環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑技術(shù)綠色建筑實(shí)例分析科華數(shù)碼廣場(chǎng)項(xiàng)目綠色建筑技術(shù)介紹

環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑技術(shù)綠色建筑實(shí)例分析科華數(shù)碼廣場(chǎng)項(xiàng)目綠色建筑技術(shù)介紹

商業(yè)樓樓建筑綠色建筑產(chǎn)品安排設(shè)計(jì)的組成隨著環(huán)境問題日益成為人類發(fā)展的主要社會(huì)問題，可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑概念（esd）開始深入人心，并逐漸成為國(guó)家宏觀政策的重要組成部分，以引導(dǎo)建筑概念和市場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)變。在這樣的背景下,許多綠色建筑項(xiàng)目被提上日程。本文介紹的商業(yè)寫字樓群項(xiàng)目依托杭州西溪濕地國(guó)家自然保護(hù)區(qū)和靈隱景區(qū),自然環(huán)境優(yōu)美。為創(chuàng)造人與自然和諧共存的建筑環(huán)境,提升建筑的價(jià)值和品味,該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)被定位為綠色生態(tài)的ESD項(xiàng)目。項(xiàng)目設(shè)計(jì)涉及各專業(yè)的諸多資源節(jié)約技術(shù),由于文章篇幅限制,本文重點(diǎn)介紹項(xiàng)目設(shè)計(jì)中所利用的與熱壞境有關(guān)的綠色建筑技術(shù),主要涉及陽(yáng)光的控制和利用,自然通風(fēng)的利用,以及立面造型的綠色策略。期望這些技術(shù)的綜合運(yùn)用是EDS綠色理念的有益嘗試和經(jīng)驗(yàn)積累。(圖1)明虛實(shí)與尊重環(huán)境1、降低建筑對(duì)能源、水和自然資源的消耗,降低污染物的產(chǎn)出。2、為建筑的使用者創(chuàng)造更為健康舒適的環(huán)境。通過(guò)項(xiàng)目的建設(shè)表明樸實(shí)的、尊重環(huán)境的建筑同樣可有市場(chǎng)吸引力。3、在較低的商業(yè)投入下達(dá)成所有的上述目標(biāo)。良好的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量,即具有魅力的空間和低能源消耗,其關(guān)鍵在于建筑設(shè)計(jì)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻幕貞?yīng)。本項(xiàng)目充分考慮了氣候與環(huán)境對(duì)項(xiàng)目的影響,并將分析結(jié)果應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中。這種方法影響所有設(shè)計(jì)決策的制定,包括建筑的定位,朝向的選擇,材料和設(shè)備的選用,以及所有建筑結(jié)構(gòu)的墻身細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。環(huán)境的要求杭州的氣候較為涼爽,在冬季的平均溫度為3-5攝氏度,在夏季的平均溫度為23-33攝氏度。暖通設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于炎熱和潮濕的夏天。干球溫度(drybulb)為35.7攝氏度,濕球溫度(wetbulb)為31.5攝氏度,濕度約為74%。杭州的氣候和客戶習(xí)慣要求允許建筑在春秋季節(jié)利用自然通風(fēng)來(lái)提供新鮮的室內(nèi)空氣?；谝陨霞竟?jié)性的氣溫分析主要采取了下列綠色建筑技術(shù)。1、控制和使用陽(yáng)光(1)“南”向的設(shè)計(jì)太陽(yáng)輻射是構(gòu)成建筑物夏季空調(diào)冷負(fù)荷的重要因素,相反,在冬季陽(yáng)光輻射可以減少空調(diào)熱負(fù)荷。在一般的概念中,建筑物南偏東通常是本地氣候帶最佳的朝向。但對(duì)于本項(xiàng)目,我們采用了南偏西的朝向。通過(guò)對(duì)建筑模型的計(jì)算機(jī)模擬,設(shè)計(jì)最終選取了南偏西11°的朝向(圖2)。結(jié)合外遮陽(yáng)構(gòu)件建筑設(shè)計(jì)成功地使建筑物的北立面在最熱的7月份下午5:30以前都可以不受西曬陽(yáng)光直射的影響。在冬季卻可最大限度地利用陽(yáng)光。通過(guò)全年動(dòng)態(tài)分析確認(rèn)這一角度的設(shè)計(jì)可達(dá)到全年能耗的最低值(此優(yōu)化由澳大利亞CDP公司完成)。(2)垂直肋板設(shè)計(jì)本項(xiàng)目的外遮陽(yáng)均為固定外遮陽(yáng)。固定外遮陽(yáng)構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉,較之電動(dòng)活動(dòng)遮陽(yáng)更具普遍價(jià)值(圖3)。在外窗約3/4高度處設(shè)置水平外遮陽(yáng),水平挑檐寬度700mm。北向窗間設(shè)置700mm垂直肋板。這一設(shè)計(jì)用以抵擋夏季的陽(yáng)光直射,并抵御直射陽(yáng)光引起的眩光。隔板兼顧了冬季陽(yáng)光的利用,和其他的構(gòu)件共同作用形成了對(duì)入射陽(yáng)光的漫反射,把室外直射的陽(yáng)光導(dǎo)向室內(nèi)的天花,減少原本投射到地面的陽(yáng)光。在淺色調(diào)的天花板、淺色調(diào)地面和辦公桌面間陽(yáng)光經(jīng)過(guò)多次散射進(jìn)一步均勻分配自然光。盡可能的使地面、辦公桌、天花板之間光的反差降低到最低。(3)有利于減少對(duì)人工光照的依賴2.9米的室內(nèi)凈高設(shè)計(jì)和高透明度玻璃(55～65%)以及玻璃中庭的作用使陽(yáng)光盡可能深入建筑物內(nèi)部,減少對(duì)人工光源的依賴。主要外窗采用安裝了手動(dòng)可調(diào)節(jié)百葉的中空Low-e玻璃窗體,允許使用者自行調(diào)節(jié),進(jìn)一步提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度并協(xié)調(diào)使用者對(duì)陽(yáng)光敏感度的個(gè)體差異。2、中庭和中庭的通風(fēng)自然通風(fēng)可減少建筑物對(duì)機(jī)械通風(fēng)的利用,在過(guò)渡季節(jié)還可減少對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴。在杭州的氣候特性中,通過(guò)對(duì)全年逐月平均溫度的測(cè)算,每年有不少于5個(gè)月的時(shí)間可利用自然通風(fēng)來(lái)改善室內(nèi)熱環(huán)境。本項(xiàng)目的自然通風(fēng)系統(tǒng)是由以下一系列的綜合策略構(gòu)成:(1)在建筑造型上盡可能減少建筑深度,單側(cè)辦公空間的進(jìn)深控制在8米以內(nèi)。(2)均勻布置可開啟窗,開窗面積為樓面面積的2.2%以上,以此促進(jìn)室內(nèi)空間的單側(cè)通風(fēng)和穿堂通風(fēng)。(3)利用中庭和中庭上部專設(shè)的煙囪井的溫度梯度熱壓作用,形成上升氣流,吸走中庭和周邊辦公用房的廢氣和余熱。高達(dá)6層的中庭匯聚辦公區(qū)域室內(nèi)的廢氣,利用中庭和高達(dá)9層的上部大型玻璃煙囪井來(lái)增強(qiáng)引風(fēng)力。在春秋季,辦公室應(yīng)關(guān)閉其空調(diào)系統(tǒng)并打開所有的窗戶。下六層的舊風(fēng)將通過(guò)中庭由煙囪自然排出。而七至九層沒有面向中庭的開放空間,上三層的舊風(fēng)將由辦公室的空氣處理器排出。(圖4)在夏冬季辦公室將關(guān)閉所有的窗戶,然后打開空調(diào)。下六層派出的舊風(fēng)將通過(guò)中庭由中庭上方的排氣煙囪自然排出,而七至九層沒有面向中庭的開放空間,上三層的舊風(fēng)將由辦公室的空氣處理器排出。(圖5)標(biāo)準(zhǔn)層典型平面使用中間走廊,走廊兩側(cè)的辦公室將分別通過(guò)向中庭以及向樓外開放的窗戶達(dá)成單向的自然通風(fēng)。面向中庭的辦公室將少量使用機(jī)動(dòng)通風(fēng)裝置保證通風(fēng)系統(tǒng)的工作效率。(4)熱力煙囪主體表面的涂層玻璃吸收太陽(yáng)熱能來(lái)增強(qiáng)自然通風(fēng)和對(duì)流,無(wú)需借助機(jī)械裝置,即可將熱空氣排出建筑,不僅提高了使用者的舒適度,還降低了能耗。通風(fēng)口的開啟受BA控制,用以優(yōu)化不同天氣狀況時(shí)的自然通風(fēng)效果,在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害天氣時(shí)可完全關(guān)閉此通風(fēng)口。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,此構(gòu)造在較為理想的氣候條件下可滿足建筑物下部6層的室內(nèi)通風(fēng)需求。但在所有的室內(nèi)區(qū)域仍然設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)施,以滿足空調(diào)季節(jié)和惡劣天氣的通風(fēng)要求。中庭的煙囪還設(shè)置有可調(diào)節(jié)的百葉來(lái)遮擋陽(yáng)光并適應(yīng)不同的外部氣候條件。并且煙囪構(gòu)造特殊的造型向公眾展示了本項(xiàng)目在造型設(shè)計(jì)上與眾不同的綠色建筑特色。3、舒適程度控制由于空調(diào)系統(tǒng)在建筑耗能中占有相對(duì)大的比例。有必要在空調(diào)設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針的制定中仔細(xì)斟酌以到達(dá)綜合的、高效率的解決方案。通過(guò)對(duì)主導(dǎo)氣候條件、空氣滲透和冷凝的控制、室內(nèi)溫度和濕度、設(shè)備負(fù)荷、照明設(shè)計(jì)、人員密度、季節(jié)性差別等問題的分析,本項(xiàng)目采用最優(yōu)化的“混合形式”室內(nèi)舒適程度控制方針?！盎旌闲问健笔侵妇C合的室內(nèi)舒適程度控制配置方案。根據(jù)氣候情況在炎熱季節(jié)提供制冷,在寒冷季節(jié)提供采暖,在中間季節(jié)提供自然通風(fēng)。本項(xiàng)目中用于保證全年舒適環(huán)境的整體空調(diào)系統(tǒng)包含以下幾項(xiàng):中央鍋爐設(shè)備和分布在屋頂?shù)闹醒胫评湓O(shè)備滿足了本項(xiàng)目中輔助采暖和制冷的要求。地下室空氣調(diào)節(jié)單元的分區(qū)滿足項(xiàng)目中不同的功能要求。空氣調(diào)節(jié)單元與排氣和新風(fēng)裝置之間的熱回收系統(tǒng)協(xié)調(diào)配置。分別使用轉(zhuǎn)輪式換熱器,熱管換熱器或板式換熱器。各樓層上的空氣調(diào)節(jié)通過(guò)沿立面邊緣布置的ActiveChilledBeam