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绿色建筑设计方案

建筑节能设计

摘要3

Abstract4

1、项目概况5

1.1项目概要5

1.2场地概况5

1.3规划指标6

1.4能源种类及消耗6

1.5生态环境6

1.6建筑场地内及周围建筑群节能情况6

2、总论7

2.1节能减排技术路线概述7

2.2对节能减排效果检测评价的基本要求8

3、建筑项目总体设计与节能减排9

3.1气候条件9

3.2建筑日照分析及采光分析9

3.3建筑风环境分析12

3.4建筑场地水体绿化设计对节能减排的影响分析13

3.5建筑场地噪声分析14

4、建筑单体设计与节能减排14

4.1给水排水14

4.2电气15

4.3空调、通风16

5、可在能能源利用效果预测17

5.1建设项目可再生能源资源利用条件分析17

5.2拟使用的可再生能源种类、节能量18

6、运行管理19

6.1制定并实施节能、节水、节材与绿化管理制度19

6.2建筑运行过程中无不达标废弃、废水排放21

6.3分类收集和处理废弃物，且收集、运输、处理过程中无二次污染21

7、绿色建筑自评21

7.1节地与室外环境21

7.2节能与能源利用23

7.3节水与水资源利用25

7.4节材与材料资源利用26

7.5室内环境质量28

7.6运营管理30

7.7自评综述32

附：

节能计算书34

摘要

绿色建筑设计旨在：

①节能能源：

充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。

根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。

建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。

②节约资源：

在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。

要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。

节约水资源，包括绿化的节约用水。

③回归自然：

绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。

④舒适和健康的生活环境：

建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。

室内空气清新，温、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。

⑤绿色建筑的建造特点包括：

对建筑的地理条件有明确的要求，土壤中不存在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁适中。

⑥绿色建筑应尽量采用天然材料。

建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。

⑦绿色建筑还要根据地理条件，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，以充分利用环境提供的天然可再生能源。

　　随着全球气候的变暖，世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。

人们越来越认识到，建筑使用能源所产生的CO2是造成气候变暖的主要来源。

节能建筑成为建筑发展的必然趋势，绿色建筑也应运而生。

关键词：

绿色建筑、节能、环保

1、项目概况

1.1项目概要

1.1.1项目面积规划

该工程总用地面积为500m2，总建筑面积为309.78m2，各功能建筑面积如下表：

楼层

功能表

面积

功能表

面积

一层

厨房

9.9m2

卫生间

9.9m2

餐厅

17.28m2

客厅

28.8m2

换衣间

5.4m2

双车库

39.6m2

二层

主卧

28.8m2

独立卫生间

10.8m2

次卧

17.28m2

主卧卫生间

6.6m2

客卧

19.8m2

阳台1

21.6m2

书房

14.4m2

阳台2

19.8m2

1.1.2项目风格

本项目采用现代主义风格。

现代主义建筑是指二十世纪中叶，在西方建筑界居主导地位的一种建筑思想。

这种建筑的代表人物主张：

建筑师要摆脱传统建筑形式的束缚，大胆创造适应于工业化社会的条件、要求的崭新建筑。

因此具有鲜明的理性主义和激进主义的色彩，又称为现代派建筑。

其主要特点有：

1　强调建筑要随时代而发展，现代建筑应同工业化社会相适应

2　强调建筑师要研究和解决建筑的实用功能和经济问题。

3　主张积极采用新材料、新结构，在建筑设计中发挥新材料、新结构的特性。

4　主张坚决摆脱过时的建筑样式的束缚，放手创造新的建筑风格。

5　主张发展新的建筑美学，创造建筑新风格。

1.2场地概况

本建筑为武汉城郊低密度小住宅，位于一块依山傍水、环境清幽之地。

基地南面临湖，景色宜人；地块的西北角有公路通过。

1.3规划指标

本项目各项规划指标如下表所示

名称

指标

备注

容积率

0.56

绿地率（%）

69.1

停车位（个）

2

住宅户数（户）

1

居住人口（人）

3~4

人均用地面积（m2）

137.5

按4人计算

人均建筑面积

77.445

按4人计算

人均绿地面积

95

按4人计算

1.4能源种类

本项目为私人别墅，用能类型包括电、燃气。

1.5生态环境

本项目为居住区，在项目内设置绿化，绿地率为50%，同时本项目东南部为湖泊，能够调节气候环境。

本项目注重绿色景观设计，结合本地气候特点，结局啊通风采光及节能问题。

1.6建筑场地内及周边建筑群节能情况

本项目所在武汉市，属于私人住宅，周边居住区建筑需满足《民用建筑设计通则》、《绿色建筑评价标准》、《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）、《住宅建筑设计原理》和《住宅设计规范》（GB50090-1999）.

2、总论

2.1节能减排技术路线概述

2.1.1节能技术系统构成和关键技术环节

本项目的节能技术主要由围护结构、空调系统、自然通风及自然采光

（1）围护结构：

外墙采用钢筋混凝土EPS、混凝土空心砌块EPS

①热桥做法：

（梁、柱等砼部分）+EPS保温板

②分户墙：

B06级砂加气砌块

③屋面类型：

倒置式XPS外保温

④外窗类型：

断热铝合金+中空玻璃,外窗气密性等级为4级。

（中空玻璃6+12+6）遮阳系数小于等于0.7。

⑤住宅各面窗墙比

方向

窗墙面积比

范围

南

0.34

0.4

北

0.24

0.4

东西

0.11

0.2

（2）空调

别墅中设置中央空调，采用三相五线供电方式。

（3）自然通风

对本项目的风环境进行模拟优化设计，使建筑处于良好的通风环境，利于室内自然通风的组织。

（4）自然采光

对项目在大寒日进行日照分析，同时使建筑朝向利于室内自然采光，减少白天的照明负荷。

在采光系数不满足要求的地方设置导光管引入室外自然光。

（5）建筑遮阳设计

本项目主要通过自身的建筑结构和周边的植物来进行遮阳，南向及西向落地大窗均设有活动百叶外遮阳。

（6）绿化设计

建筑外有一颗古树，在周围再继续种植低矮灌木，既能遮阳防晒，还可以改善小气环境，降低环境气温，形成小区域的对流风。

2.1.2贯彻节能技术措施的优势和难点

本项目节能技术措施的落实按照节能标准进行设计和施工，保证施工的质量和节能验收环节的控制，即可达到节能措施的落实

本项目节能技术措施落实的难点是需要对本项目的通风、采光及能耗进行模拟计算，并且根据模拟结果对方案进行优化设计。

2.2对节能减排效果检测评价的基本要求

本项目的节能效果检测评价主要包括墙体、幕墙、门窗、屋面、地面、配电与照明等等。

分项节能工程的主要内容如下表：

序号

分项工程

主要验收内容

1

墙体节能

主体结构基层；保温材料、饰面层等

2

门窗节能

门、窗、玻璃、遮阳设施

3

屋面节能

基层、保温隔热层、保护层、防水层、面层

4

通风与空气调节

本项目为中央空调

5

配电与照明

低压配电电源，照明光源、灯具、控制功能

6

幕墙节能

隔热材料、保温材料、隔汽层、幕墙玻璃等等

7

地面节能

基层、保温层、保护层、面层等

总平面效果

3、建筑项目总体设计与节能减排

3.1气候条件

武汉市位于江汉平原东部，地处东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′，武汉属北亚热带季风性（湿润）气候，常年雨量充沛，热量丰富、雨热同季，四季分明。

夏季东南风，冬季西北风。

夏季最长约130多天；春秋二季各约60天。

总体气候环境良好，近30年来，年均降雨量1269毫米，且多集中在6-8月。

年均气温15.8℃-17.5℃，年无霜期一般为211天-272天，年日照总时数1810小时-2100小时。

温度分布分析

3.2建筑日照分析及采光分析

3.2.1建筑日照

日照模拟和设计的目的是期望冬季建筑阴影范围小；使建筑周围的场地能接受比较充足的阳光，至少没有大片的永久阴影区；夏季最好有较大的阴影范围，以便对周围场地起一定的遮阳作用；充分利用自然采光。

参考国家标准《城市居住区规划设计规范》（GB-50180-93）（2002版）对居住区建筑日照时数的要求，评价建筑规划设计方案。

下表为住宅日照规范：

根据全国气候区的划分，武汉属于Ⅲ类气候区，所以应该满足大寒日不小于2小时的日照时间，有效日照时间带为当地真太阳时8：

00-16：

00.本项目采用ecotect生态软件对建筑的日照进行模拟计算，满足条件。

3.2.2自然采光

国家标准《建筑采光设计标准》（GB/T50033）对居住建筑的自然采光如下：

具体的室内采光分析图如下：

一层采光系数

一层自然采光照度

二层采光系数

二层自然采光照度

由图可知，均符合要求。

3.3建筑风环境分析

自然通风是一种最简单和容易实现的节能技术，其作用主要包括提供新鲜空气；生理降温；释放建筑结构中蓄存的热量。

本项目处于武汉的城郊，东南方向为湖泊，武汉夏季为东南风，冬季主要西北风，夏季炎热，因此可在东南风设置一些低矮灌木，这样风从湖面吹过来再经过树木，就会变得很凉爽，可以降低室内温度，降低空调负荷，改善微气候。

西北方向少开窗，这样冬季风就不能吹入室内，可以一定程度提高室内的保温性，降低采暖负荷。

具体室内cfd障碍物单元模拟分析图如下：

一层cfd障碍物单元

二层cfd障碍物单元

3.4建设场地水体绿化设计对节能减排的影响分析

3.4.1水体的影响

建筑场地水体系统是建筑水环境的一个小规模的水环境，其受水面蒸发、植物蒸腾、渗漏等因素的影响存在水量损失，水体的供给需保证水质。

本项目的水体主要为东南岸的湖泊

3.4.2绿化的影响

①防污

绿化植物具有良好的净化大气的能力，因此在建筑周围种植可以净化空气的植物，有利于植物系统对大气污染物的最大吸收，并能将污染物托向高空，避免在建筑物附近集聚和扩散。

②利于组织建筑风环境

根据武汉的气候特点，全年风向来合理配置植物，可以在不同的季节为建筑提供良好的新风环境。

结合建筑的门窗位置设计，场地和绿化，借助树木形成的空气流动可以帮助建筑室内通风。

③有利于场地声环境的组织

合理的林带组成、结构、高度、宽度、长度和位置可以降低噪声，在建筑周围种植使用本地的树木，在树木的周围配置灌木，形成不透光的稠密林墙，降低建筑周围的噪声。

④滞尘

绿化可以防止地表尘土飞扬，加速漂浮尘土降落，阻挡尘土气流向建筑物的扩散和侵袭，将粉尘污染限制在一定的范围内。

⑤遮阳

通过不同的植物种类、合适的密度以及适宜的配置方式来满足建筑对日照的不同需求。

3.5建筑场地噪声分析

本项目为私人别墅，无大的噪声源，因此不会对周边造成噪声污染。

4、建筑单体设计与节能减排

4.1给水排水

4.1.1节水措施

①安装水表，有效防止用水浪费

②控制给水系统出水头，以防止出水量随熟睡头加大二增加，造成水量浪费

③采用开启时间短、启闭边界、水流大小同一控制得水龙头；可根据用户的要

求灵活多用实用多种形式符合节水要求的给水装置。

④对于定容类卫生器具，在不影响使用功能的前提下，适当减少卫生器具的容积⑤采用太阳能热水系统，较少常规能源的消耗。

4.1.2供水系统运行方式

①水源：

采用市政水源

②给水方式：

简单的给水方式，如下图

③室内生活给水管道采用优质无污染环保型管材

4.1.3排水

（1）本项目排水体制采用合流制系统，即雨、污水于同一个系统排除，经室外化粪池处理后排入市政污水管道。

（2）管材与安装：

本项目室内污、废水管采用PVC管，胶粘剂粘接。

室外污水、雨水管采用HDPE排水塑料管，橡胶圈承插连接。

4.2电气

4.2.1供配电方式

本建筑面积为285.3m2，用电负荷容量一般为10kw，别墅中设置中央空调，采用三相五线供电方式。

对照明系统采用每层设配电箱，每箱用单相供电，避免本层内380伏电压进入，防止误接线烧坏家用电。

低压配电采用放射式与树干式相结合方式，对重要负荷及消防负荷采用放射式供电；对于一般负荷采用放射式与树干式相结合的方式供电；变压器低压侧主结线采用单母线或单母线分段。

4.2.2电气照明系统节能

（1）设计标准

本项目照明功率密度值应不大于下表规定。

当房间或场所的照度值高于或低于本表的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。

（2）灯具选取

采用紧凑型荧光灯，紧凑型节能灯是目前替代白炽灯最适宜的光源，与白炽灯相比，节能达80%。

LED制作的灯具由于发光过程不产生热量，能量转换效率接近百分之百，寿命超长。

（3）照明系统布置

用i-bus智能控制系统，其主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范及HVAC设备控制，可对灯光进行开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、红外线控制、光线控制等。

卧室内统一安装移动感应器、主动探测器,主卧室及书房各有一路灯光可调光，更衣室配备一个移动感应器，书房配备一个主动探测器。

餐厅、厨房、健身房及客厅，其照明。

窗帘、空调控制均采用智能开关及调光方式并安装移动感应器，可根据人的走动控制这些区域的辅助照明。

在客厅、厨房安装光学式烟雾探测器及煤气报警器，当出现报警时可以通过电话报警，也可以在物业中心的控制电脑上进行显示。

4.3空调、通风

4.3.1室内热环境设计参数的选定

计算用采暖期

天数Z（d）

室外计算平均温度t（℃）

采暖度日数Ddi（℃.d）

111

-2

1635

夏季室外空气调节计算干球温度：

32.4℃

夏季空气调节室外计算湿球温度：

28℃

大气压：

夏季为101kp

4.3.2空调系统选择

本项目空调设计依据《采暖与空气调节设计规范》（GB50019-2002）,围绕绿色建筑节能、环保、实用和高效率的主题，采用节能高效的设备。

考虑到散热器耐用性和经济性,本工程选用铸铁柱型散热器。

结合室内负荷，选择铸铁M132散热器。

散热片主要参数如下，散热面积0.24m2，水容量1.32L/片，重量7Kg/片，工作压力0.5MPa。

多数散热器安装在窗台下的墙面上，距窗台底80mm，表面喷银粉。

5、可再生能源利用效果预测

5.1建设项目可再生能源资源及利用条件分析

5.1.1基本气候特征

武汉属北亚热带季风性（湿润）气候，常年雨量充沛，热量丰富、雨热同季，四季分明。

夏季东南风，冬季西北风。

夏季最长约130多天；春秋二季各约60天。

总体气候环境良好，近30年来，年均降雨量1269毫米，且多集中在6-8月。

年均气温15.8℃-17.5℃，年无霜期一般为211天-272天，年日照总时数1810小时-2100小时。

5.1.2武汉近年来太阳能分布情况

由此可见，武汉太阳能充沛，可以在建筑中布置太阳能热水器。

5.2节能量分析

太阳能热水系统、太阳能采暖系统的节能量依据《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》进行计算，计算公式如下：

计算参数取值如下：

太阳能集热器采光面上的年总辐射量取6074MJ/m2，太阳能集热器年平均热效率取50%，管路和水箱的热损失效率取20%。

集热器面积计算如下：

式中：

Qw——日均用水量，kg；

Cw——睡的定压比热容，kj/（kg*℃）；

Tend——储水箱内水的终止温度，℃；

Ti——水的初始温度，℃；

F——太阳能保证率，无量纲。

根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定。

lt——太阳能集热器采光面上的太阳辐射量，取日平均辐射量，kj/m2

ncd——集热器全日集热效率，无量纲。

根据经验值取0.40~0.55.

nc——管路及储热水箱热损失率。

无量纲。

根据经验值取0.20~0.25

若太阳能热水器按2平方米计算，每年可代替标准煤300kgce，相当于834度电。

对环境的影响为：

6、运行管理

6.1制定并实施节能、节水、节材与绿化管理方案

6.1.1节能方案

1　采用节能型灯具，LEED灯、荧光灯等等，场地内的路灯用太阳能路灯，白天系统吸收太阳能并储存，根据光控系统，晚上当亮度达到一定限值时自动开启，这样就可以减少能源浪费。

2　室内开空调时尽量减少开窗次数。

3　室内室内采用用i-bus智能控制系统，其主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范及HVAC设备控制，可对灯光进行开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、红外线控制、光线控制等。

4　采用导光管技术，为室内采光不足处提供自然光。

6.1.2节水方案

①采用节水型便器冲洗设备

②采用节水型水龙头

③采用节水型淋浴设备

④在施工过程严格把控管道、阀门及水龙头的质量，减少跑、冒、滴、漏的水资源浪费。

6.1.3节材方案

①建筑才来哦采用本地材料，优先选用500km以内生产的建筑材料，较少运输成本。

②建筑材料尽量采用“3R”材料，即减少原料、可重新利用及可循环利用才材料。

6.1.4绿化方案

①绿化用水优先采用可再生水和雨水。

②灌溉方式采用喷灌、微灌等高效节水灌水方式。

6.2建筑运行过程无不达标废弃、废水排放

本项目为私人住宅，主要为生活废水废气及生活污水，采用专用的油烟机对厨房进行油烟处理，生活污水经处理达标后排放，部分处理后达到中水使用标准，用于冲厕和了绿化灌溉。

6.3分类收集和处理废弃物，且收集、运输、处理过程中无二次污

7、绿色建筑自评

7.1、节地与室外环境

名称

类别

编号

标准条文

达标判定

备注

节地与室外环境

控制项

4.1.1

场地建设不破坏当地文物、自然水系、湿地、基本农田、森林和其他保护区。

√

4.1.2

建筑场地选址无地质灾害（危崖滑坡、洪涝灾害、泥石流）及含放射性或化学物质超标的威胁；建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。

√

4.1.3

人均居住用地指标：

低层不高于43㎡、多层不高于28㎡、中高层不高于24㎡、高层不高于15㎡。

-

4.1.4

住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风的要求，满足现行国家标准《城市居住区规划设计规范》GB50180中有关住宅建筑日照标准的要求。

√

4.1.5

种植适应当地气候和土壤条件的乡土植物，选用少维护、耐候性强、病虫害少、对人体无害的植物。

√

4.1.6

住区的绿地率不低于30%，人均公共绿地面积不低于1㎡。

√

绿地率69%

4.1.7

住区内部无排放超标的污染源。

√

4.1.8

施工过程满足《建筑工程绿色施工评价标准》GB/T50640中合格或优良等级的要求，控制由于施工引起的各种污染以及对场地周边区域的影响。

√

一般项

4.1.9

在建筑规划设计中，充分利用原有地形地貌，如山丘、水域、植被等。

√

4.1.10

住区公共服务设施按规划配建，合理采用综合建筑并与周边地区共享。

-

4.1.11

充分利用尚可使用的旧建筑。

-

无旧建筑

4.1.12

住区环境噪声符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》GB3096的规定。

√

4.1.13

住区室外日平均热岛强度不高于1.5℃。

√

4.1.14

对建筑室外风环境进行模拟分析，并在模拟分析的基础上采取相应措施改善室外风环境，住区风环境有利于冬季室外行走舒适及过渡季、夏季的自然通风。

√

4.1.15

根据当地的气候条件和植物自然分布特点，栽植多种类型植物，乔、灌、草结合构成多层次的植物群落，每100m2，绿地上不少于3株乔木。

X

4.1.16

室外照明和建筑外立面设计不得对周围环境产生光污染。

√

4.1.17

选址和住区出入口的设置方便居民充分利用公共交通网络。

住区出入口到达公共交通站点的步行距离不超过500m。

√

市内交通便利，均可实现

4.1.18

住区非机动车道路、地面停车场和其他硬质铺地采用透水地面，并利用园林绿化提供遮阳。

室外透水地面面积比不小于45%。

√

室外空地基本为草坪

优选项

合理开发利用地下空间。

合理选用废弃场地进行建设。

对已被污染的废弃地，进行处理并达到有关标准。

X

7.2、节能与能源利用

名称

类别

编号

标准条文

达标判定

备注

节能与能源利用

控制项

4.2.1

居住建筑热工设计和暖通空调设计符合《湖北省居住建筑节能设计标准》DB42/301的规定。

√

4.2.2

当采用集中空调系统时，所选用的冷水机组或单元式空调机组的性能系数、能效比符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189中的有关规定值。

√

4.2.3

采用集中采暖或集中空调系统的居住，设置室温调节和热量计量设施。

-

4.2.4

具备太阳能集热条件的新建12层及12层以下的居住建筑，应统一设计和安装应用太阳能热水系统。

-

一般项

4.2.5

利用场地自然条件，合理设计建筑体形、朝向、楼距和窗墙面积比，使住宅获得良好的日照、通风和采光。

√

4.2.6

卧室、起居室、书房等主要房间的南、东、西向外窗设置活动式或固定式外遮阳，外遮阳设施的综合遮阳系数应不大于0.60。

√

4.2.7

选用效率高的用能设备和系统。

集中采暖系统热水循环水泵的耗电输热比，集中空调系统风机单位风量耗功率和冷热水输送能效比符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定。

√

4.2.8

当采用集中空调系统时，所选用的冷水机组或单元式空调机组的性能系数、能效比比现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189中的有关规定值高一个等级。

X

4.2.9

住区内所有电梯均采用节能电梯并采用节能控制方式。

-

4.2.10

公共场所和部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件，并采取其他节能控制措施，在有自然采光的区域设定时或光电控制。

√

人工照明均使用LED

4.2.11

采用集中采暖或集中空调系统的住宅，设置能量回收系统（装置）。

X

4.2.12

根据当地气候和自然资源条件，充分利用太阳能、地热能等可再生能源。

可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于5%。

X

优选项

4.2.13

采暖年耗电量与空调年耗电量之和不应超过《湖北省居住建筑节能设计标准》DB42/301附表C.0.3列出的各地采暖年耗电量与空调年耗电量之和的限值的80%。

X

4.2.14

可再生能源的使用量占建筑总能耗的比例大于10%。

X

7.3、节水与水资源利用

名称

类