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生态建筑概论论文
学号：
《 生态建筑概论》课程论文
题目
《生态绿色建筑材料和覆土建筑调研》
学院
土木工程与建筑学院
专业
建筑学
班级
XXXX
姓名
XXXX
任课教师
XXXX
2015
年
9
月
19
日
论文标题:
《生态绿色建筑材料和覆土建筑调研》
摘要:
在生态危机向人类挑战的今天，绿色建筑应时而出。
绿色建筑也称可持续发展建筑，是同“可持续发展”这一战略概念密切相关的。
它以人、建筑、自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少人类对自然资源的使用和破坏，充分体现向大自然的索取与回报之间的平衡。
基于LCA（生命周期评价），绿色建筑是以绿色设计为主线来实现的一个系统工程。
关键字：
绿色建筑、生态建筑、建筑材料、覆土建筑
ResearchonEcological-green-buildingmaterialandTrialprojectsinChina
Abstract:
ToResponsetothesituationoftoday'secologicalcrisis,greenbuildingshowsup.Greenbuildingcanalsobecalledsustainablebuilding,andiscloselyrelatedtothestrategyofthesustainabledevelopment.Itaimsatdevelopinghuman,buildingandenvironmentevenly,andtriesitsbesttocontrolandreducethedamagethatpeoplemaketousenaturalresourcesinthesametimeofcreatinggoodandhealthylivingsittingbymakinguseofnaturalconditionandworkingontechnology,whichshowsabalancebetweengivingandreceivingtowardsmothernature.Onthebasicoflifecycleassessment,ecologicalgreenbuildingisasystemsengineeringwhosemainlineisgreendesign.
Keywords:
GreenBuilding,EcologicalBuilding,BuildingMaterial,TrialProject
正文：
生态绿色建筑材料和国内示范工程调研
调研一：
生态绿色建筑材料
1.绿色建筑发展背景和目标
在生态危机向人类挑战的今天，绿色建筑应时而出。
绿色建筑也称可持续发展建筑，是同“可持续发展”这一战略概念密切相关的。
它以人、建筑、自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少人类对自然资源的使用和破坏，充分体现向大自然的索取与回报之间的平衡。
基于LCA（生命周期评价），绿色建筑是以绿色设计为主线来实现的一个系统工程。
基于LCA（生命周期评价）绿色建筑设计应该在建筑的整个生命周期内以其环境属性为主要设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证建筑应有的基本功能、使用寿命和经济性，突出“生态意识”和“以环境保护为本位”的设计观念。
它应该具有环境协调性和功能全程性两个重要特征。
1.1环境协调性
环境协调性是指建筑材料的生产使用、建筑施工和建筑物使用的整个过程，对人类生态环境与资源环境的协调有益程度。
为达到这一目标，绿色设计中应将环境问题与建材的性能、建筑设计施工等问题共同考虑，使建筑设计在满足所要求的功能目标的同时，也要防止对环境的污染破坏，尽量避免废弃物的产生，以最低的成本、最高的再生值回收并重复利用。
1.2功能全程性
绿色建筑设计应该是将建材和建筑的功能认识与价值认识贯穿到立项、设计、施工、使用并延伸到废弃，即“建筑物使用结束后的处理及回收利用”全过程的设计思想与策略。
从而在设计过程中从整体的角度理解和掌握与建筑有关的环境问题及建材的循环管理与利用、建筑废弃物的处理等问题，便于绿色设计的整体过程优化和“全程性”功能目标的实现。
2.绿色生态环保建筑材料的LCA评价方法
包括材料的整个过程，从自然资源，经过加工成为材料，供人类使用之后，又回到自然这样一个封闭的流动过程。
此过程被形象地描述为从“摇篮”到“坟墓”的过程。
它的出现，标志着人类开始了对产品、包装材料、一次性使用物品等产品全寿命周期中的资源、能源、环境排放物、废物再生利用等进行量化处理，并以此来评判产品的环境协调。
能源
能源
能源
能源
能源
产品使用
产品制造
材料加工
原材料采集
废料
废料
废料
废料
丢弃
再利用
图1 产品的整个生命过程的一步过程
2.1建筑材料评价方法LCA的基本框架
（1）绿色环保生态建筑材料的生态环境特征及社会功能的确定；
（2）绿色环保生态建筑材料的环境因子及相对ELU的确定。
（3）绿色环保生态建筑材料LCA定量评价模型的建立。
（4）计算绿色环保生态建筑材料的LCA定量值。
（5）绿色环保生态建筑材料LCA定量评价软件设计开发。
序号
阶段名称
具体内容
1
目标定义
描述研究的目的，包括它所要支持的决定
2
范围定义
研究对象
用产品所能提供的服务来定义产品
评价标准
定义要用来评价产品的各类因素，包括资源消耗，环境影响潜在性和工作环境的潜在因素。
产品系统的范围定义
确定LCA将包括产品系统的哪一部分。
这包括产品系统的地理位置。
时间标度
定义时间段，在其中基于LCA的决定是可行的。
同样定义一个时间段，即有效期。
技术范围
定义技术层面。
这个应该由LCA中的数据表现。
分布模型
确定对于多于一个产品贡献的过程。
为这些过程的环境交换确定分割的方法。
这样做是为了将环境交换归因于每一个独立的功能单位。
3
清单分析
数据格式
定义过程和环境交换中需要收集的数据。
数据收集
描述数据源和提供数据网络。
在数据收集中，为过程提供一个指导。
计算模型
描述产品系统的建模，包括过程的聚集、特殊地点考虑的解决。
复核不确定性和统计计算。
描述重要参数寻找和收集。
4
因素评价
潜在因素
根据他们所贡献的因素类别，分类不同的环境交换。
描述环境交换如何被转换为潜在因素。
讨论特定地点方面的解决。
标准化
描述由比较背景因素如何评价资源消耗的相对大小和潜在因素。
权重
描述如何加权不同资源消耗的重要性和潜在因素；稀有资源的资源消耗，政策目的减少目标。
5
改善分析
根据之前的分析，分析产品在环境影响方面的改进方法和改进方向。
3.绿色建筑与相关新材料应用
当前我国科学技术不断进步，国内建筑业取得了突飞猛进的进步，为了在激烈竞争的建筑市场立于不败之地，必须结合时代的要求，采用符合现代建筑要求的新材料，满足建筑保温、通风、性能较高等特点，既能缓解当前资源紧张的情况，又达到环保的目的。
其次由于建筑性能复杂性，建筑材料在应用过程中发生根本性的变化，给材料的实践应用带来一定的挑战。
因此不断开发新型绿色建筑节能材料对绿色建筑的发展趋势有重要的意义。
3.1当前绿色节能建筑材料的主要类型
1.可回收性建筑材料
可回收性建筑材料是当前节能建筑材料的重要组成部分。
传统的建筑材料多以混凝土、水泥、钢筋为主，回收性差，施工难度大，建筑完工或者拆除过程中会造成大量的建筑垃圾，给周围环境带来一定的影响。
随着时代的发展，传统的污染性大的建筑材料逐渐被绿色节能材料取代，例如小型的钢及玻璃部件在实践中可以随意进行组合安装，必要时进行再利用，符合现代节能环保的理念。
竹制建筑体现可回收性能
2.绿色植物建筑材料
绿色植物建筑材料受到很多人的喜爱，具有成本低、利用价值高的特点。
例如大豆纤维麦秸建筑材料，此类建筑材料是由无污染的蛋白纤维组成的，具有较好的柔韧性，能够延长使用寿命，此外该材料除了可以用作建筑材料还可以用来发电，是当前较为实用的绿色建筑材料。
定向结构麦秸板
3.碳素纤维建筑材料
碳素纤维建筑材料是由碳纤维以及相关的基体树脂共同组成的，该种建筑材料力学性能较好，坚固性可以和金属相比。
本身具有耐高温、耐腐蚀性的特点，膨胀系数较少，凭借该材料的优越性，被应用于各个领域，此外碳纤维建筑材料具有自我清洁的功能，体现环保和节能的共同特点。
楼板碳纤维加固
4.抗菌建筑材料
抗菌建筑材料是当前建筑材料的发展趋向，传统的建筑材料经过长时间的应用后，会产生大量的细菌，长此以往严重威胁人们的健康。
新型抑菌类材料有能有效的抑制细菌生长的抗菌成分，在很多地区得到很好的发展，抑菌建筑材料必定会成为新型建筑环保节能材料的重要组成部分。
抑菌预涂板
3.2绿色建筑节能材料的应用
在科学技术的推动下，绿色建筑材料的种类趋于多样性，不同材料在实践中有重要的作用。
以下将对不同材料的实践应用进行系统的分析。
1.节能墙体的应用
我国传统的围护结构多数是由无机材料组成的，例如混凝土、钢筋、水泥等，为了节能需要，需要应用大量的有机保温材料，有机保温材料的保温性能较好，在建筑围护结构中有重要的作用，进而形成了无机材料和有机材料的复合墙体，施工工艺水平的提升，对施工工艺有更高的要求，此类墙体除了可以承载现有的重量外，需要符合保温隔热的要求，形成有机整体，在自然环境中灵活应用。
保温材料是将有机和无机材料复合而成的，能在自然环境中共同作用。
新型环保阻燃煤蜂窝复合墙体材料是利用煤渣、各种废弃秸秆等废弃材料压缩而成的，不仅能减少废弃物的排放，用能保证清洁生产，同时能耗低、重量轻等众多优点具有广阔的发展前景。
其次防裂性在墙体保温工程中有重要的作用，一旦保温层或者抗裂保温层出现裂开的情况，不但导致墙体失去原有的功能，甚至会对墙体安全造成一定的影响。
由于外部因素的复杂性，受到多种因素的干扰，导致抹面砂浆和增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性有关键性的作用。
抹面砂浆的柔韧性和极限拉伸变形需要考虑到众多影响因素，保证基本符合抗裂结构。
其次符合面可以有效的增加抗裂防护层拉伸强度，基于原有分散力的作用，能将原本可能产生的宽度较大的裂缝分散成众多细小的裂缝，从而起到抗裂的作用。
2.节能门窗的应用
门窗是建筑物内外进行沟通交流的重要渠道，节能门窗的应用对建筑的实用性有重要意义。
建筑门窗的节能除了可以提升在玻璃和窗框本身的热工性能外，能保证接缝处的密封性。
门窗节能从设计、施工、材料等方面需要采用预留洞口的施工工艺，不可安装边切口，需要根据门窗材料的不同，决定采用何种方式进行焊接，膨胀螺栓等工艺将门窗进行固定。
设计时尽量增加开启缝隙的搭接量，减小开启缝隙的宽度。
必要时根据门窗材料的不同，选择适当的密封条进行密封，保证窗的气密性。
在处理过程中，需要对金属框门窗在有足够空间的条件下采用塑料、橡胶等隔热材料，事先对材料进行隔断处理，保证外门窗与墙体连接处不会被破坏，要注意不得应用水泥、砂浆镶嵌。
3.节能屋面的应用
屋面是建筑结构的重要组成部分，屋面保温是将容量重、导热系数小、吸水率低等保温材料设置在防水层和屋面板之间，按照规定的铺设方法，选择恰当的保温材料，板块状必须有加气混凝土块，水泥或者沥青珍珠岩板，散料加水泥等其他胶结材料，采用现场浇筑的珍珠岩、蛭石、浮石等材料。
采用松散料直接装置在尖顶屋面下，必要时应用反铺的形式将防水层置于保温层以下，方便施工检修，减少施工成本。
4.其他方面的应用
当前在建筑结构主要材料为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土对结构的强度和耐久性有重要的影响。
在新建的绿色建筑中需要大量采用耐久性高的材料。
实践证明，6层以上受力结构的的钢筋需要采用HRB400级或等级更高的钢筋，混凝土竖向承载力结构采用C50级以上强度的材料，提升建筑材料的耐久性和实用性。
由于钢结构本身有助于环境保护，回收利用的效果较好，在今后的建筑结构中有重要的应用。
在夏季气温较热的情况下，需要采用建筑遮阳的方式，同样嗯那个达到建筑节能的作用，永久性是指设置窗口过程中，设置多种形式的遮阳板，按照构件要求确定不见是否需要拆解，必要时分为固定式和活动式两种，满足实践需要。
太阳能作为当前无污染的能源之一，在建筑结构中重要的作用，需要根据实际情况，确定利用方式，发挥最大利用效率，满足实际需求。
参考文献：
[1]苏剑。
绿色建筑发展中的建筑节能问题研究[J].科技视界，2013（19）：
200-203
[2]蔚鹏飞。
建筑节能新材料和新技术的应用[J].科技创新导论，2012（13）：
100-102
[3]刘素平.从不同的角度谈建筑节能[J].建材技术与应用，2013（17）：
23-25
调研二：
国内生态建筑示范工程
1.生态建筑背景和现状
定义：
生态建筑简称ECO，ECO是Eco-build的缩写，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的循环系统。
出现背景：
当今世界，人口剧增，资源锐减，生态失衡，环境遭到严重破坏，人类生存和发展与全球的环境问题愈演愈烈，生态危机几乎到了一触即发的程度。
在严峻的现实面前，人们不得不重新审视和评判我们现时正奉为信条的城市发展观和价值系统。
国内水平：
我国还在积极发展阶段，组织国际研究交流会，搭建平台，探索生态材料发展的前沿动态，尽可能的与新的国际潮流接轨；因地制宜地选择和使用生态建筑材料，在吸收引进国外的先进技术下，建造生态试验性建筑，研究和推广适合自己的新型生态建材。
2.国内生态建筑示范工程实例
2.1深圳万科中心
深圳万科中心严格贯彻LEED认证对施工管理，以及材料使用的总重量多达8万多吨，是目前世界上最重的悬拉建筑。
它的设计理念很有创意，将大量的底部面积让给城市，悬挑结构让出了大量的空间给市民，为市民提供更为开放的公共活动场所，整个建筑有超过100%的绿化率，为市民留下避暑、嬉戏的最佳去处。
说到绿色节能，深圳位于中国的南方，空气潮热，深圳万科中心的建筑很好的处理了这个问题，建筑底部架空9至15米，为局部微气候的形成提供条件。
遮阳百叶：
建筑主体外立面有一条条横向排列的金属是遮阳百叶（穿孔透光铝板），百叶上有着大小长短不等的方型镂空，据说这一设计是设计师受一片棕榈叶的启发设计而成。
太阳能集热设备：
深圳太阳能资源丰富，年太阳辐射量为5225兆焦耳/平方米，全年约80%的白天具有采集太阳热能的条件。
万科中心屋顶（除酒店）全部装有太能光电板，总面积为1997平米，转化的太阳能可提供整个万科总部用电总量的14％，约28万度。
中水处理：
以水质较好的雨水为主，以中水资源为补充，提供景观水体，绿化及景观水不用自来水作为水源。
屋面雨水全部收集，地面雨水全部处理渗透，一年可节约大约45700吨水。
自然通风采光：
建筑进深控制在20米以内，大面积的玻璃幕墙设计，75%的区域照度达到400lux以上，保证自然光充足；幕墙系统开窗率高达30%，保证自然通风，形成对流。
2.2清华大学设计中心楼（伍舜德楼）
“清华大学设计中心楼（伍舜德楼）”是国内第一个将“生态型建筑”的理念用于办公楼设计的尝试。
此项工程首开了“绿色办公楼”的先河，尽管也存在着这样那样的问题，但是这毕竟是迈出了勇敢的一步，为我国“生态型建筑”的发展积累了宝贵的经验。
该项设计在1999年首都规划设计汇报展展出时，获得北京市“十佳”建筑设计方案奖及北京市建筑艺术创作优秀设计方案二等奖。
“清华大学设计中心楼（伍舜德楼）”位于清华大学校园内。
建筑平面基本呈长方形，地上4层，建筑面积7062㎡，独立柱基，框架结构。
整座建筑造型简洁明快、富有时代感，室内设计以蓝、白、黑灰为基本色调，室内空间亲切宜人、朴素典雅。
设计楼在建筑设计上遵循可持续发展的原则，运用常规设计手段，通过对外墙、遮阳板、屋顶架空层、绿色中庭、太阳能的利用等方面的精心设计，将办公楼建成一座比较现代化的富有特色的绿色办公楼。
遮阳板系统：
设计小组在设计中采用了非机械的固定遮阳板设计。
通过对北京地区的气象资料研究后对遮阳板进行了计算并对计算结果折衷，选用外遮阳方式并确定南窗遮阳板长度为0.9米，每排间距为2米，材料采用反射性较好得铝合金。
深井水利用:
这一方案的构想是：
在地段周围共打三口深水井。
其中一口井从地下80m处抽取地下水，经过板式换热器间接提供给热泵系统，以常规方式作为终端输出，从另两口井则将水回灌至地下。
绿化引入室内:
绿色中庭的草坪、树木等植被在促进室内空气清洁新鲜，改善空气湿度条件，降低室内温度（夏季）等等方面都将起到有效的作用。
防晒墙与架空屋顶:
在西向设计一面大尺度的防晒墙，这面由混凝土制成的防晒墙完全与建筑脱开，在夏季与过渡季节，可以完全遮挡西晒的直射阳光。
同时防晒墙与建筑主体之间的空隙（4.5m宽）还有利于室内空气的流通并可保证主体建筑室内的均匀天光照明。
3.关于国内工程的思考
以建筑设计为着眼点，生态建筑主要表现为：
利用太阳能等可再生能源，注重自然通风，自然采光与遮阴，为改善小气候采用多种绿化方式，为增强空间适应性采用大跨度轻型结构，水的循环利用，垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。
以建筑设计为着眼点，生态建筑主要表现为：
利用太阳能等可再生能源，注重自然通风，自然采光与遮阴，为改善小气候采用多种绿化方式，为增强空间适应性采用大跨度轻型结构，水的循环利用，垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。
参考文献：
[1]一座绿色办公楼—清华大学设计中心楼（伍德楼）李金芳《建筑创作》2002/10
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