非饮用用水采用再生水和（或）雨水等非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。4.3.8绿化灌溉采用喷灌、微灌等高效节水灌溉方式。绿化灌溉采用回用的雨水，高效灌溉如喷灌、滴灌、微灌等。优选项4.1.17合理开发利用地下空间。地下空间一般用作停车场和设备用房。4.2.10采暖和（或）空调能耗不高于国家和地方建筑节能标准规定值的80%。建议按照65%居住建筑节能标准设计，采用高效空调机组，考虑采暖和空调效率。4.2.11可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于10%。建议使用太阳热水系统，且保证至少50%的住户使用。表4一星公共建筑参评策略类别条文达标要求达标建议控制项5.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。一般项5.2.11全空气空调系统采取实现全新风运行或可调新风比的措施。新风取风口和新风管所需的截面积设计合理，设计新风比可调。5.2.12建筑物处于部分冷热负荷时和仅部分空间使用时，采取有效措施节约通风空调系统能耗。区分房间的朝向，细分空调区域，实现空调系统分区控制。5.3.7绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。表5二星公共建筑参评策略类别条文达标要求达标建议控制项5.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。一般项5.2.11全空气空调系统采取实现全新风运行或可调新风比的措施。新风取风口和新风管所需的截面积设计合理，设计新风比可调。5.2.12建筑物处于部分冷热负荷时和仅部分空间使用时，采取有效措施节约通风空调系统能耗。区分房间的朝向，细分空调区域，实现空调系统分区控制。. .5.3.7绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。优选项5.1.14室外透水地面面积比大于等于40％。建议绿地率大于30%，且室外停车场和步道尽量采用透水铺装。5.2.18根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源，可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10％，或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2％。可再生能源利用包括太阳能热水系统、太阳能发电、水/地源热泵等。5.2.19各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034规定的目标值。采用高效光源，按标准要求设计。5.5.14设置室内空气质量监控系统，保证健康舒适的室内环境。建议在大空间区域或人员密集区域设置空气质量监测系统。5.5.15采用合理措施改善室内或地下空间的自然采光效果。采用反光板、散光板、集光导光设备等措施改善室内采光效果，75%的室内空间采光系数大于2%，有防眩光措施。地下室可设导光筒。表6三星公共建筑参评策略条文达标要求达标建议控制项5.3.5使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不得对人体健康与周围环境产生不良影响。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、补充景观水体等。一般项5.2.11全空气空调系统采取实现全新风运行或可调新风比的措施。新风取风口和新风管所需的截面积设计合理，设计新风比可调。5.2.12建筑物处于部分冷热负荷时和仅部分空间使用时，采取有效措施节约通风空调系统能耗。区分房间的朝向，细分空调区域，实现空调系统分区控制。5.3.7绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。建议采用雨水回用系统，收集雨水用作绿化灌溉、洗车、补充景观水体等。优选项5.1.14室外透水地面面积比大于等于40％。建议绿地率大于30%，且室外停车场和步道尽量采用透水铺装。5.2.16建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准规定值的80％。建议按照65%居住建筑节能标准设计，采用高效空调机组，考虑采暖和空调效率。5.2.18根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源，可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10％，或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2％。可再生能源利用包括太阳能热水系统、太阳能发电、水/地源热泵等。5.3.12办公楼、商场类建筑非传统水源利用率不低于40％、旅馆类建筑不低于25％。除饮用水之外的杂排水全部使用非传统水源，如雨水和中水。5.5.13采用可调节外遮阳，改善室内热环境。. .对外立面影响比较小的可调节外遮阳是外循环玻璃幕墙。5.5.14设置室内空气质量监控系统，保证健康舒适的室内环境。建议在大空间区域或人员密集区域设置空气质量监测系统。5.5.15采用合理措施改善室内或地下空间的自然采光效果。采用反光板、散光板、集光导光设备等措施改善室内采光效果，75%的室内空间采光系数大于2%，有防眩光措施。地下室可设导光筒。以上表格中优选项均去除了设计阶段不参评的项。.