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京民社证字第0011869号

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绿色建筑发展新趋势

文章来源:admin 发布时间:2018/9/10 0:00:00

  一、绿色建筑发展历程及背景

  将绿色理念引入建筑领域其起始时间可追溯至上世纪六十年代。当人们对新的建筑理念无以名状时,美籍意大利建筑师PaolaSoleri(保罗·索勒瑞)将Architecture和Ecology两个词整合为Arology,意为"生态建筑"。

  1969年,美国风景建筑师伊恩·伦诺克斯·麦克哈格在其著作《设计结合自然》一书中提出人、建筑、自然和社会应协调发展并探索了建造生态建筑的有效途径与设计方法,它标志着生态建筑或说是绿色建筑理论的正式确立。

  上世纪70年代,在石油危机的冲击下,节能建筑概念应运而生,被认为是绿色建筑发展的先驱。随后,建筑节能技术日趋成熟,节能建筑体系逐渐完善,并在德、英、法、加拿大等发达国家广泛应用。

  1990年,第一个绿色建筑的标准BREEAM在英国诞生。美国后来居上,在1995年发布了LEED标准。现在LEED标准已经成为了全世界影响力和商业运作能力最强的一个标准。我国第1版绿色建筑评价标准2006年发布,并在2014年改版更新为第二版,最近更新的第三版在2019年8月份实施。

  从建筑节能的概念提出到现在,在历经30-40年的时间里,我国城市的发展经历了非常剧烈的变化。

  这是30年前中国南方一个小渔村的样子。三十年后,他成为了中国为数不多的一线城市。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲深圳三十年变迁

  这张图是上海30年前从浦西望向浦东的样子。三十年后,他变成了这个样子。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲上海浦东三十年发展

  这是1977年和2011年在北京上空同一个高度的卫星遥感地图可以看出来,城市建成区域所占的面积扩大了十几倍。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲北京1977-2011卫星遥感图

  看到这些图片,我们除了感叹30年来中国城市的变迁。也不得不想象一下,接下来的30年我们的城市将会如何更新?如何发展?2007年全球城镇化水平超过了 50%。我们国家到2011年才达到这个数字,晚于全球的平均水平。但我们是后来居上。目前这个数字已经超过60%,超过了全球城镇化的平均水平。按照这样的发展趋势,在未来的一段时间内,我们国家城镇化的发展仍将会给我们的城市带来巨大的变化。根据达到70%城镇化率节点之前的发展规律。中国城镇化进程虽然步伐在减缓,却仍然是一个剧烈发展的过程。

  建筑作为城市的载体,对我们的城市有两方面的影响:那就是资源和环境的影响。以前讲城市的能源消耗一般是工业、交通、建筑三分其一。现在根据统计的资料,建筑在全球范围内,它所消耗的能源及产生的污染占到了50%左右,比例非常高,绿色建筑为什么强调节能,就是由于这个原因。

  另外,在城市化达到一定程度时,城市发生了很多意想不到的事情,尤其是在一些城镇化率比较高的地区更是如此。像北京的内涝灾害、上海的外滩踩踏事件、天津的8.12大爆炸、以及深圳的山体滑坡等。2010年,上海世博会有一个非常响亮的口号叫“城市让生活更美好”,我这里画了一个问号,是不是城市发展一定让生活更美好?这值得思考。作为城市的一个细胞,一个载体,建筑的发展跟城市的发展是息息相关的。

  二、绿色建筑理念

  谈绿色建筑理念之前,首先阐述一下有关绿色建筑概念的几个误区:

  第一、绿色建筑是不是昂贵的建筑?我这里提的绿色建筑,是符合绿色建筑标准的建筑,并不是后面提到真正的绿色建筑概念的一个建筑。

  阿特金斯曾经在它《低成本的绿色建筑策略》里,对绿色建筑增量成本进行了统计。我们发现LEED认证级到银奖、到金奖、到白金奖,随着认证级别的提升,建筑的节能率也在不断地提高,从百分之十几到百分之二十几,当然它的成本增量也不断的提高,最高提到10%左右。我们也曾对国内的绿色建筑做了一些调研,增量成本基本上都是控制在10%以内,所以从绿色建筑成本增量以及达到的全生命期节能效率看,算不上是昂贵的建筑。

  第二、绿色建筑一定是新建建筑吗?答案也是否定的。例如美国帝国大厦是一个老建筑,约克公司参与了大厦的改造,通过一些绿色节能的措施,使它改成一个节约了38%能源消耗的建筑。并在改造后对整个大厦进行了绿色建筑达标认证,得到符合美国LEED标准金奖认证的分数,同时它也成为了美国办公建筑里排名前10位的节能建筑。所以既有建筑通过一些绿色化的改造,也能达到绿色建筑的标准。

  第三、绿色建筑是不是高科技的建筑?不是。美国科罗拉多州的法院公寓,是当地的一个设计师事务所,根据当地的气候条件,实施非常简单的建筑技术,对这个建筑进行设计,达到了绿色标准,它并没有用到很多高科技的技术。

  第四、绿色建筑是不是只是政府和专家的责任?政府在面对经济增长和民生改善的同时还要面对资源环境的压力。一些好的开发商在关注经济利益的同时,现在也越来越多地关注社会责任。但无论是政府还是开发商,最终的目标是满足市民生活的需求。所以每一个建筑的使用者也都参与了这个责任。我国2014版的绿色建筑标准强调的是四节(节地、节能、节水、节材)一环保,而2019版的绿色建筑评价标准已经有所改变,变成更多满足人的需求,人们在使用建筑的时候,首先关注的不是节能,而是安全、健康、便捷、舒适、和人们对这个城市的归属感。

  接下来我们可以通过一些案例对绿色建筑理念产生更深入的理解:

  1、英国贝丁顿是世界上第一个零二氧化碳排放的社区,拥有包括公寓、复式住宅和独立洋房在内的82套住房和大约2500平方米的工作空间,是著名的可持续能源建筑与居住的范例。英国为高纬度岛国,冬季寒冷漫长,有半年时间都为采暖期。为减少建筑能耗,生态村的所有住宅都朝南,每家每户都有一个玻璃阳光房。屋面、外墙和楼板选用了300毫米厚的绝热材料,窗户选用内充氩气的三层玻璃,窗框选用木材以减少传热。自然通风系统得到了精心的设计,屋顶上矗立着一排排色彩鲜艳、外观奇特的热压“风帽”源源不断地将新鲜空气送入房间。这种被动式通风装置完全由风力驱动,可随风向的改变而转动,利用风压给建筑内部提供新鲜空气,排出室内的污浊空气。此外,其内部设有热交换器,可回收排出废气中的50%—70%的热量,从而来预热室外寒冷的新鲜空气。

  2、威卢克斯是一个非常著名的门窗厂商,在德国威卢克斯的培训教室,屋顶天花没有设置一盏照明灯,基本上是利用屋顶的自然采光天窗满足室内照度的要求。充分利用了天然采光

  

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  ▲威卢克斯培训教室

  3、瑞典哈默比创造了一个资源循环再生的哈默比模式。从这个图中可以看出是怎样循环利用这些资源来给城市供能供水、供热的。从建成前后照片的对比可以看出,居住区有一片低矮的山丘未加改造被全部保留下来,而这并不是因为覆盖在上面的树林。设计时在规划之初的调查中发现,这片树林里生活着一种独特的物种——瓢虫,为了保护这个幼小的种群,设计师小心翼翼地修改了最初的规划,现在人们看到的树林周围参差的建筑造型正是向人们展示了建筑对自然的妥协,也表明了斯德哥尔摩人朴素的对自然的敬畏之心。

  

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  ▲哈默比模式

  4、在瑞典附近有一个叫自然村的地方,这是一个1995年建成的在森林中开发的住宅区。没有开发商、甚至没有正规程序上的设计师和建造师,44座散落在林间空地上外观质朴的木结构住宅完全由业主自发投资、自主建设、自己管理。居住在这里的人们自觉遵守着最初的承诺,他们渴望亲近自然,又尽力在规划、设计、建造、使用的全过程中避免影响周边的自然环境。他们注重生活质量,却又象他们自己形容的那样始终踮着脚尖在森林中行走,生怕破坏这里的一草一木。我们看到了垃圾分类收集和堆肥的容器,看到了用于屋面雨水收集的木桶,也看到了用于污水处理的生态湿地。没有见到私人汽车库,据说不是因为居住在这里的人们没有能力购买私人汽车,而是他们大多自觉选择地铁、大巴等公共交通方式,以最大化减少汽车对环境的负面影响。这种独特的与自然融合的建筑形式另人印象深刻。

  5、香港石硖尾公屋是1953年建成,到2006陆续的拆除。很多摄影师在它被拆除之前去拍照把这个城市的记忆留下来。香港空间狭窄,人口密度非常大,所以也造就了在有限中创造无限,寻找变化的无穷可能性的设计哲学。一位叫张智强的建筑师对他住了40多年的港岛某普通街道中的32平方米自宅的改造,在保持simplicity风格的同时创造一种实用的生活方式和环境。因为空间有限,设计打破了所有区隔,把不同的功能进行重叠和压缩,依靠灯光和内饰材料的色调制造变化。这个项目曾获得亚太地区室内设计个人住宅类冠军奖,现在它几乎成了小户型变出大空间的典范。香港人一生都在处理拥挤。这个公寓样本,是被香港拥塞的居住环境挤迫出来的超凡智慧。张智强表示:“我宁可在全世界各地购置10处小房子,也不会在一个地方购置300平方米别墅。”

  6、2012年中国建筑师王澍获得世界建筑师最高奖——有建筑界诺贝尔奖之称的普利兹克建筑奖。他是第一位获此殊荣的中国公民。他的代表作之一 —— 宁波博物馆大量的瓦爿墙来自于传统。他发现中国很多建筑都是是“循环建造”。拆一栋老建筑往往唐宋元明清的砖头都有。因为节约一向是我们的美德,正是这种品德,让旧建筑拆下来的材料在新建筑重新使用,而不是把它们随意丢弃。

  其实中国自古以来早已形成了独特的绿色建筑理念,大致包括如下内容:

  1、精心选址,亲近自然

  大到城市,小到村庄、建筑,传统聚落的形成无不显示出古人亲近自然,利用自然的思想精髓。

  中国第一水乡——周庄古镇依水而生,因水而兴。以纵横河道为骨架,建形成八条长街,河水、街道、亭桥和建筑自然巧妙联成一体,布局紧凑,疏密得当。民居濒水而建,前店后宅,形成集商业、居住、生产为一体的建筑形式,为人们日常生活提供了方便,形成了人与自然和谐的居住环境。通过精心的选址,亲近自然,达到三生合一的生境。

  2、因地制宜,尊重自然

  窑洞是西北黄土高原的传统民居形式,被认为是古老的绿色建筑。地坑式窑洞一般建在地坪以下,洞顶厚厚的覆土层保温隔热,冬暖夏凉,覆土上仍可以种植作物,节约土地资源,被认为是对自然影响最小的建筑形式之一,也创造了适合当地人们居住和生活的聚落空间。这种对自然影响非常小的建筑,为什么在西北可以用?在南方不可以用?这跟地域和气候条件有很大的关系。如果地域气候多雨,显然不合适,因此建筑形式要因地制宜,尊重自然。

  3、节约资源,利用自然

  云南丽江古城根据地势北高南低的特点,引泉水从北部入城,分成若干支流流经全城,作为农业灌溉和居民生活用水,而后从城南流出。虽然当地资源丰富,纳西先民依然本着节约和物尽其用的原则,通过“三眼井”这种独特的方式实现水资源的分质分级利用。“三眼井”井口呈池塘状,从高到低三眼井依次为饮用水,洗菜、洗炊具水,洗衣水。因三眼井从高到低分三级地势流淌,下塘水不会污染上塘水,又可供不同需求者同时使用,既节约又环保。

  

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  ▲三眼井

  4、趋利避害,改善自然

  福寿沟是宋代雨污合流制城市排水系统,综合集成了城市污水排放、雨水疏导、河湖调剂、池沼串联、渔业养殖、空气湿度调节等功能,池塘淤泥作为有机肥料用来种菜,形成完整的生态循环链,与当今海绵城市建设理念极为相似。福寿沟因势利导、遵循自然的设计理念,为解决城市内涝、水资源利用、水生态修复和水环境改善等方面产生的问题带来诸多启示。

  

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  ▲福寿沟

  以上这些都是中国古代对于绿色建筑方面的思想,到现在来看都非常实用,是值得我们继承和发扬的理念。

  绿色建筑发展存在如下趋势:

  第一、从关注数量的增长转为关注性能的提升。

  第二、从关注新建筑转为更多的关注既有建筑的改造。因为我们国家的既有建筑的数量逐年增多,既有建筑不管在节能还是绿色化改造方面,都有很大的市场潜力。

  第三、发展的重点从单体示范转为区域整体开发。2012年全国有8个地区入选首批绿色生态城区而整体开发。而至今提出用生态城区目标的城市达到了200多个,数量非常多。

  第四、政策从鼓励引导转变为强制施行。

  第五、评价体系在进一步完善。我国绿色建筑评价体系越来越完善。

  第六、东风压倒西风。在学习国外先进经验的同时,大力推广本国、本地标准。

  第七、成本增量的绝对值和相对值的比例在不断的下降。对于绿色成本增量,我一直认为这是个伪命题,因为成本增加必须有一个基准,而建筑的基准在不同的地方、不同的地区,包括建造标准在一段时间都有所不同,因为基准不一样,所以很难判断出到底作为绿色建筑的增量是多少。

  目前来看达到绿色一星级的建筑基本上不产生多少成本增量,到二星级建筑、三星级建筑的增量可能会高一些,但是整体的增量水平会越来越低,而且这些增量通常会在2~6年左右通过节能、节水等收回成本。

  第八、绿色建筑的内涵和外延在不断的扩展。

  绿色建筑本身是一个抽象概念。随着绿色建筑理论研究的逐渐深入,被动建筑、低碳建筑、可持续建筑、装配式建筑、包括海绵城市、智慧建筑、健康建筑等概念也纷纷被提出。这些概念是对绿色建筑理念的扩展。

  在城市化进程当中的,怎么样降低建筑对资源和环境的负面影响,更加有利于人类居住?是我们全球范围内继续解决的问题。绿色建筑理念形成半个世纪以来,从最初的技术层面逐渐上升到体系层面,形成了整体性、综合性和多学科交叉的特点,并扩展到经济、文化、教育等更加广阔的领域。随着绿色建筑实践的持续展开,人们对绿色建筑的理解也在不断提升。

  我理解的绿色建筑的三个要素是:减少资源的消耗降低环境的负面影响有利于人类的使用。而如果达到艺术和技术的完美结合,节约和舒适最大的平衡,人和自然的和谐共生。这样的建筑,我们认为它是一个高水平的绿色建筑。

  三、绿色建筑的可持续设计

  在国内外绿色建筑标准体系日趋完善的今天,要建造一座符合绿色认证要求的建筑并不难,设计师往往不需要特别注重寻求资源使用的高效和提升环境效益,只需要对照绿色建筑认证标准设定的目标和条文,按图索骥完成传统的建筑设计即可。

  绿色建筑的设计和建筑的绿色设计是完全不同的两个概念。仅仅依据绿色建筑认证条款完成传统设计的过程肯定不能称之为绿色设计。对很多申报方来讲,绿色认证的目的说或许只是想获得一个绿色标签。在这种情况下,即便获得了绿色标识认证,也未必就是真正的绿色建筑。

  真正的绿色设计应始终遵循可持续设计理念而展开,设计过程应该从规划和方案阶段开始,运用优化设计手段,因地制宜,全过程整合设计和精细化设计。

  气候对建筑能耗和室内舒适度有着相当大的影响,规划和方案设计阶段应对当地气候特点有清晰的认识并选择适合当地情况的设计策略。对场地布局、建筑形体、建筑朝向的简单调整就可能获得可观的节地和节能潜力,达到建筑与自然和谐的可持续设计目的。

  整合设计既在设计方案阶段就综合考虑场地、资源、环境、建筑功能等各方面因素确定最初方案,并在后续的设计中通过密切协作和有机整合,建立各个专业相互关联的绿色体系。

  随着科技的发展,可应用的新技术、新材料越来越多,绿色设计该如何选择技术?

  首先,绿色建筑不等于高科技建筑,应提倡自然、简单、低技术,一些常规技术的巧妙运用恰恰能达到最好的效果。

  其次,技术的采用不在多少,而在于是否有针对性和适应性。

  最后,技术集成尤为重要。工程师可以通过提高能源利用效率的方式达到节能的目的,建筑师可以通过提高围护结构性能和建筑外遮阳技术有效降低建筑能耗,整合设计的效果远远好于单项策略的简单叠加,同时也可以合理的控制成本。

  虽然绿色建筑相比一般建筑更环保、更舒适,但其建造代价不应该是高昂的,否则就背离了节约的原则。绿色设计不但要充分考虑初投资的成本增加,还要计算建筑全生命期运行维护的费用,以寻求最佳平衡点,真正达到节约环保的目的。

  设计追求自然、简单、低技术,全生命期的低成本,本土化、人性化、高效化才是真正的绿色设计。

  四、绿色建筑实践

  在这里以天津市建筑设计院所设计的两个项目为例向大家介绍一下不同时期我们在绿色建筑方面的实践。

  由于两座建筑设计的年代不同,因此虽然都同为绿色建筑,但在设计的目标、设计的手段、策略,包括最后所呈现出的成果都是有所不同的:

  1、 中新天津生态城的公屋展示中心

  中新天津生态城是中国、新加坡两国政府战略性合作项目。作为世界上第一个国家间合作开发建设的生态城市,将为中国乃至世界其他城市的可持续发展提供样板,为生态理论创新、节能环保技术使用和展示先进的生态文明提供平台。

  

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  ▲屋展示中心建筑鸟瞰

  中新天津生态城公屋展示中心建筑面积3467m2,其中地上两层3013m2,地下一层454m2,建筑高度15m。建筑功能为:公屋展示、销售和房管部门办公及有关档案储存等。由于生态城的建设将充分体现生态、环保主题,因此生态城内所有建筑均应符合绿色建筑标准。在此基础上,本建筑被确定须实现建筑年度运行现场零能耗的目标,且将分别申报国家《绿色建筑评价标准》、《中新天津生态城绿色建筑评价标准》、美国“LEED标准”、新加坡“GREENMARK标准”共四项绿色建筑标识的最高奖项。

  生态城位于天津滨海新区,由于其特殊的土壤环境及气候条件,该地区一直被称为“绿色禁区”。如何在北方寒冷地区气候条件下打造具有实际使用功能的零能耗的绿色建筑是对设计工作的一大挑战,其设计思路应包括“零能耗”和“绿色”两条主线。零能耗建筑是指在全年建筑运行能耗完全由场地内所产生的可再生能源提供。实现这一目标有三个要素:首先应以被动优先、主动优化的原则降低建筑能耗需求,然后通过现场产生的可再生能源替代化石能源,由于在一年中建筑实时用能曲线与可再生能源实时供能曲线难以重合,尚应考虑能量储存、交换和平衡问题。

  绿色的要点在于节约资源、保护环境,实现建筑、人与自然的和谐共生。因此零能耗建筑不应以降低舒适度和影响使用功能为前提。因此应通过整合设计和技术集成的手段实现绿色、低碳、可持续的超低能耗建筑,进而达到可选择、可复制、可推广的目标。

  建筑能耗是指维持建筑功能所消耗的能量,包括照明、采暖、空调、电梯、生活热水、电器及办公设备等的能耗。建筑能耗分析并非简单的数值叠加计算,而是需要综合考虑建筑物可能出现的各种复杂的用能情况,因此在方案之初建立基准建筑模型是必要的。

  建筑设计的基本特征决定了其方案设计不可能形成像数学公式一样可以套用的公式化构思思维模式,本工程制约条件的复杂性和不定性导致方案设计阶段构思的模糊性和试探性。建立基准建筑模型,初步进行日照、遮阳、天然采光、自然通风、地道蓄热等仿真模拟,为建筑方案提供了被动式节能设计的依据。建筑朝向、体型系数、围护结构、窗墙比等参数的调整在优化的建筑方案中得以体现。以此为基础,初次能耗模拟的数值为建筑方案的进一步优化提供了数据参考。

  

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  ▲ 夏季室内自然通风模拟

  

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  ▲室内天然采光模拟

  超低能耗绿色建筑不是技术的堆砌而是技术集成后整合设计的结果,技术选择应考虑其对建筑节能的贡献,并以适用性和经济性为原则。具体选择如下:

  空调冷热源采用高温冷水地源热泵,供热机组COP达4.5,累计减少空调系统运行电耗8.4kWh/m2·a。采用热回收型溶液调湿新风机组,年可减少空调系统电耗0.75kWh/m2·a。采用干式直流无刷电机风机盘管,风机效率提高19.5%,年节约风盘电耗0.366kWh/m2·a。地板采暖系统在提高舒适度的同时,也提高了采暖系统利用效率10%,年采暖电耗1.1kWh/m2·a。

  在屋顶安装直流真空集热管太阳能集热器,由太阳能热水系统提供生活热水热源,并通过太阳能与地源热泵系统的耦合也达到了提高冬季采暖供水温度的效果。

  

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  ▲建筑能耗模型及模拟数值柱状分析图

  智能照明控制系统采用数字化照明技术。要求所有办公区域的荧光灯配置具有数字通信接口的高频电子镇流器,LED灯配置具有数字通信接口的变压器。每个镇流器、变压器都通过数字寻址通信。其主要控制功能包括:每个光源作为一个独立的通信对象,可以分别访问和控制;光源和镇流器状态信息可实时通过总线传至弱电机房的主机;荧光灯和LED调光可实现由1%~100%的亮度调节;设置集亮度感应、恒照度控制和人体感于一体的吸顶式感应器;根据室外光线的变化,通过DALI总线对每个灯具进行断开或调光控制。

  空调节能控制系统通过对空调设备的节能控制,可以提高空调设备的运行效率,降低运行能耗。其主要控制功能包括:直流无刷风机盘管采用联网控制系统,系统自带温度传感器。不仅可以利用现场的温控器实现对盘管的电动阀和风机的控制,也可从后台主机对盘管进行统一监控;根据室内温度传感器与后台设定的温度相比较,通过控制模块自动调节地板采暖系统分配器上电动阀的开闭,实现室内温度的调节;根据室内吸顶式感应器的信号,通过输出继电器调节风机盘管或采暖系统分配器上电动阀的开闭,实现人走设备停;空调季通过窗磁信号和输入模块实现对风机盘管的软开闭。房间无人时,延时断开室内的照明和风机盘管的供电;当规定的下班时间到时,在确定无人后延时断开室内所有供电回路,包括照明、插座、风机盘管等。

  

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  ▲光伏发电版布置图

  本项目采用由光伏发电、锂电池储能及负荷构成的微网系统。以计算出的建筑物能耗,作为选用光伏电池板的基本参数,根据当地太阳能资源情况和建筑物可安装电池板的面积确定光伏电池板的类型和相关参数。由于光伏发电系统受外部环境气候影响较大,其发电量并不稳定,与建筑物的用能情况并非一一对应,因此,必须采用与外电网并网运行的方式,才能实现建筑物用能平衡。

  

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  ▲微网组网模式图

  本项目采用了建筑能耗指标预测和基于光伏发电的能源分配控制策略的方法来保证零能耗建筑一年用能的平衡。首先通过模拟分析软件等方法,建立初始能耗指标体系;根据能耗与光伏发电动态特性曲线,以能耗监测系统为基础,建立能耗与光伏发电数据库,用实际建筑能耗指标,修正初始预测的能耗指标,形成能耗指标体系;以光伏发电实际数据为依据,修正光伏发电特性曲线;以能耗指标为依据,建立能耗预警机制,最终构建均衡的能源分配控制系统,实现建筑的“零能耗”。

  本项目的意义在于通过超低能耗绿色建筑的技术集成研究,因地制宜的为气候寒冷地区探索出超低能耗绿色建筑设计体系、基准建筑能耗指标体系、绿色建筑节能技术体系、超低能耗建筑运行管理体系等,实施示范项目达到建筑现场年度能耗为零,并申报绿色建筑评价标识,为本地区绿色建筑开发建设提供技术参考,进而为城市建设的可持续发展提供积极的探讨和典型示范,为城市的开发建设提供技术、管理、政策等方面的参考。

  综合上述内容,总结出零能耗绿色建筑实现的过程如下:

  以仿真模拟手段指导建筑方案调整,优先采用被动措施,完成方案设计;采用主动技术措施提高建筑能源使用效率,充分利用可再生能源技术,完成设计施工图纸;建设过程中以绿色理念指导施工并建成项目;建筑运营管理中满足超低能耗要求,达到建筑运行年度零能耗目标。

  2、 天津市建筑设计院新建业务用房

  新建业务用房总建筑面积:31250㎡,是一幢集办公、研发、会议、洽商、停车和设备用房于一体的综合性科研办公楼,也是集土建、机电、岩土、装修、景观设计和项目管理、施工、运维等全过程一体化的项目。该项目于2013年12月设计完成,2014年获得国家绿色建筑三星级设计标识,2018年获得国家绿色建筑三星级运行标识,健康建筑二星级设计标识、美国LEED金奖标识,成为一座体现可持续设计理念的全生命期绿色、低碳、健康示范建筑。

  

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  ▲50年代建成的老办公楼(已拆除)

  此次改建是在既有建筑场地把新楼先建起来,人员搬到新楼,然后拆除老楼,再把停车库建起来。这是从另外一个角度看过去建筑建成后的样子。

  

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  ▲新建业务用房

  大家可以发现我们这个房子主要朝向是偏东西向的。大家都知道南北向的房子最好,为什么我们的房子却设计成偏东西向?以前我们老办公楼的位置,南北两侧都是既有的居住小区,如果把主楼的朝向定位为南北向,对南北两侧的居民楼或多或少都会产生不利影响。所以设计之初,我们通过BIM与绿色分析结合的手段对日照、视线遮挡等因素做出细致的模拟分析,最终把高层建筑的主要朝向定为东西向,并解决由此带来的在设计、建造过程当中存在的一切问题。虽然是不得已而为之,但我们是在一个既有的场地里边建造建筑,设计首先就要考虑避免对周围的环境产生负面影响。

  另外建筑场地有很多生长了50-60年的大树。我们几乎都把这些树完整地保留下来,让它们在这个新的环境中继续生长,也创造了更加舒适的建筑环境。因为这个决策,我们在施工的整个过程当中也做了很多保护树木的措施,同时也增加了我们整个建筑建造的难度。

  在设计之初,我们也发现了一些必须要解决的问题:

  第一、老办公楼工作环境比较差,所以要通过此次更新重建改善提升室内外环境的舒适度。

  第二、设计师工作忙时经常成天坐着画图,运动很少。需要开辟运动健身空间。

  第三、为了满足突发疾病处置等需求,应设置医疗和保健功能空间。

  第四、技术人员工作压力会比较大,需要利用一些休闲空间去促进员工的交流。

  这些也是我们认为这座绿色建筑设计时应该考虑的问题。因此这个项目的设计目标被设定为绿色、低碳和健康。基于这个目标我们在建筑中塑造了4大特色空间,即舒适的办公空间、健身运动空间、健康管理空间和休闲娱乐空间。

  1、舒适的办公空间

  通过模拟分析,设计采用窄高窗以获得更多的自然采光效果,在东西向外窗上我们设计了可以中控调节和现场手动调节的活动外遮阳帘。通过采光井、导光筒改善地下室的采光效果,也使人感受非常自然。

  利用溶液调式的新风机组,辅以空气净化器来达到空气质量要求首层入口大厅,做了一面绿植墙来调节室内空间的湿度,也让人从视觉上感受这不仅是一堵冰冷的墙壁。这是电梯厅的室内垂直绿化墙,每一层有很个性化的设计,起到加湿和调节微气候的作用。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲电梯厅绿植墙

  旧的办公楼拆除时,我们是把原有可以利用的办公家具搬到新办公楼里。不但节约了投资,也避免了更换新家具所带来的二次污染问题。同时在室内设置检测设备对空气质量长期监测。

  为了塑造安静的工作环境,设计充分考虑了机电设备的消声减振措施。

  各层工作室设置了直饮水终端设备,为员工提供清洁的饮用水。

  办公区走廊照明设置两种场景,一种是冷光;另一种是暖光场景。工作的时候冷光场景能让人提高效率,休息的时候暖光场景会让人感觉到很舒适,可以放松下来。

  健身运动空间

  建筑室内外设计了不同的活动空间,由于在场地中保留了大型乔木,所以可以在树荫下设计健身步道,设置健身设施。

  大部分楼梯间都临近外墙,设置外窗达到很好的采光效果,可以引导人们步行上下楼,尽量不坐电梯。

  自行车库采用了遮阴挡雨的措施,还设置了电动车的充电装置,以及节能车的专用停车位,拼车专用停车位等这样一些利于健康出行的措施。

  在离我们这个楼很近的一个地方,有一个有老建筑改造而成的室内运动空间,设置了标准的羽毛球、排球、篮球场地,经常开展职工体育活动。

  2、健康管理空间

  在距离新办公楼很近的另外一栋楼里面设置了设置母婴室、诊疗室等健康管理空间。可以应对突发疾病和日常健康管理。

  3、休闲娱乐空间

  休闲空间可以促进员工的交流。还有提升心理健康和社会健康水平。乔、灌、草复层绿化四季皆景,对外开放的花园吸引了周边的居民,达到了全龄友好,绿色建筑空间也达到社会共享的效果。

  在这样的一个工作环境当中,让人保持舒适、愉悦、轻松、健康的状态,无疑会提高工作效率,使设计师能够开展有创意性的思维。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲室外休闲空间

  通过这个项目,我们把绿色设计理念进行扩展,即可持续设计、健康空间营造及既有场地的有机更新。这个项目自建成后,作为绿色科普基地接待了来自国内各界数千人次的参观和考察,体现了天津市建筑设计院绿色建筑的创新理念。

  

李旭东:绿色建筑发展新趋势

  ▲绿色建筑理念

  注:图文根据李旭东在中国勘察设计协会建筑设计分会

  2019年华北联席会议论坛演讲稿整理

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