绿色节能建筑设计

绿色节能建筑设计浅谈
摘要：面对当前严峻的环境与能源危机，绿色建筑被认为是一种切实可行而持久的解决方法，而针对绿色建筑设计的实践也不断地展开。

本文通过河南某办公大楼建筑设计为例，体现了该楼绿色节能的设计理念。

关键词：办公楼；绿色建筑，生态技术；
abstract: in the face of the severe environmental and energy crisis, green building is considered a practical and durable solution, and for the design of green building practice also continue to spread. in this paper, through a henan office building design as an example, an embodiment of the building energy saving design.
key words: office building; green building, ecological technology;
中图分类号：tu2 文献标识码：a 文章编号：
河南某综合楼是郑州市建筑设计院自主开发的建筑项目，借自主“开发、设计、运营使用及研究实践”四位一体的优势，在建筑设计、施工和运营中积累了大量生态技术的数据和经验，并以此检验所使用的各项生态技术、设备在建筑中的实际运行效果，以达到生态建筑的“可推广、可借鉴、可示范、可复制”的目的。

项目在设计之初严格执行《绿色建筑评价标准》的各项条文规定。

该综合楼项目规划用地面积1263m2（见图1），可用地面积1263m2，建筑基底面积809.49m2，总建筑面积4585m2，地上6 层，建筑总高度23.85m。

其中：一层实验室, 二层资料室, 三、四层单身宿舍, 五、六层多功能大厅。

图1 某综合楼总平面图
1. 建筑设计
1.1对周边环境的保护与利用：项目基地范围相当局促，项目原址为3层旧有库房。

北侧与文体中心相距仅6m之遥，与南侧围墙相距4m，围墙之外是自建宿舍，总高约18m。

绿色建筑要求的“节地”原则成为我们首先要遵守的原则：不利的设计条件迫使我们最大限度地协调与周边建筑的空间关系，最终选择与原有文体中心贴建的设计方案。

新建筑与原文体中心贴建至少带来3大好处：首先，新老建筑整合为一体，建筑内外空间更易达到和谐统一；其次，贴建使得新建筑北移，让出更多的室外可用地面积，更符合绿色建筑要求的“节地”原则；再次，建筑的北移为建筑争取了更多的日照和自然通风，也符合绿色建筑要求的“节能”原则。

建设过程中尽可能维持原有场地的地形地貌，这样既可减少由于场地平整所带来建设投资的增加，减少施工工程量，也避免了因场地建设造成对原有生态环境景观的破坏。

1.2 体形系数的控制
体型系数是控制建筑能耗的重要参数，尤其是北方建筑。

体型
系数越小，对节约采暖能耗越有利，但是体型系数过小有可能制约平面功能的布置，造成进深过大，影响建筑自然通风、采光，变向增加了建筑通风及照明的能耗。

在设计方案中我们通过模拟计算分析，反复推敲，最终抛弃了复杂及标新立异的几何形体，选择了简单规则的形体，最大限度的控制体形系数（见图2）。

图2 综合楼示意图
1.3 屋顶设计
屋面选用80mm 厚挤塑聚苯板，在保温层上做了150mm 厚的佛甲草种植屋面，屋面传热系数达到了0.42w/（m2·k），远远低于现行节能标准的0.55w/（m2·k）。

屋顶绿化面积为568m2，占屋顶可绿化总面积的比例为80.9%。

佛甲草种植屋面属半自动、半人工养护的屋顶绿化系统，其保温性能的优越性在我们设置的屋面楼板温度监测中得到了充分的证实。

一方面佛甲草对于生存环境要求较低，养护成本低廉；另一方面饱水状态下的荷重仅为150kg/m2，减轻了建筑结构的荷载，有利于节省建筑造价。

1.4 建筑外墙设计
维护结构采用砂加气砌块保温墙，局部采用外墙外保温体系。

砂加气砌块保温墙这种新材料不仅具有传统墙体材料的基本功能，更具有节能、轻质、防火、隔音、环保、施工便捷、节省投资等诸多优点。

同时，其主要原料来自于平板玻璃生产提取过程中产生的废弃物——硅矿尾矿砂，利用硅尾矿砂元素含量较高的特点，变废
为宝，进行掺加再生产。

硅矿尾矿用量占整个砂加气原材料用量的30% 以上，大大提高了产品的强度，使产品质量达到并超过了国家标准的要求。

该综合楼的外墙主要为200mm～350mm 厚砂加气砌块保温墙，局部贴50mm 厚挤塑保温板和窗口部位30mm厚胶粉聚苯保温浆料。

整个建筑外墙的平均传热系数仅为0.39w/（m2·k），远低于现行节能标准的0.60w/（m2·k）。

1.5 建筑外窗设计
较小的窗墙比有利于冬季节能，而通透的表皮则利于夏季自然风的流通以及自然光的采集。

如何合理解决这一矛盾，成为方案设计中必须考虑的要素。

因此，在立面设计上反复比对，根据河南地区的全年主导风向及冬夏两季的主导风向，在不同朝向的外墙形成不同的窗墙比系数（南向：0.32；东向：0.25；西向： 0.29；北向：0.11），均衡了各个考量因素，实现了建筑功能、建筑立面与建筑节能的兼得。

外窗的材料为p a 断桥铝合金low-e中空玻璃，平均传热系数达到了2.0w/（m2·k）。

1.6 建筑外遮阳设计
外遮阳对于减少太阳辐射热进入室内，降低空调负荷具有很大作用。

建筑东向设置固定外遮阳百叶，西向采用机翼型电动智能外遮阳百叶，可根据太阳入射角度的变化，自动进行调节。

（如图3）
图3 电动智能外遮阳百叶
1.7 绿植系统的设计
项目采用综合绿化方案，除屋面种植之外还包括垂直及室外绿化的设置。

建筑首层设基槽（利用传统花坛）种植爬墙植物，夏天可以遮挡太阳辐射，提高建筑的隔热性能。

景观设计采用复层绿化，优化乔、灌木的种植位置及灵活搭配，选择乡土植物作为主要绿化物种，主要以乔灌木为主，适当种植宿根花卉及草坪。

（如图4）
图4佛甲草草种植屋面
1.8 节能电梯的选用
所选用的蝶式马达（无齿轮）电梯比较传统有齿轮电梯节能达40% 以上；噪声方面，普通有齿曳引机的电机转速在1500转/分左右，而蝶式马达电机最高转速只有95转/分，取消了齿轮减速箱，因此环境噪音降低，且不再使用润滑油，既节省每年的换油成本，又减少了对环境的污染。

1.9 装修一体化设计
本项目的内、外装修设计做到和土建设计、机电设备设计、施工同步且匹配，避免了在装修施工阶段对已有建筑构件的打凿、穿孔、拆改，既保证了建筑结构的安全性，又减少了建筑垃圾、装修施工中的噪声污染以及装修施工的工作量。

2.结构设计
2.1 消能减震支撑
主体结构采用钢筋混凝土框架结构，并设置23品消能减震支撑。

该消能减震支撑为我院自主研发，现已获得国家两项专利认证。

消
能减震支撑一方面可以减少地震对于建筑的破坏，另一方面可以减少框架柱的截面尺寸以及楼板钢筋含量，从而来达到节材的目的。

2.2 高性能混凝土和高强度钢的采用
使用高性能混凝土可以尽可能地减小建筑结构中梁柱截面尺寸，并且提高结构的耐久性，同时采用高强度钢，以达到减少用钢量的目的，故本工程受力钢筋均采用hrb400高强度钢，比hrb335钢节省用钢量20%。

3.暖通设计
由于采暖空调能耗在建筑总体能耗中占有很大比例，因此空调系统的节能减排在建筑节能中越来越受到重视。

本项目在改善维护结构性能的基础上, 采用了一系列能够提高暖通系统能效、实现可再生能源利用的新技术, 其中包括: 利用浅层地能的地源热泵系统、蒸发冷凝式冷水机组和温湿度独立控制的空调系统。

4.结束语
面对越来越受到关注的生态问题和资源问题，绿色建筑理念作为实现可持续发展所采取的重大举措，只有在运用于实践才能真正的发挥作用。

该综合楼建筑节能设计, 使建筑节能达到66% 。

在今后的建筑设计中, 首先要考虑建筑的节能降耗, 提高对环境资源的保护意识。

留给后人更多生存与发展的空间和资源, 为保护地球资源从节约能源、减少环境污染上去探索。

参考文献：
[1]gb/t 50378-2006《绿色建筑评价标准》.北京:中国建筑工
业出版社，2006
[2]db11/687-2009 公共建筑节能设计标准.北京:北京建筑设计标准化办公室，2010.
[3]gb50189-2005《公共建筑设计标准》.北京:中国建筑工业出版社，2005.
作者简介：
刘丽恒.1979.02河南省.邓州市民族：汉族毕业院校：中原职业技术学院。