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1主要技術手段

在公共建筑中，均占到所有能源消耗的25%;在住宅建筑中，照明占12%，熱工占39%(圖1)。因此減少能源消耗，需從這兩方面著手。如在本人負責設計的“皇庭丹郡”住宅小區項目中(近30萬平方米，已建成)，住宅的平面均為南北通透，公共空間、私有空間均自然采光，有效地減少照明能耗，提高自然光的比重，充分體現以人為本(圖2)。照明方面的主要策略包括利用自然光，采用感應控制系統，換用節能燈泡等。其中利用自然光是被動式設計的主要方面之一，設計者可以通過選擇建筑朝向，確定開窗形式等實現建筑內部合理的光照分布，從而減少能源消耗。確認建筑朝向是建筑設計的基礎步驟之一。

首先分析所處基地的太陽軌跡(圖3)，之后根據太陽軌跡的動態特征設計建筑物的外墻及開窗，以達到減少眩光和防止過度熱量進入室內的目的。其設計要點是根據不同季節的太陽位置，確定不同的采光方案。在遮陽方面，根據季節變化的入射角，確定相應的遮陽措施。以南向為例，開窗大小可以根據冬夏太陽的入射情況而定，以夏天遮擋陽光直射，冬天引入陽光為宜(圖4)③。東西向由于方位角較小，不宜使用水平遮陽，而應使用垂直遮陽，因此視野較差，在功能上可布置次要房間。而北向天光較為均勻，可按需求開窗并無需進行遮陽措施。熱舒適度方面，夏天主要為制冷能耗，冬天主要為采暖能耗，因此，夏天需減少室內熱量的吸收，冬天則相反，需減少熱量的流失，同時盡量吸收環境熱。這一熱量的來源，主要為太陽熱源，因此在考慮采光的同時，也要避免吸收或散失過多熱量。如在夏季，遮擋陽光的同時還應與自然通風結合考慮(圖5)。因此在方案設計的初期，還應考慮不同季節的盛行風向，利用成角度的盛行風與建筑朝向的相互作用，帶走室內多余的熱量，降低室內溫度，提高舒適度。另外使用不同的外墻材料也將達到不同的效果，如采用淺色木質構架與磚墻，都能使得室內溫度較為恒定(圖6)，冬夏皆宜。如在本人負責設計的“農村商業銀行辦公大樓”項目中(130米超高層，中標項目，在建)，標準層平面通過玻璃幕墻的折疊關系，東南向可導風入室，加強自然通風，西向的遮陽玻璃有效遮擋了日曬，提高室內舒適度，有效降低建筑能耗(圖7)。

感應控制系統是通過使用照度感應器，讓人工照明進行自動開、關動作的機制。照度感應器，是利用日光產生明暗變化作為開關的感應器，即當亮度達到某個設定標準時，感應器便會發揮作用。更為常見的是動作感應器，它針對人體放射的熱能進行偵測，在偵測區域內有人類活動便會自動點亮。由于只在必要時提供照明，所以燈具也能長久使用，且對于節省能源效果顯著④。節能燈節電效果也十分明顯，據專家測算，如果以功率為11瓦的高品質節能燈代替60瓦的白熾燈，不僅亮度提高20%－30%，還能減少耗電80%。在生命周期內，白熾燈，緊湊型節能燈和LED的二氧化碳排放量有所不同。在相同的光量輸出的情況下，75W白熾燈的照明效率為12lm/W，15W節能燈照明效率為60lm/W，6W的LED照明效率為150lm/W。LED節能燈的工作壽命假定為25000h，在此工作時間內，分別耗費1盞LED節能燈，3盞緊湊型節能燈和21盞白熾燈。由消耗電力而產生的二氧化碳排放為527克/千瓦時。三類燈具在25000h工作時間內排放的CO2如(圖8)所示，由此可見，LED節能燈的能源消耗及碳排放量最低，普及使用將大程度降低人工采光的能耗。在“農村商業銀行辦公大樓”項目中，各種場所設置智能設備控制系統，光源采用光效高的T5三基色熒光燈、高效節能燈，誘導標志采用高效LED光源。節約用水方面，可通過裝設分流量衛生潔具，可感應水龍頭和中水利用系統來達到。其中，中水利用是指將生活用水，如洗衣，淋浴后的廢水收集，再使用于灌溉和沖廁(圖9)。分流量衛生潔具和可感應水龍頭已得到廣泛運用，但仍需使用者的正確配合，才能真正發揮效用。如在本人負責設計的“海峽婦女兒童活動中心”項目中(60米4萬平方米建筑綜合體，中標項目，在建)，衛生器具配置均采用節水型衛生器具，公共衛生間設置自動感應龍頭洗手盆;設置了中水處理設備，洗浴盥洗排水回收至中水處理系統進行處理，然后將其用于澆灌綠地、沖洗室外路面，洗車等;還設計了雨水回收利用系統，有效地節約用水，以達到可持續發展。廢物利用是對于可再生材料及能源的再利用，最為常見的再生材料為木材以及建筑骨料，可回收利用為再生地板，家具，鋪地，墻體等。能源方面，主要為太陽能和生物能，相應減少其他不可再生能源的消耗。如在本人負責設計的“福州兒童醫院病房大樓”設計中(80米高層，在建)，集中熱水系統采用太陽能和空氣源熱泵結合的制熱系統，晴天時使用太陽能，陰天時采用熱泵制備熱水，節能減排效果明顯。并可大量減少電能源的消耗，節省了運營成本。(圖10)

2案例分析

綠色建筑的概念可延伸至規劃尺度，同樣是以兼顧可持續發展，維護環境為目的，這點國外的建筑師做得更到位。“20/20公園”即是一例(圖11)，它位于荷蘭的一塊填海地上，以WilliamMcDonough“從搖籃到搖籃”的理念為設計主旨，充分考慮區域性生態連通性和現場生物多樣性，以及工作場所健康性。該方案將地區性垃圾處理系統、能源供應和水系統整合處理，消除了各種各樣的污染和浪費⑤。前期的環境數據分析包括觀測太陽路徑，測定風玫瑰圖，場地交通分析，生態整合和聯系等。通過分析，朝向方面，在荷蘭的緯度上，建筑最佳朝向為東偏北15度，使場地夏季減少太陽照射時間，冬季則最大化獲得太陽光(圖12);風向方面，選擇有利于通風和捕捉夏季盛行微風的建筑朝向，減少能源需求，場地景觀用于減緩冬季強風(圖13)。本案還采用能源，熱，廢物中和處理系統，將辦公室廢水和餐廳綠色垃圾送至中央處理系統現場集中處理，通過沼氣發電方式產生的熱量，為酒店提供加熱熱水能量(圖14)。另外還配備雨水和廢水處理系統，廢水收集后在現場統一處理，凈化后可作為中水進行沖廁(圖15)。在屋頂方面，主要鋪設了太陽能光伏系統和屋頂植被(圖16)。植被可以儲存及釋放熱能，防止溫度突變，綠色屋頂還可收集雨水，流入場地設置的儲存所以便再次利用。景觀設計方面，整合了室內，運河等多個要素，屋頂綠化和生態長廊與周邊環境相聯系，建筑體量與開放空間相交融(圖17)。通過建筑體量調整，使得室內可以看到運河。停車場的屋頂也做成景觀，與周圍環境很好的過渡，保持了綜合生態系統和生物多樣性。

3結語

隨著近年來經濟的發展，能源消耗也在逐年增加，由此產生的碳排放，環境污染等情況也越來越嚴重(圖18)。針對這一問題，國內也開始推廣綠色建筑，以期通過合理設計及一些技術手段，實現建筑的節能減排。綠色建筑的數量在中國也逐年增長，2011年，通過評估的綠色建筑數量超過千座(圖19)，盡管相對建設總量而言比例仍然很小，但增長的趨勢證明了綠色建筑的市場正在不斷擴大。推廣綠色建筑不僅是政府的職責，也是每一位公民的義務。目前，我國的建筑建設規模遠大于西方發達國家，消耗了大量的各種自然資源，長此以往，資源將被消耗殆盡。因此，每位社會成員有責任和義務為建筑節能和推動“綠色節能環保建筑”的發展出一份自己的力。綠色建筑能節約資源和能源，減少二氧化碳的污染，為使用者提供更舒適的環境，成為應對全球氣候變暖的重要手段和策略。每位設計者更應該在建筑創作中尋找平衡點，為社會和行業的發展探索出一條可持續發展的道路。

作者：溫蓓單位：福建省建筑設計研究院