【摘 要】建筑是人類(lèi)基本的生活、生產(chǎn)場(chǎng)所，它的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行模式直接影響資源與能源的消耗，隨著環(huán)境問(wèn)題及社會(huì)問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們?cè)絹?lái)越重視并從可持續(xù)發(fā)展的角度，研究綠色建筑的能源利用與設(shè)計(jì)及生態(tài)建筑材料的利用，了解其特點(diǎn)和適用性。

【關(guān)鍵詞】能源利用與設(shè)計(jì)；生態(tài)建筑材料

與國(guó)外綠色建筑的發(fā)展之路相比，中國(guó)的綠色建筑具有自己的特點(diǎn)與特性。中國(guó)資源有限且人口眾多，目前面臨著資源匱乏、能源利用效率低下、土地資源浪費(fèi)、沙漠化嚴(yán)重、森林資源破壞及生物多樣性單一等諸多問(wèn)題，與經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)形成深刻的矛盾。綠色建筑即是對(duì)環(huán)境問(wèn)題、資源問(wèn)題及社會(huì)問(wèn)題切實(shí)可行而持久的解決辦法，是提高生活條件、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的的重要手段，并將成為健康社會(huì)、和諧發(fā)展的模式。

一、綠色建筑的能源利用與設(shè)計(jì)

綠色建筑的場(chǎng)地規(guī)劃階段就是通過(guò)設(shè)計(jì)方法達(dá)到節(jié)能的目的，包括場(chǎng)地規(guī)劃階段和單體建筑設(shè)計(jì)階段。

1、規(guī)劃階段

綠色建筑的場(chǎng)地規(guī)劃階段即外部環(huán)境場(chǎng)地設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮受建筑群體及植物群體布局影響的熱工環(huán)境，在小區(qū)風(fēng)環(huán)境、住宅群體間的日照等方面實(shí)現(xiàn)良好的室外熱環(huán)境，同時(shí)考慮外部地面熱效應(yīng)的控制，鋪面材料盡可能使用草皮而少用瀝青或混凝土等表面材料。同時(shí)須注意地形、地物的有效利用，減少其對(duì)地區(qū)微氣候的影響。

2、單體建筑設(shè)計(jì)階段

綠色建筑的單體設(shè)計(jì)階段分為建筑的形體、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及屋頂?shù)墓?jié)能策略。

2.1建筑的布局及平面節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)分別考慮方位選定、建筑形狀、層數(shù)規(guī)模及空間使用等因素：

（1）方位朝向：以南北向最有利，東西向最不利，應(yīng)于不利方向設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)或防熱設(shè)施，減少熱量的侵入。

（2）建筑物的形狀：以正方形建筑物最有利，長(zhǎng)寬比大的建筑物，因外墻面積大，在能源使用上較不利，層數(shù)愈高，能源消耗愈大。

（3）鄰棟間隔：高層建筑鄰棟間隔不僅應(yīng)考慮能源的節(jié)約，更應(yīng)顧及日常生活保健上的基本要求。

2.2高層建筑的外墻面積大，受熱情形嚴(yán)重，對(duì)外墻設(shè)計(jì)應(yīng)特別重視，一般而言，外墻設(shè)計(jì)應(yīng)選擇最符合能源節(jié)約原則的方位開(kāi)口，采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造、材料與外表顏色并配合周遭環(huán)境等妥善規(guī)劃。

（1）開(kāi)口率：開(kāi)口率對(duì)高層建筑的受熱影響最大，辦公室建筑的開(kāi)口率維持在30%，旅館建筑為20%。

（2）構(gòu)造：外墻設(shè)計(jì)應(yīng)以能減少日射熱量侵入，并易于散熱為理想，使用隔熱處理時(shí)，據(jù)研究對(duì)熱負(fù)荷的減輕影響不大，且可能阻礙室內(nèi)熱量的逸散而增加空調(diào)負(fù)荷，應(yīng)配合合理的遮陽(yáng)設(shè)施及良好的通風(fēng)設(shè)計(jì)以減輕外墻的手熱量。

（3）遮陽(yáng)：一般在溫室超過(guò)23.5℃時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置遮陽(yáng)，遮陽(yáng)的類(lèi)型及遮蔽角度應(yīng)依方位、太陽(yáng)高度等因素而定，并參考玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)及構(gòu)造、種類(lèi)等選定材料。

l 生態(tài)建筑材料的定義

1.1 生態(tài)建材的概念

所謂生態(tài)建材是指在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中，對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷最小并最有利于人類(lèi)健康的材料，在國(guó)際上也稱(chēng)為“健康建材”或“環(huán)保建材”，它注重建材對(duì)人體健康、環(huán)保及安全防火性能所造成的影響。此類(lèi)產(chǎn)品具有良好的使用性能，其資源和能源消耗少，對(duì)生態(tài)環(huán)境污染小，可再生資源利用率高，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用到再生循環(huán)利用的生命周期全過(guò)程中，都與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

1.2 生態(tài)建材的特點(diǎn)

（1）先進(jìn)性。能為人類(lèi)開(kāi)拓更廣闊的活動(dòng)范圍。

（2）環(huán)境協(xié)調(diào)性。能使人類(lèi)的活動(dòng)范圍與外部環(huán)境盡可能協(xié)調(diào)。

（3）舒適性。能使人類(lèi)生活更繁榮、舒適。

1.3 生態(tài)建材的種類(lèi)

生態(tài)建材主要包括天然建材、循環(huán)再生建材、低環(huán)境負(fù)荷建材和環(huán)境功能性建材等。

（1）天然建材主要有：天然礦物、木材、土材、竹材、苧麻、劍麻等。

（2）循環(huán)再生建材具有下列特征：可多次重復(fù)循環(huán)使用；廢棄物可作為再生資源，即材料本身可循環(huán)再生。

（3）低環(huán)境負(fù)荷建材的主要特征是：在其壽命周期的整個(gè)過(guò)程中具有低的環(huán)境負(fù)荷值。簡(jiǎn)言之，這類(lèi)建材對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響相對(duì)最小。

（4）環(huán)境功能性建材的主要特征是：在使用過(guò)程中具有凈化治理、修復(fù)環(huán)境的功能；在其使用過(guò)程中不形成二次污染；其本身易于回收或再生。

2 可用作建設(shè)工程的生態(tài)建筑材料

2.1 木質(zhì)生態(tài)建筑材料

木質(zhì)生態(tài)建筑材料來(lái)源于自然，可以再生；木材的香味可以使人降低血壓，減輕壓力；木材可防腐蝕、防霉、調(diào)節(jié)濕度。用木材建造住宅，在施工中可以減少大量二氧化碳的排放，對(duì)大氣具有很好的環(huán)保作用。木結(jié)構(gòu)建筑具有加工成本低、建造速度快、能耗低、環(huán)境效益好、有利于可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1 水泥刨花板

水泥刨花板是一種以水泥和木材刨花為主要原料，加入少量化學(xué)添加劑和水，經(jīng)攪拌、鋪裝、加壓成型和養(yǎng)護(hù)等工序制成的新型建筑人造板材。它兼有木材和水泥的優(yōu)點(diǎn)。

水泥刨花板的性能特點(diǎn)如下：

（1）力學(xué)強(qiáng)度。

水泥刨花制品塑性很高，只是在受到相當(dāng)大的擠壓力后才開(kāi)始損壞。它具有質(zhì)量輕（與鋼筋混凝土預(yù)制板、磚相比）、隔熱、性能高等優(yōu)點(diǎn)。

（2）防火性能。

水泥刨花板具有很高的防火性能。對(duì)水泥刨花板在各種溫度下的試驗(yàn)結(jié)果表明，利用60 mm厚的水泥刨花板粗面絕緣板制作的預(yù)制墻板的外面，在400 ℃下燒20 分鐘，僅出現(xiàn)深度達(dá)10 mm的燒痕，但無(wú)損壞現(xiàn)象。而墻板另一面的最高溫度僅為5O℃。這種板經(jīng)火燒后立即澆水，板形不變形。

（3）防生物腐蝕性能。

水泥刨花板的抗生物腐蝕性能與混凝土相同，試驗(yàn)表明，在其上進(jìn)行霉菌培養(yǎng)歷時(shí)1年，制品結(jié)構(gòu)未發(fā)生任何異變和損壞。

2.1.2 杉木結(jié)構(gòu)集成材

人類(lèi)在利用木材的初期僅僅是采伐天然森林，致使森林面積大幅度減少，大徑級(jí)天然森林資源日漸短缺，而人工速生小徑木為主的低質(zhì)林木可以彌補(bǔ)大徑材、優(yōu)質(zhì)材總量的不足。集成材或稱(chēng)作多層膠合木、層積材，可作為建筑構(gòu)件，用來(lái)制作各種造型的承載梁、柱、架等。發(fā)展人工林杉木集成材，可以提高小徑木的利用價(jià)值，彌補(bǔ)了大徑材、優(yōu)質(zhì)材數(shù)量的不足。

2.2 竹質(zhì)生態(tài)建筑材料

我國(guó)的竹類(lèi)資源十分豐富，素有“竹子王國(guó)”的美譽(yù)。目前，竹子作為生態(tài)建筑材料的巨大價(jià)值越來(lái)越受到重視。竹結(jié)構(gòu)建筑是指用竹材人造板作為結(jié)構(gòu)主材的結(jié)構(gòu)體系，其優(yōu)點(diǎn)有：

（1）可持續(xù)性。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)性是當(dāng)前發(fā)展領(lǐng)域中日益重要的問(wèn)題。相對(duì)于其他的建筑材料如木材、磚石、混凝土和鋼材等，竹材最容易再生產(chǎn)，一般3～5年可成林，只要管理適當(dāng)，種植與砍伐形成良性循環(huán)，則有利于提高空氣質(zhì)量、美化生活環(huán)境、保持生態(tài)平衡。

（2）污染少。用竹材作為建筑材料，其整個(gè)生產(chǎn)和使用過(guò)程中消耗的能源最少，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染最少，是很好的綠色材料。

（3）性能優(yōu)越。與木材相比，竹材人造板具有強(qiáng)度高、韌性好、剛度大、變形小、尺寸穩(wěn)定、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

（4）安全性。竹結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，產(chǎn)生的地震作用小。

（5）經(jīng)濟(jì)。成本低廉，經(jīng)久耐用，占用空間少。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是綠色建筑中的能源利用與設(shè)計(jì)，還是生態(tài)建材的利用，都是以綠色建筑科學(xué)為方法，作用于人居生態(tài)建設(shè)，最終提高人的生存環(huán)境、生存條件及生存質(zhì)量。我國(guó)地大物博，資源豐富，擁有大量可利用的生態(tài)資源，當(dāng)下建設(shè)工程應(yīng)該適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要，充分利用生態(tài)建材。在選用生態(tài)建材時(shí)，應(yīng)針對(duì)地域、氣候條件、建筑形式的不同來(lái)選用適宜的建筑材料，體現(xiàn)建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林海燕，綠色建筑與建筑節(jié)能，綠色建筑技術(shù)文集，2005