先进建造与管理导论教学课件第5章 可持续建造

1、 第第5 5章章 可持续建造可持续建造目录目录CONTENTSCONTENTS2可持续建造的产生与发展可持续建造的产生与发展34可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系可持续建造的内容可持续建造的内容5可持续建造中的人口就业问题可持续建造中的人口就业问题1可持续发展概述可持续发展概述LOGO 5.1 可持续发展概述可持续发展概述可持续发展涉及可持续经济、可持续生态、可持续社会的协调发展，这要求我们在发展中要寻求经济效益、环境效益和社会效益的统一。可持续经济发展应保持在自然与生态的承载范围之内，在保护自然资源质量前提下，使经济利益增加到最大限度。可持续生态要求自然资源的开发利用应与人类的发展与地球承载能力相平衡，使人类生存环境得以持续。可持续社会包括生活质量的提高与改善，资源在代内和代际的公平合理的分配。可持续发展理论既是对人类中心广义的否定，也是对主体性原则的否定，人类只有成为“自然界普通的一员”，才能实现生态保护和可持续发展。可持续发展是一种以人的发展为中心，以包括自然、经济、社会内的系统整体的全面、协调、持续性发展为宗旨的新发展观。20世纪70年代以后，伴随全球性环境问题的日益显现

2、以及能源匮乏的冲击，学术界爆发了一场围绕“环境危机”与“能源危机”的争论。由于人们对代内公平和代际公平的深入认知和一些全球性环境问题的不断凸显，这场争论涉及全球性人口、能源、资源、环境、食品等问题，给人们的思想带来了强烈的冲击，由此产生了当代可持续发展（Sustainable Development）思想。LOGO建筑业在为国民经济做出巨大贡献的同时，造成的环境污染和不可再生资源过度使用等现象也日益显著，如何实现建筑与环境的可持续发展，并将这种可持续思想应用到工程建设项目中，已经成为全世界建筑行业共同关注的问题 5.2 可持续建造的产生与发展可持续建造的产生与发展 5.2.1可持续建造的基本思想可持续建造的基本思想在1994年召开的第一届可持续建造国际会议上，提出了可持续建造（Sustainable Construction）的基本思想：在建筑物的设计、建造、运营与维护、更新改造、拆除等整个生命周期中，用可持续发展的思想来指导工程项目的建设和使用，力求最大限度地实现不可再生资源的有效利用，减少污染物的排放、降低对人类健康的影响，从而营造一个有利于人类生存和发展的绿色环境。LOGO20世

3、纪30年代美国建筑师富勒就提出应关注如何将人类的发展目标、需求与全球资源、科技结合起来，用逐渐减少的资源来满足不断增长的人口的生存需要，实现“少费而多用”，将有限的物质资源进行最充分和最合宜的规划和利用。20世纪70年代，随着石油危机的到来，人们意识到以牺牲环境为代价的发展是不可持续的。对于资源消耗巨大的建筑业，必须转变发展方式，走可持续发展之路。20世纪80年代，世界环境与发展委员会在我们共同的未来报告中，首次详细阐述了可持续发展的概念，并被国际社会广泛接受。可持续发展作为解决环境与发展问题的必由之路，已成为当今世界各国的共识。1998年10月，在温哥华召开了以美国、加拿大、英国等多个西方发达国家参加的绿色建筑国际会议，总结了各国的建筑研究者在绿色建筑及住区研究方面的成果和实践。2000年10月， “可持续建筑 2000 (GBC 2000)国际会议” 提出了促进建筑物环境特性评价方法技术发展的问题，并对多国研制绿色建筑评价体系的使用性进行了讨论。当前，世界各国都把发展绿色建筑作为一项重要的国策，积极探索可持续建造的途径和方法，使工程项目的建设能够最大限度地节约资源，保护生态环境，为

4、人们提供一个健康舒适的生活环境。 5.2 可持续建造的产生与发展可持续建造的产生与发展 5.2.2 可可持续建造的发展持续建造的发展现状（国外）现状（国外）LOGO20世纪90年代，可持续建造的概念逐渐引入我国。1994年，我国政府在联合国环境与发展大会之后做出了履行21世纪议程等文件的庄严承诺，出版了中国21世纪议程，以可持续发展的基本原则为依据，启动了2000年小康城乡住房科技产业项目。1996年，中华人民共和国人类住区发展报告对进一步改善和提高人居环境质量提出了更高的要求。此后，我国根据阶段性的技术发展和经验积累相继出台了大量促进可持续建造的相关政策和法律法规，为推动可持续建造提供了坚实的政策基础。在工程项目建设的实践领域，我国也开展了大量的工作。以“上海生态博览会”、“北京绿色奥运”为背景，“上海生态建筑示范楼”、“清华超低能耗示范楼”等绿色建筑示范工程已建成并向世界开放，成为我国绿色建筑技术的科研和教育基地。改革开放40年来，我国在工程可持续建造的发展过程中取得了非常辉煌的成就，但从高品质住宅建造与人居环境的可持续发展来看，总体仍不尽如人意。尤其是当前我国城镇住区建设发展环境

5、正在发生深刻变化，长期积累的深层次矛盾日益突出，粗放开发建设模式已难以为继，在建设规模不断增长的同时，我国工程建设依然存在着诸多问题。 5.2 可持续建造的产生与发展可持续建造的产生与发展 5.2.2 可持续建造的发展现状（可持续建造的发展现状（国内）国内）LOGO 5.3 可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系 5.3.1 可可持续建造的理论持续建造的理论基础基础LCA理论价值工程理论工程项目的可持续建造不仅包括节能，还包括环境保护、建筑设计、结构设计和设备系统设计。建设项目规划设计方案的选择和施工方案的优化，必须运用多目标优化理论来完成。多目标优化理论工程项目的可持续建造应贯穿于各个阶段，因此，LCA方法可以作为分析工程项目全生命周期的可持续建造性能的重要理论依据。工程项目的可持续建造，以价值工程理论为指导，分析工程项目可持续建造的效果，同时分析成本，从而以最低的成本实现最有效的功能。环境管理既是工程项目可持续建造的重要内容之一，也是建设项目管理领域日益重要的内容之一。环境管理理论建筑节能是一种全面的、长效的、系统的工程，既是工程项目可持续建造的目标之一，也是可持续建造的重要指导

6、理论建筑节能理论LOGO1. 工程项目可持续建造框架在可持续建造的理论基础上，学术界对可持续建造的框架进行了深入研究。LCA理论作为最常用的一种理解、评价和减轻人类活动对环境影响的理论方法，被广泛用于可持续建造框架时间维度的分析。同时，系统工程理论也为可持续建造的框架提供了分析范式。借鉴霍尔三维模型，学者们普遍地将时间、影响因素和可持续目标集成为可持续建造的概念框架，较为系统科学的概念框架如同济大学施骞教授的工程项目可持续建设与管理一书中构建的工程项目可持续建造系统框架，如下图所示。 5.3 可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系 5.3.2 可可持续建造的系统框架持续建造的系统框架LOGO2. 可持续建造系统目标分解可持续建造系统是一个复杂的多属性多目标系统，可以从三个方面进行分解。首先，根据专业属性不同，可持续建造涉及建筑、规划、结构、设备等不同的专业体系；其次，根据工程项目的生命周期，可持续建造涉及前期规划、工程规划设计、施工及工程项目的验收、运营等环节，这些环节联系紧密，每一个环节都不可忽视。另外，从客观属性的角度，可持续建造需要考虑资源和能源的利用率、环境保护、人体健康和舒

7、适度等，工程项目的可持续建造可分为可持续策划、可持续设计、可持续采购、可持续施工、可持续运营、可持续最终处置等子系统。如图5-3所示。 5.3 可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系 5.3.2 可可持续建造的系统框架持续建造的系统框架LOGO按照专业属性的不同进行分解，可以分为可持续规划、可持续建筑设计、可持续结构设计、可持续设备系统设计等子系统。如图5-4所示。 5.3 可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系 5.3.2 可可持续建造的系统框架持续建造的系统框架图5-4 工程项目可持续建造系统（按专业属性分解）LOGO按照可持续性能属性的不同进行分解，可以分为资源的有效利用、环境保护、生产者与使用者健康等子系统。如图5-5所示，资源的有效利用包括提高能源的利用效率、实现材料资源、土地资源、水资源的有效利用等。提高能源的利用效率包括节能、提高可再生能源的利用率等。 5.3 可可持续建造的理论体系持续建造的理论体系 5.3.2 可可持续建造的系统框架持续建造的系统框架图5-5 工程项目可持续建造系统（按可持续性能属性分解）LOGO1.可持续策划分类工程项目可持续建造规划可分为目标规

8、划、实施规划等，目标规划一般包括节能目标规划和环保目标规划，实施规划可分为组织规划和实施计划规划。根据项目可持续建造规划的性质，可分为组织规划、技术方案规划等。另外，根据规划对象的不同性质，工程项目的可持续建造规划可分为新建工程规划和既有建筑改造规划；根据规划对象用途的不同，可分为居住建筑、办公建筑等可持续建造规划；公共基础设施建设项目等按规划主体不同，可分为建设单位可持续建造规划、设计单位可持续建造规划等；按规划内容不同，可分为建筑节能规划、建筑环境保护规划等。 5.4 可可持续持续建造的内容建造的内容 5.4.1 可持续建造规划可持续建造规划LOGO2. 可持续建造策划的程序项目可持续建造的规划必须立足于项目特点，充分分析项目周边环境，工程项目可持续建造策划的程序如图5-6所示。 5.4 可可持续持续建造的内容建造的内容 5.4.1 可可持续策划持续策划图5-6 可持续建造策划的程序LOGO1. 基于建筑节能思想的设计（1）空调系统节能设计。制冷系统能耗占整个系统总能耗的40%-50%。因此，制冷系统的节能设计是空调系统节能的关键。制冷系统的节能设计可以通过选择合适的制冷剂与压缩机

9、、合理的制冷循环方式与设计参数以及有效的制冷装置控制方式来实现。（2）供热系统节能设计。在锅炉供暖节能设计中，应注意避免锅炉启停过程中燃料资源的浪费和环境污染。另外，由于锅炉供热系统风量和水量在平时的调节方式下，电机负荷基本保持不变，会消耗大量电能。考虑变频调速技术，锅炉供暖系统的设计可以节约能源消耗。在供热系统节能设计中，应根据不同情况采用节能供热方式。（3）自然通风设计。通过合理的使用自然通风，可以使建筑物在热压、风压的作用下进行自然通风，从而有效地节约能源消耗，为用户提供更加健康舒适的生活和工作环境。自然通风有两种形式，一种是热压作用下的自然通风，另一种是风压作用下的自然通风。在建筑设计中，应尽量利用热压和风压差形成自然通风。通过建筑形态设计和不同建筑之间的空间组合设计，创造有效的通风环境，达到自然通风的目的。 5.4 可可持续持续建造的内容建造的内容 5.4.2 可持续可持续设计设计LOGO（4）自然采光与遮阳设计。建筑照明能耗是建筑能耗的重要组成部分。据统计，建筑照明能耗约占建筑总能耗的40%-50%。此外，照明引起的附加冷负荷也会增加建筑物的冷却能耗。目前，采取有效措施提高

10、自然采光比例，不仅可以降低建筑能耗，而且可以改善室内光环境和舒适性。为了提高自然采光的效率，可以从几个方面考虑：一是通过建筑设计提高采光度，如合理确定窗地面积比；二是提高采光材料的性能，如采用一些新型的采光玻璃，如光敏、热反射玻璃；三是合理调整建筑物朝向，提高照明效率。（5）建筑围护结构的设计。在围护系统的设计中，首先要选择满足热容、保温和气密性要求的围护材料。其次，在围护结构设计中，应减少气候因素对围护结构的影响，合理布置建筑物的位置和朝向，合理确定建筑物的体型系数。此外，建筑围护结构还可以与屋顶、外墙绿化等绿色设计相结合，达到保温、隔热、隔音的最佳效果。 5.4 可可持续持续建造的内容建造的内容 5.4.2 可持续可持续设计设计LOGO2基于可再生能源综合利用的设计（1）太阳能的综合利用。太阳能作为建筑能源是可再生能源利用的重要组成部分。我国太阳能资源丰富，约三分之二的地区具备良好的太阳能综合利用条件，太阳能采暖系统设计和日光温室设计可以用来代替不可再生能源使用问题。 5.4 可可持续持续建造的内容建造的内容 5.4.2 可持续可持续设计设计图5-7 太阳能在住宅中的综合利用（2）

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