绿色设计在工业设计中的应用(6篇)
绿色设计在工业设计中的应用篇1
关键词:环保理念工业机械设计思路
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0119-01
工业化发展提高了人们的生活质量,转变了人们的生活。但是由于我国的工业产品不够环保,存在许多污染、浪费的情况,这严重影响了人们的生活。因此在工业产品设计过程中加入绿色环保的设计理念,既可以满足客户的新需求,又能实现保护环境节约资源的目的。但是绿色环保设计是一种全新的发展战略,现阶段该设计理念尚不成熟,而且实践应用较少,需要我们进一步的研究创新,才能提升工业产品质量。
1绿色环保设计理念的基本内涵
在工业机械生产过程中,产品设计是机械生产的第一步,产品设计水平直接决定了产品性能。绿色环保设计理念是坚持以节约资源与保护环境为核心理念,秉承了许多绿色环保理念,是对我国传统设计理念的一种挑战。它要求在产品设计时,在考虑产品的生产成本、生产周期等因素的基础上,充分考虑产品对环境的影响。设计产品要坚持最大限度降低产品资源消耗原则和减低环境危害程度原则。而且产品的设计要从可持续发展角度出发,设计产品以零污染为目标,减轻产品的环境污染危害。对于产品质量要努力实现“3R理念”(Reduce(减少)、Recycle(循环)、Reuse(重新利用)),提高工业产品的产品质量。
与传统的工业设计理念相比,绿色环保设计理念具有很大的进步。传统设计理念主要考虑企业产品的生产成本、产品性能、产品质量等因素,忽略了工业产品对环境的影响。而绿色环保设计理念却大不相同,它在产品的规划设计阶段便考虑了产品的资源消耗程度、环境保护等问题,考虑产品的可回收情况,从而提高产品的环保性能。同时在后续阶段,都充分考虑到产品的环保性,实现环保目的。
2工业机械中应用绿色设计理念的重要性
2.1绿色设计理念反映了企业的环保责任
我国是一个资源大国,但是人均资源占有量却十分匮乏。而且目前我国的环境污染问题十分严重,提高环境保护水平,对改善人民生活环境具有重要意义。从长远角度来看,在工业机械设计中应用绿色设计理念有利于企业长期发展,避免产品生产、应用中的污染,有效缓解资源紧缺的状态。绿色设计理念贯穿于工业机械产品的生产使用全过程,有效保护环境,从而实现社会的可持续发展。
2.2重新认识了废弃机械产品
随着物质生活方式的不断转变,机械产品的数量越来越多。随着机械使用率的提高,废弃的机械严重加重了环境污染程度。而且传统的机械废弃物很难实现产品回收,而且废弃的产品会产生很多垃圾,回收利用费用昂贵。绿色环保设计理念的应用有助于延长工业机械产品的使用寿命,减轻环境负担,节约自然资源。同时还可以减轻产品生产过程中的资源消耗,节约社会资源。应用环保设计理念,符合经济发展需要,反映了我国工业机械发展的趋势。
2.3有利于从源头上实现绿色环保的目标
设计是机械产品的源头,但是由于机械生产中存在很严重的环境污染问题,而且可能存在很严重的资源浪费,而且传统设计理念下的产品设计的环境污染和资源浪费情况比较严重。环保设计理念的应用可以减少产品使用过程中的成本,提高废品的回收效率,实现绿色生产,绿色环保,从根源上解决工业产品存在的问题,从源头上实现绿色环保的目标。
3绿色环保理念在工业机械设计中应用
在现代的社会生活中,人们的环保意识不断增强。人们越来越重视机械产品的环保性能,要求机械产品具有很强的社会价值。在绿色环保理念下,机械产品的设计思路已经发生了很大的变化。环保理念坚持以资源节约、环境保护为原则,是现代工业机械发展的必然趋势。具体而言,绿色环保理念在产品设计中的应用主要体现在以下环节。
3.1产品的设计理念融入环保理念
在产品的设计环节,要让机械设计者充分了解绿色环保的基本理念,并结合产品设计、创造的基本原理,根据产品的性能进行创新,通过创新产品的设计理念,寻求具有竞争力的产品设计,提高产品的环保性能。同时,在设计产品时要重视产品的可回收性,通过产品的回收和再利用,最大程度上节约资源,减少资源消耗。
3.2关注产品的生命周期
传统的机械产品设计时,只注重产品的使用功能,而忽略了产品的使用寿命,为最大程度上提高产品的经济效益,缺乏对产品全生命周期的战略眼光,而融入环保理念后,考虑了产品的生命周期,对于产品的生产、使用、再利用十分关注,通过延长产品的使用寿命,减少产品的资源消耗量,从而实现环境保护的目的。延长产品的使用寿命是环保理念应用的重要方式,它可以有效地减少资源消耗,凸显战略眼光,保护环境,保护资源,改善人和环境的关系,造福子孙。
3.3绿色机械设计决定了机械生产的材料选择
在机械产品生产过程中,材料是决定产品环保性能的主要内容。在机械制造中选用环保、健康的材料,可以保证产品的安全性,同时保证产品对环境质量的保护。因此,在工业产品的设计生产中,选择环保性材料对于资源保护具有十分重要的意义。
3.4强调创造原理和程序化思路
产品设计体现的创造性思维,是产品生产的依据,也是决定产品性能的决定性因素。面对我国环境污染的不断加剧,提高产品的环保性能,是我国机械产品发展的必然趋势。将绿色环保理念应用于产品的设计中,可以为产品创新发展提供指导。在将环保理念应用于产品设计中,再经过对方案的搜索、分析、综合,然后对产品设计方案进行改革,不断完善原有的设计方案,促进产品的创新。
4结语
面对环境问题的不断恶化,在工业生产过程中,如何提高产品的环保性能越来越受到社会各界的关注。在产品设计生产中,应用绿色环保理念符合了经济社会发展的需求,可以大幅度提高产品的能耗,提高产品的回收利用率,大大提高产品的经济价值和社会价值,实现我国的可持续发展。
综上所述,中国是机械制造的大国,而工业制造业产生的工业污染也是困扰各个生产企业的难题。这就需要我们用环保的眼光来设计工业机械,在工业设计时就推行绿色设计,这样制造过程就能最大程度的避免污染环境,进而促进我国工业的可持续发展。
参考文献
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绿色设计在工业设计中的应用篇2
关键词:机械制造绿色制造绿色设计绿色产品
引言
机械制造业作为我国经济发展的支柱和核心产业,其行业发展对我国国民经济及社会的发展都发挥着重要的推动作用。但是,在推动经济发展的同时,也造成了环境的污染和破坏。在20世纪,人类社会生产力以前所未有的速度迅猛发展,与此同时,地球的生态环境也在以前所未有的速度急剧恶化。物质文明的发展所带来的损害,令人们反省过去漠视环境的保护的后果,从宏观到微观,环境保护意识已经渗透到人类生产、生活、生存的方方面面。此外,随着人类社会的发展和进步,经济、资源、市场、政治及军事等方面的激烈竞争,使得人们对自然资源的利用极尽所能。人们在越来越充分地利用自然的同时,其实也给人类生命和财产的安全,生产、生活必不可少的自然资源,造成了越来越多而且越来越严重的隐患。近年来,运输工具与机械设备(如汽车、飞机、列车、船舶等)日益向大型、重载和高速方面发展,消耗与使用了大量的原材料与能源。
在此背景下,绿色理念正是为了防范制造业发展所带来的负面影响而全面实施的新的发展战略理念。在绿色理念的贯穿下,开发及应用机械制造技术成为机械制造行业贯彻可持续发展战略的必由之路。已经颁布实施的ISO9000系列国际质量标准和ISO14000国际环保标准为制造业提出了一个新的课题,就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时原材料和能源的利用效率能达到最高。制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现,也是未来制造业自动化系统必须考虑的重要问题。
一、绿色制造的国内外发展现状
(一)国外发展
绿色制造相关内容最早可追溯到20世纪30年代,但直到1996年才由美国制造工程师学会(SME)在其发表的关于绿色制造的专门蓝皮书中比较系统地提出绿色制造的概念、内涵和基本内容。1998年SME在国际互联网上发表了绿色制造的发展趋势的网上主题报告,对绿色制造的重要性和相关问题作了进一步的介绍。
近年来,西方国家绿色制造及其相关问题的研究相当活跃,尤其是在美国、加拿大、德国等发达国家。在美国,包括国家重点实验室和国家研究中心,以及著名的麻省理工学院和加州大学,绿色制造研究规模庞大。卡奈基梅隆大学的绿色设计研究所从事绿色设计、管理、制造、法规制定等的研究和教育工作,并与政府、企业、基金会等广泛合作。加州大学伯克利分校不仅设立了关于环境意识设计和制造的研究机构,而且还在国际互联网上建立了可系统查询的绿色制造专门网页。许多企业也进行了大量研究。1996年在美国SME学会召开的绿色制造研究圆桌会议上,来自企业界的代表占大多数。美国AT&T公司还在企业技术学报上发表了许多有关绿色制造的研究论文。美国国家科学基金会也对绿色制造研究高度重视。如美国国家科学基金会1999年资助课题报告会所资助的与绿色制造相关的研究课题多达十余项。加拿大Windsor大学建立了环境意识设计和制造实验室(ECDMLab)和基于网上信息库,出版《国际环境意识设计与制造杂志》,对环境意识制造中的环境性设计、生命周期分析等进行了深入研究。在欧洲,国际生产工程学会CIRP近几年每年均有许多论文对绿色制造相关问题进行研究。英国可持续中心(TheCenterforSustainableDesign)对生态设计、可持续性产品设计等进行了集中研究,并出版《可持续生产设计杂志》。总之,绿色制造的研究己在全世界迅速展开。特别是近年来国际标准化组织ISO的环境管理体系ISO14000系列标准,大大推动了绿色制造的迅速发展。
(二)国内发展
目前,我国的机械制造业大多采用的还是高投入的粗放型发展模式,资源和能源消耗大,效率低,“三废”排放量大,环境污染严重。在各类产品的加工过程中,所产生的各类污染物相当惊人。另外,传统制造业一般是纯粹从经济效益的角度去实施制造过程的,在设计产品时着力考虑产品的功能与品质,制造产品时片面追求高效益和低成本,注重的是如何以最低的成本高效率地产出产品,加上不断涌现的新颖高效的先进制造技术,推动了制造业的快速发展,产品更新换代周期不断缩短,加速了材料的消耗和工艺装备的淘汰;同时也产生了更多的废弃物,从而使人类赖以生存的环境不堪重负,严重制约了社会经济及人类文明的可持续发展。
我国近年来在绿色制造及相关领域也进行了大量的研究。国家自然科学基金和国家863计划/CIMS主题均支持了一定数量的绿色制造研究课题,并己取得了一定研究成果。国内一些高校和科研机构对绿色制造的理论体系、专题技术等进行了大量的研究。1996年成立了国家环保总局华夏环境管理体系审核中心,专门负责IS014000系列标准在我国的实施。ISO14000环境管理体系标准己引起了我国众多企业的高度重视,至今己有包括厦门ABB开关有限公司、青岛海尔电冰箱股份有限公司等多家企业获得ISO14000标准认证。
二、绿色设计
研究表明,产品性能70%~80%是在设计阶段形成的,而设计本身的成本,仅为产品总成本的10%。产品的设计阶段造成的对生态环境的破坏程度,远远大于由设计过程本身所造成的对生态环境的破坏。因此只有在设计的初期阶段,按照绿色产品的特点规划、设计产品、即进行绿色设计,才能保证产品最终的“绿色”。因此,要想从根本上解决问题,只有从设计阶段着手,才能最终实现从粗放型向集约型的发展模式转变,实现国民经济持续、健康、稳定发展。
在传统设计过程中,设计人员主要是根据产品的性能、品质和成本要求等指标进行设计,对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及处置,以及对生态环境考虑得较少,甚至根本就不考虑。这样生产出来得产品,会影响人类的生活品质和生态环境,造成资源和能源的大量浪费,影响其发展的持续性。
绿色设计是这样一种设计,即在产品的整个寿命周期内(设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理),着重考虑产品的环境属性(自然资源的利用、对环境和人的影响、可拆卸性、可回收性、可重复利用性等),并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,并行地考虑并保证产品应有的基本功能、使用寿命、经济性和质量等。简言之,绿色设计是指以高效利用资源和能源获得绿色产品为目的的设计。
绿色设计是绿色制造中的关键技术,绿色设计的一个重要趋势就是与并行工程结合,形成一种新的产品设计和开发模式——绿色并行工程。绿色并行工程又称为绿色并行设计,是现代绿色产品设计和开发的新模式。它是一个系统方法,以集成的、并行的方式设计产品及其生命周期全过程,力求使产品开发人员在设计开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。
绿色产品设计,主要涉及以下方面的内容:
(1)环境保护。主要考虑产品生命周期内对环境所产生的影响。
(2)工作条件。在产品的设计阶段考虑产品在制造、使用和废弃/回收再生过程中诸如噪音、振动、热、化学物质以及点辐射等对人的健康的损害。
(3)资源优化。不仅研究在制造过程中物资和能量的有效利用,还要研究在销售、使用和废弃/回收再生过程中物资和能量的有效利用。
(4)产品成本。在产品成本核算的过程中,不仅要考虑设计、制造和销售成本的核算,还有考虑包括使用和废弃/回收再生过程中用户和社会所承担的成本。
三、绿色制造流程
(一)绿色制造工艺技术
绿色制造工艺技术是以传统工艺技术为基础,并结合环境科学、材料科学、能源科学、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。从节约资源的工艺技术方面来说,在机械加工中,绿色制造工艺技术主要应用在少无切屑加工技术、干式加工技术、新型特种加工技术3个方面。
1、干式加工
干切削加工方法有很多种,如干车削、干铣削、干钻削、干式螺纹加工、干式齿轮加工等。干式加工就是在加工过程中不用冷却液的加工工艺。这种工艺方法从原理上讲并不新。且已在生产中有较长时间的应用(如铸铁的干铣削等),但其内涵却与以往有很大不同。因为这里的干式加工已不仅局限于铸铁材料的加工。而是力图在所有材料加工及所有加工方法中均采用干式加工。就目
前来看,干式加工范围还较为有限,但其研究和应用已成为加工领域的一个新热点。近年来.美国在制造业广泛采用了干式加工。在欧洲已有一半的企业采用了干切削加工技术,尤其在德国,应用更为广泛。准干式加工或最少切削液切削加工是一种介于湿式加工与干式加工之间的加工技术。准干式加工是将压缩空气和少量切削液混合气化后喷射到加工区,对刀具与工件之间进行的加工部位进行。它所使用的切削液很少,约占湿加工的六万分之一,但其效果却十分明显。它弥补了完全干式加工应用范围的局限性和完全湿式加工的诸多不足,结合了两者的优点.既满足了加工的要求,又使与切削液有关的费用降至最低.并可取得与完全干式加工相同的效果。准干式切削技术只要使用适当,刀具、工件和切削必然是干燥的,因而可避免切削液的处理过程。
2、刀具技术
干式加工对刀具材料要求很高,它要求材料要具有很高的红硬性和热韧性,良好的耐磨性耐热冲击和抗粘结性,现在立方氮化硼、聚晶金刚石、超细晶粒硬质合金等超硬材料已经广泛应用于干切削。经研究表明,高速钢和硬质合金经过PVD涂层处理后也可以用于干切削。在对刀具的几何参数和结构设计时。要满足干切削对断屑和排屑的要求。对韧性材料的加工来说,断屑是很关键的,目前车刀三维曲面断屑槽方面的设计制造技术已经比较成熟,可针对不同的工件材料和切削用量很快设计出相应的断屑槽结构与尺寸,并能大大提高切屑折断能力和对切屑流动方向的控制能力。
3、机床技术
干式加工在切削区域会产生大量的切削热,如果不及时散热,会使机床受热不均而产生热变形,这个热变形就成为影响工件加工精度的一个重要因素。因此机床应配置循环冷却系统,带走切削热量,并在结构上有良好的隔热措施。实验表明,干式切削理想的条件应该是在高速切削条件下进行.这样可以减少传到工件、刀具和机床上的热量。干切削时产生的切屑是干燥的。这样可以尽可能地将干切削机床设计成立轴和倾斜式床身。工作台上的倾斜盖板用绝热材料制成.在机床上配置过滤系统排出灰尘.对机床主要部位进行隔离。
(二)实现绿色机械加工的主要途径
1、网络化
制造的网络化,特别是基于Internet/Intranet的制造已成为重要的发展趋势。作为机械制造重要基础的绿色机械加工也需要大力推进网络化。通过企业局域网将各个分散的加工中心、数控设备等联接起来,可便于机械加工控制中心对整个加工进程进行总体监控,同时还可与企业中的工程设计系统、管理信息系统等各子系统实现集成,便于优化决策。
2、信息化
绿色机械加工的追求目标是实现整体最优化加工,即从系统的观点出发,全面考虑企业和整个社会的综合成本,综合分析不同的材料、零部件、设备等加工因素,优化选择冷却方式、冷却介质及用量、加工参数等,确定最合理的加工方案,以实现加工时间少、生产效益高、环境污染小、综合成本低的目标。信息化是实施绿色机械加工的关键要素及有效手段。为实现整体最优化加工,需要建立加工设备、切削刀具、切削液、切削用量、工件材料、环境、能源等相关资料的机械加工数据库,采用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对各种绿色机械加工方法(如高速切削、干切削、硬切削、MQL等)进行建模、仿真、虚拟加工和决策,并通过Intranet与企业的其它数据库系统互联共享,实现并行设计与生产。
3、柔性化
现代生产方式已由大批量、单一品种生产逐渐转变为小批量、多品种生产,要求生产企业能够根据市场变化作出敏捷反应,快速适应市场需求。绿色机械加工的柔性包括机器柔性、工艺柔性、运行柔性和扩展柔性。加工系统应能实现快速重构,对新产品开发及产品更新换代具有快速响应能力,以最小成本和最短时间适应加工任务及环境的变化。
四、绿色产品
(一)绿色产品的定义及特征
根据绿色设计的要求,最终产品应该是绿色产品。绿色产品则是指在具有特定功能的前提下,对环境(包括其中的动、植物)和人体健康不造成危害的产品。例如,作为绿色产品的绿色汽车应该满足以下条件:
(1)在车型开发之前应该建立基于环境因素的设计规范,以保证制造装配过程、产品的运输销售过程、消费者使用过程、回收再生过程都不会引起的环境问题。
(2)在生产制造过程中不得对环境产生损害,包括噪声、振动、热、化学物质、电辐射等等。
(3)汽车的能耗要低,效率要高,对环境影响要少。
(4)汽车报废时要能够方便地拆卸和回收。
(二)基于生命周期视角的绿色产品开发过程分析
首先,开发过程要对生命周期内的产品有清晰的决策目标。在传统的产品开发中,开发目标主要集中于最终产品和制造过程中的质量Q、成本C、时间T,使开发出的产品质量尽可能高,成本尽可能低,制造时间尽可能短。绿
色产品开发的目标则在此基础上有所扩展,即除了质量、成本、时间这3项外,还重视环保方面的因素,这方面包括两个目标:资源消耗R和污染排放P。绿色产品开发中要考虑使产品在制造、使用过程中的资源消耗和污染排放最小化。资源消耗主要包括:原材料消耗、能源消耗、制造中的物料消耗、包装消耗、运输中的能源消耗、使用中的能源消耗等。污染排放则包括:废弃物、废水、废气、粉尘排放、噪声干扰等。这5个目标应该作为绿色产品开发过程中创意筛选、方案选择、工艺设计以及每一个决策环节所要考虑的因素和追求的目标,并作为产品开发人员思考的主线与原则。
其次,在绿色产品开发中最好采用并行工程(CE.ConcurrentEngineering)的开发模式。并行工程是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化工作模式。我们知道,新产品开发必须经过一系列阶段,包括创意来源——方案遴选——概念与产品测试——试产——正式投放市场。长期以来的一种模式是各个阶段呈顺序或串行方式进行,这种开发模式的缺陷是设计阶段无法预见或考察后续制造过程中可能出现的问题,导致设计与制造脱节”1。而在并行工程的模式下产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期(从概念形成到产品报废)内各阶段的因素(如功能、制造、装配、质量、成本、能耗、环保等),并强调各部门的协同工作,综合考虑各相关因素的影响,使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现,以避免或减少那些导致方案运行到后期不得不返工的设计错误。它要求绿色企业必须关注其产品生命周期的各个阶段,主要包括产品设计、制造和回收,并对每一过程进行优化。运用并行工程进行绿色产品开发不仅能缩短研发周期、减少研发及制造费用,还能充分考虑产品全生命周期内的各项因素,从而提高产品的质量、绿色度,更好地满足顾客需求,增强产品的竞争能力。可见。并行工程理念本身也包含了绿色产品开发所要求的对产品全生命周期因素的考虑,绿色产品开发对应用并行工程模式具有较强的契合度和需求度。
绿色产品的开发尤其要考虑其生命周期内的资源消耗和污染排放。为了达到减少资源消耗和污染排放这两个环保目标,必须在开发阶段进行产
品生命周期内的分析和设计。这种分析的工具就是生命周期评估(LCA,LifeCycleAssessment)。IS014040环境管理TC207SC5将其定义为:汇总和评估一个产品(或服务)体系在其整个生命周期内的所有投入及产出对环境造成的直接的和潜在的影响的方法。生命周期评估包括以下4个阶段:①目的与范围确定(GoalandScopeDefinition)。将生命周期评估研究的目的及
范围予以清楚地确定,使其与预期的应用相一致;②清单分析(InventoryAnalysis)。编制一份与所研究的产品系统有关的投入产出清单,包含资料搜集及运算,以便量化一个产品系统的相关投入与产出,这些投入与产出包括资源的使用及对空气、水体及土地的污染排放等;③影响评估(ImpactAssessment)。采用生命周期清单分析的结果,来评估与这些投入产出相关的潜在环境影响;④解释说明(Interpretation)。将清单分析及影响评估所发现的与研究目的有关的结果合并在一起,形成结论与建议。生命周期评估要对生命周期内的每个阶段进行评估,其评估结果又对每个阶段具有指导意义。它不仅能显示当前产品的状况,还能提供未来开发方案的改进方向。因此生命周期分析应该持续地进行,而不是只在一个产品开发项目里进行。在产品生命周期分析的基础上,结合企业的战略对产品进行生命周期的设计,主要包括:绿色材料设计、绿色工艺设计、绿色包装设计、回收处理设计、面向产品使用的设计哺]。其中每一个技术方案的确定都应该以生命周期评估的结果为基础,同时结合企业的产品战略,制定出当前采取的方案和未来改进的方向。例如,企业当前的产品在市场上占据领先地位,而且尚未面临政策性限制和市场壁垒等环保压力,那么近期的开发方案可以优先考虑降低成本、提高质量、增加柔性等方面,根据生命周期评估的绿色改进方向确定未来一段时间内提升产品绿色性的方案。再如,产品处于市场追随者地位的企业,在近期的开发方案上应该大幅度提高产品的绿色性,开发出差异化产品,从而提高产品竞争力,抢占市场份额,在短期内可以允许成本提高等其它因素的影响,在未来的改进方案中再解决这些问题。
五、结语
随着人类对环境污染问题的重视度的提高,机械制造企业需转换产业运行方式。现代机械制造业应实施可持续发展的发展模式,从而适应全球化经济的发展要求。在技术领域中,随着绿色理念的渗入及技术的进步,绿色制造技术的进步对社会和经济具有重大的意义。因此,我国的机械制造业应抓住发展机遇,把握现代机械制造技术的发展动向,使我国的机械制造业得到持续稳定的进步与发展。■
参考文献
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绿色设计在工业设计中的应用篇3
关键词:结构设计;绿色建筑;建筑行业
1绿色建筑结构设计的特点分析
绿色建筑的结构设计具有节能环保的特点,这是绿色建筑发展的根本要求。建筑行业一直以来就是能源消耗较大的行业,无论是工程施工还是项目建成后,由于建筑结构设计不合理所导致的资源浪费、环境污染问题一直时有发生。而通过绿色的建筑结构设计,要科学选择建筑的结构类型与材料,实现建筑节能降耗,保护环境的目的。在绿色建筑结构设计中,为实现节能、环保、降耗、可持续发展的绿色目标,必须提高建筑结构设计的整体效率,这也是绿色建筑结构设计的典型特点,即在建筑设计的各项环节中,体现系统综合性,实现建筑整体的集约化设计,体现建筑结构设计的综合效益。
2绿色建筑结构设计中应遵循的主要原则
一是整体性原则,在绿色建筑结构设计中,要遵循整体性原则,要把建筑项目的总体效益、综合效益摆在首位。在具体实践过程中,不能只重局部利益而忽视整体利益,不能只顾眼前利益而忽视长远利益,要将建筑设计视为一个有机整体,发挥建筑的整体效益。二是科学性原则,在绿色建筑结构设计中,要选择最为科学、最为合理的结构体系,要在满足建筑行业相关安全质量规范标准的前提下进行绿色建筑结构设计。要结合具体工程的实际情况,因地制宜的进行科学设计,科学选用设计方案及建筑材料,避免建筑资料的浪费消耗。三是协调性原则,绿色建筑强调的是建筑与环境的协调融合,在进行绿色建筑结构设计时,要对自然、生态、环境等因素进行深入考量,在进行建筑结构设计与施工时,遵循因地制宜的原则,不破坏建筑周围的生态环境与人文环境,使建筑设计完美融入于当地的环境中,实现协调可持续发展。
3绿色建筑结构设计的优化措施建议
3.1对钢结构进行重点开发使用在绿色结构类型中,钢结构凭借其自身的独特优势,一直在绿色结构设计中扮演重要角色。其结构优势主要表现在:力学性能、抗震性能、延性及耐久性能优越,可借助钢材塑性满足抗震设计要求,同时钢材结构自重轻,便于施工安装,施工时环境污染小。另外,对于钢结构材料还可以进行循环利用,十分符合绿色理念,在节能、节水、环保、减排等诸多方面优势明显,结构自身的“轻、快、好、省”优势突出,因此在绿色结构设计中,应重点关注利用钢结构材料。3.2对钢筋混凝土结构进行优化在当前建筑行业内,钢筋混凝土结构仍占到了主体地位,因此在进行绿色建筑结构设计时,必须考虑到钢筋混凝土的特点。上文中已经提到了钢结构材料的绿色特性,因此可以从混凝土材料入手,适当减少混凝土用量。在建筑工程施工中,混凝土易造成环境污染,要多选用预拌材料,对混凝土进行预拌处理,避免给施工现场造成污染。通过合理控制混凝土用量,在保障建筑结构安全与可靠性的基础上,可以实现绿色环保的目的。多要注意结构材料选用的标准化要求,适当提升结构材料强度,注意节材方面的设计,要在建筑全寿命周期内实现价值最大化。3.3选择低碳环保的建筑结构形式科学的结构选型是实现绿色结构体系,满足绿色建筑设计要求的关键。基于绿色建筑的理念来对建筑结构进行选型,可以降低建筑活动对环境的负荷压力,实现建筑生命周期的可持续发展。首先,在对建筑结构进行选型时,一定要深入分析建筑项目的使用功能和空间需求,为建筑结构方式选择打好基础。其次,要基于节约资源、降低能源的考虑,多选用轻质低耗能结构。最后,考虑到结构的灵活性与适应性问题,应多选择“弹性可变结构”,为设计留有一定余地,适应建筑结构功能的变化,节约工程成本。3.4对建筑地基基础进行优化建筑地基是建筑工程项目的基础,它直接关系到整个建筑工程的安全与质量,对地基基础结构进行优化,是绿色建筑结构设计的重要方面。特别是近些年高层建筑蓬勃发展,地基基础工程量随之提升,使它在结构设计优化上有着较大潜力。通过对建筑结构基础进行优化设计,可以在保证建筑安全质量的基础实现最大的经济效益。首先,要做好建筑地基基础的造型与方位布置,利用科学严谨的结构计算来对基础方案的可行性进行预算研究;其次,要对地基基础的工程材料进行科学的选择,结合建筑行业的相关规范标准要求,选用绿色的建筑材料;最后,要认识到地基基础工程的重要性,特别是在一些地质环境条件较为复杂的工程中,要满足建筑行业规范标准,保证基础造型的科学性与工程计算的精准性,使工程材料被充分利用,进而节约工程成本,避免建筑材料资源的浪费。3.5对建筑结构体系进行优化依照承重材料来对我国现有建筑结构体系进行划分,主要有木质结构、砌体结构、钢制结构以及钢筋混凝土结构。其中钢筋混凝土结构是当前我国较为普遍的结构体系。对于不同的建筑结构体系,在结构优化上有着不同的手段。例如,钢材结构在进行优化时,要优化结构平面布置方案,保证方案传力途径、受力方向的科学性;加强连接节点的优化设计;尽可能选择本地区材料,避免结构成本提升。再比如对于砌体结构体系而言,主要的优化手段集中在布筋的形式与方式上。而对较为普遍的钢筋混凝土结构,在进行优化设计时应注意符合规范标准的要求,保证计量计算的准确性;结合工程实际情况,合理选用钢筋混凝土材料;在截面、形状、拓扑、布局等方面做好优化设计,满足绿色建筑结构设计的要求。3.6建筑结构构件的优化结构构件也是绿色建筑结构设计中可以进行优化的方面。首先,要做好预制构件工作,节约建筑资源材料,优化与主体承重结构的安装,提升连接质量。其次,要通过定量控制对构件总体结构进行优化,把握相关设计参数指标,特别是注意建筑中装饰构件的实用性,多使用绿色可再生资源,进而节约工程中人力与财力的投入。
4.结语
在新时期的时代背景下,建筑行业的发展面临着前所未有的机遇与挑战,作为建筑行业的从业人员,需要深入认识并理解绿色建筑的深刻内涵,在建筑结构设计的各项环节中采取绿色优化措施,得出最佳的建筑设计方案,实现建筑工程项目经济效益与社会效益的统一。相信随着绿色建筑理念的不断深入,以及建筑技术的持续进步,绿色建筑设计的发展将会迈向一个新高度。
参考文献
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绿色设计在工业设计中的应用篇4
关键词:绿色设计;工业厂房;分析
前言
工业4.0是我国工业发展的长期战略,为实现这一目标,我国要加大工业领域的创新及节能、改造的力度,工业厂房的绿色设计是实现这一目标的重要基础,在工业厂房绿色设计中通过积极引入绿色设计理念使得工业厂房能够更节能、高效和低碳,与自然环境和谐相处。
1工业厂房绿色设计理念
工业厂房绿色设计是现今工业厂房设计的重要发展趋势。近年来,节能、高效、绿色环保已经成为了我国工业改革的重要发展方向,而绿色设计则是实现这一目标的主要途径与基础。做好工业厂房绿色设计关键是要对其设计的设计理念进行充分了解:(1)环保:为实现这一目标管需要对工业厂房的各相关要素进行充分考虑,从而在设计中寻求工业厂房建筑设计与投入的最佳平衡点,以低污染、高能源利用率为绿色设计的核心,牢固树立环保意识,将环保这一理念深入贯彻到绿色设计的每一个环节中。从设计的前期勘测、调研、设计等各环节入手,充分利用工业厂房周边环境中的自然资源和人工手段,以降低建筑过程中对于能源等的消耗,从材料、结构以及建筑的外观入手通过绿色设计方式将工业厂房的建筑生命周期内的资源消耗降至最低,以实现建筑与周边自然环境的和谐统一。(2)节能:经济的快速发展加大了我国对能源的需求与消耗,建筑能耗是能源消耗中的大户,是以现今以工业厂房为代表的建筑已经成为了建筑能耗中的一个重要分支。绿色设计应当将节能作为一个重要的设计目标。节能涉及到诸多环节,是一个系统的技术集成,因此在绿色设计的过程中需要提高地域资源的利用效率,积极将各种节能材料应用在工业厂房中,在厂房绿色设计中对工业厂房的水、暖、电等影响因素进行综合考虑,通过合理的规划使得工业厂房的建筑结构、能源系统更为高效、节能。此外,在工业厂房绿色设计的过程中还需要加强对太阳能、风能等环保清洁能源在工业厂房中的利用,从而有效的降低能耗,提高能源的利用率。(3)工业厂房绿色设计强调与自然环境的和谐统一,在设计过程中应当减少对有害材料的使用,并通过良好的通风结构使得工业厂房内的有毒、有害气体能够及时的排放出去,厂房内的空气流通通畅能够减少有害气体的积聚,通过在绿色设计中增强与周边环境的融合度,以使得工业厂房能够取得更榱己玫幕繁PЧ。
2工业厂房绿色设计的基本要求和注意要点
工业厂房的设计是一项复杂的系统性工程,相较于住宅建筑,其更多的强调在能够满足工业生产对于生产环境要求的同时,通过合理的绿色设计来实现人与周边环境的和谐共生。为实现这一目标需要在绿色设计的过程中从工业厂房的结构、工艺、材料等各方面入手并充分结合项目地点的自然环境的发展情况,通过积极手段来做好厂房周边自然环境和人文环境的保护,因地制宜,充分做好现有建筑材料的合理使用,杜绝随意浪费和丢弃建筑材料等现象,避免对周边环境造成污染。此外,在工业厂房绿色设计时要充分结合美学和发展的理念来达到协调统一。此外,在绿色设计的过程中需要注意其结构的合理性,现代工业厂房主要采用由混凝土结构和大跨距钢架结构两种结构形式,其中混凝土结构在成本、耗费材料及建设周期上都要多于钢架结构形式,而钢架结构的厂房大跨距方面上具有较大的优势,因此在绿色设计中需要结合工业厂房的应用特点来进行结构的选择。如选用的是钢筋混凝土的厂房结构,需要加强对于所使用的钢筋混凝土绿色防腐设计的考虑,以提高工业厂房结构的可靠性与稳定性。此外在绿色设计中还需要注意的是各种绿色环保材料在工业厂房设计中的应用。随着科学技术的进步大量的绿色环保材料得以应用于建筑建设中,在充分发挥普遍采用大型钢结构厂房绿色设计效果的同时,提升工业厂房的结构强度。现今,大型钢结构厂房已经为工业厂房的绿色设计所广泛应用,应当加强对于大型钢结构厂房绿色设计的研究,以便取得良好的设计效果。
对于工业厂房的绿色设计需要注意以下几个方面:(1)工业厂房整体环境的绿色设计需要以总体规划或是上层园区的总体规划为主线,充分结合项目地的气候、地质水文以及周边植被的分布及地形地貌等情况进行综合考虑。在绿色设计中要积极引入绿色设计理念,在突破传统区域模式划分的同时积极做好各种资源、厂房布局以及厂房空间结构的优化,实现厂房与周边环境的良好融合。此外,在绿色设计中还需要注意积极引入开放性的空间布局,通过在绿色设计中构建起动态、开放的厂房空间体系,实现资源共享。此外在工业厂房的绿色设计中应当注意的是需要采用集中布局形式从而使得工业厂房内的空间得到充分的利用。在绿色设计中同时还需要注重厂房内外环境的协调统一。
此外,在绿色社中还需要对工业厂房的节能和景观等多种因素的兼容进行充分的考虑。从节能方面考虑,为使得工业厂房在建筑能耗利用上取得较高的利用率对于工业厂房的外形应当采用方块形式,在工业厂房的能耗中,冬季采暖与夏季降温是能耗的两个主要方面,为使得工业厂房能够获得较好的保温效果以降低厂房能耗,在对于工业厂房的外形选择上应当尽可能的选用正方体的外形结构。采光是厂房能耗的另一个主要方面,合理的厂房方向选择能够为厂房提供良好的自然照明效果以降低厂房中的照明能耗,在工业厂房朝向的选择上应考虑选取东南方向,此外旋转建筑的面向以获得较好的采光效果。对于单体厂房的绿色设计,需要从单一的个体展开进行设计,充分考虑工业厂房结构布局,并结合工业生产流程以使得工业厂房能够取得最大限度的容纳效果。此外,在工业厂房的单体设计中,应当对厂房中的生产流程、生产线分布进行规划并同时对于工业厂房内的通风、采光等问题进行充分的考量,并要注意确保工业厂房的通风,通过调节厂房的跨度以使得厂房能够获得较为良好的通风效果,保障在工业生产中所产生的废气能够及时排出厂房,以免这些有害废气积聚在厂房中对人体造成危害。为确保工业厂房能够取得良好的温饱效果,在绿色设计中应当考虑在工业厂房的墙体上选择采用内外墙保温的墙体结构,为厂房带来较好的热能均衡性,在绿色设计中应当选用环保型材料,使工业厂房既取得良好的保温及结构特性,又降低了工业厂房的成本。
3结束语
绿色建筑设计理念已经越来越广泛的应用于居住、商用以及工业建设的设计中,通过合理的建筑规划和绿色建材、绿色环保技术的应用在确保建筑使用功能的基础上使得建筑的生态化、高效化都得到了大幅提升,让工业建筑能够更好的回归自然、融入自然,最大限度的实现生态的可持续与能源利用的整合发展,这既是“绿色设计”的时代使命也是工业建筑设计发展的必然趋势。
参考文献
[1]李荣富.绿色照明工程及工业厂房照明节能设计之探讨[J].中国高新技术企业,2008(15):147.
绿色设计在工业设计中的应用篇5
关键词:建筑设计;绿色建筑;绿色理念;绿色设计
在经济高速发展的今天,绿色的概念随着先进的思想已经深入进了人们的内心里,也成为了如今社会的一个发展重心。绿色概念不单单是一个颜色层面的词语,而是对于一种健康与积极向上的概括。对于建筑这个行业要更加注重绿色要求,在设计过程中应用绿色概念,提升整体的建筑绿色化水平,为整个社会的绿色化发展做出相应的贡献。
1绿色理念设计在建筑中应用的条件和要求
想要实现绿色设计的终极目标,达成时代所要求的建筑行业的绿色化标准,就需要明确绿色设计的要求是什么,在标准的建筑设计理论指导下,实现真正意义上的绿色设计。
1.1资源节约和资源循环利用的充分结合
绿色设计的一个理论就是在不过分损耗资源的前提下,尽可能多的节省资源,并利用环保无公害的资源,在进行投资建设的过程中,对于成本进行控制,实现资源最大化的利用。在节约的同时引入绿色设计理念,将资源进行循环利用,坚持这个过程,对于有效资源有一个合理的安排与使用。
1.2节能的同时保护环境
如今的建筑设计过于依赖现有的资源,例如长时间照明和有空调的房间就是一种高消耗的建筑,对此所造成的资源消耗很大,还会有一定的环境污染。因此这就要求不但要避免化学材料对于环境的影响,而且还要有效的降低光污染和声音污染的影响。
1.3以人类的健康为根本目的
任何行业都不能忽视健康的问题,绿色设计需要将人类的健康作为核心因素,一切的设计都必需要围绕于此来进行。因此这就需要不断的降低那些对人类健康有危害的因素,注重保护人类的健康发展。
2绿色设计理念应用需遵循的原则
2.1保护环境
在建筑设计中应用绿色设计理念的根本目的便是实现可持续发展的目的。基于此保护环境是绿色设计理念的核心内容,在实施设计工程中,设计人员应该对施工现场的情况惊醒详细勘察与分析,从而制定出最优的施工方案。
2.2降低能耗
目前能源问题是全世界关注的问题,为了提高能源的使用效率,需要在建筑工程中对资源使用方式进行合理规划,这应当引起人们的重视。
2.3降低污染污染问题
在建筑工程中普遍存在着,因此,建筑规划和设计者必须采取必要的措施,尽可能的降低工程垃圾排放量、减轻噪声危害,从而使周边环境不受到过大的危害,利于社会经济的进步和发展。
3建筑设计中绿色建筑理念的应用
下面举出A市某建筑工程设计过程,具体分析一下实施绿色建筑的方式:A市将应用绿色建筑理念改建一办公中心。在此办公中心中包括会议楼2栋、办公楼4栋,廊道和中庭几部分,现将具体的改建情况做出如下分析。
3.1改建外墙和玻璃幕墙
为了保持原有外饰面完整、不受到损坏,外墙需要改造的部位为内保温,其中,将内保温的热桥部位实施了较为精细的处理,对于外墙与楼板、柱连接位置保温层,延伸至18cm左右。双层呼吸式幕墙在中庭设计中得到了应用,内外层分别采用不同材质的玻璃,这样有利于实现冬季的保温、夏季的散热以及过渡时期的通风,使能源的使用量明显得到降低。除此之外,在对该幕墙进行模拟后可知,外层玻璃内温度远高于Low-E玻璃表温度,且户外气温略高于Low-E玻璃外表温度。
3.2建立地源热泵系统
因地源热泵需要使用一定土地资源及建筑冷量需要,决定将地源热泵系统应用在A、B楼中,由于地热的铺设是以管道为主,为了提高其安全系数,应当对管道的换热能力进行计算,选用换热能力较好的管道。以立埋单U法进行埋管,在采取有效测试后,可知土壤具18.440C的均温,且管的换热能力为40.3W/m,以35W/m换热能力来计算埋管,以确保安全性。根据计算结果,确定将153个管埋于系统地下,并设置154个孔,孔径140mm左右,且相互间保持约4m距离。将两个室外埋管部位设置于热泵系统中,并分别将1个带有一集、分水装置的集分水井设于该各埋管处,其中一处分12个环路,另一处分10个环路,且各环路与集管相连,连接后与其集分水器进行连接。本次改造项目所涉及的A、B楼以及中庭均进行地热埋管工作,其实际利用面积高达200m2左右。
3.3建立太阳能光电系统
建筑设计者拟使建成中庭不利用任何外部能源,这就要求光伏电板有较大电量,以满足一切照明、机械及保温、制冷需要。为了能够较为高效的将太阳光转化为电能,应当在设计中使A、B楼间中庭屋顶保持一定倾斜度,以尽可能的接收到较多阳光。应当借助一般的钢支架将光伏电板安装于A、B屋顶上,注意保持一定倾斜度、且要良好配合原建筑结构,不得妨碍原有功能的发挥,同时应当保证防水层不受损坏。同时,将板布置于中庭屋顶上时,必须沿10°倾斜玻璃屋顶进行,夹胶玻璃为太阳能组件材质,应当将设置30cm空气通道于组件和屋顶间。将可闭合开口设于通道中,在寒冷天气可将其闭合,以防止温度的迅速降低。另外,组件表面在空气不畅通时可能会有较大的升温,于是,设计者将水冷却系统设置在了其上,这样会让很多热量被流动水带走;其中,设计者将人工湿地中水作为了冷却用水。
3.4构建有效系统,合理利用太阳能光
热绿色设计理念在此工程中的应用是非常明显的,主要是通过建立太阳能供水系统来完成的,总计有6个相关施工人员于屋顶部位安装了太阳能集热器,以减少电能的消耗,节约电能;安装太阳能的方法为常规支架法,既能够节省时间也能够提高太阳能集热器的稳定性。在计算集热器面积时,可通过分析不同楼需要热水量得出。在建立集热系统时,应当尽可能使阳光照射方向垂直于系统采光面,以使系统能够有效的。
4结束语
综上所述,对于一个建筑行业的建筑师,绿色新型设计理念已经逐渐渗透到了建筑行业之中。目前,由于人类资源的过度开发和使用,已经严重的影响了经济的持续发展,尤其是在建筑行业资源使用量过多,因此需要以绿色设计为核心,将改善人们生活质量水平为己任,将绿色理念深入到每一个人的心中,做一名称职的建筑师,也为国家的持续发展贡献自己的一份力量。
参考文献
[1]王丽敬.浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].河南科技,2013(15):170.
[2]童伟.绿色建筑设计理念在工业建筑设计中的体现[J].建材技术与应用,2012(3):29~31.
[3]汤海涛.绿色建筑理念在建筑设计中的应用[J].科技与企业,2014(13):161.
[4]梁有平.绿色建筑理念在建筑设计中的应用[J].建材发展导向,2014(2):35~37.
绿色设计在工业设计中的应用篇6
关键词:《民用建筑绿色设计规范》绿色建筑设计策划
第一章规范的编制背景和介绍
1.规范编制背景
2008年6月4日,建设部《绿色建筑设计规范》(以下称《规范》)列为该计划的行业标准制订项目。编制组经过两年的调研、研究和编制工作。2010年11月17日建设部发批准《民用建筑绿色设计规范》为行业标准,编号为JGJ/T229-2010,自2011年10月1日起实施。
2.规范的篇章结构
本规范适用于新建、改建和扩建工程绿色建筑的设计,其主要技术内容包括总则、术语、基本规定、设计策划、场地与室外环境、建筑设计与室内环境、建筑材料、给水排水、暖通空调和建筑电气。
章节的划分与《绿色建筑评价标准》(以下称《标准》)不同。《标准》是按照四节一环保和施工管理划分,而《规范》主要按照工程设计的常规专业进行,另特别增设了“绿色设计策划”一章节。
本文主要根据该新增的“绿色设计策划”结合《标准》及细则中的内容进行分析。
第二章规范的绿色设计策划的内容
在设计的前期进行绿色设计策划,可以通过统筹考虑项目自身的特别和绿色建筑的理念,在对各种技术方案进行技术经济性的统筹对比和优化的基础上,达到合理控制成本、实现各项指标的目的。
《规范》中所涉及的条文4.1.1和4.1.2共2条。明确绿色建筑的项目定位、建设目标及对应的技术策略、增量成本与效益,并编制绿色设计策划书。提出绿色设计策划宜采用团队合作的工作模式以及策划工作的主要内容。
1.一般规定
1.1绿色设计策划应明确绿色建筑的项目定位、建设目标及对应的技术策略、增量成本与效益,并编制绿色设计策划书。
绿色设计策划的成果是绿色设计策划书,并以此为依据展开建设的下一阶段工作,使得设计工作即满足建筑策划目标,又符合绿色建筑的目标要求。
图1绿色设计策划流程
1.2绿色设计策划宜采用团队合作的工作模式。
绿色设计强调全过程控制,各专业在项目的每个阶段都需要参与讨论、设计与研究。传统的专业分工设计模式已经不能适用于绿色建筑的设计要求。因此,绿色建筑策划需要规划、建筑、设备、环保等多专业的综合性人员、团队或专业咨询机构共同参与,并在整个设计过程中保持密切的工作联系与反馈,从而体现信息技术的最终成果。因此,一个完整的绿色建筑策划必须集合:宏观经济预测、市场和环境调研、社会分析、消费者行为分析、经济/财务、建筑设计、工程管理、能源分析、绿色技术等各种专业人才,按照合理的策划程序,共同努力才能完成。
2.策划内容:
2.1绿色设计策划应包括下列内容:
1.前期调研
2.项目定位与目标分析
3.绿色设计方案
4.技术经济可行性分析
绿色设计策划和传统的建筑策划既有相同的一部分工作,如需求分析、功能定位等;又有专业性的特征。绿色设计策划的着重点更多关注于绿色技术的可行性、经济的合理性等方面。因此在项目前期进行调研工作是非常有必要的,针对项目所在地的自然资源和政策环境,进行因地制宜的研究分析。
2.2前期调研应包括下列内容
1.场地调研:包括地理位置、场地生态环境、场地气候环境、地形地貌、场地周边环境、道路交通和市政基础设施规划条件等;
2.市场调研:包括建设项目的功能要求、市场需求、使用模式、技术条件等;
3.社会调研:包括区域资源、人文环境、生活质量、区域经济水平与发展空间、公众意见与建议、当地绿色建筑激励政策等。
2.3项目定位与目标分析应包括下列内容:
1.明确项目自身特点和要求;
2.确定达到现行国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T50378或其他绿色建筑相关标准的相应等级或要求;
3.确定适宜的实施目标,包括节地与室外环境的目标、节能与能源利用的目标、节水与水资源利用的目标、节材与材料资源利用的目标、室内环境质量的目标、运营管理的目标等。
2.4绿色设计方案的确定宜符合下列要求:
1.优先采用被动设计策略;
2.选用适宜、集成技术;
3.选用高性能建筑产品和设备;
4.当实际条件不符合绿色建筑目标时,可采取调整、平衡和补充措施。
2.5经济技术可行性分析应包括下列内容:
1.技术可行性分析;
2.经济效益、环境效益与社会效益分析;
3.风险评估
为避免片面追求建设成本最小化,对绿色建筑成本按全生命周期来考虑是必要的,在工程项目全生命周期中,必须兼顾项目建设成本和未来成本,从而有效、合理地对项目的经济性做出正确的判断。绿色建筑的全寿命期成本,是指从项目前期决策、设计、招投标、施工、竣工验收、使用直至拆除等一系列过程发生的费用,也即项目在确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的研究开发费、制造安装费、运行维修费、报废回收费等费用的总和。
绿色建筑的全寿命期成本依据研究阶段的不同,包括决策设计成本、施工建造成本、使用维护成本、回收报废成本四个部分。
表1绿色建筑全寿命周期成本的组成
阶段企业自身成本消费者成本环境和社会成本
决策设计可行性研究费用、设计费用
施工建造原材料、燃料、动力、机械设备、工资等费用垃圾、污染、健康损害等成本
使用维护运输、储存、保险等费用运输、储存、能源、材料、维护等费用包装、垃圾、污染、健康损害等成本
回收报废回收、报废费用垃圾、污染、健康损害等成本
第三章绿色建筑设计的过程
绿色建筑设计策划的专业梳理
结合《标准》及细则,对比《规范》,绿色建筑设计主要涉及到节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量利用、运营管理6个方面。具体分为如下9个专业方面,具体内容如下。
1.绿色建筑规划设计
1.1环境与规划布局(对应《标准》及细则5.1.1、5.1.2、5.1.6、5.1.7、5.2.6、5.1.12、5.1.13条)。
1.2交通组织(对应《标准》及细则5.1.10)。
1.3景观与绿化(对应《标准》及细则5.1.9、5.1.14)。
1.4能源等辅助设施(对应《标准》及细则5.2.17)
2.绿色建筑单体设计
1.1单体布局与形体(对应《标准》及细则5.1.3、5.1.8、5.1.4、5.5.7)。
1.2建筑平、立、剖面设计(对应《标准》及细则5.1.11、5.2.1、5.2.7、5.2.13、5.4.2、5.5.9)。
1.3建筑围护结构,包括自然采光(对应《标准》及细则5.5.13、5.5.15)、遮阳(对应《标准》及细则5.2.1、5.5.13)、自然通风(对应《标准》及细则5.2.6、5.2.7、5.5.7)、外立面围护结构(外墙、幕墙门窗、屋面及楼板等)(对应《标准》及细则5.1.3、5.2.1、5.2.8、5.5.2)。
1.4建筑室内空间与室内环境,包括功能布局及可灵活变化设计(对应《标准》及细则5.4.9、5.5.10、5.5.12),室内环境(对应《标准》及细则5.5.5)。
3.室内气候与空调
1.1能源及能源利用,包括热电联产(对应《标准》及细则5.2.3、5.2.11),蓄冷(蓄热)技术(对应《标准》及细则5.2.9),废热、余热利用(对应《标准》及细则5.2.14)。
1.2系统节能技术(对应《标准》及细则5.2.2、5.2.10、5.2.11、5.2.12、5.2.13)。
1.3保证室内环境舒适度及卫生标准的措施(对应《标准》及细则5.5.1、5.5.2、5.5.3、5.5.8、5.5.14)。
1.4系统高效运行、独立分项计量的控制(对应《标准》及细则5.2.5、5.2.15、5.6.9)。
4.建筑电气
1.1建筑照明系统(包括光导系统)(对应《标准》及细则5.1.3、5.2.4、5.2.5、5.5.6、5.5.11、5.6.9)。
1.2电气系统节能(对应《标准》及细则5.2.5、5.2.15、5.2.11)。
1.3建筑智能化系统(对应《标准》及细则5.2.5、5.2.15、5.5.1、5.6.8、5.6.9、5.6.10、5.5.14)。
5.建筑与水
1.4水资源及综合利用(对应《标准》及细则5.3.1、5.3.5)
1.1给水、排水的节能技术(对应《标准》及细则5.3.2、5.3.3、5.3.4、5.3.9)
1.2非传统水源及其利用(对应《标准》及细则5.3.5、5.3.6、5.3.7、5.3.9、5.3.1、5.1.14)
1.3绿化灌溉的节水技术(对应《标准》及细则5.3.8)
1.4污水处理(对应《标准》及细则5.6.2、5.3.2、5.3.9)
6.绿色能源系统
1.1太阳能利用,对应绿标及细则(对应《标准》及细则5.2.18),太阳能光电系统(对应《标准》及细则5.2.18)
1.2浅层地热能利用,主要包括江水源热泵系统(对应《标准》及细则5.2.18),土壤源热泵系统(对应《标准》及细则5.2.18)
7.建筑结构的绿色设计
1.1资源消耗、环境影响小的结构体系(对应《标准》及细则5.4.11)
1.2高性能的建筑结构材料及设计技术(对应《标准》及细则5.4.1、5.4.4、5.4.5)
8.绿色材料
1.1可再生利用、可循环利用的回收及再利用设计(对应《标准》及细则5.4.7、5.4.2)
1.2环保、无毒建材的设计利用(对应《标准》及细则5.4.1、5.4.2、5.5.4、5.5.14)
9.建筑绿化
1.1屋顶绿化、垂直绿化(对应《标准》及细则5.1.8)
1.2环境绿化(对应《标准》及细则5.1.9)
结束语
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