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基于綠創(chuàng)環(huán)保節(jié)能大廈的設(shè)計(jì)研究論文
如今，“低碳”、“節(jié)能”的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)從“裝飾品”變成了“必需品”，對于綠創(chuàng)大廈這個(gè)項(xiàng)目，我們不希望單純地依靠高科技手段和高投入成本，而是從建筑單體本身的設(shè)計(jì)開始，以建筑的物理構(gòu)造和設(shè)計(jì)手法為主，強(qiáng)調(diào)建筑與環(huán)境、風(fēng)向、日照、水土及氣候的關(guān)系，然后輔以合理的、高效的技術(shù)手段，創(chuàng)造因地制宜的、符合實(shí)際的、高效的節(jié)能建筑。
因此綠創(chuàng)大廈的設(shè)計(jì)是由內(nèi)部空間構(gòu)造到外部節(jié)能構(gòu)建，最后輔以相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，同時(shí)我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與香港城市大學(xué)一起，從方案階段便開始對整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)能計(jì)算與分析。綠創(chuàng)大廈在內(nèi)部空間構(gòu)造的設(shè)計(jì)上有兩個(gè)特點(diǎn)。
一、公共大廳
由于項(xiàng)目用地緊張，南側(cè)與現(xiàn)有廠房相鄰，從功能需求、交通、消防等多方面綜合考慮，反復(fù)推敲，最后決定將大廈與現(xiàn)有廠房貼建。
大廈平面是規(guī)整的矩形，將兩組交通核設(shè)置在中部的兩端。南側(cè)利用與廠房貼建的部分，設(shè)計(jì)成1~4層通高的開放空間，在首層與東入口相聯(lián)通。在這個(gè)4層通高的空間里，設(shè)計(jì)了一組玻璃盒子懸掛在不同的高度，有的深入到廠房內(nèi)部，有的懸浮在廠房的屋頂。這組玻璃盒子可以作為辦公、會議、
展示等功能。中間一部開放大樓梯從首層一直通向四層，串聯(lián)起玻璃盒子與北側(cè)的各層空間。同時(shí)結(jié)合廠房的改造，將廠房屋頂改為花園，并結(jié)合景觀設(shè)計(jì)設(shè)置雨水收集、太陽能光電系統(tǒng)等。陽光越過廠房屋頂，透過四層的玻璃直接撒入這個(gè)公共大廳內(nèi)，縱向的樓梯與水平向的連橋交錯(cuò)穿插在綠植與陽光之間，開放大樓梯減少了員工使用電梯的機(jī)率，伴隨著員工在這個(gè)公共空間的移動，增加了彼此見面和交流的機(jī)會，營造出一個(gè)更有趣味性的內(nèi)部空間和交流環(huán)境。
懸掛在空中的玻璃盒子也打破了傳統(tǒng)辦公空間的模式，給大廈帶來了環(huán)境的改善和新的場所特征。同時(shí)，這個(gè)開放空間也將成為綠創(chuàng)集團(tuán)的對外展示空間。
二、通風(fēng)設(shè)計(jì)
通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對于節(jié)能建筑來說具有重要的意義與作用，成功的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以使建筑的能耗大大降低。從環(huán)境角度講，成功的通風(fēng)系統(tǒng)可以給人們帶來新鮮的、溫度適合的空氣。從熱工角度講，它可以抵御自然條件的不利影響，防止過冷或過熱，自主地適應(yīng)氣候變化。
節(jié)能建筑的通風(fēng)系統(tǒng)，可以分成大循環(huán)、小循環(huán)、微循環(huán)三類。它們在不同層次上為實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)揮自己的作用。綠創(chuàng)大廈的通風(fēng)系統(tǒng)采用的是大循環(huán)，就是從建筑物構(gòu)造上考慮的通風(fēng)設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)為建筑內(nèi)部空間上對通風(fēng)的設(shè)計(jì)。
在建筑中部設(shè)置了四個(gè)通風(fēng)豎井貫穿各層，結(jié)合北側(cè)的開窗，南側(cè)的4層開放空間的氣流組織，利用建筑內(nèi)部產(chǎn)生的熱壓作用實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，同時(shí)在條件允許的情況下可以通過智能控制開窗的角度，從而調(diào)節(jié)通風(fēng)量。
通風(fēng)設(shè)計(jì)不是一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)下可以模擬出通風(fēng)效果的，一定要在動態(tài)的狀態(tài)下。我們聯(lián)合香港城市大學(xué)，在方案設(shè)計(jì)的初期階段就一起探討通風(fēng)設(shè)計(jì)的合理性，首先在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立擬建建筑的模型，并設(shè)定一系列邊界條件，利用CFD數(shù)值模擬方法分析擬建建筑內(nèi)部的自然通風(fēng)效果。
針對項(xiàng)目所在地區(qū)內(nèi)主導(dǎo)風(fēng)向與平均風(fēng)速的情況，計(jì)算建筑物內(nèi)的空氣流動模式與室內(nèi)溫度分布狀態(tài)。最后可以將這些數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)的室內(nèi)熱舒適度數(shù)值比較，計(jì)算出減少的能耗。為了更好地達(dá)到通風(fēng)效果，在豎井突出屋面的端頭部分設(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件，根據(jù)外部環(huán)境氣流的變化，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的流速和溫度。
三、建筑外形設(shè)計(jì)
綠創(chuàng)環(huán)保節(jié)能大廈整體分為基座和主體兩個(gè)部分。主體以玻璃和實(shí)體的虛實(shí)交錯(cuò)對比來突出建筑的體量感，建筑整體南高北低，避免了對廠區(qū)北側(cè)住宅的日照遮擋。弧線的大屋頂呼應(yīng)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有建筑，符合產(chǎn)業(yè)園的形象特征。屋頂?shù)膸吞齑埃瑸轫攲訋碜匀徊晒猓瑴p少電能消耗。四個(gè)貫穿各層的豎井組織起建筑內(nèi)部的使用空間，是建筑自然通風(fēng)系統(tǒng)的核心。豎井突出屋面的端頭部分設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件，體現(xiàn)了生態(tài)節(jié)能建筑的技術(shù)特征。
四、建筑外部環(huán)境設(shè)計(jì)
建筑外部環(huán)境的設(shè)計(jì)不僅起到美化基地環(huán)境的作用，更重要的是它承擔(dān)起協(xié)調(diào)建筑內(nèi)外及場地內(nèi)外關(guān)系的作用，這也是生態(tài)建筑要考慮和關(guān)注的部分。基座是四段帶有收分的墻面，分別在建筑的四個(gè)角部，在有限的用地范圍內(nèi)圍合出精致的小景觀環(huán)境，同時(shí)使建筑整體看起來更穩(wěn)重，尤其是在東西兩個(gè)入口處，基座的處理使入口空間的層次更加豐富。建筑底層的北側(cè)是沿街商鋪，我們采用柱廊的形式提供步行空間，烘托商業(yè)氛圍。基座在商業(yè)部分中斷，留出步行廣場，同時(shí)基座與建筑外墻面圍合出的景觀院落，巧妙地將商鋪入口空間與辦公入口空間分割開來，避免了人流間的相互交叉。
近年來，關(guān)注生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡已成為全人類的責(zé)任，綠創(chuàng)環(huán)保節(jié)能大廈的設(shè)計(jì)體現(xiàn)出了一體化的設(shè)計(jì)構(gòu)思，由內(nèi)而外，從構(gòu)造到技術(shù)，強(qiáng)調(diào)整體性和系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)人與建筑、建筑與環(huán)境、人與環(huán)境相互協(xié)調(diào)，努力實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低和污染的減少。正如北京綠創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)董事局主席姜鵬明所說，在綠創(chuàng)環(huán)保大廈的設(shè)計(jì)上，我們要傳達(dá)的理念是，自環(huán)保也為環(huán)保，自節(jié)能也為節(jié)能。這正是一種“己欲立而立人”的境界。
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