浅谈夏热冬暖地区中绿色公共建筑设计的要点
2020-09-10张濛
张濛
摘要:本文根据夏热冬暖地区的气候特色,从各专业着手分析了绿色建筑设计中公共建筑中设计要点,以满足绿色建筑二星级要求。本文还阐述了新实施的绿色建筑评价标准中控制项的新增设计要点,基本满足了绿色建筑基本级的要求。为更好实现绿色公共建筑设计,归纳总结了相关的绿色建筑技术的设计原则。
关键词:夏热冬暖;绿色公共建筑;绿色建筑评价标准;设计要点
一、夏热冬暖地区特色及建筑形态
夏热冬暖地区是我国最冷月平均温度大于10℃,最热月平均温度满足25~29℃,日平均温度≥25℃的天数为100~200天的地区,是我国五个气候区之一;主要是指我国的南部,在北纬27°以南,东经97°以东,包括海南全境,广东大部,广西大部,福建南部,云南小部分,以及香港、澳门与台湾。
经过近现代建筑师的传承与发展,广东夏热冬暖气候区逐渐形成了相对完整且独具特色的建筑体系,建筑物在节能和绿建方面必须充分满足夏季防热、通风、节约耗能要求,冬季可不考虑防寒、保温。
(一)布局通风:良好的朝向和建筑形体布局可以获得适宜的通风环境。村落建筑分布主要采用梳式布局和密集式布局两种主要形式。
(二)院落、庭园:采用开敞布局和多层次布局有利于夏季散热。清晖园合理运用园林、庭院,将建筑与园林结合设计,大大可以降低环境温度。
(三)敞厅、连廊:建筑各实用空间通过敞厅、廊道相互联系,空间融通,还具有遮阳避雨、组织通风的功能。
(四)架空、骑楼:架空的底层可以导风入室,有效降低室内温度。骑楼是一种特殊的架空形式,集遮阳、避雨、交通于一体,有利于人行道和沿街店铺的通风、散热和除湿。
夏热冬暖地区建筑对绿色建筑设计的产生一定的不利影响。
1.近代建筑的外围护体系使用烧结实心砖,不利用建筑的保温节能。
2.庭院中的水景不利于水资源的节约。
3.巷道两侧的大多数房间内采光系数不满足现代采光设计要求。
4.天窗采用几块玻璃瓦片,瓦片面积过小,不适合现代建筑。
二、绿色建筑设计要点(《广东省绿色建筑评价标准》DBJ/T15-83-2017)
(一)建筑节能设计
在进行绿色建筑设计前,首先均要进行最基本的建筑节能设计,利用节能软件建模,模拟新建建筑所在地区进行热工性能及建筑年空调采暖耗电量的计算从而实现达到节能标准要求。
1.使用保温性能较好的外围护系统和屋面系统,防止夏天过热,例如200厚加气混凝土砌块,同时做好外防水的措施。
2.建筑西侧的透明外围护系统尽可能控制少,或者做好外遮阳措施,减少室内接收的太阳辐射能量。
(二)绿色建筑设计
在实际的进行绿色建筑自评中,可以分为以下幾个专业:建筑,结构,给排水,电气,暖通;其中建筑又分为总图,光,风,声,园林,装修这几个方面,因为园林和装修的内容并不多,可以并在建筑专业里面。
本文按照绿色建筑评价标准进行设计要求,满足以下的要求基本能够达到二星绿建评价要求(《广东省绿色建筑评价标准》DBJ/T15-83-2017)。
1.总图布局
针对夏热冬暖气候区日照时间长、太阳辐射强、潮湿多雨等气候特征,以及绿色公共建筑遮阳隔热、通风散热、环境降温、防雨防潮防台风等关键问题,可以参照以下要点进行设计。
(1)建筑布局利于自然通风。为增大迎风面,避免采用周边式,以防阻碍风的导入,整体以梳式为宜或局部采用错列式、斜列式与自由式布局,但要避免建筑的体型系数过大,容易造成空调耗能过大,反而得不偿失。
(2)建筑考虑采用自遮阳的形式。结合不同类型建筑的特征,利用建筑自身屋檐、悬挑体量,外走廊等形成自遮阳系统,减少建筑表面接收的太阳辐射。
对于单个建筑体设计来说,建筑形体要因地制宜,朝向尽量朝南,避免西晒,如果项目地块是长条形,并且朝南北向的,可以尽可能的在西边设计外走廊功能以达到遮阳不影响通风的效果,例如幼儿园和学校建筑,住宅建筑。
(3)设计注重屋顶、底层及垂直界面的遮阳
设置屋顶绿化或垂直绿化,有利于减少建筑直接吸收太阳辐射,减少空调耗能。
因为造价和施工工期问题,通常业主不考虑建设地下室,但是建设地下室空间,能更加有效利用土地,且地下室可以作为地下停车场。这样就可以作为两个加分的评分项。
建筑多采用雨棚和连廊;园林景观尽可能的增加绿地率,绿化应采取乔灌草复层绿化方式进行绿化,采用植物为项目地区本土植物。
2.给排水
卫生器具用水效率等级全部到达3级以上;园林灌溉应使用喷灌等节水措施;地面和道路冲洗全部采用节水高压水枪。结合雨水利用设施进行水景设计,设置地下储水池等。
3.暖通
在夏热冬暖地区,冬天不用考虑保温,建筑里面都没有供暖系统,通常建筑的空调供冷时期是5月份至10月份,供冷通常安装高效耗能的分体空调机或者多联机,只有大型建筑才会使用中央空调系统。条件允许的话建议业主选择安装耗能达到2级产品的分体空调;建筑外窗有利于在过渡季节靠室外窗户开启来调解室内温度和组织室内空气气流。
4.电气
提供主要功能房间的照明功率密度计算书;灯具应具有定时、感应等节能控制,电梯和扶梯等设备采取变频调速拖动方式、轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术的节能技术。
5. 建筑物理环境
使用建筑节能计算软件的电子文件模型,进行建筑物理环境的计算,主要有风、光、声环境三大类计算书。
通常需要计算书如下:风:室外风环境计算书;光:日照分析报告,建筑室内采光分析报告,炫光分析报告,视野分析计算书;声:建筑构件隔声性能报告书,建筑室内噪声级报告书,室外噪声分析报告书。
三、《绿色建筑评价标准》中公共建筑的设计要点
《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中的绿色建筑指标由安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居、提高和创新六类指标组成。
为满足新规范的基本级要求,需满足以下新增的设计要点。
(一)安全耐久
建筑增设具有安全防护的警示和引导标识系统,如各层标识布点图,交通导向牌指示牌详图。
(二)健康舒适
建筑室内要保证空气质量,其中包括地下车库空气质量安全。需要出室内空气质量预评估分析报告,在地下车库应设置与排风设备联动的一氧化碳浓度监测装置。各主要功能房间的照明计算书包应含包括照度、眩光值、一般显示指数等室内照明的数量和质量,说明对照明产品光生物安全性的要求,说明LED照明产品的频闪比要求。
空调设置分区控制系统,不同功能房间细化不同温度要求。
(三)生活便利
项目的停车场设置电动汽车充电桩;建筑设备管理系统应具有自动监控管理功能;建筑应设置信息网络系统;项目内场地人行出入口500m内应设有公共交通站点或配备联系公共交通站点的专用接驳车。
四、公共建筑中绿色建筑主要设计原则
(一)宜人原则
建筑室外环境宜人。针对当地气候特征的分析,选取良好的平面布置方式与建筑朝向,通过模拟建筑进行室外声环境、风环境、日照等分析,确保布置形式的合理性,同时优化绿色建筑的室外绿化环境和空间布局。
(二)节能资源原则
夏热冬暖地区夏天高温,冬天暖和,需要大大减少夏季空调冷耗能。夏季雨季雨水充足,建筑设计在除了满足海绵城市的设计以外,可以使用更多的节能措施减少水资源的浪费。把可再生能源转化为动能电能,减少建筑的耗能损耗,海边建筑还可以利用风能资源。
参考文献:
[1]程文思.绿色建筑技术在建筑设计中的优化与结合[J].工程技术研究,2020,5(06):218-219.
[2]绿色建筑评价标准[S].
[3]DBJ/T 15-83-2017广东省绿色建筑评价标准[S].