建筑节能的思考

黄珍

【摘要】本文以闵行区生态办公示范楼为例，从建筑设计、太阳能利用、通风、遮阳、以及其他一些节能措施出发，探讨了建筑节能在中国的现状以及发展方向。

【关键词】节能，新能源、绿色建筑、生态，可持续发展

第六届国际绿色建筑与建筑节能大会提出，我国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材，因此中国迅猛的城市化进程对全球的可持续发展进程产生着极为重要的影响。

中国的生态建筑和開发的道路中，盲目的技术超前并不能很好解决当地的实际问题，建筑师应从考虑人和建筑、建筑与环境的关系出发，注重整体的性能评判。先进技术结合当地地域气候特征，学会创新性的利用科技技术。

闵行区生态办公示范楼调研

对于适合上海地域气候特征的生态建筑发展，位于闵行工业区的生态示范楼给出了一些技术上的答案，参观了其中一栋办公示范楼后，首先我还是试图以建筑设计者的眼光来评价其中设计与使用的关系。

建筑设计

建筑平面长方形，由中庭分割为南北两个朝向的使用空间，建筑师为提升北面房间的舒适度，采取的策略是降低南面层数为两层，加上有倾斜的采光屋顶和中庭空间，北面二三层的房间冬季也能有直射光进入。建筑分为东西两个使用部分，西边为实验室和设备室，东边为普通办公和休息场所，并且活动都围绕中庭展开。一层现状为半开放的工作小隔间和一些用半透明玻璃围合的会议室，二层为封闭式办公室，外设连廊，在中庭的东西两端点缀着休息平台和室外花园。人们在中庭周围四处游走，视线可以在各层办公空间中切换，享受着倾泻而入的冬日阳光，倾听着内庭里潺潺的流水，噪音和寒气都被阻隔在外，空气的湿度和洁净度带来舒适的体感——这样惬意的办公环境，除了形态与空间设计，还需要多项技术的支持，才能在显性的使用体验和隐形的能量消耗上都达到较佳的状态。

太阳能利用

屋面实现了建筑和设备的一体化设计，尤其是拔风塔甚至成为建筑在远处被观看时的标志。屋顶上由北向南布置了太阳能中空管集热器（150m2），带遮阳系统的采光屋面及多晶硅太阳能光电板（5m2）。太阳能利用方面，集热器为吸附式空调和地板采暖（300m2）提供热源。在夏季，吸附式制冷系统利用太阳能，通过媒介的物态变化制冷；在冬季，被太阳能加热的热水流入埋设在地面的盘管为室内供暖，这也是舒适度和效率都很高的供暖方式；在过渡季节，太阳能还能为排风管道里的加热器供热，加强自然通风的效果。

通风

这次参观在冬季，不利观察自然通风的效果，因此结合资料学习，现场观察了设计细节。首先建筑的入口偏转为东南向，可能是有利于形成穿堂风。一层功能上为展示和交流，因此开放的空间保证了空气与中庭的通达性，加上楼梯间上加了拔风塔，中庭就成了整个建筑的“呼吸道”，排风系统还有全热回收等技术，降低空调20%的负荷。但是在极端季节如果不能开窗通风，最好应该采取地下的管道通风——利用地热将冷却或加热了的空气由地下送入室内，但或许由于土质或者埋深等的关系，这里并没有设置。不过在南立面二层上方的带状自动窗与房间隔离，直接联通中庭，透过素竹片百页将新风送入中庭内。另外，房间与中庭之间也设计了许多缝隙通风，如在墙体下部或者门窗上部，并且巧妙的与建筑设计结合在一起。

遮阳

首先在建筑自身形体上，南面二层出挑1米，为一层提供遮阳，在东西两侧的退台上混凝土现浇的框架和钢框架上铺设的太阳能集热器也为室外活动提供一定遮阳。斜屋顶本身有个供通风的架空层，在夏季也可降低二层房间的顶面热辐射，同时通风可带走部分热量。

建筑在南、东、西三个立面和采光屋面分别采取了不同的遮阳措施。

南立面东侧一层窗上部和西侧整面都采用了水平向大型铝合金悬式百页，在西立面上也有相同的百页，不过为考虑西晒竖向布置，均可控制开启角度。南面东侧的二层窗则在出挑1米的钢悬臂构架上铺设水平百页，不可电动变角，而是固定在一个夏季遮光率和冬季透光率有最佳比值的角度上。

南面一层两端和东西向部分窗外设置了百叶帘，也是由中央主机自动控制，遇到强风时还可以自行关闭，避免破坏。

屋顶天窗外采用的是轨道式遮阳蓬，由电脑控制可停留在任何位置。

这么多的遮阳措施固然起到了示范作用，然而我们在实际生态建筑的设计中，应该避免形式的堆砌，尽量采用经济有效的办法。

其他

保温方面，基于研究的需要，建筑四个方向的外墙采用了四种不同的外保温体系。所有窗户均采用双层中空LOW-E玻璃，天窗采用带自净功能的三层中空LOW-E玻璃。部分南向窗采用充氩气中空LOW-E玻璃和阳光控制膜。西侧辅助楼梯所在处采用的是可见光透过率较低的GE透光板。

还值得一提的是，建筑南面临水而建，有浅浅的卵石滩涂，很符合江南建筑的性格，但不会像其他地方的浅水面一样变成脏乱臭的噩梦，因为这里利用水生植物的自净作用。提醒了建筑师往往在琢磨形式的背后也要懂得怎样去实现并维持它。

这座建筑面积只有1900平米的办公示范楼，实际使用的办公面积其实并不是很多，可能三分之一都不到，因为有大量的设备间，还有走廊、中庭空间和挖出的大大小小的空中庭院，不能说是空间的浪费，但是让我产生了两个疑问：如果把这些看作服务空间，那么是否一定要这样高的服务/被服务空间比例才能达到这样高的舒适度？这些生态策略如果在更大尺度的建筑上，哪些可继续使用，哪些效果又将大打折扣？根据现在粗浅的认识和判断，至少，中庭的设计将会很容易受到高度的影响，体现在热压排风、下部采光、供暖方式等方面。

然而，城市建筑的生态问题始终是随着社会发展而发展的，建筑师如何将可持续发展的综合价值推广开来，是一个更加任重道远的话题。在课堂上老师提到一个简单的例子，说明了政策上如何影响人们环保的意识，国外昂贵的电费让人们更加愿意一次性投资更多用在节能设备上。面对中国的国情，经济、社会、文化的协同作用常常使得环境问题的影响力受到极大的限制。唯有我们把开发项目视为一个长期发展的有机体，才能避免短视的利益需求下造成的资源浪费。