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1、 绿色建筑设计与工程技术创新 【摘要】以绿色建筑设计与工程技术更新的结合为视角，在充分理解国内外绿色建筑发展现状的基础上，通过分析2010上海世博会的众多相关设计案例，提出了对未来绿色建筑的展望。认为自主利用绿色能源的建筑，利用生活、生产垃圾的建筑，处理净化和利用污水的建筑，自我净化和修复的建筑是未来绿色建筑的发展趋势。【关键词】绿色；绿色建筑设计；工程技术工程技术的不断发展为建筑的不断自我突破提供了可能性，发展绿色建筑就是建立在一个较高的工程技术水平之上的未来建筑的新趋势。20世纪70年代，石油危机使得太阳能、地热、风能等各种建筑节能技术应运而生，节能建筑成为建筑发展的先导，后经不断深化，最
2、终形成了绿色建筑的概念所谓绿色建筑是指建筑对环境无害，能充分利用环境和自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等截止目前，全世界已经有数十个国家和地区通过了绿色建筑标准，我国已于2009年、2010年分别启动了绿色工业建筑评价标准、绿色办公建筑评价标准编制工作，可见发展绿色建筑已经成为全球的共识1工程技术的历史沿革1.1第一阶段：工程技术制约阶段（19世纪末叶以前）在这个漫长的阶段，全球的建筑多是以柱式结构建筑为主追溯历史，从许多伟大的古代艺术家、建筑师都曾构想了很多宏伟的大型公共建筑（如达芬奇的空中花园），以满
3、足当时社会的需要但由于当时工程技术的水平太低，不能完成实际建筑对于跨度与高度的要求，也就无法实现他们的设计作品。1.2第二阶段：工程技术相对自由阶段（20世纪）自从前所未有的各种各样的新型材料解决了跨度、景观、高度的种种限制，2010年上海世博会展览馆的设计中，建筑师们甚至喊出口号“没有建不成的设计，只有想不到的设计”。设计师们只顾考虑实现自己设计中艺术的造型，大量运用高昂的材料，忽视了可持续使用有限的地球资源，忽视了建筑设计与景观生态的和谐。例如，目前大量的造型冲击的建筑设计，只注重艺术表现力，挑战工程技术，忽视可持续和减少材料的使用（如迪拜的帆船酒店，北京王子饭店）。1.3第三阶段：工程技
4、术更新绿色建筑设计（21世纪中期未来）在施工的工程技术得到解决后，面对有限的资源和日益破坏的环境，人类城市建设必然走向节能环保、生态健康和可持续化。因此，如何梳理出绿色建筑设计的一条可行性发展方向，即工程技术更新可以通过何种途径为绿色建筑的实施提供实施性的保障就变成了一个尤为突出的问题。2绿色节能建筑概述通常所说的绿色建筑是指以保证生态环境为前提，在建筑的设计与施工过程中通过环保、节能的手段，并尽可能地利用自然环境资源来提高建筑全寿命周期内的舒适、安全、生态、节能降耗等性能。绿色建筑与普通建筑的区别在于它通常需要遵循以下几点原则，如节约能源、材料循环利用、结合环境气候、把握整体设计观等。我国绿
5、色建筑评价标准（2006年版）中对于绿色建筑的定义为：“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。”由此可见，绿色建筑是符合于社会可持续发展战略的，更是今后建筑行业发展的必然趋势。除了应满足以上几点理念之外，绿色建筑的设计还需遵循以下几点原则：地区性原则，绿色建筑应紧密结合当地气候、环境（如地区主导风向，气温变化特点等），而不能一成不变地照搬案例；系统一致性原则，绿色建筑与环境应当是一个完整系统，而非独立于环境之外，因此只有充分考虑环境对建筑的作用才能高效率实现绿色建筑；利用率原则，绿色建
6、筑应充分利用好环境资源，如太阳能、风能等可再生能源，并降低对不可再生能源（如水资源、土地资源）的使用，减少各阶段中垃圾、废气、废水的排放；经济性原则，绿色建筑应保证室内环境、空气的健康与舒适的基础上，降低建筑施工与使用维护成本。3绿色建筑设计的创新发展3.1国外绿色建筑1969年，美国学者麦克翰所著的自然设计问世，标志着绿色建筑学的诞生1。自20世纪70年代爆发能源危机以来，保护资源、节约能源得到发达国家的重视。特别是近年来，节能环保、绿色建筑成为人们关注和研究的重点。随后，英国剑桥大学派克教授提出了“自给建筑”派克教授设计了一幢带有温室的小住宅，最大限度地利用自然资源和生活中的废弃物为住宅提
7、供能源。太阳能集热器和风力发电装置保证了住宅的大部分能源生活中的排泄污物等通过沼气发生装置提供炉火之需，地下蓄水池则使温度变化均衡，室内花园给住宅注入清新空气，整个住宅环境优美舒适，符合生态原则现在，欧洲是当今世界绿色建筑发展的前哨，对建筑生态环保的研究是当今欧洲建筑科技发展最迅速和最活跃的领域，欧洲建筑生态节能技术日新月异，其先进的生态节能理念、技术与实施体系非常值得学习和借鉴。如“能量活性建筑基础系统”技术已基本成熟；“顶棚辐射制冷采暖系统”的制冷供暖功率较强；“混凝土楼板辐射制冷采暖系统”节能效果显著；“置换式新风系统与分散式外墙新风装置”体积小巧、隔音防噪；“智能呼吸式双层玻璃幕墙”运
8、营成本较低，市场前景看好；“双层架空地面”是高档楼宇地面构造的发展方向；“高效太阳能光伏发电”发展空间巨大。3.2我国绿色建筑我国的绿色建筑起步较晚，发展比较缓慢，与国外绿色建筑的发展相比差距较大。我国现有的绿色建筑项目主要向沿海地区、经济发达地区及部分大城市集中。从数量上看，我国城市建设每年完成建筑面积11亿12亿m2，其中真正属于绿色建筑的并不多。近年来，我国高度重视绿色建筑的发展，国家制订了绿色建筑评价标准。住房和城乡建设部2007年正式启动了我国绿色建筑评价工作。截至目前为止，已有包括2010年上海世博会世博中心在内的两批来自上海、深圳、无锡等城市的10个建筑项目获得了“绿色建筑设计评
9、价标识”。现在，以绿色建筑评价、住宅性能、建筑节能为蓝本的三大性能指标体系为根本，以节能环保、舒适生活、节能科技为主要技术集成，以实现当代城市科技绿色生活品质为目标，国内绿色建筑评价机制正在蓬勃发展。4绿色建筑的展望为了使工程技术与绿色建筑设计相结合，应摒弃现代建筑中对于艺术造型和视觉冲击的过度追求，提倡将满足实际功能需要的工程技术为绿色建筑设计的出发点2。在充分实现工程技术更新为绿色建筑设计提供实施保障的前提下，应以建筑单体为实施的主体，基于个体建筑绿色生态自组织，积极采用先进结构工程技术，如新能源（风能、太阳能、地热）工程技术、给排水工程技术等，逐步实现和塑造一个生态平衡的新城市。由此，做
10、出了对未来绿色建筑的展望：4.1自主利用绿色能源的建筑：防止开发能源对生态平衡破坏（1）风能未来的建筑能否利用风能，实现采集能量和建筑设计结合（如设计出一座对风能高度利用的大楼）3。（2）太阳能窗户与太阳能板相结合，采光的同时就采集太阳能。（3）自然雨水收集雨水不再需要排走，而可以通过地源热泵和一系列蓄水系统成为统一的供水系统。（4）生物能根据研究，藻类光合作用产生大量的能量，能否将它们作为建筑的表皮，一方面遮阳，另外一方面提供能源4.2利用生活、生产垃圾的建筑：防止继续对生态破坏（1）废物利用成建设材料在美国未来建筑竞赛中，美国建筑学者提出了将垃圾场的钢材重新组合和利用成为一个自我修复的大楼
11、。（2）建筑垃圾的回收利用建筑垃圾总是在拆迁中不断产生，能否利用它们达到回收目的，或者在设计中尽量利用旧建筑改造。4.3处理净化和利用污水的建筑：净化已经破坏区域污水处理器成为建筑结构支撑，加入绿化和公共空间的污水处理器。4.4自我生长、修复和净化污染的建筑群：理想城的设想（1）迁徙的城市设想建筑物可以如同生物体一样迁徙，躲避自然灾害。（2）自我生长的生物体假如有一天建筑物可以像生物一样可以移动，能够趋利避害，建筑表皮有机的组织，正如日本建筑师矶崎新提出的“新陈代谢”建筑4。5结束语本文从追溯工程技术更新与绿色建筑设计的历史沿革出发，提出未来的建筑设计必然走向绿色生态的趋势。结合国内外绿色建筑现状和实例剖析，进而引伸到探求和大胆设想解决方式。虽然这种大胆的设想仅仅是未来绿色建筑发展方向的一个雏形，但这种“绿色乌托邦”的展望和思考将不会停滞。Reference：1林宪德绿色建筑M.北京：中国建筑工业出版社，2007：158-1772詹凯关于绿色建筑发展的思考J.四川建筑科学研究，2012(5)：21-243杨虹上海世博会低碳建筑浅析J.科技论坛，2010(9)：25-284刘怡，孙潮浅析上海世博会西方发达国家馆绿色建筑理念现代城市研究，2011(6)：12-17 -全文完-
