绿色公共建筑设计研究——以杭州市为例

何培峰，顾婷婷

1.浙江大学城乡规划设计研究院有限公司，浙江 杭州 310012

2.北京大岳咨询有限责任公司，北京 100140

1 绿色公共建筑设计的基本要求

1.1 绿色公共建筑设计的基本程序

绿色公共建筑的整个设计程序如图1所示。

图1 绿色公共建筑设计的流程图

结合杭州的地区特征，在设计过程中，设计人员应充分考虑当地的实际情况，包括地质、气候、光照等，通过最大程度上利用绿色资源，提高整个项目的绿色水平。同时，相关设计人员还应关注各类能源的消耗与使用情况，并兼顾环境绿化等方面要求，创造良好、舒适的环境，不仅要净化环境，也要满足居民的日常生活要求。

1.2 绿色公共建筑设计的基本要求

在杭州地区的绿色公共建筑设计中，绿色设计应与可持续发展内容有效结合，其中的重点内容如下：（1）绿色公共建筑物能够满足环境保护、土地节约、资源高效利用等方面的要求，其不仅能够有效抵御各种异常气候，还能够降低对自然生态环境的影响。（2）建筑的设计要尽可能减少对资源与能源的使用，提高资源利用率。（3）绿色公共建筑设计应该重视文化传承与保护，并与杭州的地域文化实现有效结合。（4）绿色建筑设计需要从整体角度出发，在降低建筑成本的基础上实现环保目标，提高建筑物的经济性能[1]。

2 绿色公共建筑的设计方案

2.1 绿色公共建筑物的选址

选址是建筑设计的第一步，直接影响绿色环保效果，因此在设计过程中，设计人员应该充分遵循杭州市的城市规划要求，对建筑物周围的环境进行深入调查，争取充分利用公共资源。杭州地区的绿色公共建筑设计应该合理选址，应避免建筑物破坏当地的自然生态环境，维持自然水系与生态的完整性。选址时应考虑以下问题：（1）选址时应结合杭州地区的环保政策，减少建筑物对原有土壤、水体的破坏与干扰作用，并符合杭州市对自然资源、旅游资源的保护要求。（2）保障场地安全，通过开展场地安全调查，消除各种安全隐患问题，并形成具有地域特色的环境管理措施[2]。

2.2 公共建筑室内环境设计方法

绿色公共建筑设计将室内环境管理作为设计的重点内容。为满足杭州地区居民对公共建筑物的要求，绿色建筑室内环境设计应保障良好的通风与光照，从而使室内的居民感受舒适。

（1）室内设计思路。在室内设计中，装饰材料是造成公共建筑物内部空气污染的主要原因，因此在绿色设计期间应选择环保的建筑装修材料。根据杭州市建筑市场的实际情况，在墙纸材料的选择上，一般不建议使用塑料墙纸，而建议选择天然纤维的墙纸材料；在地面材料的选择上，可采用具有环保标志的紫外线固化复合地板等。在室内设计中应谨慎使用石材，一方面石材具有辐射性，另一方面杭州建筑市场的石材价格偏高，不符合成本管理要求。为保证公共建筑物的内部空气质量，在绿色设计中可增设吸烟室、打印室、垃圾间等特殊空间，此类空间易产生异味，应采用封闭墙隔开，以提高室内空气质量。此外，在设计中应充分满足自然采光等要求，适当增加玻璃与窗户面积，使阳光能够充分射入房间，减少日间对电能的需求。

（2）室内声环境设计。公共建筑物的噪声问题严峻，不但会影响正常的工作与信息交流，而且会威胁人体健康，因此在设计中需要通过多种手段来消除噪声。在绿色设计中所采用的措施如下：①室外噪声会影响室内环境，因此在绿色设计中，在公共建筑物的临街位置可以种植一些杭州地区的常见树木，如杜英、香樟、银杏等，利用植物吸收噪声的功能来消除外部噪声影响。②室内安装高效隔音的门窗。从杭州地区相关工程的反馈结果来看，一般单层单玻璃窗的隔音量约为15dB，普通钢质门约为22dB，因而在室内设计中可选择性能良好的吸声材料制成的多层复合结构门扇，或考虑在门扇内填充松软的吸声材料。此外，在窗户设计中选择单层双玻璃的结构也可进一步加强隔音效果[3]。③房间内主要是通过墙体与楼板进行隔音，一般杭州地区在设计中通常会采用增加楼板厚度的方法，但是效果不显著。结合绿色建筑设计方法，文章建议采用浮筑楼板技术，通过在钢筋混凝土围护基层楼板上增设弹性垫层，在弹性垫层上做硬质地面，进一步增强隔音效果。

（3）自然通风设计。在室内通风设计中，常采用自然通风的方法，因此在设计中要增加窗户数量，保证自然通风效果。常见的自然通风技术包括热压通风和风压通风两种。如果在室内设计中使用风压通风技术，设计人员需从建筑物的内部结构入手，通过减少风阻的方法来加强建筑物的通风效果。例如，将门窗设计在同一条直线上，在南北、东西方向实现直线贯通，使自然风能够自由通过房间；在窗户上增设百叶窗等装置，加强通风效果。如果使用热通风技术，则需要通过空气温度差异来促进空气的流动，常见的设计方案是在公共建筑物的顶部增设开窗，充分利用空气热压来促进气体的流动，达到通风目的。上述设计方法都有助于减少空调机的使用，并满足节能要求。

2.3 空调系统的设计

在杭州地区的公共建筑物中，约有50%的能耗集中在空调系统中。例如，相关人员对杭州的两家大型酒店进行了调查，结果显示酒店的空调能耗达到了1.78GJ/m2，处于较高水平。因此，在绿色公共建筑设计中，完善空调系统也是重点内容。

通常在公共建筑物中存在大量用途多样而无法同时使用的房间，此类房间对空调性能的要求也存在明显差异。例如，公共建筑的设计中可能同时存在会议室、餐厅等空间，而上述空间在对温度的需求以及使用时间等方面存在差异，因此为了满足绿色建筑物的要求，在空间系统设计中需采用以下空调空间分区设计的方法，达到减少能耗的目的。

（1）空调系统的一次回风系统设计。①该方法仅为夏季的降温空调系统使用，在送风期间可根据温度变化适当调整差值。②可在室内散湿量较大的情况下使用。

（2）空调系统的一、二次回风系统设计。①在室内散湿量小且不允许送风温差较大的情况下使用。②室温允许的波动范围小，或送风相对湿度小于规定值的情况下，可选择具有固定比例的一、二次回风系统。③室内散湿量小，在室内温湿度的允许波动差较大的情况下，可选择变动的一、二次回风系统。

在空调系统设计中，为满足绿色建筑要求，可以选择水源热泵空调系统＋水蓄能的设计方案，其中在冷热源系统设计中使用2台满液式水源螺杆机组与1台满液式水源螺杆热回收机组，利用杭州市丰富的水源完成冷热交换。在空调系统设计方案中，末端选择使用数字化除湿新风机组与干式风机盘管等，这种设计方法能够实现温湿度的独立控制，并且利用变频技术能够对公共建筑物室内的变流量进行控制，进而解决传统模式下水系统的输送能耗高问题。与常规的空调系统设计相比，该设计方法能够减少电能的输出，提高能源利用效率。

考虑到杭州市夏季炎热，系统在水蓄冷蓄热技术中保持着低谷电时段运行，当水池的温度下降至6℃时停止；白天系统正常运用，低温水池采用变频水泵将冷水输送至空调系统中，达到快速降温的目的；如果遇到极端高温天气，可以将13℃作为池水温度的临界点，当水温超过13℃时会自行启动，同时向板换侧支架供水来达到降温目的。

3 结束语

在当前绿色公共建筑的设计中，设计方案的完善能够进一步提高建筑物的整体质量。文章所介绍的相关措施对于提高整个建筑物的环保性能具有重要意义，因此为了更好地满足公共建筑物绿色设计要求，相关人员应从空调系统设计、室内环境设计以及选址设计等方面入手，完善设计思路，从而进一步提高建筑物的绿色性能，满足可持续发展要求。