绿色设计理念：某高校高层综合实验楼建筑方案解析

本帖最后由 successmen 于 2013-12-13 14:52 编辑

高层综合实验楼项目延续低成本被动技术优先的绿色设计理念，首先分析项目所在地的自然气候特点。深圳属亚热带海洋性气候，长夏短冬，气候温和，年平均气温为22.5℃，最高气温为38.7℃，且自然通风条件优越，年平均风速为2.7m/s，场地所在大学城区域年主导风向为东北风。

总用地面积：4 486m2
总建筑面积：5.03万m2
层数：地上23层，地下2层
设计标准：绿色建筑二星级


西南角效果图

大学城周边自然环境优越，项目上风向是生态保护山体，使得自然通风条件十分优良。深圳市的自然通风对于建筑节能的贡献很大，即使在最热月份也有1/3 的时间可以利用自然通风解决热舒适，而不需要空调，不但节能效果明显，而且能有效改善室内空气环境。


总平面图


用地内及周边建筑控规分析图

设计师阐述：
三号楼项目位于大学城高密度的核心区，特殊的地理位置使得项目承载着联系周边北大、哈工大和信息图书中心的枢纽责任。上位规划和城市设计指引，要求项目在裙房和建筑塔楼尺度、首层架空连廊、地下空间、裙房等部分考虑与周边邻近项目连通。我们的设计进一步在不同高度、不同空间之间与周边项目建立更密切的立体生态连通。大学城的核心区不仅仅是把各个学校大楼简单地摆放在一起，而应提供一个跨学校与专业的更加便捷交流沟通的大平台。


核心区步行系统升级示意


核心区水系统升级


裙房内庭院通风采光构思示意图

设计中，我们安排了穿越连接各个功能活动目标的通道，有结合地形穿行中庭的坡道，也有通过廊桥连接不同标高的空中平台。同时预留了对图书馆、北大、哈工大和南侧山体的连廊接口，从而使不同高度的公共空间实现立体穿行。我们希望在未来，当师生们偶然穿行于建筑中，一个海报、报告或是谋面都将在这些创新型人才群落中碰撞出难以估量的可能性。


一层（±0.000标高）平面图


剖面图


四层平面图


标准层平面图

充分利用自然通风采光的形态设计
建筑形态对建筑有效利用自然通风和采光起着关键的作用，根据深圳建科大楼的实践经验，在深圳地区采用适宜的形体布局可以大大节约建筑的空调和照明能耗，并改善室内的空间环境品质。建筑分为塔楼、裙房和地下三个部分，设计针对各部分特色，分别采取了不同的措施来组织自然通风和采光。

塔楼部分是建筑的主体，项目实验室和研究室为主要功能，分析出以两个8m 跨度为标准进深更适宜于实验室空间需求。将建筑平面布局设计为“Z”字形布局，有利于项目所在地过渡季节主导东北风的均匀进入室内。同时“Z”字形的布局增加了建筑临窗的面积，有效改善了自然光环境。在通风采光较弱的区域布置核心筒和交通配套设施。


实验室通风管


遮阳反光板示意


实验室室内示意图

裙房部分面积较大，进深也较大，且东西北三面都临近高层建筑，致使边界采光条件不利，设计采用在中部设置采光通风中庭为低区建筑提供良好的天光和适宜的进深布置。裙房部分的首层充分利用地形高差，形成错层的布局，将内部高差处理成中庭台阶庭院和报告厅，结合周边架空连廊和生态楼梯，将类似冷巷的、有遮蔽的低温空气通过中庭部分引入建筑，形成良好的内部空气流通。


建筑外表皮设计分析图


开放的绿化连廊效果图


BIM模型鸟瞰图

地下室部分因为场地局限几乎全部在裙房下面，设计利用首层空间设计下沉式地下庭院，将地面光线通过采光顶、导光管等引入地下空间，用绿色植物和自然采光通风，改善位于地下室的工作、实验环境。

设计师结语
清华大学深圳研究生院创新基地三号楼项目是继深圳建科大楼之后，采用被动技术优先的实践案例之一，项目目前在进行施工图设计和前期基础施工工作。通过项目的设计和实践，以共享设计为指导进行的绿色建筑项目也会有更进一步的发展和检验。

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