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文檔簡介
基于綠色理念的商業(yè)綜合體建筑設(shè)計(jì)方昌學(xué)中國建筑上海設(shè)計(jì)研究院200063摘要:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷開展,商業(yè)綜合體建筑也在大量的涌現(xiàn),商業(yè)綜合體建筑作為城市不同功能有機(jī)共生的一種表現(xiàn)。隨著樓市調(diào)控等客觀因素,商業(yè)綜合體建筑的開發(fā)也越來越受到社會(huì)各界的重視,但如何將綠色建筑與商業(yè)綜合體有機(jī)的結(jié)合,使得高集約高能耗的綜合體成為宜人的綠色綜合體,本文筆者結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就商業(yè)綜合體的綠色設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:商業(yè)綜合體;綠色建筑;節(jié)能環(huán)保;建筑設(shè)計(jì)1商業(yè)綜合體建筑的主要特點(diǎn)商業(yè)綜合體建筑與住宅建筑相比,有很多不同之處,受篇幅所限,本文僅從環(huán)境特點(diǎn)和能源分布兩方面進(jìn)行比擬。1.1環(huán)境特點(diǎn)通常,商業(yè)綜合體建筑會(huì)選址在較繁華的地帶,在其施工及使用過程中會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生較大的環(huán)境污染。所以,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該重點(diǎn)考慮和防止建筑布局或體形對(duì)周圍環(huán)境的不利影響,特別需要防止對(duì)周圍環(huán)境的光污染和對(duì)周圍居住建筑的日照遮擋。同時(shí),在施工過程中還應(yīng)考慮防噪、防光、防污等問題,采取有效的控制揚(yáng)塵、噪聲、眩光等措施。2.2能源分布商業(yè)綜合體建筑約50%~60%的能耗用于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng),20%~30%的能耗用于照明系統(tǒng)。采暖空調(diào)能耗中,約20%~50%由建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。而住宅建筑中,熱工參數(shù)對(duì)建筑的整體能耗影響較大。從時(shí)間分布情況看,辦公樓人員、設(shè)備和照明的作息以及空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間比擬有規(guī)律;從負(fù)荷分配來看,室內(nèi)人員、設(shè)備及照明的發(fā)熱量較大。所以,同樣的圍護(hù)結(jié)構(gòu),商業(yè)綜合體建筑的冷負(fù)荷指標(biāo)要大于住宅,熱負(fù)荷指標(biāo)要小于住宅。2商業(yè)綜合體建筑的綠色設(shè)計(jì)思路2.1工程定位及地理環(huán)境任何設(shè)計(jì)都需要明確的定位。在確定建筑的整體風(fēng)格后,還應(yīng)該分析建筑所在地的氣象及地理位置特點(diǎn),包括干球溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速分布、太陽輻射情況、周邊環(huán)境質(zhì)量、交通狀況等。這些都是設(shè)計(jì)的根底數(shù)據(jù),也是進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)的必備內(nèi)容之一,應(yīng)該根據(jù)不同的工程制定不同的綠色設(shè)計(jì)方案。2.2高舒適度標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)綜合體建筑室內(nèi)的舒適度直接影響業(yè)主租賃房屋的市場(chǎng)情況。因此,在設(shè)計(jì)過程中可采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化建筑形體,合理利用自然通風(fēng)降低空調(diào)負(fù)荷,提高室內(nèi)外舒適度與空氣質(zhì)量。2.2.1室外環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(jì)謀略GB/T50378-2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,建筑物周圍人行區(qū)1.5m高處風(fēng)速宜低于5m/s,以保證人們?cè)谑彝獾恼;顒?dòng)。此外,通風(fēng)不暢還會(huì)嚴(yán)重阻礙風(fēng)的流動(dòng),在某些區(qū)域形成無風(fēng)區(qū)和渦旋區(qū),不利于室外散熱和污染物的消散。通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù),對(duì)大廈周邊的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬,預(yù)測(cè)建筑物所在區(qū)域的空氣流動(dòng)情況,從而對(duì)規(guī)劃區(qū)氣候作出合理評(píng)價(jià),指導(dǎo)建筑布局設(shè)計(jì),有效改善建筑布局,為最大效率地利用通風(fēng)等自然力進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)提供有力依據(jù),在創(chuàng)造良好室外環(huán)境的同時(shí)到達(dá)降低空調(diào)與采暖能耗的目的。2.2.2加大室內(nèi)自然通風(fēng)效果通過對(duì)室內(nèi)自然通風(fēng)效果進(jìn)行模擬,合理調(diào)整優(yōu)化建筑布局。通過合理開窗和室內(nèi)布局有效引導(dǎo)自然通風(fēng),到達(dá)良好的自然通風(fēng)效果,從而到達(dá)降低空調(diào)能耗,提高人體舒適度,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的目的。在過渡季節(jié)盡量利用自然通風(fēng)到達(dá)降低能耗的效果。2.2.3加大室內(nèi)天然采光效果通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)室內(nèi)自然采光進(jìn)行模擬,提出合理的開窗形式和導(dǎo)光方法。在滿足室內(nèi)照度要求的前提下,最大限度地利用天然光,防止眩光,創(chuàng)造良好的室內(nèi)光環(huán)境,降低全年照明能耗。2.3提高建筑的節(jié)能減排指標(biāo)建筑節(jié)能主要分為被動(dòng)式節(jié)能和主動(dòng)式節(jié)能。被動(dòng)式節(jié)能方面:自然通風(fēng)、自然采光及高效的圍護(hù)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)在一定程度上可降低建筑本體能耗;主動(dòng)式節(jié)能方面:余熱回收〔包括新風(fēng)回收〕、水泵及風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速、高效節(jié)能燈具、能源的梯級(jí)利用、能源的合理運(yùn)營與管理等都需要認(rèn)真考慮。例如,水泵的變頻調(diào)速技術(shù)不僅應(yīng)考慮水泵及風(fēng)機(jī)的負(fù)荷變化情況,還應(yīng)考慮變頻技術(shù)會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一定的諧波沖擊。2.3.1新能源的開發(fā)利用利用可再生能源可以減少或完全代替常規(guī)能源,到達(dá)節(jié)能減排的效果,是建造綠色建筑的一項(xiàng)重要內(nèi)容。可再生能源的利用不僅要符合當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件,還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮。例如,太陽能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,不僅要考慮當(dāng)?shù)氐奶栞椛鋸?qiáng)度、日照天數(shù)、風(fēng)場(chǎng)分布等氣象參數(shù),還要考慮安裝位置及建筑的美觀要求。地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及地下?lián)Q熱器的安裝面積等。3某商業(yè)綜合體的綠色設(shè)計(jì)思路上海某商業(yè)配套工程位于嘉定新城,工程總用地面積為45890m2,建筑面積66801m2。作為居住區(qū)的集中型配套設(shè)施,集商務(wù)辦公、零售商業(yè)、體育健身、餐飲于一體。作為新城中心對(duì)應(yīng)配套商業(yè)綜合體,該配套商業(yè)是領(lǐng)先綠色建筑技術(shù)的集中展示。合理采用綠色技術(shù),提供了舒適的室內(nèi)外環(huán)境。2商業(yè)綜合體建筑綠色設(shè)計(jì)技術(shù)措施2.1地下車庫的自然采光與通風(fēng)商業(yè)綜合體車庫停車容量較大,尤其需要處理好地下車庫的通風(fēng)問題。工程地下車庫設(shè)置多處下沉庭院,使地下室和室外直接相通,為利用自然通風(fēng)進(jìn)行換氣,排出污染物創(chuàng)造了有利條件。地下室局部區(qū)域通風(fēng)效果良好,但局部位置受車庫內(nèi)橫向分割墻體的影響,僅靠自然通風(fēng),污染物濃度末到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)值,采用智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng),結(jié)合自然通風(fēng)來保證地下車庫的空氣質(zhì)量。地下室車庫周圍設(shè)置有下沉庭院,與地向連通,引入自然光,約32.26%的采光系數(shù)到達(dá)了0.55%以上,改善了地下空間的采光效果。圖一:車庫自然通風(fēng)示意圖2.2日光照明的優(yōu)化設(shè)計(jì)商業(yè)建筑的人工照明除了滿足根本的采光需求外,還要襯托商業(yè)品質(zhì)和氣氛,這局部功能自然采光很難實(shí)現(xiàn),而商業(yè)建筑的工作日人流頂峰多集中于晚上,因此人工照明必不可少。一方面,優(yōu)質(zhì)、健康的光源是根底,發(fā)光體發(fā)出的光線對(duì)人體必須是無健康威脅的;另一方面,要有先進(jìn)的照明控制技術(shù),是整個(gè)商場(chǎng)的人工光環(huán)境亮度均勻、光線柔和,符合商業(yè)建筑的類型特質(zhì),也可加強(qiáng)主力店的可識(shí)別性。智能化的照明控制系統(tǒng)在節(jié)能方面的控制可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理,有效節(jié)約能源。建筑師在考慮照明系統(tǒng)的同時(shí)不能只滿足根本的照明需求,更需要與相關(guān)專業(yè)人員合作,從而創(chuàng)造生態(tài)、節(jié)能、富有氣氛的人工照明環(huán)境。2.3自然通風(fēng)的強(qiáng)化上海屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū),季風(fēng)更替明顯,冬季西北風(fēng)及東北風(fēng)占一半以上,春季是盛行風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng);夏季東南風(fēng)的頻率占2/5以上;秋季盛行風(fēng)向接近冬季。通過綜合體不同功能建筑的布局來改善冬季防風(fēng)與夏季自然通風(fēng)。秋冬季盛行西北風(fēng)時(shí),辦公樓可以有效遮擋,為餐廳及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)提供較好的風(fēng)環(huán)境:春夏季節(jié)盛行東南風(fēng)時(shí),較低的餐飲類建筑不會(huì)對(duì)來風(fēng)起到遮擋效果,可以有利于辦公樓的過渡季節(jié)自然通風(fēng)。在促進(jìn)室內(nèi)自然通風(fēng)方面,建筑整體布局較為規(guī)整,且局部房間設(shè)置有上下兩處不同高度的外窗開啟,利于自然通風(fēng)。外窗可開啟面積總比例到達(dá)58.19%。玻璃幕墻可開啟面積總比例到達(dá)20.15%,利于形成穿堂風(fēng)。每棟辦公大樓設(shè)計(jì)20m2中央天井,由底層從室外樓梯引入自然風(fēng),通過熱壓效應(yīng)拔風(fēng),帶動(dòng)室內(nèi)空間的氣流組織。模擬結(jié)論顯示,各分析區(qū)域的通風(fēng)換氣次數(shù)均在6次/每小時(shí)以上。室內(nèi)整體通風(fēng)效果相對(duì)較好,能夠保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量。圖二:自然通風(fēng)效果示意圖2.4地源熱泵工程充分利用場(chǎng)地東側(cè)為未開發(fā)的城市公園這一優(yōu)勢(shì),在設(shè)計(jì)之初就考慮使用地源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源,到達(dá)充分利用可再生能源、節(jié)約能耗的目的。為保證地源熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性,進(jìn)行了上壤熱響應(yīng)測(cè)試、全年8760小時(shí)動(dòng)態(tài)熱平衡分析。經(jīng)分析,全年耗冷量大約高出耗熱量的9%,且系統(tǒng)運(yùn)行30年后,地下水出水溫度很高,影響系統(tǒng)性能。因此在夏季利用冷卻塔,把多余的熱量排出,以此減少向土壤排熱量與從土壤取熱的不平衡狀況。2.5立體式綠化體系商業(yè)設(shè)施不僅僅是建筑本身,相對(duì)于其它任何建筑類型,都更有與環(huán)境景觀緊密結(jié)合的必要性。只有一個(gè)包含了各種商業(yè)鋪面、建筑空間、街道空間、廣場(chǎng)綠地、園林小品等多種元素綜合性的商業(yè)設(shè)施才是完整而有活力的,才能滿足人們?nèi)找尕S富的消費(fèi)需求。這也要求環(huán)境景觀設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)必須是整體性的設(shè)計(jì)。為了更好的讓來到綜合體的人群直觀的感受到建筑綠色性,該工程采用多層次綠化景觀,除了地面上喬、灌木復(fù)層綠化外,還設(shè)置了餐廳的屋頂綠化、辦公大樓東立面的垂直綠化。屋頂綠化選用便于維護(hù)的景天科混種。屋頂綠化面積占屋頂可綠化面積比例到達(dá)72%,改善了屋頂?shù)谋馗魺嵝Ч?。垂直綠化采用模塊式與爬藤式混合的方式,使得立面具有層次感,使整幢建筑的整體呈現(xiàn)出生機(jī)盎然。成為建筑的標(biāo)志性特點(diǎn)。圖三:垂直綠化與屋頂綠化設(shè)計(jì)效果圖3總結(jié)本文從環(huán)境特點(diǎn)及能源分布兩方面對(duì)商業(yè)綜合體建筑的主要特點(diǎn)進(jìn)行了分析,提供了主要綠色設(shè)計(jì)思路,并以某商業(yè)綜合體建筑工程為例,分析其所在地的地理位置、功能和特點(diǎn),在此根底上提出適合該工程的綠色技術(shù)。通過分析,得出如下幾點(diǎn)結(jié)論與啟示:=1\*GB2⑴綠色建筑設(shè)計(jì)涉及廣泛,不僅包含技術(shù)問題,還包含社會(huì)問題。
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