福州规划设计创意产业园绿建适应性技术应用
2017-01-17阙平
阙 平
(福州市规划勘测设计研究总院 福建福州 350108)
福州规划设计创意产业园绿建适应性技术应用
阙 平
(福州市规划勘测设计研究总院 福建福州 350108)
绿色建筑设计不能只为了满足评价标准,盲目堆砌各种新技术,不切实际反而对项目造成硬伤。应该选择与日常运营管理相结合的设计技术,要给使用者带来便利,并满足使用者的绿色需求。
适应性;因地制宜;运营管理;案例分析;绿色需求
0 引言
近几年,在政府大力推动及技术日趋成熟、民众意识日益普及等多方面因素的影响下,绿色生态在工程规划、建设的各个领域均得到蓬勃的发展。
在世界范围内较为公认的绿色建筑认证体系有美国的LEED,英国的BREEAM以及中国的绿色星级认证。国内近年一些有前瞻性的地区和项目已主动在工程实施的全过程贯穿高星级绿色生态体系的理念。这其中有公建也有商品房、保障房项目;有城市规划也有单体建筑;有新建项目也有既有建筑改造工程;出发点不同,设计目标也不同。随着一批绿建项目相继投入使用,其效果及使用者反馈也不尽相同,也有许多不尽人意之处,究其缘因,相当一部分是因为没有选择适合项目需求的技术引起的。福建省在这一方面起步相对较迟,但发展势头迅猛。我们有幸设计甚至使用了几个在省内、国内都领先的项目。收获了很多经验也遇到了一些问题。
绿色生态的目的就是节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境。但我们不应该只是拿着《评价标准》的条条框框来定型这些项目,而是要给它们赋予生命的灵动,要能满足使用者的绿色需求,打造让民众能感知、能切身收益的绿色生态空间,要突破传统狭义绿建的范畴,不仅实现节能减排,还要注重人性化的仿生学设计,以达到生态宜居的真谛。在设计“福州市规划设计创意产业园”(以下简称“创意园”)时,从设计研发工作的特性和需求出发,考虑到高智力劳动的特点,力求围绕庭院、架空休闲、空中花园、交流共享空间等创造新型办公环境,旨在给使用者打造一个舒缓、激荡的场所(图1)。
1 设计策略
1.1 因地制宜,顺势而为
任何项目的设计过程都是项目与周边环境及城市空间融合的过程。绿色生态项目更要强调因地制宜。在我国,各地气候资源条件不同,经济发展水平也不一样,不同地区使用的技术差异性很大,若不考虑地域差异性而盲目堆砌技术,这本身就违背了绿色的初衷。做绿色生态项目要量身打造,要根据每个项目所处的场地状况,功能定位需求来匹配技术,进行系统性设计。
1.2 不能盲目追求高星级
很多设计中为了满足评价标准,不切实际反而对项目造成一些硬伤。在一个项目中,各种不同专业为了高星级往往从各自专业角度提出很高的目标和理念,偏向各自的技术选择,偏向标新立异。在多项技术的整合过程中就很难做到整体协调平衡。不少项目在追求高星级设计标识后就万事大吉了,对绿色生态建筑真正追求的目标——长期运营的节能环保却置之不顾。有些评分高的技术措施,在具体某个项目上却不一定便于运营、管理,不一定能给使用者带来便利,最终沦为摆设。
在“创意园”的设计中,兼顾了适应性新技术的运用与实际运营相结合的理念。通过智能控制及实测,效果良好(图1)。
图1 福州市规划设计创意产业园
1.3 被动技术优先,主动技术优化
一个项目在建设过程中,应结合地域、经济、气候、功能需求等以及自身条件,在设计、施工、选材、管理等方面都积极秉承绿色生态理念,从被动到主动,采用各种适宜的绿色节能技术。从项目选址开始,将建筑整体布局、日照利用、风的廊道、自然水的利用与循环等被动技术充分融入建筑设计的理念中。在一些体现新技术、新工艺的主动技术选择上,应慎重判断、权衡利弊及其适用性、经济性等,避免盲目堆砌,偏面追求高分值。充分利用被动技术,巧妙拓展主动技术,最大限度地利用自然资源,是绿色设计的重要意义。
“创意园”结合使用者的特点,充分挖掘南方民居天井的绿色设计理念,围绕庭院、通风中庭、架空层及下沉式庭院等被动技术,充分改善建筑微气候环境,并最大化利用自然光环境。
2 技术方案的应用
一个好的绿建项目,其在技术应用上并不盲目求多求新,而是在被动技术上主动优化,在风、光、水、热、声、绿及高效控制系统各方面综合运用,统筹安排。
2.1 选址
因地制宜,顺势而为,尊重原址原貌,设计重点是生态修复提升,根据使用需求保留场地内原有树木、水系、山形等。通过勘测及周边环境的评估,消除潜在威胁及危险源的影响。
“创意园”北侧为天然河道,南侧为整个高新园区的中央景观带,两侧规划为多幢高层建筑,形成较好的区域风循环气候和调蓄热气候(图2)。
图2 选址规划图
2.2 景观绿化
是强调奇花异草还是更多关注生态乡土植物,这是一个看似矛盾,实际上又是一个协调的问题。从绿色生态角度出发,应选用少维护、耐候性强、病虫害少的乡土物种,合理搭配,进行乔木、灌木、地被的立体发展。
在设计的“福州市规划设计创意产业园”绿色三星工程中,主要绿化物种有红榕、三角梅、桂花、福建山樱花、雪茄花等;同时,在室外地面,绿化构成了海绵城市的基本要素——透水性,加上透水砖及透水混凝土等材料的应用,让水系自然循环、渗透,很好地保持水土并调节了室外微气候环境。除了在室外,还充分结合建筑的造型设计,采用垂直绿化、屋顶绿化相结合的全方位立体绿化模式(图3)。垂直绿化采用无土栽培模式;屋顶绿化部分采用了草盘植栽这一新型种植方式。这种轻型种植的新科技成果,具有荷载轻、易养护、易成活等特点,可以在既有建筑绿化屋面改造中大力推广。
图3 屋顶花园
2.3 自然通风
在项目的设计中采用了被动式风热循环来实现节能和环境质量之间的平衡(图4)。室外风环境经过模拟,建筑物周围人行区风速低于5m/s,不影响室外活动的舒适性。结合夏季主导风向,局部底层架空,将风导入建筑内院及中庭,并同时由下沉式广场导入地下空间。
图4 被动式热交换原理组织自然通风图
建筑物内部,在中庭顶部四周透空,利用冷热空气交换原理形成烟囱效应,让空气在建筑内部流动起来。
2.4 土地综合利用
土地资源是不可再生的,最大效率的利用土地资源,综合开发地下地上空间也是建筑设计绿色生态理念的具体实践。
在地下部分,除了传统的人防、设备、停车外,还考虑了厨房、多功能会议厅、展厅等新的功能。地下室建筑面积与建筑占地面积之比为260%。
2.5 自然光环境
“创意园”项目朝向为南向偏东,并且在建筑内设置了东、西两个内庭院,中间有个全天窗通风中庭,最大限度地拥抱阳光,降低了室内人工照明的需求。经模拟计算,室内建筑85%以上的主要功能空间自然采光系数满足现行国家《建筑采光设计标准》GB50033[1]的要求。在地下室间的采光方案中,我们摈弃了造价昂贵的导光管而采用了天窗、天井、下沉式庭院等更为朴实、自然的手法;不仅实现自然采光也充分提高了建筑的舒适度。
同时,还通过迭水景的设置和东南侧架空层把风和水景、绿化一并引入地下,通过多个景观节点的点缀,地下室也不再枯燥乏味了。
车库的人工照明减少了65%;地下多功能厅在白天也基本上不需要人工辅助照明(图5)。整个地下空间打破了传统地下室给人压抑、潮湿、阴暗沉闷的感觉。
图5 地下多功能厅
2.6 遮阳
“创意园”项目的表面覆盖着一层“皮肤”。这层“皮肤”叫做“智能遮阳系统”(图6)。
它分为南侧的水平机翼型电动智能遮阳百叶和东西北侧的折叠式电动智能化竖向遮阳系统。它的运用既节省了大面积玻璃幕墙,又能根据季节、太阳光照射角度的不同自动调节百叶方向及闭合,最优化采光;同时还能根据需求,任意控制叶片的闭合,组合出多种立面图案,让建筑外观丰富多彩。这层“皮肤”同时也应用到中庭天窗上;电动水平遮阳卷帘的运用,适应了阳光的时刻变化,调节了中庭室内的采光和温度舒适。
图6 智能遮阳系统
2.7 太阳能热水
鼓励太阳能的使用在各个地区都有相应的政策,有很多纯办公项目也采用太阳能热水。因为要达标,要加分。但是要让它真正发挥实效,有时是矛盾的。一般办公楼仅洗手要热水,且用水点比较分散,供水管线长,热损失大。冬天,如大量需要热水,要电辅助加热;夏天又容易造成溢流。所以实际运营中太阳能效益不大。因此,应避免单纯为了追求高分值而盲目大量使用太阳能热水系统。
经反复研究考虑,针对项目的使用需求和特点出发,仅设置了少量的太阳能设施,集中满足部分外业工作的员工、多功能健身馆的使用者及员工食堂的洗浴和热水需要。
2.8 非传统水源的利用
很多项目规模不大,为了达标而上了中水系统。这套系统相对复杂,运营成本高,如水量不足,性价比不合理。方案比选时一定要考虑规模效应,首先选市政中水,收集片区中水水源集中处理后再供应各个建筑,这样便于水质监控,保证用水安全,经济型也较好。普通建筑因其规模受限,每吨中水的运营成本远高于市政水价,规范规定中水水源小于100m3/d的建筑,这条不参与绿色建筑的评价。
“创意园”项目,根据建筑所处的区域气象气候特征及历史年降水量测算,决定采用雨水回用系统。在地下室设置了一座有效容积630m3的雨水收集池,经过快速过滤器过滤,用于绿化、水景、地面冲洗及冲厕,雨水设计利用量达到11 350m3/a,非传统水源利用率达到44%,平均每四年节水量相当于一个福州西湖的水量。
2.9 智能化控制技术
“创意园”项目中整合各项先进绿色节能技术,综合性地布设了全区域、全分项智能控制系统。在信息网络、设备监控和安全防范方面共享应用。在运营管理中采用了分项计量技术;按照用途统计各种用水量和漏水量,也为大楼用电分配提供支持,达到精细化管理控制的目的。大部分动力设备以及电路照明都采用了时控技术,方便节能。同时在变频空调系统、热回收系统、夜景照明系统、空气质量监控系统等全面进行智能监测和控制,以达到合理调配能源,优化配置资源,最大化生态节能的目标。
3 结语
“创意园”项目设计,一直秉承“适用”的理念,避免简单的技术堆砌及高分值。除了以上各项技术及理念外,在室内环境控制技术、环境友好利用、高效节能、室外环境控制技术的其他分项也全面贯彻这一理念,真正做到“因地制宜”“因项目制宜”。项目的整体投资得到有效控制,绿色增量成本不高,但节能效益及环境品质却有质的飞跃,真正实践了“绿色建筑、设计先行”。希望通过这个项目的实现对地区绿色生态建筑的建设能起到一定的示范推动作用。
[1] GB 5033-2013 建筑采光标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
Application of Green constructions Adaptability Technology for “ Fuzhou Planning & design creative industry park”
QUEPing
(Fuzhou Planning Surveying & Design Research Institute, Fuzhou 350108)
The green construction design is not only to meet evaluation standards and blindly uses a variety of new technologies discarding the reality , which can have bad impacts on the projects; it should choose the Design technology with Daily operation management, make it convenient for the users and meet their green requirements.
Adaptability; Adjust measures to local conditions; Operation management; Case analysis; Green requirement
阙平(1972.11- ),男,高级工程师。
E-mail:405901846@qq.com
2016-10-20
TU2
A
1004-6135(2016)12-0014-04