探討建筑設(shè)計(jì)中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用問題

張 寧 叢元峰 王天夫

（中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司， 吉林 長(zhǎng)春 130021）

0 引言：

市政項(xiàng)目通常而言為公共建筑，設(shè)計(jì)過程運(yùn)用綠色理念能夠保證生態(tài)、經(jīng)濟(jì)二者效益的平衡性。但是實(shí)踐過程，仍存在各類問題，無法對(duì)環(huán)境、資源以及能源等充分利用。故此，為保證設(shè)計(jì)方案合理性，節(jié)約資源的同時(shí)，為人們提供良好的生存環(huán)境，需對(duì)此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)當(dāng)中綠色理念的運(yùn)用深入探討。

1 市政建筑項(xiàng)目當(dāng)中綠色設(shè)計(jì)應(yīng)用存在問題

當(dāng)前，市政建筑的設(shè)計(jì)過程，綠色理念的運(yùn)用為重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。總體分析，該理念的運(yùn)用還存在如下幾點(diǎn)問題：第一，建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程，部分設(shè)計(jì)者未能結(jié)合建筑特點(diǎn)，對(duì)于土地資源高效利用，同時(shí)，未能結(jié)合室外環(huán)境，評(píng)估建筑設(shè)計(jì)效果，分析設(shè)計(jì)可行性，進(jìn)而優(yōu)化室內(nèi)空間設(shè)計(jì)。第二，在節(jié)能措施的運(yùn)用方面，建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)為高耗能系統(tǒng)，其中照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建筑能耗消耗休戚相關(guān)，部分工程設(shè)計(jì)過程，未能按照建筑功能，優(yōu)化設(shè)計(jì)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面，材料選擇可靠性不足。第三，在水資源的利用方面，效率不高。

2 市政建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)中綠色理念的應(yīng)用策略

2.1 項(xiàng)目概況

本建筑為某城市金融大廈設(shè)計(jì)項(xiàng)目，建筑為超高層結(jié)構(gòu)，地上結(jié)構(gòu)共計(jì)44 層，地下結(jié)構(gòu)3 層，樓面高度為179.5m，建筑存在裙樓結(jié)構(gòu)，并含有酒店、辦公區(qū)域等功能區(qū)域。下文對(duì)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程綠色理念的運(yùn)用途徑展開分析。

2.2 綠色理念運(yùn)用

1.土地方面

項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程，對(duì)于土地利用方面充分運(yùn)用了綠色理念，項(xiàng)目共計(jì)占地17219.6m2，地上建面約140775m2，地下建面約445855m2，容積率為7.89。其中地下一層建面15356m2，占據(jù)總用地面積約89%。同時(shí)，建筑地下空間設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)3層，地下1 層作為配套用房，地下2 層為車庫(kù)，地下3 層為設(shè)備房。總體設(shè)計(jì)上展現(xiàn)了土地的集約化利用，在綠色理念下，最大化開發(fā)地下空間。

2.環(huán)境方面

該項(xiàng)目在環(huán)境方面，運(yùn)用的綠色理念主要體現(xiàn)在室外環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境兩方面：

一方面，在室外環(huán)境上，分析該地區(qū)不同季節(jié)的風(fēng)速條件，并對(duì)建筑周圍人行區(qū)的風(fēng)速展開評(píng)估，放大系數(shù)＜2.0，因此符合行人對(duì)環(huán)境的舒適度要求。并且建筑周圍氣流的分布相對(duì)均勻，便于污染物快速消散以及室外散熱。分析建筑室外環(huán)境，冬季建筑人行區(qū)的風(fēng)速＜5m/s，放大系數(shù)＜2.0，分析春、夏、冬風(fēng)向和風(fēng)速條件，人行區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生無風(fēng)區(qū)亦或者旋渦等問題。根據(jù)上述環(huán)境分析結(jié)果，建筑的室外風(fēng)環(huán)境，能夠滿足人們活動(dòng)和行走舒適度要求，同時(shí)，利于建筑自然通風(fēng)，設(shè)計(jì)過程對(duì)于建筑夏季的風(fēng)速工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，風(fēng)速為3.4m/s，冬季和春秋等季風(fēng)速4.1m/s，以實(shí)踐結(jié)果確保環(huán)境方面符合綠色設(shè)計(jì)的理念要求[1]。

另一方面，在室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計(jì)方面，重點(diǎn)從環(huán)境質(zhì)量角度入手。分別從噪聲、采光等方面運(yùn)用節(jié)能理念。考慮到建筑的使用期間噪聲來源主要是地下車庫(kù)和設(shè)備房中排氣風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和塔樓位置的水泵、裙樓位置的冷卻塔等。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程，將上述設(shè)備盡可能設(shè)置于室外或者遠(yuǎn)離建筑功能區(qū)域，并且在設(shè)備周圍采取減震措施，在空調(diào)機(jī)位當(dāng)中安裝室外空調(diào)機(jī)，控制其使用過程對(duì)相鄰房間產(chǎn)生干擾。在采光方面，該建筑利用玻璃幕墻，光系數(shù)符合采光設(shè)計(jì)規(guī)范，保證建筑室內(nèi)80%的功能區(qū)域采光充足，重點(diǎn)功能房間，設(shè)置在幕墻相鄰區(qū)域，可隨時(shí)觀賞到室外美景。項(xiàng)目使用樓板的厚度保證撞擊聲音＜56dB，具有良好的隔音效果。

3.節(jié)能方面

項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)，主要對(duì)照明以及維護(hù)等結(jié)構(gòu)運(yùn)用綠色理念，并對(duì)再生能源充分利用。

首先，在照明節(jié)能方面，設(shè)計(jì)分區(qū)控制方式，以降低照明消耗，對(duì)室內(nèi)天然光線充分利用，不同房間設(shè)置多列燈具，和側(cè)窗平行設(shè)置，使用智能控制照明系統(tǒng)，對(duì)建筑公共樓梯、地下車庫(kù)、辦公區(qū)域等場(chǎng)所展開綜合控制，可結(jié)合使用需求，按照不同場(chǎng)所功能，實(shí)施調(diào)光、定時(shí)、感應(yīng)等控制方式。

其次，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面，使用保溫設(shè)計(jì)方式，降低能源消耗。項(xiàng)目屬于甲類建筑，節(jié)能設(shè)計(jì)要求為65%，因此在建筑屋面使用聚苯板材料，厚度為70mm，此材料的傳熱系數(shù)可達(dá) 0.4 5W /m2·K；在建筑的外部墻體，使用巖棉材料進(jìn)行保溫，厚度為63mm，此材料的傳熱系數(shù)可達(dá) 0.5 8W /m2·K；建筑幕墻部分，使用金屬型材進(jìn)行保溫，材料隔熱性能優(yōu)良，存在多個(gè)密封腔，傳熱系數(shù)可達(dá) 5.0 W /m2·K。使用此圍護(hù)結(jié)構(gòu)可滿足建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，高于規(guī)定節(jié)能量10%左右。

最后，在能源利用方面，充分利用能再生能源。項(xiàng)目當(dāng)中餐廳、酒店、衛(wèi)生間等功能區(qū)域?qū)崴男枨罅枯^高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，年需熱水量約為41570m3。因此，為保證建筑對(duì)自然能源的高效利用，在8 層位置屋面區(qū)域設(shè)置了集熱板，利用太陽能加熱熱水，總量可達(dá)建筑總用水熱水需求量24%。與此同時(shí)，按照綠色建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑區(qū)域氣候、自然等可再生能源的利用，該項(xiàng)目還在屋頂設(shè)置單晶光伏152 塊，使用19×8 方式進(jìn)行拼接，并按照4×1 方式向2 臺(tái)逆變器內(nèi)接入。通過上述方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)再生能源的高效利用。

4.資源方面

項(xiàng)目資源的節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在水資源的利用方面。設(shè)計(jì)過程，設(shè)置雨水回收以及市政水利用等系統(tǒng)對(duì)于非傳統(tǒng)的水資源合理利用。在雨水回收方面的設(shè)計(jì)，按照建筑回用雨水?dāng)?shù)量展開計(jì)算，在廣場(chǎng)、西北方向屋面以及道路等位置設(shè)置回收系統(tǒng)，面積約為3500m2，收集得到雨水初步處理之后可用于綠化灌溉、道路清洗以及景觀補(bǔ)水等。設(shè)計(jì)蓄水池，容量175m3，配置清水池2 個(gè)，其一，容量為20m3，沒有補(bǔ)水管，主要為建筑入口以及中庭等位置的水體景觀進(jìn)行補(bǔ)水；其二，容量為17m3設(shè)置補(bǔ)水管，可吸收市政自來水，作為建筑內(nèi)部備用水源，當(dāng)清水池內(nèi)沒有水的時(shí)候，可啟用此清水池。將上述蓄水池系統(tǒng)構(gòu)筑物設(shè)置在綠化面之下。該項(xiàng)目在規(guī)劃過程對(duì)市政中水進(jìn)行利用，為確保建筑功能區(qū)域的用水，冷卻塔補(bǔ)水、公共衛(wèi)生間沖水等使用市政中水。

建筑的綠化用水，選自回水系統(tǒng)容量為17m3的清水池中回用水，若其中雨水量不足，則從市政供水當(dāng)中獲取。由于建筑的5～6 層屋面位置綠化區(qū)域相對(duì)分散，并且7 層存在多個(gè)移動(dòng)花盆，因此不適合敷設(shè)給水管道，故此選擇中水展開人工灌溉。在綠化灌溉過程使用微噴技術(shù)，設(shè)置人工取水閥，并采取自動(dòng)控制噴灌的方式，安裝雨量傳感器，確保綠化灌溉的節(jié)能效果。

在節(jié)水措施的運(yùn)用方面，設(shè)計(jì)了節(jié)水器具，使用Ⅰ級(jí)節(jié)水水嘴，保證其流量≤0.1L/s；使用Ⅰ級(jí)節(jié)水淋浴器和坐便器，淋浴器的流量≤0.08L/s，坐便器使用低容、雙檔水箱，沖水量≤4.5L，確保節(jié)水需求。此外，該項(xiàng)目還設(shè)置冷卻水循環(huán)，作為節(jié)水技術(shù)，利用超大型集水盤，以平衡管、平衡水箱等方式，防止冷卻泵停運(yùn)時(shí)水從中溢出。在冷卻塔的設(shè)置方面使用市政中水作為冷卻補(bǔ)水。

5.材料方面

該建筑主、裙樓二者存在明顯的偏置，因此需要在主裙樓之間設(shè)置抗震縫，保證平面結(jié)構(gòu)規(guī)則。南北裙樓設(shè)置為C 型，此平面布局方式造成平面不規(guī)則，可在X 方向設(shè)置抗震縫一條，區(qū)分南北裙樓，為獨(dú)立單體，對(duì)整體結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化，同時(shí)，還可提升裙樓抗震性能，降低造價(jià)。項(xiàng)目施工材料均使用預(yù)拌砼和預(yù)拌砂漿。級(jí)別高于HRB400 鋼筋使用量約29090t，總鋼筋使用數(shù)量約33750t，因此，三級(jí)鋼筋用量為總體86.2%。可再生材料用量43200t，建材總用量333550t，環(huán)保料用量約占總建材的12.95%。

3 結(jié)束語：

總之，市政工程當(dāng)中，綠色理念和持續(xù)發(fā)展要求相符，因此建筑設(shè)計(jì)需要全程貫穿這一理念，從環(huán)境生態(tài)角度出發(fā)，最大限度利用再生資源，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，使用新型材料，展現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)價(jià)值。