高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用
——以潤園為例

胡媛媛

（無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 214000）

1 引言

高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)是指：在住宅建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，盡可能保護(hù)環(huán)境并減少環(huán)境污染，這也是綠色住宅建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，綠色住宅建筑設(shè)計(jì)為居住者提供布局合理、功能完備、舒適宜居的居住空間，打造人與自然和諧共生的綠色建筑形態(tài)。合肥濱湖區(qū)潤園項(xiàng)目采用裝配式施工，實(shí)現(xiàn)了建筑構(gòu)件生產(chǎn)工廠化與現(xiàn)場裝配式安裝施工，盡可能地控制和減少施工過程中對自然環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。

2 綠色建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目基本情況

2.1 項(xiàng)目定位

合肥市地處北緯31°52′，位于江淮之間，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，全年氣溫變化特點(diǎn)是冬冷夏熱春秋溫和。濱湖潤園住宅項(xiàng)目位于合肥市濱湖新區(qū)城市主干道與次干道交叉路口。項(xiàng)目總占地面積188512m2，整體建筑風(fēng)格簡約，所處地勢較平坦，地塊相對獨(dú)立，呈規(guī)則矩形，建設(shè)用地情況良好。周邊現(xiàn)狀以村莊為主，環(huán)境生態(tài)自然。根據(jù)綠色住宅建筑目標(biāo)定位，結(jié)合項(xiàng)目所在地域的氣候、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，按照因地制宜、低投高效的原則，采用綠色建筑適宜技術(shù)，達(dá)到住宅建筑綠色一星級要求。

2.2 交通組織規(guī)劃

住宅區(qū)內(nèi)部南北兩側(cè)，均采用“外環(huán)形車行道路系統(tǒng)＋步行開敞空間系統(tǒng)”的動態(tài)交通體系，避免了傳統(tǒng)住宅區(qū)人車混雜的局面，有效地提高了社區(qū)內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量，住宅區(qū)除車行主干路以外的內(nèi)部道路均以步行方式設(shè)置，避免人車的混行。車輛從北側(cè)進(jìn)入住宅區(qū)，通過環(huán)形車行道路行駛，車流不穿越使住宅區(qū)內(nèi)部步行空間，實(shí)現(xiàn)人車分流。住宅區(qū)南側(cè)設(shè)置步行出入口，通過步行主干道與中心景觀、住宅區(qū)組團(tuán)景觀相連，構(gòu)成住宅區(qū)步行系統(tǒng)，步行系統(tǒng)不受外部干擾，景觀的變化營造了豐富的步行景觀系統(tǒng)。

居住區(qū)內(nèi)靜態(tài)交通中機(jī)動車停車分為地面停車和地下車庫停車，非機(jī)動車主要集中在一層架空層；綜合計(jì)算，地面停車686個(gè)，地下停車位2059個(gè)；地下停車結(jié)合宅間景觀綠地設(shè)置地下車庫，人防地下部分采用人防平戰(zhàn)結(jié)合的方式。非機(jī)動車也采用地面和地下車庫結(jié)合的方式。

2.3 太陽能與水資源規(guī)劃利用

合肥市太陽能資源豐富，年平均日照時(shí)數(shù)為2100h左右，年日照百分率為48%。一年中1、2及12月日照較少，其余各月日照條件均達(dá)到可利用標(biāo)準(zhǔn)。此外，特殊天氣出現(xiàn)的天數(shù)較少，頻率也相對較小，日照時(shí)數(shù)較低的月集中在春季和冬季，夏季和秋季日照指數(shù)較高，均可利用太陽能系統(tǒng)供能。本項(xiàng)目應(yīng)充分利用太陽能資源，進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計(jì)為居住建筑提供生活熱水。

合肥市氣候濕潤，年平均降水量在940～1000mm，雨量適中。夏季季節(jié)最長，天氣炎熱，降水量大而集中；春秋季季節(jié)較短；冬季天氣較寒冷，雨雪天氣少，在熱工分區(qū)中暑夏熱冬冷地區(qū)。合肥市為我國第二批國家級“節(jié)水型城市”。根據(jù)相關(guān)政策要求，潤園項(xiàng)目采取有效的節(jié)水措施，合理評估，防澇防災(zāi)。

3 主要采用的綠色建筑設(shè)計(jì)技術(shù)措施

高層住宅綠色建筑在設(shè)計(jì)過程中常采用計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件優(yōu)化建筑形體，合理利用自然通風(fēng)降低空調(diào)負(fù)荷，提高居住者舒適度體驗(yàn)，保障空氣質(zhì)量安全。

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑物的重要組成部分，在濱湖潤園的高層住宅綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，建筑所有建筑朝向均為南向，所有住宅層數(shù)均在18～33層之間。經(jīng)計(jì)算，18層住宅層體形系數(shù)為0.38，33層為0.39，均大于0.35。滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

住宅均采用外墻外保溫，保溫材料為無機(jī)輕集料保溫砂漿，外墻平均傳熱系數(shù)分別為1.47W/（m2·K）、1.24W/（m2·K），均小于1.5W/（m2·K）；屋頂保溫材料均為聚氨酯硬泡沫塑料，屋頂傳熱系數(shù)分別為0.51W/（m2·K）、0.56W/（m2·K），均小于1.0W/（m2·K），經(jīng)計(jì)算可知外墻平均傳熱系數(shù)、屋頂傳熱系數(shù)、住宅建筑各朝向窗墻比限值，均滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

3.2 風(fēng)環(huán)境與光環(huán)境優(yōu)化

3.2.1 建筑風(fēng)環(huán)境優(yōu)化

建筑室外風(fēng)環(huán)境是城市微熱環(huán)境的重要組成部分，為降低室外風(fēng)速，提高人行區(qū)域風(fēng)環(huán)境的舒適性，采用PHOENICS2012版進(jìn)行建筑室外風(fēng)環(huán)境模擬分析。潤園項(xiàng)目在室外風(fēng)環(huán)境分析中經(jīng)計(jì)算：參評建筑周邊人行區(qū)域氣流分布均勻，沒有出現(xiàn)無風(fēng)區(qū)、渦流區(qū)，有利于室外散熱和污染物消散；參評建筑周邊區(qū)域的風(fēng)速基本在0～3.75m/s之間，小于《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定中的5m/s，參評建筑周邊區(qū)域的風(fēng)速放大系數(shù)WAMP基本在0～1.5之間，小于2，符合行人舒適要求。參評建筑立面前后壓差基本都在2Pa以上，大于1.5Pa，有利于居住建筑夏季室內(nèi)自然通風(fēng)。通過利用通風(fēng)等自然力進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，在滿足室外環(huán)境的同時(shí)降低空調(diào)與采暖能耗。

高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)熱島強(qiáng)度分析為改善室外熱環(huán)境降低城市熱島效應(yīng)，對周邊熱環(huán)境進(jìn)行模擬分析。模擬結(jié)果：夏至日14：00時(shí)刻的來流溫度31.5℃，住宅區(qū)平均溫度31.88℃，熱島強(qiáng)度為0.38℃，滿足熱島強(qiáng)度不高于1.5℃的要求。

3.2.2 建筑光環(huán)境優(yōu)化

高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用自然通風(fēng)與自然采光，在潤園綠色建筑設(shè)計(jì)中，自然通風(fēng)和自然采光相結(jié)合在建筑房間內(nèi)和中庭頂部開窗，即滿足自然采光的要求，又可以通過室內(nèi)外的熱壓與風(fēng)壓差，形成自然通風(fēng)，通過自然通風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境。

參考《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50033-2013），對各種不同材料構(gòu)造的光學(xué)性能參數(shù)提供的參考指導(dǎo)值進(jìn)行賦值計(jì)算分析，不同樓標(biāo)準(zhǔn)層功能空間平均采光系數(shù)為3.74～5.21%，均大于2.2%，滿足設(shè)計(jì)要求。

潤園項(xiàng)目采用采光井對地下車庫進(jìn)行采光和通風(fēng)，降低地下車庫能耗。此外，結(jié)合自身特點(diǎn)設(shè)置入戶光院，使地下空間更加遼闊。采光井主要布置在地下車庫的車道上，每300～400m2設(shè)置一個(gè)采光井。

4 高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢

4.1 建立節(jié)能減排的設(shè)計(jì)理念

高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用自然通風(fēng)與自然采光，采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料能夠在一定程度上節(jié)約能耗，降低后期運(yùn)營成本，增加居住環(huán)境舒適度。在注重居住環(huán)境裝飾內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)上，從細(xì)節(jié)的窗地比、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料、使用節(jié)能燈具和能源等方面，從設(shè)計(jì)之初就建立節(jié)能減排的綠色設(shè)計(jì)理念。

4.2 因地制宜的制定綠色建筑設(shè)計(jì)方案

住宅建筑設(shè)計(jì)不是一個(gè)單體的設(shè)計(jì)，它與周圍環(huán)境密切相關(guān)。因地制宜的從實(shí)際情況出發(fā)，制定相應(yīng)的綠色建筑設(shè)計(jì)方案，最大限度的利用當(dāng)?shù)赝L(fēng)、采光、集熱的自然條件，降低不利因素對后期使用帶來的不利影響。例如，在太陽能充足地區(qū)加裝太陽能使用設(shè)備，既能滿足生活需求也能降低能耗；在寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)采用加厚墻體和保溫性能好的外圍護(hù)墻體材料，都能夠減低冬季采暖實(shí)際能耗，變頻空調(diào)與變頻水泵調(diào)速技術(shù)也都可以是綠色建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的有效方式。

4.3 建筑智能現(xiàn)代化

隨著近年來BIM技術(shù)、住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展以及無線網(wǎng)絡(luò)的普及，信息化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑后期運(yùn)維等多方面起到重要作用，可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工、日常管理的可視化。

住宅建筑中煙霧探測器物、家居報(bào)警系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、電梯門禁系統(tǒng)、智能開關(guān)、定時(shí)自動控制等智能設(shè)備已然逐步進(jìn)入尋常百姓家庭，成為居民日常生活的一部分。

5 結(jié)語

綠色建筑設(shè)計(jì)需要充分的利用自然資源和新能源，降低能耗，能提供一個(gè)健康合理、舒適、高效的建筑，滿足人們生活工作等多方面的發(fā)展需要。本文從濱湖潤園高層住宅項(xiàng)目定位、交通規(guī)劃、資源利用、維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、風(fēng)環(huán)境與水環(huán)境優(yōu)化等方面分析綠色住宅建筑設(shè)計(jì)思路。通過分析得知：高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)受人文因素和環(huán)境因素共同影響，設(shè)計(jì)原則應(yīng)以人為本，在保證舒適度的基礎(chǔ)上應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，綠色建筑設(shè)計(jì)落腳于綠色技術(shù)的同時(shí)還需考慮整體的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。住宅綠色建筑設(shè)計(jì)是未來住宅建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，加強(qiáng)綠色建筑設(shè)計(jì)不僅能夠節(jié)能減排，也可以保護(hù)環(huán)境和減少污染。