摘要:介紹常規的建筑項目對綠色設計的探索,立足于常規的建筑材料,從建筑立面表皮材料、建筑形體、建筑組團等方面發展相應的綠色設計策略,使得建筑獲得綜合的生態效應。為常規項目與綠色生態理論的結合提供一些參考的思路。
關鍵詞:綠色建筑 節能設計 高性能立面 自然通風
當前,“低碳”和“節能”成為綠色建筑的關鍵詞,在這個低碳環保的大環境下,代表高科技的新材料、先進設備的運用已經成為社會關注的熱點。除此之外,在我們的設計與建造實踐中還存在大量的常規工程項目,它們因為造價因素的控制,既無法使用昂貴的生態設備與技術,又不太適合非常規的建筑材料與施工技術。這個兩難的局面使得“生態綠色”對于大多數工程而言,僅僅意味著滿足國家強制的節能規范,而缺乏進一步主動地綠色生態設計的方法。因此,我們利用本項目的工程實踐,對常規項目的“綠色生態”之路進行了初步的探索。
2010年,我們受托承擔了吉林通化文化產業園區的規劃設計和建筑單體設計任務,總建筑面積45萬平方米,整個項目集住宅、酒店、辦公、學校等綜合建筑群體,甲方策劃分期開發整個項目,通過先期對辦公樓、住宅、酒店的整體規劃設計形成較為完善的配套系統,為后續的地塊開發奠定堅實的基礎。鑒于整個項目的重要性以及潛在的示范效應,所以在先期開發的規劃以及建筑單體設計中就開始嘗試探索常規節能型建筑設計的研究型設計。
1 吉林通化文化產業園區綠色建筑理念
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度的節約資源(節能、節水、節地、節材),保護環境和減少污染,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。吉林通化文化產業園將適宜的綠色建筑技術進行合理有效的整合,以實現能實行、能復制、能推廣的目的。
2 吉林通化文化產業園區生態綠色建筑實現途徑
2.1 從城市基礎設施層面入手,實現資源的節約和高效利用
文化產業園區發展綠色建筑的背景和環境,與其他地區,尤其是國外有很大的不同。發達國家的土地私有制和項目開發規模,決定了其綠色建筑的發展普遍是從單體建筑層面入手。即在地塊所處的區域的基礎設施配套相對成熟的條件下,追求最大限度的減少對城市資源的需求,及減少向城市和環境排放廢棄物。然而,處于快速城市化進程中的我國,大規模綠色建筑的實踐往往存在于新區開發過程中。在建筑活動開始前,首先需要進行市政基礎設施建設,這種不同于發達國家的發展背景,為我國的綠色建筑實踐提供了一個有利的條件:可以通過城市層面的基礎設施優化,實現更大程度的節約資源和降低能耗。
通化文化產業園區很好的利用了這種有利的人條件。在總體規劃編制完成以后,并沒有立即開展建設活動,而是聘請了專業的技術團隊對水資源、可再生資源利用等專題進行了專項規劃。在水資源方面,建設污水處理廠以及中水設備,用于今后的生態景觀水系補水以及公共建筑與市政澆灑。在供熱方面,根據建設強度不同將供熱分區分為集中供熱區和分散供熱區,同時,規劃預留了可再生能源設施發展備用地,以避免將來基礎設施升級可能出現的缺乏同底的尷尬局面。通過以上城市層面的基礎設施建設,不但避免了因分散建設雨水收集、污水處理回用、獨立供熱等設施帶來的重復投資,還進一步節約了資源,提高了資源的利用效率。
2.2 優先發展被動式節能,合理選用其他綠色建筑技術
通化文化產業園區的規劃以及建筑設計,首先從被動式設計開始,用最低的設計成本達到最佳的節能效果。文化產業園區采用的主要被動式節能技術如下:
①所有住宅朝向均在南偏東30度至南偏西30度以內,以便獲得最多的冬季太陽輻射,特別是在寒冷的北方,大大減少了冬季熱負荷;
②減少建筑形體系數,提高圍護節能保溫性能,合理確定窗墻比,降低冬季采暖能耗;
③提高維護結構隔熱性能,合理選用遮陽措施,降低建筑夏季空調的能源消耗;
④大量采用透水地面,將雨水滲入地下,保護土地的原生態形態,減少降堿成本;
⑤利用太陽能熱水系統為居民提供生活熱水,盡量提高全年太陽能熱水供熱量占生活熱水總供應量的比例。
2.3 在單體建筑進行立面設計時,優先采用性能優化的建筑表皮材料
高性能的建筑立面設計強調全體建筑的整合設計概念,在建筑的初步設計階段盡可能根據當地特定的氣候以及地域特點、經濟條件等整合各種技術策略,結合建筑造型設計創造建筑獨特的形象。
2.3.1 建筑立面整合遮陽技術
建筑遮陽技術是最為常見的技術,建筑不同朝向對應不同的遮陽形式,在此次通化文化產業園區的辦公樓單體設計中,根據北方的氣候特點以及建筑功能的采光要求,在建筑立面的不同位置設置金屬遮陽穿孔板,使得建筑獲得了特殊的表達效果。
2.3.2 建筑立面整合采光技術
為了充分利用自然光線,建筑立面整合太陽光反射板、棱鏡玻璃面板、內遮陽反射百葉等技術充分利用光線的漫反射,加大自然光線的入射深度,減少建筑的能源消耗。在本項目的辦公樓空間設計中,采用建筑中庭和太陽光反射板結合使用的方法,增強了建筑室內的自然光利用率。
2.3.3 建筑立面整合太陽能利用技術
太陽能運用到建筑立面分為直接利用太陽能技術,諸如直接收集、存儲與分配太陽能技術,或間接利用太陽能技術。在酒店的單體設計中,采用太陽能技術,利用太陽能加熱,為酒店客人提供熱水供應,降低能耗。
2.3.4 建筑立面整合通風技術
通風系統一般分為自然通風、機械通風與混合通風三中方式。立面整合自然通風主要包括傳統門窗與雙層幕墻自然通風系統。一方面整合了通風、降噪、凈化空氣等技術,實現了用戶控制的自然通風;另一方面,建筑與周圍環境有機的融為一體。
2.3.5 建筑立面整合種植技術
隨著綠化技術的發展,建筑綠化逐漸由外圍護的水平方向發展成了垂直方向,即種植墻面技術。除了美觀因素以外,種植墻面與屋面綠化技術一樣可以凈化空氣、降低環境溫度、提高保溫性能、隔音降噪,使得建筑與環境和諧共生。在通化文化產業園區的辦公樓設計中,我們在建筑的中庭以及建筑的局部屋面采取立體綠化種植的設計手法,在美化環境、營造景觀空間的同時,也實現了低碳環保建筑的初步設想。
3 結語
在這個常規的項目中,我們并沒有采用復雜的生態技術設備和超常規的建筑材料,也不具有一眼可識別的生態象征意義,更沒有恢弘大氣的綠色環保敘事。通過最初的想法和設計,我們認為:綠色建筑的設計與建造并不依賴于高科技或者限制于傳統的技法,而是主要在于設計者的自覺意識。當下“低碳”、“環保”的概念已經深入人心,但是綠色建筑真正成為建筑師的自覺意識還需要每個人的努力。否則,綠色建筑只能成為形式的理由或者時尚,而難以落實。
利用既有的建筑技術和形體手段是常規建筑實現綠色建筑的重要途徑,建筑師運用常規的設計、技術手段,將綠色理念落實到各個方面,從而使建筑獲得了一種綜合的生態效應。每個房子多一點綠色,我們的城市、地球才會變得更綠。
參考文獻:
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作者簡介:
楊威,1984年12月出生,華中科技大學畢業,助理建筑師,在大連市建筑設計研究院有限公司長期從事建筑設計工作。