中小学校建筑绿色设计与实践论文_陈勇风

中小学校建筑绿色设计与实践论文_陈勇风

陈勇风

(上海瀚联建筑设计咨询有限公司,200011)

【摘 要】中小学校是中小学生学习活动的主要场所,中小学校的校园环境和建筑本身要为师生提供安静、健康、安全、适用的环境。保护环境和节约资源是我国建设领域的基本国策,学校建设作为教育事业发展的重要方面,应在校园规划、建筑设计、材料使用、资源消耗等方面率先做到保护环境和节约资源。对中小学校进行绿色设计,可使学校本身成为学校环境教育的正面教材。本文介绍了绿色建筑的相关概念、设计理念,并就中小学校建筑绿色设计时一部分经济、适用的技术进行探讨。

【关键字】绿色建筑;中小学校;设计;技术措施;环境效益;经济效益

一、绿色建筑及绿色建筑设计的概念:

绿色建筑是在建筑的全生命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,能够与自然和谐共生的建筑。

绿色建筑的设计是在设计中采用可持续发展的技术措施,在满足建筑结构安全和使用功能的基础上,实现建筑全寿命周期内的资源节约和环境保护,为人们提供健康、适用和高效的使用空间。

二、建筑绿色设计的理念:

1.绿色建筑设计应以可持续发展为目标。

绿色建筑设计应注重保护自然环境、合理利用自然环境,尽量减少人工建设对自然环境的不利影响,使人工营造环境与原始自然环境和谐共生、协调发展。与传统建筑对比,绿色建筑更注重对环境的适应与保护,减少不可再生资源的应用、高效利用可再生资源。

2.绿色建筑设计应以健康、适用、高效为原则。

绿色建筑设计应依托高效的创新技术措施,着力营造健康、舒适的空间环境,使人们能够在舒适的环境中学习、生活和工作。

3.绿色建筑设计的核心是节约资源。

节水、节地、节能、节材和保护环境是绿色建筑设计时必须遵循的原则,在设计时应根据项目的实际情况和现状条件,全面考虑结构安全、使用功能、健康、适用、高效等相关因素,综合建筑全生命周期的经济技术性能,合理选择最适宜的绿色建筑技术和材料。

二、中小学校建筑绿色设计技术措施及应用:

绿色建筑设计的技术措施主要为以下五个方面:节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量设计。下面就设计中的部分经济效益较高的技术措施做一些探讨:

1.在节地与室外环境设计时,应采取有利于自然通风的建筑布局,但应尽量避免布局不当引起风速过高,形成二次风、无风区或者涡旋区,从而影响人行和室外活动。建筑布局可采用行列式、自由式、有规律的高低错落等形式,使自然风深入场地内部,促进建筑通风。建筑的总平面布局设计可采用计算流体力学(CFD)模拟计算软件对场地的风环境状况进行模拟分析。在上海市松江区某35班九年一贯制学校设计过程中,通过计算机模拟软件建立物理模型,从《中国建筑热环境分析专用气象数据集》中提取上海的计算参数如下:夏季最多风向为S,夏季室外平均风速为3.4m/s,冬季最多风向为N,冬季室外最多风向的平均风速为3.0m/s,通过调整建筑布局,使场地内避免出现无风区及涡风区,使场地内主要人行通道处距地1.5m高处的风速均小于5m/s,使建筑布局有利于人体活动的舒适性及自然通风。

2.在节能与能源利用设计时,主要控制建筑物的窗墙比、屋顶及中庭的透明部分面积、围护结构的热工性能等参数满足上海市《公共建筑节能设计标准》的要求,通过计算机软件权衡判断,使建筑的热工性能达到节能65%的要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在上海市青浦区某教学楼扩建工程屋面设计时,部分屋面采用浅色屋面,通过设置热反射型涂料,使屋面表面的太阳辐射吸收系数小于0.60;部分屋面设置种植屋面;有效改善了顶层房间的热舒适性,尽量避免了夏季昼夜温差周期性波动可能造成的防水层开裂等问题,也改善了建筑的局部热环境。太阳辐射热对夏季的空调负荷影响很大,在立面设计时设置合理的遮阳措施,对于提高建筑的节能率有很大的作用。因为中小学建筑采用南北向布置,我们尽量避免在东西向开设外窗,同时在南向设置外走廊作为固定外遮阳,兼顾使用功能的同时有效节约了建设成本,也满足了建筑遮阳的要求。

3.在节水与水资源利用设计时,我们在场地内设置透水沥青、透水地砖,利用其透水透气性能良好的优点,使场地内的雨水快速渗入土壤中,补充土壤水和地下水,因为其能够吸收水分和热量,也可改善地表局部的热环境,同时其能满足道路及铺地的耐久性和强度要求。我们通过在绿地内设置雨水调蓄池,把雨水径流的高峰流量暂存其中 ,待场地内雨水的最大流量下降以后再从雨水调蓄池中将雨水缓慢排出,其有效避免了雨水洪峰对场地的影响,也实现了雨水的循环利用。通过雨水调蓄池的设置,我们控制雨水外排总量不小于11.2mm,也对排水区域间的排水调度起到了积极作用。

4.在节材与材料利用设计时,我们采用土建工程与装修工程一体化设计,可有效避免装修时对原有构件打凿穿孔,避免破坏或者拆除原有的建筑构件,可减少材料的消耗、降低建设成本。我们采用可再循环的材料,减少了生产加工新材料带来的资源、能源和环境污染,对建筑材料的可持续性发展有重要意义,也能产生良好的经济和社会效益。

5.注重学校建筑的声环境设计,给学校创造一个和谐健康、有益于学生成长的的声环境,是中小学建筑绿色设计的重要内容。窗户是外墙综合隔声效果的关键影响因素,控制窗墙比就成为了外墙综合隔声设计的有效技术手段。在学校设计中,我们将临近道路一侧的外墙的窗墙比尽量控制在0.4以内,在满足使用功能的同时兼顾了声环境的优化。学生教室需要安静的环境,楼板撞击声对教学环境的影响很大,我们采取铺设复合木地板、设置5厚单面凹发泡橡胶减震板等措施,使普通教室的楼板撞击声隔声单值评价量控制在65dB以内。

6.中小学校建筑的室内空气质量对学生的发育和健康特别重要,充足的新鲜空气能促进学生的健康成长,保证学生的听课质量并提高教室内学生的学习效率。自然通风换气是改善室内热环境和室内空气质量,降低空调开启时间的有效措施,也是最经济适用的通风方式。在建筑设计时,我们通过对空间布局和剖面设计的推敲,选用最有利于组织自然通风的设计方案;我们通过设置合理的窗墙面积比,通过计算控制普通教室的通风换气次数不小于3.5次/h。因采用手工计算的方式能够完成中小学校自然通风的设计,我们暂未采用室内风环境模拟软件进行模拟计算,我们也希望未来能将风环境模拟应用到项目设计中来,以使设计作品的室内风环境设计更加合理、舒适。

以上只是中小学校绿色设计的部分技术措施,这些技术措施都是增量建设投资较少但是社会经济效益较高的技术措施,我们也在继续分析以求找出其它各项经济效益较高的技术措施,力争在中小学校建筑绿色设计时优先选用。

结语:

学校建设作为教育事业发展的重要方面,应在校园规划、建筑设计、材料使用、资源消耗等方面率先做到保护环境和节约资源。对中小学校进行绿色设计,可使学校本身成为学校环境教育的正面教材。在设计过程中,我们要优先选用增量建设投资较少但是社会经济效益较高的技术措施,从规划设计、施工、使用、拆除的建筑全寿命周期出发,从节地、节水、节能、节材和保护环境五个方面,着力于营造自然、和谐、健康、舒适的校园环境,力争实现环境效益和经济效益的和谐统一。

参考文献:

[1]刘慧萍,刘慧生.浅谈中小学校声环境及设计.山西建筑,2011.06

[2]中国气象局气象信息中心资料室,清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集.2005.04

[3]刘洪光,石玮,徐伟. 浅谈雨水调蓄池的应用. 黑龙江水利科技,2002.04

论文作者:陈勇风

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期

论文发表时间:2016/7/14

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