綠色建筑設計要點分析

　　-以健贊(北京)生物科技工程為例

　　孫燕

　　(中國建筑科學研究院，北京，100013)

　　Analysis of Key Points of the Green Building Design

　　-A Case Study of Genzyme (Beijing) Biotechnology Facility

　　Sun Yan

　　(China Academy of Building Research，Beijing，100013)

　　摘 要:

　　結合實例，從被動優(yōu)先、主動優(yōu)化、可再生能源、資源節(jié)約、環(huán)境舒適等幾個方面進分析了綠色建筑設計的要點，說明如何通過技術手段來實現(xiàn)美國LEED 和中國三星級綠色建筑。

　　Abstract：

　　In this paper, introduced from several passive priority, active optimization, renewable energy, resource conservation, environmental comfort and so on, how to through technical means to achieve the LEED and Chinese three-star green building.

　　關鍵詞：建筑；建筑設計；分析

　　0 引言

　　美國LEED認證是1998年由美國綠色建筑委員會(非政府、非盈利組織)。建立了LEED認證組織，開始了綠色建筑認證工作。LEED主要為建筑及社區(qū)提供第三方的認證。建筑或社區(qū)若在節(jié)能、節(jié)水、減少二氧化碳排放、提高室內(nèi)生活品質及節(jié)材方面有突出的性能，則有機會獲得LEED認證。中國的綠色認證綠色三星認證標準和美國的LEED的標準對于設計方面的五類指標基本接近。中國的是節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材，室內(nèi)環(huán)境五個方面，見圖1。

　　另外LEED針對不同的建筑類型有不同的評價標準，而三星標準是所有建筑都是統(tǒng)一的標準，LEED以各項的總分來定級，三星沒有 分數(shù)的要求但是有各單項指標的要求，所以相對來說，三星標準更嚴格一些。

　　圖1 綠色建筑的設計評價指標的5大內(nèi)容

　　圖A健贊(北京)生物科技工程鳥瞰圖

　　下面結合做過的項目來談談綠色建筑的設計要點在項目中的體現(xiàn)。

　　1. 設計概況

　　健贊(北京)生物科技工程位于北京中關村生命科學園，項目用地面積22064平方米，總建筑面積19990.53平方米，地上4層，地下一層，高24米。共有三部分組成：實驗室、辦公樓和中庭。實驗室位于北側，辦公樓位于南側，中間用中庭連接。業(yè)主是美國的Genzyme公司，要求此項目要在美國參加LEED認證的白金獎，同時希望滿足中國綠建標準的三星級。我們在設計的過程中是按照這兩個標準的相關要求進行設計的，并完成了全部的施工圖設計，下面對項目里面采取的綠色設計內(nèi)容進行分析。

　　2. 綠色建筑的設計理念及技術體系

　　按照美國LEED白金及中國綠色建筑三星級標準設計，綠色建筑的設計理念貫穿建筑方案、施工圖全過程。采用“被動節(jié)能優(yōu)先、主動節(jié)能優(yōu)化，資源節(jié)約、環(huán)境舒適”的技術體系進行設計。

　　2.1被動優(yōu)先的設計

　　2.1.1高性能圍護結構

　　外墻及屋面的保溫材料采用80厚巖棉板，立面窗戶及中庭屋面天窗采用斷橋鋁合金窗，外墻、屋面、窗戶等維護結構的內(nèi)表面都經(jīng)過防結露計算，冬季所有內(nèi)表面溫度均高于露點溫度，不會導致結露狀況的發(fā)生。實驗室部分的窗采用U型玻璃，也稱作槽型玻璃，截面為U型，比普通玻璃透光性、保溫隔熱性能耗，比普通剛平板玻璃相比，可降低成本20-40%，減少作業(yè)量30%-50%，而且能節(jié)省大量金屬材料，施工非常方便。辦公部分和中庭部分的窗選用斷橋鋁合金Low-E中空玻璃,傳熱系數(shù)為2.0w/(m2.k)。

　　2.1.2屋頂綠化+鋪設高反射涂料+中庭屋面太陽能

　　根據(jù)辦公、實驗、中庭的屋面情況，確定了生態(tài)屋面的節(jié)能措施。辦公部分的屋面除設備占用的屋面外都進行屋面綠化，實驗室屋面大部分為設備，刷涂SRI值高出標準要求的高反射涂料。中庭部分為太陽能板和天窗。這樣的措施能夠降低屋面的熱島效應對園區(qū)環(huán)境的影響。

　　2.1.3建筑遮陽

　　辦公和實驗部分采用導軌式鋁合金遮陽簾。中庭的設計也是一個亮點，它的頂部安裝可調節(jié)反光的設計，不僅能為中庭帶來自然光，也很好的起到了通風效果。在冬季通過反光板將陽光倒入中庭補光照，同時將頂部的半透明的拉膜封上，使中庭成為保溫的墻體;在春秋季，可收回半透明膜，保持開敞;而在夏季，調整反光板的角度，將陽光反射回天空。而房間的空氣均可以通過通風口流向開敞的中庭，達到很好的通風效果。

　　2.1.4自然采光通風(地下采光天井與導光筒相結合 的自然采光方式)

　　作為建筑

　　節(jié)能及提高視覺舒適性的重要手段，自然采光可以有效降低照明能耗，設計的辦公樓和實驗樓的地上都能自然采光通風。按照傳統(tǒng)窗井做法，地下室用房無法滿足三星關于地下室自然采光照度的要求，因此采用光導管改善地下室的采光。

　　圖3 光導管方案及施工圖

　　2.1.5 室外生態(tài)景觀設計

　　根據(jù) “生物科技”“LEED認證”“中國三星標準”的要求，篩選植物進行設計。選擇本地樹種，種植北京當?shù)貥浞N，做到適地適樹，后期容易維護。為了保證四季景觀的效果，四周圍墻種植綠籬形成綠色圍墻，給園區(qū)增加氧氣，由于有生物實驗室，要求保持潔凈的室外環(huán)境，不適宜種植大量的開花以及有毛絮的植物，園區(qū)內(nèi)的植被以觀葉為主，常綠、落葉的喬木、灌木搭配種植。行車路面采用淺灰色透水混凝土，人行道選用灰色風機沙透水混凝土磚，停位選用植草格，建筑入口處選用灰色亞面花崗巖。

　　圖4-1 園區(qū)春夏種植效果 圖4-2園區(qū) 秋季種植效果

　　2.2主動優(yōu)化的設計

　　空調系統(tǒng)采用高效冷熱源，機電系統(tǒng)采用熱回收和冰蓄冷技術。報告廳采用冷暖共用空調系統(tǒng)。照明采用采光效率高、顯色性好、使用壽命長、色溫相宜、符合環(huán)保要求的光源。熒光燈源采用新型高效長壽命光源T5型熒光燈管，其顯色指數(shù)不小于80,色溫為3300-5300，燈管采用開啟式直接照明燈具，效率高于70%，采用電子鎮(zhèn)流器，使熒光燈單燈功率因數(shù)不小于0.9.所有產(chǎn)品均符合國家能效標準，最大降低能耗。所有設備都進行智能化運行。

　　2.3資源節(jié)約

　　2.3.1鋼結構體系

　　中庭采用鋼結構是合計。鋼結構建筑不僅考慮工程的承載能力，而且還考慮生態(tài)的承載能力。在建筑全壽命周期內(nèi)，其不僅能滿足建筑功能的各種需求，還能有效地處理好建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和保護環(huán)境之間的辯證關系，是建設對自然環(huán)境影響小的一種結構。因此，在發(fā)達國家已被廣泛采用，并被稱為綠色建筑的重要代表。它主要體現(xiàn)在以下幾個方面：材料綜合性能好、材料利用率高、工業(yè)化程度和部品構件質量標準化控制程度高、安全性能好、不受施工季節(jié)影響、建造速度快、地基基礎費用省，綜合造價低、可減少建筑垃圾對環(huán)境的污染等，易于工業(yè)化、標準化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

　　2.3.2 非傳統(tǒng)水源利用

　　采用建筑再生水中水和雨水以及回收的冷凝水為非傳統(tǒng)水源。采用中水為衛(wèi)生間沖廁使用，收集的屋面雨水進行綠地灌溉，部分中水作為綠地灌溉的補充。非傳統(tǒng)水源利用率達到47.6%。

　　表1非傳統(tǒng)水源用量匯總

　　序號非傳統(tǒng)水源非傳統(tǒng)水源

　　利用量(m3/年)設計用水

　　總量(m3/年)非傳統(tǒng)水源

　　利用率(%)

　　1雨水2084

　　2中水13958

　　3冷凝水444

　　4合計164863462647.6

　　道路及屋面的雨水進入園區(qū)內(nèi)的雨水收集池，透水磚鋪地以及率的雨水，被回收到園區(qū)土壤里，暴雨暴雪等特殊天氣產(chǎn)生的土壤無法回收的部分雨水，流入園區(qū)內(nèi)的旱河從而實現(xiàn)全部雨水收集，旱河內(nèi)地形下洼，種植低矮的地被植物-藍茅草，看似流水，既起到過濾雨水的作用，又豐富了園區(qū)的景觀。

　　圖5-1 旱河 圖5-2 雨水收集池

　　圖5-3 雨水收集系統(tǒng)示意圖

　　2.3.4 可再循環(huán)材料

　　增加含回收屆可再循環(huán)使用的建筑材料，比如鋼筋、混凝土、陶粒磚、PVC管道等，建議采購時盡量多選擇含有回收利用的建筑材料。充分使用可再利用和可再循環(huán)的建筑材料可以減少生產(chǎn)加工新材料帶來的資源、能源消耗和環(huán)境污染，充分發(fā)揮建筑材料的循環(huán)利用價值，對于建筑的可持續(xù)性具有非常重要的意義，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

　　2.4 環(huán)境舒適

　　在供暖、空調、機械通風、人工照明等方面實現(xiàn)舒適的室溫調控，對建筑內(nèi)外的噪聲進行控制 ，進行室內(nèi)外空氣質量監(jiān)控，建筑入口以及室內(nèi)實行無障礙設計，室內(nèi)景觀的設計共同創(chuàng)造了一個舒適的辦公和實驗環(huán)境。

　　圖6-1 中庭室內(nèi)景觀設計

　　5 結論

　　項目的綠色設計內(nèi)容遠遠不止這些內(nèi)容，里面還包含很多計算分析模擬的內(nèi)容，在此無法一一體現(xiàn)。只是可惜后來由于Genzyme美國公司的重組等原因，本項目在地下室施工出地面以后一直處在停工狀態(tài)，但里面的綠色建筑設計理念給后來的項目帶了個好頭。目前，我國處于加快推進工業(yè)化，城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設的關鍵時期，發(fā)展綠色建筑面臨極好的機遇，我們建筑師應該抓住機遇，從設計的角度推進綠色建筑行動，希望項目的綠色建筑設計要點能給同行們以參考和啟發(fā)。

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