绿色设计案例及分析范文

【关键词】绿色建筑发展现状及发展趋势；绿色节能建筑规划设计目标；实例分析

1.我国绿色建筑发展现状及其未来发展趋势

1.1我国绿色建筑发展现状

我国绿色建筑发展现状共分4个阶段，2007年之前我国绿色建筑处在启蒙阶段，主要的工作就是宣传推动。2008年-2009年是绿色建筑起步阶段。2010年-2012年属于发展初期，绿色建筑初步发展起来。2013年开始国家绿色建筑进入快速发展阶段。截至2013年12月31日，我国共评出绿色建筑1446项，总建筑面积近1.63亿平方米，仅2013年获评的建筑数量就比2012年增加了81%，面积增加了1.12倍。到2015年末，20%的城镇新建建筑将达到绿色建筑标准要求。

自2013年1月，《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》（〔2013〕1号）颁布后，国家关于绿色建筑的顶层设计已经完成，绿色建筑的发展目标，发展原则，发展主要任务，以及保障发展落实的政策标准已经逐渐完善，搭建成型。

1.2绿色建筑未来发展趋势

自绿色建筑发展以来，政府从鼓励引导、政策激励、强制推行三大方面推动发展。2012年，财政部、住房和城乡建设部《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》（财建〔2012〕167号）明确，对高星级绿色建筑给予财政奖励。

《国家新型城镇化规划（2014―2022）》提出，城镇绿色建筑占新建建筑比重要从2012年的2%提升到2022年的50%。到2015年，能源强度降低16%，到2022年，30%的商业建筑都是绿色建筑，这就意味着到2022年我国将拥有全球最多的绿色建筑。

2.绿色节能建筑规划设计目标

2.1绿色节能建筑有着许多基本特点。首先建筑材料必须提倡使用环保型的，材料本身要节约资源和能源、减少环境污染、容易回收和循环利用，同时必须满足防水、隔热、隔音和耐震抗压的要求。

2.2绿色节能建筑要做到节约用水，保护水资源。通过就地处理污水，把污水变成中水，中水用来浇花、洗车、消防和景观用水等，在做到节约用水的同时减少污水的排放量；还有在住室中安装节水马桶，洗手池的水能够直接通向厕所，洗衣、洗菜的水可以用来冲洗厕所；采用高质量的无渗透水龙头等。

2.3充分利用自然资源，针对当地气候条件，选择良好的朝向与建筑布局，以获得充分的采光和通风；设计明厅、明卫、明厨等，充分利用自然光源，降低照明用电；利用太阳能热水系统，小区共用供热系统，可以一年四季不分阴晴为住户提供热水。

2.4生活垃圾的合理处理，将生活垃圾分为三类：生物垃圾（包括废弃食物、废弃果蔬等），可再生垃圾（包括金属、玻璃、纸屑等），不可再生垃圾（燃烧灰渣等），最大限度化废为宝，循环利用。对于金属、纸屑等可再生垃圾应回收后统一处理，以便循环利用。对于不可再生垃圾，可经焚烧后达到减量化、无害化。

3.实例分析绿色建筑节能设计

以某居住项目规划及建筑概念方案为例，探讨一下绿色节能在建筑中的实际体现。该设计主要从以下几个方面对居住区进行“绿色”设计

（1）该方案建筑朝向均为南北布置。在不利朝向上通过阳台等遮阳措施减少日照影响。屋顶及各向墙体采用隔热构造，室内外建筑材料选用环保型产品。

（2）建筑的设计严格遵循以人为本、经济、美观、使用的原则，平面功能洁污分区、动静分区明确。沿街3层以下均布置商住用房，以上全部为住宅。

高层住宅分为1#楼和2#楼设计全部采用两梯三户，利用最少的面积完成交通系统，充分减少了公摊面积，提高了住宅的使用率，每层有三个户型，动静分区，分布和设计都很合理，充分满足通风采光要求，利用天然采光，减少人工照明能耗。

（3）该建筑通过采用合理节能建筑，增强建筑围护结构隔热，保温性能和提高空调、采暖设备能效比的节能措施，能满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》的要求。

（4）为了保证室内的日光照射，减少照明，节约能源，为使用者提供舒适的室内光环境，本方案通过使用建筑节能设计分析软件PBEC对户型的低、中、高楼层进行采光系数和自然采光照度分析，通过优化建筑物和露天空间，保证充足的日光进入每一栋建筑内。根据《建筑采光设计标准》GB/T5033规定，居住建筑各个房间均满足采光系数最低值1CMIN（%）以及室内天然光临界照度50lx的标准。

3.1建筑墙体施工节能设计

（1）屋面做法拟采用下做法：

屋面类型（自上而下）2：轻质屋面隔热砖（50mm）+水泥砂浆（25mm）+防水卷材、聚氨酯（3mm）+水泥砂浆（20mm）+水泥膨胀珍珠岩（20mm）+钢筋混凝土（100mm）+混合砂浆（15mm）。

架空楼板类型1：水泥砂浆（20mm）+钢筋混凝土（100mm）+膨胀玻化微珠（30mm）+混合砂浆（5mm）【用于公建架空楼板】。

（2）外墙做法拟采用下做法：

外墙类型（自外至内）1：水泥砂浆（20mm）+烧结多孔砖（190mm）+膨胀玻化微珠（20mm）+混合砂浆（5mm）【用于公建东西外墙】。

外墙类型（自外至内）2：水泥砂浆（20mm）+烧结多孔砖（190mm）+膨胀玻化微珠（15mm）+混合砂浆（5mm）【用于住宅外墙和公建南北外墙】。

（3）外窗拟采用以下类型：

外窗类型1：铝合金低辐射中空玻璃窗6+12A+6遮阳型，自身遮阳系数0.45，传热系数3.2W/m2.K【用于公建局部外墙】。

外窗类型2：断热铝合金热反射镀膜玻璃6mm单层，自身遮阳系数0.45，传热系数5W/m2.K【用于公建局部外墙】。

外窗类型3：铝合金普通单层玻璃窗，自身遮阳系数0.85，传热系数6.4W/m2.K【用于住宅局部外墙】。

外门类型1：木（塑料）框单层实体门，传热系数2.77W/m2.K。

3.2节水节能设计

绿色建筑节水系统可归纳为减少排放、回收利用、循环使用和生态用水。结合项目实际情况，主要采取如下节水措施：①在方案、规划阶段制定水系统规划方案，统筹、综合利用各种水资源。②设置合理、完善的供水、排水系统。③采取有效措施避免管网漏损。④建筑内卫生器具合理选用节水器具。⑤使用非传统水源时，采取用水安全保障措施，且不对人体健康与周围环境产生不良影响。⑥采用雨水收集利用系统，绿化、景观、洗车等用水采用非传统水源。⑦按用途设置用水计量水表。⑧采用太阳能提供生活热水。

3.3建筑材料节能设计

选用耐久性材料，设计中选用耐久性较好的建材，最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步，减少材料的更换、维护，从而节约费用。

4.结语

绿色建筑节能设计能提高使用的舒适性，节约资源和降低建造和使用过程中的能耗，并降低环境负荷，对于提高建筑的经济效益，解决能源危机，实现人类社会的可持续发展有着重要意义。在进行绿色建筑节能设计时应结合我国的国情的基础上，针对建筑所在地的实际气候以及地理因素进行设计，不断降低能源的消耗，坚持走可持续发展之路。

参考文献

绿色设计案例及分析范文篇2

建筑性能优化设计利用计算机模拟技术，以节能、舒适等为目标，使现有的技术措施更加定量化、可视化。首先，利用计算机流体力学软件对场地的通风环境进行模拟分析，依据结果调整通风不良的地方，使其周边的流场分布均匀、通畅，建筑周边人行区域1.5m高度处风速均小于5m/s，如图2所示。其次，对建筑户型的通风情况进行分析，优化户型内部自然通风，确保形成有效的气流组织，最终户型通风换气次数均在3次/h以上。最后，采用Ecotect软件对户型的室内光环境进行模拟，如图3所示，居住空间的采光系数均大于1.2%，餐厅、厨房及走道采光系数均大于0.6%，确保95%以上的房间满足自然采光要求。

绿色技术集成

可持续场址设计：场地属于已开发建设的成熟用地，不存在滑坡、泥石流现象。周边配套设施完善，住区内部规划商业、幼儿园、体育等配套设施，周边拥有中学、医院等便民设施。建筑主入口500m内有4个公交车站和轻轨站，便于绿色出行。根据核实，人均居住用地指标为8.17m2/人，地下与地上建筑面积比为42.65%，达到节地与开发地下空间的目的。景观植物采用皂荚、朴树、桂花等乡土植物，实现乔木、灌木、草的复合绿化，设计透水混凝土、植草砖等透水地面，透水地面占室外地面的73.5%，有效地改善室外微环境。

节能综合方案设计：根据《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2010进行设计。外墙采用200mm蒸压加气混凝土砌块自保温体系，传热系数在1.18(w/m2•k)左右；外窗采用5高透光Low-E+12A+5透明隔热金属型材多腔密封玻璃，传热系数≤2.5(w/m2•k)；屋面采用120mm钢筋混凝土屋面板+170mm泡沫混凝土，传热系数为0.79(w/m2•k)。经过对建筑热工性能的权衡计算，设计建筑总能耗为28.49kWh/m2，小于参考建筑总能耗28.99kWh/m2，满足节能设计的要求。建筑通风系统选用变频风机，地下车库等照明选用T5节能灯，并根据照明的特点设计光控、时控等智能照明控制，实现设备节能。

节水规划设计：从地块北侧接入N200的城市自来水管，供居民的生活用水，室外供水管网呈枝状形敷设；根据设计标准选用平均日生活用水定额140L/人•d，并根据建筑的高度分成不同的供水分区，I区为-4层及8层以下由市政给水管减压直接供水，II区为9至16层由市政给水管直接供水，III区为17层以上由无负压管网叠压供水；工程污、废水采用合流制，屋面雨水采用重力排水系统；绿化灌溉采用滴灌的节水灌溉方式，达到节约用水的目的。

建筑节材设计：结构形式采用剪力墙结构，现浇混凝土采用预拌混凝土，减少施工现场噪声和粉尘污染，并达到节约能源、资源。建筑结构采用HRB400高强度钢与高性能混凝土，HRB400级钢筋作为主筋的比例71.12%，C50级以上混凝土作为总混凝土重量的比例11.12%。

室内环境质量提升：建筑整体布局考虑建筑的日照间距、采光的视野和通风的要求，室内主要功能房间的窗地面积比符合《建筑采光设计标准》的要求，通风开口面积均大于地板轴线面积的5%，所有的卫生间均设计外窗。同时，对建筑的热桥部位进行保温设计，确保无结露现象。按照《民用建筑隔声设计规范》进行围护结构隔声设计，并针对室外的交通噪声影响及建筑节能设计的要求，建筑的客厅、卧室的外窗设计窗式通风器，分窗上、下两部分安装，确保室内的新风达到40m3/人•h，达到提高室内的舒适度的目的。

运营管理设计考虑：小区的智能化系统包括弱电机房、有限电视系统、电话系统、数据网络系统、多功能访客对讲系统、火灾自动报警及消防联动系统、火灾警报和应急广播系统、隔断及出入口控制系统、电梯系统、消防通讯系统等，达到《居住区智能化系统配置与技术要求》CJ174的基本配置。同时，在小区每栋住宅的入口大堂处设置信报箱，分两侧设置，做到操作方便，安全放心。

绿色建筑增量成本

综合项目所采用的绿色建筑技术，按照重庆市《绿色建筑评价标准》进行绿色建筑自评估分析，结果见表1所示，可见，项目的一般项各部分及总项数均达到绿色建筑银级（一星级）的要求。根据绿色建筑技术应用方案，建立绿色建筑技术的增量成本的基准方案[4]，通过建筑概预算材料统计绿色技术的增量成本，结果见表2所示。由此可见，项目总绿色建筑增量成本为223.9万元，单位面积增量成本为13.57元/m2，相对于深圳某保障房一星级绿色建筑设计增量成本28元/m2便宜近一半[5]。

绿色设计案例及分析范文

1相对于现行设计标准的变化

绿色建筑评价标准大体上是基于我国现行的设计标准，也部分借鉴了国外绿色建筑评价标准的内容，同时结合我国的特征进行了修改补充，如节地部分，要求“建筑物周围人行区风速低于5m/s，不影响室外活动的舒适性和建筑通风”、“室外透水地面面积比大于等于40%”；如节能部分，要求“建筑总平面设计有利于冬季日照并避开冬季主导风向，夏季有利于自然通风”、“新建的公共建筑，冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量”、“建筑设计总能耗低于国家批准或备案的节能标准规定值的80%”；如节水部分，要求“办公楼、商场类建筑非传统水源利用率不低于20％、旅馆类建筑不低于15％”；如节材部分，要求“建筑结构要素要简约，无大量装饰性构件”；如室内环境部分，要求“设置室内空气质量监控系统，保证健康舒适的室内环境”、“办公、宾馆类建筑75％以上的主要功能空间室内采光系数满足现行国家标准《建筑采光设计标准》GB50033的要求”等。标准一方面补充了现有标准在绿色方面的欠缺，另一方面强化了相关设计要求的量化标准。此外，绿色建筑评价标准还强调了设计阶段应关注施工、运营方面的内容，如节材部分，要求“建筑结构材料合理采用高性能混凝土、高强度钢”、“在建筑设计选材时考虑使用材料的可再循环使用性能，在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10％以上”；如运营管理部分，要求“办公、商场类建筑耗电、冷热量等实行计量收费”等。

2绿色建筑体系的完善

伴随着绿色建筑的推进，绿色建筑评价管理单位也不断发展，但绿色建筑评价标准在地方适用性、建筑类型适用性、评价的标准细则上还有不足，需要不断发展。如在建筑类型方面，编制和颁发了“绿色医院”、“绿色办公”、“绿色商店”、“绿色超高层”、“绿色校园”、“绿色生态城”等；在地方适用性方面，上海、北京、天津、深圳、江苏等大部分省市都提出和颁发了适用于地方特点的地方标准。此外，现存的设计标准也进行了相应修订和完善，如《上海市民用建筑太阳能应用技术规程（光伏发电系统分册）》（DG-TJ08-204B-2008）、《地源热泵系统工程技术规范》（2009年版）、《上海市居住建筑节能设计标准》（DG/TJ08-2078-2010）、《民用建筑节水设计标准》（GB50555-2010）、《建筑遮阳工程技术规范》（JGJ237-2011）、《上海市公共建筑用能监测系统工程技术规范》（DG108-2068-2012）、《上海市公共建筑节能设计标准》（DG108-107-2012）、《半导体照明应用节能评价技术要求》（2012年版）、《工商用制冷设备的环境标志产品技术要求》（2012年版）、《民用建筑室内热湿环境评价标准》（GB/T50785-2012）等。

3设计革新的思路

建筑行业在应对绿色建筑评价标准方面，除了需要不断完善设计标准体系之外，还需在以下三个方面进行革新和改变。

3.1设计准则的变革

虽然我们的现存设计标准不断完善了绿色建筑的相关要点，但是建筑设计的宗旨仍然是在保证功能、美观、安全、舒适的前提下，实现初投资的经济性和投资的高回报率，这也与开发商的投资利益最大化的思路相符。但不同的是，“绿色建筑”强调的不是初投资经济性下的建筑性能最佳，而是建筑全寿命周期下的投资回报率最佳。简而言之，更加关注的是“动态回报率”，而非“静态回报率”，即绿色建筑时代，建筑设计的优劣准则应以消耗最经济的资源来满足功能、美观、安全、舒适等固有属性的需求。

3.2设计流程的变革

因为绿色建筑强调全寿命周期，强调性能化设计，所以绿色建筑设计一方面要求设计师需要了解设计的相关知识，了解建筑的建造过程和运行使用的运维要求，另一方面需要使用计算机模拟的方式来计算和分析设计方法的优劣。其实对于社会分析逐步细化的今天，设计师难以全部掌握这些技术，为了适应这两方面的需求，最重要的是改变本身固化的设计流程和设计方式。建筑物理专业必然成为绿色建筑设计新流程中的一员，他们主要承担多种设计方案的性能比较分析，以帮助设计人员在有限的时间内设计出最佳的建筑，当然有些大型企业还会诞生如建筑材料/产品咨询师、建筑需求分析咨询师等分工，他们可以为设计师释放更多的时间去关注设计方案本身在功能、美观、舒适等基本功能方面的优化组合和实现。建筑设计的过程也必须成为全过程化，在施工图完成之后的技术招标、图纸深化和施工、调试、运营阶段，设计师都必须时时跟踪，并担当重要的角色，如图1，在电气系统技术深化阶段，施工图的设计单位仍然需要承担技术审核的角色。

3.3设计方法的改变

与传统的建筑设计方法不同，绿色建筑的设计方法更加注重气候、环境等因素的引导设计、定性设计方法的定量化、定量设计方法的可视化，同时更加注重集成技术的最优化设计。（1）气候、环境等因素的引导设计传统建筑的建造在适应气候、环境等方面有很多的实践并形成了一些值得我们借鉴的经验。在当今的建筑设计中，这些方法都或多或少地消失了。当代建筑设计中建筑师多数把利用或者抵御气候的问题转移给了设备工程师，气候等因素所能体现的内容只是一些技术标准和技术措施。绿色建筑则要求建筑师在设计建筑之前就应该了解当地的气象地理特征，从而指导如何进行体型、窗口设计等。如图2，就是在建筑设计之前，充分了解当地可以利用自然通风满足室内舒适性的月份，从而指导以何时的气候条文作为边界条件指导自然通风设计。（2）定性设计方法的定量化传统的建筑设计方法对于某些技术的效果表达很难用定量方法量化，如自然通风效果等。如图3，通过结合计算机模拟技术的自然通风性能设计，可以定量表达房间开窗设计在自然通风情况下小于0.3m/s区域的面积比，通过定量化的评价可以为开窗开门大小、位置提出改进建议。（3）定量设计方法的可视化传统的建筑设计方法对于某些技术的设计通常使用经验公式或某些简化的图表进行计算，如自然采光、空调风口的设计、噪声、空调处理过程等。但这种定量设计方法缺乏可视性和形象化，对于计算结果的验证也只能通过经验或者计算书的检查来实现，对于某些非专业的业主或者使用者就很难表达清楚。建筑性能设计方法就可以通过一些计算机仿真技术将传统的定量设计方法进行可视化。如图4为某大空间建筑的气流组织分析图，通过经验公式计算初步确定了风口布置方式（10个送风口和5个排风口，送风口风速3m/s，排风口风速为2m/s），可视化的结果表明送风可达到池厅区域，排风口的设计不会形成短路现象，且空气流动均匀性较好，大部分区域满足小于0.2m/s、大于0.05m/s的要求。（4）集成技术的最优化设计自从2005年《公共建筑节能设计标准》以来，我国就非常重视建筑节能的工作，可以说绿色建筑的核心也是建筑节能，在能源方面就体现了与绿色建筑相适应的特点，可以分析不同节能技术集成的综合效果，可以展示建筑的能耗特征，促进建筑节能技术措施的优化。如图5，该项目预测出建筑未来逐月以及主要用能设备的能源消耗情况，通过进一步调整围护结构保温、遮阳、照明节能以及高效制冷机等空调设备节能措施，从而将节能率从50%提高至60%。

3.4设计工具的变革

从绿色建筑工程的实践可以发现设计方法的推进还存在以下问题：1）二维制图设计与三维仿真分析的交替建模的重复矛盾；2）多种性能化分析软件之间的协调配合；3）专业化分析人员与专业化设计人员的协调发展。从发展来看，以BIM建筑信息化模型平台集成众多性能化分析技术的设计程式将是未来发展的趋势，如Autodesk的Revit就尝试集成了Ecotect、IES等软件，Sketchup就尝试集成了EnergyPlus软件；同时加强设计人员的性能化分析技术的培训和专业化分析队伍的设计工程实践也是促进新设计方法发挥更大作用的措施（图6）。

4案例分析—以建筑遮阳设计为例

以上海某交通建筑屋顶遮阳设计为例，阐述绿色建筑设计方法和设计流程的特点。

4.1项目背景

屋顶天窗的设计基于提高室内采光、降低能耗、提高室内视野通透性的原则进行设计，基于以上原则之后，设计的天窗面积为屋顶面积的0.27，基于PKPM节能分析难以满足《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005）的要求。基于以上情况，遮阳设计必须介入。经过多方讨论，形成以下遮阳设计的原则：1）采用固定外遮阳形式，而不采用内遮阳形式；2）以解决夏天阻挡太阳辐射为主，冬季太阳得热为辅；3）可在玻璃上多加处理，解决部分遮阳问题。

4.2遮阳设计的开始

由以上情况可知，此次遮阳设计并不是一开始就介入，而是在项目调整阶段中介入的，所以困难和限制更多。项目组专门成立了屋顶遮阳专项组，专项组的成员包括项目经理、建筑师、建筑物理工程师、建筑材料工程师以及遮阳厂家。接下来的设计过程如下：（1）首先确定遮阳设计优化措施：适当减少天窗面积；提高玻璃遮阳性能（建筑材料工程师（或玻璃厂家）提供）；考虑大梁对天窗的遮阳（考虑自身遮阳）；设置固定百叶外遮阳。（2）在以上基础上，建筑师根据实际情况提出了以下两种固定百叶外遮阳方案：方案1：固定百叶，南北方向布置，三个百叶为一组，组间距为950mm，组内百叶间距为425mm，百叶宽度450mm，百叶中心线距天窗距离为200mm（图7，8）。方案2：固定百叶，东西方向布置，五个百叶为一组，组间距为950mm，组内百叶间距为512mm，百叶宽度450mm，百叶中心线距天窗距离为200mm（图9，10）。（3）由于该项目超出了查询手册的适用范围，软件模拟计算方法（EnergyPlus）进行分析，此时建筑物理工程师介入，进行分析。

4.3遮阳模拟分析

4.3.1分析思路针对固定遮阳，计算夏季外遮阳系数和冬季外遮阳系数，继而得到夏季外遮阳系数和冬季外遮阳系数的比值（以下简称夏冬比），从全年节能角度来讲这个值越小越好，即夏季尽量遮挡阳光，冬季尽量引入阳光。

4.3.2方案1与方案2的比较两种方案的比较结果见表1（其中材料的反射率等参数由建筑材料工程师或厂家提供）。由计算结果可知，方案1相对方案2优势明显，方案2夏冬比的差别不大，方案1的夏冬比最低可以做到0.8以下。此外在方案1中还可以看出，百叶向南开比向北开更有优势，故选择方案1，并且把角度向南开作为后续分析的基础。

4.3.3方案1中参数变化的影响分析在确定方案1后，需要就百叶宽度、百叶角度以及百叶中心线与天窗距离对遮阳效果的影响进行进一步分析，然后确定它们的尺寸。（1）角度的确定由图11可以看出，在百叶宽度和离窗距一定的情况下，百叶向南开，角度与水平面成30°时为最佳。（2）百叶宽度和百叶中心线与天窗距离的确定图12是基于30°情况下，对于离窗距和百叶宽度的分析。由图可知，百叶宽度为450mm时为最佳，离窗距对结果影响不大，距离200mm稍好于400mm。

4.3.4建筑师提出两种布置方式并比较建筑物理工程师结合遮阳、采光、视野、经济性综合评价图13中两种方式优缺点，最终推荐后者。确定了固定外遮阳百叶的开启方向、尺寸、离窗距离以及布置形式之后，还需结构工程师结合风荷载及重量荷载对于遮阳结构提出要求或复核，并且电气工程师还需提出控制、防雷以及变配电等方面的要求。

4.3.5建筑师要与厂家确定遮阳产品的安装预留空间、材料颜色等内容该工程对于屋顶遮阳系统进行了性能化设计的尝试，通过性能化的优化设计，使得屋顶遮阳系统的百叶形式、开启方向、角度和尺寸等参数从定性化设计向定量化设计进行了转变。设计流程中建筑物理专业的介入也为建筑遮阳的方案对比和参数确定提供了重要的分析依据。

5结语