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绿色建筑设计要点分析
作者:孙燕    发布于:2017-10-31 10:09:20    文字:【】【】【
摘要:结合实例,从被动优先、主动优化、可再生能源、资源节约、环境舒适等几个方面进分析了绿色建筑设计的要点,说明如何通过技术手段来实现美国LEED 和中国三星级绿色建筑。

0 引言

美国LEED认证是1998年由美国绿色建筑委员会(非政府、非盈利组织)。建立了LEED认证组织,开始了绿色建筑认证工作。LEED主要为建筑及社区提供第三方的认证。建筑或社区若在节能、节水、减少二氧化碳排放、提高室内生活品质及节材方面有突出的性能,则有机会获得LEED认证。中国的绿色认证绿色三星认证标准和美国的LEED的标准对于设计方面的五类指标基本接近。中国的是节能、节水、节地、节材,室内环境五个方面,见图1。

另外LEED针对不同的建筑类型有不同的评价标准,而三星标准是所有建筑都是统一的标准,LEED以各项的总分来定级,三星没有最低分数的要求但是有各单项指标的要求,所以相对来说,三星标准更严格一些。

图1 绿色建筑的设计评价指标的5大内容

图A健赞(北京)生物科技工程鸟瞰图

下面结合做过的项目来谈谈绿色建筑的设计要点在项目中的体现。

1. 设计概况

健赞(北京)生物科技工程位于北京中关村生命科学园,项目用地面积22064平方米,总建筑面积19990.53平方米,地上4层,地下一层,高24米。共有三部分组成:实验室、办公楼和中庭。实验室位于北侧,办公楼位于南侧,中间用中庭连接。业主是美国的Genzyme公司,要求此项目要在美国参加LEED认证的白金奖,同时希望满足中国绿建标准的三星级。我们在设计的过程中是按照这两个标准的相关要求进行设计的,并完成了全部的施工图设计,下面对项目里面采取的绿色设计内容进行分析。

2. 绿色建筑的设计理念及技术体系

按照美国LEED白金及中国绿色建筑三星级标准设计,绿色建筑的设计理念贯穿建筑方案、施工图全过程。采用“被动节能优先、主动节能优化,资源节约、环境舒适”的技术体系进行设计。

2.1被动优先的设计

2.1.1高性能围护结构

外墙及屋面的保温材料采用80厚岩棉板,立面窗户及中庭屋面天窗采用断桥铝合金窗,外墙、屋面、窗户等维护结构的内表面都经过防结露计算,冬季所有内表面温度均高于露点温度,不会导致结露状况的发生。实验室部分的窗采用U型玻璃,也称作槽型玻璃,截面为U型,比普通玻璃透光性、保温隔热性能耗,比普通刚平板玻璃相比,可降低成本20-40%,减少作业量30%-50%,而且能节省大量金属材料,施工非常方便。办公部分和中庭部分的窗选用断桥铝合金Low-E中空玻璃,传热系数为2.0w/(m2.k)。

2.1.2屋顶绿化+铺设高反射涂料+中庭屋面太阳能

根据办公、实验、中庭的屋面情况,确定了生态屋面的节能措施。办公部分的屋面除设备占用的屋面外都进行屋面绿化,实验室屋面大部分为设备,刷涂SRI值高出标准要求的高反射涂料。中庭部分为太阳能板和天窗。这样的措施能够降低屋面的热岛效应对园区环境的影响。

2.1.3建筑遮阳

办公和实验部分采用导轨式铝合金遮阳帘。中庭的设计也是一个亮点,它的顶部安装可调节反光的设计,不仅能为中庭带来自然光,也很好的起到了通风效果。在冬季通过反光板将阳光倒入中庭补光照,同时将顶部的半透明的拉膜封上,使中庭成为保温的墙体;在春秋季,可收回半透明膜,保持开敞;而在夏季,调整反光板的角度,将阳光反射回天空。而房间的空气均可以通过通风口流向开敞的中庭,达到很好的通风效果。

2.1.4自然采光通风(地下采光天井与导光筒相结合 的自然采光方式)

作为建筑

节能及提高视觉舒适性的重要手段,自然采光可以有效降低照明能耗,设计的办公楼和实验楼的地上都能自然采光通风。按照传统窗井做法,地下室用房无法满足三星关于地下室自然采光照度的要求,因此采用光导管改善地下室的采光。

图3 光导管方案及施工图

2.1.5 室外生态景观设计

根据 “生物科技”“LEED认证”“中国三星标准”的要求,筛选植物进行设计。选择本地树种,种植北京当地树种,做到适地适树,后期容易维护。为了保证四季景观的效果,四周围墙种植绿篱形成绿色围墙,给园区增加氧气,由于有生物实验室,要求保持洁净的室外环境,不适宜种植大量的开花以及有毛絮的植物,园区内的植被以观叶为主,常绿、落叶的乔木、灌木搭配种植。行车路面采用浅灰色透水混凝土,人行道选用灰色风机沙透水混凝土砖,停位选用植草格,建筑入口处选用灰色亚面花岗岩。

图4-1 园区春夏种植效果 图4-2园区 秋季种植效果

2.2主动优化的设计

空调系统采用高效冷热源,机电系统采用热回收和冰蓄冷技术。报告厅采用冷暖共用空调系统。照明采用采光效率高、显色性好、使用寿命长、色温相宜、符合环保要求的光源。荧光灯源采用新型高效长寿命光源T5型荧光灯管,其显色指数不小于80,色温为3300-5300,灯管采用开启式直接照明灯具,效率高于70%,采用电子镇流器,使荧光灯单灯功率因数不小于0.9.所有产品均符合国家能效标准,最大降低能耗。所有设备都进行智能化运行。

2.3资源节约

2.3.1钢结构体系

中庭采用钢结构是合计。钢结构建筑不仅考虑工程的承载能力,而且还考虑生态的承载能力。在建筑全寿命周期内,其不仅能满足建筑功能的各种需求,还能有效地处理好建筑节能、节地、节水、节材和保护环境之间的辩证关系,是建设对自然环境影响小的一种结构。因此,在发达国家已被广泛采用,并被称为绿色建筑的重要代表。它主要体现在以下几个方面:材料综合性能好、材料利用率高、工业化程度和部品构件质量标准化控制程度高、安全性能好、不受施工季节影响、建造速度快、地基基础费用省,综合造价低、可减少建筑垃圾对环境的污染等,易于工业化、标准化和产业化生产。

2.3.2 非传统水源利用

采用建筑再生水中水和雨水以及回收的冷凝水为非传统水源。采用中水为卫生间冲厕使用,收集的屋面雨水进行绿地灌溉,部分中水作为绿地灌溉的补充。非传统水源利用率达到47.6%。

表1非传统水源用量汇总

序号非传统水源非传统水源

利用量(m3/年)设计用水

总量(m3/年)非传统水源

利用率(%)

1雨水2084

2中水13958

3冷凝水444

4合计164863462647.6

道路及屋面的雨水进入园区内的雨水收集池,透水砖铺地以及率的雨水,被回收到园区土壤里,暴雨暴雪等特殊天气产生的土壤无法回收的部分雨水,流入园区内的旱河从而实现全部雨水收集,旱河内地形下洼,种植低矮的地被植物-蓝茅草,看似流水,既起到过滤雨水的作用,又丰富了园区的景观。

图5-1 旱河 图5-2 雨水收集池

图5-3 雨水收集系统示意图

2.3.4 可再循环材料

增加含回收届可再循环使用的建筑材料,比如钢筋、混凝土、陶粒砖、PVC管道等,建议采购时尽量多选择含有回收利用的建筑材料。充分使用可再利用和可再循环的建筑材料可以减少生产加工新材料带来的资源、能源消耗和环境污染,充分发挥建筑材料的循环利用价值,对于建筑的可持续性具有非常重要的意义,具有良好的经济和社会效益。

2.4 环境舒适

在供暖、空调、机械通风、人工照明等方面实现舒适的室温调控,对建筑内外的噪声进行控制 ,进行室内外空气质量监控,建筑入口以及室内实行无障碍设计,室内景观的设计共同创造了一个舒适的办公和实验环境。

图6-1 中庭室内景观设计

5 结论

项目的绿色设计内容远远不止这些内容,里面还包含很多计算分析模拟的内容,在此无法一一体现。只是可惜后来由于Genzyme美国公司的重组等原因,本项目在地下室施工出地面以后一直处在停工状态,但里面的绿色建筑设计理念给后来的项目带了个好头。目前,我国处于加快推进工业化,城镇化和新农村建设的关键时期,发展绿色建筑面临极好的机遇,我们建筑师应该抓住机遇,从设计的角度推进绿色建筑行动,希望项目的绿色建筑设计要点能给同行们以参考和启发。

参考文献:

[1] 朱琴,黄艺,“因地制宜”的绿色三星建筑,《绿色建筑》, 2016(5):30-33

[2] 周雯怡,武汉市民之家——一座绿色标志性建筑的诞生,《新建筑》, 2013(5):86-91

[3] 杜燕鸿,息烽县人民医院“绿色三星”设计标识案例,《建设科技》, 2016(18):36-38

[4] 清华大学建筑设计研究院有限公司,被动优先主动优化的绿色建筑设计策略探讨-以山东工会干部管理学院为例

[5] 袁媛,高珊,国外绿色建筑评价体系研究与启示,《华中建筑》, 2013(7):5-8

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