绿色建筑评价标准下的建筑设计实践

绿色建筑评价标准下的建筑设计实践

摘要:本文遵循绿色建筑设计理论,在夏热冬冷地区的研究背景下,针对绿色建筑的设计提出相应优化策略。以湖南长沙创意设计总部大厦项目为例,探寻在绿色建筑评价标准下以建筑学为主的各专业针对绿色建筑三星级评价标准提出的具体设计策略和实施方案。通过本文对湖南长沙创意设计总部大厦项目探究,为相似地区的绿色建筑设计提供一定的参考与借鉴。

关键词:绿色建筑;标准评价;公共建筑

1引言

伴随着中国经济水平的日益提高与城镇化水平的飞速发展,建筑业在我国总能耗的比重也日益增大,建筑日常能源消耗对城市环境的影响也愈发明显。从全球气温统计数据来看,能源与环境是影响人类生存与发展的重要因素之一。就我国当前建筑业发展前景而言,推广绿色建筑是实现生态保护、节能减排、促进城镇可持续发展的强有力途径。

2绿色建筑设计研究

2.1绿色建筑概念

中国建筑科学研究院在2019年出台的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378—2019)中,将绿色建筑定义为:在全寿命周期内,节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。

2.2绿色建筑评价体系

安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约和环境宜居这五类指标组成了绿色建筑的评价指标体系。绿色建筑的等级有:基本级、一星级、二星级和三星级四个等级。本文依照《绿色建筑评价标准》中的绿色建筑技术体系:节地与室外环境,节能与能源利用,节水与水资源利用,节材与材料利用,室内环境质量,运营管理(住宅建筑)、全生命周期综合性能(公共建筑)这六个方面来制定绿色建筑的技术措施。[3]绿色建筑的评价除了应该符合绿色建筑评价标准外,还应该符合国家的相关法律法规及标准内容,从而体现出社会效益、经济效益与环境效益的统一。在进行绿色建筑评价时,应在建筑全寿命周期内统筹考虑建筑集约节约用地、材料选取、施工工艺、环境保护与满足建筑功能需求。由于我国地缘广阔,不同省份的地形地貌、水源气候、资源禀赋各不相同。因此在进行绿色建筑评价时还应注重建筑地域性,即结合建筑所处地域特征进行综合评价:在满足建筑功能需要的基础上,是否做到因地制宜与符合当地的区域建筑文化和特色。

3湖南长沙创意设计总部大厦建筑设计案例分析

3.1工程概况

湖南创意设计总部大厦项目选址于长沙马栏山视频文创产业园内,总建筑面积10.29万m2。A、B、C三栋建筑组成了本项目,A栋是酒店式办公,地上面积1.26万m2,建筑高度59.55m;B栋为办公楼,地上面积3.23万m2,建筑高度99.15m;C栋地上面积2.61万m2,建筑高度94.8m。该项目为贯穿设计→施工→运营的全过程综合性绿色建筑示范项目,其中,C栋是三星级绿色建筑,A栋、B栋是二星级绿色建筑。

3.2功能布局

湖南创意设计总部大厦,是创意设计产业完成生产制作、展示交流、创意研发、销售推广的一条龙服务体系,是一个高效、便捷、全面的服务信息平台。集文化创意产业成果和文化创意商品服务于一体,形成门类齐全、品种丰富、时尚时尚的产品系列。运营单位将会充分利用自身的产业优势和资源优势,建立良好的配套服务,争取各种优惠条件,密切合作,打造良好的企业和个人六大功能服务:展示交易功能,创意研发孵化,创意设计,创意生活旅游,人才培训教育,公共技术服务。

3.3设计构思

本项目位于马栏山文创产业园,是马栏山文创产业园第一批启动的项目,定位企业孵化,突出文化创意,着意打造成城市公园里的文创孵化器和生态公园里的创意孵化基地。方案提出像素之城、媒体之城、山水洲城的概念。湖南是多元文化汇聚之地,像素化的盒子代表着一种包容性,本项目由商业、基本生活配套及地标塔楼等各种尺度和功能的盒体空间交织而成。以大小材质不同的像素盒子容纳不同的功能。方案生成引入聚沙成塔的概念,每一个像素化的盒子也是一个单元模块,通过灵活多变的组合方式结合装配式建筑的建造方法,打造创意之都。裙楼部分通过层层退台的方式,并引入屋顶绿化,将自然生态山水意境融入建筑之中,打造自然之丘,森林城市。建筑通过空间叠置,希望能使其更好地融入城市,并在不影响其他城市环境的基础上更好地利用城市景观资源,将建筑还城于民,通过垂直绿野的塑造,使二维的空间得到了三维的表达,增强了内部人员的交流。办公楼摒弃繁冗的装饰,以简洁明快的建筑形态和纯粹的玻璃幕墙立面来展现建筑的空间与结构之美,并通过裙房的层层退台及塔楼的体量分解和顶部升起高低错落的造型获得变化,避免单调感,体现该建筑独特的形象和现代特征。多层次的景观布置使景观空间相互渗透、连续流畅、情趣变化,使高层办公都能享受到多维度的景观。层层跌落的退台景观与建筑空间的结合设置,使建筑不用脱离于自然条件之外,而是与自然融为一体。高低起伏的天际线不仅缓解了对城市的压抑感,而且也使得立体景观特点鲜明,并与南侧城市公园绿轴相呼应。一个建筑,也可以是一个小城市。

3.4绿色建筑设计策略分析

建筑本身是一个共享平台,实现人与人、人与自然,物质与精神共享。该项目秉承健康、低碳、绿色、共享等理念,实现建筑全寿命周期内节约资源、保护环境、舒适宜居、开放共享。项目建设过程中将开展五大类研究与示范:绿色建筑示范(C栋绿色建筑三星级,A栋、B栋绿色建筑二星级)、基于BIM技术的全过程管理应用示范、智慧建筑创新示范、装配式快速建造示范、低碳建筑示范。

3.4.1绿色建筑技术方案

3.4.1.1建筑专业

建筑充分体现了共享的绿色建筑理念,通过开放平台和连廊,把南向中央景观轴和北向浏阳河风光带连接起来,为人们提供开放共享的室外空间。场地风环境:建筑底层通过块体合理布局形成有效的架空连通区域,有利于过渡季自然通风,此外行政办公楼通过设置中庭可利用热压、风压形成良好的自然通风。外立面部分区域设置立体绿化,增加立面生态效果,同时具有一定的遮阳功能。建筑利用屋顶部分采用绿化种植屋面,一方面可以美化周围环境,改变建筑周围微气候,改善热环境;另一方面,绿色屋顶具有较好的保温隔热效果,可以通过屋顶向室内的热传递减少太阳辐射热,降低夏季空调的制冷能耗;同时,冬天可以防止一定程度的室内热量散发到室外,减少采暖能耗;建筑的外立面采用高效节能的三银Low-E三玻(C栋)/两玻(A、B栋)中空玻璃幕墙,可开启面积达到5%~10%,通风情况良好,保证室内空气品质,提升过渡季节舒适度,降低过渡季节空调能耗。在建筑出入口等场地内人行通道、场地内人行通道与场地外人行通道的连接处、建筑入口设置无障碍设施;统一设置非机动车停车位,并增加遮阳挡雨措施。同时,考虑设置自行车充电装置,为电动自行车的使用提供基本的动力服务,实现绿色出行。围护结构设计:合理设计建筑形态、窗墙比,提高围护结构的热工性能,优化围护结构,可减少室内照明和设备负荷;大空间功能房间设置隔断(墙)时采用灵活隔断墙。建筑结合景观进行设计,利用光井或光管提高地下空间的自然采光面积,减少白天照明的能源消耗。引入自然采光,改善地下室采光效果,项目考虑利用了下沉式庭院和采光井,由于场地有限,也可以考虑在地下一层空间设置导光筒。平板型导光筒可设置在人行和车行道,晶钻型导光筒可设置在绿化带内,需注意地下室灯具布置需根据导光筒布置调整位置。场地西侧东二环高架交通噪声较大,通过隔声屏、绿植及建筑本身构造措施防噪,平面布局时在西侧设置卫生间、楼梯间等非主要功能房间,局部室内采取吸声降噪措施(地毯等),减少室外噪声对人员的影响。

3.4.1.2其他专业

结构与材料。采用装配式结构体系:A栋是PC装配式结构,B栋是混凝土核心筒+钢结构相结合的混合结构,C栋是钢结构体系。A栋和B栋的公共区域、C栋全部区域采用土建和装饰一体化进行设计施工。项目绿色建材比例在60%以上。建筑局部外墙采用以废弃物为原料(粉煤灰)生产的加气混凝土砌块;室内采用玻璃隔断与轻质墙板隔断。电气节能。选用节能照明灯具和节能型变压器,变压器设置于负荷中心;办公区域的照明方式利用智能化照明进行控制。能源管理及智能化系统。结合物业收费,设置楼宇水耗、能耗计量系统,分户进行计量,同时对照明、输配系统以及冷热源等能耗数据进行分项计量,长期监测并开展分析研究。按智慧建筑要求设置水质在线监测系统,并且对空调、供暖、照明、通风等设备配备自动监控系统。可再生能源利用。C栋1~4层和19~21层、B栋的空调冷热源由区域能源站(河水源热泵供能)提供,其余办公区域采用多联机系统。C栋屋顶安装太阳能光伏电池板提供部分公共区域照明,同时起到一定的遮阳隔热作用。水系统竖向分区合理,采用节水器具;综合利用各种水资源,采用雨水收集回用系统,在场地东南侧设置70m³埋地雨水收集池,用于景观水体补水、绿化浇灌等;地面绿化采用微喷灌,屋顶及立体绿化采用滴灌等节水灌溉方式。通过合理利用规划地形,对原有生态采取局部保留、修缮生态景观并采取入渗和调蓄等生态绿色雨水设施,实现雨水低影响开发的目标。给排水系统供水充分利用市政压力,选用高效节能的加压系统设备,采取减压限流措施并进行合理分区;室外排水系统采用雨污分流,雨水收集、处理及排放系统,确保不对周边环境产生负面影响。根据海绵城市要求,规划场地地表和屋面雨水径流,设置下凹式绿地、雨水花园等LID设施。项目应用BIM技术并贯穿于设计→施工→运维这三个阶段。

3.4.1.3模拟分析

方案创作过程中,用CFD数值模拟技术对采光、通风、噪声等环境进行模拟分析,对于建筑的布局、自然采光、立面及开窗形式等的确立进行了优化组合。以优化建筑布局为例:方案一,主要人行活动区设于背风面,有利于人行区室外活动,但B栋太靠近东二环高架桥,AB栋噪声值达到了78dB,超过了声环境质量标注4a类不大于75dB的要求。因此不建议采用此种方案。方案二,室外风环境效果较好,风速放大系数小于2,风场均匀,人行活动区可位于AB建筑之间,利用建筑进行有效的遮挡,最大限度远离了噪声源,东二环交通噪声影响较小比方案一少5dB左右。方案三,室外风环境较差,人行活动区容易形成强风,建筑转角处易形成较大的涡旋区,容易卷起地面垃圾灰尘等,对室外活动影响大,因此不建议采取此方案。方案通过模拟分析优化建筑布局,经综合分析方案二排布方式为最佳。

4结语

绿色建筑的诞生,正是因为人类在不断发展的过程中,让环境承载了太多的污染恶化、能耗高等问题,人们也正在探寻人和自然之间的从属关系,绿色建筑所需要回答的问题也正是人在自我实现目标的同时与重建人与自然的从属关系。如今我们推行绿色建筑,是希望其在各专业的创新贯穿于建筑全周期的设计之中。真正的绿色建筑不仅要“外”绿,而且要“内”绿。我们所提倡的绿色建筑,不仅仅是单纯地关注于它的指标,而是其设计理念,并将其理念转化为设计策略应用于建筑设计之中。

参考文献:

[1]陶兰洁.绿色建筑发展现状与在我国的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(36).

[2]GB/T50378—2019《绿色建筑评价标准》[S].中国建筑科学研究院,2019.

[3]庞燕妮.绿色建筑设计与技术方面的问题探讨[J].房地产导刊,2014(03).

[4]张倩.基于城市视角的绿色建筑发展影响因素研究:[硕士学位论文].重庆:重庆大学,2017.

作者:肖经龙 林业达 单位:湖南省建筑科学研究院有限责任公司