陶勁松

中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000

隨著我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，建筑能耗問(wèn)題得到了人們的廣泛重視，發(fā)展綠色建筑成為大勢(shì)所趨，將綠色生態(tài)理念與建筑有機(jī)結(jié)合，可最大程度上節(jié)約能源，減少環(huán)境污染?；诖吮尘埃G色建筑設(shè)計(jì)成為行業(yè)內(nèi)的一大研究熱點(diǎn)，文章圍繞此展開(kāi)詳細(xì)分析。

1 綠色建筑概述

綠色建筑是基于綠色思想的人居環(huán)境的產(chǎn)物，《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2014）明確要求在建筑的全壽命期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，打造與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的基本特征可歸納為如下幾點(diǎn)：（1）消耗資源少，環(huán)境污染?。唬?）回收利用多，性能品質(zhì)高；（3）與環(huán)境相融，社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益統(tǒng)一。

我國(guó)綠色建筑雖然起步晚，但是發(fā)展十分迅速，目前已經(jīng)形成了目標(biāo)清晰、政策配套、標(biāo)準(zhǔn)完善的體系。2020年《綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》中明確提出，到2022年，當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積占比需達(dá)70%。在綠色建筑大規(guī)模建造背景下，加強(qiáng)綠色建筑設(shè)計(jì)研究具有重要意義。高層民用建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容除了包括常規(guī)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給排水設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)、園林景觀設(shè)計(jì)，還包括建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)水設(shè)計(jì)、綠色照明設(shè)計(jì)、暖通節(jié)能設(shè)計(jì)、環(huán)保設(shè)計(jì)等，此外，可再生能源工程專業(yè)設(shè)計(jì)、建筑物理專項(xiàng)以及污水處理工程專項(xiàng)、智能化工程專項(xiàng)也是重要內(nèi)容。

2 高層民用建筑設(shè)計(jì)中綠色建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 節(jié)地設(shè)計(jì)

綠色建筑項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持土地資源最大化利用原則，并注意減少綠地?fù)p失，主要節(jié)地設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：第一，縮短建筑間距，增大建筑容積率；第二，增大地下空間利用率；第三，提高建筑用地集約度，為城市可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.2 整體設(shè)計(jì)

綠色建筑整體設(shè)計(jì)需結(jié)合項(xiàng)目所在區(qū)氣候條件、周邊環(huán)境以及資源等進(jìn)行綜合分析，不得照搬某一個(gè)成熟建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案。文章提出綠色建筑整體設(shè)計(jì)主要需考慮以下兩點(diǎn)：其一，建筑總平面設(shè)計(jì)要減少對(duì)周邊自然地貌的破壞，建筑布局、朝向、體量與間距等均要與地區(qū)氣候條件相符，為自然照明、通風(fēng)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)；其二，采用交錯(cuò)布局方法，例如進(jìn)行斜屋面設(shè)計(jì)、退層處理，保證日照的同時(shí)合理減小建筑物間距。

2.3 單體設(shè)計(jì)

綠色建筑單體設(shè)計(jì)主要考慮因素包括熱工性能、通風(fēng)采光以及可變、適用性，主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）建筑體型系數(shù)直接影響熱工性能，假設(shè)建筑單體體積相同，分散布局建筑群熱耗大于集中布局的情況，曲面設(shè)計(jì)熱耗小于直面設(shè)計(jì)建筑，則可適當(dāng)減少建筑外墻表面積，有利于降低熱耗。

（2）建筑外墻設(shè)計(jì)中自然采光、通風(fēng)是一項(xiàng)重要內(nèi)容，可有效減少電能使用，例如采用新型隔熱磚、鍍膜窗戶等，提高室內(nèi)空間熱穩(wěn)定性，適當(dāng)安裝遮光產(chǎn)品，通過(guò)外遮陽(yáng)避免室內(nèi)受到陽(yáng)光直射。

（3）制訂彈性設(shè)計(jì)方案，提升建筑可變、適用性，例如開(kāi)展樓板承重能力預(yù)留工作、水電線路管道預(yù)留工作等。

2.4 節(jié)能設(shè)計(jì)

綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)主要要點(diǎn)如下：

（1）合理選擇建筑材料，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況盡量就地取材，減少運(yùn)輸導(dǎo)致的能源浪費(fèi)，并選用環(huán)保材料及設(shè)備，包括環(huán)保裝飾材料、環(huán)保管材及節(jié)能設(shè)備，例如光伏發(fā)電設(shè)備、節(jié)能照明產(chǎn)品等，切實(shí)減小建筑整體能耗；

（2）提高可再生能源的綜合利用率，例如采用新風(fēng)換氣機(jī)進(jìn)行熱回收，公共區(qū)域照明系統(tǒng)選擇光伏太陽(yáng)能發(fā)電形式，集中熱水系統(tǒng)采用太陽(yáng)能+電蓄熱系統(tǒng)，采用污水處理、雨水收集利用技術(shù)，充分利用水資源。雨水收集利用技術(shù)示意圖如圖1所示。

圖1 雨水收集利用技術(shù)示意圖

2.5 綠化設(shè)計(jì)

綠色建筑設(shè)計(jì)中，綠化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要內(nèi)容，具體要點(diǎn)如下：

（1）為減少夏季高溫帶來(lái)的輻射熱能，可在室外種植植物，減少陽(yáng)光輻射，對(duì)于北方地區(qū)而言，冬季氣溫低需盡量吸收地面陽(yáng)光輻射能量，應(yīng)盡量選擇落葉型樹(shù)木；

（2）根據(jù)項(xiàng)目情況，合理選擇墻面攀緣類植物，例如野葡萄等，以有效減少墻面熱輻射，并起到一定的美化效果；

（3）進(jìn)行屋頂和陽(yáng)臺(tái)綠化，屋頂綠化主要是降低屋面輻射熱，起到蓄排水作用，并為使用者提供綠色資源，不同造型的陽(yáng)臺(tái)可根據(jù)環(huán)境氣候選擇綠植，要求不影響正常采光、通風(fēng)。某項(xiàng)目屋頂綠化效果圖如圖2所示。

圖2 屋頂綠化效果圖

3 工程案例

3.1 工程概況

文章以某高層綜合性辦公建筑為例，對(duì)綠色建筑具體設(shè)計(jì)情況展開(kāi)分析。此項(xiàng)目占地面積為6899.84m2，總建筑面積為80149.32m2，建筑密度為36.9%，容積率為8.95，綠地率為35.4%。建筑地上37層、地下3層，裙房7層，建筑高度為150m。該項(xiàng)目建成時(shí)為節(jié)能建筑，后被列入綠色改造計(jì)劃，并獲得了顯著的節(jié)能降耗效果。

3.2 綠色建筑設(shè)計(jì)方法

項(xiàng)目采用對(duì)話式設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)調(diào)處理好建筑與人、地的關(guān)系，尊重環(huán)境并積極應(yīng)對(duì)環(huán)境，同時(shí)輔以常規(guī)被動(dòng)式設(shè)計(jì)方法，包括通過(guò)基本布局爭(zhēng)取良好的視野與自然采光條件，并通過(guò)立面格構(gòu)框架式處理獲得較好的遮陽(yáng)效果。

3.3 綠色建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）建筑布局坐北朝南，平、立面方正，平面設(shè)計(jì)為H形，中間為服務(wù)核心筒、兩翼為功能空間，可租用面積約為整個(gè)建筑面積85%。項(xiàng)目控制各朝向窗墻面積比值小于0.64，設(shè)可調(diào)節(jié)豎向遮陽(yáng)板，加上立面框架式格構(gòu)的設(shè)計(jì)，遮陽(yáng)效果較好，建筑外部風(fēng)環(huán)境較好，引入主導(dǎo)風(fēng)資源，自然通風(fēng)條件良好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)周邊氣候的積極應(yīng)答。

（2）建筑設(shè)計(jì)為垂直交通布局，將每個(gè)樓層分割為不同租用單元，辦公用房靠近外墻部位，保證景觀視野。H形兩翼內(nèi)部空間貫通、流暢，各向進(jìn)深8～13.5m，超過(guò)一半空間至少有2個(gè)方向外窗或幕墻，自然采光、通風(fēng)條件好。

（3）建筑立面由3個(gè)垂直體量組成，對(duì)稱布局，中間凹進(jìn)的玻璃幕墻比兩翼石材飾面墻高16m。兩翼采用天然石飾面，立面橫梁立柱突出排列，每2個(gè)樓層為一個(gè)單元，形成“窗口”，窗口處設(shè)可旋轉(zhuǎn)豎向遮陽(yáng)板，可根據(jù)太陽(yáng)軌跡統(tǒng)一控制，具有動(dòng)態(tài)變化特征，也體現(xiàn)了建筑的內(nèi)在“綠色”邏輯。

（4）建筑綠色改造主要集中在節(jié)能、節(jié)水設(shè)計(jì)等方面，具體改造內(nèi)容包括照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、屋面雨水收集回用系統(tǒng)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)及地下室導(dǎo)光管照明系統(tǒng)。據(jù)計(jì)算，項(xiàng)目綠色化改造增量成本約62元/m2，完成綠色化改造后，建筑可節(jié)電91.7萬(wàn)kW·h/年，節(jié)水9100t/年，效果顯著。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠色建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向，在高層民用建筑設(shè)計(jì)中做好綠色建筑設(shè)計(jì)工作，將直接關(guān)系到建筑運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。在建筑綠色設(shè)計(jì)中，需將整體布局與單體設(shè)計(jì)相結(jié)合，全面落實(shí)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，真正打造優(yōu)質(zhì)的綠色建筑項(xiàng)目，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。