上海生态建筑示范楼简介
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探讨我国绿色建筑技术现状解析与发展摘要:绿色建筑技术以传统建筑技术为基础,但是进行了相当大程度的超越和创新,是在低碳经济时代应运而生的新型建筑技术。
绿色建筑技术非常重视建筑和环境、建筑和社会的协调发展,重视建筑的优化、集成、环保、经济、高效以及低耗。
相对于我国在绿色建筑技术的理论研究和工程实践方面均晚于欧美发达国家,但是发展速度惊人。
在本文中,笔者简单地分析了我国绿色建筑技术的发展现状,同时展望了其发展趋势。
关键词:绿色建筑技术;发展现状;发展趋势abstract: the green building techniques in the traditional construction technology as the foundation, but had fairly large degree of transcendence and innovation, is in a low carbon economy era of new architectural technology arises at the historic moment. green building techniques attaches great importance to the construction and environment, architectural and harmonious development of the society, and pay attention to the building, and the optimization of integration, environmental protection, economy, high efficiency and low consumption. relative to our country in the green building techniques of theoretical research and engineering practice in europe and the united states are late developed countries, but development at breakneck speed. inthis paper, the author briefly analyzes our country to the green building technology development present situation, and prospects the development trends.keywords: green building techniques; development present situation; development trend中图分类号:tu-098.6 文献标识码:a文章编号:一、前言根据一项统计,全世界约有一半左右的木材资源、矿石资源和土地资源用来建筑工程建设,大约一少半的能源用来维持建筑的通风、照明以及供暖等需求。
上海长风一号绿地简介
长风一号绿地(又名“上海长风海洋世界”),位于上海市长宁区天山西路、肇嘉浜路交汇处,是普陀区政府投资建造的一处大型生态绿地。
绿地占地面积约12万平方米,其中绿地面积约
8万平方米,水面面积约5万平方米。
整体绿化景观采用园林式设计,以自然、生态、休闲、科普教育为主题。
该项目于2004
年11月正式开工建设,历时一年多,于2007年4月18日正
式开园。
“长风一号”是一个集科普教育、旅游观光、休闲娱乐
等功能于一体的综合性大型生态园林。
在规划设计中,“长风一号”以“海洋馆”为主体建筑。
海洋馆是一座高达17米的钢结构建筑,其结构形式为大跨度钢桁架与玻璃幕墙组合而成。
建筑造型奇特新颖,功能布局合理,环境优美宜人,是一座极具观赏性和互动性的海洋主题景观。
该馆主要由三部分组成:
1.海洋馆(展示馆):这是整个“长风一号”的核心部分,
馆内共有两个展示馆,一个是室内展示馆,另一个是室外展示馆。
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案例绿色建筑新典范:上海江森自控亚太总部大楼启用近日,由上海院联合Gensler、Glumac等国外事务所联合设计的江森自控亚太区总部大楼,举行了隆重的启用仪式。
项目荣获三项最高级别绿色建筑奖项:国家三星级绿色建筑设计评价标识、美国绿色建筑委员会LEED 铂金认证和IFC-世界银行集团EDGE(卓越高能效设计)认证,是我国首座集三项殊荣为一体的建筑,成为绿色建筑的新典范。
坐落于上海虹桥临空产业园区的江森自控亚太总部大楼,是集办公、研发和展示等功能为一体的地标性建筑。
项目以低能耗、高舒适、可持续为建设目标,在绿色建筑设计和先进技术应用管理方面进行了很多探索实践。
能源高效利用以被动式建筑设计为基础,提高机电设备系统能效,利用可再生能源。
建筑由两个折线形体与共享中庭组成,有利于自然采光和通风。
屋面采用高性能保温材料,外墙为断热铝合金低辐射中空玻璃幕墙。
空调系统冷热源机组能效远高于国标要求。
冰蓄冷系统利用夜间蓄冰节省空调运行费用。
水源热泵机组余热利用系统供生活热水系统的预加热。
空调新风系统带有热回收装置。
绿色照明系统选用高效光源、分区控制、感应控制、日光控制等智能灯光措施。
屋顶设置太阳能光伏并网发电站。
室内舒适环境在室内声、光、热等方面营造适宜环境。
景观办公区内设置声学掩蔽系统,改善室内办公声环境。
智能遮阳系统与光控系统允许远程管理采光和照明,提供舒适光环境。
高低温冷源分别去除室内的潜热和显热负荷,通过有压地板腔地板送风,保证室内热舒适。
所有空调箱设有中效过滤,冷热盘管、空调箱设有高压微雾加湿等功能。
新型空调节能机组,可高效吸附二氧化碳、甲醛和挥发性有机物等。
会议室设置二氧化碳浓度监控,并可调节新风量。
环境节约友好建筑型体悬挑架空,减少占用土地。
场地设置大面积绿地、生态草沟、硬质透水铺装、雨水调蓄池等,有效控制地表雨水径流。
收集屋面雨水、优质杂排水、空调冷凝水,经处理后供绿化浇灌、道路冲洗及冲厕等。
施工阶段落实保护环境技术措施,采用先进施工工艺节约能源,选用高强度钢筋、本地化建材等,减少建材消耗。
浅谈绿色建筑技术在房地产开发中的应用摘要:房地产的快速发展为我国的经济发展带来了很大的经济效益,但同时也产生了巨大的能源消耗。
在住宅建筑的过程中应用绿色建筑技术可以有效的解决这一问题。
但是,我国目前的绿色建筑技术应用存在一定的误区。
本文分析了绿色建筑技术应用的意义,并且提出了在当前的技术条件下,应用绿色建筑技术的途径。
关键词:房地产;绿色建筑;建筑技术;开发与应用绿色建筑又称生态建筑或者可持续建筑。
我国颁布的《绿色建筑评价标准》中指出,绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源(节能、节地、节材),减少建筑活动的污染,以达到保护环境的目的,能为人们提供健康、适用和高效的适用空间,能使人与自然和谐相处的建筑。
我国是一个能源消耗大国,在房地产的开发中应用绿色建筑技术刻不容缓。
一、绿色建筑技术应用的必要性人们对于绿色建筑的要求现在,人们对于居住条件的要求已经从生存型转变为舒适性,特别是环保意识的加强,使得人们开始关注居住条件的环境质量。
此外,人们对于环境的综合质量开始有了较高的要求,买到的房子是否有保值、升值的能力,开始成为人们关注的问题。
这就要求开发商在提高住宅的建筑水平,改进住宅的建筑技术方面下功夫,也为绿色建筑技术的应用和创新埋下了伏笔。
2、房地产业可持续发展的要求我国房地产业发展所带来的经济效益有目共睹,但是,对资源的消耗却也是触目惊心。
我国传统建筑业一直坚持搞消耗、高排放的粗放式发展,这种发展方式使经济的增长建立在能源大量消耗的基础之上。
另外,房地产发展对于环境的污染也比较严重,据研究发现,建筑活动引起的空气污染、光污染、电磁污染占环境污染总量的1/3还多。
而且还造成了大量无法处理的垃圾,形由此看来,在房地产业可持续发展的背景下,绿色建筑新技术的应用势在必行。
二、我国绿色建筑技术发展的现状我国绿色建筑技术的发展已经取得了一定的成就。
2005年颁布的《绿色建筑技术导则》标志着我国绿色建筑技术发展的一大进步,《导则》提出了绿色建筑的定义,并且提出了“节能、节水、节地和环境保护”的技术框架,这使绿色建筑技术更加明确和体系化。
一、自然通风技术的原理及应用自然通风是在压差推动下的空气流动。
根据压差形成的机理,可以分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风。
图1-1示意了风压作用下自然通风的形成过程。
当有风从左边吹向建筑时,建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区,推动空气从该侧进入建筑;而建筑的背风面,由于受到空气绕流影响形成负压区,吸引建筑内空气从该侧的出口流出,这样就形成了持续不断的空气流,成为风压作用下的自然通风。
图1-2示意了热压作用下的自然通风的形成过程。
当室内存在热源时,室内空气将被加热,密度降低,并且向上浮动,造成建筑内上部空气压力比建筑外大,导致室内空气向外流动,同时在建筑下部,不断有空气流入,以填补上部流出的空气所让出的空间,这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风。
图1-1 风压作用下的自然通风图1-2 热压作用下的自然通风根据进出口位置,自然通风可以分为单侧的自然通风和双侧的自然通风。
图1-1就是双侧自然通风系统示意图,而图1-2表示的是单侧的自然通风形式。
由于自然通风系统运行的动力来自于自然界的自然过程,因此该技术自古以来就是一种免费的自然冷却技术,在旧建筑中得到广泛的应用。
在空调技术和产品日益发展以后,该技术逐渐被人们所淡忘。
但是,上个世纪发生的能源危机和全球环境危机后,集合低能耗、高环境价值的自然通风技术作为重要的生态建筑技术之一受到广泛关注。
关于其运行机理[1]的研究和建筑设计的实践[2,3]报道非常丰富,特别是在示范性生态建筑中,自然通风更是一种重要手段。
下图1和图2是上海建筑科学研究院主持设计、建设的生态示范办公楼,图2给出了利用太阳能增强热压形成自然通风的烟囱外形图。
图1 上海辛庄生态示范办公楼全景图2 上海辛庄生态示范办公楼自然通风烟囱然而,随着城市化进程的不断发展,城市地面交通和建筑之间的日益融合,自然通风技术能否再度成为城市生态建筑的主流则需要讨论。
下面从建筑室内环境控制的角度,讨论一下自然通风系统设计中的限制性条件。
市生态建筑示楼简介生态建筑示楼作为市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”成果之一,位于市建筑科学研究院科技发展园区。
该生态建筑示楼的研究和建设由市建筑科学研究院总体负责。
生态建筑示楼采用了四种外墙外保温体系、三种遮阳系统、断热铝合金双玻中空LOW-E窗及控制膜、自然通风系统、热湿独立控制的新型空调系统、太阳能空调和地板采暖系统、太阳能光伏发电并网技术、雨污水处理回用技术、再生骨料混凝土技术、室环境智能调控系统、绿化配置技术、景观水域生态保持和生态修复系统、同层排水、环保型装饰装修材料等众多新技术和新产品,通过建筑一体化匹配设计和应用,形成了自然通风、超低能耗、天然采光、健康空调、再生能源、绿色建材、智能控制、资源回用、生态绿化、舒适环境等技术特点。
多种生态技术的应用使得生态建筑示楼的综合能耗为同类建筑的1/4,再生能源利用率占建筑使用能耗的20%,再生资源利用率达到60%,室环境达到健康、舒适指标,体现了生态建筑“节约资源、节省资源、保护环境、以人为本”的基本理念。
生态建筑示楼针对的地域特征和经济发展水平,借鉴国外最先进的生态建筑技术成果,通过开展生态建筑成套集成技术体系的研究、示和推广,建立具有特色的生态建筑集成技术体系,并建设两幢具有国际先进水平、体现建筑风格的生态办公、住宅示楼。
背景介绍:市建筑科学研究院是城市建设管理和运营服务行业中的科技型企业。
集建筑材料、结构、机械、预应力、建筑节能、建筑环境、建筑智能技术于一身,融科研、检测、评估、咨询、设计、监理、特种工程施工能力为一体,形成了“综合、新颖、特种”的技术特色和“以科技创新,技术领先促进全院经济发展”的基本发展模式。
多年来致力于生态新技术、新产品的应用研究,并积极推动我国生态建筑的发展。
2003年11月,市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”正式启动。
项目由市建筑科学研究院总体负责、建筑领域12个交叉学科精英团队协同攻关、国外60余家单位参与。
通过对生态建筑关键技术的研发、先进成果的集成以及成套适用技术的示与推广,建立具有特色的生态建筑技术体系。
建设具有国际先进水平、体现建筑风格的生态办公、住宅示楼,把最先进的生态建筑技术和成果在样板房中应用,成为生态建筑的展示、教育和培训基地,引领未来建筑发展方向。
位于建科院科技发展园区的生态建筑示楼,占地面积905平方米,建筑面积1994平方米,高度17米,南两层、北三层,一层东部是绿色建筑技术交流展示区,西部是研究中心的声光学实验室和空调设备性能实验室;二层为研究中心的办公室和测试室;三层为研究中心的微生物实验室和室环境模拟实验室(chamber)。
地址:莘庄工业园区申富路568号建科院科技发展园区生态办公楼下文介绍了市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”的重要成果之一:生态建筑示楼工程。
通过研究办公示楼各项关键技术的技术目标、技术应用和技术体系集成,探讨适合我国生态建筑的发展的生态建筑技术集成体系。
生态建筑;技术集成体系;技术目标前言21 世纪人类共同的主题是可持续发展,树立全面、协调、可持续的科学发展观已成为我国的基本国策。
对于城市建筑来说亦必须由传统高消耗型发展模式转向高效生态型发展模式,生态建筑正是实施这一转变的必由之路,是当今世界建筑发展的必然趋势。
生态建筑遵循可持续发展原则,以高新技术为主导,针对建筑全寿命的各个环节,通过科学的整体设计,创造高效、低耗、无废无污染、健康舒适、生态平衡的建筑环境,提高建筑功能、效率与舒适性水平,体现节约资源、节省能源、保护环境、以人为本的生态理念,充分展示建筑与人文、环境及科技的和谐统一。
.世界各国针对生态建筑的理念,并根据本国的建筑发展水平和特点,开展了生态建筑的实践与示。
建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等,比较典型的有:英国建筑研究总署(简称BRE)的环境楼(Environmental Building )和Integer 生态住宅样板房;英国诺丁汉国税务中心;德国爱森RWE 办公楼;丹麦KAB 咨询所设计的斯科特帕肯低能耗建筑;法国巴黎的联合国教科文组织(UNESCO)的办公楼;美国匹兹堡的CCI 中心;德国柏林的新议会大厦等。
我国在生态建筑领域也开展了积极的探索和研究,如清华大学设计中心楼(伍维权楼),科技部大厦、锋尚国际公寓等。
这些示建筑通过集成各项技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。
2003 年11 月,由市建筑科学研究院总体负责,建筑相关领域12 个交叉学科团队协同攻关的市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”正式启动,针对的地域特征和经济发展水平,借鉴国外最先进的生态建筑技术成果,通过开展生态建筑成套集成技术体系的研究、示和推广,建立具有特色的生态建筑集成技术体系,建设具有国际先进水平、体现建筑风格的生态办公、住宅示楼。
二、工程概况、技术目标及特点1. 工程概况2003.11 动工,位于市建筑科学研究院莘庄科技发展园区(市闵行区中春路申富路口),建筑面积1900m2 ,钢混主体结构,南面两层、北面三层。
一楼东半部约350m2 大厅用于生态建筑集成技术展示,并成为生态建筑关键技术和产品研发的实验平台。
计划办公示楼于2004.9 建成(图1)。
2.技术目标生态建筑示楼的总体技术目标将达到:综合能耗为普通建筑的1/4;再生能源利用率占建筑使用能耗的20%;室综合环境达到健康、舒适指标;再生资源利用率达到60% 。
3. 主要技术特点:为实现项目的总体目标,同时基于经济发展水平,地域气候特征、周围环境特点,充分考虑示楼建成后的使用功能需求,通过研究示楼集成了国外最新生态技术及产品,形成了自然通风、超低能耗、天然采光、健康空调、再生能源、绿色建材、智能控制、资源回用、生态绿化、舒适环境等十大技术特点,实现建筑一体化匹配设计和应用。
三、技术集成体系介绍1.自然通风设计策略及气流组织模拟技术通过室外气流组织的模拟计算及建筑物外形的风洞实验,对不同风向和风压下建筑各部分的自然通风效果进行分析,改进和优化建筑外形及房间功能。
同时利用面积达15 平方米的屋顶排风道代替排风烟囱,保证良好的自然通风效果。
最后在排风道设置7 组加热器,在过渡季节,利用太阳能热水加热流道的空气,产生热压,提供自然通风所必需的动力,强化自然通风。
分析过程中,通过对室气流组织在不同风压、热压状态下的模拟计算和优化,计算各房间自然通风风量,然后比较、优化和确定自然通风的技术方案,合理组织自然通风的风道,优化自然通风口的建筑设计,实现舒适的室风环境并减少夏季空调运行时间、节约空调能耗(图2,3 )。
2. 超低建筑能耗节能技术系统根据生态办公楼建筑各种工况,通过能耗指标和节能效果能耗模拟分析,将多种低能耗建筑围护结构合理节能设计方案进行比较,确定适合生态办公楼的超低能耗节能技术系统:多种复合墙体保温体系(表1)+双玻中空LOW-E 窗+多种遮阳技术。
如东面复合外墙构造体系中采用混凝土空心小砌块或伊通砂加气砌块为主墙体,90 混凝土空心小砌块为外挂墙,中间填充发泡尿素、聚氨酯等高效保温层,构成一种隔热保温性能优异的新型复合外墙构造体系。
该体系有如下特点:①使建筑节能与使用新型墙材相结合,不使用粘土制品;②能消除热桥和墙体裂缝及渗水;③保护结构层,延长建筑物使用寿命;④隔热保温性能优良,提高建筑热稳定性和改善建筑热舒适性。
生态办公楼的绿化平屋面采用倒置式保温体系,保温层采用耐植物根系腐蚀的XPS 板和泡沫玻璃板置于屋面防水层之上,再利用屋面绿化技术,形成一种冬季保温、夏季隔热又可增加绿化面积的复合型屋面(表2)。
外门窗采用断热铝合金双玻中空LOW-E 窗,其中天窗采用三玻安全LOW-E 玻璃,其表层玻璃具有自清洁功能;南向局部外窗采用充氩气中空LOW-E 玻璃和控制膜,提高外窗的保温隔热性能(表 3)。
同时根据该楼的建筑形式与日照规律,确定多种遮阳技术,以提高外窗的保温隔热性能。
(1)天窗根据节能与采光的要求,外部采用可控制软遮阳技术达到有效节省空调能耗的作用。
(2)南立面根据当地的日照规律采用可调节的水平铝合金百叶外遮阳技术,通过调节百叶的角度,即能够阻挡多余光线的照射,达到节能效果;也能使光线进入室深处,提高舒适性。
(3)西立面主要考虑到夕晒对室的影响,根据太阳能入射角度采用可调节垂直铝合金百叶遮阳技术。
为评定各节能措施的节能效果,采用了DEST 动态分析软件,对各种工况条件进行节能效果分析。
♦计算工况1:不采用节能措施(对比基准)0 V# C0 g* $ a♦计算工况2:采用外遮阳♦计算工况3:采用外遮阳,采用节能窗(表3)♦计算工况4:采用外遮阳,采用节能窗,提高围护结构保温隔热性能(表1~2)♦计算工况5:采用外遮阳,采用节能窗,提高围护结构保温隔热性能,夜间通风计算结果如表 4 所示。
通过以上对外墙、门窗和屋面的节能研究与综合措施的应用,仅围护结构的节能措施可将能耗降低47.8% 。
3.天然采光设计优化及模拟评价技术采用天然采光模拟技术优化中庭天窗、外墙门窗等采光及遮阳设计,冬季北面房间可透射太,夏季通过有效遮阳避免太阳直射。
白天室纯自然采光区域面积达到80%、临界照度100lx,在营造舒适视觉工作环境的同时降低照明能耗30% (图4,5)。
4. 高效、环保、健康新型空调系统针对现行空调系统普遍存在的霉菌问题、高能耗问题和臭氧层破坏问题,我们在示楼里研发热泵驱动的热、湿负荷独立控制的高效、环保、健康新型空调系统:通过避免使用有凝结水的盘管,解决目前空调系统中存在的霉菌滋生问题,同时通过除湿机盐溶液的喷洒除去空气中的尘埃、细菌、霉菌及其他有害物。
由于该空调系统同时了热泵的冷、热量,并且排风采用全热回收等技术,可以使空调能耗降低20%左右;而且机组可以采用全新风运行,提高了室空气品质。
最后,系统通过使用绿色环保制冷工质(溴化锂溶液等),减少林氟锂昂制冷剂的使用,减少对大气臭氧层的破坏,体现生态和环保的理念(图6)。
建筑污水、幕墙检测中心实验用冲淋水及雨水。
5.再生能源利用建筑一体化示楼设计了斜屋面放置太阳能真空管集热器(150m2)和多晶硅太阳能光电板(5m2),实现太阳能光热综合利用与建筑一体化(图7)。
太阳能真空管集热器为太阳能热水型吸附式空调和地板采暖(300 m2)提供热源,该系统的示意图(如图8),其主要作用是:夏季利用太阳能吸附式空调与建科院设计的溶液除湿空调耦合,分别负担一层生态建筑展示厅的显热冷负荷以及潜热冷负荷;冬季利用太阳能地板采暖系统负担一层生态建筑展示厅以及二层大空间办公室的热负荷。
太阳能地板采暖系统负担的总采暖面积为390 m2,采暖设计热负荷25 kW;在过渡季节,利用太阳能热水强化自然通风。