广东省建筑设计研究院有限公司 510010
摘要:本文以广州某科技产业园项目的建筑设计为例,探讨了在我国“双碳”目标下,符合绿色建筑设计理念的科技产业园设计。从科技产业园的规划布局、建筑设计、景观设计以及智能化管理运营等方面进行设计研究和探索,希望能为实现“双碳”目标下科技产业园的建筑设计起到积极的促进作用。
关键词:绿色建筑;“双碳”目标;科技产业园;建筑设计
2030 年实现碳达峰、2060 年实现碳中和是我国向世界作出的庄重承诺。建筑行业是联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)体系定义的四个主要碳排放部门(工业、建筑、交通、电力)之一。建筑行业作为碳排放的重点部门,建材生产运输阶段及建筑运行阶段是建筑碳减排的重点。大力发展低碳建筑、绿色建筑,建筑行业的碳排放至少可以降低到原来的17%,能够更好地保护生态环境[1]。
绿色建筑是一种以可持续利用为目标,在建筑全阶段内,有效节约资源、减少污染,为人们提供健康、低碳、安全的生活环境,可以最大限度地实现人与自然和谐共处的新型建筑[1]。在“双碳”目标下,未来产业将转向以新能源、新材料、新技术引发的产业升级来实现经济增长的新模式。科技产业园作为高科技产业的空间载体,也成为了最具发展潜力的产业园区类型之一。在科技产业园区应用绿色建筑理念进行建筑设计,切实做到节材、节地、节能以及节水,将更好地为实现“双碳”目标做贡献。
项目位于广州市白云区内,其定位为综合型、复合式的科技产业园。根据广州当地的气候和地理条件,遵循可持续发展的绿色建筑理念以及科技产业园的前瞻性规划的未来发展进行规划设计。总平面考虑人、车、货分流,互不干扰。整体布局以入口核心区为中心,共享绿色生态,将不同功能区相互联通,使园区各建筑之间可以进行充分的交流和联系,提升了建筑使用的效率。
3.2建筑设计
项目以绿色建筑理念为主要设计原则,以时尚简约的设计风格,打造现代化科技产业园。绿色建筑设计理念主要体现在建筑空间设计、建筑材料及建筑设备三个方面。
3.2.1建筑空间设计
项目建筑空间设计主要有四个特点:弹性空间、工业上楼、架空连廊及轻盈低碳。
(1)弹性空间:项目设计了弹性、模块化空间来适应不用的生产与办公需求。对于科技产业园不同公司的快速更新迭代和更换建筑场地,从“节地”角度更好得适应可持续发展。
(2)工业上楼:区别于传统生产模式,转为在高层中进行生产、办公、研发与设计的新型楼宇模式。不仅符合入驻工厂轻工业的特点,也适应了经济适用原则。合理布置垂直向的功能分布,保证园区空间价值最大化。
(3)架空连廊:通过檐下、架空、庭院、镂空等方式,将灰空间合理运用到园区设计中,有效采用被动式节能设计措施,起到很好的遮阳、采光、通风、隔热作用,同时让空间连续而有机。不仅考虑了办公和生产需求,功能合理、可实施性强,也对人文环境进行了全面的设计。
(4)低碳轻盈:梳理场地关系,进行分区尺度、楼栋体量及道路的划分,使用简洁的建筑语言,通过体块错动、堆叠等手法,形成多首层、多绿化露台等绿色空间,使建筑体量更加轻盈通透,产生多层次景观交互平台。兼具低碳环保的特点,为使用者提供绿色生态办公新体验。
3.2.2 建筑材料
项目建筑以低碳用材为主:采用新型管材、新型墙材、保温隔热材料、新型防水材料,尽可能就地取材。通过采用新技术和新材料,降低热工性能薄弱的透光幕墙的太阳得热系数和传热系数等,减少炎热夏季建筑室内的直接太阳得热和辐射得热,营造舒适的热环境。玻璃幕墙系统采用的LOW-E玻璃,比传统玻璃幕墙系统的热工性能提高30%以上,在实现室内外建筑空间观感的基础上,充分利用天然光源,改善大进深、大空间办公建筑的室内光环境,实现绿色办公的良好光照。
3.2.3 建筑设备
项目对建筑设备实施合理优化选择。在电气设备使用方面,对各种可再生能源进行整合利用。室内更多地使用节能灯具,道路和景观照明可以使用手动和自动相结合的方式,实现光、时控制相结合的智能控制方式,同时设置特殊的节日和重大节日的开灯控制模式。在采暖通风方面,可以采用分体空调能效等级达到标准和要求的能效2级,新风系统可以使用全热交换器,热回收效率应控制在65%左右[3]。给排水系统设计中,配水支管处供水压力控制在合理的范围之内,绿化浇水可以使用喷灌等节水型灌溉方式。同时在科技产业园规划设计中建立雨水回收系统,对整个园区地块的全部屋面以及室外地面的雨水进行收集,通过设置的蓄水池将收集的雨水进行处理后进行园区的绿化灌溉。屋面采用太阳能光伏板,有效利用绿色能源。通过以上设计方案的实施,有效地提升了园区节能的效率。
3.3景观设计
科技产业园区采用“海绵城市”景观设计理念,充分利用园区场地进行绿植和土壤净化能力,选用部分对环境影响较小的设计方法,提升景观美化的同时,也降低了对自然环境的破坏。通过雨洪管理、雨水花园、生态草沟、下沉式绿地和透水铺装等方面进行设计。
(1)雨洪管理:采用目前世界上较为流行的LID技术,在原有的市政排水系统基础上,通过增加生态绿地,缓冲雨水径流,缓解场地的径流压力,在最大程度上加强场地的雨洪管理。
(2)雨水花园:通过汇聚并吸收来自建筑屋顶及地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水并补给场地景观用水。
(3)生态草沟:草沟宽度为0.8-1.2m,应对周边道路、广场的地表初期雨水污染并作为园路雨水导水,主要设置在园路两侧。
(4)下沉式绿地:是一种具有渗蓄雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染等优点的生态型的雨水渗透设施,充分利用下沉空间蓄集雨水,显著增加了雨水下渗时间。
(5)透水铺装:根据《广州市建设项目雨水径流控制办法》的规定,建设后的硬化地面中,除城镇公共道路外,可渗透地面面积比例不小于40%;项目场地内人行道、机动车道、停车位等设计采用透水铺装,透水铺装地面透水面层采用成品透水砖、植草砖、透水混凝土等。
3.4 智能化运营管理
为了能够有效的提升科技产业园区建筑设计的全生命周期管控,项目在建设完成后的运营管理方面,充分利用智慧建筑综合管理平台与能源管控平台系统[4] 。智慧建筑综合管理平台能够对科技产业园区的建筑能耗进行实时的管理,对园区内建筑环境进行监测,对节能终端设备进行控制和管理,确保科技产业园区的使用者在建筑内具有良好的办公环境。能源管控平台的充分利用能够对能源进行实时监控的同时,还能够对能源利用情况进行分析和优化,从而有效的满足了产业园区能源利用的可视化交互展示需求。
本文从科技产业园的规划布局、建筑设计、景观设计及智能化运营管理四个方面分析,遵循绿色建筑设计理念,满足低耗能、低碳排的要求,为“双碳”目标下科技产业园的绿色建筑设计提供良好的参考依据。
参考文献:
[1]王安平.双碳目标下绿色建筑减碳路径研究[J]. 住宅与房地产, 2022(14)
[2]符媛.大力发展绿色建筑,助力实现“双碳”目标——对话中国建筑设计研究院有限公司副总工程师、绿色设计研究中心主任赵昕[J].中国建筑装饰装修,2021(10).
[3]李虎,刘祥,殷建家. "碳中和"背景下零能耗建筑BIPV技术研究与案例分析——以安徽天柱绿色能源科技有限公司办公楼为例[J].安徽电子信息职业技术学院学报, 2022(002):021.
[4]刘文静,陈小麟.基于智能工厂理念的厂房建筑设计探索——以新能源智能网联科技园锂电池及其配套工程项目为例[J].智能建筑与工程机械,2020,2(12):02.
作者简介:黄燕(1988- ),女,福建龙岩人,硕士,建筑师,主要研究方向为建筑设计。