鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓設計思路

賀棟韋峰

（1.河南科技學院，河南新鄉 45002；2.建筑節能設計與技術河南省工程實驗室，河南鄭州 450002）

鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓設計思路

賀棟1韋峰2

（1.河南科技學院，河南新鄉 45002；2.建筑節能設計與技術河南省工程實驗室，河南鄭州 450002）

在建筑能耗與污染嚴重的現今社會，建筑設計僅僅從使用功能、形體美學等方面考慮是不夠全面的。綠色建筑作為適應當今社會趨勢的建筑形式備受人們矚目。本文以鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓的綠色設計理念和建筑形態成因為對象，對其進行評論。

建筑評論；綠色建筑；設計形式

當今社會經濟的高速發展是以高能源消耗、高度環境污染為代價換取的。全球氣候變暖、環境急速惡化都是人類對自然界過度開發和破壞所引發的生態災難。因此作為建筑的設計者從建筑的設計階段就應從綠色、生態的角度來進行建筑設計。

常規的建筑設計在建筑形體的推敲中多以形體美學、建筑文化等要素結合建筑內部功能來進行［1］。但是建筑的綠色設計策略則主要將建筑的生態、節能、環保、健康作為設計目標。這種設計理念所形成的建筑形體無疑是與傳統的建筑形體有一定的區別。

1 建筑概況

鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓（后簡稱“節能示范樓”）集辦公和節能展示于一體，位于經開第一大街與經北五路交叉口處，總建筑面積5 900m2。建筑形體呈南低北高之勢，南北兩部分辦公區。南側為三層雙坡屋面，北側為五層單坡屋面，中部通過中庭將南北兩部分相連接，中庭頂部采用斜面雙層玻璃采光頂。在設計思路上特別強調建筑通過加強自然通風及自然采光來實現節能環保，創造舒適環境的目的。為了營造良好的室內環境，在中庭處設計綠化、水景及供參觀人士休憩的設施。

2 屋頂形式利于太陽能利用

該建筑的坡屋頂面積較大，尤其是北側辦公區與中庭屋頂組成了面積很大的單坡屋面，國內外許多綠色和低碳建筑都采用該形式［2］，這是綠色建筑的一種標志性的建筑形態，但該形式的出發點并不是著眼于排水功能或美學需求。為了與鄭州太陽高度角相適應，示范樓屋面坡度設計為33°，為屋面太陽能光電板、太陽能集熱器提供最佳日照效果［3］。由此不難理解：即使采用被動式太陽能坡屋頂設計，不同維度的建筑屋面傾斜角度是不同的。

圖1 節能示范樓透視效果圖

圖2 節能示范樓外觀實景照片

3 屋頂形式利于自然通風

該建筑坡屋頂還有利于組織自然通風。通過強化建筑內部自然通風，既可提高室內空氣品質，又可減少空調制冷和采暖使用強度，達到創造健康舒適的室內環境以及建筑節能的目的。建筑屋頂設計成雙層屋面，上下面板形成風道。屋頂最南端設置捕風窗，利用風壓作用引入室外氣流。屋頂的中后部是由中庭處雙層玻璃頂與北側雙層坡屋頂形成連續貫通的氣流上升通道，通道的頂部位于建筑屋頂最北端，該處設有金屬加熱艙，艙口上部裝有“風帽”，起遮雨和氣流導流的作用。整個通風組織系統在適當位置有風閥，可應對季節變化和通風要求來組織氣流。這種設計方式是否有效，或者對外形的具體推敲是通過風環境分析軟件來完成的，利用CFD技術可以較為有效地避免的設計師的主觀臆斷，為設計師確定建筑的形體提供參考（見圖3）。屋面通風系統在細部設計上也考慮到美觀因素，如風帽外形重復統一，水平排列于屋頂，韻律感鮮明。

4 開窗形式與中庭的“綠色”作用

圖3 CF D模擬分析圖

圖4 中庭實景照片

示范樓采用中庭的建筑形式，與內廊式建筑相比，占地面積增大，基地利用率不高。很顯然設計師在設計時不是將經濟效益放在了絕對位置，隨著經濟的發展，舒適健康的室內環境越來越受到建筑使用者的重視。為了改善北側辦公區的自然采光效果，中庭采用了玻璃屋面，可引入大量自然光。其上點狀分布的太陽能光電板除了發電外，可適當減少直射光的射入量，形成了特有的韻律感，增強了建筑細節。中庭兩側的建筑內墻為漫反射玻璃窗，附有可調節遮光百葉。對于北部辦公區而言，由于南側窗通過中庭可以引入自然光（見4圖），在滿足通風要求的前提下，建筑北側外墻開窗面積便可適當減小，從而降低北立面外墻的熱損失，這也說明綠色建筑設計理念不是以犧牲業主的經濟效益為前提來營造舒適的室內環境的，設計師仍然將節能環保放在了重要位置。建筑外立面開窗形式的變化，形成建筑形式美學中的“對比”。同時，中庭布置綠化、水池、休息設施，既美化了室內環境，又充當了建筑的“綠肺”，凈化空氣的同時也對室內氣流組織起到了積極的作用。從以上分析可以看出，鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓的建筑形式主要成因是從綠色設計視角出發，同時在建筑各尺寸間的比例關系中兼顧了外形美觀的需求，體現了建筑形式與建筑功能的統一。

綜上所述，采用綠色設計策略進行建筑設計要求設計師一方面需要有深入的理論研究和觀念更新，另一方面更需要大量的實踐積累。這在一定程度上增加了建筑設計的難度，給綠色建筑的推廣造成了一定困難。此類建筑在設計過程中更強調功能與形式的統一，并通過實地勘測和計算機軟件分析結合形式法則及建筑師主觀經驗來進行建筑設計。這就使得此類建筑在外觀及細部都要考慮環保節能、健康等因素，鄭州市節能環保產業孵化中心綠色示范樓就是此類建筑中優秀的建筑實例。

［1］鄭時齡.建筑批評學［M］.北京：中國建筑工業出版社，2001.

［2］劉加平.建筑創作中的節能設計［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［3］韋峰.公共建筑“淺”綠色設計策略——以鄭州節能環保產業孵化中心綠色示范樓為例［J］.建筑與文化，2009.

Designing Thoughtof Green Dem onstration Building of Zhengzhou Energy-saving and Environmental Protection Industry Incubation Center

HeDong1WeiFeng2
(1.Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang Henan 450002；2.Building Energy Saving Design and Technology of Henan Engineering Laboratory，Zhengzhou Henan 450002)

In the present society with high energy consumption and serious pollution，the buildings cannot only be considered from the aspectsof function and aesthetics,which isnotcomprehensive enough.Green building,asan ar?chitectural form adapting to the trend in today'ssociety hasbeen paidmuch attention to.Taking the green demonstra?tion building of Zhengzhou energy-saving and environmentalprotection industry incubator centeras the reasearch ob?ject，thearticlediscussed itsdesign conceptand architectural form causes.

architectural comments;green building;designing form

TU243

：A

：1003-5168（2015）03-0092-2

2015-2-12

賀棟（1984.11-），男，碩士，助教，研究方向：綠色建筑設計。