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绿色建筑可行性分析篇(1)
引言
建筑行业是我国国民经济发展的重要支柱。然而,我国建筑业生产模式较为粗放,资源能源消耗大、生产效率低、信息化程度差等现象制约着我国建筑行业升级转型。据统计,国内建筑总能耗已经占到全社会总能耗的30%左右,而全球范围的二氧化碳排放量有40%是由于建筑运行产生的。大力推进“绿色建筑”的营造已成为构建资源节约型、环境友好型社会的必然要求。如何衡量“绿色建筑”的环境效益成为需要利用建筑业信息化解决的问题,尤其是推进绿色建筑引起的项目全生命周期的工程成本变化,更是业主关心、社会关注的焦点问题。就此背景,本文在建筑信息模型的基础上,提出基于绿色BIM的造价管理软件模型,希望通过信息化手段具体反映出“绿色建筑”的成本变化及环境效益。
基于绿色BIM的造价管理软件工作流程
1 绿色建筑与BIM概念
1.1 绿色建筑根据《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006)(以下简称《标准》),绿色建筑是指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。绿色建筑强调在整个建筑生命周期中,在建设和使用过程中对环境负责和提高资源使用效率。与普通建筑相比,绿色建筑的设计、建造及运营过程中增加多少成本,绿色建筑带来多少资源、能源节约及环境保护的综合效益一直是学者们的研究热点。
1.2 建筑信息模型(BIM),即推行建设工程决策、设计、施工及运营管理工作的工程信息模型,从其产生便得到了业内的广泛关注。早在1975年,被誉为“BIM之父”的Chuck Eastman教授就提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统。尽管BIM的研究一度受到CAD的冲击,但学术界对其的研究一直没有中断。到了21世纪,得益于计算机技术的迅猛发展,BIM的研究和应用取得了突破性进展。
1.3 BIM与绿色建筑的关系绿色建筑的营造需要物质和信息两方面的投入。施工开始以前的决策、设计等工作主要是信息的产生和传递;施工阶段的主要工作是物质生产,但指导生产的却是决策和设计阶段产生的信息,同时施工阶段还伴随产生新的信息(人工、材料、机械设备的需求信息等);使用阶段也是信息(光照分析、通风分析、水资源利用分析等)指导物质使用(用水、用电、设备购置等)的过程。BIM可以根据环境资料和设计图纸构建整个建筑的信息模型,模型涵盖了该建筑所有的信息,并可以完成虚拟建设。通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,这些信息不仅可以真实还原建筑物的建设过程,还可以与绿色建筑标准结合进行建筑性能分析,如日照、通风、水资源利用等方面的分析,这些正是绿色建筑设计的关注焦点。
2 现行BIM造价管理软件
2.1 现行BIM造价管理软件介绍
BIM造价管理软件是利用BIM核心建模软件提供的信息进行工程量统计和造价分析,基于BIM技术的造价管理软件可以根据工程施工计划动态提供造价管理需要的数据,即5D-BIM应用。目前国外的造价管理软件有Innovaya和Solibri,国内的造价管理软件有鲁班软件、广联达软件等。
2.2现行造价管理软件的局限性
根据对国内主流BIM造价管理软件的功能分析,可见目前该类型软件已基本覆盖项目的全寿命期,尤其在项目成本分析、三算对比、资源需求量、设计变更、阶段造价及文档管理等方面,能够体现BIM造价软件的优越性,提高造价的精度和造价人员的工作效率,上述BIM造价管理软件功能也已经运用到实际生产中。但现行的造价管理软件却忽视或很少涉及建筑物的性能衡量及环境效益。美国buildingSMART联盟2009~2010年总结了BIM的25种应用,其中不仅有现状建模、成本预算、场地分析、3D协调、现场使用规划等应用,还有体现建筑物性能的应用,如能量分析、日照分析、设备分析、LEED评估等,这些分析及评估得到的信息正是衡量建筑物性能的指标。然而目前国内的造价管理软件却没有整合上述功能,更没有通过分析上述信息从而得出绿色建筑的增量成本和环境效益。
3 基于绿色BIM的造价管理软件模型构建
针对目前我国BIM造价管理软件的不足,本文在造价管理软解中增加“建筑环境性能模拟”功能,提出基于绿色BIM的造价管理软件模型.该模型的工作分为四个主要功能,分别是绿色建筑评判、绿色建筑环境性能模拟、绿色建筑成本核算及绿色建筑成本效益分析。
3.1 绿色建筑评判
通过BIM核心建模软件构建项目的数字化模型,将数字信息输入造价管理软件。造价管理软件首先对项目是否为绿色建筑进行评判,评判标准可设置为《绿色建筑评价标准(GB/T 50378-2006)》,目前我国各地区也在加紧制定地方绿色建筑标准,软件工程师也可将不同地区的绿色建筑评价标准内嵌到评判系统中,用户即可据此判断项目是否为当地的绿色建筑。
3.2 绿色建筑环境性能模拟
判断为“是”绿色建筑的项目,造价管理软件对其进行建筑环境性能模拟。在该模块中,已建好的项目信息化模型要分别进行太阳能利用分析、采光与照明分析、室内自然通风分析、水资源利用分析、室外可视度分析以及运营设备分析,从而评价绿色建筑的环境效益,即绿色建筑项目的节地、节水、节材、节能以及由此来带的环境保护社会效益。当前造价管理软件大多具有实时获取资源、能源、材料及设备市场价格的能力,根据性能模拟分析得出的资源节约量,造价软件即可计算出货币化的“绿色建筑增量效益”。
3.3绿色建筑成本核算
判断为“是”绿色建筑的项目也要进行建筑成本核算。该模块首先对绿色建筑进行设计上的标准替代,虚拟建设一个去绿色化的“基准建筑”――满足国家或地区目前法定强制性节能要求的建筑。接着,利用造价软件对原绿色建筑和去绿色化的基准建筑分别进行成本核算,得出“绿色建筑成本(A)”和“基准建筑成本(B)”,两项成本的差值即为“绿色建筑增量成本(A-C)”。
3.4 绿色建筑成本效益分析
通过分析绿色建筑的增量成本和增量效益,造价软件可进一步进行成本效益分析,为业主的投资决策提供帮助。在整个分析过程中产生的数据信息进一步扩大了造价软件的数据信息储备,为其在项目全寿命期造价功能的拓展做好充分准备。
4 结论
通过对国内已有BIM造价管理软件的改进,设计基于绿色BIM的造价管理软件模型,有助于快速计算绿色建筑的增量成本和增量收益,体现绿色建筑的成本节约以及环境效益,为业主决策提供帮助,是绿色建筑推广和建筑业信息化普及的有益探索。
参考文献:绿色建筑可行性分析篇(2)
1.绿色建筑设计在中国的现状及问题
近年来,中国许多专家和学者也在不断的探索绿色建筑之路,编制了《绿色建筑评价标准》,提出“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”。这标志着我国绿色建筑发展进入新阶段,为我国绿色建筑事业奠定了坚实的基础。
由此可见绿色建筑设计已成为未来建筑设计领域的发展趋势,在不断的探索和实践中,绿色建筑设计已有了很大的发展,但仍然存在的诸多问题,制约着绿色建筑设计的普及和应用。
1.1.工作流程缺乏统一性
在《绿色建筑评价标准》的执行过程中,设计、申报、评审工作分别由不同的单位各自完成,缺乏标准化和制度化,难以形成统一高效的工作系统。且申报、资料整理、评审等工作,多数都由手工完成,工作效率低下,耗费人力物力[1]。
1.2.设计过程缺乏整体性
在设计过程当中,各个专业之间的配合并不默契,缺少协同性设计思路,因此经常出现诸多矛盾。加之,设计中各专业间绿色技能分析软件众多,兼容性差,专业性强,上手难度大,只为某个方面提供专业分析,这也严重阻碍了设计团队之间的协调配合。
1.3.设计思维缺乏创新性
目前多数设计人员缺乏对绿色建筑适宜性设计方法的研究,仍采用传统AUTOCAD等二维平面设计软件在设计工作基本完成以后,再进行建模,对建筑进行性能和能耗分析、计算等工作,而后返回对方案进行修改,如此反复。分析计算的性能数据与建筑空间和形态的关联性不强,缺少对方案空间形象和性能技术的整体把控,导致工作效率的降低。
1.4.实施管理缺乏有效性
高成本的绿色建筑技术常常只是作为设计的噱头,很少有效利用。绿色物业脱节,也给相关技术的使用带来很大不便。因此,在设计之初就应该兼顾绿色建筑在全生命周期内的使用效果。
为尽快解决绿色建筑设计中的瓶颈,扫清不必要的障碍,全面提高绿色建筑设计质量和效率,引入新的设计技术、工具、思维已经迫在眉睫。
2.基于BIM技术的绿色建筑设计基础
2.1.两者共同点:
作为建筑设计领域的两大发展趋势,BIM技术与绿色建筑设计具有许多相似和相同的理念,主要表现在以下几个方面:
(1)二者都关注建筑的整体设计
绿色建筑的设计需要整合、分析包括来自环境、材料、构造、造价方面的信息,而BIM建筑信息模型的信息全面丰富。两者结合有利于信息整合、协调,提高工作效率。
(2)二者都关注建筑的全生命周期
从时间跨度上看,绿色建筑设计从理念和技术上对建筑实现全程的“四节一环保”,而BIM则侧重于具体的设计、建造、运营的工作协调和实际效果[2]。两者都是关注于为建筑的全生命周期进行优化。
(3)二者都重视模拟分析及信息反馈
绿色建筑在设计过程中需要对采光、通风、节能、舒适度、可视性等多方面进行分析模拟,以优化设计方案。而BIM技术自身强大的模拟能力可帮助绿色建筑设计实现各种分析,并以可视化的分析结果进行及时的反馈,指导优化绿色建筑设计。
2.2. 两者结合点:
同是关注建筑全生命周期的绿色建筑设计和BIM技术,在不同的阶段,他们有各自的工作和侧重点,同时也能相互配合,贯穿建筑生命周期的各个阶段。
(1)规划设计阶段
在绿色建筑设计的规划布局阶段,应整体把握建设项目的情况,在BIM中记录建设工程的名称、属性、描述等基本信息,以便后期管理。并在BIM中录入包括地理位置,周边环境、气候条件等外界因素,运用BIM技术进行通风,采光,日照等基础分析,并建立初步的建筑总体布局模型,确定建筑的位置、朝向、大致形体尺寸、高度等设计要素,从而为后续绿色设计和环境分析提供数据基础和准备[3]。
(2)建筑设计阶段
该阶段是绿色建筑设计的重点阶段这里的绿色建筑设计包括建筑、结构、设备、景观、造价等多专业的共同协调工作,是绿色建筑设计中最重要阶段。利用BIM技术的协调性和可视化特点,使用同一模型数据,实现多专业同平台共享,避免重复劳动,让设计师真正全方位思考,多专业协同工作,提高各工种间合作效率。例如,BIM的综合碰撞检测功能,可将不同专业间的模型整合进行3D协调、检查、动态模拟等,避免在施工过程中才发现问题,反复修改,浪费人力物力[4]。
另一方面,绿色建筑设计过程中,将涉及到众多的分析模拟计算,包括日照、采光、通风、节能、给排水、暖通空调等性能设计分析,BIM中包含的建筑数据信息可直接作为其分析的基础,经过直观的结果反馈之后,可对设计进行及时的调整。通过分析计算后的数据结果,形成数据库,直接与绿色建筑评价标准对应评价,以达到绿色建筑等级标准。
(3)施工阶段
绿色建筑设计其本质核心是关注建筑的全生命周期,在施工阶段,通过BIM技术可全程监控施工组织、材料信息、用量、运输成本、以及可再利用建筑材料等,有效的控制在施工过程中的能源消耗。利用BIM模型,不仅能够自动生成施工图的平立剖面和详图,也能自动生成材料、门窗表等,并结合相关的造价数据计算出所需成本。另外,BIM技术可对施工项目进行管理,分析施工计划可行性,优化进度计划,时刻跟踪项目进度。虚拟建设模式,可对施工现场进行模拟,通过施工设计,合理布置物料运输路径、物料堆放位置以及施工机械位置等。
(4)运维阶段
最终阶段的BIM模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中去,其包含了建筑完整的参数和属性。从绿色建筑设计角度考虑,将重点考察绿色物业管理体系、节能设施使用情况、设备运行维护费用等。同时,BIM系统还将同步提供有关建筑的使用情况或性能,建立物资、设施等数据库,保障配套的物业服务高效运行,并能通过生成财务数据,监控和管理运营成本和收益。
3.基于BIM技术的绿色建筑设计方法及具体内容
3.1基于BIM的绿色建筑设计方法――集成化设计
集成化设计是将工程学的相关知识与建筑设计过程交织整合的整体设计方法,从而对优化建筑性能形成全新的、综合的策略[5]。绿色建筑设计作为一种新的设计形式,需要纳入设计范围进行思考的方面也相应增加,尤其是各种复杂的分析模拟,如此繁琐的工作,光靠传统的设计方法和思路,不利于高效准确的进行设计。BIM技术的介入,可极大提升设计效率和信息准确性,将传统的依靠建筑师经验完成的定性分析,转换为依靠准确数据逻辑形成的定量分析。
基于BIM的绿色建筑设计,以BIM模型为核心展开,将整个设计作为一个统一的整体,减少传统设计分头独立工作模式对效率的影响。在设计过程中,与各种性能分析对接,避免重复建模,方便直观的对建筑性能进行精确模拟,并能针对模型,快速全面修改,最终自动生成各类图纸以及分析报告(见图3.1)。另一方面,以BIM模型为基础的绿色建筑设计,可以有效的整合各专业之间的工作,利用同一个模型完成各自任务,避免重复建模,同时也增加各专业之间的兼容性和协调性(见图3.2)。
3.2基于BIM的绿色建筑设计具体内容
基于BIM技术的绿色建筑设计具体内容主要有以下几个方面:
3.2.1场地设计与规划布局
利用BIM模型数据为基础,对场地条件、气候情况、景观条件等进行综合分析,充分利用土地资源,对建筑进行整体布局。以结合环境气候为原则,对日照、通风、景观、场地等因素加以模拟分析,从整体上优化建筑布局、建筑体量、道路关系、景观系统。
3.2.2建筑物理环境分析与设计
(1)光环境分析与设计
基于BIM建筑模型以及当地日照数据,真实模拟出全年建筑阴影遮挡关系、建筑各处 日照时间,动态可视化的显示出任意时间任意点的日照效果及遮挡关系,再结合当地标准规范,进行合理优化调整。同时,对有需要的部分进行遮阳设计分析,确定遮阳形式、构件尺寸及遮阳效果。
利用BIM技术采集到的日照条件、周边环境关系、房间自身信息等,可分析计算出任意房间的天然采光效果。再根据分析结果,以及照明的相关规范,进行辅助照明设计。通过输入照明设备的相关信息,合理布置,仿真模拟出房间内部的光环境情况,并对照明能耗进行监控。这对绿色建筑设计开窗位置、尺寸的确定,照明设备的选择与设置有很大的辅助作用。
(2)风环境分析与设计
根据BIM建筑信息模型及风环境数据,全面把握当地气流影响、周边环境影响、场地内建筑形式自身影响等多方面因素,对建筑室内外任意区域进行通风模拟,直观反映出各点风温、风速、风频、风向、空气污染指数等数据,再根据功能需求和人体舒适度综合考虑,合理利用风环境,体现绿色建筑以人为本,同时减少设备负荷。
(3)热环境分析与设计
绿色建筑设计以人为本,基于人体舒适度的室内热环境控制是其重要部分。利用BIM模型数据基础,进行室内热环境分析,准确显示出室内温湿度、焓湿量等于人体舒适度之间关系,再通过设备介入,计算得出最终室内环境舒适度。
(4)声环境分析与设计
基于BIM建筑信息模型,确定声源信息和声环境。以可视化的方式,动态模拟出包括混响时间、声学响应、关联声波线等进行分析,以优化厅堂等的室内声场的设计。通过可视化结果可直观的显示出声场的均匀度、声音传播方向及折射和衰减的效果。同时,利用BIM模型,还可对周边的噪声污染程度进行模拟,并从设计的角度合理布局,增加防噪措施等有效减少噪声的干扰。
3.2.3能耗与成本控制及优化
(1)太阳辐射与太阳能利用
结合BIM建筑信息模型数据和当地气象数据,分析得出任一点的太阳辐射量,利用主动或被动的方式控制太阳辐射量,减少设备负荷。同时利用各种太阳能采集技术,通过不同方式、设备的选择,分析辐射量与太阳能利用率的关系,最大化合理利用可再生能源。
(2)节能负荷与能源消耗
节能是绿色建筑设计的重要特点之一,通过BIM技术对节能效果进行定量分析,准确计算出各种设备负荷、能源消耗。通过数据反馈,从设计的角度优化改善节能技术,并及时进行再次计算,以定量的方式最终确定设备在运行过程中的能源消耗量和费用。
(3)材料选择与建筑造价
在绿色建筑设计过程当中,应充分考虑到材料的利用和造价的控制,实现绿色建筑节材的目标。运用BIM技术,各种建筑材料的相关信息都一目了然,可严格控制材料的选用和成本,减少不必要的浪费。
3.2.4其他方面优化设计
(1)雨水采集与利用
结合各地降雨数据,建立完整数据库,作为雨水采集的基础依据。利用BIM技术对不同雨水采集方式、地形地貌特点等加以综合分析,计算得出集雨量,再通过相关设备,达到对雨水的有效利用[7]。同时,通过BIM还可监控相关设施在运营阶段的运行情况。
(2)绿化环境设计与分析
绿化环境设计也是绿色建筑设计的重要组成部分。通过BIM技术,可分析出绿色植物对环境带来的生态优化效果,这直接影响了相关区域内的温度、湿度、日照、空气质量、噪声干扰等与绿色建筑设计息息相关的物理指标[6]。
4.结语
BIM技术与绿色建筑设计已经成为当前建筑行业发展的必然趋势,准确把握两者特点,并有效的利用BIM技术参与绿色建筑设计,可综合各方面信息,提供全面准确的分析数据支持,成为设计过程的基础和依据。通过分析计算,对有效利用土地、材料、气候环境等提供强有力的技术支撑,对真正实现“四节一环保”具有很强的现实意义。随着我国绿色建筑事业的大规模发展和相关规范的不断完善,对绿色建筑设计也提出新的要求,BIM技术引导的高效的、准确的、统一的建筑设计方法必将大行其道。而随着BIM技术在我国的研究和应用的不断深入,也必将对绿色建筑设计产生深远的影响。
参考文献
[1]云朋,钟崇光.面向绿色建筑的BIM基础数据结构标准化初探[C].第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集,2014,1
[2]魏慧娇,李丛笑,尹波,周海珠.应用于绿色居住建筑评价的BIM模型要点[C].第九届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集,2013,2
[3]赵志安.BIM技术在绿色建筑设计系列软件中的应用探讨[J].土木建筑工程信息技术,2012,(4),116绿色建筑可行性分析篇(3)
关键词 绿色建筑经济 意义 发展趋势
在尽量降低项目对环境和社会不良影响的前提下,实现项目经济效益、社会效益和环境效益的整体最优目标。建设项目的造价管理不应该仅仅站在项目自身的角度,只考虑项目自身的财务效益,而应该站在更高的层次,站在整个社会的角度,以可持续发展为指导思想。
一、绿色建筑的概述
1.绿色建筑概念
绿色建筑也称为生态建筑、可持续建筑,最早是在1992年联合国环境与发展大会上明确地提出来的。由于时间、地理位置、经济水平等条件的不同,国际上对绿色建筑概念的理解也不尽相同。总之,绿色建筑体现了人与自然的共同发展,应用了资源、环境、经济、健康的集成思想,以节约能源、有效利用资源的方式,建造低环境负荷情况下安全、健康、高效及舒适的居住空间,达到人及建筑与环境共生共荣、永续发展。绿色建筑最终的目标是以“绿色建筑”为基础进而扩展至“绿色社区”、“绿色城市”层面,达到促进建筑、人、城市与环境和谐发展的目标。
2.绿色建筑与一般建筑的区别
一般建筑标准化产业化发展,易出现不同城市建筑雷同,绿色建筑强调建筑与地域资源、气候差异,因而能够体现建筑文化。一般建筑和绿色建筑都以追求经济性为核心,但绿色建筑强调经济与环境的结构平衡,不是一味只追求经济。 一般建筑的生产、使用忽视能耗影响。绿色建筑则以低能耗满足使用的功能、提高舒适度。一般建筑忽视与环境的沟通。绿色建筑更多关注与外部环境的关系。一般建筑运行结束固体废料可回收利用的较少,绿色建筑则在设计时就考虑尽可能采用可循环利用的材料。
二、绿色建筑的经济分析的重要性
1.绿色建筑的经济分析
绿色建筑是追求最小的能源、资源、环境代价,取得健康舒适高效的建筑环境,但从现实情况来看,对绿色建筑的地域性、亲近自然、经济性方面的考虑较浅、较少。尤其是绿色建筑不能以经济性资料加以说明,也正是阻碍绿色建筑在国内发展缓慢的原因。目前,绿色建筑的经济性已引起专家学者的注意,开始从经济的角度对绿色建筑进行一些研究。如运用全寿命周期费用分析、费用效益分析方法等方法,但是经济分析的深度和广度都不是很多,如在信息不对称对绿色建筑供给的影响,环境价值理论的经济角度考虑较少。
本文用微观经济学的理论对绿色建筑市场供求关系进行分析,分析绿色建筑的推广所能带来的社会福利,结合信息经济学、技术经济分析等方法论证绿色建筑推广的意义,消除开发商关于绿色建筑投资回报的问题,用科学资料说明投资回收的可能性。从经济、政策、市场的角度进行分析,开发商在能够获得相对充分的市场信息、政策信息等,在看得到的经济利益驱动下,会从被动到主动的绿色建筑行为变化。这样才能够更有效地推广绿色建筑,有效促进建筑业的可持续发展。
2.绿色建筑经济的重要意义
绿色建筑的发展在国内越来越多地引起人们的关注,但是人们对绿色建筑的了解受开发商广告轰击下错位的概念,使得消费者不能真正理解绿色建筑,而简单认为绿色建筑等于豪宅。开发商则认为绿色建筑就是增加投资,并不产生的收益,或者仅为迎合消费者的“绿色”消费理念而打出“绿色”广告。在市场经济条件下,绿色建筑首先也是一种商品,它从生产到消费背后需要多个群体共同支撑,这些群体同时构成一条完整的产业链。
作为这一产业链条的不同环节,政府、地产开发机构、研究机构、设计机构、建设机构、产品供货商、行业协会、消费者、金融机构乃至媒体,都在绿色建筑的发展历程中扮演着不同的角色,成为绿色建筑发展的不同推动力量和影响因素。绿色建筑推广仅靠政府一些强制政策和社会道德力量是不够的。
三、大力发展绿色建筑经济的对策及发展趋势
1.绿色建筑发展的科学化进程
因为绿色建筑的发展是巨大的、复杂的系统工程;绿色建筑技术的局限;发展要符合国情,不能一味追求建筑的“绿色”,忽略建筑的经济效益、开发商的经济承受能力。初期推广阶段,应该在成本与利益的权衡的基础上,分期分批、有规划地进行。正如建设部副部长仇保兴在墨西哥绿色建筑协会组织专场演讲会上强调,“推进建筑节能,发展绿色建筑不仅是中国建设资源节约型、环境友好型社会的重大任务,也是保护全球生态环境,实现可持续发展的必然选择。
为此,中国提出了建筑节能发展的两个阶段目标:第一阶段:从2005年到 2010 年通过全面推进建筑节能和发展绿色建筑,城镇建筑达到节能 50%的设计标准,其中各特大城市和部分大城市率先实施节能 65%的标准;开展城市既有居住和公共建筑的节能改造;大城市完成改造面积 25%,中等城市完成 15%,小城市完成 10%。第二阶段:从 2010 年到 2020 年,实现大部分既有建筑的节能改造。新建建筑,东部地区实现节能 75%,中部和西部地区争取实现节能 65%。”
2.规划设计合理
规划设计应该考虑室内通风气流与小区内气流相环接。从而使环境气流、小区气流和建筑换气气流合理组织,避免局部蜗旋或滞流区造成空气质量恶劣和夏季热量滞积。对夏季夜间气流,强化夜间通风,利用室外冷空气降温,可节约空调运行能耗。这里没有做这方面的测算,就不再进行分析。建筑物南北朝向、南北间距宽阔,有利于自然采光和冬季日照,对居住者的眼睛和身体都很有好处。小区内建筑东西紧靠:利于相互遮阳。小区建筑间绿化树林,是阻挡冬季风屏障。屋面蓄水覆土种植。除了能够降温、节能、提高顶层房屋价值,屋面的利用还能给居住者带来美的视觉、小范围的空气净化等作用。小区的山墙、阳台绿化。能够使得建筑室内温度的降低,同样可以改善小范围空气质量。
四、结语
当今世界,发展绿色经济已经成为一个重要趋势。我国人口众多、资源相对不足、环境承载能力较弱,且正处在工业化、国际化程度不断提高的发展阶段,面临的资源环境压力较大。绿色建筑是追求最小的能源、资源、环境代价,取得健康舒适高效的建筑环境。本文在进行绿色建筑经济性分析时,并不是单纯对绿色建筑自身考虑的,将绿色建筑市场供给和绿色建筑政策导向也作为绿色建筑外部问题的一部分,对其经济性的影响进行分析。总之,绿色建筑的生产和使用是达到对涉及各方共赢的效果,其经济效益是可以看得到,并能够为各方受用的。
参考文献:绿色建筑可行性分析篇(4)
引言:
国务院在2013年颁布的1号文转发的绿色建筑行动方案中明确提出我国“十二五”期间要完成新建绿色建筑面积10亿m2的目标,随着政府推动,绿色建筑数量还将更加迅速的增加,对绿色设计的需求也将越来越大。
1、我国绿色建筑发展
我国从2006 年颁布《绿色建筑评价标准》开始,陆续出台了《绿色建筑评价技术细则》《绿色建筑评价技术细则补充说明(规划设计部分)》《绿色建筑评价技术细则补充说明(运行使用部分)》《绿色工业建筑评价导则》《民用建筑绿色设计规范》《绿色医院建筑评价标准》《绿色商店建筑评价标准》《绿色超高层建筑评价技术细则》《绿色校园评价标准》《绿色生态城区评价标准》等标准,并且已有20个地方在国家标准基础上推出了地方的绿色建筑评价标准,经过逐步完善与发展,形成了一套较为完整的绿色建筑标准体系。而且结合绿色项目的经验积累,对2006年的《绿色建筑评价标准》进行了修编,目前新版标准已完成征求意见稿,于2014年颁布。随着标准体系的完善,绿色建筑数量的增长速度在不断加快。虽然2006年就出台了绿色建筑评价标准,但我国的绿色建筑自2008年才进入实质性的发展,从2008年10个、2009年20个,2010年已突破性的增长到82个;2011年增加了241个,几乎比上一年增长了2倍;2012年389个,2013年518个,绿色建筑数量呈井喷式增长。
2、绿色建筑发展的影响因素
降低能耗、更低的温室气体排放、保护自然资源、减少水资源消耗、改善室内空气质量是各国建造绿色建筑最重要的环境原因。也就是说,各国对绿色建筑设计作用的认知是较为统一的,即绿色建筑目标主要为降低能耗、减小建筑对环境的影响与提高建筑室内环境品质这三大方面。
高昂的原始成本、缺乏政策支持、激励、资本支出与运营成本节省之间的挑战、缺少市场需求、可承受性――绿色是高端的、缺乏公共意识与缺乏专业人士等因素是阻碍绿色建筑发展的因素。特别是高昂的原始成本,虽然2012年比2008年有所下降,但依然是各国绿色建筑首要关注的问题。由此也可以看出绿色设计的重要性。靠设备与技术堆砌的绿色建筑成本高昂,唯有通过绿色设计,从设计的根本上实现与环境融合、各专业协调、技术适宜,才能降低投资,实现便宜的绿色建筑。
3、绿色建筑设计的内容与要点
3.1绿色建筑设计涵盖的内容
绿色建筑设计所涵盖的范围很广,涉及从宏观的区域规划到单体的专项设计,从新建建筑到改造项目,乃至绿色建筑的认证,都属于绿色建筑设计的内容。
3.1.1绿色城市区域规划设计与咨询。在规划阶段,结合总体规划理念进行环境分析、能源规划等可持续城市规划技术服务,取得满足绿色、低碳、生态等要求的城市规划文件。在前期阶段,通过基于项目自然环境、社会环境、技术条件、技术成本的专业调研,确定建筑项目的实施目标和技术策略。主要设计技术包括绿色生态规划咨询与优化设计、区域能源规划咨询与优化设计、新建建筑节能评估专项分析和区域风环境分析与优化设计。如现代设计集团做的包头新都市中心区规划风环境分析、青岛蓝海新港城风环境优化、四方欢乐滨海城室内外风环境分析等。
3.1.2建筑绿色专项设计。在项目设计阶段,设计结合日照分析、室外风环境模拟、室内自然通风模拟、自然采光模拟、建筑遮阳模拟、围护结构节能计算、建筑能耗模拟分析等分析技术,对设计进行优化分析,推进设计。主要设计技术包括建筑采光遮阳设计与数值模拟分析、复杂建筑全年能耗及节能潜力分析、复杂式地源热泵系统优化设计及仿真分析、室内舒适度分析及优化设计、日照分析、围护结构节能分析。如:烟台机场节能专项设计、上海虹桥产业楼全年能耗计算分析、复合式诚品书店文化商业综合体地源热泵土壤热响应试验和系统优化分析、南京机场节能专项设计、京沪高速铁路上海虹桥站遮阳系统专题研究、上海汇都公寓地源热泵与太阳能热水集成设计专项等。
3.1.3既有建筑绿色改造设计。不仅是新建建筑,对既有建筑改造也可以将绿色理念融入其中,做可持续的设计――寻求资源、环境与空间品质的最佳平衡,使历史得以延续,当下能够适用,未来可以发展。将既有建筑改造需求同现有造型特征进行紧密结合,是绿色改造设计的一个重点与难点。此类设计实例如上海香港广场南、北楼裙房外立面装饰工程节能设计、银河宾馆节能改造、虹桥宾馆节能改造等。
3.1.4绿色建筑星级认证。从建筑设计到最终绿色星级的认证,提供绿色建筑全过程服务内容。如:项目绿色开发策划、绿色星级目标定位可行性分析、绿色任务书设置、绿色规划与建筑方案咨询、绿色专项技术分析(日照分析、室外风环境模拟分析、室内自然通风模拟分析、自然采光模拟分析、建筑遮阳模拟分析、室内外环境噪声模拟分析、围护结构节能计算、建筑能耗模拟分析等)与绿色管理(施工绿色技术交底和绿色施工指导)等内容,并委托专家团队进行质量控制,从而获得国家绿色建筑星级认证和美国LEED 认证。此类项目如苏州诚品绿色建筑设计、申都大厦绿色建筑设计、湖州太湖旅游度假区绿色建筑设计、崇明陈家镇能源中心绿色建筑设计等。
3.2绿色建筑设计应注意的问题
绿色建筑设计强调的是建筑对气候的适应性,应首先通过建筑本体的设计尽可能实现建筑性能与品质的优化,如微环境设计(风环境优化、日照控制)、建筑遮阳(活动外遮阳)、立体绿化(垂直绿化、屋顶绿化)、自然通风(通风隔音窗技术、中庭、拔风井、导风构造)、自然采光(光导、光纤照明)、隔热保温(保温遮阳一体化外窗、双层幕墙、变色玻璃、断热桥构造、气密性)等设计,这也是需要资金投入最少的部分,投入产出比高;在此基础上协调暖通、电气、给排水等专业进行技术优化,实现设备的高效运行,如智能照明(LED 照明、光感控制)、能量回收利用(空调排风热回收、冷凝热回收、烟气热回收、电梯势能回收)、能效监控(能耗分项计量、水泵风机变频调节、可变新风比、污染物控制与设备联动)、节水技术(节水卫生器具、微灌滴灌技术)、蓄冷蓄热技术、冷热电联产技术;最后可根据条件考虑增加可再生能源与资源的利用设计,如太阳能(热水、发电、制冷空调、采暖)、浅层地热能(土壤源热泵、地表水源热泵、海水源热泵、地下水源热泵)、风能发电、生物质能利用、水(雨水、中水)、材料(废旧材料、可循环材料)。
另一方面,绿色建筑设计还应注意应用技术对建筑功能、气候条件的适用性。不同绿色技术有其不同的适用条件,以土壤源热泵技术为例。土壤源热泵系统适用于冬夏季负荷相近的地区或建筑;尤其适用于热负荷大、间歇运行和占地面积大等特点的建筑使用;宜与其他系统形成复合式系统,以确保系统的可靠性和高效运营。如上海浦东游泳馆,占地面积较大,运行时间为间歇运行,泳池热负荷大,非常适合采用土壤源热泵,经过两个加热和两个制冷季的运行,土壤温度基本保持稳定;而地源热泵在运行过程中,间歇运行也有利于土壤温度的恢复。
4、结语:
绿色建筑设计是从设计之初就贯彻绿色理念,利用性能化分析手段优化设计,协调各个专业,选择适宜技术,从而实现建筑对环境影响的最小化、建筑性能的最优化及建筑能耗最小化的目标。随着绿色建筑的大力推进,绿色建筑设计将是未来建筑设计发展必然趋势。
参考文献:绿色建筑可行性分析篇(5)
随着建筑行业的迅速发展,自然资源消耗和环境污染越来越严重,发展绿色建筑已经是建筑业发展的必经之路。绿色建筑设计中应用BIM技术,可以对建筑空间几何信息、建筑空间功能信息、建筑材料等专业的相关数据信息进行数据集成与一体化管理。为建筑设计提供科学的数据,充分保证绿色建筑设计的质量。
1、 BIM 技术
在建筑设计行业中建筑数字模型(Building Information Modeling,简称为BIM)是新兴的一种项目数字化设计形式,经过整体虚拟建筑信息模型完成全方位、全方面的土建设计和有关检验、管网控制等工作。使用BIM 技术,不但能完成设计阶段的协同设计,施工阶段的建造全过程一体化与运营阶段对建筑物的智能化维护与设施管理,同时打破从业主到设计、施工运营中间的隔阂与界限,完成对建筑全生命周期管理,能够让建筑项目在其整个进程中明显把效率提高、项目风险和浪费的大量减少。
2、BIM技术的特点
2.1可视化特点
BIM技术可以有效实现设计者的创意,能够将模型的每个细节完整的体现出来,实现可视化的效果。
2.2协调性特点
BIM技术的协调性在建筑行业中受到了很大的关注,建筑过程中更好的使各相关单位之间互帮互助,友好配合。
2.3模拟性特点
BIM技术的模拟性特点不但可以对与之相关的模型进行很好的处理,能够很好的对建筑项目的招标工作及其他的工作做出完美的4D模拟演练,还可以实现5D模拟的需要,对成本投入能够很好的把握。
2.4优化性特点
BIM技术可以把建筑过程中比较复杂和繁琐的工序进行合理的简化,进而在规定时间内有效的完成工程建设。
2.5可出图性特点
BIM技术在进行图纸设计和构件加工过程中,可以根据不同用户的需求,在进行建筑物可视化演练、模拟、协调及优化完成后,对综合管线图纸、结构漏洞图纸、错误报告和有效建议进行相应的优化和创新。
3、BIM技术对绿色建筑管理的影响研究
3.1 有助于实现绿色建筑的数字化管理
绿色建筑的工程管理是一套高标准的管理模式,在建筑设计、施工控制、建筑使用等环节非常重视能源消耗和环境保护,是一项以“绿色、低碳、舒适、可用性强”为目的工程建筑项目,将BIM技术应用到绿色建筑中,可以帮助管理人员及时获取绿色建筑全生命周期的各种工程数据,从而实现绿色建筑的数字化管理。
3.2为绿色建筑提供强大的数据支持
众所周知,绿色建筑是一项系统化的工程,具有复杂性、多专业性和交叉性等特点,主要涉及建筑结构、能耗分析、给排水、采暖通风等。将BIM技术应用到绿色建筑中可以对上述环节的数据信息进行收集和整理,从而保证绿色建筑工程建造阶段获得强大的数据和技术支持。
4、BIM技术在绿色建筑设计的应用
4.1 对设计方案进行优化
建筑项目的设计工作是项目建设的核心和关键。数据显示建筑项目前期的设计工作对项目投资影响占到80%以上,因此对项目进行优化设计时降低项目投资成本是关键。而BIM技术可以方便设计师们对建筑模型进行优化设计,更好地控制了项目的建设成本。
4.2 节能及能源利用
BIM 的参数化、构件库等特征使得建筑设计以及后续流程针对各种分析结果,有较为及时及高效率的反馈。BIM 建筑信息系统可以对有关建筑质量、进度以及成本的信息进行同步提供。真实有效的BIM数据及丰富的构建信息给绿色建筑分析软件给予强大的数据支持,确保分析数据的准确性。利用BIM 技术软件可以迅速计算出各项参数,在很大程度上减少设计人员的统计时间,并且可以有效确保模拟输出的数据的精准可靠。
4.3 节材及材料利用
建材工业是对天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地最多、对大气污染最为严重的行业之一,是对不可再生资源依存度非常高的行业。大部分建筑材料的原料来自不可再生的天然矿物原料,部分来自工业固体废弃物。因此,绿色建筑的施工材料应尽最大可能选取可再生、可循环再利用的材料,在保证施工材料安全、无污染性的基础上,在选择施工材料的过程中,应确保可再生、可循环利用的材料占所有建材总比例超过百分之十以上。通过BIM 技术软件模型,可以充分将可循环施工材料的种类进行分析并且可以准确地计算其重量,分析裁定施工材料中的可循环施工材料是否符合节能需求,有效保证绿色建筑设计所选择的材料的节能、环保。
4.4 对建筑性能进行分析
建筑性能分析是绿色建筑设计的重要方面,尤其是建筑能耗是绿色建筑设计的主要指标。目前,针对建筑能耗的分析有许多软件可以进行,但是由于建筑项目的现实环境的复杂性,不同软件的系统假设模型的适用性上又不尽相同,导致分析结果与实际情况存在较大偏差。此外,几乎所有的软件都存在一定的局限性,导致分析结果不够准确。而目前可以与BIM系统对接使用的分析软件都具备将模型数据导出的功能。这些模型数据可以被建筑能耗分析软件所采用,从而提高了分析的准确性。
结语
建造绿色建筑是时代赋予建筑行业的责任,也是每一个建筑人的使命,怎样建造绿色建筑和如何评判一栋建筑是否为绿色建筑,在当前主要依据国家相关的绿色建筑评价体系来判定。总之,绿色设计在评价体系中是非常重要的一个环节,将BIM技术应用在绿色建筑设计各个阶段,利用BIM技术的诸多优势,通过模拟建筑的风、光、热、声四大建筑环境,有效控制建筑的布局和物理环境情况,不仅有利于建筑师全面、准确、有效的设计出高质量的绿色建筑,也为国家推动绿色建筑健康快速的发展提供了有力的技术支持和保障。
【⒖嘉南住浚绿色建筑可行性分析篇(6)
【关键词】
绿色工业建筑;经济性分析;成本效益
绿色工业建筑在建设过程中虽然能够起到良好的实用效果,对于人们追求的高品质健康生活大有裨益,但是仍旧面临着技术和经济两方面的问题。结合经济学的观点,发现影响其效益的根本原因是:工业绿色建筑的初始成本虽然会增加,但是后续的绿色低能耗所降低的成本却大于初始投资。在绿色建筑具体实施的过程中,还需要综合考虑三个因素,首先是初始建筑成本的增加,发现在与传统的建筑对比中,初始成本要高出5~10%。其次就是建设的过程中,绿色建筑可能会设计有限的空间,但是却不影响美观,同时其产生的优质效益远远大于初始阶段的投资。由于绿色建筑更讲究实用效果,因此在初始投入上可能需要大量的资金,因此降低了投资方在初始阶段获取的收益,但是后续产生的绿色回报,将远远超过其投入的资本。
1绿色工业建筑经济性的基本概述
1.1经济价值
绿色工业建筑所体现出的经济性可以通过具备的经济价值直接的反映出来,与之相关的经济价值计算可以通过成本及收益核算更加直接的得到。也就是在具体施工的过程中,通过选用外墙的保温材料和相关的工艺技术,在安装节能性优良的门窗结构等具体的环节上产生的资金投入,可以被认定为绿色工业建筑的成本。因此在具体使用的过程中,减少的能源消耗可以被认定为收益。这样经过两者之间的对比分析,获取到绿色工业建筑具备的经济价值。
1.2环境价值
环境价值可以通过侧面反应出绿色工业建筑的经济性,在对其环境价值进行评价时,需要重视环境造成的污染与破坏及时进行量化处理,然后通过这种量化之后的环境价值转换为经济价值。比如,在绿色工业建筑建设的过程中,对环境收益进行计算的时候通常会把节约的电能通过标准的形式充分体现出来,然后换算出相应的污染物排放数量,根据污染治理需要投入的资金计算,完成环境价值的整体计算流程[1]。
1.3社会价值
社会价值属于绿色工业建筑发展的重要价值体现。结合世界范围之内的绿色工业建筑发展进程分析,最早开始的时期是20世纪70年代末,当时主要是西方国家倡导并且执行,也就是建立在保护环境的基础上,开展的一项实际活动,后来才逐渐渗透至政治层面中。绿色建筑重视环保观念,并且在其中融入了社会公平精神,分析具体的理念目标是对当前的经济体制存在的缺陷进行了批判。总之,绿色工业建筑的经济分析应该在关注环境方面收益的同时要求社会公平性充分体现出来,并且需要社会大众建立起相关的责任意识。
2绿色工业建筑经济性分析
2.1节能经济性分析设备成本
结合相关的调查分析,在2015年底,国家城市中建筑物的面积已经达到了将近80亿m2,农村的建筑物面积也达到了接近20亿m2。在这些建筑物中,能够真正符合绿色建筑理念的建筑物还不到2亿m2,仅占有全部建筑物面积的0.6%。在众多的建筑物中,存在着一些自身能耗量较大的建筑物,如果假设建筑物的总面积是10000m2,为达到理想的节能标准,需要在每年节约20.5万元的电费,按照20年的综合使用寿命周期分析,只是电费就可以节省出410万元。
2.2节水经济性分析
现阶段,国家的水资源总量占据明显优势,但是人均占有量不足,并且始终处于世界低水平阶段。国家幅员辽阔,可是面对不同区域的特点,加之地势复杂多样,让水资源的占有量出现了两极分化的趋势,如长江以南的地区,总体水量达到了80%,淮河以北的区域,水资源占有量达不到20%。受到多种气候的影响,各个地区的降雨量不均衡,存在众多缺水严重的地区[2]。由此看出,水资源的节约可以有效降低用户的费用支出,并且增加相关企业的效益,对于降低政府的资金投入、减少环境污染与破坏等具有积极作。
2.3节材经济性分析
目前,国家建筑行业处速发展的阶段,由此加剧了建材的使用量。根据相关的统计数据分析,建筑工程在建设的时候有2/3的资金都是用于购买材料。但是目前国家的建材所需总量只是国家建材总用量的25%,木材占据了40%,水泥的总用量则达到了70%[3]。通过分析所消耗的材料数量,发现存在着一部分无法再生的能源。与发达国家进行对比,国内建材能耗技术和相应的水平仍然处于亟待提升的阶段,为了合理科学的降低建筑物原材消耗量,同时积极改善生态环境,降低材料使用的过程中产生的严重破坏与污染,应该拟定相对应的材料供给体系,确保每一个环节和流程的完成都能坚持可持续发展的原则。
2.4节地经济性分析
节地经济效益难以运用直接的形式加以表征。因为涉及到不同的方面,会使绿色工业建筑的节地经济性分析过程变得更加复杂。在节地经济分析中,通常需要结合宏观的层面作出细致了解,其中涉及到的规划节地、建设指标、激励制度等流程都需要政府发挥出社会责任。在某些工业建筑建设初期,应该根据国家颁布的相关政策和制度,注意在追求经济效益的基础上,严格落实好用地的合理性和可行性。并且充分考虑广大人民群众的利益,适当的控制工业建筑的建设面积,在不影响居民正常生活的基础上,遵循节地经济性的原则,制定有利于经济发展和环境保护的节地决策[4]。
3结语
在绿色工业建筑物经济性分析中也存在着一定的误区。对于经济性的分析不能简单的从建筑成本上进行了解,还需要重视涉及到建筑物建设的各个方面,特别是能源、材料和人工等基本的要素上,强化对于可持续发展战略的落实情况,并且关注每一个细节上的经济控制,充分发挥出绿色建筑的现实意义。
作者:田琨 李忠生 单位:国核自仪系统工程有限公司
参考文献
[1]王福庆.浅析我国绿色工业建筑的发展方向[J].四川水泥,2016(6):105.绿色建筑可行性分析篇(7)
关键词:
绿色建筑;被动式设计;现代科技
社会的发展,技术进步为社会的完善提供了更全面的经济探索空间,我国具有丰富的绿色建筑发展资源,在社会资源应用领域具有重要的作用。建筑的被动式设计策略的发展与应用已经逐渐形成规模,为社会的绿色化建设提供更加完善的经济发展策略,结合中国本土绿色建筑被动式设计策略的应用,分析策略的实际应用。
1绿色建筑被动式设计策略的概述
1.1内涵
被动式设计与主动化设计是现代太阳能采暖设计中两种能源供应形势。从建筑设计的整体方向来看,被动式设计主要从能源供应的器材、能源供应的风向和供应的客观因素进行分析调节;主动式设计则是在内部空调系统中的调节。相比之下,被动式设计的建设领域更广,为我国现代社会的整体供应系统的完善提供了更广阔的发展空间。被动式设计进行太阳能转化中,可以达到对供应资源的综合应用,提高资源的应用率,实现现代资源的整合应用,实现我国现代社会资源应用效率的提升。
1.2特征
绿色建筑被动式设计为社会资源的优化应用提供更完善的应用发展渠道,结合被动式设计特征,对现代本土绿色建筑被动式的设计进行分析,将其基本特征进行总结分析,主要包括可持续特征和高效率性特征。实施绿色建筑被动式设计策略,可以将让太阳能的应用领域实现进一步拓展。在现有太阳能供应的基础上,实现现代资源应用的循环应用,保障太阳能资源的应用灵活性持续性,实现了现代建筑的水资源、材料资源的低损耗应用,具有可持续性的发展特征。被动式建筑设计策略能够达到社会资源消耗与供应资源的循环供应,能够为社会的发展提供良性资源应用循环系统。由此可见,被动式建筑资源的应用是符合本土绿色建筑的发展需求,是社会资源供应结构体系的未来发展趋势。
2绿色建筑被动式设计策略的实现
2.1实现建筑资源应用的检测控制
建筑被动式设计策略在中国本土设计中的应用,可以充分发挥本土建筑的资源优势,促进本土绿色建筑被动式的发展。被动式设计理念在现代设计中的应用,可以实现社会绿色建筑领域的质量控制,实现多方面寻求建筑资源供应领域的资源供应结构的完善。例如:对现代建筑设计中太阳能制冷功能的设计,应用被动式设计原理进行设计。从建筑设计太阳能的应用的资源供应角度进行分析,或者从太阳能光传播板的角度进行设计分析,实现我国绿色建筑领域的被动式设计院里的分析与应用。
2.2建筑细节完善
被动式设计在现代中国本土建筑中的应用,为本土建筑的细节完善提供了建筑的参考依据。建筑细节、城市以及建筑设计第三方面是本土设计师进行设计的重要部分,发挥被动设计在中国本土设计绿色建筑中的应用,建筑整体设计结构的层次性更加明确,城市建筑的设计质量和设计速率得到完善。例如被动式设计理念能够在建筑设计的整体空间制冷的主题下,通过改善建筑设计的外部设计结构,对建筑的制冷效果进行研究分析,实现现代设计结构与设计完善水平的提高。被动式实施可以从本土资源的应用领域给予资源的应用,并赋予社会发展更大的细节变动发展空间,促进我国现代建筑领域的技术应用与发展水平逐步更新。
2.3建筑设计的效率性提高
实施本土绿色建筑被动化发展的策略实施,能够实现建筑设计的效率性得到提高。被动式设计的实施,为现代建筑的施工建设提供更广阔的设计空间。从我国现代建设施工建设的实际情况来看,被动设计可以将不同形态的建筑设计理念应用在实际设计中,达到建设设计的施工可以合理有序的开展施工活动。例如:施工建设的整体设计遵循建筑资源绿色化应用的设计原理,从设计的实际出发,将传统的建筑设计要点与被动设计绿色资源分配的准则相互结合。而本土建筑的施工方案分析采取层次划分的策略,为现代被动式设计提供了更广阔的环境。实现现代本土绿色建筑的资源应用效率得到全面性提高,为社会的优化发展提供了广阔的发展空间,为保障我国现代本土建筑资源的应用与发展提供更广阔的创新发展空间。
2.4现代科技应用的基础
实现被动式设计策略在现代社会建筑中的应用,可以优化社会资源的应用效率,并为现代建筑绿色发展提供了现代科技应用的基础。我国社会资源的应用中实施被动式的设计理念,能够实现现代资源的应用与分析结构多角度发展,而传统的设计分析主要采用单一的分析原理进行建筑设计规划,实施被动式设计分析技术,可以从建筑设计的材料、能源供应的风向以及建筑设计的角度等多角度进行分析。从而拓展了现代建筑绿色化设计发展的相关因素,促进我国整体建筑规划水平的优化发展,为现代资源在建筑领域的综合应用提供了更广阔的资源循环利用空间。例如:现代绿色建筑被动式设计中,对实际建筑设计应用的自动检测技术,智能化分析建筑空间内部分析技术,自动化制冷技术等做种技术手段的应用,是我国建筑领域的新技术探究发展直接体现。绿色建筑被动式设计策略上的应用,可以实现现代建筑施工资源应用效率得到全面性提高,为我国社会的发展提供更加完善的设计理念支持,优化我国本土建筑绿色化发展。
3结束语
绿色建筑被动式设计策略是社会发展的能源供应渠道之一,为了实现现代社会建设中资源应用效率的全面提高,对中国本土建筑绿色被动式设计策略进行探究分析,实现现代社会资源应用效率得到创新开发与应用。
参考文献:
[1]宋晔皓,王嘉亮,朱宁.中国本土绿色建筑被动式设计策略思考[J].建筑学报,2013,(7):94-99.
[2]李睿娟.绿色建筑设计运用于建筑设计的探究[J].住宅与房地产,2016,(3):66.
[3]彭毅.我国南亚热带气候区保障性住房被动式建筑设计策略研究[D].西安建筑科技大学,2014.绿色建筑可行性分析篇(8)
作者简介:曲青(1968-),男,汉族,荣成市石岛管理区环境卫生管理处经济师,研究方向:建筑。
中图分类号:TU-9 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.07.70 文章编号:1672-3309(2013)07-159-02
一、前言
随着生活水平的提高,人们对建筑的要求越来越高,健康、舒适、高效人居环境已经成为人们追求的目标。大量的宏大公共建筑和人居住宅在运行和建造过程中浪费了大量的能源和自然资源,并且对整个社会的生态环境产生了负面影响。因此,建筑设计过程中需要不断改善人们的人居生态环境,同时需要促进能源和资源的有效利用,从根本上达到保护资源、减少污染、改善生态环境的根本目标[1]。此类问题是现代建筑业发展过程中面临的核心问题,建筑业在发展过程中需要把可持续发展的理念融入其中,不断实现技术创新,通过利用新材料、新技术,从根本上降低能源和资源的消耗,减少建筑物施工和使用过程中的废弃物产生,最终降低其对生态环境的破坏,为建立一个舒适、健康、和谐的人居环境奠定重要的基础,最终能够实现人与自然的协调发展,推动绿色建筑经济发展,保证建筑经济效益不断提升。
二、传统建筑能耗现状分析
房地产业和建筑业在发展过程中给社会带来的经济效益是有目共睹的,并且已经成为农业、工业、商业之后的国民经济支柱产业,已经成为新的经济增长点。但是传统建筑业在发展过程中面临一系列的问题,比如存在高排放、高消耗、难循环、低效率的问题,此种粗放式发展模式对建筑经济发展产生了很大的影响,建筑经济效益很难得到真正的提升。建筑业在发展过程中可以增加GDP,但是存在能源消耗大、自然资源消耗大、资源利用率、污染严重等问题。通过相关的数据统计,我国建筑行业消耗的终端资源已经占总资源的27%,城乡建筑项目中接近500多亿平米都属于高耗能、高污染项目。如果建筑业发展过程中不能采取科学合理的方法解决耗能问题,建筑经济效益很难在新的经济发展模式下提升,对整个社会经济发展会产生严重的影响[2]。我国建筑业如果在节能方面不采取积极有效的措施,每年将会消耗4.2亿吨煤、油,对人居环境改善产生了重要的负面影响。
三、我国绿色建筑发展状况分析
我国在2006年6月开始实施《绿色建筑评价标准》,绿色建筑需要综合考虑全生命周期,从而能够最大限度的节约资源,资源节约方面需要从节地、节能、节水、节材来尝试,从而达到减少环境污染的根本目标。绿色建筑经济发展过程中需要为人们提供适用、健康、高效的使用空间,最终能够促使建筑和自然协调一致,提高绿色建筑经济总体发展水平。
绿色建筑最终目标是实现建筑经济全面协调可持续发展,21世纪是一个人口、环境、资源协调发展的时代。人类的居住环境需要符合可持续发展的总体目标,并且需要动员广大人民参与到绿色经济效益发展的队伍中,最终能够建成环境优雅、布局合理、安静、清洁、舒畅、和谐的居住区,提高绿色建筑经济的整体效益,为社会经济发展做出更大的贡献。
我国正处于各种建筑业发展的黄金阶段,提倡和发展绿色经济对全球性资源优化具有十分重要的意义,通过优化自然环境达到节约资源的根本目标。从绿色建筑经济的发展情况看,其具有明朗的前景和诸多优势,最终提高绿色经济的整体发展水平[3]。从我国绿色建筑经济发展情况看,具体实践过程中与真正的绿色建筑经济还存在很大的差别,很多开发商为了迎合消费者的心理,纷纷打出康居、绿色的标语,但是在“绿色建筑”的认识上还存在一些误区,与当前的绿色建筑标准还有一定的差距,需要采取积极有效的方法实施绿色建筑经济,提升绿色建筑经济的整体效益。
四、绿色建筑全寿命技术经济分析
(一)绿色建筑项目关键技术评价分析
绿色建筑项目需要对其进行技术经济评价,在评价过程中需要采取关键技术进行综合处理,此种模式对绿色建筑经济发展具有十分重要的意义。关键技术评价过程中需要对投资者进行综合分析,让投资者在技术方案方面选择一个最优的依据,具体实施过程中可以采取如下几个技术经济评价模式。其一,需要对绿色技术进行增额投资,从而能够提高其投资净现值。在节约能耗方面进行综合分析,从而能够获取更多的节能收益,在使用的全寿命周期过程中,需要进行科学合理的评价,从而找出关键技术,从经济价值角度选择一个最优技术方案,提升绿色建筑项目关键技术评价水平。其二,需要从绿色技术动态增额投资角度进行综合分析,以绿色关键技术在全生命周期过程中节约能源支出角度考虑,提高绿色科技水平,推动绿色建筑经济效益不断提升[4]。绿色建筑技术增额需要从内部收益率角度开展工作,通过对各年净现金流量差额进行研究,具体实施过程中需要从经济效益和社会效益两个方面进行评价,提高绿色建筑全寿命技术研究水平。绿色建筑经济实施过程中需要实现成本价值,对成本差额进行分析,同时对消耗的资源进行综合评价,从经济合理性角度推动绿色建筑产业不断发展。
(二)绿色建筑项目总体技术经济评价
从项目增额投资净现值角度考虑,传统绿色建筑和现代绿色建筑的造价具有很大的不同,需要对二者进行比较分析,此模式可以反映绿色建筑在生命周期内节能收益能力的动态指标,通过对动态指标进行全面分析研究,可以更好地对绿色建筑经济进行效益评价,从而达到节约资源的总体目标。绿色建筑项目研究过程中需要对整体投资效益进行分析,确定一个项目成本回收期,提高整个项目的经济效益。绿色建筑项目已经是建筑业发展的一个方向,需要从节约资源、提高项目价值等方面开展积极有效的工作,提升绿色建筑项目的整体收益率,为建筑业全面协调发展奠定重要的基础。从项目增额投资回收期角度看,运用差额分析法可以对项目的净现值和投资回收期进行综合评估计算,通过绿色建筑项目在整个生命周期中的投资收益角度看,需要一定的时间,关键是要分析项目成本投资回收率。绿色建筑项目经济敏感性分析可以提升项目的经济效益,绿色建筑项目综合收益评价分析过程中需要充分考虑全生命周期的思想,需要对项目的前期规划进行综合分析,对中间活动进行评价,对日常使用、维修、拆除等活动项目实施中的作用进行全面考虑,充分考虑项目实施过程中经济效益问题,建筑项目实施过程中受到多种因素和模糊性特点影响,需要建立数学模型对其效益进行综合评价,把绿色建筑项目的关键技术运用到全生命周期过程中,提高绿色建筑项目的经济效益、社会效益、环境效益。
(三)绿色建筑项目的综合效益分析
绿色建筑项目在实施过程中受到多种因素的影响,需要对各种敏感因素进行评测,找到影响绿色建筑项目的具体因素,对敏感程度和评价标准进行全面研究。提高绿色建筑项目整体效益评价水平,为促进绿色建筑项目协调发展奠定重要的基础。建筑业发展是人类发展的重要组成部分,需要对建筑业发展创造一个良好的环境和条件,促使建筑业发展向绿色建筑业方向转变。绿色建筑项目综合效益实现过程中与外部环境具有紧密的联系,需要充分考虑绿色建筑项目与外部环境之间关系,采取积极有效的方法,提高绿色建筑项目与外部环境之间的联系性。随着全球经济的发展,世界各国都在助推绿色建筑经济,通过绿色建筑项目的实施,可以达到节约能源,提升建筑项目整体效益的根本目的。我国绿色建筑项目的材料、技术、观念、市场进一步成熟,综合效益进一步提升。绿色建筑经济实施过程中需要对经济评价模式进行创新,保证绿色建筑项目综合效益不断提升,绿色建筑项目实施过程中需要坚持长期效益和综合效益并重的基本原则,绿色建筑项目实施过程中需要避免对“高成本”的片面认识,绿色建筑项目实施过程中需要把消费者和开发商融合在一起,对很多项目形成一个共识,提高绿色建筑经济效益水平。绿色建筑经济综合效益评价指标体系实施过程中需要按照社会发展的总体目标开展工作,项目实施过程中需要符合国家建立节约性社会的总体战略方针,提高绿色建筑项目的经济效益、社会效益、环境效益[5]。绿色建筑项目实施过程中需要把综合考虑环境效益的作用,把环境效益作为一个重要的目标,提高绿色建筑项目经济效益,为社会经济发展提供良好的自然环境和社会环境。建筑市场是一个庞大的市场,建筑产业在整个社会经济发展过程中扮演越来越重要的作用,需要对建筑市场进行综合分析,提升绿色建筑项目的市场综合竞争力,把绿色建筑项目的整体效益充分体现出来,对国民经济发展起到重要的推动作用。绿色建筑经济已经受到社会的高度重视,需要在具体项目中得到全面落实,提升其经济效益水平。
参考文献:
[1] 陈江红、李启明、邓小鹏. 住宅建筑全生命周期的能耗分析[J]. 建筑经济, 2008,(07) .
[2] 申琪玉、朱时忠. 广州某建设工程绿色施工应用研究[J]. 科学技术与工程, 2010,(16) .绿色建筑可行性分析篇(9)
中图分类号:F124.5 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2013)25-0294-04
引言
建筑是全球主要资源消耗者与污染物排放者之一,其消耗了50%土地矿石资源、40%的能源、70%木制品以及50%以上水资源,同时,人类活动40%的垃圾为建筑垃圾,30%以上的空气污染物也源自建筑[1]。毫无疑问,实现建筑业可持续发展、推广绿色建筑势在必行。所谓绿色建筑是指,在全生命周期内最大限度地节能、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(源自中国《绿色建筑评价标准》)。发展并推广绿色建筑符合中国可持续发展与生态文明建设战略,国家发改委、住建部编制的《绿色节能建筑行动方案》提出:力争在“十二五”期间新建城镇及农村绿色建筑11 亿m2,对5.7 亿m2建筑进行节能改造[2],并从2017 年起城镇新建建筑全部执行绿色建筑标准。实现这一目标不仅仅要依靠科学技术发展,还需要合理的政策支持,绿色建筑政策理论在很大程度起决定性作用。
一、国内绿色建筑政策理论成果梳理
(一)激励政策
地产商愿意发展绿色建筑,但他们更关心由此带来的成本增加,因此需要适当经济激励政策。在这方面,中国政府已经采取了积极措施,并取得一定成果:住房和城乡建设部设立了“全国绿色建筑创新奖”,以激发承包商积极性;财政部设立了可再生能源专项资金;住房和城乡建设部连同财政部出台了以鼓励建立大型公共建筑和政府办公建筑节能体系的资金管理办法。在理论研究方面,刘玉明分析北京绿色建筑发展现状及主要问题基础上,提出增加政府对绿色建筑采购、税收优惠、财政补贴优惠、信贷优惠、价格优惠等五大主要政策原则[9]。闫瑾等人运用有限理性条件下进化博弈理论,研究政府与开发商群体的非对称博弈问题,建议政府充分利用所掌握的各种资源优势,保持高度理性,打造诚信政府[8]。金占勇建议中央政府采取以供给端为导向的、“胡萝卜+ 大棒”式绿色建筑经济激励机制,以及分阶段的经济激励方案[7]。
(二)制定推广绿色建筑行业标准
合理科学的行业评价标准对于绿色建筑有着积极指导作用。中国已初步建立了国家和地方绿色建筑标准体系,与绿色建筑有关的《民用建筑热工设计规范》、《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》等数十项技术标准与技术规范。住建部还专门成立了绿色建筑评价标识管理办公室,主要负责绿色建筑评价标识的管理工作。但是,基于中国绿色建筑发展起步晚,相对落后的客观事实,这些标准还不够完善。刘晓娟、王建廷等人通过中外政策对比,指出中国现阶段问题:设计标识多,运营标识少,很多建设项目在设计阶段达到了绿色建筑评价标准要求,但由于设计变更、施工质量低等问题,无法实现最终效果 [6]。另外,中国还大量采用国外评价标准,由于国情的特殊,这些外来标准难免“水土不服”,例如美国的LEED标准中对于可持续社区的评价涉及人口密度与人均资源这些指标,鉴于中国是人口大国,因此不能照搬美国标准。
(三)强制性政策
推广绿色建筑必须严格整治“三高”工程项目,需要借助法律等强制性手段。中国现阶段已经出台了大量相关法律:国家颁布了《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》,这是为发展绿色建筑而制订的法律法规;住建部也先后出台了《民用建筑节能管理规定》等文件,从能源利用的角度对建筑的建设和运行提出要求。其中,《民用建筑节能条例》的出台,为绿色建筑的实施提供了可操作性的法规依据。在此基础上,刘晓天等人建议,限制使用和淘汰落后产品,并形成一种制度,加速新型绿色建材的推广应用[5]。姜伟新在第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会上提出,要加强执法监督与可操作性,中国已经逐步形成符合国情的法律体系,但是在执行过程中缺乏有效监督,并且存在可操作性低等弱点。随着相关政策不断完善,这一现象必然有所好转。
(四)国外先进政策借鉴
中国绿色建筑政策发展要充分借鉴国外先进理念,避免发达国家“先污染再治理”路线。袁镔等人系统梳理澳大利亚相关政策,提出要加强政府的参与性与示范作用,政府带头推广绿色建筑使用,并且建议实现信息公开化,促使开发商提交污染物及能耗相应报告[10]。张扬对纽约州税收优惠政策进行了分析,提出绿色建筑税收政策要符合业主及使用者利益,与此同时,要确保开发商受益的独立性[11]。清华大学方东平对美国绿色建筑主要政策法规进行了阐述,介绍了美国现有绿色建筑先关法律、规范,认为强制性标准与自愿性标准要同时建立、互相补充[12]。住房和城乡建设部科技发展促进中心马欣伯研究了日本绿色建筑政策,提出要充分利用市场,同时结合强制政策,互相互补[13]。在充分借鉴西方先进理念同时,要充分结合中国国情,发展自身理论。
(五)产业政策
产业结构决定产业绩效,相应的产业政策要科学合理,这里的产业政策不仅仅包括建筑业也包括其相关行业。目前国内这一领域理论研究有了很大进步。刘晓娟、王建廷等人认为,绿色建筑的建设是一个系统工程,要用系统的观点制定绿色建筑产业政策,注重产业结构、行为与绩效的关系[6]。闫振林通过研究绿色建材产业,提出整合建材生产企业,正确引导企业创新发展,形成绿色建材产品大规模生产,对于高能耗、高污染的材料坚决整治、淘汰,壮大绿色建筑产业[15]。国家发展和改革委员会能源研究所张建国等人认为,绿色建筑与节能环保产业、新能源产业、绿色建材产业等密切相关,发展绿色建筑,必将拉动建筑工业化、建筑设计咨询服务、绿色建材、可再生能源、节水等产业的发展,不仅可为未来经济发展创造新的增长点,也有利于提高相关产业的技术水平,增强产业竞争力,增加就业岗位,有利于促进经济发展向低碳、节能、环保转型[16]。
二、中国绿色建筑政策理论现状分析
通过对CNKI(中国知识资源总库)和万方数据库进行文献检索研究,分别以“绿色建筑政策”、“可持续建筑政策”、“节能建筑政策”为关键词进行检索。之后对文献进行筛选、梳理,最终剔除两数据库重复文献,共获得78篇绿色建筑政策相关文献。最后,本文对所有文献相关信息进行收集与统计分析,从文献数目时间序列、研究基金支持状况、主要研究刊物、研究层次、研究热点等五个维度分析中国现阶段绿色建筑政策理论研究状况。
(一)文献数目时间序列分析
从文献总数分析两大中文期刊数据库仅78篇绿色建筑政策关文献,系统性研究稀缺,这说明中国现阶段对该领域研究远远不足。从文献数目时间序列分布图(由于2013年尚未结束,因此不将其纳入图中)可以看出,中国绿色建筑政策研究起始于2004年。这篇文献是于春普在国际生态城市建设论坛上发表的,该文章提出通过加强宏观管理、宣传教育、制定行业标准、推动产业结构转型等政策来实现绿色建筑推广。从总体分布分析,中国绿色建筑政策研究文献逐年递增,2004—2009年这个时间段,增长速度较慢,2009—2012年增长速度加快。随着能源危机与环境污染问题日益严重,相关研究会不断增加,并且文献增加速度加快。
(二)研究基金支持状况分析
科学研究需要合理的资金支持,其主要来源于科研基金。全部78篇文献中,仅有5篇得到了科研基金支持,支持率为6.4%,这说明中国这一领域研究基金支持明显不足,有理由认为资金不足是造成现阶段研究落后的一个原因。当然,科研基金获得与研究机构的科研能力有关,但从绝对数目上可以看出,现阶段国家对于绿色建筑政策研究重视不足。全部5项基金除两项为国家科研基金外全部为山东省地方性基金,这一方面说明山东省对该领域研究较为重视,另一方面也反映出其他地区对其重视程度不足,中国绿色建筑政策研究存在区域性不均衡。
(三)主要研究刊物、研究层次分析
对文献来源进行系统梳理后,本文发现《建设科技》、《中国经济导报》两本出版物文献贡献数最多,其中《建筑科技》是由建设部主管,建设部科技司指导,对中国绿色建筑政策理论贡献最大。这些刊物推动了该领域理论研究进步,但其大部分属于新闻报道类刊物,主要起到宣传作用,理论研究深度不足,学术类期刊较少,这反映出中国现阶段研究处于概念理解阶段,今后需要更加深入的研究。
全部研究有82.4%属于社会科学研究。从研究层次来分析,18%的研究属于基础研究,9%属于工程技术研究,63%是行业指导性研究,比重最大,这说明中国现阶段该领域研究旨在通过政策制定来指导建筑业主体行为。实现绿色建筑不仅仅是技术问题,良好的宣传以及政策导向也起到关键作用。
(四)研究热点分析
通过对文献系统梳理,本文发现“激励”(15篇文献涉及)与“可持续发展”(20篇文献涉及)为现阶段中国绿色建筑政策研究的热点。其中,“激励”研究主要是通过经济手段激发各利益相关者参与绿色建筑推广,具体内容在上文有所介绍。而“可持续发展”研究主要从中国宏观发展战略出发,论证绿色建筑政策必要性。可见,中国现阶段研究热点是:合理利用经济杠杆,充分发挥市场经济配置资源活力,推广绿色建筑,走可持续发展的道路。本文还梳理了影响力最强的研究文献,这些文献被应用次数与下载次数很多,有着广泛的影响。这些文献大多是关于国外先进经验的介绍与引进,在上文有详细介绍。
三、问题与建议
1.中国现阶段对于绿色建筑的法律体系已经建立,取得一定成绩,但是可行性与监管力度不足。建议设置专门的监管部门,保证这些部门的独立性,同时不断完善相关法律,提高其科学性与合理性。
2.大部分绿色建筑标准为设计标准,缺少运营标准,并且过于依赖国外标准(中国为LEED标准世界第二大使用国)。中国必须完善自身标准体系,发展运营标准,充分借鉴国外经验同时结合国情,保持自身独立性。
3.在产业布局上没能充分抑制高污染行业,对于“三高”建筑治理不力。当然,这与中国国情有关,随着中央产业政策的实施,这一局面有望好转。
4.对于绿色建筑理论研究重视程度不足,并且存在严重区域性不均衡,具体体现在文献数目少、科研基金少。建议政府提高相关科研支持,加强重视程度,不断提高中国绿色建筑理论研究水平。
5.中国现阶段绿色建筑理论深入程度不足,过于依赖国外理论。高校与研究机构应该承担这一艰巨责任,发展符合中国国情的绿色建筑理论,开设相关课程与学科,并且培养与之适应的人才。
参考文献:
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[2] 李丽辉,韩洁,杜宇.绿色建筑将新增十亿平方米[N].人民日报,2012-05-07(010).
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[4] 宋雅杰.中国发展低碳经济的途径、模式与政策选择[J].特区经济,2010,(4):237-238.
[5] 刘晓天,任涛,汤洁.议绿色建筑激励政策[J].建筑装饰材料世界,2008,(2):62-65.
[6] 刘晓娟,王建廷.国内外绿色建筑激励政策比较研究[J].城市,2013,(1):65-68.
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[8] 闫瑾.发展绿色建筑的政策激励研究[J].统计与决策,2008,(10):119-121.
[9] 刘玉明.北京市发展绿色建筑的激励政策研究[J].北京交通大学学报:社会科学版,2012,(2):46-51.
[10] 袁镔,宋晔皓,林波荣,张弘.澳大利亚绿色建筑政策法规及评价体系[J].建设科技,2011,(6):64-66.
[11] 宋阳.单凭市场机制是不够的[N].中国经济导报,2010-01-16(C03).
[12] 方东平,杨杰.香港台湾地区绿色建筑政策法规及评价体系[J].建设科技,2011,(6):70-71.
[13] 马欣伯,李宏军,宋凌,朱颖心.日本绿色建筑政策法规及评价体系[J].建设科技,2011,(6):61-63.
[14] 林文诗,程志军,任霏霏.英国绿色建筑政策法规及评价体系[J].建设科技,2011,(6):58-60.
[15] 闫振林.绿色建筑材料产业经济政策研究[J].经济师,2012,(4):79-104.
[16] 张建国,谷立静.中国绿色建筑发展现状、挑战及政策建议[J].中国能源,2012,(12):19-24.绿色建筑可行性分析篇(10)
中图分类号:S611文献标识码: A
一、绿色设计方法的创新
1、绿色设计竞赛激发学生的科研创新能力
建筑学专业学生对绿色建筑技术的研究和探索对中国绿色建筑的发展和未来有着导向作用。目前国际绿色建筑行业水平整体领先,在校建筑学专业学生及教师对绿色建筑设计与技术也越发关注,同时引发行业内对绿色建筑技术的深层次思考,通过举办有影响力的绿色建筑设计大赛,可促进国内外建筑学专业学生之间在绿色建筑领域的交流。
建筑学专业在读学生把对未来绿色建筑的设想在竞赛作品中呈现出来是绿色设计理念最好实现路径。以人、建筑和自然环境协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住使用环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,在建筑的全寿命周期内最大限度地降低对环境的冲击,竞赛要力求低能耗、低排放、无污染,为人们提供健康、舒适和高效的使用空间以达到建筑与技术的最完美结合。
2、建筑性能模拟技术的绿色教学方法
将信息技术引入绿色教学,诸如通过计算机处理现场条件的数据,分析数据的结果,充分显示多媒体计算机在建筑学教学中的巨大发展潜力。如BIM建筑信息模型的建立,是建筑领域的一次革命,麦格劳-希尔将其定义为“创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的过程”。再如在设计教学中帮助学生学习Ecotect软件,对太阳辐射、热工学、光学、声学等建筑设计各阶段的全面技术性能进行分析。同时对用于采光分析的Radiance,通风分析的Airpak等软件进行介绍,此外Revit、Design builder等量化软件的应用,可使学生的设计作品更直观和有深度。让学生了解这些技术手段的优势,为绿色设计教学注入高科技力量。所以基于先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型,提供“模拟和分析”的科学协作平台和利用模型对项目进行设计和推敲,以更好地达到教学目的。当前常用的建筑性能模拟软件及其主要功能见表1。
运用建筑性能模拟软件能够在设计的各个阶段为设计师提供数据支撑,推动设计的科学化和合理化。建筑设计是分阶段进行的,在不同的阶段有不同的设计内容,并且随着设计的深入会有不同的专业参加到设计过程中,相应的建筑性能模拟也应该分阶段进行。首先应该明确建筑设计各阶段的设计目的,确定和设计过程相对应的模拟过程,最终实现两个过程的协同工作。
二、绿色建筑设计教学实践
1、设计准备阶段
这一阶段,除了常规的带领学生完成场地踏勘和分析外,还针对绿色建筑设计课题的特点设置案例分析、软件学习和专题讲课的教学内容。
1.1案例分析
为使学生尽快对绿色建筑有直观的认识,这一环节是要求每个学生选择国内和国外各一个绿色建筑实例作详细解析和研究,从所选建筑当地气候、生态策略、技术手段等方面作深入分析,并将结果整理成演示文件,安排专门的教学时间在课堂上相互交流,使学生在较短的时间内集中接受较多的知识。
1.2软件学习
在设计开始前对学生集中进行软件培训,设计教学中主要使用Ecotect软件,同时还对用于采光分析的Radiance、通风分析的Airpak和噪音分析的CadnalA1等软件进行介绍,鼓励学生在课外自学软件并运用于辅助设计。
1.3专题讲课
因为绿色建筑在本科教学中尚未形成完整的教学体系,学生普遍对绿色建筑的理解不够深入和系统,教师还进行了几次专题讲课。课程一是绿色建筑概论,首先是对绿色建筑的相关背景知识、基本概念等进行讲述,使学生对绿色建筑有初步的认识,了解自然环境和建筑之间的相互关系,了解可再生资源技术的原理和应用方法,了解绿色建筑设计的工作步骤。课程二是绿色建筑技术,在学生初步建立了绿色建筑观念后,结合实际案例对常用的绿色建筑设计手法和实用技术进行讲解和总结,使学生在设计中不再“无计可施”。课程三是对绿色建筑的相关标准和评价体系进行讲解,包括中国的《绿色建筑评价标准》和美国的LEED评价体系等,让学生对绿色建筑有更全面的了解。课程四是建筑物理知识的回顾和总结,带领学生重温建筑物理课程的重要知识点,使学生在运用软件分析时对得到的各种数据心中有数,进而对学生进行逐步深入的指导分析。
2、设计中期阶段
在设计阶段一开始就强调从绿色建筑角度出发来指导设计,更关注理性化的设计推导过程,最大限度地调动各种技术策略的均衡应用,从而达到设计方案生态效益最大化。
在设计阶段的前期,运用Weather Tool工具对建筑所处的气候条件进行分析,得到项目所在地的温度、湿度、风力风向、适宜朝向等基础数据。学生通过气候分析,结合场地的实际情况,再综合考虑建筑功能等情况设计出草图,在软件中建立初步模型进行分析。建议学生在方案前期考虑几种不同的布局模式,然后分别建立模型在软件中从日照、采光和温度等方面通过数据进行直观的比较。在比较中加深对方案布局合理性和周围环境对建筑影响情况的认识。
在方案构思阶段有了初步的设计思路之后,可建立简单的模型,对方案从日照、通风等方面进行比较和分析,经过多方案的比较,找出建筑的最佳布局和组合方式,进行深入设计,如图1所示。通过对设计中可能存在的不同规划布局形式进行风环境分析,得出最佳的布局模式。在确定建筑布局之后,对建筑内部空间和技术细节进一步深化,对房间布局、遮阳方式、开窗方式和大小、是否应用附加阳光间和是否增加室内通风井等不同的情况进行分析,建筑性能模拟技术能够为以上分析提供有效的数据支撑。图2为对窗户遮阳设计进行的模拟研究。
在此阶段教学中,邀请建筑结构和建筑设备等方面的教师参加教学工作,为学生提供相关专业方面的技术支撑;同时,邀请各专业的老师参加毕业设计中期评图,和学生对方案进行当面沟通,为学生下一阶段的工作提出意见和建议,从不同的专业角度指导学生对设计方案进行调整和深化。要求学生根据绿色建筑评价的相关标准对方案进行自我评价,发现问题,进而对设计方案进行修改和完善。通过前两个阶段的工作,设计逐步推进,逐步形成最终方案。最终方案的形成要避免过分强调技术的倾向,因为技术不是方案的全部,设计需要综合考虑建筑功能、建筑与环境协调和建筑文化属性等方面的因素。
3、设计成果阶段
在最后一个月的最终设计成果阶段,要求学生在设计中不仅要体现一个最终的设计方案,还应该通过图表说明方案逐步分析深化的过程,使学生在设计阶段中得到的照明、采光、通风分析和噪声分析等图纸能直接运用到正图中。同时还要求对在设计中使用的设计策略和技术手段进行专题说明。通过绿色建筑设计课程的学习,学生较全面地了解了绿色建筑概念,初步掌握了如何入手进行绿色建筑设计,能熟练运用辅助设计软件。
三、教学总结
近年的教学实践表明:
构建完整的绿色建筑设计教学体系需要进一步优化课程设置,调整教学模式,整合各个相关专业的知识。学生应在本科阶段加强数字技术的学习,除了掌握传统的AutoCAD、SketchUp等软件外,还要引导学生在本科中高年级时学习Ecotect等分析软件,并在设计课程中进行运用,在实际使用和交流中得到提高。在绿色建筑设计教学中将设计理念和实际操作结合十分重要,尽可能创造条件使学生有机会亲自去了解材料、设备,甚至参加建造和实践相结合的教育方式能在培养学生设计能力的同时,培养他们的社会认知、适应和影响能力。绿色建筑涉及建筑学以外多个学科的知识,绿色建筑教育需要多领域专家参加到教学过程之中。
结束语
以上对绿色建筑教育的实践只是对绿色建筑教学的初步探索,还需要继续开展更多的实践和研究,加强同国内外院校间的交流和合作,吸收先进经验,通过实践逐步构建完善的绿色建筑教学体系。
参考文献
[1]徐宏,孙明来.关于绿色建筑设计及节能改建分析[J].科技致富向导,2014,11:121+205.
[2]张丹.绿色建筑设计问题研究[J].黑龙江科学,2014,02:213.
[3]唐中义,何浩.绿色建筑设计方案评价[J].价值工程,2014,11:123-125.}

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