陈兴锋

（兰州新现代建筑设计有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

绿色建筑是指在全寿命期内，能够有效节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建筑设计过程中应遵循因地制宜的原则，结合建筑所在地域的气候、环境、经济和文化等特点，对建筑全寿命周期内的安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约和环境宜居进行综合设计。

随着中国绿色建筑政策的不断出台，标准体系的不断完善，绿色建筑实施的不断深入及国家对绿色建筑财政支持力度的不断加大，中国绿色建筑在未来将继续保持良好发展态势。尽管中国绿色建筑发展速度快，但也面临一些问题，比如高成本绿色技术实施不理想，不同地区绿色技术实施差异大，绿色物业管理脱节以及少数常用绿色建筑技术由于存在缺陷并未运行等。其中，长江流域由于其特殊的地理位置和气候特点导致绿色技术实施难度大。

长江流域处于中国北方和南方交界地区，气候方面结合了炎热地区与寒冷地区的特点。研究区炎热的夏季拥有较强的太阳辐射，而阴冷的冬季太阳辐射却较少，全年具有相对较差的气候条件和相对较大的湿度。在绿色建筑设计与实施建筑节能两方面，长江流域一直属于重点和难点区域。鉴于此，本文根据长江流域的气候特点，分析了绿色建筑设计的策略，结合工程实例进行了绿色建筑技术的设计与应用，以期为相关设计人员提供借鉴。

1 长江流域地区气候特点

长江流域地区存在冬季湿冷、夏季闷热的特点。夏季最热时的月平均温度能够达到约32℃，相对湿度约为80%；冬季最冷时的月平均温度大约为3℃。同时，长江流域的不同地区气候特点存在一定的差异[1]。以长江流域地区西部城市重庆、中部城市武汉和东部城市上海为例进行说明（图1）：三个城市的基本气候特点相差不大，主要表现为低温天气和高温天气，严寒天气出现的情况较少。其中，武汉和重庆被称为“夏季火炉”，最主要的原因是这两个城市全年都含有较大的湿度，一年中大多数时间湿度都高于60%，加上夏季高温的影响，会造成非常明显的闷热感。而上海拥有相对较低的湿度，夏季时就比武汉和重庆凉爽。三个城市在夏季获得的太阳辐射热能较多，而冬季的太阳辐射热能较少。总体来看，全年获得的太阳辐射热能水平较低，并且获得的太阳辐射热能主要是在夏天。而夏天时，人们对太阳热能的需求较少。由于地理位置的关系，重庆与上海和武汉相比，获得的太阳辐射热能明显偏少。

图1 长江流域主要城市月平均温度统计图

建筑设计中，气候是一个重要的影响因素。根据不同区域的气候条件，应选择有针对性的绿色建筑设计策略[2]。综合考虑长江流域地区的气候特点，设计绿色建筑时应该兼顾冬季保温、夏季隔热以及太阳能的充分利用，同时还应考虑自然通风以及全年除湿等。例如，夏季时武汉和重庆高温闷热，降温除湿非常重要，除有效利用节能空调外，自然通风也能够取得非常明显的效果，必要时可以与机械通风相配合。另外，不同地区气候的差异性也要充分考虑。例如，长江流域地区的西部，由于日照时间较短，所以太阳能的利用在设计中并不是重点，也需要结合实际情况而定。

2 绿色建筑设计的策略

2.1 保温隔热

保温隔热是指具有良好的夏季隔热和冬季保温的功能。设计时，要实现建筑的保温隔热，可以将材料选择、围护结构设计、功能与建筑空间设计、建筑形体设计有机结合；还可以利用屋顶绿化提升屋面的保温与隔热性能，使屋顶传热性能降低。改造张江集电港总部办公楼时，由于在两栋办公楼之间设置了中庭，有效地连接了两栋楼，使两栋楼的东西两面外墙减少，内部形成冬季温室，其保温效果明显变好。另外，将内保温设置在围护结构中，有效地处理了节点，避免了冷热桥的出现。

2.2 建筑遮阳

建筑遮阳可以采取很多方式。可以通过设计建筑形体实现自遮挡；可以对玻璃材料进行复合利用来实现玻璃自遮阳的效果。一般要求建筑外立面保持整洁、美观和完好，遮阳构件不宜设置在立面上，所以遮阳处理最好通过玻璃材料实现。比如世博中心，使用中空双银Low-e 玻璃构成北侧折线型玻璃幕墙，具有0.4 遮阳系数，并且使用中空金属网夹层双银Low-e玻璃构成南侧折线型玻璃幕墙，具有0.2以内的遮阳系数。自遮阳以外，部分建筑也可以通过设计其他构件用于遮阳，比如突出的墙体以及外挑的楼板等。墙体遮阳还可以通过垂直绿化的利用得以实现。

2.3 日常采光

设计绿色建筑的过程中，可以通过很多方法加强日常的采光。例如设计天窗、选择建筑朝向、设置中庭以及形体设计等[3]。实际设计工作中，大多使用多种方法同时设计的方式。以世博中心为例，结合下沉空间、采光天窗以及中庭设计获得了更多的自然采光。

2.4 自然通风

自然通风设计时更需要实现多层次配合。比如设置导风构件、优化开窗、绿化设计、水景设计以及空间排布等。空间设计方面，可以对导风空间、半地下空间以及架空空间等进行利用。其中，中庭空间热压拔风的利用最为广泛。构造设计方面，也可以结合设计通风塔以及优化开窗形式等强化自然通风。设计周边环境时，可以结合绿化设计和水景设计实现来流空气的冷却，加强通风所需的热压，更利于自然通风。

2.5 其他策略

立体绿化策略包含环境绿化、垂直绿化以及屋顶绿化。不同的构造形式设计会产生不同的效果。尤其是垂直绿化，可以与建筑设计立意相结合，使墙立面设计更具特色。同时，设计建筑方案时也需要有效协调雨水的收集、净化处理以及再次利用，需要合理的设计环境景观和建筑顶部平面。

另外，与气候相适应方面，我国传统建筑可以作为典范。例如，徽派建筑完成了从四合院到天井的转变，能够在满足通畅又封闭这一矛盾要求的同时，使自然采光、太阳辐射和保温隔热等需求都得到满足。又如传统的干栏式建筑，通过架空底层，不仅能够避免潮湿空气侵入室内，并且通过布置天井使建筑的通风能力得到提升。通过对中国传统建筑设计策略的分析，可以发现与现代绿色建筑设计存在较高的一致性。设计过程中需要注意的是，每个时代都有其独特的建筑形式，拥有不同的建筑材料，所以在借鉴传统建筑设计策略时，不能只简单模仿传统建筑的形式，而是要在借鉴的同时完成现代化改造。

3 绿色建筑设计的工程实例

3.1 工程概况

某建筑工程处于长江流域的重庆市，拥有6600m2左右的总占地面积，41000m2左右的总建筑面积；包括地下4层，地上23层，拥有26000m2左右的地上建筑面积以及15000m2左右的地下建筑面积。

3.2 绿色建筑设计

3.2.1 设计要点

绿色建筑设计应该结合具体工程情况，从整体规划和设计出发，详细分析工程的投资预算、建筑类型、地块特征以及气候条件，保证实现绿色建筑设计方案的最优化。

重庆属于山地城市，存在明显的地形高差，具有立体层次的城市街道空间，存在较为严重的日照遮挡问题。重庆是我国拥有日照时间相对较少的地区，能够获得的太阳辐射热能较少；并且大部分地区全年都处于无风或者微风的状态，所以在绿色建筑设计中应该避免采用风力节能和太阳能节能技术。

另外，重庆由于地形地貌以及区域气候的影响，全年具有霜雪少、湿度大、云雾多、雨季长和气温高等特点。所以，在绿色建筑设计中，应该注重缓解湿度大、冬季缺乏日照采光、夏季炎热高温等问题。同时，要做到对过渡季节雨水充沛、气候宜人等优势自然条件的合理利用。

3.2.2 绿色建筑技术

结合该建筑工程的使用功能和实际特点，在详细分析室内环境质量、用水消耗、建材利用、建筑能耗以及用地规划等各项指标的基础上，遵循主动式优化、被动式优先的原则，对该工程设计的绿色建筑技术进行说明。

（1）低能耗系统和设备。结合当地冬季潮湿寒冷、夏季高温闷热的特点，采暖系统和空调系统选择能耗高于标准规定值等级的系统和设备，使其满足设计要求的同时，还能保证建筑能耗降低。

（2）热回收利用系统。采用包含全热交换器的空调系统；双向置换通风，使排风与新风的能量交换同时产生；将排风中的焓值有效输送到新风中，从而使预处理新风的能耗降低，节能换气的目标得以实现。将能量回收模块设置在热回收机组，能够提升约8%的整机换热效率。

（3）节能高效照明。由于工程区缺乏足够的日照采光，建筑大部分场所需要使用高效节能工具。因为人员的视觉会受到色温的影响，将格栅嵌入式灯具布置在会议室和办公区域，将智能照明控制布置在门厅、车库以及公共过道等。同时应该与《建筑照明设计标准》相结合，满足各场所和房间照明需求的同时，选择更低的照明功率密度值。

（4）高效节水灌溉。工程采用滴灌与喷灌相结合的方式，进行绿化灌溉。将拥有4m 喷灌半径的喷口布置在屋顶以及一层室外，将滴灌系统布置在狭长地块，从而避免出现水资源的浪费。

（5）回收利用雨水。考虑到工程区夏季充沛的雨水，通过设置雨水回收利用系统，实现对屋面雨水的收集。将收集到的雨水经过处理用于冲洗车库地面，补充水景水量以及浇洒道路等。通过综合分析当地雨水水量，可完成约980m3雨水量的收集，能够满足约23%的总用水量。

（6）利用可再生材料。该建筑实验楼部分墙体并没有使用传统水泥，而是利用了环保高性能凝胶材料，该材料的主要成分为可再生资源，能够有效降低能耗和节约资源。

（7）自然通风设计。针对工程区空气潮湿以及较长过渡季节的特点，结合建筑风环境模拟结果，设计时利用了强化自然通风的方法，结合外部风速、风压条件，对室内自然通风进行了合理设置。

（8）外遮阳设计。针对工程区夏季太阳辐射强的特点，设计中使用中空百叶窗作为工程外窗。中空百叶窗除遮阳调光效果明显外，还能够发挥防尘、防风、防雨的作用，对高层建筑来说具有较高的安全系数，只需要较少的增量成本。

（9）降噪设计。该工程区与交通主干道相邻，室内声环境在很大程度上会受到城市噪声的影响。结合检测数据，该工程能够满足声环境质量标准的要求。为了使建筑的声环境达到更高的质量，设计时合理利用了噪音控制措施。除了合理地设计建筑内部布局外，同时还完成了隔声屏障设置，从而为室内声环境提供有效保障。对于邻近主干道的建筑西侧采用了以下降噪措施：首先将走道设置在功能区域，使办公区域的噪声降低；其次，实现开窗面积的降低，使传播噪声的途径减少；最后，使用厚度为250mm的节能型烧结页岩空心砖砌体作为外墙，从而使外墙拥有更强的隔声效果；同时，设备用房和机房的设计与办公区域保持适当的距离，防止办公区域受到相应噪声的影响；另外，将高大乔木种植在临街方向，合理搭配灌木，完成植物隔声屏障的设置[4]。

（10）室内空气质量监控。使用空调新风系统覆盖各房间，选择新风全热交换机组，对房间内CO2浓度进行实时监测。当无法满足人体健康所需空气环境时，热回收新风换气机就会开启，将新风输送到房间，并对排风、回风、新风系统的启停进行联动控制，从而满足不同季节、不同功能的新风量要求。

4 结束语

绿色建筑是我国建筑领域发展的重要方向。对长江流域建筑进行绿色设计时，不但需要满足国家和地方的相关标准和要求，还应充分考虑当地的地形地貌和气候特点，结合工程的实际需求，有针对性地进行绿色建筑设计。同时还应采用多种设计策略，不断优化设计方案，提升绿色建筑设计水平。