1、 暖通空调 年第 卷第 期绿色建筑基于 技术的绿色建筑设计方法 以南宁市城市规划展示馆为例筑博设计股份有限公司李延钊林超楠摘要以该工程为例, 介绍了基于 技术手段的绿色建筑设计方法。利用 技术,结合绿色建筑分析软件, 模拟分析了太阳辐射、 自然采光、 自然通风以及噪声方面的优化设计。关键词绿色建筑 优化设计模拟 : , , , , , , , , , , , 本项目获得中国勘察设计协会和欧特克联合举办的创新杯 设计大赛最佳绿色应用奖三等奖引言随着中国城市化进程的深入与加快, 建筑业面临着前所未有的发展机遇。伴随建筑行业发展的同时产生了新的设计方法, 世纪 年代, 设计师们离开图板转入应用计算机
2、辅助设计, 而如今, 的产生推动了建筑三维设计。 技术由于其丰富的信息量在建筑设计优化、 施工过程优化和施工管理优化等方面, 已得到了验证, 使用 ( 三维信息模型) 技术可以使规划、 设计( 初步设计、技术设计、 施工图) 、 竞标、 建造、 经营、 管理各个环节信息连贯一致, 包括设计与几何图形、 成本、 进度信息等。 技术以参数化三维模型为核心, 原理是尽可能将工程建设过程中的变更提前到项目前期( 施工以前) , 同时使建设全过程( 方案、 设计、建造、 营运) 的信息保持一致。与 同步发展的是绿色建筑设计理念。绿色建筑在其全寿命周期内最大限度地节约资源( 节能, 节地, 节水, 节材)
3、 , 保护环境和减少污染, 为人们提供健康、 实用和高效的使用空间, 与自然和谐共生。绿色建筑耗能较传统建筑明显降低, 因地制宜, 就地取材, 因此没有明确的建筑模式和规则。绿色建筑充分利用自然资源, 如绿地、 阳光、 空气等, 注重建筑内外部的有效联通, 在建造和使用过程中, 对环境影响最小。然而目前许多建筑存在为“ 绿色” 而绿色的现象, 为追求绿色建筑的名头而将绿色技术以及节能设备进行堆积。 与绿色建筑均处于高速发展的阶段, 如何将两项技术更好地结合, 是需要不断研究的课题。本文以南宁市规划展示馆为例, 分析 与绿色建筑一体化的设计策略。项目简介南宁市城市规划展示馆位于桂花路东侧, 南邻
4、凤岭南路, 交通便利; 周边用地主要为公共绿地,环境良好。项目规划用地面积约 , 总建筑面积约 , 其中计容积率的建筑面积约 , 地下室和架空面积 。建筑最高 ; 展示区部分地面层, 办公会议区部分地面层, 地下层为停车库和设备用房。李延钊, 男, 年月生, 硕士, 工程师 深圳市福田区笋岗西路 号市政设计大厦 楼() : 收稿日期: ( )李延钊, 等: 基于 技术的绿色建筑设计方法 以南宁市城市规划展示馆为例 本项目有较强的示范意义和广泛公众影响力,是南宁市城市建设的风向标, 因此遵循本土、 低耗、精细化策略, 按照国家三星级绿色建筑的标准, 对项目精心设计和优化。 工具的应用绿色建筑是通
5、过建筑设计手段改善建筑的声光热环境。然而传统的建筑设计二维图纸存在信息量不全、 可视效果差等弊端, 在绿色建筑设计过程中, 需要花费大量的时间重建模型。随着 技术的产生, 其丰富的信息量以及可视效果为绿色建筑设计提供了一体化的解决策略。设计者可以方便获取有关设计与几何图形、 成本、 进度的信息,从而可以更快、 更有效地制定绿色建筑设计方法。同时, 的参数化变更管理使得绿色设计变得快捷, 保证了设计与表达的一致性。由于本项目外立面为异形曲面, 见图, 如采用传统二维设计, 难以精确直观表达建筑师的思想, 效果图与设计者本身意图也有一定出入, 技术的应用有效解决了这一难题。图展示馆 模型本项目利用
6、数字建模软件, 把展示馆的信息参数化、 数字化以后形成一个模型, 以此为平台, 设计时通过分析设计存在的问题并反馈到模型中进行修改。项目绿色设计分析将 模型导入绿色建筑分析软件, 对太阳辐射、 自然采光、 自然通风以及噪声情况进行模拟分析。 太阳辐射优化设计项目 使 用 大 面 积 玻 璃 幕 墙,将 模 型 导 入 初步分析, 建筑展厅存在太阳辐射量过大问题, 因此设计过程中对建筑进行优化, 增加遮阳百叶, 并将增加百叶后的 模型导入 进行分析。图,为增加百叶前后的全年太阳辐射量分析, 西向 增 加 百 叶 后, 全 年 太 阳 辐 射 量 降 低 了图展厅层无百叶全年太阳辐射量分析图展厅层
7、增加百叶后全年太阳辐射量分析 , 约 , 西向的百叶遮阳对改善室内热环境效果比较明显。 室内采光优化设计针对展厅室内进行采光模拟, 论证西向大面积遮阳对室内采光的影响。按照 建 筑 采 光 设 计 标准 中对视觉作业场所工作面和展厅的采光系数要求进行分析计算( 全阴天状态) 。南宁为类光气候区, 设定室外自然光临界照度为 。图,为室内照度分析, 设置百叶前展厅室内照度 等值线距西侧玻璃幕墙距离为 ,优化后 等值线与窗户距离为, 不会因为玻璃幕墙透光对室内光环境造成影响, 遮阳百叶优化效果明显。图展厅无百叶室内照度分析 暖通空调 年第 卷第 期绿色建筑图展厅有百叶室内照度分析由图和图可知, 优化
8、后展厅内部距幕墙 范围采光系数降低, 展厅内部中心采光系数降幅不大。除放映厅因功能需要采光系数小于, 其余位置采光系数均大于。图展厅无百叶室内采光系数分析图展厅有百叶室内采光系数分析优化 后 西 向 和 南 向 的 照 度 降 低,且 其 中 区域( 即 ) 的采光系数大于, 满 足 建 筑采光 设计 标准 展厅采光系数不低于要求。西向遮阳百叶的设置降低了西向太阳辐射, 改善了建筑室内热环境, 降低了建筑能耗。展览建筑不希望室内自然光太强, 西向遮阳也实现了这一要求, 并且满足国家规范的规定。 声环境设计分析将 模型导入绿色建筑软件分析建筑声环境状况, 图,为白天及夜晚的等效声压级平面分布模拟
9、结果显示, 由于项目西侧和南侧为主干道路, 该区域白天 声级噪声可达到 , 略高于 声环境噪声标准 中类标准适用区域的规定, 需要景观设计时在场地沿西侧及南侧设计绿化隔离带, 起到一定的隔声作用, 优化场地声环境。项目北侧、 东北侧及东侧区域基本满足 声环境噪声标准 中类标准适用区域的规定, 白天不超过 , 夜间不超过 。图白天等效声压级平面分布图夜晚等效声压级平面分布将项目模拟结果反馈到建筑设计中, 考虑到东侧噪声状况较好, 因此本设计将噪声敏感的办公区放置在东侧, 并根据对噪声的敏感程度设置房间功能, 将对噪声最为敏感的会议室放在东北侧, 有效降低了展览区和西南侧道路对会议室的影响。而建筑
10、南侧区域设置为公共走廊, 有效降低噪声对建筑内部的影响。 风环境设计 室外风环境设计项目当地夏季主导风向为东南风, 平均风速 , 针对项目具体情况, 在设计初期进行项目室外通风的模拟, 并返回到 模型中对方案进行不断调整以获得优化方案。图 , 为建筑室外 高度处风速分布图以及建筑表面风压力图。根据模拟结果可知, 室外人 ( )李延钊, 等: 基于 技术的绿色建筑设计方法 以南宁市城市规划展示馆为例 图 建筑 高度风速分布图图 建筑表面压力云图行高度处风速普遍小于, 风速放大系数为 ,满足 绿色建筑评价标准 对场地风环境的要求。建筑表面风压差大于 , 具备形成良好室内自然通风的前提条件。 室内风
11、环境设计通风量是评价自然通风效果的重要指标, 其大小直接关系到自然通风的除湿降温能力。采用计算流体软件 对办公区域的自然通风效果进行了模拟, 模拟季节为过渡季节, 风速为 ,风向为东南, 经过模拟分析, 办公区域各房间空气龄( ) 的分布状况如图 , 所示。由图 , 可以看出, 室内各功能房间的空气龄在 以内。另外由模拟计算结果得到整个办公区域的平均空气龄为 , 换气次数为图 室内 高度空气龄分布图 室内不同垂直截面空气龄分布 , 满足 绿色建筑评价标准 对换气次数的要求。由此可知, 办公区域的自然通风情况良好。结语南宁市城市规划展示馆的绿色与 的综合应用为建筑设计提供了全新的设计模式。随着
12、与绿色建筑理论的不断发展完善, 两者的一体化设计将为绿色建筑的发展乃至整个行业设计水平的提高贡献更多的力量。参考文献:中国建筑科学研究院 绿色建筑评价标准北京: 中国建筑工业出版社, 中国建筑科学研究院 建筑采光设计标准北京: 中国建筑工业出版社, 中国环境科学研究院 声环境质量标准北京: 中国环境科学出版社,檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮檮 ( 上接第 页)按照现行规范增设防排烟系统设计, 当防排烟设计与文物保护相矛盾时, 应遵循文物管理委员会和消防部门的意见, 确定解决问题的办法。 由于工期紧张等多种原因致使本次修缮设计尚存在一些遗憾。由于反复修改设计后已订货的个别空调箱需要更换而没有更换; 个别系统消声器未按设计要求安装, 使得部分使用空间噪声偏大; 个别送回风口尺寸未达到设计要求从而产生噪声等。参考文献:陆耀庆 实用供热空调设计手册 北京: 中国建筑工业出版社, 中国有色工程设计研究总院 采暖通风与空气调节设计规范北京: 中国计划出版社,