绿色建筑培训教材《基础理论知识》.docx

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绿色建筑培训教材《基础理论知识》

基础理论知识

绿色建筑工程师执业岗位技术能力培训教程

第一章绿色建筑概论

第一节绿色建筑的定义

一、绿色建筑概述

随着社会的发展，国家经济实力的提高，居民的收入逐年增加。

人们最关注的温饱问题得以解决之后，便开始对生活质量提出了更高一步的要求。

然而随着社会的进步，经济的发展，我们的环境却遭受到严峻的考验。

长期以来，社会的发展都遵循着“先污染后治理”的原则，最终使我们周围的生活环境逐步恶化，各种环境问题层出不穷。

全球变暖、臭氧层破坏、酸雨泛滥等环境问题为我们敲响了警钟。

社会要发展，时代要进步。

环境问题的恶化迫使我们不得不停下脚步，好好考虑一下采取什么样的措施才能够实现经济与环境的双赢。

建筑对环境的影响在环境问题中占有相当大的比重，为了能够在保护环境的同时又能够给居民提供舒适、便利、安全的居住条件，绿色建筑便应运而生。

有些人认为绿色建筑应该是那些高投入、高智能化等堆积起来的以科技发展为基础的生活建筑；也有些人认为绿色建筑应该是那种根植于大自然，拥有“采菊东篱下，悠然见南山”意境的，在充满混凝土的城市里是很难见到的建筑；也有人认为绿色建筑无非就是室外多建些草坪、多种些树而已。

其实不然，这些想法都是片面的。

绿色建筑只是一种对这种环境友好型建筑体系的称谓。

所谓“绿色建筑”的“绿色”，并不是一般意义上的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念或象征。

所谓绿色建筑不仅要能够提供舒适而安全的室内环境，同时应具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑。

二、绿色建筑的定义

由于世界各国经济发展水平、地理位置以及人均资源等条件的不同，国际上对绿色建筑还没有一个共同的表述。

美国国家环境保护局（U.S.EnvironmentalProtectionAgency，简称EPA或USEPA）对绿色建筑的定义为：

“Greenbuilding（alsoknownasgreenconstructionorsustainablebuilding）isthepracticeofcreatingstructuresandusingprocessesthatareenvironmentallyresponsibleandresource—efficientthroughoutabuilding，slife—cycle:

fromsittingtodesign,construction,operation,maintenance,renovation,anddeconstruction.Thispracticeexpandsandcomplementstheclassicalbuildingdesignconcernsofeconomy,utility,durability,andcomfort.”即在整个建筑物的全生命周期（建筑材料的开采、加工、施工、运营维护及拆除的过程）中，从选址、设计、建造、运行、维修及拆除等方面都要最大限度地节约资源和对环境负责。

此定义从全寿命周期出发来考虑资源的有效利用以及环境的友好相处。

而英国研究建筑生态的BSRIA中心把绿色建筑界定为：

“Thecreationandresponsiblemanagementofahealthybuiltenvironmentbasedonresourceefficientandecologicalprinciples.”即一个健康的建筑环境的建立和管理应基于高效的资源利用和生态效益原则。

此定义则是从建筑的建设以及管理角度来界定，强调了资源效益和生态原则以及健康环境的要求。

香港大学建筑学系建筑节能研究所（BEER）对绿色建筑有如下定义：

“Agreenapproachtothebuiltenvironmentinvolvesaholisticapproachtothedesignofbuildings.Alltheresourcesthatgointoabuilding,betheymaterials,fuelsorthecontributionoftheusersneedtobeconsideredifasustainablearchitectureistobeproduced.Producinggreenbuildingsinvolvesresolvingmanyconflictingissuesandrequirements.Eachdesigndecisionhasenvironmentalimplications.”。

绿色建筑环境的设计是一个建筑物的整体设计。

可持续建筑要综合考虑到所有资源，无论是材料、燃料或使用者本身。

绿色建筑涉及到许多需要解决的问题和矛盾，设计的每一环节都会对环境造成影响。

”

根据我国的基本国情并且结合可持续发展理念，中华人民共和国住房和城乡建设部在2006年6月1日颁发了适合我国国情的《绿色建筑评价标准》，其中对绿色建筑作出了如下定义：

“绿色建筑是指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。

”该定义强调了绿色建筑的“绿色”应该贯穿于建筑物的全寿命周期（从原料的开采到建筑物的拆除的程）。

各国对于绿色建筑的阐述虽然有所不同，但是都基本上认同了绿色建筑的三个主题，即对资源的有效利用、创造健康和舒适的生活环境以及与周围的环境和谐相处。

这三个基本主题也为世界各国发展绿色建筑提供了一个标准。

三、绿色建筑的内涵

从绿色建筑的定义上看，绿色建筑的内涵主要包含以下四点，一是节约资源，包含了上面所提到的“四节”（节能、节地、节水、节材）。

众所周知，在建筑的建造和使用过程中，需要消耗大量的自然资源，而资源的储量却是有限的，所以就要减少各种资源的浪费；二是保护环境和减少污染，强调的是减少环境污染，减少二氧化碳等温室气体的排放。

据统计，与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34%，所以保护环境也就成了绿色建筑的基本要求；三就是满足人们使用上的要求，为人们提供“健康”、“适用”和“高效”的使用空间。

一切的建筑设施都是为了人们更好地生活，绿色建筑同样也不例外。

可以说，这三个词就是绿色建筑概念的缩影：

“健康”代表以人为本，满足人们的使用需求，节约不能以牺牲人的健康为代价；“适用”则代表节约资源，不奢侈浪费，提倡一个适度原则；“高效”则代表着资源能源的合理利用，同时减少二氧化碳等温室气体的排放和环境污染。

这就要求实现绿色建筑技术的创新，提高绿色建筑的技术含量；四是与自然和谐共生。

发展绿色建筑的最终目的就是实现人、建筑与自然的协调统一，这也是绿色建筑的价值理念。

绿色建筑在规划、设计时应充分考虑并利用环境因素，在建筑物建造和使用过程中，依照有关法律、法规的规定，使用节能型的材料、器具、产品和技术，在保证对环境造成的影响大幅度减小的前提下，提高建筑物的保温隔热性能，减少供暖、制冷、照明等能耗问题；在满足人们对建筑物舒适性需求（冬季室温在18度以上，夏季室温在26度以下）的前提下，达到在建筑物使用过程中，能源利用率得以提高的目的；在拆除后也能使对环境的危害降到最低。

因此，绿色建筑也可以理解为在建筑寿命周期内，通过采用相关的绿色建筑技术，降低资源和能源的消耗，减少各种废物的产生，实现与自然共生的建筑。

与绿色建筑相近的几个概念，包括“节能建筑”、“智能建筑”、“低碳建筑”、“生态建筑”和“可持续性建筑”等等。

节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑。

绿色建筑的内涵包括四节一环保（节能、节地、节水、节材、环境保护），而节能建筑只强调节约能源的概念。

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。

智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。

其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。

智能建筑是绿色建筑重要的实施手段和方法。

以智能化推进绿色建筑，节约能源、降低资源消耗和浪费，减少污染，是智能建筑发展的方向和目的，也是全面实现绿色建筑的必由之路。

绿色建筑强调的是结果，智能建筑强调的是手段。

在信息与网络时代，迅速发展的智能化技术为绿色建筑的发展奠定了坚实的基础。

低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期过程中，尽可能节约资源，最大限度减少温室气体排放，为人们提供健康、舒适和高效的生活空间，实现建筑的可持续发展。

建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了50%，这一比例远远高于运输和工业领域。

在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。

低碳建筑侧重于从减少温室气体排放的角度，强调采取一切可能的技术、方法和行为来减缓全球气候变暖的趋势。

生态建筑，是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等，合理安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑和环境之间成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。

因此，它是以生态原则为指针，以生态环境和自然条件为价值取向所进行的一种既能获得社会经济效益，又能促进生态环境保护的边缘生态工程和建筑形式。

可持续性建筑关注对全球生态环境、地区生态环境及自身室内外环境的影响；关注建筑本身在整个生命周期内（即从材料开采、加工运输、建造、使用维修、更新改造直到最后拆除）各个阶段对生态环境的影响。

简而言之，就是对外部的生态环境进行保护，对大自然的干扰最低，保护室内环境，增进居住人的健康水平。

四、发展绿色建筑是历史的必然

绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的结果；是转变建筑业增长方式的迫切需求；是实现环境友好型、建设节约型社会的必然选择；是探索解决建筑行业高投入、高消耗、高污染、低效益等问题的根本途径。

图1-1中国能源消费结构

近年来，随着经济的快速发展，资源消耗多、能源短缺等问题已经成为制约我国经济社会持续发展、危及我国现代化建设进程和国家安全的战略问题。

目前我国正处于城镇化快速发展阶段，城乡建设规模空前，伴随而来的是严峻的能源资源问题和生态环境问题。

建筑可以说是能源消耗的大户，同时对环境也产生很大的影响。

我国拥有世界上最大的建筑市场，每年新增建筑面积达18～20亿m2。

据统计全球有50%的能源资源被建筑所消耗，在人类产生的生活垃圾中有40%为建筑垃圾，而且由建筑所引起的污染包括空气污染、光污染等占据了环境污染总和的1/3还要多。

同时建筑还消耗大量的水资源、原材料等，无论是能源、物质消耗，还是污染的产生，建筑都是问题的关键所在。

随着社会的发展，资源能源的消耗也会越来越多，发展绿色建筑将变得刻不容缓，这是实现资源节约型和环境友好型社会的根本所在。

发展绿色建筑也成了房地产业转型的重要方向。

我国建筑能耗在总的能耗中所占的比例约为30%，而且随着城镇化的加速，其能耗也将攀升。

所以房地产业在节能减排中占据了重要的地位。

大力发展绿色建筑对于实现社会的可持续发展有重要的现实意义。

随着可持续发展以及环保理念的逐渐深入，绿色建筑必将成为建筑业以后发展的基本方向。

（一）在全社会的环保意识在不断增强，营造绿色建筑、健康住宅正成为越来越多的开发商、建筑师追求的目标。

人们已不但注重单体建筑的质量，也关注小区的环境，不但注重结构安全，也关注室内空气的质量，不但注重材料的坚固耐久和价格低廉，也关注材料消耗对环境和能源的影响。

同时，用户的自我保护意识也在增强。

今天，人们除了对于煤气、电器、房屋结构方面可能出现的隐患日益重视外，对一些慢性危害人体健康的东西的认识也在加强，人们已经意识到“绿色”和我们息息相关。

（二）开发生产了一批“绿色建材”。

通过引进、消化、借鉴，先后开发出环保型、健康型的壁纸、涂料、地毯、复合地板、管道纤维强化石膏板等装饰建材，如“防霉壁纸”是壁纸革命性的改变。

“塑料金属复合管”，是国外20世纪90年代刚开始的替代金属管材的高科技产品，其内外两层为高密度聚乙烯，中层为铝，塑料与金属铝之间为两层胶，具有塑料与金属的优良性能，它有不会生锈，不使水质受污之优势，目前国内已研制成功。

（三）重视施工过程中环境问题。

目前建筑行业主要的环境因素有噪声的排放、粉尘的排放（扬尘）、运输的遗撤、大量建筑垃圾的废弃、油漆、涂料以及化学品的泄露、资源能源的消耗如生产生活水电的消耗，装修过程中引起投诉较多的油漆、涂料、胶及含胶材料中甲苯、甲醛气味的排放等。

一些企业已通过150l400l环境管理标准认证。

第二节绿色建筑溯源

一、国外绿色建筑的发展

第二次世界大战之后，随着欧洲、美国、日本经济的飞速发展，同时受20世纪70年代的石油危机的影响，促使各国意识到自然能源消耗最多的建筑也应该是可持续的，建筑能耗问题开始备受关注，节能要求极大地促进了建筑节能理念的产生和发展。

绿色建筑的概念也在20世纪60年代适时的被提出来。

但是绿色建筑并不是无源之水、无本之木，它是对人类古代、近代和现代建筑艺术的传承和发展，特别是节约资源和保护环境理念的继承和发扬。

古代西方建筑思想主要体现在古罗马的维特鲁威的《建筑十书》中。

该书奠定了欧洲建筑科学的基本体系，十分系统的总结了希腊和早期罗马建筑的实践经验。

其中的许多理论已经成为经典，被广泛的传播和应用。

维特鲁威所主张的一切建筑物都应考虑“实用、坚固、美观”的观点包含着有利于绿色建筑发展的思想。

如他所提出的“自然的适合”，即适应地域自然环境的思想；“与其建造其他装饰华丽的房间，不如建造对收获物能够致用的房舍”的建筑实用思想；“建造适于居住的健康住宅”思想，都对现代绿色建筑的发展具有借鉴意义。

18世纪到19世纪，由于产业革命所带来的负面效果，出现了工业生产污染严重、城市卫生状况恶化、环境质量急剧下降等问题，并引发了严重的社会问题。

美国、英国、法国等早期的资本主义国家出现了城市公园绿地建设活动，这一措施为解决当时的环境问题提供的重要的途径。

城市公园绿地建设提出了诸如城市公园与住宅联合开发模式、废弃地的恢复利用、注重植被生态调节功能等具有创新性的思想。

这一措施为在城市发展中被迫与自然隔离的人们创造了与大自然亲近的机会，也在一定程度上反映了绿色建筑的思想。

二十世纪六十年代，美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞首次将生态与建筑合称为“生态建筑”，即“绿色建筑”，使人们对建筑的本质又有了新的认识。

真正的绿色建筑概念在这时才算是被提出来。

1972年联合国人类环境会议通过的《斯德哥尔摩宣言》，提出了人与人工环境、自然环境保持协调的原则。

1990年英国建筑研究所BRE率先制定了世界上第一个绿色建筑评估体系BREEAM（BuildingResearchEstablishmentEnvironmentalAssessmentMethod）；1992年，在巴西的里约热内卢召开的联合国环境与发展大会UNCED上，提出《21世纪议程》，国际社会广泛接受了可持续发展的概念，即“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”，并在会中比较明确地提出“绿色建筑”的概念，绿色建筑由此成为一个兼顾关注环境与舒适健康的研究体系，并且在越来越多的国家实践推广，成为当今世界建筑发展的重要方向。

1993年，美国出版了《可持续设计指导原则》一书，书中提出了尊重基地生态系统和文化脉络，结合功能需要，采用简单的适用技术，针对当地气候采用被动式能源策略，尽可能使用可更新的地方建筑材料等9项可持续设计原则。

1993年6月，国际建筑师协会第十九次代表大会通过了《芝加哥宣言》，宣言中提出保持和恢复生物多样性，资源消耗最小化，降低大气、土壤和水污染，使建筑物卫生、安全、舒适以及提高环境保护意识等原则。

1995年，美国绿色建筑委员会提出了能源及环境设计先导计划（LEED）。

1999年11月世界绿色建筑协会（WorldGBC/WGBC）在美国成立。

进入21世纪以后，绿色建筑的内涵和外延更加丰富，绿色建筑理论和实践进一步深入和发展，受到各国的重视，在世界范围内形成了快速发展的态势。

为了使绿色建筑的概念具有切实的可操作性，世界各国的相应的绿色建筑评估体系也在逐步的建立完善。

继英国、美国、加拿大之后，日本、德国、澳大利亚、法国等也相继出台了适合于其地域特点的绿色建筑评估体系（见表1-1）。

到2010年，全球的绿色建筑评估体系已达20多个。

而且有越来越多的国家和地区将绿色建筑标准作为强制性规定。

表1-1世界部分国家和地区的绿色建筑评估体系

国家

体系拥有者

体系名称

参考网站

英国

BRE

BREEAM

http:

//www.breeam.org

美国

USGBC

LEED

http:

//www.usgbc.org

日本

日本可持续建筑协会

CASBEE

http:

//www.ibec.or.jp/CASBEE

加拿大

GBC

GBTool

http:

//www.worldgbc.org/

德国

德国联邦政府

EnEv

http:

//www.enev-online.de/

澳大利亚

DEH

NABERS

.au/

中国

中国建设部

EvaluationStandardforGreenBuilding

丹麦

SBI

BEAT

http:

//www.by-og-byg.dk/

法国

CSTB

ESCALE

http:

//www.cstb.fr/

芬兰

VIT

LCAHouse

http:

//www.vtt.fi/rte/esitteeet/

香港

HKEnviBuildingAssociation

HK-BEAM

http:

//www.hk-beam.org/

意大利

ITACA

Protocollo

http:

//www.itaca.org/

挪威

NBI

Eco-profile

http:

//www.buggforsk.org/

荷兰

SBR

Eco-Quantum

http:

//www.ecoquantum.nl/

瑞典

KTHInfrastructure＆Planning

Eco-effect

http:

//www.infra.kth.se/BBA

中国台湾

ABRI＆AERF

EMGB

http:

//www.abri.gov/

通过具体的评估体系，客观定量地确定绿色建筑中节能、节水、减少温室气体排放的成效，制定了明确的生态环境性功能和建筑经济性功能指标，为绿色建筑的规划设计提供了参考和依据。

随着绿色建筑观念的不断深入，绿色建筑的经典工程不断涌现。

例如德国凯塞尔的可持续建筑中心，其在设计上采用了包括混合通风系统、辐射供暖、辐射供冷和地源热泵等在内的绿色建筑节能技术；葡萄牙里斯本21世纪太阳能建筑则采用了被动式供暖、被动式供冷、BIPV系统等在内的先进技术手段。

这些建筑均采用先进的绿色技术手段，成为绿色建筑的典范。

二、国内绿色建筑的发展

绿色建筑在我国的发展同样可以追溯到古代。

在古代建筑物中，所用材料主要取之于自然物，如石块、草筋、土坯等。

可以说古代建筑也拥有一定的绿色观念，并且也拥有丰富的绿色建造经验。

我国传统民居的建筑材料大部分都是可以循环利用的，并且对环境的影响也不大。

在先前人们的智慧下，很多具有地方特色的建筑类型保留下来，为我们现在发展绿色建筑提供了借鉴。

如黄土高原的窑洞建筑（如图1-2），福建西南山区的土楼建筑（如图1-3），新疆地区的阿以旺民居等。

图1-2窑洞

图1-3福建土楼

1973年，在联合国人类环境大会的影响下，我国首部环保法规性文件《关于保护和改善环境的若干规定（试行草案）》由国务院颁布执行。

20世纪80年代以后，我国开始提倡建筑节能，但是有关绿色建筑的系统研究还处于初始阶段，许多相关的技术研究领域还是空白。

2001年，中国第一个关于绿色建筑的科研课题完成。

并且原建设部住宅产业化促进中心研究和编制了《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》，提出以科技为先导，以推进住宅生态环境建设及提高住宅产业化水平为总体目标，并以住宅小区为载体，全面提高住宅小区节能、节水、节地、治污总体水平，带动相关产业发展，实现社会、经济、环境效益的统一。

2003年，中共十六届三中全会提出了“以人为本，树立全面协调可持续发展观，促进经济社会全面发展”的科学发展观战略。

随后的五中全会深化了“建设资源节约型、环境友好型社会”的目标和建设生态文明的新要求。

为绿色建筑的发展提供了成长的动力和社会基础。

2005年，首届国际智能与绿色建筑技术研讨会在北京召开。

与会的各国代表发表了《北京宣言》，对21世纪智能与绿色建筑发展的背景、指导纲领和主要任务取得共识。

《宣言》认为，世纪之交，国际社会普遍对全球环境保护和发展更为关注，致力于推进可持续发展，以“绿色”思想为指导，将各种先进适用技术应用于建筑物，促进资源节约与环境保护。

《宣言》还提出，建筑的发展应服务于各类不同的民族和社会群体，尤其应当把服务处于贫穷和落后状态的民族和社会群体当作重任。

我们要基于对自然和环境的尊重，植根历史传统，探索未来，推进绿色适宜技术发展和使用，增强人类绿色价值观和促进绿色生活方式。

同时《宣言》还为以后的主要任务制定了方向：

“推进思想交流，加强人才培养，完善制度建设，节约与合理利用资源，促进技术发展，重视产品研发，加强传统保护，优化人居建设。

”

2006年3月至2011年3月之间，在北京相继举办了第二届到第七届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会，会上探讨、交流并展示了绿色建筑在理论、技术与实践上的最新成果。

值得提出的是在“第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”（2006年）上，建设部部长就建设发展节能省地型建筑进行了深入的剖析，提出发展节能省地型建筑应该从国民经济结构、经济增长方式转变、国家粮食和安全的高度进行研究、思考。

就目前的发展而言,应该抓好建筑节地节能节水节材（四节），注重建筑建造过程中的总资源消耗，按照减量化、再利用、资源化的原则，搞好资源的综合利用，实现建筑的科学发展观，落实建筑可持续发展的具体要求。

同时中华人民共和国住房和城乡建设部正式颁发了《绿色建筑评价标准》；在2008年“第四届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”以“推广绿色建筑，促进节能减排”为主题，筹建成立了城市科学研究会节能与绿色建筑专业委员会，启动了绿色建筑职业培训及政府培训；而最近2011年举行的“第七届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”以“绿色建筑：

让城市生活更低碳、更美好”为主题，传达了国家“十二五”国民经济和社会发展规划关于住房城乡建设领域节能减排的新要求。

2007年6月，住房和城乡建设部出台了《绿色建筑评价技术细则补充说明（试行）