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绿色建筑设计策略及其实践(深圳)

时间:2019-08-07 22:21:07   作者:GBWindows   来源:行业网站   阅读:689  
内容摘要:1背景1.1解析人们对绿色建筑的误会比起人们通常对绿色建筑的认识,从《绿色建筑评价标准》中还能看到绿建更多的内涵:涉及整个建筑的全部生命周期,不仅是减少污染也包括对能源、土地、水资源和材料的节省。可以认为,绿色建筑并不是指代绿颜色的建筑,它代表的是一种设计的态度和未来趋势,它不仅......

  1背景

1.1解析人们对绿色建筑的误会

比起人们通常对绿色建筑的认识,从《绿色建筑评价标准》中还能看到绿建更多的内涵:涉及整个建筑的全部生命周期,不仅是减少污染也包括对能源、土地、水资源和材料的节省。可以认为,绿色建筑并不是指代绿颜色的建筑,它代表的是一种设计的态度和未来趋势,它不仅是人们创造友好环境的意愿表达,更是坚持走可持续发展道路、让未来的生活也能保持舒适度的强烈渴望。

1.2发展绿色建筑的必要性

传统的发展模式给人类文明带来了丰富的物质享受,但是也给地球带来了生态危机的大难题,人们不得不调整已有的生产方式来应对这一危机,于是出现了产业技术生态化的趋势,而作为能源消耗巨大的建筑产业自然也要顺应这一趋势。我国是能源大国,也是能耗大国,我国每平方米建筑面积的采暖能耗与处在相似气候条件的发达国家相比高出其3倍,而这其中,建筑行业的能源消耗占到了50%。所以说,重新审视绿色建筑设计策略,是建筑从业者不得不正视的课题。

1.3我国绿色建筑现状

目前我国绿色建筑发展水平良莠不齐,有部分项目已经处在世界领先水平,但是大部分只能接近西欧发达国家在20世纪90年代的水平。而且由于在发展过程中产生了严重偏离,导致大部分人对绿色建筑产生很多误会,绿色建筑也成了“高技术、高成本、不实用”的代名词。

1.4绿色建筑发展前景分析

十八届四中全会《关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》明确了在国家全面深化改革的过程中,城乡建设,环境保护,绿色建筑,新能源利用等等方面都要有严格的、与之相对应的方针政策和文件。近几年出台的相关政策,比如2015年1月1日起正式实施新的《绿色建筑评价标准》《国家新型城镇化规划(2014—2020)》《关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》等等表明了我国进行绿色建筑发展的决心,绿色建筑行业的发展空间也非常巨大。

绿色建筑设计策略及其实践(深圳)

2深圳地区气候分析

2.1基于典型年气象数据下的深圳气候分析

深圳位于祖国的南疆,属南亚热带海洋性季风气候,风清宜人,降水丰富。本文研究的气象数据来自于广州气象台提供的典型气象(设计典型)年逐时参数报表。分析出深圳地区春秋气温适中;夏季气温较高;冬季气温一般为10℃~13℃;夏长冬暖。常年平均气温22.5℃,极端气温最高38.7℃,最低0.2℃。无霜期为355d,平均年降雨量1924.3mm,日照2120.5h。建筑的主要能耗是夏季空调的使用。

2.2基于建筑热工设计分区下的深圳气候分析

深圳处于《中国建筑气候区划图》的ⅣB区,建筑热工设计分区的夏热冬暖地区。ⅣB区气候对建筑的基本要求是:1)必须充分满足夏季防热,冬季可不考虑保温。2)开敞通透,自然通风,被动降温。3)避免西晒,宜设遮阳。4)防暴雨、防洪、防潮、防雷击。此外,夏热冬暖地区主要位于我国东南部,夏季时间较长,气候炎热潮湿,冬季时间短。除此之外深圳地区还处在沿海地带,夏季多有台风和暴雨天气。再由典型年气象数据及其建筑热工设计分区下的深圳地区气候分析可以看出,深圳地区绿色建筑设计的目标主要是夏季的降温。

3深圳地区绿色设计策略研究

要达到降温,在规划设计以及建筑设计中,可从以下方面着手。

3.1规划设计

3.1.1通风廊道的应用

通风廊道类似一狭长的通风管道,利用风的流体特性,将新鲜洁净的空气导入小区,从而使小区获得良好的自然通风效果达到降温的目标。通风廊道的布局应该与当地主要风型相对应,深圳地区规划设计通风廊道应该呈东南—西北或者东西走向。

3.1.2绿化和水体的应用

绿化主要起到降低空气温度、遮蔽空间、导风的作用;水体蒸发冷却也可起到降温作用。森林、湖泊、草坪等自然形成的空间与城市道路、广场等人工空间形成了强烈温差,而这便是绿化和水体降温作用的良好表现。绿化以及水体目前已经广泛应用于世界各国的规划设计中。在建筑平面设计中也可以适当引入中庭形成微气候改善建筑室内热环境。

3.2建筑单体设计

在建筑设计领域,建筑设计的主要运用表现为建筑被动式设计以及可再生能源在建筑上的应用。

3.2.1朝向和体型

根据《建筑气候区划标准》:“……建筑主立面应与夏季主导风向形成夹角。方向夹角为大于0°而小于90°时候,方向夹角越大,通风效果越好;方向夹角为大于90°而小于180°时候,方向夹角越小通风效果越好。方向夹角为0°和180°时,通风效果最差,90°时,通风效果最好。”南向建筑墙面冬季最有利,东、西向墙面夏季最不利,建筑外表面中最大表面应朝南,最小表面应朝东、西方向。

3.2.2外围护结构

1)屋顶。屋顶采用架空屋面、浅色屋面、种植屋面等节能措施,隔离太阳辐射热,减少阳光直射,以此达到降温的效果。2)墙体。遮阳、浅色涂料、外墙增厚、提高通风散热等手段是深圳地区常用的提高墙体热阻性能的方法。其中,东西面以实墙为主,减少开窗洞。在必需开窗开洞的部位如卫生间,设置遮阳构件。在最近几年中,木格栅和金属穿孔板因其能同时满足遮阳和美观的需求,在深圳地区广受欢迎。3)门窗。门窗在外围护结构中占据最大比例的传热量,达到70%以上,外窗可以说是热工性能最弱的环节。这是因为玻璃本身传热温差小,热量大部分能到达玻璃内部,所以遮阳系数小的玻璃,比如隔热节能玻璃、热反射镀膜玻璃等能很好地提高围护结构的热工性。

3.2.3建筑平面设计

深圳地区夏季,以平屋顶的太阳辐射强度峰值为最高,而不同朝向墙面的辐射强度根据西、西南(东南)、西北(东北)、南、北依次降低。因而从节能角度出发,在平面布局的时候主要使用的房间适合布置在南面,次要房间可以布置在西向或者东向。合理的平面布局能极大地减少能耗。

3.2.4体型系数

体型系数反映的是建筑外形的复杂程度,而根据建筑外表面越大散热面积越大能耗越多的原理,体型系数也反映了建筑能耗的高低。体型系数越大能耗越高,反之则越低。在建筑常用的几何图形中,正方形、长方形或者这两者组合的体型系数相对较低,在设计初期考虑使用这样的设计方向有利于控制建筑能耗。

3.3可再生能源的应用

可再生能源在建筑上的应用对实现绿色设计有着重要的作用。深圳地区可利用的可再生能源主要有太阳能、地热能、风能、生物质能等。深圳地区夏季太阳辐射强度大,分布较集中,是进行太阳能应用的最好时段。深圳地区风能资源丰富,设计中宜充分考虑风能的应用。再者,生物质能的应用在深圳地区也已经略有成效。同时,建议强化自然通风方式缩短空调期,延长过渡期。

4深圳地区绿色建筑实践

4.1项目概况

项目位于深圳南山区蛇口片区,现为某酒店,南临蛇口工业一路,依傍蛇口海湾,毗邻蛇口港澳客运码头,地理位置优越,交通便捷,占地面积1513.63m2,总建筑面积为5984.06m2,酒店为80年代现代建筑风格,框架结构,建筑柱网结构为7.2m×7.2m,从5层开始,层层退台。外围护材料为单层深蓝色的玻璃幕墙(单玻),分体空调,机位外露。酒店入口紧邻道路,空间局促;设备房为后期增补,布局凌乱;竖向交通为两部电梯加疏散通道;外临商业街,车流量大,噪声大,灰尘大。本项目决定在保留建筑主体的基础上,采用绿色设计策略,改造成为绿色养老公寓。

4.2绿色建筑实践简析

深圳地区日照强烈,项目南面临街、噪声污染大,结合深圳地区建筑绿色设计策略以及项目具体情况,因此遮阳和隔声成为本设计主要面对的问题。项目为改造设计,考虑上文绿色建筑设计策略得出本次改造设计具体设计手段。传统遮阳板位置固定,且不可调节,不能较好的满足夏季与冬季的遮阳需求。一般建筑隔声处理都没有很好的结合遮阳等外部构建。利用参数化和生态分析相结合的方法,设计出将两者结合在一起的多功能外墙表皮———结合了“追踪式太阳能光电遮阳板”和“分级式降噪吸声板”的综合表皮。

5结语

工业时代的旧发展模式在现在已经逐渐被注重环境友好的可持续发展的模式所取代,而作为资源消耗巨头的建筑行业走上绿色生态发展的道路也是大势所趋。经过前辈们的努力,现如今绿色建筑技术已经有了很大进步。然而目前国内许多绿色建筑在设计之初就没有结合实际情况进行考虑,只注重技术的应用,导致了绿色建筑实际上并不低能耗的局面。而在单体设计方面,为了造型而忽略窗墙比、体型系数等导致不得不运用大量昂贵的材料和技术保障建筑达到节能要求,导致绿色建筑造价过高,民众无法承受,推广受阻。因此,有必要从实际使用的角度出发,认真研究真正的绿色建筑应该如何进行设计才是合理的、可以被大众接受的,对于设计师来说十分有必要。只有这样才能促使人们在生态建筑的设计上发现更贴合实际的操作点,减少技术的堆砌。绿色建筑将势必会成为未来建筑设计的主流与常态,文章结合深圳地区的实践案例来分析绿色建筑设计策略,旨在为绿色建筑在其他地区的建设与推广提供更多参考。

该文章所属专题:绿建设计

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