杨　潇，李相龙，张超然，张耀文（昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南　昆明　650051）

浅谈绿色建筑在建筑方案设计中的应用

杨潇，李相龙，张超然，张耀文
（昆明有色冶金设计研究院股份公司，云南昆明650051）

摘要：结合西山区一中项目设计方案，分析了在建筑设计方案中，设计师通过场地、建筑形体、外部构架等一系列的设计，通过气流、日照、热量等自然因素让建筑变的环保、节能。

关键词：绿色建筑；建筑设计；节能建筑；环保建筑

0　引　言

在全球气候持续变暖，能源危机和环境危机影响到人类生存的背景下，中国作为一个能源消耗大国，节能减排已成为新形势下的一项基本国策。在建筑行业，“绿色建筑”这一理念已开始受到重视，节能环保的设计势在必行。只有与环境共存，才能得到生活上真正的“富足”。

西山区第一中学普通高中强基提质及排危改造一期建设项目，位于昆明市高新开发区海源中路368号。现有场地北临昆河铁路，东临50 m宽海源中路，南面和西面为15 m宽规划道路。用地平整，周边交通完善。西山区第一中学为公办完全中学，办学规模有60个教学班，在校生3 000人；建设用地面积43 130.16 m2；按规划改造后将拆除现有1号、3号教学楼，男生宿舍楼，食堂及1号、2号的教室以及宿舍。保留原有2号教学楼及女生宿舍楼。一期新建男生宿舍6层，建设用地面积3 675.2 m2；食堂3层，建设用地面积1 820 m2；中水处理等配套设施144 m2及运动场等设施建设。该文重点通过对整个项目中学校食堂的设计来分析绿色建筑的理念及初步尝试，见图1，图2。

1　场地及总平面设计

1.1规划目标和原则

为了充分满足学生的生理居住要求和心理情感要求，场地规划的目标是使环境生态化、景观园林化、校园信息化；原则是以人为本、尊重生活、立足现在、放眼未来、合理利用、科学规划。如何营造舒适的学习、工作和生活的环境，更能给人们带来情感支持与心理满足，成为我们致力的焦点。如今，我们更多地需要注重环境、重视文化、制造精品，社会心理的进步使人追求高尚、典雅，讲究精致艺术，人在社会中需要体现自身价值，尊重情感心理，渴望实现自我，突出主体意识，因此创造一个舒适、便利、竞争、亲和、自然、温馨、丰富多彩的学习生活环境成为现代中学生的追求，充分营造1个这样的环境也是设计师的目标。

图1　西山区第一中学方案总平面图Fig.1　General layout of the first secondary school scheme in Xishan District

图2　西山区第一中学方案整体鸟瞰Fig.2　Overall aerial view of the first secondary school scheme in Xishan District

1.2规划特色

（1）整体有机的景观格局。根据场地特点，在建筑轴线、景观轴线上组织室内外空间，形成各种空间序列，相互汇合、渗透、转换、交叉，有机地组合在一起，构成以人的景观感知为中心的体验空间序列，不受车辆交通及功能分区之干扰。

（2）理性与浪漫结合。根据学校建筑特色，将理性与浪漫结合，由规则式建筑广场空间通过转接、过渡的手法，与自然生态空间融为一。

（3）强调交通组织的层次性。将快速车流主道穿过主要功能区，内部多为步行道，并考虑紧急车辆通行，使规划整体而有序。

（4）可持续发展与良好的生态环境。建筑可持续发展性及能源的循环利用，体现生态的多样性与地方性，创造生机勃勃的生态环境。

1.3场地及景观设计

（1）疏密有致，曲折开阖，造就鲜明人性和宜人环境。

（2）虚实渗透，层层展开，形成耐人寻味的和谐整体。

（3）大环境和小环境、区内和区外环境相互结合相互融合。

（4）布局灵活，灵动中隐藏秩序；内容充实，丰富中饱含韵律。

（5）建筑形态、空间走势，体现“阴阳相抱”的原理，使园内的每幢楼都处在较好的环境位置，使整体环境达到相对完美的境界。

2　学校食堂建筑设计

2.1设计理念

建筑整体为3层，形体退台呈阶梯状。食堂3层出挑悬空的餐厅部分，大量运用了玻璃材质。建筑的主入口设置有直通2层空间的室外大阶梯，其他区域也有室外楼梯或是封闭楼梯间让人到达3层出挑的餐厅部分，见图3、图4。

图　3　食堂透视图1Fig.3　Perspective drawing one for canteen

图4　食堂透视图2Fig.4　Perspective drawing two for canteen

2.2功能分析

建筑分为3层，每层都有对应的厨房和餐厅。建筑首先通过本身U字形的形体，围合出了一个内庭院，再通过一系列的出挑和退台，形成了各种各样的灰空间。无论是学校的学生还是食堂的员工，都不仅仅局限于在封闭的食堂空间里工作和用餐。不仅提高了就餐的舒适度，还可以在室内、室外就餐、休息、看书、畅谈，见图5。

图　5　功能分析图Fig.5　Function analysis diagram

2.3立面设计

建筑的颜色延续了原有教学楼素雅的白色，在建筑创新的同时也与原有建筑相互呼应，让人感觉到由外及内的校园文化的传承。在素雅的白色内又包裹着各种形式的玻璃，让建筑整体显得不呆板。素雅的白色象征了书页，包裹的玻璃象征了璞玉，与“书中自有颜如玉，书中自有黄金屋”一致。

从校门走到食堂入口的过程中，首先看到食堂的东北面和东南面都比较统一完整，当走进食堂的入口处，西南面整个突然就活泼了起来。局部加入2种色彩对比强烈的木板，与玻璃相互呼应，形成一个多彩而活泼的空间，见图6，图7。

图6　食堂东南立面图Fig.6　Elevation of canteen southeast

图7　食堂西南立面图Fig.7　Elevation of canteen southwest

2.4绿色及节能设计

昆明地区属于温和中区，绿色设计主要考虑遮阳为主的被动式设计。方案利用建筑的空间及立面构造有效地组织自然通风。夏季太阳高度角较大，建筑立面东南向采用挑檐水平遮阳，遮挡住夏季太阳直射；冬季太阳高度角较低，玻璃可以吸收太阳热能，提高室内舒适度，降低能耗。通过建筑体型及空间设计，夏季引导自然风能在建筑中持续自然地通过，达到散热的目的；冬季通过立面遮挡减缓北向风速。建筑屋顶通过设置屋顶绿化、构架遮阳及屋面保温隔热的设计，以减低太阳辐射对建筑产生的影响。

结合使用功能，组织建筑空间形态，有效地利用自然风并充分利用门、窗可开启部位作为自然通风的气流通道，优化室内气流组织，提高自然通风效率。建筑结合立面设计，采用外遮阳横向线条。通过以上节能措施有效地改善建筑的室内热环境，提高建筑设备的能源利用效率，降低建筑综合能耗。

3　周围环境对方案建筑的影响

在云南昆明，夏季主导风向为西南风，而方案建筑所呈“U”字形形体的开口也面向西南方。这样所形成的集风口，能有效地把气流引入建筑当中，引导夏季风在建筑中持续自然地通过，加快建筑中的空气流通，有效地替换掉食堂和厨房中浑浊的空气，见图8。

图8　形体构成分析图Fig.8　Analysis diagram of form and structure

而在实际的情况中，西南向由于有大体量的综合楼和教学楼的存在，西南风在经过了这2栋建筑后形成了风影区，这样虽然设置了集风口，但却因为风影区的存在，让集风口产生的作用受到了影响。见图9。

图9　风影区形成图Fig.9　Wind shadow figure

因此，需要合理的对绿地和水体进行设计和利用，让被阻挡的气流重新流动起来。

该方案就在食堂前方设计了大片连贯的绿地，“U”型环绕的空间置入了水体。这样在太阳的照射下，建筑表皮温度升高幅度较大，建筑表面空气温度上升。而绿地和水体温度上升幅度较低，其周围空气温度也较低，从而产生了温差。空气就由温度较低的地方向温度较高的地方流动，这样气流就产生了，见图10。集风口水体的存在，还能加湿流经的气流。让由此流入建筑的空气变得湿润温和，室内的环境更加舒适。

图　10　食堂周围环境气流分析图Fig.10 Analysis diagram of surrounding canteen ambient airflow

4　建筑本身的节能设计

该方案不仅从建筑周围的环境入手，也通过建筑的屋顶、中庭空间、遮阳板、挑檐等设计，改变建筑自身的小环境，让建筑变得更舒适、更节能。

4.1屋顶部分

中午太阳照射时，阳光加热整个屋面，屋面整体温度上升。屋面构架的设计，在中部的屋面产生阴影，使得阴影区屋面的温度迅速降低，从而带动两侧的屋面温度降低。屋面受热，屋面附近的热空气上升而构架下方阴影处的空气较冷，空气由冷向热流动，从而产生气流。而在屋面与构架衔接的地方，设置了百叶，这样绿色植物区域较低温度的空气可以透过百叶流动到屋面，使得屋面温度有效降低，空气自动循环。

在食堂入口的台阶处，设计了竖向的彩色玻璃，不仅丰富了建筑立面的效果，更重要的是在冬季能抵挡寒风，减弱了冬季风对建筑的影响，有效保持了建筑内庭院冬季的温度，见图11。

4.2中庭空间

食堂的平面布局围合成了一个内庭院，水景和绿化穿插其中。夏季建筑的内庭院受阳光直射的面积较少，加上绿色植物和水体的存在，整体温度较低。建筑的其他部分则接受太阳的热辐射较多，温度较高。空气由冷向热流动，产生了气流，降低了夏季太阳带来的热量；冬季昆明的气候比较干燥，内庭院绿色植物和水体的存在，产生了大量的湿润空气，这些空气通过内庭院围合的空间，源源不断传递到建筑的各个部分。见图12。

图11　食堂屋顶分析图Fig.11　Analysis diagram of canteen roof

图12　食堂中庭分析图Fig.12　Analysis diagram of canteen courtyard

4.3遮阳设计

在整个建筑的西面，多种遮阳设计雨棚、挑檐等结合运用，有效减少了太阳的西晒，让空间更加舒适。

夏季太阳高度角较大，建筑立面东南向采用挑檐、水平遮阳、百叶的处理以及露台构件的使用，遮挡住夏季太阳直射；而冬季太阳高度角较低，玻璃可以吸收太阳热能，提高室内舒适度，降低能耗，阳光也能很好地引入室内增加建筑室内的舒适度，见图13。

图13　食堂遮阳分析图Fig.13　Analysis diagram of canteen sunshade

5　结　语

该文介绍了一些在建筑设计中能够起到节能、环保作用的设计，是对“绿色建筑”的一个初步的尝试。通过对西山区第一中学学校食堂的设计，分析出“绿色建筑”通过场地、建筑形体、外部构架等设计利用气流、日照、热量等自然因素让建筑更加环保节能，引发对“绿色建筑”的设计思考与探讨。

参考文献：

［1］（日）大西正宜.建筑与环境共生的25个要点［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［2］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50099－2011中小学校设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［3］中华人民共和国建设部，商业部，卫生部.JGJ 64－89饮食建筑设计规范［S］.大连：中国建筑东北设计院，1990.

中图分类号：TU201.5

文献标识码：B

文章编号：1004－2660（2015）01－0055－05

收稿日期：2014－10－13.

作者简介：杨潇（1989－），男，云南人，助理工程师.主要研究方向：建筑设计.

Discussion on Application of Green Building in Architecture Design

YANG Xiao，LI Xiang－long，ZHANG Chao－ran，ZHANG Yao－wen
（Kunming Engineering＆Research Institute of Nonferrous Metallurgy Co.Ltd.，Kunming 650051，China）

Abstract：Combined with the designing scheme of the first secondary school project in Xishan District，a series of design like the site，architectural forms，external structure etc.of the designer in architectural scheme design was analyzed that through the natural factors of airflow，sunlight，heat etc.made the buildings become environmental protection and energy saving.

Key words：green building；architectural design；energy－saving building；environmental protection building