關(guān)于嚴(yán)寒地區(qū)綠色建筑設(shè)計(jì)方法的研究

張倩

【摘要】綠色建筑是可持續(xù)發(fā)展的建筑，多為應(yīng)用環(huán)境回饋和資源效率的集成思維去設(shè)計(jì)和建造的建筑。綠色建筑有利于資源節(jié)約，并且充分考慮其對(duì)環(huán)境的影響和廢棄物最低化，致力于創(chuàng)建于以個(gè)健康舒適的人居環(huán)境、減低建筑使用和維護(hù)費(fèi)用。本文以撫順·綠地·總部項(xiàng)目為例，結(jié)合項(xiàng)目的地域特征、自然氣候?qū)傩缘扔绊懸蛩?，提出適用于嚴(yán)寒地區(qū)的綠色建筑的設(shè)計(jì)方法。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑;嚴(yán)寒地區(qū);可持續(xù)發(fā)展;生態(tài)景觀(guān)

一、撫順綠地·總部項(xiàng)目介紹

撫順綠地·總部項(xiàng)目位于沈陽(yáng)和撫順的交接處的沈撫新城。沈撫新城（撫順經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)）地處沈陽(yáng)、撫順連接帶的核心區(qū)域，西與沈陽(yáng)市渾南新區(qū)、東陵區(qū)、棋盤(pán)山國(guó)際風(fēng)景旅游區(qū)相連，東與撫順市區(qū)相連。本案為撫順市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)總部16#地塊，該地塊用地性質(zhì)為商辦用地。地塊位置位于撫順市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，金鳳街以西，4#路以北，總部中間道路以南，西臨自然河道。

項(xiàng)目占地面積19502m2，建筑面積83095m2，主要建設(shè)辦公樓、公建（公寓）、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、車(chē)庫(kù)用房等公建建筑，其中辦公樓建筑面積28394m2、公建建筑面積47895m2、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)建筑面積1560m2、車(chē)庫(kù)及人防建筑面積5246m2，建筑樓數(shù)4座，樓層分27、18-30、2層、1層，建筑高度1#樓99.6m、2#樓97.45m，3#樓9.9m，車(chē)庫(kù)3.9m容積率4.2。項(xiàng)目申報(bào)公寓樓部分，為綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)一星。

二、綠色建筑設(shè)計(jì)方法

1、建筑平面設(shè)計(jì)

陽(yáng)光是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚馁Y源，對(duì)建筑進(jìn)行合理的平面設(shè)計(jì)，具體包括兩方面內(nèi)容：首先，就是朝向方面的設(shè)計(jì)，不僅要保證建筑在朝向?yàn)槟系幕A(chǔ)上進(jìn)行平行設(shè)計(jì)，還要在建筑之間留出足夠的間距，這樣才能保證室內(nèi)在日照時(shí)間較短的冬季也能有充足的陽(yáng)光;其次，就是建筑的體形系數(shù)設(shè)計(jì)，綠色建筑的體積系數(shù)一定要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算與分析，因?yàn)槠渲苯雨P(guān)系到建筑的能耗，建筑的體型系數(shù)與能耗是成正比的，這主要是因?yàn)閱挝唤ㄖ臻g的散熱面積隨著體形系數(shù)的增加而增加，能耗也就隨之不斷提高。

2、提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能

《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50378-2006）中4.2.10條規(guī)定：采暖或空調(diào)能耗不高于國(guó)家批準(zhǔn)或備案的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的80%。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能直接影響居住建筑采暖和空調(diào)的負(fù)荷與能耗，確定建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的限值時(shí)不僅應(yīng)考慮節(jié)能率，而且也應(yīng)從工程實(shí)際的角度考慮可行性和合理性。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季室內(nèi)外溫差大，采暖期長(zhǎng)，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能對(duì)降低采暖能耗作用非常明顯。根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院上海分院完成的能耗模擬報(bào)告顯示：綠地·總部項(xiàng)目辦公樓能耗為節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的94.95%，公寓樓能耗為節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的94.47%，車(chē)庫(kù)部分能耗為節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的84.21%?？偛宽?xiàng)目的熱工設(shè)計(jì)雖然沒(méi)有達(dá)到《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50378-2006）中4.2.10條優(yōu)選項(xiàng)規(guī)定要求，但在設(shè)計(jì)階段已充分考慮了使用高性能維護(hù)結(jié)構(gòu)材料。其中外墻：聚合物水泥砂漿（5nn）+硬質(zhì)巖棉板（100mm）+水泥砂漿（20mm）+鋼筋混凝土（200mm）;屋面：水泥砂漿（20nn）+防水層（8mm）+擠塑聚苯板（100mm）+干鋪爐渣混凝土（30mm）+鋼筋混凝土（120mm）+石灰砂漿（20mm）;外窗采用單框三玻塑鋼窗（5+12A+5+12A+5LowE），其傳熱系數(shù)K=1.7W/（m2.K）。

3、風(fēng)環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)

研究表明，建筑物周?chē)诵袇^(qū)距地1.5m高處風(fēng)速小于5m/s是不影響人們正常活動(dòng)的基本要求，此外，通風(fēng)不暢還會(huì)嚴(yán)重地阻礙空氣的流動(dòng)，在某些區(qū)域形成無(wú)風(fēng)區(qū)或渦旋區(qū)，這對(duì)于室外散熱和污染物消散是非常不利的，應(yīng)盡量避免。隨著電腦模擬技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件可以對(duì)室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行有效的模擬分析，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)住區(qū)風(fēng)環(huán)境模擬分析，對(duì)建筑布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證冬季主要人行區(qū)風(fēng)速不大于5m/s的條件下，盡量保證夏季及過(guò)渡季住區(qū)內(nèi)氣流暢。

4、采光通風(fēng)設(shè)計(jì)

撫順綠地公寓樓主要功能空間約有99.37%的采光系數(shù)達(dá)到《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50033-2001相關(guān)功能房間采光系數(shù)的要求，滿(mǎn)足《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378-2006第5.5.11條一般項(xiàng)規(guī)定“辦公、賓館類(lèi)建筑75%以上的主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50033的要求”。報(bào)告通過(guò)對(duì)撫順綠地公寓樓室內(nèi)主要功能空間在夏季、過(guò)渡季、冬季主導(dǎo)風(fēng)向平均風(fēng)速條件下的自然通風(fēng)狀況進(jìn)行模擬分析，得出以下結(jié)論：

撫順綠地公寓樓四周均設(shè)有通風(fēng)窗口，且分布較均勻，有利于促進(jìn)室內(nèi)自然通風(fēng)。在夏季、過(guò)渡季、冬季主導(dǎo)風(fēng)向平均風(fēng)速邊界條件下?lián)犴樉G地公寓樓室內(nèi)主要功能空間局部人體活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速在1.4m/s以上，可以通過(guò)控制外窗的開(kāi)啟狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)風(fēng)速，滿(mǎn)足非空調(diào)情況下室內(nèi)舒適風(fēng)速要求。在夏季、過(guò)渡季、冬季主導(dǎo)風(fēng)向平均風(fēng)速邊界條件下?lián)犴樉G地公寓樓整體室內(nèi)主要功能空間的換氣效率均在2次/h以上，滿(mǎn)足在自然通風(fēng)條件下保證主要功能房間換氣次數(shù)不低于2次/h的要求。撫順綠地公寓樓室內(nèi)主要功能空間的自通風(fēng)狀況滿(mǎn)足《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378-2006第5.5.7條一般項(xiàng)要求“建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)有促進(jìn)自然通風(fēng)的措施”。

5、利用可再生資源進(jìn)行設(shè)計(jì)

在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們要充分利用可再生資源，如安裝太陽(yáng)能熱水器，還可以結(jié)合建筑所在地的實(shí)際環(huán)境選擇利用太陽(yáng)能、水能或者是風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電。綠地·總部項(xiàng)目還使用了再生水技術(shù)，設(shè)置一套雨水回收再利用系統(tǒng)，收集的雨水經(jīng)過(guò)處理后再利用于項(xiàng)目景觀(guān)綠化澆灑、車(chē)庫(kù)沖洗、道路沖洗及水景補(bǔ)水。此系統(tǒng)的設(shè)置既滿(mǎn)足了節(jié)水的要求，經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān);又滿(mǎn)足《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50378-2006）中對(duì)于非傳統(tǒng)水源利用的一系列要求。

6、綠色景觀(guān)設(shè)計(jì)

綠色景觀(guān)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容包括合理利用地下空間、提高透水地面、多維度綠化設(shè)計(jì)（復(fù)層綠化、屋頂綠化等）、鄉(xiāng)土植物設(shè)計(jì)等。寒冷地區(qū)植物生長(zhǎng)期短，多維度綠化設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮植物對(duì)微氣候環(huán)境改善功能，提高空氣含氧量、吸收部分污染、調(diào)節(jié)溫度減少空調(diào)使用等。尤其在嚴(yán)寒地區(qū)，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)與景觀(guān)設(shè)計(jì)可以有效地在夏季減少或不需要使用空調(diào)。

本項(xiàng)目選用本土綠化物種，并采用包含喬、灌木、球類(lèi)及地被類(lèi)植物相結(jié)合的復(fù)層綠化。主要綠化物種：?jiǎn)棠荆杭t皮云杉、國(guó)槐、叢生蒙古櫟、桃葉衛(wèi)矛、金葉復(fù)葉槭、山桃稠李等;灌木：紫丁香;地被：朝鮮黃楊、金葉榆、美女櫻、藍(lán)花鼠尾草、郁金香等;草坪：優(yōu)異草坪草。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著綠色理念的普及，綠色建筑也越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的視野中，為我們的生活帶來(lái)了更多的舒適與健康，有效的提高了生活質(zhì)量?？墒?，由于我國(guó)的綠色建筑發(fā)展較晚，還存在一定的不足，需要在發(fā)展的過(guò)程中不斷完善。而且在對(duì)綠色建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該在結(jié)合我國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上，針對(duì)建筑所在地的實(shí)際氣候以及地理因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷降低能源消耗。嚴(yán)寒地區(qū)的綠色建筑一定要結(jié)合氣候特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)策略的選取，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮氣候因素，對(duì)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）中各指標(biāo)要求有所取舍，使建筑達(dá)到真正的“綠色”。

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