低碳節(jié)能視域下產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)研究

金 逸

（浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力方面的重要作用，因此，對(duì)其在低碳節(jié)能視域下進(jìn)行規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的研究具有重要的意義。近年來(lái)，眾多學(xué)者開(kāi)展相關(guān)研究。如劉慶澳等[1]以華東地區(qū)A 園區(qū)為研究對(duì)象，構(gòu)建工業(yè)園區(qū)低碳發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法結(jié)合改進(jìn)CRITIC 法為指標(biāo)賦權(quán)，運(yùn)用TOPSIS-灰色關(guān)聯(lián)分析模型和障礙度模型分析園區(qū)低碳發(fā)展水平與障礙因子的分析，實(shí)現(xiàn)園區(qū)低碳發(fā)展水平評(píng)價(jià)。潘悅等[2]基于對(duì)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)園區(qū)的生態(tài)化、低碳發(fā)展經(jīng)驗(yàn)研究，綜合運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)法、熵權(quán)法和能源參數(shù)模型等方法，提出構(gòu)建傳統(tǒng)資源型產(chǎn)業(yè)園區(qū)“碳中和”評(píng)價(jià)體系與“碳中和”實(shí)現(xiàn)路徑。姜磊娜等[3]介紹了碳排放評(píng)價(jià)的方法和流程，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了應(yīng)用分析。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)往往忽視了生態(tài)環(huán)境保護(hù)和低碳節(jié)能的重要性，導(dǎo)致資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出。因此，本次在低碳節(jié)能視域下，對(duì)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

1 工程概況

本次選取鳳凰谷單元XH1902-M1-99 地塊中國(guó)空間技術(shù)研究院杭州中心項(xiàng)目為研究對(duì)象，其位于杭州市西湖區(qū)云棲小鎮(zhèn)核心區(qū)，土地面積為4.4962 公頃，建筑面積203 828m2；其中，地上、地下各層建筑面積分別為134 886.00m2和68 942m2。該工程區(qū)位圖如圖1 所示。

圖1 工程區(qū)位圖

如圖1 所示，該區(qū)域地勢(shì)東西高，山勢(shì)呈“丁”字型，是天目山的支脈，大部分都是300m 以下的小山丘。南北兩面都是平原，河道縱橫。并且，由于其地處亞熱帶季風(fēng)區(qū)，具有四季分明、降水豐富、夏天多雨、冬天干冷的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的生態(tài)環(huán)境。以此為基礎(chǔ)，開(kāi)展復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2 復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)整體規(guī)劃研究

2.1 實(shí)行復(fù)合化空間布局規(guī)劃

為追求土地的高效利用與空間效益的最大化，致力于構(gòu)建合理的空間結(jié)構(gòu)和特色鮮明的空間形態(tài)[4]。園區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)圖如圖2 所示。

圖2 園區(qū)總體規(guī)劃

如圖2 所示，本次在基地范圍內(nèi)，以限高控制線為明確界限，精心布置了三排南北走向的板樓，構(gòu)建出建筑的核心骨架。在總體布局上，巧妙地引入了東西與南北兩條軸線，用以調(diào)控建筑的排列與空間的層次，從而塑造出中國(guó)空間技術(shù)研究院杭州中心莊重且大氣的整體風(fēng)貌。而在基地的中部、西側(cè)及南側(cè)，建筑群體通過(guò)巧妙的圍合，形成了三個(gè)寧?kù)o的庭院。這些庭院向西南側(cè)的山體敞開(kāi)，將山體的自然美景巧妙地引入基地深處，使得園區(qū)的員工在忙碌的工作之余，能夠擁有一片寧?kù)o的休憩空間。

在用地北側(cè)，精心設(shè)計(jì)了1#倉(cāng)儲(chǔ)中心和2#生產(chǎn)用房，其中1#倉(cāng)儲(chǔ)中心高達(dá)13 層，而2#生產(chǎn)用房則為8 層。用地中部則矗立著8 層的4#生產(chǎn)用房，其一層?xùn)|北角特別設(shè)置了消防控制室，并配備了直達(dá)室外的安全出口，以確保園區(qū)的安全。值得一提的是，2#和4#生產(chǎn)用房之間，通過(guò)3#生產(chǎn)用房在7 ～8層的巧妙連接，形成了一體化的建筑群體。而從1 ～6 層，通過(guò)大跨度的桁架結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出了宏大的架空空間，進(jìn)一步凸顯了杭州中心東側(cè)主入口的莊重與大氣。

在地塊南側(cè)，布置了5 層的5#生產(chǎn)用房，滿足園區(qū)的生產(chǎn)需求。此外，為滿足園區(qū)員工的住宿需求，在用地西南側(cè)特別規(guī)劃了一棟高達(dá)13 層的7#宿舍樓。而在7#宿舍樓與1#倉(cāng)儲(chǔ)中心之間，還設(shè)置了一棟2 層的6#生產(chǎn)用房，以滿足不同的生產(chǎn)需求。園區(qū)的餐廳與廚房則巧妙地設(shè)置在地下室的中部區(qū)域，方便園區(qū)內(nèi)各樓棟的員工前來(lái)就餐。餐廳分為生產(chǎn)區(qū)餐廳和宿舍區(qū)餐廳，其中生產(chǎn)區(qū)餐廳可容納800 人同時(shí)就餐，而宿舍區(qū)餐廳則擁有約500m2的寬敞空間。特別值得一提的是，地下餐廳巧妙地利用了下沉庭院，引入自然光線與新鮮空氣，為員工們創(chuàng)造了一個(gè)舒適、宜人的就餐環(huán)境。

綜上所述，通過(guò)科學(xué)的規(guī)劃和精心的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)土地、環(huán)境、人口之間的和諧共生，打造出一個(gè)既高效又宜居的生態(tài)復(fù)合功能區(qū)。

2.2 構(gòu)建生態(tài)格局

為實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，必須進(jìn)行合理的生態(tài)空間布局。本次設(shè)計(jì)致力于通過(guò)建筑的半開(kāi)放圍合形式，打造出一個(gè)層次豐富的景觀空間，本次以硬質(zhì)鋪地、下沉庭院、鏡面水池相結(jié)合，配合豎向退臺(tái)綠化，構(gòu)成了豐富的園區(qū)內(nèi)部景觀，設(shè)計(jì)圖如圖3 所示。

圖3 園區(qū)景觀規(guī)劃

由圖3 可知，在本次設(shè)計(jì)中，入口廣場(chǎng)、地面庭院、下沉庭院景觀根據(jù)兩軸線以對(duì)稱形式展開(kāi)，營(yíng)造出主入口的莊重感。同時(shí)，還打造了兩組半圍合的庭院空間，采取高低錯(cuò)落的景觀設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)富有層次且相互滲透的景觀空間[5]。此外，還設(shè)置步行道和騎行道，連接各個(gè)功能區(qū)，提供便捷的通行方式。在綠點(diǎn)的布置上，根據(jù)園區(qū)空間布局，注重景觀與功能的結(jié)合，為滿足各年齡層的需要，配有健身器材，休息椅等。鄰里綠地則結(jié)合建筑布局和道路系統(tǒng)，布置在辦公樓附近或道路兩側(cè)，方便大家隨時(shí)接觸自然、享受綠色。在本次設(shè)計(jì)中整體景觀以三個(gè)組團(tuán)景觀為骨架，相互串聯(lián)，形成了一個(gè)統(tǒng)一而又不失變化的整體結(jié)構(gòu)。主廣場(chǎng)以硬質(zhì)鋪地為主，輔以綠化景觀和下沉庭院景觀，塑造出端莊大氣的形象。南側(cè)由4#和5#生產(chǎn)用房形成的組團(tuán)景觀，則采用了綠化與硬質(zhì)鋪地相結(jié)合的方式，既豐富了景觀層次，又滿足了生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的運(yùn)輸和生產(chǎn)用室外儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的需求，避免了對(duì)主要形象面的影響。而西側(cè)的組團(tuán)景觀則以綠化景觀為主，結(jié)合部分登高場(chǎng)地的硬質(zhì)鋪地，形成了層次分明的景觀效果。這樣的設(shè)計(jì)不僅提升了園區(qū)的整體美觀度，也充分考慮了實(shí)用性和功能性，為園區(qū)內(nèi)的人群提供了一個(gè)舒適、宜人的工作和生活環(huán)境。

3 復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑設(shè)計(jì)

3.1 垂直功能分布設(shè)置

在產(chǎn)業(yè)園區(qū)的垂直功能分布實(shí)踐中，進(jìn)行深入細(xì)致的建筑設(shè)計(jì)，以滿足高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)需求并實(shí)現(xiàn)功能的集約化。因此，本文進(jìn)行了垂直功能的分布設(shè)置，具體如圖4 所示。

圖4 垂直功能布置剖面示意圖

結(jié)合圖4，本項(xiàng)目的各建筑單元具有明確的層高和建筑高度規(guī)劃。具體而言，1#倉(cāng)儲(chǔ)中心的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了高度的實(shí)用性，其首層層高達(dá)到了4.2m，為物品的存儲(chǔ)和運(yùn)輸提供了充足的空間；而2 ～12 層的層高則統(tǒng)一為3.2m，保證了空間的均衡與有效利用；至于最高層，即13 層，其層高稍增為3.3m，建筑整體高度達(dá)到了44.30m。2#和4#生產(chǎn)用房在層高規(guī)劃上也有著相似的邏輯，首層層高均為6.2m，以滿足生產(chǎn)設(shè)備和物料進(jìn)出的需求；隨后的2 ～8 層，層高統(tǒng)一為4.5m，確保了生產(chǎn)空間的舒適與高效；這兩棟建筑的高度均為39.30m。3#生產(chǎn)用房則采用了獨(dú)特的架空設(shè)計(jì)，1 ～6 層為架空空間，使得下方的空間更為通透；7 層的層高為4.5m，8 層則增加至5.2m，以適應(yīng)不同的使用需求；其建筑高度同樣為39.30m。5#生產(chǎn)用房在層高上進(jìn)行了更為細(xì)致的劃分，首層層高為6.2m，2 ～3 層的層高為4.5m，4 層層高降至4.2m，5 層則進(jìn)一步降至4.0m；這種逐漸減小的層高設(shè)計(jì)，既適應(yīng)了不同樓層的使用功能，也使得建筑高度控制在24.30m，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的精巧。6#生產(chǎn)用房作為較小的建筑單元，其首層層高為6.2m，2 層層高則高達(dá)11m，以適應(yīng)其特定的使用需求；整棟建筑的高度為18.35m。7#宿舍樓作為員工的生活空間，其層高設(shè)計(jì)同樣考究，首層層高4.2m，2 ～12 層層高為3.2m，而最高層即13 層的層高則稍有增加，為3.55m，使得整體建筑高度達(dá)到了44.30m。在實(shí)際操作過(guò)程中，本次還注重技術(shù)細(xì)節(jié)的把握和可行性分析，通過(guò)精確計(jì)算結(jié)構(gòu)承重、合理規(guī)劃交通流線、優(yōu)化空間布局等手段，確保垂直功能分布的順利實(shí)施。同時(shí)，還與施工單位保持密切的溝通與合作，確保施工質(zhì)量和進(jìn)度符合預(yù)期，以打造出一個(gè)既美觀又實(shí)用的工業(yè)園區(qū)。

3.2 采光通風(fēng)設(shè)計(jì)

采光通風(fēng)設(shè)計(jì)與低碳理念在產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑設(shè)計(jì)中是緊密相連的。良好的采光通風(fēng)設(shè)計(jì)不僅能夠提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，提高工作效率，還能夠降低能耗，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)低碳建筑的目標(biāo)。產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑在采光設(shè)計(jì)上，側(cè)窗采光方式尤為常見(jiàn)，尤其在科研辦公建筑中，單側(cè)窗采光占據(jù)了主導(dǎo)地位[6]。側(cè)窗的具體規(guī)格、形狀及其在建筑中的位置，這兩種因素都會(huì)對(duì)室內(nèi)的自然光環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響[7]。本次根據(jù)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50033-2013），辦公樓的照明等級(jí)劃分為m 級(jí)。在使用邊窗式照明條件下，具有m 級(jí)照明水平的辦公場(chǎng)所和會(huì)議場(chǎng)所的自然照度標(biāo)準(zhǔn)值為450lx。

室內(nèi)采光效果的優(yōu)劣，受多個(gè)因素影響，其中窗墻比、玻璃透射率以及室內(nèi)飾面反射比尤為關(guān)鍵。然而，目前國(guó)內(nèi)的多數(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，其內(nèi)部裝修往往是在企業(yè)入駐后由企業(yè)自行設(shè)計(jì)，這導(dǎo)致室內(nèi)飾面反射比難以得到有效的統(tǒng)一控制。至于玻璃透射率，大部分玻璃的可見(jiàn)光透射比通常落在0.6 ～0.75 的范圍內(nèi)。當(dāng)建筑空間進(jìn)深較大時(shí)，為了獲得更好的采光效果，本文選用高透光玻璃。綜上所述，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)建筑設(shè)計(jì)中，合理利用側(cè)窗采光，并綜合考慮窗墻比、玻璃透射率等因素，實(shí)現(xiàn)采光通風(fēng)建筑設(shè)計(jì)，達(dá)到低碳建筑的目的。

4 工程實(shí)例分析

4.1 工程準(zhǔn)備

在項(xiàng)目啟動(dòng)前，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的自然環(huán)境、氣候條件、能源供應(yīng)、交通狀況等進(jìn)行深入調(diào)研，收集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息。同時(shí)，對(duì)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)需求以及政策導(dǎo)向進(jìn)行分析，為項(xiàng)目定位和規(guī)劃提供依據(jù)。工程所需主要材料的具體參數(shù)如表1所示。

表1 工程所需主要材料的具體參數(shù)

實(shí)際工程中所使用的材料參數(shù)可能會(huì)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及供應(yīng)商的產(chǎn)品特性有所不同。在選擇材料時(shí)，優(yōu)先選擇具有高效保溫隔熱性能、可再生能源利用、低能耗和低排放的材料。同時(shí)，材料的采購(gòu)和使用應(yīng)遵循國(guó)家法律法規(guī)和環(huán)保政策，推動(dòng)綠色建筑和低碳園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 工程結(jié)果與分析

表2 展示了在本文設(shè)計(jì)下對(duì)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)的能耗分析結(jié)果。

表2 能耗對(duì)比記錄

從工程結(jié)果可以看出，在低碳節(jié)能視域下進(jìn)行的復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)在能耗方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)組的年均能耗和峰值能耗相比對(duì)照組分別降低了40%，能源利用效率提高了20%，可再生能源利用比例增加了25%，節(jié)能措施數(shù)量也增加了6 項(xiàng)。這些結(jié)果充分證明了本文設(shè)計(jì)在節(jié)能方面更加優(yōu)秀，并且完全符合設(shè)計(jì)要求。此外，本文的碳排放減少量也明顯高于對(duì)照組，進(jìn)一步證明了低碳節(jié)能設(shè)計(jì)的有效性。綜上所述，從能耗角度分析，該復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求，并且具有顯著的節(jié)能效果。

5 結(jié)論

在低碳節(jié)能視域下，本次復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)研究取得了顯著成效，得到結(jié)論如下：

（1）通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃布局，有效地整合了產(chǎn)業(yè)資源，提高了土地利用效率。

（2）本次建筑設(shè)計(jì)上充分考慮了節(jié)能減排的需求，降低了能源消耗和碳排放。

（3）盡管在低碳節(jié)能視域下的復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)研究取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處。未來(lái)需要通過(guò)不斷的探索和實(shí)踐，進(jìn)一步將低碳節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在復(fù)合型產(chǎn)業(yè)園區(qū)中。