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对绿色建筑设计的反思与展望

标签: 绿色建筑 节能 反思 自然通风 自然排烟 自然采光 能耗结构

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前言  有关绿色建筑设计与评价,从第一本国家规范--《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)实施至今,已有不少已完工项目获得住建部颁发的绿色建筑一星、二星或三星标识。而且,眼下已有不少省、自治区、直辖市得到住建部许可,可以在辖区内开展一星或二星级绿色建筑的评价工作。毫无疑问,作为在全寿命周期内,从多专业、多角度贯彻执行“四节一环保”的建筑,应该得到大力推广。但是,根据几年来在绿色建筑设计过程中的所做、所见、所闻,在以下几个方面,有以下几点意见。

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(一)近年来,有关绿色建筑,从节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境管理,到运营管理等方面,新的理念、理论与设备等不断大量出现。但是,关于这些新的东西,稍加归类就会发现,国内目前较多注重新的材料和设备在建筑中的运用。那么不禁要问,是不是大量节能、节材的设备、材料和工艺堆砌起来的建筑就是绿色建筑? 暖通-空调-在线

在华南沿海某市有这么一个建筑规模较大的小区,其小区地下停车库大致设计做法如下:“地下车停库顶板覆土厚度大致在1000mm左右,结构楼板采用厚板设计;地下室顶板结合小区每座单体住宅的总体布局,在楼板上每间隔大约50m左右设置一个采光天井,采光天井周围设防护栏杆,顶部不封闭,采光天井累积开口面积不小于地下车库总建筑面积的2%。在采光天井正投影下方的地下车库地面上设计室内花坛,种植适合华南地区的乔木、灌木和草本植物,并在室内花坛周边设排水浅沟和排水集水坑;地下室无送风管道、排风管道、排烟管道;此外,由于引入大量自然采光设计,靠近采光天井一定范围内的车库照明系统,设计单独的照明回路。 Ehvacr

该项目已投入使用一年有余,车库自然通风状况良好,白天多数情况下,无需开启人工照明系统。此外,由于在地下车库内每隔一定距离种植一定数量的乔木、灌木和草本植物等,车库内空气质量,直观感觉良好。

分析该项目特点,(1)由于该项目地理位置靠近海边,地下水水位较高,由于地下车库顶板采用厚板设计,利于减少地下车库埋深,并降低基坑的开挖深度;(2)在车库顶板设采光天井,且保证每个采光天井间距不大于50m,采光天井累积开口面积不小于车库总建筑面积的2%,经相关部门论证,可满足地下室自然排烟的要求,且采光天井设计位置比较巧妙,其水平投影下方花坛布置总体上不影响停车位设计。而且,经一段时间运行证明,该车库的自然通风效果直观上优于传统的地下车库机械通风效果,并省下大笔的机械通风能耗。更重要一点,由于取消了车库的机械送风、机械排风和机械排烟管道,大大降低了地下车库层高,从而降低地下车库埋深,给业主带来一定的经济效益和社会效益;(3)综合上述两个方面因素,由于车库埋深大为降低,和传统设计方式相比,减少基坑支护工程量、节省建设周期、降低施工过程中的设备、材料、人力及能源消耗,经建设单位纵向比较,较传统地下车库设计,总体核算,建设成本亦较低;(4)由于在车库顶板设计一定数量的采光天井,在车库投入使用期间,多数白天,无需开启车库的人工照明系统,或者开启一定数量的灯具,即可保证车库照度,亦节省大量的照明电耗。 暖通百科

针对该地下车库,不仅要问,这样的车库究竟算不算绿色建筑,如果算是绿色建筑,能不能算是三星级绿色建筑呢?毫无疑问,由于该项目的巧妙设计,节约了数量可观的通风系统原材料消耗和建安成本、大大降低了车库的运行能耗、充分满足了车库的使用运行需求。换言之,这样的建筑,应该值得在气候条件许可地区大力推广的建筑。
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因此,有关绿色建筑,在大力开发、推广、应用新设备和技术的同时,可否逆向思维,从减量的角度做适当之考虑。毕竟,在有条件的地方设置自然通风和自然采光设计,总比那些围的严严实实,再去大量运用节能空气调节设备和LED照明或光导管照明的设计要好吧。

(二)大力推广绿色建筑,对于降低建筑能耗水平,改善人民生活和居住水平,其意义自不待言。但是,什么样的绿色建筑才是适合国人的绿色建筑,值得业内人士深入并审慎考虑。纵览国内在绿色建筑方面的规范体系和诸多研究科目,借鉴并参考国外绿色建筑评价和设计思路的不在少数。以美国的绿色建筑评价标准---LEED为例,是否适合中国国情和中国的建筑用能习惯呢?

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某世界五百强企业,欲在上海规划一座总部大楼,由国外某知名设计机构按照LEED铂金奖标准进行建筑方案设计。后该公司机电规划部门结合国内设计规范和相关绿色建筑评价标准对该建筑供配电系统进行复核,在若干用电指标适度放大的基础上,其计算变压器容量尚未达到国外公司计算容量的50%。另外,华北沿海地区某建筑,据说也要按照LEED铂金奖标准进行设计,但是,如何按照咨询机构所要求的,将相当比例的雨水回灌地下,令设计师颇为挠头。 暖通-空调-在线

分析上面两个案例,每个地区的日常用能习惯不同、文化背景不同、社会经济发展水平不同,气候气象条件不同,落实到建筑供配电和通风空调设计方面势必存在很大差异。以普通的建筑通风空调系统设计为例,国内要求建筑夏季室内空调设计温度不低于26℃,冬季室内采暖温度不高于18℃。上述两个指标,既满足人们日常生活起居需要,从某种程度上,比起那些穿单衣开暖气、穿西服开空调的建筑,势必节约大量的建筑能耗。
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比起西方发达国家,中国的日常人均能耗还是比较低的。针对人均能耗的问题,笔者认为,在满足人们正常生活起居的基础上,尽量降低人均能耗水平,最大限度减少人类活动对自然的开采,降低对环境的人为干预,更反映出一个国家、一个民族的文明程度。

另外,有关人类建筑活动对原始地貌的改变,如何最大程度降低因原始地貌改变所引发的外排雨水径流,相比于单个建筑所做的努力,更应该统一纳入城市排涝与雨洪利用的范畴。众所周知,西方发到国家城市化水平较高,日常的建筑活动较多在城市建成区内进行,规模相对较小,对所谓的“原始地貌”改变极其有限,我国则不然。此外,由于雨水径流,特别是初期雨水径流,其污染程度较高。如果把这样的雨水回灌至浅层或深层地下,对地下水环境或土壤环境的影响几何?是否需要进行环境评价?有谁来评价?如何评价?西方发到国家是否能够进行这样的评价?一切都是未知。换句话说,这样的问题,在西方国家恐怕也是空白吧。看看巴黎、东京等,规模庞大的地下雨水排水系统,不都最终排海了,有多少是回灌至深层地下的? 暖通空调在线

客观的说,有关于城市排涝与雨洪利用,应该是一个多学科交叉的综合问题,绝非某些评价标准或咨询机构所说的“一灌了之”。

有关于绿色建筑评价和绿色建筑设计,发达国家有益的经验可以借鉴。但是,不适合中国国情的,不适合中国文化的,该摒弃的一定要摒弃。毕竟,我们国家南北纬度相差较大,东西经度相差亦较大,各地气候、气象、水文、文化、经济发展水平、能源结构等千差万别。这就要求我们的设计师和工程建设人员,在建设工程的规划设计和建设阶段,始终牢记“在满足我们日益增长的物质需求的同时,在自然环境和水环境的承载范围内,合理用能、科学用能,尽可能给我们的子孙后代多留下一点,最终实现可持续发展。”那么,我们所设计的建筑,应该算是绿色建筑罢。

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(三)有关我们的绿色建筑的设计与评价,从目前来看,已经有《绿色建筑评价标准》、《绿色办公建筑评价标准》、《绿色医院建筑评价标准》、《民用建筑节水设计标准》等等。毫无疑问,在绿色建筑大行其道的今天,有必要对绿色建筑的设计和评价予以规范和约束。但是,建筑种类、建筑功能千差万别,是否有必要对每一类建筑都制定相应的评价标准,值得商榷。另外,在同一座建筑内部,可能会包含诸多使用功能。在众多使用功能交叉存在时,如何执行相关的绿色建筑设计和评价标准,尚不得而知。
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诚然,作为绿色建筑,首要一点,就是在建筑的建设和运行阶段贯彻体现“四节一环保”。既然要体现“节”,更应该收集到大量的既有建筑的能耗结构和能耗水平,建立属于我们自己的建筑能耗结构和能耗水平数据库。否则,没有比较,怎么才能体现“节能、节材、节水”呢?以眼下呼声甚高的“BIM”为例,究其重点,就是中间的那个“I”(information),如果没有这个“I”,要这个”BIM”又有何用呢? ehvacr.com

结语:随着中国城市化进程的不断推进,既有建筑节能改造,绿色建筑营造必然会有一个大的发展。关于绿色建筑的设计和评价,不但要关注节能、节材、节地、节水和环境友好型的设备、材料、工艺等的开发、选用与运行,更需要关注设计理念的更新、创新与发展,并不断完善属于我们自己的绿色建筑设计与评价体系。毕竟,“只有适合的,才是合理的。”

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