綠色建筑的設(shè)計與應(yīng)用分析

【摘要】基于綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展環(huán)保理念的逐漸推廣，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、評價標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，綠色建筑數(shù)量持續(xù)增加，順應(yīng)了時代發(fā)展趨勢。本文首先圍繞我國綠色建筑發(fā)展情況進(jìn)行了簡要分析，其后圍繞湖南創(chuàng)意設(shè)計總部大廈項目詳細(xì)探討了綠色建筑設(shè)計目標(biāo)與要點，以期可為類似工程提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑;設(shè)計目標(biāo);設(shè)計要點;實施效果 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.015

1、引言

目前，基于節(jié)能減排大環(huán)境下，建筑行業(yè)開始逐漸探索新的綠色化建造方式。加快推廣與發(fā)展綠色建筑，是建立我國綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的重要途徑，對落實新時代高質(zhì)量綠色發(fā)展的建設(shè)要求、集中體現(xiàn)人民群眾對美好生活環(huán)境獲得感與滿意感，具有積極重要的作用，同時也是實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的重要抓手。對此，本文主要就綠色建筑的設(shè)計與應(yīng)用展開詳細(xì)分析。

2、我國綠色建筑發(fā)展概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，生態(tài)文明建設(shè)地位日益凸顯。2021年全國兩會，“碳達(dá)峰”和“碳中和”首次被寫入政府工作報告，大力減少建筑領(lǐng)域碳排放將對我國早日實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景具有重要意義。為更好地實現(xiàn)我國碳達(dá)峰的目標(biāo)，加快推進(jìn)綠色建筑是一項重要措施，也是本文探討的重點所在。

綠色建筑理念引入我國后，國家及各省市地方層面相繼頒布了若干綱要、導(dǎo)則和法規(guī)，推動綠色建筑的發(fā)展。我國于2006年首次發(fā)布《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，此后綠色建筑發(fā)展取得了一定的成效，并發(fā)布2014版《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》。為推動新時代高質(zhì)量綠色建筑發(fā)展，整合健康建筑、可持續(xù)建筑、百年建筑、裝配式建筑等新理念新成果，擴(kuò)展綠色建筑內(nèi)涵，對標(biāo)新時代高質(zhì)量綠色建筑品質(zhì)要求，2019年我國發(fā)布了最新一版的《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，以更好地滿足人民群眾對優(yōu)質(zhì)綠色建筑產(chǎn)品的需要。如下圖1所示，修訂后對綠色建筑的要求集中在五大性能，包括：安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約以及環(huán)境宜居等。

3、湖南創(chuàng)意設(shè)計總部大廈項目綠色建筑設(shè)計分析

3.1項目概況

湖南創(chuàng)意設(shè)計總部大廈項目選址于長沙馬欄山視頻文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)地塊18（X06-A49）、地塊19（X06-A56-1），位于東二環(huán)以東，鴨子鋪路以北，濱河路以南，濱河聯(lián)絡(luò)路以西。項目規(guī)劃凈用地面積20083m2，總建筑面積102882.52m，其中地上70917.0m，地下室面積為31965.52m;包含A棟酒店、B棟辦公樓、C棟辦公樓，以及二層地下室。建筑密度35.49%，容積率3.5，綠地率20.1%。

3.2綠色建筑設(shè)計目標(biāo)

本項目秉承被動優(yōu)先、開放共享的理念，對建筑的豎向布局、自然采光、外墻構(gòu)造、立面及開窗形式等進(jìn)行優(yōu)化組合，合理分配能源，采用新能源和新技術(shù)，緩解碳排放的壓力。A、B棟按綠色建筑二星級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、建設(shè)、運營，C棟按綠色建筑三星級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、建設(shè)、運營。建筑節(jié)能率C棟約73%，A、B棟約68%，有效降低建筑運行費用。

3.3綠色建筑設(shè)計要點

3.3.1節(jié)地與室外環(huán)境設(shè)計

（1）選址與節(jié)地設(shè)計。本項目選址位于馬欄山視頻文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園，項目合理進(jìn)行建筑規(guī)劃設(shè)計，地塊容積率3.5，綠地率20.01%;項目周邊交通便利，進(jìn)出項目的人流大部分可通過公共交通疏散;項目充分利用地下空間，設(shè)兩層地下室，主要功能為設(shè)備間、停車庫等，地下車庫配建機(jī)動車、非機(jī)動車充電裝置停車位171個，比例為21.4%。

（2）室外環(huán)境設(shè)計。本項目室外環(huán)境設(shè)計分析如下：①室外風(fēng)環(huán)境：通過室外風(fēng)環(huán)境模擬分析，各工況下項目周邊人行區(qū)域平均風(fēng)速在0.5～5m/s之間，風(fēng)速放大系數(shù)小于2，符合行人舒適要求。夏季、過渡季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向條件下，建筑前后壓差基本大于1.5Pa，有利于室內(nèi)自然通風(fēng)。②室外光環(huán)境。項目采用低反射比玻璃幕墻。本項目日照影響范圍內(nèi)無居住建筑，不影響周圍居住建筑的日照要求。③室外聲環(huán)境。項目西側(cè)為東二環(huán)高架橋，橋兩側(cè)設(shè)置約2m高的隔聲屏障，場地西側(cè)臨橋綠化帶設(shè)置高大喬木，項目建筑西側(cè)和南側(cè)幕墻設(shè)置立體綠化，并減少西側(cè)幕墻開啟面積，以減少交通噪聲對場地的影響。

（3）綠化與改善場地?zé)岘h(huán)境設(shè)計。本項目在在大樓之間設(shè)計了集中綠地，綠化分為帶狀綠化、集中綠化和屋頂綠化。同時，各建筑物中間均設(shè)置連廊，在夏至日8：00～16：00內(nèi)有4h處于建筑陰影區(qū)域的戶外活動面積，包括停車位、人行道、廣場等，面積比例達(dá)到戶外活動場地的23.5%。

3.3.2節(jié)能與能源利用

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。本項目A、B棟玻璃幕墻采用兩玻一腔三銀Low-E充氬氣6+12A+6（隔熱金屬型材），氣密性等級為3級，傳熱系數(shù)1.83;外墻采用50mm、100mm巖棉板外保溫，其熱工性能比國家及地方現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定高10%。C棟玻璃幕墻采用三玻兩腔三銀Low-E中空玻璃，6+12A+6+12A+6（隔熱金屬型材），氣密性等級為3級，傳熱系數(shù)1.67;外墻采用105mm巖棉板外保溫，其熱工性能比國家及地方現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定高20%。

（2）照明節(jié)能設(shè)計。本項目公共場所、部位的照明采用高效光源和高效燈具與合理控制照明系統(tǒng)的開關(guān)。辦公室采用三基色T5管熒光燈，車庫及設(shè)備用房采用LED燈管，樓梯間、走道、電井等區(qū)域照明采用LED節(jié)能燈。公共走道、門廳等處均設(shè)有疏散指示燈，各出入口設(shè)有場效發(fā)光型疏散出口指示燈。公共照明采用節(jié)能控制或分組、集中控制方式。

（3）自然通風(fēng)設(shè)計。建筑采用南北朝向，單元空間玻璃幕墻可開啟比例A棟為9.67%，B棟為6.27%，C棟為8.44%，過渡季節(jié)可開窗通風(fēng)，改善內(nèi)區(qū)房間自然通風(fēng)能力。

（4）通風(fēng)隔熱屋面設(shè)計。A棟塔樓可利用屋面全部采用屋頂綠化，B棟裙樓棟可利用屋面全部采用屋頂綠化，C棟塔樓全部采用架空屋面，裙樓棟可利用屋面全部采用屋頂綠化。

（5）空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。本項目A棟采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，B棟采用區(qū)域能源站中央空調(diào)系統(tǒng)，末端采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。C棟5～18層采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，C棟1～4層、19～21層采用區(qū)域能源站中央空調(diào)系統(tǒng)，末端采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。

（6）供配電節(jié)能設(shè)計。三相配電變壓器滿足GB20052的節(jié)能評價值要求。水泵、風(fēng)機(jī)及其他電氣裝置滿足相關(guān)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能評價值要求。

（7）能耗分項計量和能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)分項計量的要求，對冷熱源、輸配系統(tǒng)、照明、動力系統(tǒng)等各部分能耗進(jìn)行獨立分項計量，打造結(jié)合BIM、融入智慧建筑的綠色建筑監(jiān)測、控制及可視化展示系統(tǒng)。

（8）可再生能源設(shè)計。本項目B棟全部采用了區(qū)域能源站空調(diào)系統(tǒng)，區(qū)域能源站能源主要由水源熱泵提供。本項目C棟1～4層、19～21層區(qū)域能源站空調(diào)系統(tǒng)。另外，C棟塔樓設(shè)置少量太陽能光伏系統(tǒng)，為19～21F公共區(qū)域照明供電;C棟裙樓5F屋面設(shè)置少量太陽能熱水系統(tǒng)，為職工之家淋浴提供熱水。

（9）排風(fēng)能量回收設(shè)計。本項目A、C棟設(shè)置多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)時，采用了全熱交換新風(fēng)機(jī)，熱回收效率大于64%。

3.3.3節(jié)材與材料資源利用

（1）建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計。綠色建筑要求建筑造型要素簡約，無大量裝飾性構(gòu)件，超高女兒墻的總造價低于工程總造價的5‰。

（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。A棟采用PC結(jié)構(gòu)裝配式，裝配率為79%;B棟采用鋼混結(jié)構(gòu)裝配式、裝配率為76%;C棟采用鋼結(jié)構(gòu)裝配式，裝配率為84%，均可評價為AA級綠色裝配式建筑。

（3）室內(nèi)靈活隔斷設(shè)計。A棟為酒店，裙樓為配套小商業(yè)，無可變換功能的空間;B棟分單元（最小單元是一間辦公室）對外出租或出售，分隔墻不宜采用靈活隔斷，但靠走道的隔斷均采用玻璃隔斷;C棟辦公建筑，1～4層可變換空間為會議室、5～18層可變換空間為大空間辦公室，局部內(nèi)隔墻采用輕鋼龍骨石膏板或玻璃隔斷，在裝修過程中全部進(jìn)行靈活隔斷設(shè)計施工，19～21層大部分為小空間辦公室，僅兩個辦公室為可變換功能空間，可變換功能空間全部進(jìn)行了靈活隔斷。

（4）土建裝修一體化。A、B棟公共部位土建與裝修一體化設(shè)計，C棟是自用辦公樓，全部進(jìn)行土建與裝修一體化設(shè)計。

（5）可循環(huán)材料的使用。本項目在確保安全和不污染環(huán)境的前提下，優(yōu)先選用可再循環(huán)材料，其用量在建筑材料總質(zhì)量中占比超過10%。

（6）應(yīng)用建筑信息模型（BIM）技術(shù)。本項目在建筑設(shè)計、施工、運營階段充分運用建筑信息模型（BIM）技術(shù)。

結(jié)語：

綜上所述，本項目打造湖南地區(qū)第一家以綠色建筑、裝配式建筑、智慧建筑和BIM全過程應(yīng)用四個示范為一體的綜合示范工程。項目結(jié)合區(qū)域情況，合理展開整體布局規(guī)劃，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少噪音;科學(xué)合理進(jìn)行建筑物采光、通風(fēng)設(shè)計，充分利用可再生資源，有效提高節(jié)能效果;采用了多種新技術(shù)，實現(xiàn)多個新目標(biāo)，打造地區(qū)標(biāo)桿，具有較好的引導(dǎo)和展示作用，有利于帶動新技術(shù)的推廣，更好地實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計，促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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作者簡介：

王國智（1990-），男，湖北監(jiān)利人，工程師，本科，研究方向：建筑設(shè)計。