狹小地塊中的綠色建筑設計策略

【摘要】以長沙市開福區公共衛生服務大樓為例對在狹小地塊中的綠色建筑設計過程進行了探析，從場地條件到總平面設計、建筑單體設計、綠建設計等方面進行了介紹。

【關鍵詞】公共衛生服務建筑;狹小地塊;綠色建筑

1、場地條件

項目用地位于長沙市二環以內，東臨瀏陽河風光帶，分為北部A地塊、南部B地塊，相距約100米。A地塊呈三角形，東側、北側為城市道路，西側為住宅區，面積約3500㎡;B地塊呈“L”型，東側，南側為城市道路，北側、西側為住宅區，面積不到4000㎡，均為狹長且不規則的小地塊。除東側城市道路標高較高，與場地存在1～3米高差外，用地內部及周邊地形均較為平坦。

2、設計理念

作為一個為城市服務的公共建筑，本項目在滿足建筑功能、安全、方便與舒適的物質性內容的同時，做到節地、節能、節材，建設可持續發展的綠色建筑。

3、總平面設計

開福區公共衛生服務大樓總建筑面積約16170㎡，項目含1#、2#兩棟單體，1#棟建筑面積6780㎡，2#棟建筑面積9390㎡。根據功能性質的不同，疾控中心與監督局集中在A地塊1#棟內，婦幼保健院單獨設于B地塊2#棟內。

按照相關規定進行紅線退距后可得，如建設高層，則每個地塊可建設范圍僅為600㎡且不規則，可用房間面積占比小，極不經濟。因此可確定項目為多層建筑。此外A、B地塊北側、西側均為住宅樓，且距離項目用地較近，新建建筑對住宅的日照遮擋應滿足國家日照標準。建筑即要有盡可能大的基底面積，又因實驗室等內部功能需要應保證一定的高度，設計從場地標高、建筑高度、建筑退距多方面進行綜合分析，經過多次日照計算，確定1#棟高度18.7米，場地標高與住宅區基本持平，與城市道路高差較小;2#棟高度18.8米，北側局部11.6米，場地標高與住宅區基本持平，與城市道路高差較大。

為減少土方量，場地內部利用地形的原有高差組織場地排水，向住宅區方向找坡，場地內部（含道路）坡度控制在0.5%以內，連接城市道路與場地的車道坡度控制在7%以內。

兩個地塊均采用人車分流。A地塊人行出入口局部與城市道路有1米左右較小高差，采用緩坡形式消除高差，局部綠地做堆坡處理，營造微地形;B地塊西部設一個車行出入口，沿北側和東側設置機動車道路，在建筑中部設置架空車行通道，中部設一處大臺階連接建筑二層作為主要人行出入口，場地與東南側城市道路高差大間距小，采用臺地綠化形式消除高差。地塊內車行道與城市道路結合可到達建筑四周區域及地下車庫各個出入口。為保證盡可能多的地面綠化，除救護車停車位外不設置地面停車位。

4、單體設計

1#棟首層為門廳、應急值班室等，其中醫療廢物暫存間、污水處理室設置在建筑東側，遠離住宅區;二層為檔案室、庫房等;三層為快速檢測室等;四、五層為理化、微生物實驗室。建筑一層層高3.5米，二層層高3.30米，三、四、五層層高4.00米。

2#棟場地與道路存在較大高差，因此主入口設置在二層中部，通過大臺階進入建筑。首層為放射科、檢驗科等;二層為門廳、候診、藥房等;三層為兒童保健科、四層為孕產保健科和計生技術服務科、五層為后勤服務用房。一層層高為4.30米，二～五層層高均為3.60米。

為合理控制成本，兩棟單體均只設置一層地下室，含設備用房和車庫，車庫內以機械停車位為主，含少量普通停車位。建筑單體均設有電梯，方便人員上下。各房間除庫房、檔案室等均有自然采光和通風。建筑立面為現代風格，外墻使用藍灰色玻璃幕墻與白色鋁板相結合。建筑中設有景觀平臺，將景觀從外部引入建筑內。人們可以在這里眺望瀏陽河江景。

5、綠色建筑

5.1總平面

將污染設施布置在靠近外部道路、遠離住宅區地段，避免對居住環境的污染，總體布置綜合考慮聲學因素，利用綠化阻擋噪聲傳播，并合理分隔鬧區和靜區，避免或減少城市噪聲對內部的干擾。在場地內設有非機動車停車處，配套遮陽防雨設施，鼓勵低碳、綠色出行。

5.2景觀

適地適樹，主要種植適應長沙市氣候和土壤條件的鄉土植物。苗木采用節水形式灌溉，≥30%的綠地面積設計為具有蓄水功能的下凹綠地。除機動車道路外其他硬質鋪磚地面中透水鋪裝面積比例不小于50%，增加了雨水的下滲系數。通過營造景觀微地形引導地表徑流的方向，在硬質鋪磚邊緣設置連續的生態草溝，收集地表雨水徑流。通過植物的緩沖，減慢地表徑流速度，可達到減少泥土沖刷，增加雨水下滲時間和下滲量的作用。

5.3建筑單體

（1）本項目屋頂均為種植屋面，采用降荷載綠色環保栽培技術——墊塊技術、綠化無機介質技術、綠色環保無土草坪技術。

（2）1#棟東側場地上設計3處導光筒，增加地下室自然采光面積。2#棟場地過于局促，無法實現自然采光措施，按有關規范進行照明設計，選用高效節能照明設備。

（3）本建筑在可再生能源中選用太陽能熱水系統，利用建筑屋頂， 充分布置根據熱水量計算所需數量的集熱板。

（4）建筑立面風格簡約，純裝飾性構件造價占所在單棟建筑總造價比例最大值僅為4.3%，玻璃幕墻以外的部位采用干掛鋁板，耐久性好，易維護。

（5）建筑采光分析

本項目充分利用自然采光，建筑大體為南北朝向，建筑間距合理，有利于建筑獲得良好的采光、日照，同時在滿足節能的前提下合理增大窗墻比，采用中透光玻璃，保證建筑室內良好的自然采光。

本項目設計窗型：隔熱金屬型材、6中透光Low-E+12空氣+6透明玻璃、透光系數：0.62。1#棟采光總面積2128.79㎡，達標面積1799.45㎡，占比85%;

2#棟采光總面積3285.67㎡，達標面積2681.31㎡，占比82%。項目60%以上主要功能房間的采光系數符合現行國家標準《建筑采光設計標準》GB 50033的相關規定。

（6）室外通風分析

項目建筑大體為南北朝向，并合理設置底層架空空間，有利于改善場地自然通風。對項目室外風環境進行模擬分析，結果如下。

1.工況1（冬季）

模擬冬季情況下建筑周邊流場分布狀況時，設定風向為NNW，入口風速為2.9m/s。截取1.5m高度處流場、風速、風壓進行分析，主要說明規劃區風速大小及相對變化情況。

風速：冬季主導風向NNW下，由于西、北面已建建筑的遮擋，項目建筑周邊人行區域局部區域最大風速約為2m/s，小于5m/s;風速放大系數最大約為1.44，小于2。

風壓：建筑迎風和背風面風壓差結論匯總：1#棟迎風面平均風壓-0.78Pa，背風面平均風壓-1.86Pa，建筑迎風和背風面風壓差1.08Pa;2#棟迎風面平均風壓-1.28 Pa，背風面平均風壓-2.62 Pa，建筑迎風和背風面風壓差1.34Pa。

本項目中所有建筑均滿足“除迎風第一排建筑外，建筑迎風面與背風面表面風壓差不超過5Pa”的要求。

2.工況2（夏季）

模擬夏季情況下建筑周邊流場分布狀況時，設定風向為S，入口風速為2.8m/s。截取1.5m高度處流場、風速、風壓進行分析，主要說明規劃區風速大小及相對變化情況。

流場：夏季典型風速和風向條件下，場地內人活動區域沒有出現渦旋或無風區。

風壓：建筑外窗室內外風壓差達標判定：1#棟可開啟外窗總數122個，室內外風壓差大于0.5Pa的外窗總數110個，占比90.16%;2#棟可開啟外窗總數43個，室內外風壓差大于0.5Pa的外窗總數23個，占比53.49%。

本項目中所有建筑均滿足“50%以上可開啟外窗室內外表面的風壓差大于0.5Pa”的要求，有利于夏季室內自然通風。

（7）室內通風換氣分析

項目建筑平面和剖面合理設置通風開口位置，各棟建筑立面的通風口位置分布均勻，同時建筑外窗設置可開啟扇，外窗可開啟面積比例達30%，玻璃幕墻可開啟面積比例達到5%，有助于改善室內通風。

對本項目公共建筑通風換氣效率進行整理：1#棟換氣次數大于2次/h的面積2001.35㎡，換氣總面積2731.81㎡，面積比例73.26%;2#棟換氣次數大于2次/h的面積5336.81㎡，換氣總面積6168.31㎡，面積比例86.52%。主要功能房間平均自然通風換氣次數不小于2次/h的面積比例均達60%以上。

結語：

建筑是耗費社會資源最多產生社會影響最大的產業之一，注重可持續性將為環境帶來可觀的收益。本項目雖因地塊狹小帶來諸多不利因素，但仍在設計過程中追求各種細節上的節能、環保、綠建技術應用。

個人簡介：

朱曉慶（1986.02-），女，湖南冷水江，本科，工程師，從事建筑設計工作。