可持续发展的城市与建筑建筑评价ppt课件

可持续发展的城市与建筑,1,第三章 建筑可持续发展,3.1 可持续建筑的概念,“可持续建筑”这个概念是Charles Kibert博士1993年提出的。 1994年11月，第一届可持续建筑国际会议在美国举行，会议对可持续建筑作了全面探讨，指出可持续建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。,2,所谓可持续建筑就是对可持续发展有积极贡献的建筑，指在使用功能上既满足当代人当前的需要，又考虑能适应或不危害后代人对建筑功能的种种需要，同时在能源使用上既考虑当前利益与经济关系又考虑后代利益与经济关系，能使资源得到尽可能高效利用的建筑。 对于可持续建筑，世界经济合作与发展组织(OECD)给出了四个原则和一个评定因素：四个原则分别是资源的应用效率原则、能源的使用效率原则、污染的防止原则(室内空气质量、CO2的排放量)、环境的和谐原则，评定因素是对以上四个原则的内容进行研究评定，以评定结果来判断建筑是否为可持续建筑。,3,3.2 可持续建筑观,可持续建筑观是一种全面的建筑观，它有别于一般的建筑流派思想，它强调的不纯粹是形象、风格，更主要的是强调设计思想和具体的技术。 实际上，可持续建筑观已动摇仅仅以人为最高服务对象的传统建筑宗旨，转而全面思考人类在地球生物圈中地位的动摇(人类自身定位的变化)给建筑带来的影响。 把建筑不再视为人类任意的可强加于地球的东西，而是从更高层次综合考虑建筑所造成的更大范围的影响，是可持续建筑观的基本出发点。,4,两种模式比较,5,可持续建筑原则贯穿可持续建筑全过程,6,3.3 可持续发展建筑的三维模型,因此，可以用空间圆锥网来反映城市建筑生态转型的复杂系统结构关系。即以每个网点表示的子系统都在某种程度上具有层次性和相互关联作用。,可持续发展是社会、经济、环境资源复合系统的共同运作，以可持续发展的观点来考察建筑，也表现为一种多系统的复合关系，以数学来表达这种关系为Sf (a，b，c) 。即作为复合系统的建筑，其可持续发展是取决于社会文化(a)、经济(b)、环境资源(c) 3个子系统状态的复合函数。,7,8,1) 可持续发展建筑的能量维度 2) 可持续发展建筑的时间维度 3) 可持续发展建筑的空间维度,3.3.1 可持续发展建筑模型的构成,1) 可持续发展建筑模型是一种动态的结构 2) 可持续发展建筑模型的整体特性,3.3.2 可持续发展建筑模型的特征,9,建成环境系统中物质与能量流动的特征示意图,10,3.4 可持续建筑的指导原则,3.4.1 资源能效原则,住宅能量流向示意图,11,建筑施工过程中的能量消耗示意图,生命周期内高层商业建筑的能耗分配,12,3.4.1.1 能量流动与资源消耗 1）作为开放系统的建筑，对于能流的控制并不是一定要以降低生活水准和建筑舒适度为代价，通过设计和改进技术手段完全可以使单位能量发挥最大的效益，从而使建筑能量的输入得到控制，使能流的输出有效降低，即从减少能量散失达到节能的效果，使输入和输出得以平衡，最终减轻建筑对生态环境带来的压力。,福斯特采用高技术手段达到建筑高能效的目的,13,2）另一方面，不仅仅是对狭义的能量合理支配与有效控制。开放的建筑系统更重要的特征在于从整体环境着眼，在城市环境和建筑内部空间环境中发挥物质与能源作用。在这方面的着眼点主要不在于建筑的硬件(维护结构、暖通空调等)，而在于总体方案。,例如，从提高建筑使用效率角度，罗杰斯的上海陆家嘴城市设计以集中式交通为出发点，将陆家嘴切割成若干能量区，保证最大限度地利用本地区产生的热能和电能并使各区域的活动和消耗相对平衡,14,3.4.1.2 物质循环与再生 对于大量消耗自然资源的建筑物，如果尽可能地将建筑材料和设施的设计、使用作为循环模式来处理，通过再利用、再生和再循环等方式，就会大大减少对不可替代资源的消耗。,在具体的建筑设计实践中可采取的主要措施是使用可回收再利用的材料，建筑构建的标准化和通用化，尽可能减少不可循环资源的使用。,建筑生命周期中的能量流动及物质循环模式,15,根据可持续发展建筑模型，建筑在时间维度上需要考虑物质与能量的流动与转换。作为一个开放系统，建筑一旦建成投入运营，将与其环境不断地相互作用，直到整个物质生命过程结束。 可持续发展的建筑要求用一个整体和全面的方法管理建筑元素的能量和物质资源。因此，有必要从概念上将每一个建成系统视为具有自身全生命周期模式的设计系统，以贯穿全部物质生命周期的设计系统与环境的生态关联来考虑问题，虽然在实践中难以完全实现，但总的原则是必须以此为目标。这将需要检测建成环境生命周期中使用过的物质和能量流动，它们从资源到现场的可能路径，以及生命周期中可能变化的系统。,3.4.2 动态发展原则,16,城市是一个以人工环境为主的生态系统从城市空间的角度来看，建筑与环境共生应当包括两方面的内容：一方面是与自然环境的共生，单个建筑的存在必须有助于保持和完善城市的自然生态环境；另一方面是与城市人文环境的共生，建筑以不破坏城市人文环境的延续为存在的前提。 3.4.3.1 与自然环境的共生 在以人工环境为主体的城市中，建筑与气候、地形、自然水体等要素结合，在利用自然达到节能和环境舒适的同时，更应当对自然环境进行积极的保护，以达到可持续发展的生态目标。 3.4.3.2 与人文环境的共生 广义而言，人文环境指人类社会历史实践中所创造的物质与精神财富的总和。因此城市建筑对人文环境的关注包括关注人和注重文化两层含义。,3.4.3 环境共生原则,17,可持续建筑目标体系框架,3.5 可持续建筑的目标体系,18,3.6 可持续性建筑的层次和类型,19,3.7 可持续建筑设计理念,3.5.1 树立科学的城市发展观 3.5.2 遵循系统论原理 3.5.3 遵循生态位理论和生态适宜性原理 3.5.4 树立整体的生态建筑观 3.5.5 生态优先与生态安全 3.5.6 因地制宜与被动优先 3.5.7 学科交叉与多 方共建 3.5.8 树立生态文化价值观,20,3.8 可持续建筑设计要素,可持续建筑在设计中，必须对其各个构成要素(能源、资源、废弃物、建筑材料、灾害、文脉、室内环境、技术措施等)确定相应的原则和设计目标，同时这些构成要素又是人们具体操作的对象。主要体现在下面几个方面:,3.8.1 尊重自然环境 对自然环境的尊重及关心，是可持续建筑设计最基本的要求，是一种环境共生意识的体现,21, 对节省能源的考虑:如何尽可能降低能耗提高效率 成为可持续建筑的重要课题 对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑再生能 源，如自然通风、太阳能利用、天然能源的利用、 自然的采光、利用雨水及表面积水、利用土壤/地 下水提供的地热资源等,22, 对建筑物场地的充分考虑：它包括建筑物的朝向、定位布局，对地形地势的利用、场地气候条件和影响，对植被的考虑等,23,24, 开发空间:节省土地资源，有利于生态平衡、不破坏植被，不侵占农田，有利于美化环境，净化空气，改善小气候。 尽可能使用无污染、易降解，可再利用的环境材料。 尽可能利用当地技术、材料、以降低建造成本。,3.8.2 尊重人为主体：可持续建筑在注重环保的同时应 给使用者以足够的关心。 尽可能利用自然的方法创造宜人的温度、湿度环境， 在尽量减少能耗的同时保证甚至提高舒适性。 创造良好的声环境氛围，给使用者提供一个安静、和 谐、宜人的居住、工作环境 建立立体的多层绿化系统，净化小环境，改善小气候 创造开敞的空间环境，使用者能更加方便地接近自然,25, 良好的照明系统，合理的房间布局、宜人的环境, 创造良好的通风对流环境、建立自然空气循环系统,26,3.9 可持续建筑系统的设计过程,金字塔原则,27,3.8 可持续建筑的设计重点,3.8.1 重点部位在综合平衡室内设计目标和室外环境要求中，分割内外空间的建筑外围护结构(外墙、外窗、屋顶等)无疑成为问题的关键。 3.8.2 重点目标 由于人类发展与环境的主要矛盾是能源短缺和环境污染，因此高效利用洁净能源和减少环境污染必然成为设计的重点。 3.8.3重点方式以设计(被动)方式为主，机械(主动)方式为辅，是目前实现高效利用洁净能源同时减少污染和浪费的重点。 3.8.2重点内容太阳能等洁净能源在采暖、制冷、通风、采光等4个方面的应用是目前此类建筑设计的重点内容。,28,:直接相关；：间接相关；：有一定影响；：无必然关联,可持续建筑技术组合,29,:直接相关；：间接相关；：有一定影响；：无必然关联,30,3.10 常用设计方法,3.10.1 从“线性设计”到“整体设计”的方法。 3.10.2 从“普适设计”到“地方设计”。 3.10.3 从“灰色 设计”到“绿色设计”的方法。,3.11 可持续建筑的基本原则与一般技术措施,可持续建筑应遵循一定的基本原则:节约化、生态化、人性化、无害化、集约化。这些原则服务于可持续建筑的最终目标。,31,32,33,34,35,基本 出发点,36,第四章 城市与建筑可持续发展评价,4.1可持续发展评价的内容,环境影响评估： 生态影响评估： 社会学、经济学评估： 文化环境评估： 视觉环境评估：,37,（1）生态影响评估方法：, 生态图法 生态肌理分析法（因子和因子的作用） 类比法 列表清单法（关联度影响度以表格体现） 质量指标法 景观生态学法空间格局分析，中、大尺度生态环境分析 系统分析法整个系统的功能和结构，生态目标 生产力评价法从生态生物生产角度，评价生物生产量、 物种数量、绿色植物生产力 生物多样性定量评价多样化、均匀度、优胜度,（2）可持续建筑的评价,38,4.2 评价制度,只单一因子或若干因子考虑，可能带来其他因子的不可持续性，要根据长期广泛的研究制定相对科学的制度、技术评价、经济方法等一个完整的有权威性的体系,4.2.1 环评的作用：,判断哪些要保护、整改，预测影响和破坏，选择哪些利用、改造、避免,4.2.2 环评的方法：, 社会经济影响评价 文化影响评价 视觉影响评价 生态城市综合评价 建筑环境评价,39,4.3 可持续建筑环境评估体系,从20世纪80年代开始，随着可持续建筑的发展趋势越来越广泛，许多建筑环境评价系统吸引了越来越多的人的关注。 建筑环境评估体系是根据室内的、当地的以及全球的环境标准，对建筑进行一个全面的性能评估，通过这一评估体系能够在建筑与建筑之间进行直接的性能比较。,英国建筑研究所(BRE)于1990年颁布的环境评估法(BREEAM)对建立评价建筑环境质量的综合方法产生了国际影响。之后，大量的建筑环境评估体系不断涌现并得到发展，如日本的CASBEE，美国的LEED澳大利亚的NABERS，印度的TGBRS，中国的绿色奥运评估体系GBCAS等。,40,4.3.1 美国LEED评估体系,（1）概述,美国绿色建筑协会(USGBC，US Green Building Council)在1995年提出了LEED绿色建筑评估体系(LEED，Leadership，in Energy & Environment Design)，并在2000年3月更新发布了它的20版本。 这是美国绿色建筑协会为满足美国建筑市场对绿色建筑评定的要求，以能源和环境设计为先导，基于当前可靠成熟的技术以及可接受的能源和环境原则，从整个建筑生命周期角度出发，提高建筑环境和经济特性而制定的一套基于自愿原则的权威的绿色建筑评定标准，为绿色环保且可持续的建筑设计提供指导。,41,LEED是一个自我评价的系统，用于新建和既有的商业建筑、工业建筑和高层住宅建筑，具体包含了若干个得分点，项目根据各具体方面达到的要求，评出相应的得分，根据所得所有积分的累加来区别绿色建筑的级别。通过LEED评估的建筑项目可分为LEED 20认证合格、银奖认证、金奖认证、白金认证由低到高4个等级。这一评估体系较为综合，操作程序较为简单。,美国绿色建筑评估体系它从建筑场地选择、节水、能源与环境、材料和资源、室内环境质量、创新设计与过程等六个方面对建筑进行评分，来确定绿色建筑的等级。其评价内容和所占权重比例见下页表,（2）评价项目,表1：美国绿色建筑评估体系评估项目及权重,42,43,由此可见，按各个项目的重要性来分，依次是：能源与环境，室内环境质量，可持续建筑场地选择，材料和资源。前四项已占到总体权重86% ,当然，节水也是关系到资源的利用问题，创新设计和过程是其它五项实施的保证。 通过对以上六个方面的各项内容的评比，每一项经量化打分，最后给出对绿色建筑的综合评价。评价分级如下:当积分在2632时，评价为通过；当积分在3338时，评价为银级；当积分在3951时，评价为金级；当积分在51分以上时，评价为铂金级。,44,4.3.2 日本CasBee评估体系,(1) 概述,日本的可持续建筑评价是通过casBee建筑物综合环境评价方法进行的。它以各种用途、各种规模的建筑物为评价对象，从“环境效率”定义出发进行评价。 环境效率=(建筑物的服务价值)/(建筑物的环境负荷)，试图评价建筑物采取措施降低对外界的环境负荷，在环境性能限定条件下提高建筑质量的效果。,45,(2) 评价内容和项目,建筑环境效率评价系统的评价内容包括以下四个方面: 能源消耗: 资源的循环使用: 当地区域环境: 室内环境,环境质量性能Q分为三个子项Q1:室内环境，Q2:服务质量，Q3:边界内室外环境； 环境负荷的减少LR分为三个子项LR1:能源消耗，LR2:资源和材料的使用，LR3：建筑用地外环境。,以上四个评价项目将评估条例分为Q和LR两类，Q为建筑物的环境质量性能(提高建筑物居住环境的舒适性能)，LR为建筑物的环境负荷的减少(减少建筑物环境负荷性能),46,表2：日本建筑环境效率评价系统的评价内容及权重,47,4.3.3 英国建筑研究所的环境评估法BREEAM,REEAM (The British Research Establishment Environmental Assessment Methodology)又称英国建筑研究所的环境评估法。英国主要的建筑研究机构英国建筑研究所(BREBuilding Research Establishment)于1990年颁布第一个BREEAM版本。BREEAM是目前评价各种类型的建筑在环境影响、能源利用效率、健康和舒适性等方面被广泛认可的环境评估体系，是最早也是最成功的评估体系之一。,48,BREEAM提供了关于建造方法、建筑设备以及操作和建筑管理等方面的最佳标准，就建筑性能的以下方面进行评估 生态：保留并增强基地的生态性； 健康和舒适：室内和室外对健康和舒适有影响的因素； 管理：总体的管理政策，全过程调试基地的管理和规程 材料：建筑材料的环境影9向，包括全生命周期影响； 土地使用：绿地或褐地(即废弃用地)的使用； 能源利用：运行能耗以及C02排放； 污染：空气以及水污染； 交通：与交通相关的CO：排放以及场地规划的相关问题 水：水资源的消耗以及利用效率。,49,表3 英国BREEAM评估标准,50,BREEAMTM自首次实施以来，不断完善和扩展，针对多种建筑类型发展出了一系列的评估版本，涵盖的建筑类型包括办公建筑、住宅、工业建筑、商业建筑、学校建筑。其他一些建筑类型，如休闲中心和实验室等，可以使用特定的BREEAMTM。BREEAM评估建筑的结果以直观量化的分数表示，根据分值将建筑的环境性能划分为合格、良好、优良和优异四个等级。,51,4.3.4 加拿大的评估体系,（1）绿色建筑挑战GBC,制定绿色建筑挑战GBC(Green Building Challenge)的目的是发展一套通用的评价框架体系，同时将GBC的评价框架体系从仅适用于评价“绿色建筑”，扩充到包括生态可持续发展评价在内的更广阔的范围。 GBC的设想最早由加拿大自然资源部发起，由14个国家参与研究，于1998年10月在温哥华召开“绿色建筑挑战98”国际会议，确立了一个合理评价建筑环境特性的通用方法体系，并推出了一个评价工具软件GBTool。 GBC目前已发展有三个版本，分别针对不同的建筑类型。每一个版本都有非常复杂的1 9项环境评估标准，其操作系统为GBTool，它采用的是评分制。,52,1993年，加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)在BREEAM的基础上建立研究开发了建筑环境性能评估标准BEPAC (Building Environmental Performance Assessment Criteria)，主要针对新建或现存的办公建筑，有以下五个方面的评估内容：臭氧层的保护、能源使用的环境影响、室内空气质量、资源有效利用率、场地与交通。,（2）加拿大的建筑环境性能评估标准BEPAC,53,商业建筑鼓励计划C8P(Commercial Building Incentive Program)由加拿大自然资源部推出。CBIP提出了以财政奖励作为鼓励新的商业或公共建筑进行节能设计的方法，针对项目的节能情况给予相对应资或公共建筑进行节能设计的方法，针对项目的节能情况给予相对应资金资助。EE4 CBIP即是为这个项目开发的操作软件。,（3）加拿大针对CBP计划开发的EE4 CBP,54,ATHENA可持续材料研究院开发了环境数据库，对建筑或建筑产品进行全生命周期的研究，并以此来作出对环境性能的评价。在ATHENA的数据库中，汇集了北美的主要建筑产品的数据，因此建筑师、研究者以及政策分析师能够较为容易地对建筑整体或部分作出环境影响评价。,（4）加拿大ATHENA可持续材料研究院 的环境影响评价法,55,4.3.5 澳大利亚的建筑环境评估系统NABERS,（1）概述,澳大利亚环境与遗产部与2001年开始执行其第一个全面建筑环境评估系统NABERS (National Australian Building Environmental Rating System)。它是一个针对现有住宅建筑和商业办公建筑实际运行情况的一个适应澳大利亚国情的绿色生态建筑评估体系，它更强调建筑的实际使用效果。当前的NABERS版本涵盖商业办公建筑及住宅，将来澳大利亚的所有类型的绿色生态建筑都要通过该工具的评价。,56,（2）评价项目, 建造等级评价 生物多样性和栖息地的毁坏问题： 含能问题: 能源/温室问题: 室内空气质量: 资源利用效率: 位置问题:,澳大利亚NABERS以一系列由业主和使用者可以回答的问题作为评价项目，分建造等级评价和使用等级评价两种。,57, NABERS的用户评价体系 NABERS用户评价体系是衡量居民、工作人员或物业管理人员操作技能的一种评测标准 能源的使用： 水资源利用： 交通问题： 生物多样性问题： 垃圾问题： 食物问题：,58,4.3.6 中国台湾绿建筑评估体系,台湾内政部建筑研究所本着减少建筑物对地球的负荷，就目前破坏地球环境的几大问题，制定了七大评估指标体系(在制定该体系时，暂时未考虑居住的舒适性及建筑物与周边自然环境的和谐，而是由其他常规的标准、法规来规范建筑物的环境质量和性能),（1）概述,59,（2）评价项目, 绿化指标(CO2固定量)； 基地保水指标(保水指标人)； 日常节能指标(EI)： CO2减量指标； 废弃物减量指标： 水资源指标(节水量，公升/人，节水率WR)； 污水、垃圾改善指标：,60,4.3.7 IS014000系列国际环境管理系统标准,IS014000系列标注是国际标准化组织(ISO)发布的一个标准体系，它包括以下内容：产品标准中的环境因素、环境审核、环境管理体系、环境标志、环境性能评价、生命周期评估等。 IS014000系列标准的重要特征是它不仅适用于建筑同时也适用于设计的过程因此对建筑IS014000的评估不仅在利用资源方面，同时也要评估过程中的其他环境影响，如电脑的应用等。,61,4.4 评估体系比较,4.4.1 各评价体系的共同点：,(1) 出发点相同，都是本着可持续发展的原则，建立评价体系，引导建筑项目为了约能源和资源，减少废弃物，采取措施减小建筑物对环境的冲击。 (2) 对破坏全球环境的因素都比较关注，如CO2造成全球气候变暖)、人工不透水地面(降低大地水涵养能力、加大公共排水设施负担、从而使水灾频发)、建筑废弃物、污水、垃圾(造成环境污染的)以及影响生物多样性的各种因素等。 (3) 都注重节约能源和资源。 (4) 都对各评价项目进行定性或定星的评价，最后得出总分数，来评定工程项目的可持续等级。 (5) 都是根据本国、本地区情况编写。 (6) 都具有可更新性和发展性。 (7) 都可进行阶段性评估。,62,4.4.2 各评价体系的不同点：,(1) 评价项目不同,日本CasBee将评价项目分为Q和LR两类，Q分为室内环境、服务性能、室外环境三个子项;LR分为能源、资源材料、建筑用地外环境三个子项，在这些子项下分为很多小项，比较全面、详细。 美国LEED评价体系有七项评价指标，每项指标下有若干个得分点，有的指标还提出了实施前提。除了有能源、资源材料、节水等内容外，还关注建筑场地、大气环境和室内环境质量。 澳大利亚NABERS则将评价指标分为建造等级和使用等级两类评价指标。除了对能源、资源、材料、水资源、室内空气质量、垃圾处理等进行评估外，还注重对生物多样性、生物栖息地的毁坏、建筑物的含能、交通、位置等问题的评估。,63,(2) 评价机制不同,日本CasBee编制了评价软件对外公开，为业主、规划设计人员及专业人士提供了评估平台，项目竣工之前，业主、规划人员可以利用软件进行自我评价；竣工之后，运营阶段可由业主提出申请，请专业人员评估并贴标签。 美国LEED则为评估设计了记分卡，申请注册LEED标识时填写计分卡并向美国绿色建筑委员会递交有关文件，从而获得认证证书。 澳大利亚NABERS将评价项目设计为一系列由设计人员、业主和使用者可以回答的问题，因此并不需要培训和配备专门的评价人员。,64,(3) 评价结果的表述不同,日本CasBee的评价结果用图形形式表达，用柱状图表达出各个评价项目的得分高低，用雷达图表示出各评价项目的关系，用二元坐标图表示出建筑物环境性能效率。 美国LEED则通过总得分将建筑项目分为通过、银奖、金奖、铂金4个可持续等级。 台湾绿建筑评价体系的评价结果仅有合格与不合格之分。 澳大利业NABERS则通过各评价指标星级评定的平均值来判定建筑项目的星级。,65,4.5 评价展望走向，注重的方向,4.5.1 战略环境影响评价SEA： 4.5.2 生命周期评价LCA： 4.5.3 累积影响评价CLA： 4.5.4 环境风险评价ERA： 4.5.5 环境的后续评价： 4.5.6 公众参与评价：,66,4.6 我国可持续建筑评价五项指标,1、建筑的重大变革可移置性 2、道德标准和社会公平的体现性 3、生态质量和能源的保存性 4、经济效益 5、文脉的呼应和美学影响,67,END,2008/07,68,