城 镇 建 筑 设 计
营造绿色建筑 构建和谐人居
CityTownArcitecturedesign
住宅小区绿色建筑设计实践
南京城镇建筑设计咨询有限公司
2008年9月
城 镇 建 筑 设 计
营造绿色建筑 构建和谐人居
一、绿色建筑概念
二、住宅小区总图规划中的绿色建筑设计
三、建筑节能是绿色建筑的核心
四、住宅小区室外环境的绿色营建
五、雨水回收及景观水处理系统
六、太阳能热水器和建筑的结合
七、绿色建材和节能设备
八、住宅小区运营管理的绿色建筑要素
九、有关绿色建筑设计中几个问题的研讨
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聚福园
聚福园儿童游乐场
1 绿色建筑概念
“绿色建筑”在日本称为“环境共生建筑”，有些欧美国家则称之为“生态建筑”“可持续建筑”，在北美国家则称之为“绿色建筑”。
由于“绿色”用语在国际上已成为地球环保的代名词，“绿色消费”“绿色生活”“绿色照明”已成为家喻户晓的时髦用语，因此在美洲、澳洲、、东亚国家，大多援用“绿色建筑”作为生态、环保、可持续、环境共生建筑的通称。
营造绿色建筑 构建和谐人居
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生态建筑
从生态学的观点看可持续性，问题集中在生态系统中的物理组成部分和生物组成部分相互作用的稳定性。
古西洋神话中有一种叫欧伯罗斯（ Ouroboros ）的怪兽，可以吞食自己不停生长的尾巴而长生不死。古埃及与古希腊常以一对互吞尾巴的蛇纹形图腾来表现Ouroboros，象征不断改变形式但永不消失的一切物质与精神的统合，也隐喻着毁灭与再生的循环。
1974年，美国明尼苏达州建造第一座以Ouroboros命名的生态住宅建筑。顾名思义，就是希望能达到完全与环境共生而自给自足的生态循环系统的最高境界。
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受生态学生物链、生态共生思想的影响，对过分人工化、设备化环境提出质疑，以“生态建筑”强调使用当地自然建材，尽量不使用近代能源及电化设备。如太阳能热水、雨水回收利用、人工湿地处理污水等。
生态建筑概念主要体现两个方面：
1）生态建筑提供有益健康的建成环境，并为使用者提供高质量的生活环境。
2）减少建筑的能源和资源消耗，保护环境，尊重自然，成为自然生态的一个因子。
秋水宜人
聚福金秋
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可持续建筑
1987年，联合国世界环境与发展委员会《我们共同的未来》中提出了可持续发展的概念：“既满足当代人的需求，又不损害其后代人满足其需求能力的发展”。表达了“发展”和“发展有限度”两个观点。即“需求”和对“需求的限制”
可持续发展是一种特别从生态系统环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式。
“美国可持续建筑设计细则”（六条）1993年6月被国际建协芝加哥《为了可持续未来的设计》会员大会采纳。
聚福园
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美国可持续建筑设计细则(六条)
1、重视设计地段的地方性，地域性理解延续地方场所的文化脉络；
2、增强运用技术的公众意识，结合建筑功能的要求，采用简单合适的技术；
3、树立建筑材料蕴能量和循环使用的意识，在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高蕴能量、破坏环境，产生废物以及带有放射性的材料，争取重新利用旧的建筑材料、构件。
4、针对当地的气候条件，采用被动式能源策略，尽量应用可再生能源。
5、完善建筑空间使用灵活性，以便减小建筑体量，将建设所需的资源降至最少。
6、减少建造过程中对环境的损害，避免破坏环境、资源浪费以及建材浪费。
美国绿色建筑委员会1988年提出《绿色建筑评价体系》 LEED
2008年8月推出《绿色建筑评价体系》版。
西堤国际
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台湾绿色建筑九大评估指针系统、排序与地球环境关系 （EEWH系统）
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绿色建筑评价标准
2005年3月28日在北京召开“首届国际智能与绿色建筑技术研讨会”发表的《北京宣言》中提出绿色建筑的指导纲领：
基于对自然和环境的尊重（合理开发和利用自然资源）
植根历史传统，探索未来（对传统建成环境和历史文脉的保护和再利用）
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（在创造健康舒适人居环境时应注意指导和培养理智消费的绿色价值观念和生活方式，避免对自然和社会资源的超常消耗乃至浪费。）
五台花园
银城东苑
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绿色建筑应该是生态的可持续发展的建筑。《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006对绿色建筑的定义是“在建筑的全寿命周期内，最大限度的节约资源（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。”
（中间没有舒适，而是适用。适用强调的是适度消费的概念，摒弃奢侈和浪费。）
标准中提出必须满足的控制项要求，并按满足一般项数和优选项数的程度，划分为三个等级。
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表-1 划分绿色建筑等级的项数要求（住宅建筑）
5
6
4
5
5
4
6
★★★
3
5
3
4
4
3
5
★★
--
4
2
3
3
2
4
★
运营管理
(共6项)
室内环
境质量
(共6项)
节材与材料资源利用(共7项)
节水与水资源利用(共6项)
节 能 与
能源利用
(共6项)
节 地 与
室外环境
(共8项)
优 选
项 数
(共9项)
一 般 项 数 ( 共 40 项 )
等 级
注：摘自 GB/T 5037--2006
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2 住宅小区总图规划中的绿色建筑设计
最大化日照设计
选择楼栋的最佳朝向。南京地区：南偏西5°至南偏东30°。
保证每户的南向面宽。
用动态方法确定最优的日照条件。
（例：无锡大运河项目）
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优化小区空间环境
有利于夏季风导入和冬季避风
根据周边条件楼栋布置利于户内引入自然风。
园林景观和建筑规划同步
园林风格和建筑风格协调一致。
优化交通。小区内干道、组团道路、宅前道路及园林道路自然衔接，以道路为导向形成公共空间、组团空间、大绿化、小庭院、多层次空间。尽量避免人车交流。
有效设计建筑容积率，减少建筑密度，增加绿地率，营建绿色室外环境。
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有效利用地下空间和阁楼空间
人防工程、地下泊车、储藏空间
统筹设计小区配套工程，避免资源浪费。
在住区大规划条件下，小区的幼儿园、中小学、健身娱乐、邻里中心（菜场、超市）等和周边现有的工程统筹考虑，合理设计建筑容量，提高配套建筑的工程效益，不搞重复建设是节约资源的有效途径。
聚福园银城小学
聚福园幼儿园
小学
超市
蔬菜市场
服务酒店
商业便利店
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住区交通规划对小区节能设计的影响
城市住宅小区周边往往是市政道路围合。道路的平面坐标走向会给住宅小建筑总体布置带来影响。如南京河西新区CBD周边住宅建筑南北向布置时和城市道路呈40°左右夹角，带来的影响是：
住宅取合理朝向时，山墙与道路关系不平行，影响容积率的有效利用。尤其对高容积率建筑布置不利，弱化土地利用。
公共建筑沿道路平行布置都是偏东北和西南朝向，提高了运营管理中的空调耗能。（有关资料显示，多耗能5%--10%）
西堤总图A区
西堤总图B区
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3 建筑节能是绿色建筑的核心
被动式节能建筑设计
被动式节能建筑的设计思路是从当地气候、建筑围护结构和被动式太阳能利用入手，合理利用气候资源和技术手段，通过规划、建筑和围护结构设计为建筑节能提供科学、有效的技术措施，提高热舒适要求。
建筑规划设计中的气候要素：太阳辐射、风、空气温度、空气湿度、降水。
利用建筑朝向获取最适宜的日照和自然通风，利用烟囱效应来形成自然通风；
利用植物和水体的蒸腾和蒸发作用调节微气候；
利用水的自然蒸发来降温；
利用自然通风除湿；
……
聚福园园林
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合理布局和建筑设计—满足住宅节能标准中的一般规定的设计和围护结构的规定性指标。
选址和总平面规划的一般规定；
建筑体形系数、窗墙面积比；
外门窗的热工指标选择；（门窗气密性与开启方式相关）
外墙屋面的保温隔热措施及热工指标。
遮阳措施。（遮阳系数）
聚福园景观
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南京聚福园住宅小区被动式节能设计
总平面布置
小学
超市
商业便利店
蔬 菜 市 场
服务酒店
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冬季遮挡冷风
夏季利于东南风灌入
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外墙外保温
欧文斯科宁挤塑聚苯板施工
外墙外保温断面
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屋面保温隔热
欧文斯科宁挤塑聚苯板施工
屋面保温断面
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落地封闭可开启阳台
聚福园卧室阳台暖阁
聚福园起居室阳台暖阁
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立面图
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户型通风图
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小区园林：草地、灌木、乔木
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爬藤、水面
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被动式采暖节能。（南向窗墙比，可开启封闭阳台。）西堤阳光屋设计
聚福园住户空调用电量问卷调查分析 2005年6月份，聚福园物业管理公司对住户进行了问卷调查。发放问卷77份，收回67份。问卷内容主要有： 夏季开空调时间； 冬季开空调时间； 全年空调制冷、取暖电费（用电量）； 对居住舒适度评价（很好、好、一般、不好）。
聚福园住户用电是双月银行卡收费，每户反映的电费真实性不容置疑，但电费中包含了家庭照明、电视、电脑及其他电器用电，有部分住户还包含了电热水器用电。这样严格区分空调用电量不容易办到，用全年用电量和夏季制冷、冬季取暖分别计算比较的办法。在电费换算为用电量时，考虑住户采用峰谷电价，平均电价按元/kwh。
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在67份问卷表中，统计全年用电量（电费）的35份，按全年用量分析平均值为 （1）家庭没有老人、小孩的住户取暖和制冷没有达到18℃和26℃标准，或者达到这一温度标准的时间短； （2）有些住户住房面积达，人员少，卧室空调不是全开，一般工薪收入家庭还注意节电省钱。在调查中有一对中年夫妇，儿子在南京上大学，家中南房间冬季温度一般高于12℃，夜间很少开空调。夏季在高温时也只在前半夜开空调，凉下来后就关掉，室内热稳定性很好。这一户全年用电每平方米只有33kwh，还低于统计的平均水平。 （3）国家规范中对原有建筑的空调COP值在计算时采用夏季，冬季。而近几年家用空调器质量稳定COP值一般都高于。
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冬季每平米用电（kwh/m2）
2682
1049
冬季供暖耗电（kwh）
夏季每平米用电（kwh/m2）
1090
1367
夏季制冷耗电（kwh）
每平米用电（kwh/m2）
4315
3225
全年用电量（kwh）
两退休老人、
节假日孙辈儿媳常来
两退休老人、两青年夫妇、一个上小学儿童
常住人员结构
105
125
建筑面积（m2）
聚福园41号402
三房二厅一卫（多层）
聚福园125号402室
三房二厅二卫（小高层）
房号、户型
聚福园典型用户用电量分析
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南京地区住宅建筑外围护系统热工指标对节能标准的影响分析
50%节能标准下围护结构的热工指标。
65%节能标准下围护结构的热工指标。
处理好建筑遮阳是提高节能标准的有效方法。
阳台遮阳、外活动遮阳（内遮阳）
聚福园活动露台
银城东苑
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住宅小区景观园林设计的绿色生态理念
一个好的住宅小区绿化应该是城市生态绿色网络的一部分，直接影响小区的微小气候改善。
绿化能净化空气，美化环境，有益于人们的健康长寿。我们早已认识到绿化体系不简单是景观要求，要将其功能化、系统化，融入整体小生态圈，通过绿化达到保水、调节小气候、涵养雨水、降低污染、隔绝噪声等目的。
优美的景观园林为居民提供了亲近自然的室外空间，同时满足小区生态环境功能、休闲活动功能、景观文化功能的需要。
聚福园绿化
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植物的“绿肺”作用
法国巴黎市环保局统计，在15天内，100g的榆树叶、栗树叶、槐树叶、椴树叶可分别吸附的灰尘为、、、。另外1h㎡树林一天可放出氧气700kg，吸收一吨左右CO2,并可同时吸收大量的SO2，分泌出多种杀菌素。
台湾林宪德教授《绿色建筑》中表述，在台湾，40年每平方米植物覆盖面积的CO2固化效果：
大乔木 900kg, 灌木 300kg,
花草圃 20kg
日本京都“筑水工房”展示，一个杉树一年可固化14kgCO2 。
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控制建筑密度，扩大绿地率
根据规划一般条件小高层、高层建筑建筑密度≤20% ；多层、小高层≤25% 。
绿化率≥30% ，人均公共绿地不少于1㎡，可有较好的空间环境效果。总平面规划中在布置建筑单体时应结合交通组织布置好公共绿地、组团绿地、宅旁绿地、道路绿地、游乐健身区、人文小景等平面和空间，减少热岛效应，改善小区微小气候。
园林景观风格和建筑协调，用四季景色、小品、健身提升小区人文价值。
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多样性多层次植物种植
《绿色建筑评价标准》条：
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100㎡绿地上不少于3株乔木。
小区绿化采用多层次的立体绿化种植方法。一般草地灌木为首层，乔木为中层，爬藤墙面及屋顶绿化为空中层面。
聚福园小区选用常青和落叶乔木近20种，灌木近50余种。并采用了大绿化、小庭院、多层次的种植方法，五年来在物业公司的精心管理下景观园林和建筑融为一体，呈现出绿色和谐之美。
聚福园绿化
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五台花园种植的草坪、灌木、乔木等
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渗透性道路铺装和绿地的保水作用
《绿色建筑评价标准》条：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。室外透水地面面积不小于45% 。
雨水回渗的透水保水地面有以下明显作用：
▲ 夏天减少热辐射，减弱热岛强度。（国标为℃）
▲ 缓解暴雨形成的排洪强度。
▲ 湖、湿地、草地、灌木地利于昆虫、生物生存。
例：2007年8月大暴雨，五台花园山体汇水滞流没有灌入地库坡道。
聚福园、银城东苑水景水面存水，雨水收集，植物保水，没有淹车库。
五台花园山体绿化
五台山山坡绿化
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宝船听涛透水地面
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用绿篱和树荫设计围墙
五台花园围墙结合马路行道树，种植冬青、常青乔木。五年来已形成都市中的林荫道，形成小区防尘、防噪的绿色屏障。
聚福园周边围栏的爬藤遮掩了铁栏栅，绿色又安全。
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健身场地和园林融为一体
园林景观设计时把儿童游乐，成人健身和绿地融为一体。提供小区居民健身、交往空间是营造绿色生态和谐人居环境的重要方面。
聚福园小区晚饭后总有近百人绕环路健步走路。树影中的成人健身场，儿童游乐场都是人们聚集的地方。
银城东苑采用动、静分区，室内、室外组合的方法把健身和园林融为一体。
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绿色健康的儿童游具
LAPSN芬兰儿童游具
呵护儿童健康，锻炼少儿意志，提高体能素质。
聚福园儿童游乐场
五台花园儿童游具
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银城东苑儿童游具
西堤国际儿童游乐场
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5 雨水回收和景观水处理系统
《绿色建筑评价标准》条：景观用水不采用市政供水和自备地下水井做水。
《住宅建筑规范》GB 条：人工景观水体的补充水严禁使用自来水。
在南京大学吕伟娅教授主持下，联合设计和地产开发，设立《雨水利用与城市景观用水的设计研究》课题。 结合聚福园工程示范，该课题列为2002年江苏省建设系统科研计划项目,2003年12月通过江苏省科技厅组织鉴定。
2005年3月28日该项目被评为国家绿色建筑创新科技三等奖。
聚福园雨水处理系统
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聚福园雨水回收及景观水处理工程
聚福园有景观水面2200平方米，地下储水池300立方米。全年利用雨水万立方米。
该回收水同时用于绿化浇灌。
聚福园雨水回收利用系统
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银城东苑雨水回收及景观水处理系统
银城东苑分别在一期和二期设立两个雨水回收及景观水处理系统。
东苑一期水景面积6600平方米，
地下蓄水池600立方米，
年回收雨水万立方米。
西堤国际一期水景面积3500平方米，
地下蓄水池600立方米，
年回收雨水万立方米。
无锡山语银城水景面积5600平方米，
地下蓄水池600立方米，
年回收雨水万立方米。
处理过的雨水和景观水都达到国家相关标准。（CODcr 20mg/L,SS 10mg/L）
银城东苑雨水回收及水处理系统
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6 太阳能热水器和建筑的结合
太阳能热水器是目前比较成熟的太阳能利用技术。屋面架设太阳能集热板是太阳能热水器的最佳方式，但无序操作影响建筑立面效果，也造成邻里的纠纷，所以太阳能热水器和建筑一体化设计是建筑节能设计应用的一个重要课题。
安装太阳能热水器屋面设计图
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聚福园小区太阳能热水器和建筑一体化设计研究。
聚福园太阳能屋面
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无锡山语银城小区太阳能热水器和建筑一体化设计
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太阳能热水器和建筑结合设计中的问题
分户设计
高层建筑设计的困难（屋面限制、阳台矛盾、水压问题）
聚福园斜坡屋面太阳能热水器
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7 绿色建材和节能设备
《绿色建筑评价标准》条：施工现场500公里以内生产的建筑材料重量占建筑材料总量的60%以上。
现浇混凝土采用预拌混凝土。
2007-9-1起全国十城市实施预拌沙浆。
砼砌块、蒸压粉煤灰砖、页岩砖等代替KP1,KM1。
变频恒压供水系统
节能电梯（小机房、无机房、蝶式马达）
室内一次性装修
聚福园IA型射流辅助节能供水系统
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8 住宅小区的运营管理
《绿色建筑评价标准》条：物业管理部门通过ISO14001环境管理体系认证。
聚福园智能化管理系统
聚福园作为国家2003年设立的住宅小区智能化系统示范小区，2003年11月通过国家级验收，被评为三星级标准。达到了先进、实用、可靠。
▲安全防范系统
▲管理与设备监控系统
▲信息网络系统
垃圾分类收集
园林绿化养护管理、病虫害防治。
聚福园智能化管理系统
聚福园垃圾分类回收
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聚福园物业管理
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9 有关绿色建筑设计中几个问题的研讨
合理的户型面积是绿色建筑
现在城市化进程中的住宅建筑大都是RC（钢筋砼结构）。RC建筑物大量耗用水泥，水泥是高耗能、高污染、高OC2排放的建筑材料，而且砼拆除物造成难以处理的废弃物。
1985年以来我国的水泥产量一直位居世界第一，2005年已达10亿吨，2003年水泥总产量占全世界总量的55%。
建成一平方米的钢筋砼建筑，以材料起算将产生300~400Kg的OC2 。所以控制住房面积标准，减少浪费是节约资源、能源，减少OC2排放，控制环境污染的正确决策。
㎡
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世界各国住宅平均每套建筑面积
65
印尼
1995
84
韩国
1990
149
美国
1999
97
法国
1996
92
德国
1998
84
英国
1996
92
日本
1998
平均每套建筑面积（㎡）
国家
年份
日本户型图
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日本资料 2007年3月正建住宅 （大阪） 平均：㎡/户
我国新政：90㎡占70%的住宅标准适合我国国情。
无锡大运河项目超高层平面设计 6户中有4户是小于90㎡的住宅。
少建一平方米的砼房子，就给环境多一份绿色贡献。
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延长建筑寿命是绿色建筑
减少不合理的规划建筑和临时性钢筋混凝土建筑。
“结构合理化”是二氧化碳减量的第一步，即在兼顾安全与美学之原则下，以最合理、最有效的结构系统来建造建筑物之“结构合理化设计”，藉以减少建材用量以达到降低二氧化碳排放量之方法，是釜底抽薪的二氧化碳减量对策。
设计使用年限分类
纪念性建筑和特别重要的建筑
100
4
普通建筑和构筑物
50
3
易于替换结构构件的建筑
25
2
临时性建筑
5
1
示 例
设计使用年限(年)
类别
设计使用年限：设计规定的结构、防水、装修和管线等不需要大修或更换，不影响使用安全和使用性能的时期。
在《住宅性能评定技术标准》中，对结构的安全性能和耐久性能提出更高的要求（增加分值）
▲活荷载高出规范25% 200Kg—250Kg
▲风荷载、雪荷载重现期取70年。
▲结构耐久性能比50年更高（加5分）结构设计措施普遍高于规范标准（没有量化）
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发展绿色建材，提高绿色施工水平
发展钢结构住宅是节能减排的重要途径
据测算，由于钢结构住宅中钢材的可循环型，建造同样规模的住宅比钢筋砼建筑减少1/3 CO2排放量。同时不会造成钢筋砼建筑拆除难以处理的垃圾问题。同时钢结构有荷载轻、地基基础便于处理，抗震性能好，施工周期短等优点。符合绿色住宅建筑的发展方向。
2005年北京绿色建筑创新大会出现了首钢、莱钢等高层钢结构住宅的研究成果，但推进很慢。在经济发展好的地区，应该推广高层钢结构住宅，对节能减排保护资源和环境有长远意义。
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日本高层住宅建筑印象
规整的小户型平面布置，立面简洁。
免震结构(无砼剪力墙设置，减少砼量)
预制高性能混凝土粱板。
钢结构楼梯连接。
ALC板分隔、围护。
聚氨酯内保温系统。
设备管线预埋，一次性装修到位。
建筑部品工业化、预制化、规格化、施工装配化、机械化。
减少施工废气污染，减少营建废弃物，减少建材用量。
日本建筑工地
城 镇 建 筑 设 计
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城 镇 建 筑 设 计
营造绿色建筑 构建和谐人居
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营造绿色建筑 构建和谐人居
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虽然“绿色建筑”是当今全球建筑界最流行的议题，但许多人对“绿色建筑”仍有很深的误解。有些人将绿色建筑误以为是“采菊东篱下、悠然见南山”的浪漫诗歌，或是高科技科幻世界的“生活容器”；许多媒体将绿色建筑联想成一些极其昂贵的商品，这些商品有时招来更奢华、更破坏环境的结果。
我们认为“绿色建筑”是一种“住小一点的房子、俭朴的建筑外型、无华的室内设计、简单的结构体系、重复使用的家居建材、最少管理的自然庭园景观”的生活智慧而已。
但愿，我们的“绿色建筑”不要变成掩耳盗铃的环境毒药或者奢华浪费的挡箭牌，而是更便宜、更自然、更有效益、更无公害的生活智慧，让人类能享受更久的朝日夕阳，让子孙的明天更有希望。
结束语
营造绿色建筑 构建和谐人居
城 镇 建 筑 设 计
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