绿色建筑及探究与实践

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1、绿色建筑的探究与实践——天津市建筑设计院科技档案楼设计作者：张津奕刘军刘祖玲曹宇作者单位：天津市建筑设计院(天津，300074)收稿日期：2010-11-15天津市建筑设计院科技档案楼是天津市建筑设计院自主开发的建筑项目，借“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。项目在设计之初就以国家绿色建筑两星级为设计目标，严格执行《绿色建筑

2、评价标准》(GB/T50378-2006)的各项条文规定，并于2009年12月10日获得建设部审查通过的国家绿色建筑两星级标准。科技档案楼项目规划用地面积1263m2，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：一层为展厅及科技档案库；二层为绿色建筑机电技术研发中心及绿色建筑数据展示中心；三～六层均为机电设计所办公室。1建筑设计1）对周边环境的保护与利用项目基地范围相当局促，原址为三层旧有库房。北侧与文体中心相距仅6m之遥，与南侧围墙相

3、距4m，围墙之外是华北院自建宿舍，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三大好处：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，这样既减少由

4、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。72）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，变向的增加了建筑通风、照明能耗的增加。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。3）屋顶设计屋面做法选用80mm厚挤塑聚苯板，在保温层上做150mm

5、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。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

6、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。科技档案楼的外墙主要为200～350mm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

7、•K），远低于现行节能标准的0.60W/（m2•K）。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，根据天津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PA断桥铝合金Low-E中空玻璃，平均传热系数达到了2.0

8、W/（m2•K）。6）建筑外遮阳设计7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。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