建筑行業(yè)是支柱工程,對國民經(jīng)濟有很大的作用。而綜合教學(xué)樓是學(xué)校開(kāi)展教育工作的重要場(chǎng)所,其設計是否符合要求具有非常重要的作用,因此一定要對其進(jìn)行合理的設計,將綠色建筑理念運用其中,促使學(xué)校可持續發(fā)展。
1、整體控制
1)合理的朝向和優(yōu)化的布局設計
在進(jìn)行教學(xué)樓綠色建筑設計時(shí),首先應選擇合理的朝向。在遵循校園整體規劃的基礎上,參考冬夏季主導風(fēng)向和所處地區日軌分析圖得出的最佳朝向,使建筑在夏季和過(guò)渡季有良好的自然通風(fēng),冬季避開(kāi)寒風(fēng)侵襲,同時(shí)能有效利用自然光。
2)緊湊的體量組合和高性能的圍護結構
由于冬季建筑室內外溫差較大,外圍護結構熱損失占主導地位。因此該區域的教學(xué)樓一般采用較為緊湊的體量組合來(lái)適應寒冷的氣候條件。同時(shí)建筑形體對散熱量的影響很大程度上取決于圍護結構保溫性能的優(yōu)劣。當圍護結構的保溫性能很差時(shí),增加建筑的體形系數會(huì )顯著(zhù)增加散熱量,但是對于圍護結構保溫性能非常好的建筑,體形系數對散熱量的影響較小。因此較優(yōu)化的圍護結構保溫隔熱性能為建筑形式創(chuàng )新提供了保障。
2、平面組織
1)設置熱緩沖空間減少外圍護結構熱損失
平面組織應盡量利用南北向的房間作為主要教學(xué)、辦公用途;標準教室一般置于南側采光條件最好的位置以最大化地利用自然光。建筑的室內外過(guò)渡空間(如門(mén)廳、樓梯間、陽(yáng)臺、地下室、屋頂平臺、空中花園等熱緩沖區域),一般置于西北角或者東北角等冬夏季熱環(huán)境較差的位置,作為良好的溫度阻尼區(Buffer Zone),以減少?lài)o結構熱損失,提升室內空間熱舒適度。
2)置入中庭空間調節室內微氣候
利用中庭作為緩沖空間,通過(guò)中庭將陽(yáng)光、植物和新鮮空氣引入室內,成為建筑的“綠肺”,是調節室內微氣候的重要設計手法。中庭作為現代建筑內部的共享空間,承載了課外教學(xué)、課間活動(dòng)等多種公共功能,在教學(xué)樓建筑中應用廣泛。對于帶中庭的寒冷地區教學(xué)樓來(lái)說(shuō),選擇合適尺度和形態(tài)的中庭可以合理利用自然光,減少照明能耗;同時(shí)可以利用熱壓通風(fēng)、中庭綠化、引入水體等方式有效地調節建筑的舒適性。
3、空間優(yōu)化
1)教室空間優(yōu)化設計
①教學(xué)空間光環(huán)境優(yōu)化
由于教室空間進(jìn)深較大,室內自然采光照度向進(jìn)深方向降低趨勢明顯,室內照度均勻性不夠。采光窗的設置有利于教室深處的空間更好地獲得自然采光;提高采光窗上沿高度,能夠有效地改善教室深處的照度;在此基礎上引入反光板裝置,室內已基本能滿(mǎn)足照度要求,將靠近窗口的天花板適量?jì)A斜,起到增加反光的作用,室內照度條件得到進(jìn)一步改善。
②教學(xué)空間風(fēng)環(huán)境優(yōu)化
通常情況下,高處的窗多作為排風(fēng)口;中部的窗能夠提供均勻易被察覺(jué)的吹風(fēng)感;低處的窗則相對通風(fēng)換氣效率較低。通過(guò)不同高度窗戶(hù)的組合可以結合風(fēng)壓及熱壓作用,使室內得到良好的自然通風(fēng)。
③優(yōu)化的側窗形式
以調節室內光環(huán)境和風(fēng)環(huán)境舒適性為出發(fā)點(diǎn),合理的側窗形式應該將觀(guān)景窗和采光窗分開(kāi)設置,結合反光板和傾斜天花板進(jìn)行設計;同時(shí)開(kāi)啟觀(guān)景窗、采光窗和內走廊高側窗可以營(yíng)造較好的室內自然通風(fēng)效果。
2)中庭空間優(yōu)化設計
①中庭空間風(fēng)環(huán)境優(yōu)化
很多建筑中庭都設計成高寬比較小的形態(tài)以便利用溫室效應來(lái)采暖,這種形態(tài)會(huì )弱化中庭的熱壓通風(fēng)效果。因此,可以通過(guò)采用突出的屋面造型提供側向通風(fēng)、設置煙囪增加出風(fēng)口的高度、設置傾斜的開(kāi)啟天窗加大頂部排風(fēng)窗的開(kāi)口面積等策略以促進(jìn)熱壓通風(fēng)。
②中庭空間光環(huán)境優(yōu)化
中庭成為天然光的收集器和分配器,為教學(xué)樓提供了良好的室內采光。教學(xué)樓中庭的采光形式主要為屋頂采光。常見(jiàn)的采光頂形式有水平天窗、垂直天窗、斜天窗等。中庭天窗采光面積大,因此需要進(jìn)行遮陽(yáng)處理。
由于綠色建筑設計具有投資少和節能效果顯著(zhù)的特征,而教學(xué)樓是學(xué)校進(jìn)行教育的重要場(chǎng)所,因此在進(jìn)行綜合教學(xué)樓建筑設計的時(shí)候,綠色建筑理念得到了廣泛的應用。