綠色公共建筑設(shè)計研究
——以杭州市為例

何培峰，顧婷婷

1.浙江大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 310012

2.北京大岳咨詢有限責任公司，北京 100140

1 綠色公共建筑設(shè)計的基本要求

1.1 綠色公共建筑設(shè)計的基本程序

綠色公共建筑的整個設(shè)計程序如圖1所示。

圖1 綠色公共建筑設(shè)計的流程圖

結(jié)合杭州的地區(qū)特征，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮當?shù)氐膶嶋H情況，包括地質(zhì)、氣候、光照等，通過最大程度上利用綠色資源，提高整個項目的綠色水平。同時，相關(guān)設(shè)計人員還應(yīng)關(guān)注各類能源的消耗與使用情況，并兼顧環(huán)境綠化等方面要求，創(chuàng)造良好、舒適的環(huán)境，不僅要凈化環(huán)境，也要滿足居民的日常生活要求。

1.2 綠色公共建筑設(shè)計的基本要求

在杭州地區(qū)的綠色公共建筑設(shè)計中，綠色設(shè)計應(yīng)與可持續(xù)發(fā)展內(nèi)容有效結(jié)合，其中的重點內(nèi)容如下：（1）綠色公共建筑物能夠滿足環(huán)境保護、土地節(jié)約、資源高效利用等方面的要求，其不僅能夠有效抵御各種異常氣候，還能夠降低對自然生態(tài)環(huán)境的影響。（2）建筑的設(shè)計要盡可能減少對資源與能源的使用，提高資源利用率。（3）綠色公共建筑設(shè)計應(yīng)該重視文化傳承與保護，并與杭州的地域文化實現(xiàn)有效結(jié)合。（4）綠色建筑設(shè)計需要從整體角度出發(fā)，在降低建筑成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)環(huán)保目標，提高建筑物的經(jīng)濟性能[1]。

2 綠色公共建筑的設(shè)計方案

2.1 綠色公共建筑物的選址

選址是建筑設(shè)計的第一步，直接影響綠色環(huán)保效果，因此在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該充分遵循杭州市的城市規(guī)劃要求，對建筑物周圍的環(huán)境進行深入調(diào)查，爭取充分利用公共資源。杭州地區(qū)的綠色公共建筑設(shè)計應(yīng)該合理選址，應(yīng)避免建筑物破壞當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，維持自然水系與生態(tài)的完整性。選址時應(yīng)考慮以下問題：（1）選址時應(yīng)結(jié)合杭州地區(qū)的環(huán)保政策，減少建筑物對原有土壤、水體的破壞與干擾作用，并符合杭州市對自然資源、旅游資源的保護要求。（2）保障場地安全，通過開展場地安全調(diào)查，消除各種安全隱患問題，并形成具有地域特色的環(huán)境管理措施[2]。

2.2 公共建筑室內(nèi)環(huán)境設(shè)計方法

綠色公共建筑設(shè)計將室內(nèi)環(huán)境管理作為設(shè)計的重點內(nèi)容。為滿足杭州地區(qū)居民對公共建筑物的要求，綠色建筑室內(nèi)環(huán)境設(shè)計應(yīng)保障良好的通風與光照，從而使室內(nèi)的居民感受舒適。

（1）室內(nèi)設(shè)計思路。在室內(nèi)設(shè)計中，裝飾材料是造成公共建筑物內(nèi)部空氣污染的主要原因，因此在綠色設(shè)計期間應(yīng)選擇環(huán)保的建筑裝修材料。根據(jù)杭州市建筑市場的實際情況，在墻紙材料的選擇上，一般不建議使用塑料墻紙，而建議選擇天然纖維的墻紙材料；在地面材料的選擇上，可采用具有環(huán)保標志的紫外線固化復(fù)合地板等。在室內(nèi)設(shè)計中應(yīng)謹慎使用石材，一方面石材具有輻射性，另一方面杭州建筑市場的石材價格偏高，不符合成本管理要求。為保證公共建筑物的內(nèi)部空氣質(zhì)量，在綠色設(shè)計中可增設(shè)吸煙室、打印室、垃圾間等特殊空間，此類空間易產(chǎn)生異味，應(yīng)采用封閉墻隔開，以提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。此外，在設(shè)計中應(yīng)充分滿足自然采光等要求，適當增加玻璃與窗戶面積，使陽光能夠充分射入房間，減少日間對電能的需求。

（2）室內(nèi)聲環(huán)境設(shè)計。公共建筑物的噪聲問題嚴峻，不但會影響正常的工作與信息交流，而且會威脅人體健康，因此在設(shè)計中需要通過多種手段來消除噪聲。在綠色設(shè)計中所采用的措施如下：①室外噪聲會影響室內(nèi)環(huán)境，因此在綠色設(shè)計中，在公共建筑物的臨街位置可以種植一些杭州地區(qū)的常見樹木，如杜英、香樟、銀杏等，利用植物吸收噪聲的功能來消除外部噪聲影響。②室內(nèi)安裝高效隔音的門窗。從杭州地區(qū)相關(guān)工程的反饋結(jié)果來看，一般單層單玻璃窗的隔音量約為15dB，普通鋼質(zhì)門約為22dB，因而在室內(nèi)設(shè)計中可選擇性能良好的吸聲材料制成的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)門扇，或考慮在門扇內(nèi)填充松軟的吸聲材料。此外，在窗戶設(shè)計中選擇單層雙玻璃的結(jié)構(gòu)也可進一步加強隔音效果[3]。③房間內(nèi)主要是通過墻體與樓板進行隔音，一般杭州地區(qū)在設(shè)計中通常會采用增加樓板厚度的方法，但是效果不顯著。結(jié)合綠色建筑設(shè)計方法，文章建議采用浮筑樓板技術(shù)，通過在鋼筋混凝土圍護基層樓板上增設(shè)彈性墊層，在彈性墊層上做硬質(zhì)地面，進一步增強隔音效果。

（3）自然通風設(shè)計。在室內(nèi)通風設(shè)計中，常采用自然通風的方法，因此在設(shè)計中要增加窗戶數(shù)量，保證自然通風效果。常見的自然通風技術(shù)包括熱壓通風和風壓通風兩種。如果在室內(nèi)設(shè)計中使用風壓通風技術(shù)，設(shè)計人員需從建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，通過減少風阻的方法來加強建筑物的通風效果。例如，將門窗設(shè)計在同一條直線上，在南北、東西方向?qū)崿F(xiàn)直線貫通，使自然風能夠自由通過房間；在窗戶上增設(shè)百葉窗等裝置，加強通風效果。如果使用熱通風技術(shù)，則需要通過空氣溫度差異來促進空氣的流動，常見的設(shè)計方案是在公共建筑物的頂部增設(shè)開窗，充分利用空氣熱壓來促進氣體的流動，達到通風目的。上述設(shè)計方法都有助于減少空調(diào)機的使用，并滿足節(jié)能要求。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計

在杭州地區(qū)的公共建筑物中，約有50%的能耗集中在空調(diào)系統(tǒng)中。例如，相關(guān)人員對杭州的兩家大型酒店進行了調(diào)查，結(jié)果顯示酒店的空調(diào)能耗達到了1.78GJ/m2，處于較高水平。因此，在綠色公共建筑設(shè)計中，完善空調(diào)系統(tǒng)也是重點內(nèi)容。

通常在公共建筑物中存在大量用途多樣而無法同時使用的房間，此類房間對空調(diào)性能的要求也存在明顯差異。例如，公共建筑的設(shè)計中可能同時存在會議室、餐廳等空間，而上述空間在對溫度的需求以及使用時間等方面存在差異，因此為了滿足綠色建筑物的要求，在空間系統(tǒng)設(shè)計中需采用以下空調(diào)空間分區(qū)設(shè)計的方法，達到減少能耗的目的。

（1）空調(diào)系統(tǒng)的一次回風系統(tǒng)設(shè)計。①該方法僅為夏季的降溫空調(diào)系統(tǒng)使用，在送風期間可根據(jù)溫度變化適當調(diào)整差值。②可在室內(nèi)散濕量較大的情況下使用。

（2）空調(diào)系統(tǒng)的一、二次回風系統(tǒng)設(shè)計。①在室內(nèi)散濕量小且不允許送風溫差較大的情況下使用。②室溫允許的波動范圍小，或送風相對濕度小于規(guī)定值的情況下，可選擇具有固定比例的一、二次回風系統(tǒng)。③室內(nèi)散濕量小，在室內(nèi)溫濕度的允許波動差較大的情況下，可選擇變動的一、二次回風系統(tǒng)。

在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，為滿足綠色建筑要求，可以選擇水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)＋水蓄能的設(shè)計方案，其中在冷熱源系統(tǒng)設(shè)計中使用2臺滿液式水源螺桿機組與1臺滿液式水源螺桿熱回收機組，利用杭州市豐富的水源完成冷熱交換。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案中，末端選擇使用數(shù)字化除濕新風機組與干式風機盤管等，這種設(shè)計方法能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度的獨立控制，并且利用變頻技術(shù)能夠?qū)步ㄖ锸覂?nèi)的變流量進行控制，進而解決傳統(tǒng)模式下水系統(tǒng)的輸送能耗高問題。與常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計相比，該設(shè)計方法能夠減少電能的輸出，提高能源利用效率。

考慮到杭州市夏季炎熱，系統(tǒng)在水蓄冷蓄熱技術(shù)中保持著低谷電時段運行，當水池的溫度下降至6℃時停止；白天系統(tǒng)正常運用，低溫水池采用變頻水泵將冷水輸送至空調(diào)系統(tǒng)中，達到快速降溫的目的；如果遇到極端高溫天氣，可以將13℃作為池水溫度的臨界點，當水溫超過13℃時會自行啟動，同時向板換側(cè)支架供水來達到降溫目的。

3 結(jié)束語

在當前綠色公共建筑的設(shè)計中，設(shè)計方案的完善能夠進一步提高建筑物的整體質(zhì)量。文章所介紹的相關(guān)措施對于提高整個建筑物的環(huán)保性能具有重要意義，因此為了更好地滿足公共建筑物綠色設(shè)計要求，相關(guān)人員應(yīng)從空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、室內(nèi)環(huán)境設(shè)計以及選址設(shè)計等方面入手，完善設(shè)計思路，從而進一步提高建筑物的綠色性能，滿足可持續(xù)發(fā)展要求。