導(dǎo)語：嚴(yán)寒地區(qū)綠色建筑策略探析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1開啟綠色建筑的探索

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間和與自然和諧共生的建筑。隨著社會(huì)的發(fā)展，綠色環(huán)保的概念越來越多的出現(xiàn)在了我們的生活中，并逐步滲透到建筑設(shè)計(jì)中來，成為引導(dǎo)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。目前，中國乃至全球范圍，綠色建筑都已經(jīng)形成了完整的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如何讓建筑在降低能耗的同時(shí)，又能更好地為使用者服務(wù)，創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值，哈爾濱中德生態(tài)科技小鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相應(yīng)的探索實(shí)踐。

2嚴(yán)寒地區(qū)的綠色策略

2.1項(xiàng)目背景。2019年11月初，國家住建部科技發(fā)展中心與德國能源署簽訂了在哈爾濱新區(qū)開展中德生態(tài)科技小鎮(zhèn)項(xiàng)目合作的協(xié)議。項(xiàng)目承建單位從接到這個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)開始，就嘗試在傳統(tǒng)的建筑創(chuàng)作中探索不同的表達(dá)方式，結(jié)合創(chuàng)新的科學(xué)和技術(shù)力量，讓建筑在和諧自然生長的同時(shí)展現(xiàn)獨(dú)特的魅力，爭取使該項(xiàng)目成為中德生態(tài)科技小鎮(zhèn)中的一個(gè)亮點(diǎn)。從項(xiàng)目的創(chuàng)意階段開始，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)綜合了業(yè)主方、總包方等各方意見，首先明確打造一個(gè)綠色、健康、生態(tài)的現(xiàn)代化辦公樓環(huán)境，見圖1。因此設(shè)計(jì)方團(tuán)隊(duì)在方案、初步設(shè)計(jì)、施工圖和室內(nèi)設(shè)計(jì)階段整合綠建、leed、well及AH各方顧問團(tuán)隊(duì)意見，在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化完善，并結(jié)合"ACTIVEHOUSE"建筑理念，實(shí)現(xiàn)健康、舒適、可調(diào)節(jié)的室內(nèi)環(huán)境，滿足綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最終明確了哈爾濱中德生態(tài)科技小鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心項(xiàng)目的綠色建筑等級應(yīng)達(dá)到國標(biāo)綠建三星級、leed鉑金級、well鉑金級的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。2.2項(xiàng)目簡介。該項(xiàng)目建設(shè)方為哈爾濱海憑高科置業(yè)有限公司，項(xiàng)目位于哈爾濱市松北區(qū)，建筑面積7667.88平方米，由清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，建筑功能定位為辦公、服務(wù)及展示，見圖2、圖3。2.3方案設(shè)計(jì)。2.3.1外部環(huán)境設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就設(shè)想如何通過設(shè)計(jì)引導(dǎo)使用者在日常生活中發(fā)揮主觀能動(dòng)性，將健康舒適的生活模式與節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念結(jié)合起來，更好地達(dá)到建筑服務(wù)于人的目的。室外微環(huán)境（風(fēng)環(huán)境、日照環(huán)境、熱環(huán)境等）是設(shè)計(jì)中很重要的一部分。根據(jù)哈爾濱市的氣候和該建筑的功能特點(diǎn)，利用計(jì)算流體力學(xué)軟件Phoenics模擬分析該案場地風(fēng)環(huán)境情況，以避免出現(xiàn)室外冬季風(fēng)速過大、夏季風(fēng)速過小，建筑不足以形成充足的風(fēng)壓通風(fēng)、出現(xiàn)漩渦區(qū)以及熱量、污染物堆積區(qū)域等室外風(fēng)環(huán)境的問題，并綜合模擬室外日照環(huán)境的情況，合理布置景觀綠化及休憩場地。結(jié)合室外環(huán)境的不同層面，在設(shè)計(jì)中采取了以下幾種方式：（1）室外場地、公共綠地及城市道路之間形成連續(xù)無障礙系統(tǒng)，并合理布置綠化景觀，鼓勵(lì)使用者步行，在基地中合理地設(shè)置自行車停車場，結(jié)合城市交通自行車網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，鼓勵(lì)使用者綠色出行。（2）基地內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人車分流，并在地下一層設(shè)置綠色優(yōu)先停車位及共乘優(yōu)先停車位，合理規(guī)劃地下停車位，不擠占地面步行空間及活動(dòng)場所。（3）室外吸煙區(qū)與綠植結(jié)合布置，位于建筑主要出入口且為主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，與主要建筑出入口、新風(fēng)進(jìn)氣口和可開啟窗扇的距離不小于8米。2.3.2建筑設(shè)計(jì)。整體的建筑形式有別于傳統(tǒng)服務(wù)中心建筑的方正的造型，用流線型的組合方式和連續(xù)拱形的屋頂營造一種輕松的辦公氛圍。建筑在平面上采用了一種比較自由的組合方式，打破了傳統(tǒng)多層辦公建筑的隔間式，這種更為開放的辦公模式，增加了建筑的適應(yīng)性，靈活的組合方式為使用者提供了更多的選擇，開闊的空間和視野也提高了使用者的舒適度。建筑內(nèi)部交往大廳的設(shè)置增加了人與人、人與建筑、人與自然之間的互動(dòng)，獨(dú)立、靜謐的辦公空間也兼具隱私性。室內(nèi)的微環(huán)境（聲環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境等）也在設(shè)計(jì)之初一并納入考量范圍，因此在方案階段參考綠建、leed、well及AH各方顧問團(tuán)隊(duì)意見，在原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)自然、建筑與人的互動(dòng)，例如增設(shè)露臺及上人屋面，首層增加步行梯等。對方案作出的優(yōu)化，不僅僅是從節(jié)能的角度出發(fā)，更是站在使用者的立場上，使設(shè)計(jì)更好地服務(wù)于人。（5）建筑內(nèi)公共空間形成連續(xù)的無障礙通道，更多地考慮到不同年齡層次的需要；參觀展覽流線結(jié)合動(dòng)靜分區(qū)設(shè)計(jì)，在不影響人員辦公的同時(shí)，參觀者也能很好的體驗(yàn)建筑設(shè)計(jì)。（6）建筑內(nèi)部全部常用空間均設(shè)置可開啟觀景窗，形成良好的風(fēng)環(huán)境與光環(huán)境。并根據(jù)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)法對建筑室內(nèi)自然通風(fēng)的進(jìn)行計(jì)算分析，綜合考慮風(fēng)壓通風(fēng)和熱壓通風(fēng)，對中庭、通風(fēng)窗等自然通風(fēng)方式的可行性及適用情況進(jìn)行分析比較，設(shè)計(jì)合理的自然通風(fēng)路徑，提高自然通風(fēng)利用率。采用采光分析模擬軟件Visualizer來對建筑室內(nèi)光環(huán)境進(jìn)行模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化門窗設(shè)計(jì)，使全樓能夠最大限度地利用自然光線。建筑西向造型拱的設(shè)計(jì)能夠最大限度地減輕西曬的影響，大面積的實(shí)體墻面設(shè)計(jì)也阻隔了大部分的熱量，使得整個(gè)建筑在室內(nèi)微環(huán)境設(shè)計(jì)層面達(dá)到一個(gè)理想狀態(tài)。（7）充分利用自然光為建筑室內(nèi)提供照明，地下空間通過導(dǎo)光管，將自然光線引入地下健身房及車庫，節(jié)省了大量的照明能耗，巧妙地利用光線改善室內(nèi)環(huán)境，提供均勻、大面積的光照，充分考慮用戶的健康舒適感受及對建筑節(jié)能環(huán)保的影響。導(dǎo)光管地面為平板型采光罩，采用安全玻璃設(shè)計(jì)，與室外景觀結(jié)合。（8）綜合考慮人性化設(shè)計(jì)因素，在建筑內(nèi)設(shè)置更衣淋浴間，為騎行上班者提供便利，方便綠色出行；在首層位置設(shè)置母嬰室，內(nèi)設(shè)上下水及冰箱，方便在哺乳期的女性職工使用。（9）增加建筑中的運(yùn)動(dòng)元素，在中庭位置交通便利區(qū)設(shè)置樓梯，并結(jié)合微景觀，考慮行走舒適及美觀，電梯設(shè)計(jì)在較隱蔽的區(qū)域，增加辦公人員的空間活動(dòng)頻率。（10）建筑外立面造型適量增加露臺，形成室內(nèi)外交流空間，使建筑、自然、人產(chǎn)生交互，見圖4。2.3.3室內(nèi)設(shè)計(jì)。在建筑能耗控制方案中，室內(nèi)設(shè)計(jì)也是不可或缺的組成部分。從使用者的角度出發(fā)，室內(nèi)設(shè)計(jì)更是與其息息相關(guān)，它直接關(guān)系到使用者的切身利益。這不僅僅要求我們在室內(nèi)材料的選擇上考慮綠色環(huán)保建材，更要從設(shè)計(jì)上與整個(gè)建筑協(xié)調(diào)，共同營造良好的室內(nèi)微環(huán)境。室內(nèi)墻面大面積的淺色調(diào)搭配，能夠使室內(nèi)的光照更加均勻，減少照明能耗，建筑內(nèi)部人員能充分接觸自然光，并考慮防眩光設(shè)計(jì)。室內(nèi)空間墻面選擇低反射材料，漫射光，中庭區(qū)域采光較好的部分作為公共休閑空間，無直射光空間作為附屬空間。融合美學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合地方特色，在公共區(qū)域布置自然元素，使整個(gè)室內(nèi)環(huán)境更加的輕松愉快。室內(nèi)外環(huán)境根據(jù)哈爾濱的氣候條件選擇適宜的種植，增加人與人之間的互動(dòng)。家具選擇具有綠色十環(huán)及GREENGUARD雙認(rèn)證的家具產(chǎn)品，同時(shí)25%以上的工位桌面高度設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)模式，更加符合人體工程設(shè)計(jì)原理?？勺冃缘脑O(shè)計(jì)跟進(jìn)空間變化需求，靈活的隔斷設(shè)計(jì)增加空間彈性。每個(gè)房間通過開閉窗戶、調(diào)節(jié)遮陽等被動(dòng)式手段調(diào)節(jié)空氣溫度，在全樓設(shè)置監(jiān)測，對建筑能耗、室內(nèi)外溫度、濕度、二氧化碳含量等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、公示。設(shè)定不同季節(jié)的優(yōu)化開窗方案，提交業(yè)主及物業(yè)方，通過自然通風(fēng)的方式營造良好的風(fēng)環(huán)境。建筑室內(nèi)進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)，考慮有效的隔聲措施，多人辦公空間的噪聲水平，不超過40分貝，因此在設(shè)計(jì)時(shí)采用吸音材料，室內(nèi)隔墻、門、窗等隔斷構(gòu)件，進(jìn)行隔聲設(shè)計(jì)，隔聲性能≥30dB。在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，增加室內(nèi)標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如無障礙標(biāo)識、樓座及配套設(shè)施定位標(biāo)識、健身慢行道導(dǎo)向標(biāo)識、健身樓梯間導(dǎo)向標(biāo)識、公共衛(wèi)生間導(dǎo)向標(biāo)識，以及其他促進(jìn)建筑便捷使用的導(dǎo)向標(biāo)識等。這些設(shè)計(jì)對整體建筑形象具有一定的提升作用。

3BIM技術(shù)在項(xiàng)目上的應(yīng)用

建筑的設(shè)計(jì)過程是一個(gè)全專業(yè)的協(xié)調(diào)過程，如何在這個(gè)過程中更加精準(zhǔn)地把控全局，就需要應(yīng)用BIM的技術(shù)。建筑信息模型是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。該項(xiàng)目全程采用BIM設(shè)計(jì)，整合全專業(yè)設(shè)計(jì)因素，最終確定室內(nèi)凈高，優(yōu)化管線設(shè)計(jì)，大幅提升了設(shè)計(jì)效率，BIM的模型更加能在施工過程中提供全方位的指導(dǎo)，也為后期運(yùn)營、維護(hù)提供了技術(shù)支撐，從而帶來綜合效益的提升，見圖5—圖8。

4建筑節(jié)能控制

4.1設(shè)計(jì)過程中的能耗控制。該設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先，主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化，適宜低成本技術(shù)推廣和適宜高效新技術(shù)應(yīng)用的思路。被動(dòng)優(yōu)先，主要是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能主要分為熱工、通風(fēng)、透光三個(gè)方面，根據(jù)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)條件，建立準(zhǔn)確的模擬計(jì)算模型，確定合理的技術(shù)參數(shù)。由于leed鉑金對項(xiàng)目的要求，根據(jù)節(jié)能設(shè)計(jì)報(bào)告計(jì)算，辦公樓外墻平均傳熱系數(shù)k≤0.18，屋頂平均傳熱系數(shù)k≤0.14，因此選擇高性能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合建筑構(gòu)造對遮陽形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可在保證室內(nèi)環(huán)境舒適的基礎(chǔ)上，節(jié)約后期設(shè)備運(yùn)營及維護(hù)成本。通過軟件模擬自然通風(fēng)和自然采光方案，確定最佳開窗方案。主動(dòng)式設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包含空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。合理的空調(diào)系統(tǒng)不僅能夠滿足生活和工作空間的舒適性要求，而且能夠降低空調(diào)能耗，實(shí)現(xiàn)舒適生活、合理用能。在設(shè)計(jì)中通過各種模擬手段實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式節(jié)能與被動(dòng)式節(jié)能在統(tǒng)一建筑上的應(yīng)用，并達(dá)到平衡。4.2施工過程中的能耗控制。為了減少施工過程中的能耗，項(xiàng)目組向建設(shè)方提交了施工設(shè)計(jì)指南，并組織了多次項(xiàng)目準(zhǔn)備會(huì)，在我方、建設(shè)方及施工單位的共同努力下，按照設(shè)計(jì)要求，對場地施工提出了具體的實(shí)施方案，有效提高了能耗控制效率。盡可能提高一次性可再生能源使用的比例，控制水土流失，合理布置施工平面，預(yù)防揚(yáng)塵，降低熱島效應(yīng)，見圖9、圖10。4.3使用過程中的能耗控制。在被動(dòng)式設(shè)計(jì)優(yōu)先，主動(dòng)式設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)及其他設(shè)計(jì)顧問共同協(xié)作,對該項(xiàng)目的全年綜合能耗進(jìn)行系統(tǒng)分析計(jì)算，從而得到該項(xiàng)目的能耗數(shù)據(jù)，為后期運(yùn)行的改進(jìn)優(yōu)化措施提供依據(jù)。綜合能耗分析包含項(xiàng)目全部能耗參數(shù)，包括碳評估、空調(diào)能耗、照明能耗、給排水設(shè)備能耗、電梯等電氣設(shè)備能耗等。通過BIM模型模擬建筑運(yùn)行后的狀態(tài)，運(yùn)用采光模擬及通風(fēng)模擬等不同的軟件分析一年四季不同時(shí)間的采光通風(fēng)方案，結(jié)合室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，提出最優(yōu)的運(yùn)行方案，減少室內(nèi)碳排放。

5新材料及技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

除了各種主動(dòng)式及被動(dòng)式節(jié)能手段，適宜的新材料和高效的技術(shù)應(yīng)用也是建筑節(jié)能必須的策略。5.1外保溫材料辦公樓外圍護(hù)保溫材料使用STP真空絕熱板，這是一種以無機(jī)材料為芯材，用復(fù)合阻氣膜作包裹材料，經(jīng)抽真空、封裝等工藝制成的建筑保溫用板狀材料，導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于目前常用的保溫材料。通過節(jié)能計(jì)算，40mm厚真空絕熱板k值為0.12，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)要求，滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。5.2VELUX帷幕系統(tǒng)及天窗該項(xiàng)目幕墻采用丹麥VELUX品牌的智能化帷幕系統(tǒng)，k值0.79。帷幕系統(tǒng)不僅具有良好的保溫性能，模塊化的應(yīng)用體系更能適應(yīng)復(fù)雜的施工現(xiàn)場。同時(shí)，建筑中庭頂部采用VELUX中懸電控排煙窗，結(jié)合自然排煙系統(tǒng)，為建筑空間提供最佳的自然通風(fēng)、自然輔助排煙解決方案。

6結(jié)語

哈爾濱中德生態(tài)科技小鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心項(xiàng)目通過被動(dòng)式與主動(dòng)式設(shè)計(jì)相結(jié)合，采用高性能能源系統(tǒng)及材料，使建筑在全壽命周期內(nèi)，保證空間舒適度的前提下，最大限度地節(jié)約資源。該項(xiàng)目在嚴(yán)寒地區(qū)對綠色建筑作出的一次探索，相信無論采用什么樣的綠色策略，如何能讓身處其中的使用者獲得最佳的觀感體驗(yàn)，才是設(shè)計(jì)的初衷。

作者:方云飛 路玥 鞠邦欣 馮晨 何明哲 單位:1.清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 2.哈爾濱海憑高科置業(yè)有限公司