浙江東學(xué)規(guī)劃建筑景觀設(shè)計(jì)有限公司 310030

摘要：隨著我國(guó)城市進(jìn)步越來(lái)越好，人民對(duì)綠色建筑的要求越來(lái)越多，綠色生態(tài)建筑的提出是對(duì)建筑設(shè)計(jì)集成化、多元化、整體化的詮釋?zhuān)鎸?duì)這樣趨勢(shì)，建筑師更多的是需要權(quán)衡各方面的要素，在人工環(huán)境與自然環(huán)境之間尋求一種和諧的關(guān)系?；诖?，本文主要對(duì)綠色生態(tài)建筑集成設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：綠色生態(tài)建筑；集成設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；方法；探析

一、建筑外圍的節(jié)能設(shè)計(jì)

1.1 玻璃門(mén)窗的復(fù)合化設(shè)計(jì)

綠色生態(tài)建筑中采用的玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、鍍膜玻璃、LOW-E玻璃和熱反射玻璃等。中空玻璃是將兩片玻璃密封并將中間的空氣抽出再灌入干燥惰性氣體而成。早期普通單片玻璃傳熱系數(shù)K值超過(guò)6W/（m2·K），現(xiàn)在的普通中空玻璃傳熱系數(shù)K值在3以上，低輻射（LOW-E）中空玻璃傳熱系數(shù)K值為1.0左右，今后技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)將使K值有望下降到0.5。真空玻璃的節(jié)能性和環(huán)境舒適度比中空玻璃高出50%，更是以往廣泛使用的單片玻璃的6倍。真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密封起來(lái)，中間有間隙，將間隙抽成真空，兩片玻璃內(nèi)表面鍍有一層或兩層透明低輻射膜，與保溫瓶有異曲同工之處。

綠色生態(tài)建筑需要可“呼吸”的表皮來(lái)調(diào)節(jié)與自然環(huán)境的和諧，熱通道玻璃幕墻（雙層動(dòng)態(tài)節(jié)能幕墻）正是一種能夠“呼吸”的幕墻，可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”和可自然通風(fēng)的“敞開(kāi)式外循環(huán)體系”，由外層幕墻、內(nèi)層幕墻、遮陽(yáng)裝置、進(jìn)風(fēng)裝置、出風(fēng)裝置組成（圖1）。與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻相比，熱通道玻璃幕墻采暖時(shí)可節(jié)約能源42%～52%；制冷時(shí)可節(jié)約能源38%～60%。同時(shí)，在兩層玻璃中間裝入的遮陽(yáng)系統(tǒng)又可和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，形成多功能的復(fù)合表皮。若將太陽(yáng)能電池板裝在可自動(dòng)調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)百葉上，在遮擋陽(yáng)光的同時(shí)可將光能轉(zhuǎn)化為電能并網(wǎng)使用。

1.2 建筑外墻的保溫隔熱

建筑外墻材料保溫隔熱的能力直接影響到人的體表感覺(jué)。墻體的保溫隔熱主要是在外墻中置入保溫隔熱材料來(lái)調(diào)控整個(gè)墻體的傳熱系數(shù)。按保溫隔熱材料的位置主要分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫及外墻夾芯保溫三種形式。目前國(guó)際市場(chǎng)上的保溫材料種類(lèi)多樣，常用的有聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS板）、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）、聚氨酯、膠粉聚苯顆粒、膨脹?；⒅?、微晶無(wú)機(jī)保溫砂漿礦棉等?？紤]透光的需要，TWD蜂窩狀材料、毛細(xì)管材料、Basogel粒狀氣溶膠材料、玻璃管狀材料可在滿(mǎn)足采光的同時(shí)具有保溫隔熱能力。這些保溫隔熱材料各有所長(zhǎng)，不能單純說(shuō)哪種更優(yōu)，而要結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧戏N類(lèi)、實(shí)際氣候、施工技術(shù)條件和造價(jià)因地制宜地選用。

二、綠色生態(tài)平面布局分析

建筑的平面布局直接影響使用空間的微氣候，對(duì)日照以及通風(fēng)的考慮已是每一幢建筑都需要涉及的問(wèn)題。然而對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，服務(wù)核（即樓梯、電梯、衛(wèi)生間及管道井）的定位卻可決定樓層周邊的開(kāi)窗位置，并能起到“遮陽(yáng)”與“擋風(fēng)”的過(guò)渡性空間的作用。服務(wù)核可以布置在建筑的東、西側(cè)以遮擋日曬。研究表明，當(dāng)采用東西雙核的布置方式，窗戶(hù)設(shè)于南北端時(shí)，能節(jié)省空調(diào)負(fù)荷20%之多；而在氣候寒冷地區(qū)，這些服務(wù)核還能起到擋風(fēng)的屏障作用。

中庭及邊庭的設(shè)置亦可為高層建筑的使用者創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)敞的情趣空間，這種空中庭院通過(guò)綠化及景觀設(shè)計(jì)，不僅使建筑豎向產(chǎn)生變化，且在溫和氣候地區(qū)的夏季，能使建筑外表皮比街道處的環(huán)境溫度降低5℃之多，冬季的熱量損失能減少30%。更重要的是中、邊庭的配合使用可以產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，調(diào)節(jié)建筑表皮與外界環(huán)境的熱交換及作為過(guò)渡空間來(lái)處理建筑表皮的微氣候。

三、立面的綠色生態(tài)集成

（1）屋頂是最適合接收太陽(yáng)光的平面，光伏太陽(yáng)能板可在平整的屋頂上大面積鋪設(shè)。由于屋頂形式的變化需求，光伏板的形狀也在逐漸改觀。目前，最新的兩項(xiàng)技術(shù)是日本三洋公司研制的光伏瓦屋面及佳能公司的無(wú)定形光伏板。（2）風(fēng)能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在高層建筑上。高層建筑隨高度的增加風(fēng)壓逐漸增大，利用這些風(fēng)和氣流可以推動(dòng)渦輪機(jī)葉片，由發(fā)電機(jī)將風(fēng)和氣流轉(zhuǎn)換成電能。目前歐洲已開(kāi)始研究該技術(shù)，并取得一些初步的成果。（3）屋頂?shù)挠薪M織排水實(shí)際也是一個(gè)雨水收集系統(tǒng)。雨水的吸收及再利用在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已非常普遍，如日本的高層建筑一般都設(shè)計(jì)有中水循環(huán)系統(tǒng)，也就是將可以利用的排水與收集起來(lái)的雨水，經(jīng)處理后作為水源再次加以利用。

四、遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

隨著科技的發(fā)展，遮陽(yáng)系統(tǒng)已經(jīng)朝著電子化、高科技化發(fā)展，其實(shí)現(xiàn)手法可分為內(nèi)遮陽(yáng)、外遮陽(yáng)、玻璃幕墻遮陽(yáng)。玻璃幕墻的遮陽(yáng)除前述在雙層玻璃幕墻中設(shè)置百葉的形式外，主要依靠玻璃本身減少太陽(yáng)的輻射熱，遮陽(yáng)板的出現(xiàn)從一定形式上給建筑立面造型提供了一種手段，通過(guò)改變遮陽(yáng)板的尺度、排列方式可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的序列感（）。固定的遮陽(yáng)板可以采用多種材料：石材、鋁板甚至將整個(gè)西墻鋪設(shè)太陽(yáng)能電板，用以在遮擋西曬的同時(shí)產(chǎn)生電能。可控式遮陽(yáng)系統(tǒng)則是由特殊編制的電腦程序，使百葉隨太陽(yáng)的軌跡進(jìn)行自行調(diào)整，從而降低了過(guò)度遮光或遮光不足的可能性（可彌補(bǔ)固定百葉的不足）。特殊外形的百葉片可按設(shè)計(jì)師的意圖生產(chǎn)出來(lái)，可控式帶孔日光翼可調(diào)節(jié)室內(nèi)日光的明暗程度，同時(shí)擁有良好的視覺(jué)效果。

五、室內(nèi)引入自然光

光導(dǎo)管技術(shù)的出現(xiàn)為人類(lèi)合理利用天然光資源開(kāi)辟出新的途徑。光導(dǎo)管照明系統(tǒng)是通過(guò)采光罩高效采集自然光線(xiàn)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，再經(jīng)過(guò)特殊制作的光導(dǎo)管傳輸和強(qiáng)化后，由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光均勻高效地照射到室內(nèi)空間，得到自然光帶來(lái)的特殊照明效果。北京奧運(yùn)會(huì)柔道跆拳道館中安裝了148個(gè)直徑為550 mm的光導(dǎo)管（折射率為99.7%），在陽(yáng)光較好的情況下，場(chǎng)館室內(nèi)基本不開(kāi)燈或開(kāi)少量的燈，即可滿(mǎn)足使用要求，大大了降低了能源消耗。

六、地底能源的設(shè)計(jì)

水源熱泵是利用水所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷、熱源，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)。水源熱泵技術(shù)的工作原理是通過(guò)輸入少量高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來(lái)，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可高效地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季則是通過(guò)水源熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中供采暖之用。

七、結(jié)束語(yǔ)

總之，綠色生態(tài)建筑設(shè)計(jì)中關(guān)于節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、室內(nèi)空氣品質(zhì)、運(yùn)行管理等方面，實(shí)際受制于功能、造價(jià)、形式以及政治、經(jīng)濟(jì)、氣候、人文管理等諸多因素。所以綠色生態(tài)建筑一定是協(xié)調(diào)各方面因素后產(chǎn)生的結(jié)果，建筑師不一定在每個(gè)要素上都做到最好、最精，或是把所有綠色生態(tài)手法全部集中于一個(gè)項(xiàng)目上，而應(yīng)盡量在綜合成本、技術(shù)、環(huán)境、功能、性能、藝術(shù)等“人工環(huán)境”和“自然環(huán)境”中尋求整體的和諧。

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