中小學綠色建筑設計與應用狀況分析

【摘要】綠色建筑的相關研究從上世紀七十年代就已經開始，但我國針對中小學建筑的“綠色化”研究開展的時間還較短，相關的綠色設計理念還沒有在中小學建筑設計中有效推廣，綠色建筑技術在中小學建筑中應用也還有待進一步研究。本文就對如今我國中小學綠色建筑設計和應用進行探討分析。

【關鍵詞】建筑設計；綠色建筑；中小學建筑；建筑節能

1、前言

建筑設計、施工和使用過程中都關乎著巨大的能源消耗；建筑建設的抗震性能設計關系了建筑材料結構的選擇，建筑材料的使用和施工就決定了施工階段的“綠色化”，而建筑的水電暖通關系了建筑使用過程中的節能性能。而中小學作為重要的教育建筑設施，設計施工過程中必須要保證其安全性以及材料、施工、使用的綠色環保。

2、我國中小學綠色建設設計應用現狀

2.1中小學綠色建筑設計應用的政策制度背景

我國已經在中小學的建筑設計建設的管理制度標準建立方面進行了越來越深入的研究，如今已經有了一系列關于中小學校設計建設的規范規定并已經得到了執行，而有的規范中也已經對綠色建筑的設計建設進行了明確。如《中小學校設計規范》（GB 50099—2011 ）中就已經對我國城鎮和農村中小學的新建、改建和擴建工程的設計提出了有關綠色環保的規定，明確提出了中小學的建筑設計施工“應符合環境保護的要求，宜按綠色校園、綠色建筑的有關要求進行設計。”并且對建筑設計中的采光照明、設備、噪聲控制、排水等眾多方面都進行了詳細的確定。同時中小學建筑設計也必須要滿足《民用建筑設計通則》、《公共建筑節能設計標準》GB50189—2005）中的相關的強制性條文。此外不同地區也有一些不同的細則建設標準。

2.2中小學綠色建筑設計應用案例分析

北京市某小學為一個綠色建筑聯合開發項目，其用地面積為3140平方米，總建筑面積達到10079.7平方米。建筑地上四層，地下一層，已經于2012年建成。該小學建設地塊內沒有文物、野生動物等敏感環境影響因素，但由于過去該地塊臨近化工廠導致土地土壤存在一定的化學污染情況。所以建設方聘請專業的工程公司首先對土地的污染進行清理處理。改小學設計師生容納量為800人，總體布局為一個庭院式的圍合封閉院落。

2.3建筑綠色被動式設計

教學樓的圍護結構設計中采用了低傳熱系數的窗體材料和外墻圍護，整體的隔熱性能良好，整個建筑的單位面積采暖負荷小于8W每平方米。建筑的屋頂采用了綠色屋頂技術，采用綠植對屋頂進行覆蓋，提升樓頂的隔熱性能，并且能夠實現雨水的回收處理，減少采暖負荷，并對周圍環境有一定的優化作用。

建筑采用了高采光率的中庭設計，保證了整個建筑物在不進行人工照明的情況下地上超過80%的區域能夠達到設計中0.5的采光系數要求，對于一些自然采光并未覆蓋的盲區，增設導光筒來確保整個建筑主要的功能空間部分均能達到采光設計要求。地下部分也利用中庭設計來獲得自然光。而學校建筑所有向南的外窗均使用了金屬百葉進行遮陽。

2.4新能源利用

北京地區的太陽能資源十分豐富因此考慮了太陽能的設計。由于學校容積率的影響以及學校屋頂已經進行了綠色屋頂的設計，太陽能部件并沒有在屋頂以及外墻立面進行安裝設計，而選擇在學校的非機動車停車棚頂進行安裝，44塊功率為253Wp的電池組件在一整年的發電量就達到了11585kWh并為主要教學樓提供了全年超過3%消耗量的電能。

2.5建筑系統設備設計

建筑監控系統包括監控系統本身的自動化與手動控制，建筑設備的運行狀況監控、故障報警、溫度監控、視頻系統等等。但主要的節能設計為在所有的教室、辦公室和餐廳都進行二氧化碳傳感器的設置，并且傳感器與新風機形成系統，采用全熱回收新風機組，利用熱回收效率能夠達到65%以上的F7過濾器來為建筑實現了年均超過3萬人民幣成本的節約。

2.6水資源的綠色化設計

學校屋頂采用雨水回收技術和城市中水進行綠色屋頂植被的灌溉，并且建筑用于衛生間沖刷的水均來自于城市市政中水供應；在綠植的維護過程中采用了噴灌和滴灌的技術來更加有效的節水，室外地面70%以上為透水地面有效對自然環境進行了保護。

2.7節材措施

建筑施工所使用的材料、使用的木材等均為環保材料。木材均為FSC（美國森林管理協會）認證材料，且使用的所有粘合劑、密封膠、油漆和涂料均為低揮發性；杜絕了使用含尿素甲醛樹脂的材料。

2.8施工運營與維護

該項目中使用的所有建筑材料的生產源都距離工地1000公里范圍內有效對施工的運輸成本進行控制，建設過程中對于所占地塊原有的廢棄物進行了循環利用和無害化處理，項目的廢物回收利用比率大于70%，且項目中使用的材料中超過10%的材料均為可重復利用的環保建材。

3、中小學綠色建筑的的設計應用推廣分析

3.1合適的節能技術推廣

節能技術必須要適宜當地的實際情況，我國地域十分遼闊所以導致我國的建筑節能設計建設都必須要根據不同地區的氣候情況進行選擇。尤其是才被動式太陽能的選擇設計、自然通風的節能設計、采光設計等都必須要結合當地的實際情況進行選擇。

3.2新能源與新技術的開發利用

在中小學綠色建筑設計中，有關新能源的利用還應該進一步的推廣；新技術的應用也應該因地制宜的進行更加深入的推廣。對可再生能源利用項目實行補貼、減免稅收或節能產品的發明進行經濟的激勵都能夠更好的推動節能技術在建筑設計應用中的推廣。

3.3綠色建筑節能施工管理運營的進一步研究

我國如今中小學的綠色建筑設計應用，所謂的“綠色”考量都主要是針對設計、施工和材料方面的考量。但真正的綠色節能在實際使用過程中的評價考量制度還較為缺乏，尤其是建筑施工過程中有關綠色施工的監理管理制度也較為缺乏，因此導致綠色建筑設計付諸實踐的時候，其效果有打折扣的情況。

4、結束語

中小學建筑作為重要的公共建筑，其安全實用性需要進行考慮的同時，其綠色環保性能也開始越來越多的受到人們的關注，未來還必須要進行更多的深入研究，同時還需要對建筑使用過程中的實際環保效能進行更深入的考量。

參考文獻：

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作者簡介：原偉，從事公共建筑原理，建筑設計課程的教學工作。以及相關的建筑設計實踐