编辑推荐
《LEED-NC工程指南:工程师可持续建筑手册》的特点包括:
对LEED-NC评估体系及其应用的实践关注。
丰富的、用于LEED-NC计算的详细公式与习题。
可持续性观念主要方面的专家指导。
大量设计创新的信息。
内容简介
《LEED-NC工程指南:工程师可持续建筑手册》致力于为从事新建绿色建筑的开发与建造的工程师提供一本完整的参考书或教科书,详细介绍了LEED-NC认证的体系、程序概况,分析了各个得分点的定义与要求,对于绿色建筑的开发与建筑有着极大的指导意义。
这本新参考书对可持续性的主要观念进行了实践探讨,并且提供了能用于LEED-NC计算的详细公式和习题。读者会从《LEED-NC工程指南:工程师可持续建筑手册》中发现可持续场址、材料和资源、室内环境质量、设计中创新、系统的绿色观点以及一些其他的与建筑可持续性相关的官方专家信息。
内页插图
目录
第1章 绪论
1.1 可持续发展简介
1.2 USGBCLEED-NC评估体系概述
1.3 新发展与未来发展
第2章 LEED可持续场址
2.1 用地区域定义
2.2 可持续场址必要条件
2.3 SSc1:场址选择
2.4 SSc2:开发密度和社区连通性
2.5 SSc3:褐地再开发
2.6 SSc4:替代交通
2.7 SSc5:场址开发
2.8 SSc6:雨水管理
2.9 SSc7:热岛效应
2.10 SSc8:减少光污染
2.11 探讨与总结
第3章 L,EED节水
3.1 WEcl:节水景观设计
3.2 WEc2:创新废水回收技术
3.3 WEc3:减少用水量
3.4 探讨与总结
第4章 LEED能源与大气
4.1 能源与大气必要条件
4.2 EAc1:能效优化
4.3 EAc2:现场再生能源
4.4 EAc3:加强调试运行
4.5 EAc4:加强冷媒管理
4.6 EAc5:测量与认证
4.7 EAc6:绿色电力
4.8 探讨与总结
第5章 LEED材料和资源
5.1 材料和资源得分计算概要
5.2 材料和资源必要条件
5.3 MRcl:建筑循环利用
5.4 MRc2:建筑废弃物管理
5.5 MRc3:材料再利用
5.6 MRc4.:可循环利用物资
5.7 MRc5:地方性材料
5.8 MRc6:可快速再生材料
5.9 MRc7:已经认证的木材
5.10 探讨与总结
第6章 LE功室内环境质量
6.1 室内环境质量必要条件
6.2 EQc1:室外新风监控
6.3 EQc2:增加通风
6.4 EQc3:建筑室内空气质量管理计划
6.5 EQc4:低排放材料
6.6 EQc5:室内化学品和污染源控制
6.7 EQc6:系统可控性
6.8 EQc7:热舒适度
6.9 EQc8:自然采光和视野
6.10 探论与总结
第7章 LEED刨新与设计过程
7.1 IDCl:设计中创新
7.2 IDC2:LEED认证专业人员
7.3 探讨与总结
第8章 绿色建筑的系统认识
8.1 从工程角度考察绿色建筑
8.2 相关法律与评分点的总结
8.3 其他工具及教育
第9章 美国国防部(DOD)可持续施工与室内空气质量(IAQ)
9.1 政府命令
9.2 美国国防部设施
9.3 LEED住宿应用指南
9.4 室内空气质量的重要性
9.5 总结
第10章 低影响开发和雨水问题
10.1 非点源污染,最佳管理实践和低影响开发
10.2 最佳雨水控制管理实践(BMPs)模拟
附录A 符号释义
附录B 定义
精彩书摘
1.1 可持续发展简介
可持续和可持续发展有多种定义。对一个群体来说是可持续的,对另外一个群体可能不是可持续的。在世界范围内被广泛接受的可持续发展定义是:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展(布伦特兰委员会,1987)。但在美国,在人们向实现可持续的理想和目标努力的过程中,一种被称做可持续建筑的可持续子集和它的组成部分绿色建筑正迅速发展。可持续建筑和绿色建筑对可持续提供了两个新视角,一个是更小的地域范围,如在发达世界的区域典型建筑或工程,另一个是更短的时间范围,或许仅涉及一栋建筑的生命周期。
可持续建筑可以是任何一种建筑,而绿色建筑则仅限于垂直建筑。此外,也存在一种建造水平建筑(交通运输和公用事业走廊)的发展趋势。在美国与公路相关的水平建筑通常被称为绿色公路,但也有部分出版物将其称为可持续街道。绿色公路合作伙伴关系是一个拥有美国环保局(EPA)和联邦高速公路管理局(FHwA)作为合作者的组织。这种合作伙伴关系开始于华盛顿地区,目前正在全国范围内推广。另一个主要关注室外和水平建筑的倡导组织是可持续建筑场地联盟(SSI),它是由美国景观建筑师协会(ASIA)、约翰逊总统夫人野生花卉中心(The wildflower Center)、美国植物园(IJSBG)以及其他合作者组成的协作组织。
可持续建筑是世界范围内关注的议题。尽管本书主要介绍美国可持续建筑的进展,但全球范围内在发展可持续政策和实践方面已经做出了很多努力。可持续实践涉及从采购或供应链实践到运行阶段废水再利用实践的广阔范围。在世界各个地区,就不同的社会而言,可持续建筑的较好解决方案和实践可能是不同的。因此,各地区开发出来的评估体系和使用的技术也彼此不同。节能在许多国家,尤其是冬天寒冷的国家,占据着比较重要的位置。
前言/序言
《LEED-NC工程指南——工程师可持续建筑手册》定位于为广大工程师和各开发团体提供一本参考书或教科书,以促进他们对绿色建筑设计观念的进一步理解和应用。这本书把美国绿色建筑委员会(USGBC)制定的能源和环境设计先导(LEED)绿色建筑评价体系作为分析可持续垂直建筑的基本框架。
可持续有许多种定义。1987年,在人类应建设并生活在一个更具“可持续性的”世界的背景下,联合国环境与发展世界委员会(WCED)首次提出了一种被广泛接受的简洁的可持续定义:可持续发展是一种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。
可持续建筑是可持续的一个子集,它更多地关注建设阶段和设备运行生命周期阶段的建筑环境变化。但可持续和可持续建筑都受相应解释的约束,很难明确地定义。在一种文化氛围或一套价值体系下是可持续的,在其他文化或价值体系下未必如此。同样地,可持续观念对一些人来说比较重要,但其他人可能并不这么认为。
绿色建筑,一个很普通的词,常被人们视作可持续建筑方面的主要关注领域。在一些人看来,绿色建筑可能并不代表着真正意义上的可持续建筑,但它是一种以容易适合于我们目前文化的方式接近可持续的尝试。努力将一些可持续观念逐步融入到建筑施工或建筑和设备的改造上,是一种发展趋势。同样地,尽管在书名中含有可持续建筑这样的字眼,但本书绝不是为了表述一种完善的建造可持续建筑的综合方法。写该书的目的是要介绍一些主要的观念,在美国,这些观念在方法论方面正被接受,被用来指导将可持续引入到建设实践中。本书涵盖了由美国绿色建筑委员会开发的一个评估体系,包括目前正在提倡的一些主要观念。这个体系被称为LEEID,由美国的节能成果发展而来。
这本书更加侧重于LEED评估体系的“环境”方面。“能源”方面已经获得了相对较好的发展,可能需要另外一两册书在细节方面进行更深入的解释。
现代建筑设计与施工中的绿色转型:可持续性与性能驱动的工程实践 本书探讨的是在当代建筑领域,如何将环境责任、资源效率与卓越的工程性能深度融合,从而推动建筑生命周期内价值最大化的一系列前沿技术、规范和实践方法。 本书面向结构工程师、暖通空调(HVAC)专家、电气工程师、给排水设计师、项目经理以及关注可持续建筑实践的建筑师和业主代表。它并非对某一特定认证体系的解读手册,而是聚焦于构成“绿色建筑”核心理念的底层工程逻辑和技术实现路径。 第一部分:可持续性设计的系统性思维与规划基础 在建筑项目初期,可持续性目标的设定与集成是决定项目成败的关键。本部分详细阐述了如何从需求分析阶段就建立起跨专业的协同工作流程。 1. 整体性能目标设定与基准分析: 我们将深入分析如何超越简单的合规性要求,设定具有前瞻性的能耗指标(如EUI,能源使用强度)和水资源利用目标。这包括对当地气候数据、场地微气候的深入研究,以及如何利用动态模拟工具对不同设计方案进行初步的能源绩效预测。讨论将集中在如何量化“可持续性”,使其成为可量化、可追踪的设计驱动力。 2. 生命周期评估(LCA)在设计决策中的应用: 本书系统介绍了LCA的基本原理、关键指标(如GWP,全球变暖潜能)的计算方法,以及如何将LCA结果有效地应用于材料选择和结构体系的决策过程。重点关注如何平衡“运营阶段的低能耗”与“隐含碳(Embodied Carbon)”的削减,尤其是在混凝土、钢材和木材等主要建筑材料的选择上。 3. 场地适应性设计与生态考量: 详细解析了如何通过巧妙的场地规划,最小化对现有生态系统的干扰。这包括雨洪管理设计(如低影响开发LID策略)、对本地植被的保护与恢复、以及如何通过地形设计优化自然通风和采光,减少对机械系统的依赖。我们探讨了土壤健康管理和建设过程中对水土流失的控制技术。 第二部分:高能效建筑系统工程实现 本部分是本书的核心,专注于建筑物理学和机械、电气系统在实现深度能效目标中的集成应用。 1. 围护结构的高级性能设计与热工学分析: 深入探讨了高性能隔热材料的特性、热桥效应的精确计算与消除技术。重点分析了复杂几何结构下的传热分析方法,以及如何通过动态热模拟(如瞬态分析)来验证围护结构的实际性能。此外,对高性能窗墙系统(WWS)的热工性能指标(如U值、SHGC)的选择和现场安装质量控制进行详尽阐述。 2. 暖通空调(HVAC)系统的优化与能耗控制: 本书详细介绍了从集中式到分散式系统的技术演进,重点解析了变风量系统(VAV)、辐射供暖制冷系统(如辐射板、地暖/地冷)以及地源热泵(GSHP)等高效技术的工程设计参数选择与系统集成。我们着重讨论了热回收通风(ERV/HRV)系统的性能优化、非传统制冷剂的应用,以及如何通过精确的负荷计算来避免系统过度设计。 3. 室内空气质量(IAQ)与健康驱动的通风策略: IAQ已成为现代建筑性能的关键维度。本章分析了如何平衡新风需求与能耗损失之间的矛盾。讨论包括污染物源头控制、分区域通风策略的实施、低挥发性有机化合物(VOC)材料的选择,以及压力控制对防止霉菌生长的作用。此外,还介绍了基于需求的通风(DCV)技术及其传感器配置。 4. 建筑电气系统的能效升级与集成: 重点关注照明系统的变革,包括LED技术的深入应用、日光感应控制、占位感应系统以及智能照明控制网络的部署。在电力方面,探讨了高效配电系统、变压器选型,以及如何通过优化功率因数来提升整体电能质量,为未来分布式能源接入做准备。 第三部分:水资源管理与可持续材料工程 本部分关注建筑物的“灰色”基础设施和材料选择对环境的影响。 1. 建筑给排水与节水策略的工程化: 详细介绍了灰水回收系统、雨水集蓄利用系统在不同规模建筑中的设计要求、水质处理标准与回用流程。探讨了高效节水器具的选择规范,并结合当地法规,分析了如何通过工程手段实现饮用水替代目标。 2. 可持续材料的性能考量与采购策略: 本书不局限于罗列“绿色材料”,而是深入分析了材料的耐久性、维护需求和再生潜力。讨论了如何评估本土材料、高回收含量材料以及低环境影响材料的实际工程性能。此外,探讨了如何建立可靠的供应链透明度机制,追踪材料的来源和加工过程中的能耗。 3. 废弃物管理与施工过程优化: 阐述了从设计阶段就纳入“拆除可行性”的理念,以及如何制定详细的施工和运营阶段废弃物减量化计划。重点分析了建筑工地现场废弃物的分类、临时回收和再利用技术,以最大程度减少填埋量。 第四部分:性能验证、优化与数字化工具应用 可持续建筑的最终价值在于其“实际表现”与“预期设计”的一致性。 1. 建筑性能模拟与验证技术: 本书介绍了从能耗模拟(Energy Modeling)到CFD(计算流体动力学)在优化气流组织和热舒适性方面的实际应用案例。强调了如何利用模拟工具进行设计迭代,而非仅仅在项目末期进行验证。 2. 调试(Commissioning)与持续优化: 详细阐述了从设计阶段到竣工后的全面调试流程,包括系统集成测试、功能性能测试。重点分析了如何建立持续调试(Continuous Commissioning)机制,利用建筑管理系统(BMS)的数据反馈,对系统运行参数进行动态调整,确保系统长期处于最佳能效状态。 3. 数字化工具与BIM的应用集成: 探讨了如何利用建筑信息模型(BIM)平台整合结构、机电、围护结构及性能模拟数据,实现跨专业数据流的无缝衔接。重点展示了BIM在冲突检测、材料化量统计以及支持可持续性目标追踪方面的具体工作流程。 总结: 本书致力于提供一套全面的工程框架,指导工程师和设计师在日益复杂的法规和技术环境中,构建出不仅环境友好、资源节约,而且在用户健康、运营成本和资产价值方面均表现卓越的现代建筑。它强调的是工程的深度、系统的集成以及对建筑全生命周期负责的态度,而非仅仅是对外部标签的追求。