绿色建筑策略在产业园区建筑中的应用研究——以安徽省建筑设计研究院有限责任公司总部科研生产基地为例

绿色建筑策略在产业园区建筑中的应用研究——以安徽省建筑设计研究院有限责任公司总部科研生产基地为例

徐钟毓

安徽省建筑设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000

摘要：随着我国国民经济水平及科学技术的快速发展，以效率、和谐、持续为发展目标的绿色经济已经成为我们这个时代的主旋律，绿色经济所涉及的领域也涵盖国民经济的方方面面。建筑设计是建筑产业链中的重要环节，如何实现建筑项目的节能环保、可持续发展的既定目标，将绿色建筑设计理念贯彻始终至关重要。在有限的空间和资源情况下，创造一个均衡的、舒适的、低能耗的生产生活环境应当成为绿色设计的发展方向。而有些建筑项目为满足绿色建筑评价标准过度运用多种节能技术，导致在客观上使绿色建筑的发展走向了另一个极端。一些示范项目展示的技术、设备带来更加沉重的经济负担，反而阻碍了绿色建筑的发展。因此，不忘绿色建筑发展初衷，在实践中探索一条具有借鉴价值的策略与方法势在必行。[1]产业园区建筑一般具有建筑体量大、应用技术设备种类多、配套功能齐全等特点，与常规住宅建筑相比更为复杂，建设成本更高，且资源浪费问题也更为突出。在上述问题考量之下，安徽省建筑设计研究院有限责任公司总部科研生产基地（以下简称“本项目”）的建筑设计尝试探索面向产业园区建筑的更科学系统的解决方案。

关键词：绿色；建筑设计：产业园；应用

一、产业园建筑设计应用绿色建筑设计的重要性

绿色建筑设计具有经济性、节能性、环保性等特点，其目的是打造人与自然和谐的环境，需要以可持续发展理念为基础，遵循以人为本的设计原则，注重对自然资源、土地资源、材料资源的合理利用，为人们营造舒适、健康的生活空间。近年来随着我国社会经济的发展及科技水平的提高，各类产业园区蓬勃发展，为深入贯彻可持续发展理念，及落实相关战略发展政策，产业园区的建筑设计也需响应要求，建设宜居、人与自然和谐可持续发展的现代化产业园。由于产业园区建设周期长、投入成本高、施工工艺复杂，项目对周围生态环境影响较大，资源上的浪费时有发生，而绿色建筑设计理念在园区建设中的应用弥补了传统建筑设计的诸多不足，有效平衡生态效益与经济效益的统一，为产业园区的建设开辟出生态化、绿色化、经济化的发展方向。而产业园项目多具备占有科技优势的管理团队，是绿色设计理念优秀的接受者与反馈者，使绿色建筑设计贯穿于建筑全生命周期，满足建筑设计的节能和环保目标，减少资源浪费，避免环境污染，将绿色建筑设计理念贯穿设计全过程成为可能。大力推动动绿色建筑设计在产业园区建设中的应用，包括积极引进新型先进技术和材料，合理配置各类资源，提高建筑适用性的同时，减少资源浪费，加强对环境的保护，有助于推动建筑形式的创新，不仅可以提高产业园区项目的设计水平，也为其他类型建设项目提供了行之有效的示范作用，对于推动整个建筑行业的可持续发展同样具有重要意义。

二、产业园中绿色建筑设计的应用原则

1、人性化

绿色代表着生命，绿色体现着关怀，是对人性化的深入理解。绿色建筑设计强调以“人”为核心的设计法则，设计师要更多的关注使用者的舒适的感受和多样化的体验。比如从使用的真实感受出发，由人的使用路径、景观视野、交往空间、风光声热的感官舒适度等方面进行综合考量，引领使用者体验更自然健康的生活方式。绿色建筑设计需要尽可能的利用当地的自然环境，包括气候、环境、资源等因素，强调建筑与环境的关系，实现自然与人工的完美融合。从功能布局的合理性、优化人员流线和资源配置等方面创造健康、舒适、自然、和谐的室内外建筑环境，使人有更多的获得感与身心满意度。在提供一个感官舒适空间的前提下，尽可能的降低能源的消耗，减少环境的污染，追求以人为本的建筑理念，对人与建筑空间的交互方式上进行创新和改造，设立符合人性化使用的各类设施。

为更接近自然的生态环境，在底层、适宜的中间层、顶层设置生态花园，同时在建筑的不同高度开辟与室外相连的活动空间，为使用者提供更多接近自然的机会（下图）。

2、低碳化

低碳化是一种绿色理念，是低能量、低消耗的生活方式，是以适宜的设计手段去影响建筑使用效果，尽可能地减少能源消耗，减少温室气体排放，通过利用更先进的技术手段和思维模式达到经济社会发展与生态环境保护双赢的发展态势。

低碳化的设计原则重点关注如何节约资源，合理使用土地，实现对自然环境的保护。首先，建立能量循环利用模式，对光、风、水、材料、土地充分循环利用，在设计过程中最大可能的利用自然光、太阳能、水资源等能源。一方面通过适宜的新能源应用技术，优化建筑用能结构，降低建筑采暖、空调、照明、电梯等设备常规能源的消耗，达到节能的目标。[2]另一方面通过减少无功能意义的建筑装饰与装修，采用热工性能良好的外维护结构，建筑物的朝向与阳光相适应，关注开窗方式及结构等，达到节能目标。最后在设备选择的过程中，选择节能高效的设备系统，采用分区控制的手段减少能源浪费达到节能低碳的目标。

3、智慧化

以互联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术为支撑，建立基于BIM的建筑运营维护管理平台，提高建筑智能化、精细化的管理水平，更好的满足使用者的便利性需求。[3]一套完整的智慧化构架包括感受、传输、存储、分析、运用五个方面，只有搭建完整的体系才能充分发挥智慧化体系的功能，保证数据互联互通，才能完成真正的高效、节能、环保。本项目建设基于BIM技术的全生命周期管理平台和设计实施系统，合理使用智慧化应用，如云办公、远程视频会议、智能照明等，不仅能使建筑更加智慧环保，还能大幅提升用户使用便利性。

三、绿色建筑设计在项目中的应用

1、项目概况

安徽省建筑设计研究院有限责任公司总部科研生产基地项目根据绿色建筑评价标准公共建筑三级标准设计建造。项目位于合肥经济开发区繁华大道与宿松路交口，地理位置优越，交通便利。建筑周边均为待建仓储及办公建筑。本项目占地约12.22亩，总建筑面积4万余平方米，建设指标为容积率4，建筑密度35%，绿地率20%。北侧主楼地上17层，地下两层。首层为设计院门厅、绿色建筑展厅，2层为办公用房、打印晒图室，3层为餐厅、厨房，4层为会议室及餐厅，9层为空中花园，16层和17层为会议室和活动厅，其他各层均为办公用房，地下两层为车库及设备用房；南侧主楼地上8层，地下1层。其中1层架空为架空花园，2层至8层均为办公用房。南北楼通过庭院上空的连廊连接成为整体，建筑中部形成内部庭院空间。

2、设计目标

本项目主要功能是办公、会议及生活配套服务，同时向社会展示绿色建筑的实际效果，提供积极有效的示范样板。在项目投资范围内和施工工艺能够实现的情况下，实现总体设计目标：利用自然环境为使用者提供节能环保舒适健康的工作环境 。主要包括：1) 针对项目所在地夏季炎热冬季湿冷的气候特征，在满足舒适度的前提下最大程度减少采暖通风空调的能耗 ；2)根据现场实际情况通过雨水收集系统循环利用水资源；3) 利用日照充足的条件提高太阳能等清洁能源的利用率。

3、建筑空间形态

3.1控制空间形体

建筑外形应尽量简单规整，减少与外界的接触面积，在满足室内采光的情况下，尽量减少窗户的面积，避免使用透明度高的玻璃幕墙；在无法减少进深时，利用调整建筑空间形态增加通风和采光，确保采光和通风效果。我国南方高温多雨，合理设计外檐能有效遮挡太阳辐射，降低室内外热交换，也是降低空调负荷的有效途径；对于类似产业园区、办公、商场等公共建筑控制合理的室内高度，避免超出正常需求需求的空间体积，同样可以减少能源浪费。

3.2利用自然通风

一栋建筑是否通风良好对营造舒适的室内环境有着重要作用。自然通风的建筑主要是通过使用者开关窗口来控制风量的大小，但如果室外过冷或过热，自然通风也会造成能源的过度消耗。但因其简单经济，使用者调节方便，向来是改善室内空气环境的首选。通过对建筑空间布局的优化，充分利用自然通风可以改善建筑内部通风不良区域的通风效果。本项目这类进深较大的公共建筑，可以通过设置中庭的空间产生烟囱效应来增加通风效果。具体做法是在中庭上部侧面设置排风机强制通风，能够有效的带走中庭内的热量，改善室内热环境，减少建筑耗能。在南方的一些潮湿地区，通过首层架空设计引导自然通风，也可以起到防潮除湿的功效。炎热多雨的地区，在建筑物周围设置水景，不仅可以美化环境，还可以蓄存循环利用雨水，使空气经过水体降温，再渗透到建筑内部空间。同样道理，在进风口周围设置绿色植被同样也可以起到降低气流进入室内温度的作用，从而达到生态节能的目的。

首层架空效果

3.3加强自然采光

设计合理的自然采光可以在白天尽量减少对人工照明的以来，这样不仅能够节约能源，还可以有效改善建筑的光环境，提升使用感受。为更好的利用自然采光，应当适当增加室内、室外与自然光接触的空间范围。外立面的开窗和透光面应兼顾节能和自然光利用，在合适位置设置侧窗、高窗、天窗等。本项目这类大进深公共建筑可通过设置中庭或导光井加强自然采光。另外尽量将照度要求高的区域靠近外窗布置，同时设置遮阳措施避免眩光。地下空间想要利用自然光可通过的采光通过下沉广场、庭院、天窗、导光管系统来实现。

地下室采光

4、功能行为

4.1引导健康行为

室外的自然环境总是能给人们带来身心的愉悦，新鲜的空气也能舒缓紧张的心情。通过设置适宜的室外活动空间，增加使用者的室外活动时间，能够有效的改善身心状况，减少人们对能源的依赖。通过建筑的屋顶、走廊、露台、连廊、中庭等室外、半室外公共空间，将室内的功能延伸至室外，吸引、鼓励使用者增加室外行为方式。像檐廊与雨棚等部分，不仅可以防止夏日阳光直射，还能够提供室外的遮阳活动区域，降低能源消耗。比如楼梯尽量靠近电梯设计，引导使用者尤其是低楼层的使用者尽量养成使用楼梯、坡道等健康交通方式，从而减少电梯的使用，达到节能的目的。

架空花园、空中花园

屋顶绿化

4.2提升室内环境

利用自然环境提升室内的通风、采光、温度、噪声、空气品质，达到健康舒适的目的也是绿色建筑追求的目标。采取有效构造措施，加强建筑内部的自然通风，比如有中庭的建筑利用烟囱效应设置通风器，有组织的引导自然通风，不仅可以确保空气质量，还能降低空调能耗；产业园区建筑大进深房间较多，室内黑房间不可避免，使用高反射内壁导光管或屋顶导光板等主动式采光装置将光线导入室内，可以有效优化日光的使用；采光窗设置遮阳系统，人工照明根据天然光照自动调节，不仅可以保证舒适的光环境，避免室内过量或过暗，降低照明消耗；结合使用功能进行动静分区，提高门窗和噪声敏感房间墙体的隔声性能，能有效减少噪声干扰，降低降噪投入。

5、围护界面

5.1优化围护墙体

维护墙体是建筑与外部直接接触的部分，直接受自然环境及人工环境的影响。通过优化维护墙体的储热能力、隔热能力使室内的空间维持一个相对稳定的状态，不仅可以减少耗能也能够提升使用舒适度。在日夜温差较大的环境中应用储能好的外墙材料无疑是最佳选择，可以使室内温度变化区间减少，降低采暖和空调设备的使用频率，提高设备运行效率，达到节能效果。

5.2遮阳方式

建筑物遮阳是为了防止阳光直射造成室内过热和发生使人不适的眩光。根据建筑所在的地区不同、朝向不同，建筑风格不同，可选择遮阳方式也各不相同。建筑自遮阳是遮挡太阳直射光最普遍而有效的方法，就是运用建筑构件自身产生的阴影达到减少墙体被阳光直射过热的目的，如屋顶挑檐、阳台、雨棚等。本项目是采用方向可调节的铝合金翼式遮阳铝板，结合在合适的位置种植绿植遮挡直射阳光的综合治理方式，收到遮阳隔热减少空调能耗的功效。值得注意的是植物装饰前卫美观的同时，需要定期维护，避免植物随机生长可能造成的遮挡，如种植攀爬类植物墙面也要选择易于附着的建筑材料。

建筑自遮荫示意图

可调节的铝合金翼式遮阳铝板结合绿植遮阳

5.3屋面构造

屋面是覆盖在房屋最上层的外维护结构，可抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、温度变化等不利因素，确保建筑物内有一个舒适的使用环境。当建设地有较好的日照条件时可以考虑设置屋面光伏板、太阳能加热管等太阳能收集装置，解决建筑本身所需的一部分电能和热水供应。屋顶空间光照充足、通风良好，采用绿植覆盖的方案也可以有效的保温、隔热、降噪。绿化屋面与普通屋面相比应注意选择轻量土，预留水饱和荷载，注意解决防水、防火等问题。另外蓄水屋面与绿化屋面具有相近的节能效果，设置屋面雨水收集系统，可以解决大到暴雨产生的暂时内涝，对雨水进行储存，也可以用于绿地灌溉、冲洗路面等，具有良好的节水效能。在通风较好、夏热冬冷的地区，也可以考虑设置架空型屋面，利用风压和热压的作用带走大量的太阳辐射热能，大大提高屋顶的隔热能力，减少室外热能对室内的影响。

太阳能光伏板                          太阳能热水系统

屋面雨水收集系统

结语

近年来，我国绿色建筑得到大力发展，但也有一些项目陷入了形象创意再叠加“生态节能”的误区，不仅抬高绿色建筑的门槛，也有违可持续发展的基本理念，阻碍了绿色设计在我国的推广。[1]通过安徽省建筑设计研究院有限责任公司总部科研生产基地项目设计的思考和实践，得到如下启示 ：完整的绿色设计观意味着必须坚持建筑设计的整体主导地位，也意味着当代建筑师必须建立更为宽阔的知识架构。基于生态优先的场地知识、能量流动的环境物理知识、自然循环的空间组织技术、计算机辅助分析与设计的参数化工具技术、能源节约和新能源利用的设备技术等都应成为新一代建筑师的必备知识。

[1]虽然绿色建筑设计的首要责任是建筑师，但只有建筑师的努力是远远不够的，需要各专业的共同合作。比如结构的轻量化、耐久性，机电专业选用适宜的设备、系统和控制技术，室内设计舍弃繁琐华丽的装饰，景观设计避免浮夸的应景式设计，杜绝水土不服难以维护。因此各个专业通力合作才能够成为真正的全面的绿色建筑的解决方案。

参考文献：

[1]《面向普通建筑的绿色设计策略——镇江丹徒高新园区信息中心设计》 建筑学报 顾震弘,韩冬青 2012-10-01 

[2]《建筑低碳化的内涵及其实现的途径》建筑工程技术与设计 刘志超,彭素君 2014-04-01

[3]《绿色医院发展现状及趋势》 中国医院建筑与装备  朱滨,邓月超,鲁相廷   2018-08-01