郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼设计思路

贺栋韦峰

（1.河南科技学院，河南新乡 45002；2.建筑节能设计与技术河南省工程实验室，河南郑州 450002）

郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼设计思路

贺栋1韦峰2

（1.河南科技学院，河南新乡 45002；2.建筑节能设计与技术河南省工程实验室，河南郑州 450002）

在建筑能耗与污染严重的现今社会，建筑设计仅仅从使用功能、形体美学等方面考虑是不够全面的。绿色建筑作为适应当今社会趋势的建筑形式备受人们瞩目。本文以郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼的绿色设计理念和建筑形态成因为对象，对其进行评论。

建筑评论；绿色建筑；设计形式

当今社会经济的高速发展是以高能源消耗、高度环境污染为代价换取的。全球气候变暖、环境急速恶化都是人类对自然界过度开发和破坏所引发的生态灾难。因此作为建筑的设计者从建筑的设计阶段就应从绿色、生态的角度来进行建筑设计。

常规的建筑设计在建筑形体的推敲中多以形体美学、建筑文化等要素结合建筑内部功能来进行［1］。但是建筑的绿色设计策略则主要将建筑的生态、节能、环保、健康作为设计目标。这种设计理念所形成的建筑形体无疑是与传统的建筑形体有一定的区别。

1 建筑概况

郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼（后简称“节能示范楼”）集办公和节能展示于一体，位于经开第一大街与经北五路交叉口处，总建筑面积5 900m2。建筑形体呈南低北高之势，南北两部分办公区。南侧为三层双坡屋面，北侧为五层单坡屋面，中部通过中庭将南北两部分相连接，中庭顶部采用斜面双层玻璃采光顶。在设计思路上特别强调建筑通过加强自然通风及自然采光来实现节能环保，创造舒适环境的目的。为了营造良好的室内环境，在中庭处设计绿化、水景及供参观人士休憩的设施。

2 屋顶形式利于太阳能利用

该建筑的坡屋顶面积较大，尤其是北侧办公区与中庭屋顶组成了面积很大的单坡屋面，国内外许多绿色和低碳建筑都采用该形式［2］，这是绿色建筑的一种标志性的建筑形态，但该形式的出发点并不是着眼于排水功能或美学需求。为了与郑州太阳高度角相适应，示范楼屋面坡度设计为33°，为屋面太阳能光电板、太阳能集热器提供最佳日照效果［3］。由此不难理解：即使采用被动式太阳能坡屋顶设计，不同维度的建筑屋面倾斜角度是不同的。

图1 节能示范楼透视效果图

图2 节能示范楼外观实景照片

3 屋顶形式利于自然通风

该建筑坡屋顶还有利于组织自然通风。通过强化建筑内部自然通风，既可提高室内空气品质，又可减少空调制冷和采暖使用强度，达到创造健康舒适的室内环境以及建筑节能的目的。建筑屋顶设计成双层屋面，上下面板形成风道。屋顶最南端设置捕风窗，利用风压作用引入室外气流。屋顶的中后部是由中庭处双层玻璃顶与北侧双层坡屋顶形成连续贯通的气流上升通道，通道的顶部位于建筑屋顶最北端，该处设有金属加热舱，舱口上部装有“风帽”，起遮雨和气流导流的作用。整个通风组织系统在适当位置有风阀，可应对季节变化和通风要求来组织气流。这种设计方式是否有效，或者对外形的具体推敲是通过风环境分析软件来完成的，利用CFD技术可以较为有效地避免的设计师的主观臆断，为设计师确定建筑的形体提供参考（见图3）。屋面通风系统在细部设计上也考虑到美观因素，如风帽外形重复统一，水平排列于屋顶，韵律感鲜明。

4 开窗形式与中庭的“绿色”作用

图3 CF D模拟分析图

图4 中庭实景照片

示范楼采用中庭的建筑形式，与内廊式建筑相比，占地面积增大，基地利用率不高。很显然设计师在设计时不是将经济效益放在了绝对位置，随着经济的发展，舒适健康的室内环境越来越受到建筑使用者的重视。为了改善北侧办公区的自然采光效果，中庭采用了玻璃屋面，可引入大量自然光。其上点状分布的太阳能光电板除了发电外，可适当减少直射光的射入量，形成了特有的韵律感，增强了建筑细节。中庭两侧的建筑内墙为漫反射玻璃窗，附有可调节遮光百叶。对于北部办公区而言，由于南侧窗通过中庭可以引入自然光（见4图），在满足通风要求的前提下，建筑北侧外墙开窗面积便可适当减小，从而降低北立面外墙的热损失，这也说明绿色建筑设计理念不是以牺牲业主的经济效益为前提来营造舒适的室内环境的，设计师仍然将节能环保放在了重要位置。建筑外立面开窗形式的变化，形成建筑形式美学中的“对比”。同时，中庭布置绿化、水池、休息设施，既美化了室内环境，又充当了建筑的“绿肺”，净化空气的同时也对室内气流组织起到了积极的作用。从以上分析可以看出，郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼的建筑形式主要成因是从绿色设计视角出发，同时在建筑各尺寸间的比例关系中兼顾了外形美观的需求，体现了建筑形式与建筑功能的统一。

综上所述，采用绿色设计策略进行建筑设计要求设计师一方面需要有深入的理论研究和观念更新，另一方面更需要大量的实践积累。这在一定程度上增加了建筑设计的难度，给绿色建筑的推广造成了一定困难。此类建筑在设计过程中更强调功能与形式的统一，并通过实地勘测和计算机软件分析结合形式法则及建筑师主观经验来进行建筑设计。这就使得此类建筑在外观及细部都要考虑环保节能、健康等因素，郑州市节能环保产业孵化中心绿色示范楼就是此类建筑中优秀的建筑实例。

［1］郑时龄.建筑批评学［M］.北京：中国建筑工业出版社，2001.

［2］刘加平.建筑创作中的节能设计［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007.

［3］韦峰.公共建筑“浅”绿色设计策略——以郑州节能环保产业孵化中心绿色示范楼为例［J］.建筑与文化，2009.

Designing Thoughtof Green Dem onstration Building of Zhengzhou Energy-saving and Environmental Protection Industry Incubation Center

HeDong1WeiFeng2
(1.Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang Henan 450002；2.Building Energy Saving Design and Technology of Henan Engineering Laboratory，Zhengzhou Henan 450002)

In the present society with high energy consumption and serious pollution，the buildings cannot only be considered from the aspectsof function and aesthetics,which isnotcomprehensive enough.Green building,asan ar⁃chitectural form adapting to the trend in today'ssociety hasbeen paidmuch attention to.Taking the green demonstra⁃tion building of Zhengzhou energy-saving and environmentalprotection industry incubator centeras the reasearch ob⁃ject，thearticlediscussed itsdesign conceptand architectural form causes.

architectural comments;green building;designing form

TU243

：A

：1003-5168（2015）03-0092-2

2015-2-12

贺栋（1984.11-），男，硕士，助教，研究方向：绿色建筑设计。