基于低碳节能理念的城市综合体建筑设计研究

发表时间:2021/5/17   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:易琰锋
[导读] 近年来,各个城市都兴建了大量的综合体建筑,城市综合体这
        易琰锋
         中南建筑设计院股份有限公司 430071
        摘 要:近年来,各个城市都兴建了大量的综合体建筑,城市综合体这种复合型功能建筑成为我国公共建筑的重点发展类型,但因其规模大、功能多、需求复杂等问题导致其能耗问题日渐突出。随着国家节能减排一系列的政策的提出,因此城市综合体的低碳节能设计策略是建筑设计必须考虑的重点问题。本文就低碳节能设计方法在城市综合体建筑设计中的综合运用进行了一些分析和研究。
        关键词:城市综合体 主动节能 被动节能 新能源利用
        商业综合体建筑作为城市重要的基础设施之一,在满足人们办公、购物、休闲娱乐等不同需求方面发挥着非常重要的作用。然而由于商业综合体建筑本身规模大、功能多、需求复杂,因此对于建筑设计也提出了更高的要求。通过对城市商业综合体建筑节能设计策略进行讨论分析,对推动城市商业综合体建筑建设实现更好的发展有着重要意义。
1  城市商业综合体建筑特征分析
1.1  规模集约化
        城市商业综合体是一种现代经济社会活动中产生的一种商业集聚建筑形态,其有着鲜明的规模集约化特征。在建筑功能组成层面上,现代城市商业综合体建筑集合了办公、商业、住宿、餐饮、娱乐等多种功能,在一个集中的地块内为消费者多样化的消费选择提供了可能。在商业属性上,城市商业综合体建筑必须是集成不同形态的商业建筑设施,其中的室内步行街、步行走廊、中庭等是必不可少的几个关键组成元素,这些元素的不同组合是为了能够满足人们不同的商业消费需求,在现代城市经营中可以使得城市商业综合体规模效应得到明显的集中效应和更好的提升消费体验。
1.2  以商业为主题
        城市商业综合体建筑顾名思义,即以商业业态为主题,所有的建筑设计建设均为不同形式的商业活动而服务。通过采用室内步行街、步行走廊等公共空间作为节点,成功将商业综合体内不同商业区域连接在一起,使得商业综合体建筑的商业主题得到了有效的凸显。
1.3  业态较为复杂
        城市商业综合体建筑包含了诸多不同的商业业态,既有休闲娱乐,又能够满足人们办公住宿需求。同时这些商业业态通过不同空间组合形式集聚在一起,更有助于发挥规模化效应,吸引更多的人流量,带来更多的商机,不仅有助于商业不同业态发展,还能够为人们购物游玩带来了极大的便利,让更多的人能够享受到一站式购物消费娱乐新型休闲方式。
2  基于低碳节能理念的城市综合体建筑设计
         2.1  总体布局节能设计策略
        商业综合体内部各种功能不论是对外界环境的条件还是对内部空间的形态、方式甚至装饰的选择既有着共同点又有不同之处,那么对于商业综合体而言,各种不同功能的综合体必然存在着功能之间的独立于联合。 利用商业综合体各功能之间的共同点来构筑功能之间的联合、协同作用,而它们之间的不同点又必然会引起相互之间的冲突、矛盾,需要独立处理。在节能的角度上来解读商业综合体之间的对立统一关系,充分利用他们之间的统一协同关系,比如利用在能源使用上的时间差的联合,在水与资源的再循环利用等方面,各功能之间的联合有助于降低由于空间上组织不合理而带来的能耗问题。再如,通过水平与垂直交通空间的链接方式将具有直接联系的空间布置在临近的位置是内部的功能获得连接,保持其内部的联系;另一方面,商业综合体中得各种功能的对立也是很强烈的,比如办公、居住对空间环境的要求是安静有一定的私密性,而商业对空间的要求则是具有热闹的气氛有很强的公共性,而且它们之间的能耗也具有很大的差距。在功能组合的设计上将它们之间独立设计可以有效的减弱相互对立之间的干扰,或者营造过渡空间使之有一定的缓冲余地。如由于商业功能的过渡塑造而造成的对于其他类型功能的忽视,或商业功能与其他类型功能在衔接过程中造成的差别而造成的能源消耗。


         2.2  建筑平面节能设计
        城市商业综合体建筑规模巨大,因此实际能耗也比较高,尤其是在寒冷的冬季,需要消耗大量能源进行供暖,因此做好结构热工设计非常重要。首先是门窗设计,需要着重考虑建
筑的窗墙比,有效降低建筑的传热系数。还需要在建筑门窗中加设密封条,有效提升建筑门窗气密性。如果实际条件允许,还可以采用中空玻璃等节能玻璃,可有效提升建筑内部保温。
其次是墙体设计,要求墙体本身有着良好的保温效果。比如在墙体建造时,可以采用苯板或挤塑板,能够有效提升外墙保温效果,同时这些材料本身还能够对墙体起到良好的保温作用。尤其是对于严寒地区来说,外墙保温是一种较为比较常用的方式,通过在外墙采用高性能的保温材料,降低墙体热传递,从而避免内部供暖消耗过多能耗,达到节能减排的效果。最后是屋顶节能设计。通常是选择在屋面进行保温层设置,有效起到阻隔的作用。在选择屋面保温材料时,应选择低吸水率、传热系数大的保温材料。屋面颜色应以浅色为主,也可以考虑采用种植屋面,减少屋面对太阳热量的吸收,提高整体保温效果
         2.3  建筑中庭朝向与采光节能设计
        商业综合体中的中庭空间是一很重要的交流空间,就商业综合体而言,其中庭空间具有明显的特征性:首先,由于商业性质的需要而导致的综合体中的商业布局以带形为主,由这一特征决定的是中庭空间也形成带状空间而起来连接各个商业网点的作用;其次,中庭空间在不同的气候地区对其要求也不同,因此根据其侧重点不同将中庭空间分为不同的类型,包括采暖型中庭、降温型中庭、自然通风型中庭以及混合型中庭。在我国南方地域一般商业中庭较多采用顶面采光,这种中庭形式的建筑平面布置不必为了赢得自然光的摄入,因此内部的空间布局限制少、要求宽松。但是普通的中庭顶面的玻璃都会反射室内的长波辐射而引起中庭升温,虽然在冬季这种效应可以节约供暖能源,但是通风很差。而夏季就更不用说了,因此,普通的中庭带来的自然光照与为了平衡其升温所消耗的能量相比,常常会得不偿失。
         2.4 建筑自然通风设计
        (1)利用气候环境创造有利风环境
        对于商业综合体而言,由于其平面形体特征与造型的多样性,对周围的微气候环境的影响也的复杂多样的。因此,结合上述环境分析相关内容,考虑区域气候的特征对商业综合体建筑布局的影响,在过渡季节和适宜时段对建筑进行有效的自然通风设计,从而创造良好的建筑室外风环境,对于建筑的通风节能有很大的帮助作用。
        (2)利用竖向空间的烟囱效应通风降温
        竖向的共享空间对于建筑的自然通风有着至关重要的作用,它不仅在某种程度上给内部空间提供多变的自然光,在外表面形成鲜明的竖向空间结构,而且如果建筑设计中能将平面空间结构形式与竖向空间结构进行合理的比配,会加强节能作用。例如,现在的很多商业综合体的通风设置中都会对竖向空间进行拔风处理,从而引导室内热空气的流向。但设计中可以精确的计算竖向界面洞口的尺寸,合理的安排洞口的位置以保证空气的顺畅,使商业综合体各个的空间都能获得自然通风降温。
3  结论与展望
        综上所述,城市商业建筑综合体设计是一项较为系统复杂的过程,在实际设计过程中,需要充分结合实际,既要考虑建筑的功能实用性,还用这种体现出建筑整体运行的节能性,
从而在更好的满足商业运转需求的同时,有效降低建筑能耗,提升商业建筑综合体设计建设经济效益。同时城市综合体建筑节能设计应立足于整体规划,应从建筑的内外部被动节能,供暖通风与空气调节和给排水节能以及电气节能等主动节能,新能源的应用与节能管理三个方面进行综合考虑。
         参考文献:
[1] 黄杉, 武前波,崔万珍. 国内外城市综合体的发展特征与类型模式[J]. 经济地理, 2013, 33(4): 1-8.
[2] 马宗国,MAZongguo. 我国城市综合体发展途径探讨[J].城市发展研究, 2011, (6): 144-146.
[3] 郭建峰, 魏留明. 主动节能技术在城市商业综合体中的应用研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2019, (18): 217.
[4] 魏留明, 郭建峰. 被动节能技术在城市商业综合体中的应用研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2019, (17): 136.
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