绿色建筑-讲义
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绿色建筑节能技术内部讲义绿色建筑节能技术内部讲义生态技术篇日期com编制江苏格林思威节能科技有限公司目录引言 3一绿色建筑 411定义 412绿色建筑设计理念 5com节约能源 5com节约资源 5com回归自然 513绿色建筑认识误区 6com绿色并不等于高价和高成本 6二绿色建筑解决措施8三生态技术931屋顶绿化11com屋顶绿化的发展11com屋顶绿化对于节能减排的意义13com屋顶绿化的类型14com屋顶绿化的构造层及其施工要点介绍16com屋顶绿化的投资和回报18com屋顶绿化的探讨19com国内外屋顶绿化优秀案例2132立体绿化22com立体绿化对于节能减排的意义23com立体绿化的类型24com立体绿化的探讨29com立体绿化的案例29四创新型绿化技术3741屋顶果园菜园技术3741三合一农居技术3843科技绿化技术40引言屋顶花园不但降温隔热效果优良而且能美化环境净化空气改善局部小气候还能丰富城市的俯仰景观能补偿建筑物占用的绿化地面大大提高了城市的绿化覆盖率是一种值得大力推广的屋面形式屋顶花园并不是现代建筑发展的产物它可以追溯到4000年前古代苏美尔人最古老的名城之一UR城所建的大庙塔这就是屋顶花园的发源地20年代初英国著名考古学家伦德伍利爵士发现该塔三层台面上有种植过大树的痕迹然而真正的屋顶花园是在亚述古庙塔以后1500余年才发现的著名的巴比伦"空中花园"它之所以被世人列为"古代世界七大奇迹"之一其意义决非仅在于造园艺术上的成就而是古代文明的佳作国外在20世纪60年代以后相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程如美国华盛顿水门饭店屋顶花园美国标准石油公司屋顶花园英国爱尔兰人寿中心屋顶花园加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园日本同志社女子大学图书馆屋顶花园等这些和建筑设计统一建在屋顶的花园多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台向天空展开国内如香港深圳广州上海长沙重庆成都等城市也相继对屋顶进行开发如香港太古城天台花园广州东方宾馆屋顶花园广州白天鹅宾馆的室内屋顶花园上海华亭宾馆屋顶花园重庆泉外楼等有的城市已把城市楼群的屋顶作为新的绿源屋顶绿化对增加城市绿地面积改善日趋恶化的人类生存环境空间改善城市高楼大厦林立改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状改善过度砍伐自然森林各种废气污染而形成的城市热岛效应沙尘暴等对人类的危害开拓人类绿化空间建造田园城市改善人民的居住条件提高生活质量以及对美化城市环境改善生态效应有着极其重要的意义已经成为绿色建筑节能措施中不可或缺的一部分绿色建筑11定义绿色建筑是指在建筑全寿命周期内最大限度节约资源节能节地节水节材保护环境和减少污染为人类提供健康适用和高效的使用空间和自然和谐共生的建筑绿色建筑的绿色并非指一般意义的立体绿化屋顶绿色花园而是一种概念或象征是指建筑对环境无害既能充分利用环境自然资源又能在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑亦可称为可持续发展建筑节能环保建筑以人建筑和自然环境的协调发展为目标在利用天然条件和人工手段创造良好健康的居住环境的同时尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡随着全球气候的变暖世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加人们越来越认识到建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源节能建筑成为建筑发展的必然趋势绿色建筑也应运而生12绿色建筑设计理念com节约能源充分利用太阳能浅层地能生物质能风能潮汐能氢能海洋能等可再生能源充分利用建筑围护结构节能和空调采暖节能降低能耗根据自然通风的原理设置风冷系统使建筑能够有效地利用夏季主导风向建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局坚持被动节能为主主动节能为辅的原则com节约资源在建筑设计建造和建筑材料的选择中均考虑资源的合理使用和处置要减少资源的使用力求使资源可再生利用节约水资源包括绿化的节约用水com回归自然绿色建筑要强调和周边环境相融合和谐一致动静互补要保护自然生态环境舒适和健康的生活环境建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料室内空气清新温湿度适当使居住者感觉良好身心健康绿色建筑应尽量采用天然材料建筑中采用的木材树皮竹材石块石灰油漆等要经过检验处理确保对人体无害13绿色建筑认识误区对于普通消费群体来说既然说到绿色建筑是要增加投资人们就认为绿色建筑价格怎么怎么要多多少钱什么的其实这种错误的判断绿色建筑真正的增量成本相去甚远com绿色并不等于高价和高成本在楼盘销售以广告轰炸和概念炒作盛行的年代绿色建筑也毫无例外地成为房地产商们朗朗上口的新词儿以至于让人们误以为绿色建筑就是高档建筑因为绿色建筑的标识不明确人人都可以滥用绿色建筑也就成为一些房地产开发商提高房价的欺骗性概念现在应大力推广绿色建筑通过对建筑的节能节水节地节材和室内环境的具体性能进行测试给出数据规定对生态环境的保障刻意把绿色建筑和建筑节能的发展道路定位在高端贵族化不会取得成功事实证明把发展道路确定为中国式普通百姓式适用技术式绿色建筑才能健康发展com绿色建筑不仅局限于新建筑我国新建建筑节能工作做得较好基本遵循绿色建筑的标准但大量既有建筑改造成绿色建筑的推进工作比较困难许多既有建筑仍是耗能大户据未来的30年之内我们还要新建400多亿平方米的建筑在现行建筑管理体系中达不到绿色建筑标准就不得开工所以新建建筑的节能只是执行问题难度并不是很大难度在于我国现在既有的400亿平方米建筑的节能改造如何让既有建筑成为绿色建筑com建筑节能不只是政府的职责建筑节能和绿色建筑不能只停留在专家政府机构和一些大企业大城市应进入寻常百姓家要让老百姓知道什么是绿色建筑不是有鲜花绿草喷泉水池绿化得好的楼盘就是绿色建筑如果老百姓都能关注到建筑节能和绿色建筑都注意到房屋的能耗材料对室内环境的影响二氧化碳气体的减排那么大家的共识就会形成绿色建筑的市场需求有了市场需求建筑节能和绿色建筑才能在全社会广泛地推广使用绿色建筑解决措施发展绿色建筑需要从节地节能节水节材施工运营等多方面考虑设计施工才能成为绿色建筑生态技术在此章节内容中我们着重讲解节地技术里的生态技术也是不容忽视的一方面随着中国大规模的城市化进程建筑物越来越高密度越来越大形成大量高密度的钢筋水泥的森林而起着调节城市生态环境的绿化和水面则不断被蚕食结果导致城市生态环境的恶化出现了热岛效应温室效应大气环境和水环境被严重污染等诸多环境问题被称为建筑第五立面的屋顶却仍然是都市中的尚待开垦的处女地处于一种被忽略被遗忘的地位一方面是城市绿化面积和水面面积被越来越多的高密度建筑物逐步蚕食另一方面大量的屋顶却仍然素面朝天未被有效利用这就是目前在城市建设上存在的一对矛盾而被众多生态环境专家城市规划专家建筑设计专家所推崇的屋顶绿化则是一种既能兼顾到城市经济建设发展的需要同时又能很好地解决城市生态环境问题的双赢甚至多赢的解决方案目前国内几个主要大中城市已经开始意识到城市生态环境建设的紧迫性从政府的层面到市民的层面已经开始关注屋顶绿化的发展如上海北京广州深圳杭州武汉厦门等地政府都在研究屋顶绿化的建设和普及推广工作广州市在2002年9月由市建委绿化委员会市政园林局等单位出台了关于屋顶绿化发展的政策要求今后所有的新建建筑都必须进行屋顶的绿化美化而且屋顶绿化和主体建筑的设计施工验收同时进行这使得广州成为国内各城市中第一个推出屋顶绿化强制性政策的城市据了解广州市的屋顶绿化工作目前处于试验阶段通过部分试点工作进行总结提高最终形成规范性的屋顶绿化标准然后在广州市大规模推广上海绿化管理部门准备在今年修改有关绿化管理条例将屋顶绿化纳入管理条例的条款之中通过强制立法大力推广屋顶绿化现如今已出台相应的屋顶绿化细则深圳市的有关部门也在酝酿类似的屋顶绿化政策相信今后会有更多的城市陆续开展屋顶绿化的发展和普及推广工作31屋顶绿化屋顶绿化可以广泛地理解为在各类建筑物构筑物城围桥梁立交桥等的屋顶露台天台阳台或大型人工假山山体上进行造园种植数木花卉的统称com屋顶绿化的发展城市花园进程使都市人口大量增加高楼大厦迅猛崛起耸立云天他们在给现代都市裹上华丽外衣的同时也带来了一系列的环境问题绿地面积愈来愈少人居环境质量日趋下降近年来向第五立面索取绿色营造屋顶花园为都市人在紧张工作之余提供休息和消除疲劳的舒适场所在许多建筑师眼里已成为优质工程的一个设计内容在园林工作者眼里更是一个改善生态和人居环境质量的法宝其实屋顶花园并不是新生事物早在公元前6世纪尼布甲尼撒Nebuchadnezzar公元前605前562年就建造了巴比伦的空中花园即被列为世界七大奇观之一的悬空园这座空中花园不惜工本在屋顶上种植树木用机械提水浇灌古罗马历史学家库勒斯这样记述这座花园通向花园的路倾斜着登上山坡花园的各部分一层高过一层所以它像一座剧场最上层有约23m的廊子它的顶是全园的最高处廊子的顶由石梁支撑上面铺着一层沥青芦荟砖铅皮和泥土厚度足够树木扎根地面弄平密密种植各种树木使游览的人赏心悦目廊子里有许多御用寝室有一个廊子里面安装一台机器把水提上来通过一个口子流向花园最高处灌溉花园从中我们可以推断出这座空中花园的大致模样可见其的确无愧于历史上第一名园的称号近代建筑大师勒柯布西耶于1926年就自己的住宅设计提出新建筑的5个特点其一即是屋顶花园把绿化和现代建筑结合起来1959年美国的一位风景建筑师以开拓者的精神在奥克兰凯瑟办公大楼的屋顶上建造了一个景色秀丽的空中花园全园面积虽只有12m2但毕竟为楼房顶绿化开了先河所以被视为建筑艺术和绿化艺术杂交的奇葩此后屋顶花园便在许多国家应运而生开始呈现出勃勃生机一些发达国家营造新的建筑群时往往在设计伊始就考虑屋顶花园的问题屋顶花园的营造技术和艺术水平也日趋成熟例如美国加特维大楼为一座6层台阶式建筑分别在各层建造屋顶花园高低错落连成一片使各层都能观赏到窗外的屋顶花园打破了高层远离地面绿化的局限而在一向重视绿化的日本和拥有世界上第一流量屋顶绿化设施的德国屋顶花园的建造更是达到了相当高的水平日本设计的楼房除加大阳台以提供绿化面积外还有把最高顶层的屋顶建成开放式将整个屋顶连成一片的做法使之变成较为宽敞的高空场地居民可根据自己的喜好在屋顶栽花种草德国则在住宅的建设中进一步更新建筑造型及其结构将其建成阶梯式金字塔式的住宅群当人们布置起各种形式的屋顶花园后无论近看远看仰视还从空中俯视都是一道亮丽的风景今年来我国有些大中城市也开始了屋顶绿化建筑师们也开始有意识地在建筑设计中考虑屋顶绿化的因素实践证明屋顶绿化是节约土地开拓城市空间改善人居环境的有效办法但是对于大多数城市和建筑来说屋顶至今还是处于被忽视的境地这实际上也是一种资源浪费据测定一座城市如果把屋顶都利用起来进行绿化那么这座城市中的二氧化碳较之绿化前要低70因此开发屋顶花园的前景十分广阔com屋顶绿化对于节能减排的意义屋顶绿化对增加城市绿地面积改善人类生存环境空间开拓人类绿化空间建造田园城市改善人民的居住条件提高生活质量改善生态效应有着极其重要的意义1保证特定范围内居住环境的生态平衡和良好生活环境一个绿化屋顶就是一台自然空调通过实验证明和裸露的屋面相比由于屋顶绿化所使用的人工土壤具有优良的保温性和保水性起到了保温隔热作用降低了空调的负荷2对建筑构造层的保护如果将屋顶进行绿化不但可以调节夏天和冬天的极端温度还可以对建筑物构件起到相当大的保护作用3屋顶绿化可以储水减少屋面泄水减轻城市排水系统的压力实验表明大约一半的降水留在屋面上存在基层或通过植物蒸发掉当许多屋顶都被绿化时屋面排水可以大量减少4屋顶绿化可以使自然降水渗入地下绿化屋顶系统本身不能把地表水渗漏掉因为建筑系统的上部结构和下部结构是封闭的故屋顶水应该不再引向下水道而是让其渗入地下或蒸发掉重新形成地下水和自然水屋顶绿化是改善城市生态环境的良好开端5屋顶绿化是人类可持续发展战略的重要组成部分地面上的花园给人们沐浴阳光休闲活动带来了很多方便但花园价格非常昂贵其中土地资金占很大一部分屋顶花园则相对有很大的优势占用土地是免费的我们若是把屋面建成架空式生态屋面系统无论是种植瓜果蔬菜还是各种花草就是在增加土地不但美化了生活还造福子孙后代com屋顶绿化的类型休闲屋面在屋顶进行绿色覆盖的同时建造园林小品花架廊亭以营造出休闲娱乐高雅舒适的空间给人们提供一个释放工作压力排解生活烦恼修身养性畅想未来的优美场所打开您的衣橱里面挂着的是过期的时尚打开您的书柜原来您的精神园地早已荒芜打开窗扇吧这里有着清新的空气和阳光让我们把花园搬回家去实现童年的梦想构筑起生活的"伊甸园"放飞那疲惫的心灵感受那自然的清爽2生态屋面就是在屋面上覆盖绿色植被并配有给排水设施使屋面具备隔热保温净化空气阻噪吸尘增加氧气的功能从而提高人居生活品质生态屋面不但能有效增加绿地面积更能有效维持自然生态平衡减轻城市热岛效应有些房地产商以为搞屋顶花园只花钱不赚钱这是一种误解绿色环保已深入人心崇尚自然成为当今潮流让灰白色的屋顶沙漠变为绿洲和花园不仅能够提升整个楼盘档次还可以让屋顶变为金顶因为热爱生活的人们最能体会环境贴近自然珍惜生命3种植屋面是每一个热爱生活的人都希望拥有的能够有一个绿色的庭院并能采摘食用自己亲手种植的果实是一件多么惬意的享受啊劳动的愉悦清爽的环境洁净的空气丰富的含氧量甚至是一份意外的经济回报屋顶光照时间长昼夜温差大远离污染源所种的瓜果蔬菜含糖量比地面提高5以上碳水化合物丰富那是用金钱也难买的纯天然绿色食品4复合屋面是集休闲屋面生态屋面种植屋面于一身的屋面处理方式在一个建筑物上既有休闲娱乐的场所又有生态种植的形式这是针对不同样式的建筑所采用的综合性屋面处理模式它能够兼优并举使一个建筑物呈多样性让人们的生活丰富多彩尽享其中之乐趣有效地提高生活品质促使环境的优化组合让我们的生存环境进一步的人性化个性化彻底体现出人和大自然和谐共处互为促进的理性生态com屋顶绿化的构造层及其施工要点介绍和地面绿化相比屋顶绿化既要为植物的生长创造有利条件又要保护屋面满足屋面作为建筑维护构件的功能因此屋顶绿化的构造和一般的平屋顶构造不同它是在建筑物或构筑物结构楼板保温隔热层和屋顶防水层之上增加了为植物生长所必需的构造做法种植区构造层由下至上主要由保护层排蓄水层过滤层基质层植被层组成在实际的屋顶绿化施工的过程中以上几个基本的结构是缺一不可的每个步骤都关系到整个屋顶以后植物的生长状况保护层包括防水层和防根层有时两者合而为一保护层主要有两个作用防水和防止植物根系的穿透对于保护层的要求除了防止雨水和灌溉水的渗入也要求防水层能长时间抵抗植物根系的穿透能力保护层一般有合金橡胶PE聚乙烯和HDPE高密度聚乙烯等材料类型用于防止植物根系穿透保护层这些材料都有很强的可加工性和根稳定性并且抗拉强度高承载能力强是很好的屋顶绿化保护材料蓄排水层一般包括蓄排水板陶砾荷载允许时使用和排水管屋顶排水坡度较大时使用等不同的蓄排水形式用于改善基质的通气状况迅速排出多余水分有效缓解瞬时压力并可蓄存少量水分一些适合做排水层的材料其特性也适合做保护层就没有必要在排水层下边再附加保护层目前市场上有许多保护层和蓄排水层结合在一起的产品但是有些材料类如沙砾碎石珍珠岩陶粒就应该附加保护层一些由组合矿物质构成的例如破碎的膨胀粘土和膨胀页岩来自拆除建筑物的混凝土砖砌体或者砖瓦等还有用膨化旧玻璃的泡沫玻璃等都很适合做蓄排水层过滤层的作用是阻止基质进入排水层过滤层要保证有排水的功能除此之外还要有防止排水管泥沙淤积的作用一般采用既能透水又能过滤的聚酯纤维无纺布等材料基质层是指满足植物生长条件具有一定的渗透性能蓄水能力和空间稳定性的轻质材料层用于屋顶绿化的种植基质需具备三个基本条件有一定的保水保肥能力透气性好有一定的化学缓冲能力保持良好的水气养分的比例等第四重量轻理想的基质容重应该在01~08Tm3最好在05Tm3基质主要包括改良土和超轻量基质两种类型改良土由田园土排水材料轻质骨料和肥料混合而成超轻量基质由表面覆盖层栽植育成层和排水保水层三部分组成种植层应选择耐旱抗寒性强的矮灌木和草本植物阳性耐瘠薄的浅根性植物抗风不易倒伏耐积水的植物种类选择以常绿为主冬季能露地越冬的植物应尽量选用乡土植物适当引种绿化新品种由于景天类植物具有耐旱耐寒耐高温根系浅植株低矮易成活四季可观赏等诸多特性常被使用在屋顶绿化中尤其常使用于植被屋面矮小的灌木及多年生草花也可根据栽培基质的厚度或灌溉的有无选择和使用藤蔓类植物品种多绿量大管理粗放对于屋顶设备和广告架的覆盖绿化有着独到的作用com屋顶绿化的投资和回报根据工程造价原则以及市场行情和实际情况我们举两例轻型简式屋顶绿化施工造价和一例综合性屋顶花园施工造价来说明屋顶绿化投资范围案例1①隔根排水定格材料每平方米35-45元②佛甲草太阳花景天植物每平方米30-40元③轻型基质材料每平方米10-20元④比利时TC土黄金每平方米10元⑤运输费用每平方米10元⑥施工费用每平方米30-40元管理费每平方米10-20元合计每平方米120-160元左右为确保质量最低造价每平方米应该不低于120元案例2①佛甲草和太阳花每平方米30-40元②防水隔根蓄排水系统每平方米40元③轻型基质材料每平方米10-20元④比利时TC土黄金每平方米10元⑤定格材料每平方米10元⑥运输费用每平方米10元⑦施工费用每平方米3040元管理费每平方米10-20元合计每平方米140-170元左右为了保证质量最低造价每平方米应该不低于140元屋顶花园的造价案例①空中花园专用隔根防水系统德国进口材料每平方米200元韩国的每平方米160元国产的在100元以内②蓄排水板保湿毯净水毯和过滤层等每平方米100元③乔灌花草无机营养基质等项每立方米280-300元④水池花池道路喷灌系统藤架及休闲设施每平方米200元合计每平方米590元通常若不含阻根防水层的造价空中花园每平方米应该不低于300元如果新建楼房建筑设计已按屋顶花园做好了阻根防水层即可减少重复铺装节省开支在最近北京科技周和节能环保展会上倍受青睐的无土草坪毯其造价为每平方米草约40-50元无纺布基质15-25元蓄排水板30-40元喷水设施20-30元养护打药修剪一年98元一平方米约100-130元在对屋顶绿化进行投资的时候不久的奖励也是我们收益的季节而屋顶绿化带来的效益更多的是生态环境能耗上的成果北京市园林科学研究所专题研究结果表明实施了屋顶绿化的建筑夏季室温比裸屋顶建筑平均要低19℃冬季室温则要高出21℃笔者简单计算了一下目前北京规划市区现有建筑平屋顶约7000公顷假设屋顶顶板夏季所增加的热量和冬季所散失的热量均需通过空调来进行温度平衡仅此一项每天的总能耗便需花费5000万元而如果将其中30的屋顶进行绿化处理每天可节约能耗费用约1500万。
第一章绿色建筑概述第一节绿色建筑的概念一、绿色建筑概念《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2014)给绿色建筑的定义:“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。
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“绿色”是指大自然中植物的颜色,植物把太阳能转化为生物能,是自然界生生不息的生命活动的最基本元素,在中国传统文化中“绿色=生命”。
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从概念上讲,绿色建筑主要体现三点:一是节能,二是减少对环境的污染(减少二氧化碳排放),三是满足人们使用的要求。
“健康”、“适用”、“高效”是绿色建筑的缩影》。
“健康”说明是以人为本;“适用”是指不奢侈浪费、不做豪华建筑;“高效”是指资源的合理利用。
建筑与自然相依相存,注重人的恬静与自然的和谐。
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国内外学者、专家在过去的几十年里,虽然对绿色建筑进行了多方面研究,但大多数研究都是对绿色建筑概念的界定,绿色建筑设计、绿色建筑评价标准等方面,从经济角度对绿色建筑研究较少,特别是从建筑生命周期对绿色建筑成本分析,还处在起步阶段。
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对于绿色建筑,各国有不同的定义,日本称为“环境共生建筑”,欧洲和北美国家定义为“生态建筑”或“可持续建筑”。
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“可持续”可理解为:在生物区域内,所有的生命都存在于一个共同的基础,未来的建筑发展,必须接受低消耗和被环境管理的概念。
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我国仅是对“绿色建筑”进行了界定,没有对“生态建筑”进行界定,通常称为“绿色生态建筑”。
二、绿色建筑的的基本原理和遵循的原则1.绿色建筑的基本原理从建筑生命周期去理解,绿色建筑的基本原理:(1)在整个建筑生命周期内,把自然资源的消耗(材料和能源)降到最低;(2)在整个建筑生命周期内,把对环境的污染降到最低;(3)保护生态自然环境;(4)建筑动用后,现成一个健康、舒适、无害的空间;(5)建筑的质量、功能与目的统一;(6)环保费用与经济性平衡。