譚格輝

[摘要]本文針對(duì)目前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于建筑物的能效要求，強(qiáng)化了項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中能效意識(shí)，分析了基于能效的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理論，總結(jié)新建建筑能效提升線路，結(jié)合實(shí)際分析能效提升的關(guān)鍵問題，并在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中重點(diǎn)關(guān)注能效優(yōu)化要點(diǎn)，有效促進(jìn)了建筑能效管理體系并提升了建筑物整體品質(zhì)。

[關(guān)鍵詞]高層酒店建筑；能效提升體系；規(guī)劃設(shè)計(jì)；整合設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：2095-4085（2016）05-0041-02

能源和環(huán)境保護(hù)問題隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)而不斷凸顯其地位，國(guó)家已經(jīng)做出了“至2020年單位GDP減排40%～50%”的重大承諾，大中型建筑物能耗普遍偏高，建筑物的能效因素受到越來越普遍的關(guān)注，在建筑規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排提效迫在眉睫。2014版公用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求新建項(xiàng)目能效提升目標(biāo)為62%，特別是政府投資項(xiàng)目必須達(dá)到綠色建筑一星及以上標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑規(guī)劃能效優(yōu)化提出了較高的要求。目前建筑能效研究著重于機(jī)械設(shè)備的開展和多項(xiàng)設(shè)備組合，建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的能效優(yōu)化講求系統(tǒng)的分析建筑能效條件，采取整合設(shè)計(jì)思路。本文從建筑能效同人體需求關(guān)聯(lián)著手，遵從有效能量服從人體的原則，以系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)解決單一條件的不足，將建筑體系聯(lián)立，達(dá)到建筑整體能效優(yōu)化的目標(biāo)。

1.項(xiàng)目概況

廣西柳州酒店項(xiàng)目位于柳州市三江侗族自治縣桐鄉(xiāng)大道，東南向毗鄰福祿壽森林公園，西面緊鄰潯江，規(guī)劃用地面積為1134.21平方米，綠化率3%，容積率8.58。本項(xiàng)目用地受限制條件較多，建設(shè)單位對(duì)品質(zhì)要求較高，提升項(xiàng)目品質(zhì)、能效優(yōu)化為本項(xiàng)目建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)重要考慮因素。

2.基于能效的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)理論

建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)能效優(yōu)化具有被動(dòng)式特點(diǎn)。在能源方面，著重于冬季的太陽(yáng)能輻射采暖、降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)等損失，夏天則要控制建筑室內(nèi)的熱量、通過朝向通風(fēng)組織等方法做到最大限度的自然降溫，南方地區(qū)在夏季的能效措施更為重要。在交通組織等方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)著重于人體需求能效思路，最順暢化組織整個(gè)交通體系。目前有在規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在較多的為解決能效優(yōu)化的冬季與夏季矛盾的問題方案，本項(xiàng)目著重考慮建筑劃分非被動(dòng)區(qū)域與被動(dòng)區(qū)域的方案。非被動(dòng)區(qū)域也就是受周邊環(huán)境影響較小甚至不受影響的區(qū)域，主要能量來源于人體和設(shè)備，需要設(shè)置不間斷照明系統(tǒng)?？紤]到環(huán)境因素條件和周邊建筑條件直接對(duì)建筑影響的問題，通常設(shè)計(jì)被動(dòng)區(qū)域進(jìn)深在建筑層高兩倍左右。綜合考慮維持建筑內(nèi)部滿足人體所需光度、濕度、熱度以及敏感度等能量要求，對(duì)各項(xiàng)規(guī)劃參數(shù)統(tǒng)籌分析、精細(xì)設(shè)計(jì)，為本項(xiàng)目能效優(yōu)化的整體思路。

3.能效提升關(guān)鍵問題分析

深入理解建筑規(guī)劃能效優(yōu)化的目標(biāo)，區(qū)分建筑被動(dòng)區(qū)域與非被動(dòng)區(qū)域能效差別，即優(yōu)化建筑各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，繼而滿足人體需求、節(jié)約能源并與環(huán)境和諧共生，基于此系統(tǒng)分析建筑各項(xiàng)參數(shù)。

建筑所在位置是能效優(yōu)化最重點(diǎn)關(guān)注參數(shù)之一，各項(xiàng)氣象數(shù)據(jù)對(duì)建筑影響至關(guān)重要，構(gòu)思階段進(jìn)行逐個(gè)小時(shí)氣溫變化情況和太陽(yáng)輻射數(shù)值均應(yīng)納入考慮范疇。建筑的方位和尺寸參數(shù)很大程度上決定了建筑布局、能量組織、交通組織和流體組織。建筑結(jié)構(gòu)有輕型、中型和重型的區(qū)別，能效優(yōu)化措施差距較大。本項(xiàng)目建筑功能明確，酒店項(xiàng)目作息時(shí)間穩(wěn)定，有利于本項(xiàng)目的能效優(yōu)化。規(guī)劃階段對(duì)設(shè)備參數(shù)的統(tǒng)籌主要從室內(nèi)散熱、供冷效率、供熱效率、夏季通風(fēng)方案及冬季換氣方案等方面考慮。南方地區(qū)夏季制冷設(shè)備使用頻繁，受酒店項(xiàng)目自身?xiàng)l件限制，對(duì)其優(yōu)化難度較大。照明參數(shù)要結(jié)合住宿房間、會(huì)議房間、餐飲區(qū)域、商務(wù)區(qū)域等不同功能考慮照度需求。酒店圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮因素較多，其中屋頂傳熱條件、地面?zhèn)鳠釛l件、外墻傳熱條件和窗戶傳熱條件在規(guī)劃過程中需要重點(diǎn)分析。熱工方面著重分析冬季采暖溫度、夏季空調(diào)溫度、夏季過熱溫度，考慮熱能和照度問題。

4.項(xiàng)目能效優(yōu)化整體規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

設(shè)計(jì)初期進(jìn)行了大量的運(yùn)算，并對(duì)比了多個(gè)方案，整體把握，同時(shí)精細(xì)化考慮被動(dòng)區(qū)域與非被動(dòng)區(qū)域差異，總結(jié)能效優(yōu)化方面的條件。人體活動(dòng)對(duì)于外界能量在室內(nèi)的動(dòng)態(tài)及室內(nèi)溫度影響較為明顯，開關(guān)門頻率較高條件下，室內(nèi)瞬時(shí)溫度波動(dòng)較大。照度分析過程受陽(yáng)光充足與否影響較大，陽(yáng)光充足條件下室內(nèi)照明對(duì)人體所需照度基本沒有影響。室內(nèi)能量較少收到人體活動(dòng)的影響，外部能量的輸入更容易引起室內(nèi)能量的突變。

窗墻比是建筑窗戶面積同側(cè)外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積比值，對(duì)于被動(dòng)區(qū)能耗影響較明顯，通常以基本能量來表示。既有設(shè)計(jì)結(jié)論表明，窗墻比的增加可能減少因照明帶來的建筑能量損失，特別是在低于35%窗墻比條件下，影響結(jié)果更為顯著，在此條件下提升窗戶面積可以很好的降低照明能耗，通常高于40%窗墻比條件下，受自然采光充足影響而降低對(duì)能耗影響效果。窗墻比影響太陽(yáng)輻射能量大小，因此對(duì)供熱能耗有一定的影響，南向和東西向部分均隨著窗墻比增大而降低能耗，但在北向部分由于受采暖控制能耗，所以窗墻比越大能耗反而也提升。外墻、窗戶和屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對(duì)于建筑保溫性能影響顯著，提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)成為能效優(yōu)化的重點(diǎn)之一。通風(fēng)是符合人體能量規(guī)律的降溫方案，其能夠排除建筑室內(nèi)的散熱，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。通風(fēng)又分為自然通風(fēng)和夜間通風(fēng)，規(guī)劃過程中需要對(duì)比方案來決定通風(fēng)的選取與否以及通風(fēng)的執(zhí)行情況。通常每天高于人體舒適溫度時(shí)間超過兩個(gè)小時(shí)即屬于過熱天，項(xiàng)目所在地過熱天數(shù)較多，散熱降低空調(diào)能耗，利于能效優(yōu)化。規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中對(duì)能效優(yōu)化影響的多項(xiàng)因素需要統(tǒng)籌考慮、綜合設(shè)計(jì)，各項(xiàng)因素之間也是互相制約或互相促進(jìn)，需要參數(shù)化解決方案，本項(xiàng)目在考慮各項(xiàng)參數(shù)過程中均引入被動(dòng)區(qū)域與非被動(dòng)區(qū)域的區(qū)別，獨(dú)立分析。提高窗墻比能夠更好的應(yīng)用自然光照明，降低照明能耗，但室內(nèi)降溫所需的空調(diào)能耗提高較大，而在被動(dòng)區(qū)域與非被動(dòng)區(qū)域影響更為復(fù)雜，需要對(duì)照明、供熱、降溫等能耗結(jié)合所在區(qū)域進(jìn)行全面考慮，尋求平衡處理。綜合各項(xiàng)參數(shù)分析結(jié)論，在建筑場(chǎng)地布置、朝向設(shè)置及布局方面引入能效優(yōu)化思路，精細(xì)化設(shè)計(jì)。建筑遵循最大化的利用項(xiàng)目場(chǎng)地及景觀資源的原則，結(jié)合場(chǎng)地原有的形態(tài)進(jìn)行建筑規(guī)劃布置，主要朝向?yàn)闁|南方向，結(jié)合項(xiàng)目場(chǎng)地形狀布置了“L”型，東南方向面山、西北方向面江。建筑布局方面，底層設(shè)置為服務(wù)用房，塔樓設(shè)置為酒店用房。綜合分析能效優(yōu)化，總體來講本項(xiàng)目南向和東西向窗墻比宜取25%～30%，北向部分宜取30%～40%，被動(dòng)區(qū)域與非被動(dòng)區(qū)域參數(shù)選取差距較大。交通系統(tǒng)對(duì)于能效優(yōu)化作用明顯，本項(xiàng)目遵循適用且高效的交通規(guī)劃原則，人行及車行出入口設(shè)置于基地西北側(cè)道路上。人行人口由道路進(jìn)入架空過渡性灰空間，繼而介入接待大廳?？紤]到項(xiàng)目用地緊張及交通能效因素，車行線路采取穿越架空層進(jìn)入基地內(nèi)部方案，形成明確而順暢的功能流線。

5.結(jié)語(yǔ)

通過分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)流程分析發(fā)現(xiàn)，在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中的引入能效提升思路有助于提升建筑品質(zhì)，為客戶創(chuàng)造更舒適更友好的產(chǎn)品。規(guī)劃階段要以人體需求為出發(fā)點(diǎn)，細(xì)致考慮建筑位置、體型、氣候等，確定能效優(yōu)化定位；能量路徑、窗墻比、通風(fēng)形式等參數(shù)對(duì)于建筑能效優(yōu)化影響顯著，需精細(xì)化分析；建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中的能效優(yōu)化是系統(tǒng)工作，需要統(tǒng)籌分析、全面考慮、綜合決策。