盧兆法
(廣東省機電建筑設計研究院有限公司)
夏熱冬暖地區(qū)是我國最冷月平均溫度大于10℃,最熱月平均溫度滿足25~29℃,日平均溫度≥25℃的天數為100~200 天的地區(qū),是我國五個氣候區(qū)之一;主要是指我國的南部,在北緯27°以南,東經97°以東,包括海南全境,廣東大部,廣西大部,福建南部,云南小部分,以及香港、澳門與臺灣。
經過近現代建筑師的傳承與發(fā)展,廣東夏熱冬暖氣候區(qū)逐漸形成了相對完整且獨具特色的建筑體系,建筑物在節(jié)能和綠建方面必須充分滿足夏季防熱、通風、節(jié)約耗能要求,冬季可不考慮防寒、保溫。
⑴布局通風:良好的朝向和建筑形體布局可以獲得適宜的通風環(huán)境。村落建筑分布主要采用梳式布局和密集式布局兩種主要形式。
⑵院落、庭園:采用開敞布局和多層次布局有利于夏季散熱。清暉園合理運用園林、庭院,將建筑與園林結合設計,大大可以降低環(huán)境溫度。
⑶敞廳、連廊:建筑各實用空間通過敞廳、廊道相互聯系,空間融通,還具有遮陽避雨、組織通風的功能。
⑷架空、騎樓:架空的底層可以導風入室,有效降低室內溫度。騎樓是一種特殊的架空形式,集遮陽、避雨、交通于一體,有利于人行道和沿街店鋪的通風、散熱和除濕。
夏熱冬暖地區(qū)建筑對綠色建筑設計的產生一定的不利影響。
⑴近代建筑的外圍護體系使用燒結實心磚,不利用建筑的保溫節(jié)能。
⑵庭院中的水景不利于水資源的節(jié)約。
⑶巷道兩側的大多數房間內采光系數不滿足現代采光設計要求。
⑷天窗采用幾塊玻璃瓦片,瓦片面積過小,不適合現代建筑。
2018 年發(fā)布相關政策《住房城鄉(xiāng)建設部建筑節(jié)能與科技司2018 年工作要點》,提及到要求有條件地區(qū)和城市新建建筑全面執(zhí)行綠色建筑標準,擴大綠色建筑強制推廣范圍,從以前的規(guī)定政府出資新建建筑執(zhí)行綠色建筑到現在的強制部分地區(qū)全部新建建筑均執(zhí)行綠色建筑標準。為此總結以下設計要點。
通常在進行綠色建筑設計的時候,總圖和各個單體建筑都已經完成施工圖設計,綠色建筑工程師只能在已有的設計條件完善綠色建筑設計,建議綠色建筑設計要盡可能提早參與項目前期設計中。
在進行綠色建筑設計前,首先均要進行最基本的建筑節(jié)能設計,利用節(jié)能軟件建模,模擬新建建筑所在地區(qū)進行熱工性能及建筑年空調采暖耗電量的計算從而實現達到節(jié)能標準要求。
⑴使用保溫性能較好的外圍護系統和屋面系統,防止夏天過熱,例如200 厚加氣混凝土砌塊,同時做好外防水的措施。
⑵建筑西側的透明外圍護系統盡可能控制少,或者做好外遮陽措施,減少室內接收的太陽輻射能量。
在實際的進行綠色建筑自評中,可以分為以下幾個專業(yè):建筑,結構,給排水,電氣,暖通;其中建筑又分為總圖,光,風,聲,園林,裝修這幾個方面,因為園林和裝修的內容并不多,可以并在建筑專業(yè)里面。
本文按照綠色建筑評價標準進行設計要求,滿足以下的要求基本能夠達到二星綠建評價要求(《廣東省綠色建筑評價標準》DBJ/T15-83-2017)。
2.2.1 總圖布局
針對夏熱冬暖氣候區(qū)日照時間長、太陽輻射強、潮濕多雨等氣候特征,以及綠色公共建筑遮陽隔熱、通風散熱、環(huán)境降溫、防雨防潮防臺風等關鍵問題,可以參照以下要點進行設計。
⑴建筑布局利于自然通風。為增大迎風面,避免采用周邊式,以防阻礙風的導入,整體以梳式為宜或局部采用錯列式、斜列式與自由式布局,但要避免建筑的體型系數過大,容易造成空調耗能過大,反而得不償失。
⑵建筑考慮采用自遮陽的形式。結合不同類型建筑的特征,利用建筑自身屋檐、懸挑體量,外走廊等形成自遮陽系統,減少建筑表面接收的太陽輻射。
對于單個建筑體設計來說,建筑形體要因地制宜,朝向盡量朝南,避免西曬,如果項目地塊是長條形,并且朝南北向的,可以盡可能的在西邊設計外走廊功能以達到遮陽不影響通風的效果,例如幼兒園和學校建筑,住宅建筑。
⑶設計注重屋頂、底層及垂直界面的遮陽
設置屋頂綠化或垂直綠化,有利于減少建筑直接吸收太陽輻射,減少空調耗能。
因為造價和施工工期問題,通常業(yè)主不考慮建設地下室,但是建設地下室空間,能更加有效利用土地,且地下室可以作為地下停車場。這樣就可以作為兩個加分的評分項。
建筑多采用雨棚和連廊;園林景觀盡可能的增加綠地率,綠化應采取喬灌草復層綠化方式進行綠化,采用植物為項目地區(qū)本土植物。
2.2.2 給排水
衛(wèi)生器具用水效率等級全部到達3 級以上;園林灌溉應使用噴灌等節(jié)水措施;地面和道路沖洗全部采用節(jié)水高壓水槍。結合雨水利用設施進行水景設計,設置地下儲水池等。
2.2.3 暖通
在夏熱冬暖地區(qū),冬天不用考慮保溫,建筑里面都沒有供暖系統,通常建筑的空調供冷時期是5 月份至10 月份,供冷通常安裝高效耗能的分體空調機或者多聯機,只有大型建筑才會使用中央空調系統。條件允許的話建議業(yè)主選擇安裝耗能達到2 級產品的分體空調;建筑外窗有利于在過渡季節(jié)靠室外窗戶開啟來調解室內溫度和組織室內空氣氣流。
2.2.4 電氣
提供主要功能房間的照明功率密度計算書;燈具應具有定時、感應等節(jié)能控制,電梯和扶梯等設備采取變頻調速拖動方式、轎廂無人自動關燈技術、驅動器休眠技術的節(jié)能技術。
2.2.5 結構
盡量合理地使用高強度鋼筋;應使用預拌砂漿和預拌混凝土;盡量避免設計不規(guī)則性建筑;盡量避免裝飾性構件過多,裝飾性構件造價占中造價的比例中公建少于0.5%,居住建筑少于1%;盡量采用耐久性好、易維護的裝飾裝修建筑材料。
2.2.6 建筑物理環(huán)境
使用建筑節(jié)能計算軟件的電子文件模型,進行建筑物理環(huán)境的計算,主要有風、光、聲環(huán)境三大類計算書。
通常需要計算書如下:風:室外風環(huán)境計算書;光:日照分析報告,建筑室內采光分析報告,炫光分析報告,視野分析計算書;聲:建筑構件隔聲性能報告書,建筑室內噪聲級報告書,室外噪聲分析報告書。
⑴控制好窗地比,室內裝修面層采用淺色系的等措施,滿足房間的采光系數。
⑵樓板構造設置隔音措施,例如隔音墊、30mm 厚以上的隔音砂漿。
⑶墻體使用隔音性能較好的材質,例如加氣混凝土砌塊。
《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019 自2019 年8 月1 日起實施。這是我國時隔5 年之后更新的綠色建筑設計標準。新標準將綠色建筑定義為在建筑的全壽命周期內,節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實現人與自然和諧共生的高質量建筑。在原先的定義上更加強調綠色建筑居住主體的感受,在一定程度上指明了現階段綠色建筑的發(fā)展方向。
《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019 中的綠色建筑指標由安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居、提高和創(chuàng)新六類指標組成。
為滿足新規(guī)范的基本級要求,需滿足以下新增的設計要點。
⑴安全耐久
建筑增設具有安全防護的警示和引導標識系統,如各層標識布點圖,交通導向牌指示牌詳圖。
⑵健康舒適
建筑室內要保證空氣質量,其中包括地下車庫空氣質量安全。需要出室內空氣質量預評估分析報告,在地下車庫應設置與排風設備聯動的一氧化碳濃度監(jiān)測裝置。各主要功能房間的照明計算書包應含包括照度、眩光值、一般顯示指數等室內照明的數量和質量,說明對照明產品光生物安全性的要求,說明LED 照明產品的頻閃比要求。
空調設置分區(qū)控制系統,不同功能房間細化不同溫度要求。
⑶生活便利
項目的停車場設置電動汽車充電樁;建筑設備管理系統應具有自動監(jiān)控管理功能;建筑應設置信息網絡系統;項目內場地人行出入口500m 內應設有公共交通站點或配備聯系公共交通站點的專用接駁車。
⑷資源節(jié)約
建筑建議使用周邊廠家的拌砂漿和預拌混凝土;建筑用水分量計項,用水點壓力控制;電梯和扶梯等設備采取變頻調速拖動方式、轎廂無人自動關燈技術、驅動器休眠技術的節(jié)能技術;公共照明應具有定時、感應等節(jié)能控制。
⑸環(huán)境宜居
建筑內外均應設置便于識別和使用的標識系統,項目做場地熱環(huán)境計算報告,項目垃圾管理制度設計報告。
建筑室外環(huán)境宜人。針對當地氣候特征的分析,選取良好的平面布置方式與建筑朝向,通過模擬建筑進行室外聲環(huán)境、風環(huán)境、日照等分析,確保布置形式的合理性,同時優(yōu)化綠色建筑的室外綠化環(huán)境和空間布局。
建筑室內環(huán)境宜人。模擬建筑室內環(huán)境進行室內的采光、隔聲、通風等分析,滿足相關設計規(guī)范要求。從而達到在光線、濕度、溫度、風速、噪聲上,適合人體舒適地進行活動。
夏熱冬暖地區(qū)夏天高溫,冬天暖和,需要大大減少夏季空調冷耗能。夏季雨季雨水充足,建筑設計在除了滿足海綿城市的設計以外,可以使用更多的節(jié)能措施減少水資源的浪費。把可再生能源轉化為動能電能,減少建筑的耗能損耗,海邊建筑還可以利用風能資源。
大力提倡綠色公共建筑設計應用建筑信息模擬(BIM)技術,增強各專業(yè)設計協調性;進行建筑碳排放計算分析,采取新措施降低單位建筑面積碳排放強度;采用適宜地區(qū)特色的建筑風貌設計,因地制宜傳承地域建筑文化。
在建筑設計中綠色建筑技術要想得到完善,需要充分考慮城市的建設因素,將其當作單體,與整個城市相融合,同時要對綠色建筑技術與其他建筑技術的沖突進行全面考慮,協調好兩者之間的關系,結合各種技術不斷優(yōu)化與結合,達到良好的綠色建筑技術效果。此外,建筑設計不僅要關注單體設計,還要從大局出發(fā),優(yōu)化和結合單體建筑,分清楚他們之間的主次關系,不斷優(yōu)化技術,降低工程成本,更好地展現綠色建筑技術的優(yōu)勢。