狹小地塊中的綠色建筑設計策略

文/朱曉慶 湖南省建筑設計院有限公司 湖南長沙 410011

1、場地條件

項目用地位于長沙市二環(huán)以內(nèi)，東臨瀏陽河風光帶，分為北部A地塊、南部B地塊，相距約100米。A地塊呈三角形，東側、北側為城市道路，西側為住宅區(qū)，面積約3500㎡；B地塊呈“L”型，東側，南側為城市道路，北側、西側為住宅區(qū)，面積不到4000㎡，均為狹長且不規(guī)則的小地塊。除東側城市道路標高較高，與場地存在1～3米高差外,用地內(nèi)部及周邊地形均較為平坦。

2、設計理念

作為一個為城市服務的公共建筑，本項目在滿足建筑功能、安全、方便與舒適的物質性內(nèi)容的同時，做到節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材，建設可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑。

3、總平面設計

開福區(qū)公共衛(wèi)生服務大樓總建筑面積約16170㎡，項目含1#、2#兩棟單體，1#棟建筑面積6780㎡，2#棟建筑面積9390㎡。根據(jù)功能性質的不同，疾控中心與監(jiān)督局集中在A地塊1#棟內(nèi)，婦幼保健院單獨設于B地塊2#棟內(nèi)。

按照相關規(guī)定進行紅線退距后可得，如建設高層，則每個地塊可建設范圍僅為600㎡且不規(guī)則，可用房間面積占比小，極不經(jīng)濟。因此可確定項目為多層建筑。此外A、B地塊北側、西側均為住宅樓，且距離項目用地較近，新建建筑對住宅的日照遮擋應滿足國家日照標準。建筑即要有盡可能大的基底面積，又因實驗室等內(nèi)部功能需要應保證一定的高度，設計從場地標高、建筑高度、建筑退距多方面進行綜合分析，經(jīng)過多次日照計算，確定1#棟高度18.7米，場地標高與住宅區(qū)基本持平，與城市道路高差較??；2#棟高度18.8米，北側局部11.6米，場地標高與住宅區(qū)基本持平，與城市道路高差較大。

為減少土方量，場地內(nèi)部利用地形的原有高差組織場地排水，向住宅區(qū)方向找坡，場地內(nèi)部（含道路）坡度控制在0.5%以內(nèi)，連接城市道路與場地的車道坡度控制在7%以內(nèi)。

兩個地塊均采用人車分流。A地塊人行出入口局部與城市道路有1米左右較小高差，采用緩坡形式消除高差，局部綠地做堆坡處理，營造微地形；B地塊西部設一個車行出入口，沿北側和東側設置機動車道路，在建筑中部設置架空車行通道，中部設一處大臺階連接建筑二層作為主要人行出入口，場地與東南側城市道路高差大間距小，采用臺地綠化形式消除高差。地塊內(nèi)車行道與城市道路結合可到達建筑四周區(qū)域及地下車庫各個出入口。為保證盡可能多的地面綠化，除救護車停車位外不設置地面停車位。

4、單體設計

1#棟首層為門廳、應急值班室等，其中醫(yī)療廢物暫存間、污水處理室設置在建筑東側，遠離住宅區(qū)；二層為檔案室、庫房等；三層為快速檢測室等；四、五層為理化、微生物實驗室。建筑一層層高3.5米，二層層高3.30米，三、四、五層層高4.00米。

2#棟場地與道路存在較大高差，因此主入口設置在二層中部，通過大臺階進入建筑。首層為放射科、檢驗科等；二層為門廳、候診、藥房等；三層為兒童保健科、四層為孕產(chǎn)保健科和計生技術服務科、五層為后勤服務用房。一層層高為4.30米，二～五層層高均為3.60米。

為合理控制成本，兩棟單體均只設置一層地下室，含設備用房和車庫，車庫內(nèi)以機械停車位為主，含少量普通停車位。建筑單體均設有電梯，方便人員上下。各房間除庫房、檔案室等均有自然采光和通風。建筑立面為現(xiàn)代風格，外墻使用藍灰色玻璃幕墻與白色鋁板相結合。建筑中設有景觀平臺，將景觀從外部引入建筑內(nèi)。人們可以在這里眺望瀏陽河江景。

5、綠色建筑

5.1 總平面

將污染設施布置在靠近外部道路、遠離住宅區(qū)地段，避免對居住環(huán)境的污染，總體布置綜合考慮聲學因素，利用綠化阻擋噪聲傳播，并合理分隔鬧區(qū)和靜區(qū)，避免或減少城市噪聲對內(nèi)部的干擾。在場地內(nèi)設有非機動車停車處，配套遮陽防雨設施，鼓勵低碳、綠色出行。

呆立一會，林志什么也沒說，還是洗衣服去了。今天，他感覺有點不對勁，衣服上有一些說不清的贓物，粘糊糊的。衣服洗好了，他端著盆子往涼臺走，又被紫云喊住：“過來，把盆子放下，你到底是什么意思，我在問你！”

5.2 景觀

適地適樹，主要種植適應長沙市氣候和土壤條件的鄉(xiāng)土植物。苗木采用節(jié)水形式灌溉，≥30%的綠地面積設計為具有蓄水功能的下凹綠地。除機動車道路外其他硬質鋪磚地面中透水鋪裝面積比例不小于50%，增加了雨水的下滲系數(shù)。通過營造景觀微地形引導地表徑流的方向，在硬質鋪磚邊緣設置連續(xù)的生態(tài)草溝，收集地表雨水徑流。通過植物的緩沖，減慢地表徑流速度，可達到減少泥土沖刷，增加雨水下滲時間和下滲量的作用。

5.3 建筑單體

（1）本項目屋頂均為種植屋面，采用降荷載綠色環(huán)保栽培技術——墊塊技術、綠化無機介質技術、綠色環(huán)保無土草坪技術。

（2）1#棟東側場地上設計3處導光筒，增加地下室自然采光面積。2#棟場地過于局促，無法實現(xiàn)自然采光措施，按有關規(guī)范進行照明設計，選用高效節(jié)能照明設備。

（3)本建筑在可再生能源中選用太陽能熱水系統(tǒng)，利用建筑屋頂, 充分布置根據(jù)熱水量計算所需數(shù)量的集熱板。

（4）建筑立面風格簡約，純裝飾性構件造價占所在單棟建筑總造價比例最大值僅為4.3%，玻璃幕墻以外的部位采用干掛鋁板，耐久性好，易維護。

（5）建筑采光分析

本項目充分利用自然采光，建筑大體為南北朝向，建筑間距合理，有利于建筑獲得良好的采光、日照，同時在滿足節(jié)能的前提下合理增大窗墻比，采用中透光玻璃，保證建筑室內(nèi)良好的自然采光。

本項目設計窗型：隔熱金屬型材、6中透光Low-E+12空氣+6透明玻璃、透光系數(shù)：0.62。1#棟采光總面積2128.79㎡，達標面積1799.45㎡,占比85%；2#棟采光總面積3285.67㎡，達標面積2681.31㎡,占比82%。項目60%以上主要功能房間的采光系數(shù)符合現(xiàn)行國家標準《建筑采光設計標準》GB 50033的相關規(guī)定。

（6）室外通風分析

項目建筑大體為南北朝向，并合理設置底層架空空間，有利于改善場地自然通風。對項目室外風環(huán)境進行模擬分析，結果如下。

1.工況1（冬季）

模擬冬季情況下建筑周邊流場分布狀況時，設定風向為NNW，入口風速為2.9m/s。截取1.5m高度處流場、風速、風壓進行分析，主要說明規(guī)劃區(qū)風速大小及相對變化情況。

風速：冬季主導風向NNW下，由于西、北面已建建筑的遮擋，項目建筑周邊人行區(qū)域局部區(qū)域最大風速約為2m/s，小于5m/s；風速放大系數(shù)最大約為1.44，小于2。

風壓：建筑迎風和背風面風壓差結論匯總：1#棟迎風面平均風壓-0.78Pa，背風面平均風壓-1.86Pa,建筑迎風和背風面風壓差1.08Pa；2#棟迎風面平均風壓-1.28 Pa，背風面平均風壓-2.62 Pa,建筑迎風和背風面風壓差1.34Pa。

本項目中所有建筑均滿足“除迎風第一排建筑外，建筑迎風面與背風面表面風壓差不超過5Pa”的要求。

2.工況2（夏季）

模擬夏季情況下建筑周邊流場分布狀況時，設定風向為S，入口風速為2.8m/s。截取1.5m高度處流場、風速、風壓進行分析，主要說明規(guī)劃區(qū)風速大小及相對變化情況。

流場：夏季典型風速和風向條件下，場地內(nèi)人活動區(qū)域沒有出現(xiàn)渦旋或無風區(qū)。

風壓：建筑外窗室內(nèi)外風壓差達標判定：1#棟可開啟外窗總數(shù)122個，室內(nèi)外風壓差大于0.5Pa的外窗總數(shù)110個，占比90.16%；2#棟可開啟外窗總數(shù)43個，室內(nèi)外風壓差大于0.5Pa的外窗總數(shù)23個，占比53.49%。

本項目中所有建筑均滿足“50%以上可開啟外窗室內(nèi)外表面的風壓差大于0.5Pa”的要求，有利于夏季室內(nèi)自然通風。

（7）室內(nèi)通風換氣分析

項目建筑平面和剖面合理設置通風開口位置，各棟建筑立面的通風口位置分布均勻，同時建筑外窗設置可開啟扇，外窗可開啟面積比例達30%，玻璃幕墻可開啟面積比例達到5%，有助于改善室內(nèi)通風。

對本項目公共建筑通風換氣效率進行整理：1#棟換氣次數(shù)大于2次/h的面積2001.35㎡，換氣總面積2731.81㎡，面積比例73.26%；2#棟換氣次數(shù)大于2次/h的面積5336.81㎡，換氣總面積6168.31㎡，面積比例86.52%。主要功能房間平均自然通風換氣次數(shù)不小于2次/h的面積比例均達60%以上。

結語：

建筑是耗費社會資源最多產(chǎn)生社會影響最大的產(chǎn)業(yè)之一，注重可持續(xù)性將為環(huán)境帶來可觀的收益。本項目雖因地塊狹小帶來諸多不利因素，但仍在設計過程中追求各種細節(jié)上的節(jié)能、環(huán)保、綠建技術應用。