节能建筑

高耗能建筑比例大，加剧能源危机。 直到2002年末，我国节能建筑面积只有2.3亿平方米。我国已建房屋有400亿平方米以上属于高耗能建筑，总量庞大，潜伏巨大能源危机。正如建设部有关负责人指出，仅到2000年末，我国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤，占全社会终端能耗总量的27.6%，而建筑用能的增加对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25%。因高耗能建筑比例大，单北方采暖地区每年就多耗标准煤1800万吨，直接经济损失达70亿元，多排二氧化碳52万吨。如果任由这种状况继续发展，到2020年，我国建筑耗能将达到1089亿吨标准；到2020年，空调夏季高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷能力，这将会是一个十分惊人的数量。 据分析，我国处于建设鼎旺期，每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而97%以上是高能耗建筑。以如此建设增速，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。因此，如果不开始注重建筑节能设计，将直接加剧能源危机。

建筑能耗约占社会总能耗的1/3我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%，上升到27．45%。而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断，国家建设部科技司研究表明，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重，建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。

我国建筑节能状况落后，亟待改善 在70年代能源危机后，发达国家开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国却忽视了这一方面的问题。时至今日，我国建筑节能水平远远落后于发达国家。举例说明，国内绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家差许多。外墙的传热系数是他们的3.5至4.5倍，外窗为2至3倍，屋面为3至6倍，门窗的空气渗透为3至6倍。欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到每平方米6升油，大约相当于每平方米8.57公斤标准煤，而在我国，达到节能50%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要达到12.5公斤，约为欧洲国家的1.5倍。例如与北京气候条件大体上接近的德国，1984年以前建筑采暖能耗标准和北京水平差不多，每平方米每年消耗24.6至30.8公斤标准煤，但到了2001年，德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.6公斤标准煤，其建筑能耗降低至原有的1/3左右，而北京却一直是22.45。

一、少消耗资源。设计、建造、使用要减少资源消耗；

二、高性能品质。结构用材要足够强度、耐久性、围护结构、保温、防水……

三、减少环境污染。采用低污染材料，利用清洁能源；

四、长生命用期；

五、多回收利用。

针对传统设计模式很难适应生态节能建筑设计要求的现状，结合国际借鉴国外经验，引入了“整合设计”（IDP）理念，即在设计最初方案阶段生态节能的专业人员就开始介入，提出初步的生态节能方案，并在后续的设计中综合建筑、规划景观、结构、暖通空调、给排水、建筑电气与楼宇控制、室内设计等各个专业，通过有机整合和密切协作，综合采用成熟的高新技术及产品，形成一整套生态节能体系。

在这一过程中很重要的一个环节就是建筑整体能量平衡系统的设计，设计人员用计算机软件系统对未来建筑的室内外热工环境、能量平衡进行模拟计算，为下一步各专业的深化设计提供依据。

四方面入手提高住宅舒适度

合适的热工环境、空气质量、声环境与光环境是人们对住宅舒适度的基本要求。因此，提高住宅的室内环境舒适度就要从以上四个方面入手。

首先是室内热环境的改善，主要通过控制空气温度、室内物体表面温度、相对湿度以及空气流动速度来实现。这不仅需要采用现代构造技术与材料，精心推敲细部构造设计，同时需采用高性能门窗，特别是高性能玻璃产品。

充足的新鲜空气原本是住宅最基本的要求，并不是高舒度指标，但由于城市环境与人们生活方式的变化，导致住宅通风成为居住生活舒适度的标准之一。如何满足健康的新风换气量、过滤风沙尘埃成为住宅通风设计要解决的问题。

对于噪声的隔绝，需要针对不同噪声特点，采用多种技术构造解决。如可以采用高质量融声墙体系统或建筑构造上设置绝缘层的方法。

随着居住水平的提高，人们对人工照明光环境的舒适性、个性化、艺术品位及安全、节能等要求也日益突出。影响光环境的因素不仅是照明强度，还包括日光比例、采光方向、光源显色性、色温以及避免色眩光等。因此提高住宅光环境的舒适性，需要对住宅光环境进行综合评价。

室内舒适环境研究新动态

在全球范围内，住宅产品生态节能有两大发展趋势，一是调动一切技术构造手段，达到低能耗、减少污染并可持续性发展的目标；二是在深入研究室内热工环境（光、声、热、气流等）和人体工程学的基础上（人体对环境生理、心理的反映），创造健康舒适而高效的居住环境。

传统的中央空调系统，主要致力于控制室内温度、湿度、噪声等物理指标。为达到室内一定的供暖和制冷要求，以空气为介质，需将新风量3-4倍的室内空气循环使用，重新加热或制冷并与新风混合再送回室内。不仅导致能耗的增加，同时易产生噪声、风感等不适感觉，也增加了疾病交叉感染的可能。

当前，欧洲新型生态空调系统则采用室内调温与新风系统分离的方式，即楼板辐射与置换式新风系统。技术的研究和应用最初源于大型办公建筑，而将公建中成熟的技术系统应用于住宅之中，需要解决住宅设计中一些特殊的问题。

节能建筑其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。

节能建筑设计的基本原则和要求

各类建筑应按照相应的节能设计标准设计，设计文件应符合相应节能设计标准的规定。

如：居住建筑应按照湖北省地方标准《居住建筑节能设计标准》DB42/301—2005设计并符合其规定；旅游旅馆建筑应按照《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB50189—93设计并符合其规定；公共建筑应遵照公共建筑节能设计标准设计并符合其规定；设有集中采暖与空调系统的建筑，应遵照采暖通风与空气调节设计规范设计并符合其规定等。

1、节能建筑设计应贯彻“因地制宜”的设计原则

这里所指的“地”主要是指建筑物所在地的气候待征。武汉属典型的夏热冬冷地区，其气候特征，主要表现为夏季闷热，冬季湿冷。因此，武汉地区的节能建筑，必须适应武汉地区的气候特征，既不能照搬严寒地区的建筑型式，也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式，更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式。

适应武汉地区气候特征的节能建筑，其基本要求是：

①建筑物尽量采用南北朝向布置。否则，须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。

②建筑群之间和建筑物室内，夏季要有良好的自然通风，建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面(南向)；多屋建筑置于中间；高层建筑布置在最后面（北向），否则，高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。

③按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，尽量减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射辐射，降低区域的夏季环境温度，减轻区域的热岛现象。

④应控制建筑物的体形系数不超过节能设计设标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板，不应设置外墙洞口处无窗户的凸（飘）窗，坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度，应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。

⑤不应设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。门窗型材应采用塑料型材、断热彩钢及断热铝合金型材，不得采用非断热铝合金及彩钢型材。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kPa的抗风压性能。

⑥屋顶和外墙既要保温又要隔热，其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定，还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙，不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料（保温好，隔热很差），最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。

⑦屋顶和外墙的外表面，宜采用浅色饰面层，不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层，否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度，计算其夏季的内表面计算温度并不超过36.9℃，宜低于35℃。

⑧加强分户墙和楼地面的保温性能，使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。

⑨设有集中采暖、空调的节能建筑，应选用高效、低能耗的设备与系统，不得采用直接电热式采暖设备和装置，应设置分室温度控制装置，住宅建筑必须设置分户热（冷）量计量设施。 　除上述9点之外，节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。

2、建筑外围护结构的热工设计应贯彻超前性原则 　

现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标，水平较低，仅仅是实现现阶段节能 50%目标的需要，距离舒适性建筑的要求甚远，与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展，建筑节能设计标准将分阶段予以修改，建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。由于建筑的使用年限长，到时按新标准再对既有建筑实施节能改造是很困难的，因此应贯彻超前性原则，特别是夏季酷热地区，建筑外围护结构（屋顶、外墙、外门外窗）的热工性能指标应突破节能设计标准规定的最低要求，予以适当加强，应控制屋顶和外墙的夏季内表面计算温度。

3、建筑设计者要有社会责任感 　

社会上的人每做一件事，就自觉或不自觉地对社会承担了一份社会责任，工程设计更是如此。设计单位和设计人员设计一项工程，工程自施工建设开始，设计者就开始对它承担起终身的社会责任。工程责任的范围广，且责任重大，所负责任的时间长（直至设计使用周期止）。因为能源是我国的战略物质和经济发展的动力，又是后代人生存的必要条件，建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事，所以节能建筑的设计者又实际上承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任。

环境绿色建筑应当在有效使用能源和资源条件下，充分利用现有的市政基础设施，多采用有益于环境的材料，为用户提供舒适的室内环境，最大限度地减少建筑废料和家庭废料。

尽可能少用能源、土地、水、生物资源，提高资源的使用效率；科学地利用废弃的土地、原料、植被、土壤、砖石等材料，变废为宝，产生循环经济效益。

绿色建筑还应注重生态环保。生态环保是指建筑本身，都要适应地域的气候特征，充分利用基地周边的自然条件，从建造、运行到拆除再利用，各个环节都对环境不构成威胁，在建筑中力争做到“取于自然，回归自然”。

绿色建筑强调建筑运营和使用全过程的少废、少污，要求建筑系统尽可能减少对自然环境的负面影响，如空气污染、水污染、固体垃圾等污染物的排放，减少对生物圈的破坏，最终达到维系一个人类与自然生物和谐共存的生态环境。绿色建筑要对物理环境加以控制，通过各种绿色技术手段合理地提高建筑室内的舒适性，同时保障人的健康生活，给居民提供良好的生活环境质量。

21世纪建设科技的主旋律

中国的建筑节能，起步于上世纪80年代。改革开放后，建筑业在墙体改革及新型墙体材料方面有了发展。与此同时，一批高能耗的高档旅馆、公寓和商场出现了。如何在发展中降低建筑能耗，使之与当时能源供应较紧缺的现状相协调，成为相关部门关注的重点。为此，建筑节能工作首先从减少采暖能耗开始，1986年建设部颁布了《民用建筑节能设计标准》，要求新建居住建筑，在1980年当地通用设计能耗水平基础上节能30%，《民用建筑节能设计标准》是我国第一部建筑节能设计标准，它的颁布，开启了我国建筑节能新阶段。以它提出的指标为目标，建筑节能的设计、节能技术纷纷发展起来，一系列的标准和法规先后制定。

20世纪90年代，建筑节能的地位进一步提高，节能工作有效开展。1990年，建设部提出“节能、节水、节材、节地”的战略目标。1994年在《中国21世纪议程》中，建筑节能作为项目之一被郑重提出；从1994年起，国家对北方节能建筑实施免征固定资产投资方向调节税，一批节能小区相继建成。1995年《民用建筑节能设计标准》修订并于次年执行，修订后的《民用建筑节能设计标准》将第二阶段建筑节能指标提高到50%%。同年，建设部发布《建筑节能“九五”计划和2010年规划》，这个专门的规划以及1996年9月建设部发布的《建筑节能技术政策》和《市政公用事业节能技术政策》，为其后建筑节能的发展明确了方向，同时也表明建筑节能地位的空前提高。建筑节能的地位最终由1998年1月1日实施的《中华人民共和国节约能源法》确定下来，建筑节能成为这部法律中明确规定的内容。

21世纪的到来，在科学发展观的指引下，建设领域明确了必须走资源节约型、环境友好型的新型工业化道路，建设科技工作将“四节一环保”作为科技攻关的主要方向，取得了明显效果。目前我国已初步建立起了以节能50%%为目标的建筑节能设计标准体系，部分地区执行更高的65%节能标准。2008年《民用建筑能效测评标识管理暂行办法》、《民用建筑节能条例》等施行，《民用建筑节能条例》的颁布，标志着我国民用建筑节能标准体系已基本形成，基本实现对民用建筑领域的全面覆盖。

在国务院办公厅《2009年节能减排工作安排》中规定，2009年底施工阶段执行节能强制性标准比例提高到90%以上。除新建建筑外，既有建筑的节能改造也有效开展起来，并取得了一批成果和经验。而兼顾土地资源节约、室内环境优化、居住人的健康、节能节水节材等方面的目标绿色建筑，成为新世纪建筑节能发展的亮点。

绿色节能建筑：未来科技住宅建设的主旋律

绿色建筑是生态环境与建筑有机结合，在建筑生命周期内最大限度地节约资源、保护环境，为人们提供高效、舒适空间的建筑。近10几年来，绿色节能建筑成为建筑节能中的一大亮点，体现了新世纪建筑节能更高的追求目标。

进入21世纪后，绿色建筑评价体系逐步建立，保证了绿色建筑的健康发展。2001年建设部住宅产业化促进中心编制了《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》，2004年建设部针对北京奥运会，开展了“绿色奥运建筑评估体系”课题研究，形成了我国第一套绿色建筑项目标准。同年8月建设部颁布实施《全国绿色建筑创新奖管理办法》，次年，首届全国绿色建筑创新奖揭晓，40个项目获得此项殊荣，中国在推进智能与绿色建筑方面迈出了坚实的一步。2005年，历时5年编制完成的《绿色建筑技术导则》颁布施行，自此，绿色建筑的评定有了明确依据。“十五”期间，重点攻关计划“绿色建筑规划设计导则和评估体系研究”项目完成。

2006年，建设部组织编制了《绿色建筑评价标准》。2007年8月，《绿色建筑评价技术细则》和《绿色建筑评价标识管理办法》出台，2008年6月住房和城乡建设部为进一步规范和细化绿色建筑评价标识工作，根据评价标识工作实际情况，编制了《绿色建筑评价技术细则补充说明(规划设计部分)》，制定了《绿色建筑评价标识使用规定》，进一步完善了绿色建筑设计评价标识的申报评价程序。

一系列工作，建立了适合我国国情的绿色建筑评价体系，有力地推动了绿色建筑技术发展。经过多年的攻关和研究，绿色建筑形成了六大技术体系评价标准：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、室内环境质量及运营管理。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实测，给出数据，实现定量化检测标准，达到标准的即为绿色建筑。

目前，我国大部分地区已经执行节能65%的标准，但是与相同气候特点的欧洲相比，还是落后了一个阶段，建筑的单位面积采暖能耗是国际上气候条件相近的发达国家的2~3倍，需要进一步提高节能标准适应未来发展的趋势。

中国要在能源相对短缺的情况下，寻求快速发展，赶超发达国家，能源的瓶颈愈发显得凸出，一方面要积极的寻找更有效的能源和可以支持持续发展的能源，另一面，必须进一步节能降耗，以低于发达国家的单位能耗标准发展经济，才能支持中国的长期可持续发展。

建筑的环境问题，包括地形、地貌利用问题，绿化问题，水体问题，环境小品问题。

建筑的朝向问题。

建筑的体型问题，包括体型系数，空间利用，构架与飘板等。

建筑的面积问题，应倡导适度的消费观念。

建筑的物理环境问题，声、光、热、日照与通风等问题，应尽量采用自然采光与通风。

建筑的节水问题，应选择节水型器具，还有中水利用问题。

建筑的节地问题，尽可能加大住宅进深，缩小面宽；尽可能采用条形住宅；选择合适的建筑层数。

建筑的太阳能利用问题，主动式太阳能住宅，被动式太阳能住宅。

建筑的装修问题，以简约为主，能够体现家的感觉

绿色建筑是一个宏观的概念，材料的循环再利用，新能源开发等很多问题都不应停留在个体建筑上，建筑师应该着眼大局，将其放在城市整体规划中进行思考；绿色建筑中出现的许多技术问题，比如污水处理、太阳能的采集和利用，不仅仅是建筑专业范围内的问题，还需要建筑师和其他专业的工程师相互配合，共同解决。

从设计目标上看，绿色建筑在满足功能和空间需求的前提下，还应该强调集约资源、减少污染。设计师在工作中应该遵循绿色建筑的基本原则：尊重自然，强调建筑与自然的协调统一。应该尊重当地的生态环境，增加对自然环境的理解，使人们的行为与自然环境的发展协调统一起来。

因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然资源，正确处理节能、节地、节水、节材、环保及满足建筑功能之间的辩证关系。建筑师在建筑过程中，应当注意结合公众需要，按照当地的气候采取相应的设计策略、利用简单的实用技术、使用节能的建筑材料。

加强资源节约与综合利用，减轻环境负荷，营造舒适与健康的环境。避免使用易破坏环境、产生废物的建筑材料；完善建筑空间的灵活性，坚持越小越好，将建设运行的资源和不利因素降到最少；减少建筑过程中对环境的损害，为所有人提供舒适的空间环境。

发展绿色建筑，应注重地域性，尊重民族习俗，依据当地自然资源条件、经济状况、气候特点等因素，因地制宜地创造出具有时代特点和地域特征的绿色建筑。尊重当地的历史，加强对已建成环境和历史文脉的保护和再利用，尽量在建筑中融入当地独特的人文风情。

技术的选择决定绿色建筑的设计水平，一般绿色技术包括两种情况，一种是在传统的技术基础上，按照资源和环境的要求，共同改造重组所做成的新技术，第二种是把其他领域的新技术，包括信息技术、电子技术等，按照要求移植过来。一般来讲，简单技术和常规技术属于普及推广型，高新技术属于研究开发型，从我国的实际来看，经济发展总体水平不高，技术和材料不太完善，还不能把整个生态技术发展建立在高新技术的基础上，在建设中还应该以常规技术为主体。

由于绿色建筑不同于一般建筑的绿色特性，它的目标是使建筑得到充分利用和适应气候条件。因此，建设者在工作中应当因地制宜，合理利用环境资源，以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境，使建筑有效地成为环境的过滤器和调节器，创造出健康舒适的室内外环境。

0　绪论

O.1　背景

O.1.1　世界背景：世界能源消耗的基本情况和前景

O.1.2　中围背景：能源现实，必须发展节能建筑

0.1.3　可持续发展的背景：适于生态可持续发展的人居

0.2　发展节能建筑的意义

0.2.1　生态环保意义

0.2.2　社会意义

O.2.3　经济意义

O.2.4　政治意义

0.3　现实与需要

1　中国节能建筑的现实与实践

1.1　具有节能意义的中国传统建筑

1.2　中国的建筑能耗与节能建筑

1.2.1　中国的气候区域概况

1.2.2　中国的建筑能耗状况

1.2.3　中国南北气候差异对节能技术的不同要求

1.2.4　中国的节能建筑现状与建筑节能远景目标

1.3　中国的节能技术与节能标准：比较欧洲与德国

1.3.1　中国的节能技术现状与发展

l.3.2　中国与欧洲国家的节能标准

1.3.3　中国节能建筑发展的几个问题与德国的策略

2　德国建筑节能

2.1　德国的节能历程

2.1.1　发展历史

2.1.2　基本概念

2.1.3　建筑保温标准

2.1.4　中国的建筑保温标准

2.1.5　节能措施的决策

2.2　夏季隔热与冬季保温

2.2.1　夏季隔热

2.2.2　冬季保温

2.3　传热构件与保温材料

2.3.1　传热构件

2.3.2　保温材料及其应用

2.4　建筑和设备技术的一体化

2.4.1　概述

2.4.2　建筑供暖

2.4.3　热量分配

2.4.4　建筑物的冷却

2.4.5　通风技术

2.4.6　电能的高能效使用

2.4.7　照明技术

2.5　太阳能的被动利用

2.5.1　历史发展

2.5.2　城市规划中的太阳能建筑

2.5.3　节能型的建筑设计

2.5.4　对太阳能未来的展望

2.6　太阳能的主动利用

2.6.1　建筑物中的光伏设备

2.6.2　物理工程的基础

2.6.3　多种功能的光伏设备

2.6.4　与建筑物集成的光伏设备

2.6.5　经济性

2.7　未来展望

2.7.1　玻璃建材方面的革新

2.7.2　真空绝热

2.7.3　可切换的隔热保温

2.7.4　新材料的丌发

2.7.5　混合“智能”外墙

2.7.6　可变化的媒体立面

2.8　城市空间内雨水和废水的净化、利用、排放

2.8.1　概述

2.8.2　园林中的水域以及地表水域

2.8.3　雨水

2.8.4　废水

2.8.5　屋顶绿化

3　票的现代化更新

3.l　概述

3.2　能源的现代化和文物保护

3.3　供暖

3.4　通风

3.5　无问隙绝热的建筑壳层

3.6　外墙

3.7　屋顶

3.8　窗户

3.9　地下室墙壁

4　建筑规划设计：实例与方案

4.1　住宅建筑

4.2　公共建筑

4.3　企业建筑和健康型建筑

4.4　城市建设规划和竞赛

4.5　绿化地带和户外设施

实例

参考文献

网络参考资源2100433B