胡媛媛
(無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 214000)
高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)是指:在住宅建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材,盡可能保護(hù)環(huán)境并減少環(huán)境污染,這也是綠色住宅建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在,綠色住宅建筑設(shè)計(jì)為居住者提供布局合理、功能完備、舒適宜居的居住空間,打造人與自然和諧共生的綠色建筑形態(tài)。合肥濱湖區(qū)潤園項(xiàng)目采用裝配式施工,實(shí)現(xiàn)了建筑構(gòu)件生產(chǎn)工廠化與現(xiàn)場裝配式安裝施工,盡可能地控制和減少施工過程中對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。
合肥市地處北緯31°52′,位于江淮之間,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,全年氣溫變化特點(diǎn)是冬冷夏熱春秋溫和。濱湖潤園住宅項(xiàng)目位于合肥市濱湖新區(qū)城市主干道與次干道交叉路口。項(xiàng)目總占地面積188512m2,整體建筑風(fēng)格簡約,所處地勢較平坦,地塊相對(duì)獨(dú)立,呈規(guī)則矩形,建設(shè)用地情況良好。周邊現(xiàn)狀以村莊為主,環(huán)境生態(tài)自然。根據(jù)綠色住宅建筑目標(biāo)定位,結(jié)合項(xiàng)目所在地域的氣候、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),按照因地制宜、低投高效的原則,采用綠色建筑適宜技術(shù),達(dá)到住宅建筑綠色一星級(jí)要求。
住宅區(qū)內(nèi)部南北兩側(cè),均采用“外環(huán)形車行道路系統(tǒng)+步行開敞空間系統(tǒng)”的動(dòng)態(tài)交通體系,避免了傳統(tǒng)住宅區(qū)人車混雜的局面,有效地提高了社區(qū)內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量,住宅區(qū)除車行主干路以外的內(nèi)部道路均以步行方式設(shè)置,避免人車的混行。車輛從北側(cè)進(jìn)入住宅區(qū),通過環(huán)形車行道路行駛,車流不穿越使住宅區(qū)內(nèi)部步行空間,實(shí)現(xiàn)人車分流。住宅區(qū)南側(cè)設(shè)置步行出入口,通過步行主干道與中心景觀、住宅區(qū)組團(tuán)景觀相連,構(gòu)成住宅區(qū)步行系統(tǒng),步行系統(tǒng)不受外部干擾,景觀的變化營造了豐富的步行景觀系統(tǒng)。
居住區(qū)內(nèi)靜態(tài)交通中機(jī)動(dòng)車停車分為地面停車和地下車庫停車,非機(jī)動(dòng)車主要集中在一層架空層;綜合計(jì)算,地面停車686個(gè),地下停車位2059個(gè);地下停車結(jié)合宅間景觀綠地設(shè)置地下車庫,人防地下部分采用人防平戰(zhàn)結(jié)合的方式。非機(jī)動(dòng)車也采用地面和地下車庫結(jié)合的方式。
合肥市太陽能資源豐富,年平均日照時(shí)數(shù)為2100h左右,年日照百分率為48%。一年中1、2及12月日照較少,其余各月日照條件均達(dá)到可利用標(biāo)準(zhǔn)。此外,特殊天氣出現(xiàn)的天數(shù)較少,頻率也相對(duì)較小,日照時(shí)數(shù)較低的月集中在春季和冬季,夏季和秋季日照指數(shù)較高,均可利用太陽能系統(tǒng)供能。本項(xiàng)目應(yīng)充分利用太陽能資源,進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計(jì)為居住建筑提供生活熱水。
合肥市氣候濕潤,年平均降水量在940~1000mm,雨量適中。夏季季節(jié)最長,天氣炎熱,降水量大而集中;春秋季季節(jié)較短;冬季天氣較寒冷,雨雪天氣少,在熱工分區(qū)中暑夏熱冬冷地區(qū)。合肥市為我國第二批國家級(jí)“節(jié)水型城市”。根據(jù)相關(guān)政策要求,潤園項(xiàng)目采取有效的節(jié)水措施,合理評(píng)估,防澇防災(zāi)。
高層住宅綠色建筑在設(shè)計(jì)過程中常采用計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件優(yōu)化建筑形體,合理利用自然通風(fēng)降低空調(diào)負(fù)荷,提高居住者舒適度體驗(yàn),保障空氣質(zhì)量安全。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑物的重要組成部分,在濱湖潤園的高層住宅綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,建筑所有建筑朝向均為南向,所有住宅層數(shù)均在18~33層之間。經(jīng)計(jì)算,18層住宅層體形系數(shù)為0.38,33層為0.39,均大于0.35。滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
住宅均采用外墻外保溫,保溫材料為無機(jī)輕集料保溫砂漿,外墻平均傳熱系數(shù)分別為1.47W/(m2·K)、1.24W/(m2·K),均小于1.5W/(m2·K);屋頂保溫材料均為聚氨酯硬泡沫塑料,屋頂傳熱系數(shù)分別為0.51W/(m2·K)、0.56W/(m2·K),均小于1.0W/(m2·K),經(jīng)計(jì)算可知外墻平均傳熱系數(shù)、屋頂傳熱系數(shù)、住宅建筑各朝向窗墻比限值,均滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
3.2.1 建筑風(fēng)環(huán)境優(yōu)化
建筑室外風(fēng)環(huán)境是城市微熱環(huán)境的重要組成部分,為降低室外風(fēng)速,提高人行區(qū)域風(fēng)環(huán)境的舒適性,采用PHOENICS2012版進(jìn)行建筑室外風(fēng)環(huán)境模擬分析。潤園項(xiàng)目在室外風(fēng)環(huán)境分析中經(jīng)計(jì)算:參評(píng)建筑周邊人行區(qū)域氣流分布均勻,沒有出現(xiàn)無風(fēng)區(qū)、渦流區(qū),有利于室外散熱和污染物消散;參評(píng)建筑周邊區(qū)域的風(fēng)速基本在0~3.75m/s之間,小于《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定中的5m/s,參評(píng)建筑周邊區(qū)域的風(fēng)速放大系數(shù)WAMP基本在0~1.5之間,小于2,符合行人舒適要求。參評(píng)建筑立面前后壓差基本都在2Pa以上,大于1.5Pa,有利于居住建筑夏季室內(nèi)自然通風(fēng)。通過利用通風(fēng)等自然力進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),在滿足室外環(huán)境的同時(shí)降低空調(diào)與采暖能耗。
高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)熱島強(qiáng)度分析為改善室外熱環(huán)境降低城市熱島效應(yīng),對(duì)周邊熱環(huán)境進(jìn)行模擬分析。模擬結(jié)果:夏至日14:00時(shí)刻的來流溫度31.5℃,住宅區(qū)平均溫度31.88℃,熱島強(qiáng)度為0.38℃,滿足熱島強(qiáng)度不高于1.5℃的要求。
3.2.2 建筑光環(huán)境優(yōu)化
高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用自然通風(fēng)與自然采光,在潤園綠色建筑設(shè)計(jì)中,自然通風(fēng)和自然采光相結(jié)合在建筑房間內(nèi)和中庭頂部開窗,即滿足自然采光的要求,又可以通過室內(nèi)外的熱壓與風(fēng)壓差,形成自然通風(fēng),通過自然通風(fēng)調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境。
參考《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50033-2013),對(duì)各種不同材料構(gòu)造的光學(xué)性能參數(shù)提供的參考指導(dǎo)值進(jìn)行賦值計(jì)算分析,不同樓標(biāo)準(zhǔn)層功能空間平均采光系數(shù)為3.74~5.21%,均大于2.2%,滿足設(shè)計(jì)要求。
潤園項(xiàng)目采用采光井對(duì)地下車庫進(jìn)行采光和通風(fēng),降低地下車庫能耗。此外,結(jié)合自身特點(diǎn)設(shè)置入戶光院,使地下空間更加遼闊。采光井主要布置在地下車庫的車道上,每300~400m2設(shè)置一個(gè)采光井。
高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用自然通風(fēng)與自然采光,采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料能夠在一定程度上節(jié)約能耗,降低后期運(yùn)營成本,增加居住環(huán)境舒適度。在注重居住環(huán)境裝飾內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)上,從細(xì)節(jié)的窗地比、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料、使用節(jié)能燈具和能源等方面,從設(shè)計(jì)之初就建立節(jié)能減排的綠色設(shè)計(jì)理念。
住宅建筑設(shè)計(jì)不是一個(gè)單體的設(shè)計(jì),它與周圍環(huán)境密切相關(guān)。因地制宜的從實(shí)際情況出發(fā),制定相應(yīng)的綠色建筑設(shè)計(jì)方案,最大限度的利用當(dāng)?shù)赝L(fēng)、采光、集熱的自然條件,降低不利因素對(duì)后期使用帶來的不利影響。例如,在太陽能充足地區(qū)加裝太陽能使用設(shè)備,既能滿足生活需求也能降低能耗;在寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)采用加厚墻體和保溫性能好的外圍護(hù)墻體材料,都能夠減低冬季采暖實(shí)際能耗,變頻空調(diào)與變頻水泵調(diào)速技術(shù)也都可以是綠色建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的有效方式。
隨著近年來BIM技術(shù)、住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展以及無線網(wǎng)絡(luò)的普及,信息化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)、建筑施工、建筑后期運(yùn)維等多方面起到重要作用,可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工、日常管理的可視化。
住宅建筑中煙霧探測器物、家居報(bào)警系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、電梯門禁系統(tǒng)、智能開關(guān)、定時(shí)自動(dòng)控制等智能設(shè)備已然逐步進(jìn)入尋常百姓家庭,成為居民日常生活的一部分。
綠色建筑設(shè)計(jì)需要充分的利用自然資源和新能源,降低能耗,能提供一個(gè)健康合理、舒適、高效的建筑,滿足人們生活工作等多方面的發(fā)展需要。本文從濱湖潤園高層住宅項(xiàng)目定位、交通規(guī)劃、資源利用、維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、風(fēng)環(huán)境與水環(huán)境優(yōu)化等方面分析綠色住宅建筑設(shè)計(jì)思路。通過分析得知:高層住宅綠色建筑設(shè)計(jì)受人文因素和環(huán)境因素共同影響,設(shè)計(jì)原則應(yīng)以人為本,在保證舒適度的基礎(chǔ)上應(yīng)用節(jié)能技術(shù),綠色建筑設(shè)計(jì)落腳于綠色技術(shù)的同時(shí)還需考慮整體的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。住宅綠色建筑設(shè)計(jì)是未來住宅建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢,加強(qiáng)綠色建筑設(shè)計(jì)不僅能夠節(jié)能減排,也可以保護(hù)環(huán)境和減少污染。