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1、绿色建筑设计技术研究的若干方向,董靓博士,教授 西南交通大学 绿色建筑研究与评估中心,绿色建筑,绿色建筑（Green Building）就是在全生命周期内，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，具有地方特色和文化内涵的，健康、舒适、便利和安全的，与自然和谐共生的人居环境空间。,绿色建筑（Green Building）就是在保证使用功能和室内外环境质量的前提下，在全生命周期内节约资源(节能、节地、节水、节材)、环境友好的建筑。,绿色建筑学,绿色建筑学（Green Architecture）是一门依据可持续发展的理念和原则，实现绿色建筑设计并监理设计实现的学问，是关于绿
2、色建筑设计过程，方法和工具，以及对绿色建筑技术问题进行研究分析并提出解决方案的科学和艺术。,绿色建筑学，就其学科内涵来说，是依据可持续发展的原则，从观念上和理论基础上对传统的建筑学进行再造,真正实现建筑是科学与艺术的结合.,建筑设计技术发展,绿色建筑的设计要素,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 室内环境质量,绿色建筑设计技术研究的若干方向,协同设计, 建筑信息模型, 建筑性能分析, 虚拟现实,绿色建筑设计技术,以建筑设计知识为核心，以网络和计算机为辅助工具，充分贯彻绿色设计的理念和方法, 设计评价,- CO2 emissions - acid rain - oz
3、one depletion - rainforest depletion,- energy performance - renewable energy - water conservation,- air quality - thermal comfort - lighting & noise - hazardous materials,- material selection - recycling of materials - waste management - disposal & reuse,- environmental policy - transport strategy -
4、 building maintenance,- site selection - urban design - landscape planning,Criteria & Factors,Assessment Methods,Assessment examination of the performance of a building or its sub-system against a declared set of criteria Scale of performance require measuring the performance of buildings and their
5、building systems assign points or score to various aspects of performance,Assessment Methods,Scope of the evaluation building products building processes structural elements building services single buildings groups of buildings,Assessment Methods,Approach checklists or forms computer-based methods
6、spreadsheet computer programs Models used environment model product model life cycle model,Assessment Methods,Types of tools computer-aided planning tool computer-aided assessment tool certification (e.g. energy certification, building certification, building rating) audit (certificate) catalogue gu
7、ideline product/process information,Assessment Tools,Whole building BREEAM-UK BREEAM-Canada BEPAC-Canada LEED (USA) Building materials or products Athena (Canada) BEES (USA),Model of Athena sustainable material assessment tool,Assessment Tools,GBTool GBC (Green Building Challenge) for 19 countries i
8、ssues considered resource consumption (R) environmental loadings (L) indoor environmental quality (Q) quality of service (S) economics (E) pre-operations management (M) architectural quality (? not included),Four Performance levels: Platinum Gold Silver Certified,LEEDTM - Leadership in Energy & Envi
9、ronmental Design,Sustainable Sites Water Efficiency Energy & Atmosphere Materials & Resources Indoor Environmental Quality Design Excellence,绿色建筑设计技术研究的若干方向,协同设计, 建筑信息模型, 建筑性能分析, 虚拟现实,绿色建筑设计技术,以建筑设计知识为核心，以网络和计算机为辅助工具，充分贯彻绿色设计的理念和方法, 设计评价,建筑性能分析,计算机辅助工程(Computer Aided Engineering，CAE)：一项跨学科的数值模拟分析技术。
10、特点是以工程和科学问题为背景，建立计算模型并进行计算机仿真分析。 使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题，通过计算机数值模拟得到满意的解答 使大量繁杂的工程分析问题简单化，使复杂的过程层次化，节省了大量的时间，避免了低水平重复的工作，使分析更快、更准确。,建筑性能分析,主要指建筑的物理环境性能分析，包括： 建筑热环境与能耗分析 建筑风环境分析 建筑声环境分析 建筑光环境分析 建筑日照分析 建筑水环境分析 CFD技术,能耗分析技术的发展,1940,1950,1960,1970,1980,1990,2000,SAT by Mackey & Wright,SAT by Maeda,T.,COMIS,
11、TRNSYS,Esp-r,ASHRAE,NBSLD by Kusuda,T.,HASP/ACSS,micro-PEAK,ESP,DOE-2.2,Corrected Response Factors by Kimura,K.,Weighting Function by Maeda,T.,Matrix Analysis by Terai,T. or Ohara,S.,Sampled-Data Control by July,E.I.,Conduction by Carslaw & Jaeger,Matrix Analysis by Pipes,L.A.,SWD,ENERGY+,BLAST,Puls
12、e Transfer Function by Yamazaki,H.,Dynamic Room Air Temp.Theory by Hasegawa,F.,HASP/ACLD,DOE-2 by LBNL,Response Factors by Mitalas,G.P.,Weighting Factors by Tustin,A.,HVACSIM+ by NIST,Energy Simulation by Clarke,J.A.,国内外主要的能耗分析软件,DOE-2 : Whole building analysis program Interface as eQuest, PowerDoe,
13、 VisualDoe, etc. BLAST: building Load Analysis and System Thermodynamics EnergyPlus : Combination of DOE & Blast + additional features Energy10 : For residential and small commercial buildings Building Design Advisor: Early stages of design and optimization TRNSYS : Designed to simulate the transien
14、t performance of thermal energy system ESP-r : Major European tool. Public domain program, only Unix env. COMBINE : Integrates more than 10 design tools into an Intergraph based architectural CAD system DeST: 由清华大学开发出一套面向设计人员的设计用模拟工具，Desingers Simulation Toolkit (DeST)。,CFD技术,CFD分析通常包含如下三个主要环节：建立数学物
15、理模型、数值算法求解、结果可视化。 目前比较有影响的CFD软件有： FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%。举凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能. CFX：英国AEA公司开发 PHOENICS：英国CHAM公司开发，有30多年的历史。PHOENICS的VR（虚拟现实）彩色图形界面菜单系统很方便。 STAR-CD: 创始人之一Gosman与PHOENICS的创始人Spalding都是英国伦敦大学同一教研室的教授。STAR：Simulation of Turbulent flow in
16、Arbitrary Region，CD：computational Dynamics Ltd。,CDD 图片欣赏,绿色建筑设计技术研究的若干方向,协同设计, 建筑信息模型, 建筑性能分析, 虚拟现实,绿色建筑设计技术,以建筑设计知识为核心，以网络和计算机为辅助工具，充分贯彻绿色设计的理念和方法, 设计评价,协同设计,协同设计或计算机支持的协同设计CSCD(Computer Supported Cooperative Design)的概念源于CSCW(Computer Supported Cooperative Work)，即计算机支持的协同工作。 CSCW可以定义为：在基于计算机支持的共享环境中，一个群体协同工作去完成某一项共同的任务。 CSCW 的特征是： 明确的共同任务; 友好的共享环境; 流畅的通信平台; 良好的合作精神 协调的人际关系。,网络环境下的群体协作,计算机支持
