设计师解读我们身边的绿色建筑

本文刊发于2020年07月21日《三秦都市报》    图文：王 嘉    李 杰   周 静​

　　　提起“绿色建筑”，你会想到什么？是枝桠环绕窗棂、绿植铺满屋顶的森森绿意，是木材先于砖瓦、原色代替粉漆的自然生趣，还是无需空调和暖气，可以做到在家冬暖夏凉，舒适宜人？即便是雾霾天，在房间里呼吸到的仍然是最新鲜的空气？

01 什么是绿色建筑

究竟什么才是绿色建筑？绿色建筑是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶绿色的建筑花园，而是代表一种概念或象征。指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

绿色建筑希望达到三个目标：第一，减少建筑物在使用维护中的耗能，缓解能源危机；第二，减少耗能的同时，提供舒适、环保的工作或居住环境；第三，减少城市发展对地球生态的影响，如二氧化碳的排放和城市热岛效应。

绿色建筑的“绿色”，通过健康舒适的室内环境和自然和谐的室外环境来体现。健康、舒适的室内环境，是绿色建筑的关键。舒适的室内环境包括适宜的温度、自然的光照以及良好的空气质量等。在对室内温度的控制上，绿色建筑区别于传统空调系统，把对自然能源的应用发挥到极致。

在绿色建筑的设计中，设计师们要系统分析当地气候及建筑内部负荷变化对室内环境舒适性的影响，从而设计出既环保又舒适的温度调节系统。在对光照的调节上，绿色建筑中引进无污染、光色好的日光作为光源，根据不同的时间、地点调节强光从而使人感到舒适。在对空气质量的控制中，绿色建筑根据不同的环境调节风量，控制空气的洁净度、流速，使空气质量达到较优状态，并有效控制室内污染物，最大程度优化室内空气品质。

02   我们身边的绿色建筑

说起身边的高星级绿色建筑，西安幸福林带建设工程E2段、沣西新城平安大厦、中国酵素城核心区项目（酵素馆）获得国家三星级（最高星级）绿色建筑设计标识认证。以幸福林带建设工程为例，我们看看它绿色了哪里。

 “这个项目整体被评定为二星级绿色建筑，E2段评定为三星级绿色建筑，整个工程通过绿色建筑设计标识评审。在实现地下空间最大限度利用和有效降低场地热岛效应的前提下，实现了26项绿色建筑技术的集成应用。”项目策划和设计方中国建筑西北设计研究院有限公司绿色建筑设计中心的王兴龙从照明、节水、空气、制冷、制暖等方面进行了介绍。

王兴龙说，设置的下沉广场、天井、下沉敞开式步行街以及采光井、导光管系统形成的自然采光解决了地下空间的一部分照明问题，降低了能耗。

在恶劣天气条件下通过采用新风和排风系统解决通风问题。这个过程，看似普通实则也存在着绿色节能技术，采用了排风热回收系统。传统的新风引入系统会很大程度上增加空调负荷，排风系统又排出大量废热，造成资源浪费。排风热回收系统回收排风的热能并重新用于送风的系统，排风和送风之间进行热交换，充分的热交换可以达到较高的节能效果。

同时，在人员密度较高且随时间变化大的区域设置二氧化碳浓度监测系统，并与通风系统联动。地下车库通风排风设备的一氧化碳浓度监测装置联动，根据通风送排风系统划分控制的区域设置，当车库某区域一氧化碳浓度超标时，通风送排风系统自动启动。

此外，全空气系统的可调新风比大于50%，降低空调能耗，提高室内空气品质。

 “在节水方面，除了已知的使用节水器具外，项目采取了冷却塔节水技术及海绵城市设计。”王兴龙说，采用透水铺装、设置地下蓄水池等方式，既降低了高强度降雨条件下产生城市内涝的可能性，也节约了干旱天气所需的灌溉用水。采取加大集水盘或设置平衡管、平衡水箱的方式，避免冷却水泵启停时冷却水溢出。同时，采用雨水回收系统及市政中水非传统水源用于项目冷却水补水、绿化灌溉、道路浇洒、车辆冲洗等用途。

制冷与制热方面，采用地源热泵系统。简单说，它与我们家用的空调原理是一致的，都是通过卡诺循环来实现制冷及制热。但它又与我们日常的空调有所区别，我们家用的空调输送到室内的冷气或者是暖气，都是空调从大气中转移至室内交换能量的。但地源热泵不一样，简单一点说，就是工作环境不一样，夏季系统将热量通过热泵储存在土壤中，冬季又将土壤中的热量取出供暖。我们西安由于气候原因，冬季供热和夏季制冷能量比较接近，非常适合这种技术的推广。

  03  探索让房屋自己会调温

对于绿色建筑及绿色建筑技术的应用，科研人员一直未停下探索的脚步。记者从陕西省科技厅获悉，前不久，由中国建筑西北设计研究院有限公司申报的陕西省科技厅2020年绿色建筑关键技术应用研究——“基于被动式蒸发冷却建筑围护结构与通风降温系统的绿色建筑技术研究”获批。

听到“被动式蒸发冷却技术”这个词很多人都会陌生。其实，被动式蒸发冷却技术是利用太阳能、风、自然蒸发等方式对建筑物进行冷却，具有节能、环保、能有效降低室内空气温度的特点。开展被动式蒸发冷却技术的研究，对于推动绿色低碳建筑的发展具有重要意义。

被动式建筑设计与建筑节能紧密相关，能够使建筑物不需依赖传统空调设备而本身具有较强的气候适应和调节能力。

申报该技术研究的负责人田成成告诉记者，蒸发冷却是一种有效的节能、环保冷却方式，当含湿材料表面的水蒸气分压力高于环境大气中水蒸气分压力时，即可发生蒸发冷却过程。

经过实践证明，被动式建筑在提高围护结构隔热性能的基础上，结合自然冷却技术，能够显著降低空调冷负荷，改善建筑室内的热力学环境。将被动式蒸发冷却技术运用于建筑围护结构，不仅可以起到降温隔热的效果，而且有利于缓解城市热岛效应。 

“如何结合蒸发冷却技术和相变材料的蓄冷蓄热性能，是开发复合墙体结构的一个重要课题。目前正在对几种相变材料进行试验测算，其中一种材料就是我们常见的石蜡。考虑到今后的实际应用，材料要以好取材价格低为首选，所以多取材于我们身边常见的材料。”

田成成说，将相变材料与建筑墙体结合，可以提高围护结构的蓄热能力。当室外温度较高时，相变墙体能够存储热量，当温度较低时将热量释放，显著地增加了墙体的蓄热能力，能够衰减、延迟室外环境变化对室内环境的影响，减小室内温度波动，提高建筑环境的舒适度，同时降低空调和供暖系统的运行时间，减少建筑的能耗，是实现节能的有效手段。

可以推测的是，将蒸发冷却与被动式建筑相结合，夏季在不开启室内制冷设备时，室内温度比普通建筑室内温度要低2摄氏度。

图文来源：三秦都市报      中国建筑西北设计研究院有限公司.绿色建筑与绿色能源工程设计研究院/绿色建筑设计研究中心   等