歐先軍,孫金坤,范雪梅
(1.攀枝花市恒德廢物集中處理有限公司,四川攀枝花617000;2.攀枝花學院土木與建筑工程學院,四川攀枝花617000;3.攀枝花市紅葉工程項目管理咨詢有限責任公司,四川攀枝花617000)
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
隨著我國經濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷推進,我國已成為建筑大國,現(xiàn)有建筑總面積約400×108m2,預計到2020年將新增建筑面積約3008m2。我國能源總量和人均資源量都嚴重不足,同時我國的消費增長速度驚人,目前我國單位GDP的能耗為世界平均水平的2.5倍、美國的2.9倍、日本的4.5倍。我國單位GDP的水耗為世界平均水平的3倍。在我國建筑、交通、工業(yè)三大溫室氣體排放領域,建筑能耗總量占我國能源消費總量的30%左右,在三大領域居首位。
我國建筑業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃,要求以建筑節(jié)能減排為重點,加大政府監(jiān)管力度,加強行業(yè)發(fā)展指導,促進建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。堅持節(jié)能減排與科技創(chuàng)新相結合,發(fā)展綠色建筑,加強工程建設全過程的節(jié)能減排,實現(xiàn)低耗、環(huán)保、高效生產;大力推進建筑業(yè)技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,推進綠色施工,發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)化生產方式,使節(jié)能減排成為建筑業(yè)發(fā)展新的增長點。全行業(yè)對資源節(jié)約型社會的貢獻率明顯提高。
我國先后制定和出臺了《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378-2006)、《綠色建筑評價技術細則》/《綠色施工導則》、《民用建筑綠色設計規(guī)范》(JGJ/T 229-2010)、《建筑工程綠色施工評價標準》(GB/T 50640-2010)等規(guī)范和標準,我國的綠色建筑技術研究日新月異,但綠色建筑技術應用更多的是原則性規(guī)定,未能具化到地域的適宜性,設計單位設計時,所采用的綠色建筑技術脫離實際,針對性不強,缺乏適宜性。
攀枝花市地處攀西裂谷中南段,地貌類型以低中山和中山為主,占全市幅員面積的88.38%,屬浸蝕、剝蝕中山丘陵、山原峽谷地貌,具有山高谷深,盆地交錯分布的特點,地勢由西北向東南傾斜,山脈走向近于南北。海拔高度最高4 195.5 m,最低937 m,相對高差3 258.5 m,一般相對高差1 500~2 000 m。
攀枝花屬南方亞熱帶為基帶的立體氣候類型,有明顯的干季和雨季之分,干季長達7個多月,日照充足,太陽輻射強。年平均氣溫20.3℃,最冷月1月平均氣溫高于13℃,最熱月平均氣溫約26℃左右;風向受地形控制,多東南風,平均相對濕度56%~66%。夏季長、溫度日變化大,四季不分明,降雨集中。
綠色建筑的規(guī)劃設計需要將建筑看作生態(tài)系統(tǒng)、城市規(guī)劃的有機組成部分,堅持因地制宜和整體設計的原則,考慮攀枝花地域性氣候環(huán)境特點,結合攀枝花地區(qū)的資源、地形、經濟及攀枝花山地城市特點,首先采用被動措施,做到技術與氣候和場地適應,科學選址,建筑布局合理,朝向合適,盡可能接受或利用可再生能源;主動措施作為補充,利用太陽能等可再生能源,采用節(jié)能用電、用水產品,降低建筑運行中的能耗,實現(xiàn)室內環(huán)境性能。
場地的選擇及規(guī)劃,必須利用地形的有利因素,遮擋或接收太陽輻射,利用或防止主導風向,增加或降低溫濕度。利用攀枝花山地特點,采用錯臺式布置建筑,解決通風和排水問題。
科學規(guī)劃建筑布局,合理確定建筑朝向,間距和高度,減少建筑間采光遮擋;提高建筑空間利用率,與周邊建筑公共空間和設施的共享;利用地下室作為停車場,減少地面停車位。
種植高大大喬木為停車場、人行道和廣場等提供遮陽,改善室外熱環(huán)境;非機動車道路、地面停車場和其他硬質鋪地,盡可能采用植草磚等透水性地面鋪裝材料或其他透水性地面,替代室外混凝土地面,減少因混凝土的高反射率產生的熱島效應;減少地表徑流,增加雨水滲透量。
自然采光的利用可實現(xiàn)室內環(huán)境與室外環(huán)境的互通,提高內部環(huán)境質量、改善室內舒適性。在外窗上部設置了反光板來改善室內的采光效果。清晨和下午,窗戶上下部窗簾均處于開啟的狀態(tài),可以將光線引入室內改善光環(huán)境;中午太陽輻射比較強烈,射入的光線通過反光板的折射進入室內,可改善室內光環(huán)境,又避免眩光污染。
建筑節(jié)能設計,除控制體形系數(shù)、窗墻比,采用良好的保溫層和蓄熱墻體外,建筑外立面采用淺色飾面,減少太陽輻射,盡可能采用外遮陽技術和綠化種植遮陽技術。
外窗和玻璃幕墻上采用外遮陽技術,減少陽光的直接照射,調節(jié)可見光,防止眩光;調節(jié)自然氣流來改善室內環(huán)境。如采用外百葉立面以及窗戶百葉相結合,從而有效地平衡過多太陽輻射和足夠自然光。
采用墻面立體綠化和復層綠化遮陽技術,選擇爬山虎、牽?;?、炮仗花等攀援植物爬墻生長,實現(xiàn)墻面的遮陽。屋面遮陽采取屋頂種植屋面技術,通過綠化種植,防止屋頂溫度升高,減少溫差和紫外線對屋頂?shù)钠茐?,同時防水隔熱和節(jié)能效果也很明顯,并起到美化、降塵和吸音的作用。屋面亦可采用蓄水屋面保溫,通過蓄積一定深度的水,蒸發(fā)周圍的空氣降低地面的反射,來進行保溫隔熱。
自然通風可以保證建筑室內獲得新鮮空氣,帶走多余的熱量,無需消耗動力,節(jié)省能源,節(jié)省設備投資和運行費用,是一種經濟有效的通風方法。攀枝花地區(qū)年平均氣溫20.3℃,最熱月為5月,最熱月平均氣溫約26℃,每年采用空調制冷日不足30 d。在公共建筑大空間中,采用空間漸縮設計,利用煙囪效應和文丘里效應形成的負壓區(qū),誘導氣流、促進自然通風,降低室內溫度。
攀枝花地區(qū)年總降水量在760~1 200 mm之間,雨量較為充沛。因此,綠色建筑規(guī)劃設計時應充分考慮雨水回收利用技術,節(jié)約水資源。建筑群落或小區(qū)中規(guī)劃小型人工濕地,屋面雨水、場地雨水、綠地雨水及路面雨水通過管道和雨水溝收集后,進入濕地,通過靜置、沉淀措施等預處理后,用作景觀綠化、澆灑道路、車輛沖洗用水;同時改善小區(qū)微氣候。
攀枝花云量少而光照充足,全年日照時數(shù)長達2 300~2 700 h,年輻射量是四川太陽能輻射的高值區(qū),年均輻射總量5 600~6 300 MJ /m2,平均每天日照達6~13 h,日照時數(shù)6 h以上的年平均天數(shù)達260 d以上。攀枝花光熱資源十分豐富,太陽能光熱技術及光電技術應用,前景十分廣泛。
攀枝花地區(qū)的工程實踐中,太陽能光熱技術主要為太陽能熱水系統(tǒng),特別是平板太陽能集熱器,已運用十分廣泛,而太陽能通風系統(tǒng)應用較少。在大空間公共建筑設計時,太陽能光熱技術應用主要分為兩個方面,太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能通風系統(tǒng),利用太陽能制熱和通風降溫;對于屋面面積大于400 m2的屋面,宜采用太陽能光伏技術,在行政辦公區(qū)和大型住宅小區(qū)設置太陽能光伏系統(tǒng),可供公共交通的照明用電。室外的照明和景觀綠地亮化照明應采用太陽能光伏照明系統(tǒng)。
攀枝花是沿江而建的城市,城在江邊,江在城中,江邊建筑小區(qū)距江邊不足百米。金沙江為穿越攀枝花城區(qū)最主要河流,常年水溫在16℃~22℃,河谷氣溫21℃~38℃,2013年氣溫達到41.2℃,河谷地表溫度可達70℃~75℃。水體與室外氣溫最高溫差達到16℃。采用江水源熱泵技術,利用水氣溫差,充分開發(fā)金沙江”冷”資源,為依江而建的住宅區(qū)和公共建筑,提供集中式區(qū)域供冷,增加建筑室內濕度,降低建筑運行能耗,實現(xiàn)節(jié)能減排。
采用高強度鋼筋(HRB 40級及以上)和高性能混凝土C60及以上)的高性能結構材料,減少結構用材;大力推廣預拌砂漿,因地制宜,采用以攀鋼冶煉固體廢棄物——高鈦重礦渣為骨料的,摻入粉煤灰制配的砌筑砂漿;推廣以高鈦重礦渣為骨料制作的混凝土多孔磚,作為圍護結構用材,達到固體廢棄物資源化的目的。
綠色建筑的發(fā)展是節(jié)能減排的必然要求,是建筑業(yè)由粗放式向集約型轉變的必由之路。綠色建筑是資源、能源、土地、環(huán)境、生態(tài)、人口等諸多要素約束下的平衡,是建設環(huán)境友好型、生態(tài)城市,實現(xiàn)人與自然和諧相處,融合共生的路徑,是建筑可持續(xù)發(fā)展的模式。綠色建筑技術的應用強調地域性,無論是被動措施,還是主動措施,均強調與當?shù)貧夂?、場地的適應,與當?shù)丨h(huán)境、資源稟賦、經濟、文化傳統(tǒng)的適宜。攀枝花光熱資源豐富,建筑工業(yè)體系健全,應因地制宜開展建筑遮陽技術、雨水利用技術、太陽能光電一體化、光熱一體化,江水熱源泵及冶煉固體廢棄物利用技術的研究,提高能源利用效率,實現(xiàn)資源土地集約利用可持續(xù)利用和環(huán)境保護。
[1] GB/T 50378—2006綠色建筑評價標準[S]
[2] JGJ/T 229—2010民用建筑綠色設計規(guī)范[S]
[3] 杜松,張宇,雷艷.貴州地區(qū)綠色建筑地域適應性技術探討[J].建筑節(jié)能,2013,(10):42-44
[4] 楊修明,趙輝,陳杰,等.美國發(fā)展綠色建筑的政策、技術解析及思考[J].建筑節(jié)能,2012,(12):17-20
[5] 孫金坤,念紅芬,馮云平,等.綠色建筑技術在攀枝花學院游泳館中的應用[J].四川建筑,2011,(6):63-65