2021/7/11綠色建筑分析綠色建筑分析LOREM IPSUM DOLOR2021/7/12導讀 談到空氣污染，人們往往只意識到大環(huán)境中的大氣污染，卻對居室內(nèi)空氣污染認識不足，其實，居室內(nèi)的污染對人體的侵害更為直接。這種小環(huán)境是大環(huán)境的組成部分，它與人們朝夕相伴，與健康息息相關。 綠色材料的概念是在1988年第一屆國際材料科學研究會上首次提出。1992年國際學術界給綠色材料定義為：在原料采取、產(chǎn)品制造、應用過程和使用以后的再生循環(huán)利用等環(huán)節(jié)中對地球環(huán)境負荷最小和對人類身體健康無害的材料。 2021/7/13 綠色建筑綠色建筑 綠色建材綠色建材案例一諾曼福斯特案例一諾曼福斯特 案例二清華大學建筑設計案例二清華大學建筑設計研究院辦公樓研究院辦公樓目錄2021/7/140101Part One綠色建筑2021/7/15概念的澄清 綠色建筑的“綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂綠色建筑花園，而是代表一種概念或象征，指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。 2021/7/16綠色建筑綠色建筑是在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。 綠色建筑評價標準GB 50378-2006經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益環(huán)境效益環(huán)境效益社會效益社會效益節(jié)能節(jié)能環(huán)保環(huán)保適用適用綠色建筑三大要素及其三大效益綠色建筑三大要素及其三大效益節(jié)能節(jié)水節(jié)材節(jié)地室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量智能控制減少環(huán)境污染減少二氧化碳排放“健康”“適用”“ 高效”2021/7/170202綠色建材2021/7/18綠色建材：綠色建材： 1992年，國際學術界明確提出綠色材料的定義：綠色材料是指在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對地球環(huán)境負荷為最小和有利于人類健康的材料，亦稱之為“環(huán)境調(diào)和材料”。 建材工業(yè)是國民經(jīng)濟非常重要的基礎性產(chǎn)業(yè)。是天然資源和能源資源消耗最高、破壞土地資源最多、對大氣污染最為嚴重的行業(yè)之一。 綠色建材又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材和健康建材等。綠色建材是指采用清潔生產(chǎn)技術、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護和人體健康的建筑材料。2021/7/19 綠色建材的分類綠色建材的分類 生態(tài)環(huán)境材料分為如下幾種： 1、氣環(huán)境材料-凈化空氣材料 2、水環(huán)境材料-凈化水材料 3、地環(huán)境材料-改良土地、利用廢渣 4、循環(huán)材料-零排放廢氣、廢水和廢渣 5、保健環(huán)境材料 6、空氣凈化建材 7、飲水凈化材料 8、保健抗菌材料 9、健康功能材料2021/7/110綠色建材與傳統(tǒng)建材相比可歸納以下五個方面的基本特征： 1、其生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。 2、采用低能耗制造工藝和無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術。 3、在產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過程中，不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物；產(chǎn)品中不得含有汞及其化合物；不得用鉛、鎘、鉻等種金屬及其化合物的顏料和添加劑。 4、產(chǎn)品的設計是以改善生產(chǎn)環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨，即產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而應有益于人體健康，產(chǎn)品具有多功能化，如抗菌、滅菌、防霉、除臭、隔熱、阻燃、防火、調(diào)溫、調(diào)濕、消磁、防射線、抗靜電等。 5、產(chǎn)品可循環(huán)或回收再利用，無污染環(huán)境的廢棄物。 2021/7/1110303案例-諾曼福斯特2021/7/112諾曼福斯特一：適宜的室內(nèi)溫度，濕度二：盡可能多的自然采光（減少人工照明能耗。）三：自然通風（減少機械通風能耗）德國法蘭克福德意志商業(yè)銀行總部2021/7/113中庭自然采光。2021/7/114室內(nèi)綠化與中庭采光2021/7/115生態(tài)建筑大師-托馬斯。赫爾佐格的作品 托馬斯赫爾佐格在從事建筑設計活動中除了運用各種新材料、新構件、新系統(tǒng)之外，也一直在研究和開發(fā)更新、更生態(tài)、更合理的材料、構件和系統(tǒng)，如：佩托卡波那外墻體系、菲舍爾立面組裝系統(tǒng)、日光柵格系統(tǒng)等。 托馬斯赫爾佐格更關注的是建筑與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)基礎上自身的節(jié)能程度、技術的精確性和高效性。通過精心設計的建筑細部提高資源和能源的利用效率，減少不可再生資源的耗費，來達到對生態(tài)環(huán)境的關注。托馬斯說：“生態(tài)建筑，并不是簡單的綠化和陽光，其真正的目標是生態(tài)建筑，并不是簡單的綠化和陽光，其真正的目標是為了節(jié)省資源、能源和保護環(huán)境為了節(jié)省資源、能源和保護環(huán)境。”托馬斯赫爾佐格的大量作品所遵循的生態(tài)建筑設計原理和策略：1 緩沖空間的營造現(xiàn)代建筑物理學研究表明，使用者對于建筑空間的熱舒適性不是一個恒定的指標而是一個區(qū)域，并且這個區(qū)域還由于季節(jié)、服飾、使用者的不同發(fā)生一定偏移。這也就是說，單純使用機械空調(diào)措施并不能滿足使用者舒適度的要求，而且大量消耗能源。營造緩沖空間就是根據(jù)建筑使用功能的區(qū)別，針對不同使用頻率的建筑空間進行不同處理的設計原理。在赫爾佐格的作品中，常常把輔助空間或不能使用的消極空間作為緩沖空間來保證主要使用空間的舒適度，主要表現(xiàn)為幾種策略：2021/7/116（1）鮮明的空間分區(qū) 赫爾佐格的作品總是把使用頻率較少的輔助空間置于北向，利用保溫良好的材料形成封閉空間。這樣的緩沖空間既可以遮擋北來的寒風侵襲，也由于分時供能而最大現(xiàn)對的節(jié)約了能源。在青年教育中心的平面布局中，經(jīng)常使用的客房空間置于在南向，而輔助的衛(wèi)浴布置在北向，僅在使用時快速升溫即可。使用時再供能使用頻繁，持續(xù)供能根據(jù)空間使用頻率鮮明劃分空間。與衛(wèi)生間節(jié)水方式類似。2021/7/117（2）中庭空間的營造霍次大街住宅中庭一：中庭空間由于溫室效應能在冬季發(fā)揮重要的保溫作用。但常常因夏季過熱需降溫而消耗大量的能源。赫爾佐格策略：利用空間高度以形成足夠的溫差來帶走熱氣流，同時維護結(jié)構一定要真正起到遮陽的作用 在霍次大街住宅開發(fā)項目中，在寒冷冬季，中庭 收到太陽輻射而溫度升高，能大幅度的減少臨近住宅 的取暖能耗；而夏季余量能夠透過大廳屋頂上的開口 排出室外，同時涼爽的空氣從底層進入，以保證建筑 能在夜里冷卻下來。中庭空間發(fā)揮了良好的熱緩沖的 作用，從而使住宅空間的熱環(huán)境相對穩(wěn)定，從而節(jié)約 能源供給。2021/7/118中庭空間能量交換圖2021/7/119（3） “溫度洋蔥”的措施 就是按照不同的使用溫度要求，把不同使用空間從內(nèi)向外依 次布置。通過設置具有梯度的空間，達到最大限度的節(jié)能。 在Pfalz的小別墅項目中，將 需要保持較高溫度的洗澡間置于 建筑最深處，其他空間依次布置，最外層還設置太陽房作為室內(nèi)外 緩沖空間，以保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定。2021/7/120（1）北向光線的利用 北向光線屬于漫射光，且?guī)в械奶枱崃?。其常用手法是通過反射作用，較少，因此在赫爾佐格的作品中被大量使用把北向光線均勻引入室內(nèi)。 在漢諾威26號展廳中，為了給高大展覽空間提供質(zhì)量的均勻照明，光線通過大面積北向天窗上的百葉，折射到展館室內(nèi)屋頂上巨大“反射板”而引入更遠的公共區(qū)域， 從而使光線均勻分布。 在林茨的設計中心項目中，通過在屋頂上的一種塑料格柵，將北面光線反射、折射進入室內(nèi)，而將南側(cè)直射光線過濾，這樣就使展示區(qū)獲得高標準的采光，且不犧牲室內(nèi)熱舒適度，也不增加額外能耗。漢諾威26號展廳林茨的設計中心折射，反射改變光線線路，特定材料使光線均勻分布2021/7/121 自然通風是在滿足建筑換氣量的同時并不增減額外能耗而是建筑降溫，從而提高室內(nèi)舒適度。相對于現(xiàn)今大量使用的機械通風和制冷來說，自然通風具有方便、清潔的優(yōu)點，但是也具有低效的缺陷。 在赫爾佐格的作品中，一方面最大限度地利用和組織自然通風，另一方面也把機械通風作為必要的補充，進而滿足室內(nèi)舒適度的要求。這里重點分析其組織自然通風的方法。大致可分為：一一般建筑的通風，大廳型空間的通風，高層建筑的通風。般建筑的通風，大廳型空間的通風，高層建筑的通風。3 自然通風的組織2021/7/122 （1）一般建筑的通風 小體量建筑的自然通風往往采取直接利用外窗進行空氣交換的方式。同時，也有利用內(nèi)部空間的得熱不同，即熱壓通風（由于空間內(nèi)不同的溫度而產(chǎn)生了熱空氣向冷空氣處流動的現(xiàn)象）而進行的通風設計。 在著名的雷根斯堡住宅中，南向的玻璃溫室，在冬季，發(fā)揮白天收集儲存熱量、晚上釋放熱量、阻隔室外寒氣的緩沖空間作用；在夏季，則因下部空氣受熱升溫而向北側(cè)上部出氣口運動的氣流，并把室內(nèi)多余熱帶走。 雷根斯堡住宅冬夏通風分析圖夏季白天(反射遮陽，空氣流通帶走熱量）夏季夜晚（熱壓通風-熱-冷流動）冬季白天（儲蓄熱量）冬季夜晚（釋放白天儲熱）2021/7/123 （2）大廳型空間的通風 大體量的建筑空間僅靠熱壓通風效果并不明顯，為了更好的促進自然通風，風壓通風常常與熱壓通風一起發(fā)揮作用。在（氣流從開闊高出通風口處進入狹窄渠道后速度驟然增加的現(xiàn)象）而大空間出風口的上部常設有阻流式封蓋板，其作用不僅是遮擋保護出風口，還由于其一定距離，且設計成中間下部凸出的形式，形成文丘里效應極大促進室內(nèi)空氣流出。另外，在進行通風設計時，由于大廳規(guī)模及使用性質(zhì)不同，進風口的位置也選用了不同的形式（一般進風口在建筑下部）。如漢諾威26號展廳項目中，新風從距離底面4.7m高度吹進，冷空氣緩慢下降后逐漸升溫后再從高起的屋頂排出。氣流緩慢下降后又上升的過程可以最大限度地回收室內(nèi)上升空氣的余熱，還減少了對工作區(qū)使用者的影響，也使大空間內(nèi)氣流盡量均勻。 漢諾威26號大廳通風示意圖文丘里效應（氣流從開闊高出通風口處進入狹窄渠道后速度驟然增加的現(xiàn)象）而極大促進室內(nèi)空氣流出。風壓與熱壓結(jié)合2021/7/1244. 應變界面的構造 有學者評價赫爾佐格的建筑作品“發(fā)揮主要作用的不是結(jié)構，而是動態(tài)而變化的表皮，它與特定場所發(fā)生聯(lián)系，對變換的環(huán)境做出回應?！蔽覀冋J為，在赫爾佐格的作品中，不僅僅是表皮發(fā)揮了構造良好的室內(nèi)舒適環(huán)境，而是由內(nèi)向外的各個界面共同構建了一個與自然相協(xié)調(diào)的生態(tài)環(huán)境。建筑界面阻斷光線和熱量的交流、隔絕聲音、存在的目的是分隔不同的空間質(zhì)地，遮蔽雨水等，同時，界面還作為不同空間質(zhì)地的中介物，有將若干空間質(zhì)地在不同空間之間轉(zhuǎn)移傳遞的作用，如采光、通風、采聲等。 建筑界面的效應2021/7/125（1）建筑的外界面 在他的作品中，建筑外界面表現(xiàn)為一種選擇透過的“膜效應膜效應”特征。v 一種是根據(jù)北極熊皮膚 的特征而發(fā)明的TWDTWD外墻板外墻板 材材。這是一種半透明的黑色 板材上有透光保溫材料的構 件，其特征是大量吸收太陽 輻射熱并存儲后緩慢釋放到 室內(nèi)空間。在雙戶住宅和青 年教育中心客房等項目具有 使用。雙戶住宅（應用TWD外墻板材）2021/7/126v 另一種是“雙層立面雙層立面”構造（Double Skin）, 即兩層立面，中間形成空腔的形式。這種界面形 式具有保溫、隔熱、通風、隔聲、遮陽等綜合的 生態(tài)效應。雙層立面中間空腔作為環(huán)繞主要空間 的走廊，外層界面內(nèi)側(cè)的遮陽百葉避免過多太陽 輻射，上下貫通的連續(xù)外層界面的腔體內(nèi)，由于 “煙囪效應” 形成良好的自然通風系統(tǒng)，中間空氣 間層能有效保持主要空間熱穩(wěn)定而大量節(jié)省能源。 在夏天，雙層立面頂部的帶形天窗可以開啟，使 空氣可以從屋頂上方排出；在冬季，廢空氣被抽 至雙層立面之間，再由地面管道引導至熱回收設 備中。自然通風系統(tǒng)保證了空氣循環(huán)，減少了機 械通風的運行。另外，由屋頂太陽能光電池供電 的風扇強化了通風作用?？梢?，“雙層立面”可用 于不同規(guī)模的建筑中，都能發(fā)揮良好的生態(tài)效應。德國貿(mào)易博覽會有限公司大樓（雙層立面）2021/7/127（2）建筑的內(nèi)界面 一般來說，內(nèi)界面主要包括 內(nèi)部 直界面和水平界面 因此，垂直界面的設計上 也相當靈活。在巴伐利亞的工 作室設計中，室內(nèi)空間的分隔 是可移動的膠合板墻，根據(jù)使 用的需要進行自由推拉，從而 最大限度滿足空間使用靈活性。巴伐利亞的工作室另外，在室內(nèi)水平界面不僅作為承重構件，還作為散熱 或制冷設備發(fā)揮作用。這種措施實際上與傳統(tǒng)的火坑或火地的設計如出一轍，其優(yōu)勢是采用了大面積，小溫差的熱影響方式能夠在最少耗能情況下營造最佳的舒適空間。 水平界面被加熱或制冷來影響室內(nèi)熱環(huán)境德國貿(mào)易博覽會有限公司大樓， 建筑工業(yè)養(yǎng)老基金會擴建等項目中使用過此方式。2021/7/128競賽中可以考慮的的對綠化建筑有利的基本問題：一：最大化使用綠地。（屋頂花園和節(jié)地）二：建筑對風能的利用考慮，氣流與熱量的考慮。如中庭氣流，立面洞口氣流。三：對光能利用的考慮和日照考慮。2021/7/1290404案例二清華大學建筑設計研究院辦公樓2021/7/130案例簡介 設計樓從設計樓從19971997年開年開始進行策劃，按照設計意始進行策劃，按照設計意圖可歸納成緩沖層策略，圖可歸納成緩沖層策略，利用自然能源策略，健康利用自然能源策略，健康無害策略和整體設計策略。無害策略和整體設計策略。 針對綠色化目標，設針對綠色化目標，設計小組在建筑設計和設備計小組在建筑設計和設備采用了多層次的設計策略，采用了多層次的設計策略，在遮陽、防曬、隔熱、通在遮陽、防曬、隔熱、通風、節(jié)電、節(jié)水、利用太風、節(jié)電、節(jié)水、利用太陽能、樓宇自動化、綠化陽能、樓宇自動化、綠化引入室內(nèi)采取大量具體措引入室內(nèi)采取大量具體措施。施。2021/7/131設計介紹 設計樓建筑平面基本呈長方形，設計緊設計樓建筑平面基本呈長方形，設計緊湊、完整減少了冬季建筑的熱損失。長軸為湊、完整減少了冬季建筑的熱損失。長軸為東西方向，樓、電梯間與門庭、會議室等非東西方向，樓、電梯間與門庭、會議室等非主要工作室，布置在建筑的東西兩側(cè)，緩解主要工作室，布置在建筑的東西兩側(cè)，緩解了東西日照對主要工作區(qū)域的影響。工作空了東西日照對主要工作區(qū)域的影響。工作空間劃分為大開間開敞式設計工作室區(qū)域與小間劃分為大開間開敞式設計工作室區(qū)域與小開間辦公室，其可以根據(jù)不同功能需要加以開間辦公室，其可以根據(jù)不同功能需要加以安排，使工作室的布置具有一定的靈活性。安排，使工作室的布置具有一定的靈活性。建筑南向是一個建筑南向是一個3 3層高的綠化中庭，不但能為層高的綠化中庭，不但能為員工提供一個生機勃勃的良好景觀與休息活員工提供一個生機勃勃的良好景觀與休息活動空間，而且可以有效地緩解外部環(huán)境對辦動空間，而且可以有效地緩解外部環(huán)境對辦公空間的影響。公空間的影響。 2021/7/132熱緩沖中庭(邊庭) 在設計中比較明顯的算是在南向的在設計中比較明顯的算是在南向的一個體積較大的綠化中庭。雖然那只是一個體積較大的綠化中庭。雖然那只是一個位于建筑南部的邊庭，但是其物理一個位于建筑南部的邊庭，但是其物理功能內(nèi)涵較之傳統(tǒng)的位于建筑內(nèi)心的中功能內(nèi)涵較之傳統(tǒng)的位于建筑內(nèi)心的中庭要豐富。其基本概念如圖所示：在冬庭要豐富。其基本概念如圖所示：在冬季，該中庭是一個全封閉的大暖房。在季，該中庭是一個全封閉的大暖房。在“溫室作用溫室作用”下，成為大開間辦公環(huán)境下，成為大開間辦公環(huán)境的熱緩沖層，有效地改善了辦公室熱環(huán)的熱緩沖層，有效地改善了辦公室熱環(huán)境并節(jié)省供暖的能耗。在過渡季節(jié)，它境并節(jié)省供暖的能耗。在過渡季節(jié)，它是一個開敞空間，室內(nèi)和室外保持良好是一個開敞空間，室內(nèi)和室外保持良好的空氣流通，有效的改善了工作室的小的空氣流通，有效的改善了工作室的小氣候。氣候。2021/7/133熱緩沖中庭(邊庭) 在夏天，中庭南窗的百頁遮陽板系統(tǒng)能有效的遮蔽直射陽光，在夏天，中庭南窗的百頁遮陽板系統(tǒng)能有效的遮蔽直射陽光，使中庭成為了一個巨大的涼棚。中庭南側(cè)為全玻璃外墻，上部開設使中庭成為了一個巨大的涼棚。中庭南側(cè)為全玻璃外墻，上部開設了天窗，從而利用中庭頂部的反射裝飾板，保證開敞辦公室的天然了天窗，從而利用中庭頂部的反射裝飾板，保證開敞辦公室的天然光利用。設計小組還認為中間的光利用。設計小組還認為中間的“光廊光廊”采用了一部分天空光線，采用了一部分天空光線，幫助提高設計室的天光照度。幫助提高設計室的天光照度。2021/7/134防曬墻與架空屋頂 確定采用緩沖層的概念，即在西向確定采用緩沖層的概念，即在西向設計一面大尺度的防曬墻，這面由混凝設計一面大尺度的防曬墻，這面由混凝土制成的防曬墻完全與建筑脫開，在夏土制成的防曬墻完全與建筑脫開，在夏季與過渡季節(jié)，可以完全遮擋西曬的直季與過渡季節(jié)，可以完全遮擋西曬的直射陽光。同時防曬墻與建筑主體之間的射陽光。同時防曬墻與建筑主體之間的空隙空隙(4.5m(4.5m寬寬) )還有利于室內(nèi)空氣的流通還有利于室內(nèi)空氣的流通( (拔風作用拔風作用) )并可保證主體建筑室內(nèi)的均并可保證主體建筑室內(nèi)的均勻天光照明。在冬季，防曬墻能有效的勻天光照明。在冬季，防曬墻能有效的遮擋西北風，在陽光照度大的天氣甚至遮擋西北風，在陽光照度大的天氣甚至還能積蓄熱量而成為一個蓄熱體，在建還能積蓄熱量而成為一個蓄熱體，在建筑西側(cè)形成一個熱保護層，從而有效緩筑西側(cè)形成一個熱保護層，從而有效緩解外部氣溫對建筑內(nèi)部的影響。解外部氣溫對建筑內(nèi)部的影響。 該建筑緩沖層概念的另一個重要體該建筑緩沖層概念的另一個重要體現(xiàn)是架空現(xiàn)是架空“天棚天棚”的設計的設計2021/7/135遮陽板系統(tǒng)2021/7/136利用自然能源太陽能的利用太陽能的利用: : 使用一部分太陽能光電板為設計樓使用一部分太陽能光電板為設計樓的報告廳的照明與電器系統(tǒng)提供電能。的報告廳的照明與電器系統(tǒng)提供電能。 深井水的利用：深井水的利用： 設計小組認為大地所蘊含設計小組認為大地所蘊含的熱量和溫度是一個恒定、安全的熱量和溫度是一個恒定、安全的可替代能源從而是很值得利用的可替代能源從而是很值得利用的。而目前在對大地能量的應用的。而目前在對大地能量的應用中，深井水回灌技術是一種比較中，深井水回灌技術是一種比較成熟的方案。成熟的方案。2021/7/137發(fā)展綠色建材的意義發(fā)展綠色建材的意義 本世紀七十年代以來，臭氧層破壞、溫室效應、酸雨等系列全球性環(huán)境問題的日益加劇，人們已逐步認識到保護我們賴以生存的地球環(huán)境已不再只是政府、民間團體、科研機構的事情，每個人都應以自己的行動來直接參與環(huán)境保護工作。 作為建筑材料而言，在生產(chǎn)、使用過程中，一方面消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的粉塵和有害氣體，污染大氣和環(huán)境，另一方面，使用中會揮發(fā)出有害氣體，對長期居住的人來說，會對健康產(chǎn)生影響。鼓勵和倡導生產(chǎn)、使用綠色建材，對保護環(huán)境，改善人民的居住質(zhì)量，作到可持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展是至關重要的。 2021/7/138謝謝大家！謝謝大家！ 若有不當之處，請指正，謝謝！若有不當之處，請指正，謝謝！