俞波
摘 要 高校校園綠色建筑發展是推動綠色建筑發展、實現綠色校園的重要組成部分。本文對國內外高校典型的綠色建筑實踐案例進行簡要分析,歸納其設計理念、采用的綠色技術與實踐經驗,總結高校校園建筑綠色發展的可行設計思路和方法。
關鍵詞 校園建筑;綠色建筑;建筑節能;可持續發展
綠色建筑是為最大限度地協調建筑與環境之間關系而發展的建筑設計理念。1992年,在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會,將“可持續發展”思想推廣到世界各地,并使綠色建筑逐漸成為建筑發展的方向。世界許多國家和地區相繼提出了綠色建筑設計理念并出臺了各自的綠色建筑評價標準,如:美國的LEED、英國的BREEAM、法國的ESCALE、加拿大的GBTOOL、日本的CASBEE等。這些評價體系的制定、推廣及應用對推動全球綠色建筑發展起到了重要作用。
我國在綠色建筑的發展過程中借鑒國外評價標準并結合中國國情,制定發布了《綠色建筑評價標準》。近十幾年來,國家大力推動綠色節能建筑的研究和建設,綠色建筑設計理念、理論研究及實踐項目均得到了較快發展。十八屆五中全會提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念。高等院校作為城市重要的組成部分,既是各種資源消耗的大戶,也是現代科學和技術研究發展的前沿陣地,建設環境友好的高校校園綠色建筑對落實國家可持續發展戰略具有重要意義。
1綠色建筑及其主要技術
綠色建筑指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源,包括節能、節地、節水、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。綠色建筑的設計主要涉及節地與室外環境、節能與能源利用、節材與材料資源利用、節水與水資源利用、室內環境質量、運營管理以及需要解決的關鍵技術等方面內容。
目前,廣泛應用的綠色建筑技術主要有合理的建筑朝向、建筑形態、環境布置、自然通風、自然采光、建筑圍護結構的節能、智能化的空調與照明系統、新能源與建筑一體化、資源再利用等。綠色建筑技術注重低耗、高效、經濟、環保、集成與優化,是人與自然、現在與未來之間的利益共享,是可持續發展的建設手段。
2高校校園綠色建筑
歐美國家在大學校園建設中率先提出“綠色大學”的概念,以推動校內外環境保護與可持續發展的進程、宣揚生態道德和生態文明為宗旨,并以不同的行動方式創建“綠色大學”。目前美國的LEED、英國的BREEAM和澳大利亞的GREEN STAR均明確提出了學校版本,日本CASBEE則在所有類型建筑共享的相同條款外,針對教育建筑類型提出專門的條款[1]。
我國1996年首次引入“綠色大學”概念,編寫了《中國綠色學校指南》。2008年,住房城鄉建設部和教育部聯合頒布了《高等學校節約型校園建設管理與技術導則》(試行)。2013年4月,國家頒布了《綠色校園評價標準》,為我國綠色校園的發展提供技術依據。
校園建筑作為高校校園建設的主要載體,綠色建筑的發展將為高校師生提供舒適、健康、高效的教學和生活環境,在校園建筑全壽命周期內最大限度地節約資源,降低對周圍生態環境的影響,提高師生環保意識。
3國內外高校校園綠色建筑實踐案例分析
3.1 英國諾丁漢大學朱比麗分校(圖1)
英國諾丁漢大學朱比麗分校是英國比較具有代表性的應用可持續發展和生態設計概念的建筑實例。校園中由八座主要建筑物串聯而成“綠色建筑群”,通過使用綠色材料、提高能源利用率、降低建筑物生命周期對環境的沖擊、協調自然環境與建筑小環境的關系、水資源的應用處理等技術手段體現了校園綠色建筑設計理念。
3.2 美國加州州立大學北嶺分校(CSU)可持續發展研究中心(圖2)
美國加州州立大學北嶺分校(CSU)可持續發展研究中心是加利福尼亞第一個實現零能耗目標的建筑,通過了美國建筑綠色評價標準LEED白金級認證。該項目還獲得2018年加利福尼亞大學最佳綠色實踐建筑獎,是建筑設計、建筑系統和運營等方面最前沿的可持續發展范例。
該項目在設計上采用的技術主要有:①在屋頂上安裝太陽能板,利用太陽能替代傳統能源;②配置日光傳感器,最大限度地利用自然光;③采用多種節水措施,將廢物就地轉化為再次可利用資源;④提供廢物的收集與處理場所;⑤安裝能耗實時反饋系統提高建筑使用者的節能意識。
3.3 同濟大學建筑與城市規劃學院A樓與D樓改建項目
A樓原名文遠樓,建于1953年,總建筑面積5500平方米,是一座現代主義建筑包豪斯風格的經典代表作。1994年被列為上海市市級保護建筑,1999年入選了“新中國50年上海經典建筑”。本項目是歷史保護建筑改建與生態節能技術結合的重要嘗試。改建中采用的綠色節能技術結合了主動式技術和被動式技術:①地源熱泵技術;②太陽能發電技術;③冷輻射吊頂與多元通風技術;④內遮陽節能技術;⑤內保溫技術;⑥屋頂花園;⑦節能照明系統技術;⑧智能化控制技術;⑨雨水收集系統技術;⑩LOW-E玻璃窗節能技術。本次改造不但實現了優秀歷史建筑的完整保護,其功能性、舒適性得到大幅提升,在建筑的節能性方面尤為出色。
D樓原為同濟大學能源樓,建于1978年,為5層框架剪力墻結構、預制梁與現澆混凝土柱整體裝配式結構。由于其原有功能布局無法滿足建筑與城市規劃學院新的教學需要,2010年,學校對其進行功能布局改建的同時進行生態改建[2]。設計團隊遵循“尊重原有建筑、保留主體結構與維護結構,以環境策略重新組織建筑的內部與外部空間”的理念,最大限度地保留原有建筑的主體結構和圍護結構,以結構、空間、表皮進行分置處理設計。主要對D樓的外墻系統進行生態改建:①在保留原有建筑立面形式、細部和窗洞的基礎上,在墻體外加設一層25mm厚xPs擠塑聚苯外墻保溫板,選用斷熱鋁合金窗框。6+12A+6Imw—E雙層中空玻璃替代了原來的普通鋼窗,基本達到外墻保溫隔熱的要求;②在外墻上加設一道多功能的可開閉的金屬板(外遮陽),這一設計不但達到了生態節能的目的,又增加了建筑形式的多樣性、變化性和時代感[3]。
4結束語
高校綠色建筑的發展要從實際情況出發,因地制宜地制定適合的綠色建筑設計策略;要以滿足地域的氣候特性為前提,充分考慮高校的功能需求和使用者的生理及心理需求;綠色技術、建筑設備結合智能控制系統降低能源消耗;開發利用可再生能源;普及綠色校園概念,通過改變師生的行為方式達到校園建筑的綠色可持續發展。
參考文獻
[1] 周月明.國外校園綠色建筑研究方向與建設實踐[C].第七屆國際綠色建筑與建筑節能大會.第七屆國際綠色建筑與建筑節能大會論文集.北京:中國城市科學研究會,2011:312-317.
[2] 張建龍,謝振宇.同濟大學建筑與城市規劃學院基礎教學樓改造設計[J].時代建筑,2011,27(1):149-156.
[3] 竇強.生態校園——英國諾丁漢大學朱比麗分校[J].世界建筑,2004,24(8):64-69.