夏热冬冷地区绿色建筑实践——重庆市某办公楼绿色建筑设计

周芮锦，吕忠

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400016）

周芮锦，吕忠.夏热冬冷地区绿色建筑实践——重庆市某办公楼绿色建筑设计[J].重庆建筑，2019（7）：20-22.

0 引言

我国已成为世界上最大的建筑市场，新建建筑逐年增加。根据中国建筑业协会统计数据，2018年，全国建筑业企业房屋施工面积140.89亿m2，比上年增长6.96%，增速连续三年保持增长（图1）。

图1 2009—2018建筑业企业房屋施工面积、竣工面积及增速[1]

在能源消费中建筑是一个能耗大户，建筑行业也是温室气体排放的主要来源之一[2]。在我国的建设高潮期，必须采取有效的绿色建筑措施技术以控制建筑能耗，同时不断提高建筑环境舒适性标准。

我国绿色建筑高速发展，同时也面临着更大的挑战。夏热冬冷地区一直是实施绿色建筑的重难点区域[3]，如何因地制宜地打造绿色建筑，与环境建立良性通道，发挥绿色建筑节地、节能、节水、节材和保障室内空气质量的特点，是本文探讨的重点。

1 项目概况

某工程位于重庆市渝中区，总用地面积约6600m2，总建筑面积为4.1万m2，其中地上23层，地下4层，地上建筑面积约2.6万m2，地下建筑面积约1.5万m2（图2）。办公楼按照我国绿色建筑二星级的标准进行设计，集成适宜的绿色建筑技术路线，实施节地、节能、节水、节材，以及提高室内环境质量，体现夏热冬冷地区的绿色建筑的引领与创新。

图2 项目效果图

2 因地制宜的绿色建筑策略

绿色建筑应该着眼整体的规划与设计，对特定的气候条件、地块特征、建筑类型以及投资预算进行总体的优化分析，形成最佳绿色建筑技术路线集成方案，而不仅仅是高成本高科技的非实用型建筑。重庆为典型的山地城市，是我国日照时间最短的地区之一，且辐射强度也较低，重庆大部地区常年处于微风或者静风状态（全年98%的时间风速小于或等于1级），因此太阳能技术或者风力发电技术不算适宜重庆地区的绿色建筑技术。

2.1 夏热冬冷地区山地建筑实施绿色建筑的特点

该项目位于重庆市渝中区，位于中亚热带湿润季风气候区，在我国的热工气候分区中属于夏热冬冷地区。受特殊地形、地貌影响，重庆市气候特点为夏季炎热，冬季则多为阴冷天气。全年具有气温高、日照少、雨季长、湿度大、云雾多、霜雪少、风速小的特点。山地城市由于地形高差，城市街道空间具有立体层次，也会带来日照遮挡的问题。根据夏热冬冷地区山地城市的气候地理特点，绿色建筑应着眼于缓解夏季高温强辐射、冬季日照采光不足、湿度大等问题，同时利用过渡季节气候宜人、雨水充沛等自然条件优势。

2.2 绿色建筑实施的技术体系

结合该工程的实际特点以及其使用功能，基于对工程的用地规划、建筑能耗、用水消耗、建材利用以及室内环境质量等各项指标的分析，以被动式优先、主动式优化的原则，同时考虑绿色建筑技术增量成本，确定该工程采用的绿色建筑技术[4-5]。

（1）高效用能设备和系统

针对重庆地区夏季高温、冬季阴冷的特点，该项目空调系统和采暖系统分别采用了效率高于现行标准规定值一个等级的用能设备和系统，降低建筑能耗（表1）。

（2）热回收利用系统

表1 该项目空调能效等级

空调系统采用全热交换器，利用排风对新风进行预冷（预热）处理，在双向置换通风，送新风和排风的同时产生能量交换，使新风有效获取排风中的焓值，从而节约新风预处理的能耗，达到节能换气的目的。热回收机组采用能量回收模块，使整机换热效率提高了5%～10%。

（3）节能高效照明

针对重庆地区山地城市日照采光不足需人工补充的特点，该项目普通场所均选用高效节能型灯具。考虑到色温对人员视觉的影响，办公区域及会议室采用格栅嵌入式灯具 （光源为LED），公共过道、车库、门厅灯公共场所的照明采用智能照明控制。各房间及场所的照明功率密度值均低于《建筑照明设计标准》GB 50034规定的目标值（表2）。

表2 该项目照明功率设计值

（4）雨水回收利用技术

针对重庆地区雨水充沛的特点，该项目采用雨水回用系统，收集屋面雨水，处理后用于景观、道路浇洒，景观水池补水及车库地面冲洗用水。通过雨水水量平衡计算可知，收集雨水量为971.75m3，建筑总用水量为4197.88m3，雨水水源利用率为23.15%。

（5）高效节水灌溉

该项目绿化浇灌采用喷灌与滴灌方式。在一层室外及屋顶布置喷灌半径为4m的喷口，其中狭长地块采用滴灌系统，以免造成水源浪费。

（6）可再生利用材料

该项目实验楼部分墙体采用环保高性能胶凝材料替代传统水泥，该种材料以利用可再生资源为主要组分，对节约能源、资源有非常优越的促进作用。

（7）可调节外遮阳

针对重庆地区夏季太阳强辐射的特点，该项目外窗采用中空百叶窗，具有可调节的活动遮阳效果。中空百叶窗不仅具有遮阳调光的作用，并且防雨、防风、防尘，对于高层建筑安全系数较高，增量成本适中。

（8）自然通风设计

针对重庆地区过渡季节较长[6]且空气潮湿的特点，该项目根据建筑风环境模拟结果，采用了促进自然通风的设计办法，根据外部风压、风速条件，合理设置了室内自然通风（图3、图4）。

图3 该项目室外风环境计算模型图

图4 该项目迎风面（西北向）风压等值线图

（9） 降噪设计

该项目位于重庆渝中区，毗邻交通主干道，城市噪声成为影响室内声环境的主要问题。

监测数据显示该项目已经满足 《声环境质量标准》（GB 3096-2008）的相关要求（表3），为了提高整个项目的声环境质量，该项目采取了噪音控制措施。

表3 该项目环境噪声监测值

对建筑内部布局进行了合理的布置设计，同时设置隔声屏障，保证室内声环境的要求。建筑西侧靠近主干道区域的降噪措施包括：（1）从功能区域设置了走道，减少办公区域的噪声；（2）减少了开窗面积，减少噪声传播途径；（3）外墙采用250mm厚的节能型烧结页岩空心砖砌体，增强隔声效果；机房及设备用房在右上区域，远离主要办公区域，减少噪声对主要办公区域的影响；并在机房及设备用房与办公区域相邻隔墙设置隔声层，达到降噪效果；临街种植高大乔木，配合灌木，设置植物隔声屏障。

（10）室内空气质量监控

各房间区域均设置空调新风系统，采用新回风热交换机组，通过探测器测得房间CO2浓度高于人体健康所需最低浓度时，开启能量回收新风换气机对房间进行全新风运行，并控制启停新风、回风和排风系统的风机和风阀，相互连锁控制，以满足不同功能、不同季节的新风量要求。

4 结语

绿色建筑是中国建筑领域发展的重大改革，对于绿色建筑的设计，不仅仅要满足国家地方标准的要求，还需根据项目自身特点进行分析优化而改进设计。该项目作为中国绿色二星级认证的项目，在绿色建筑技术路线的设计上，结合夏热冬冷地区以及山地城市的地理条件，充分考虑项目自身的条件与需求，对因地制宜的绿色建筑设计进行了较为成功的探索，为发展夏热冬冷地区的山地建筑提供了绿色建筑设计的借鉴。