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一座绿色办公室的故事——印尼绿色办公建筑设计案例

时间:2018-01-12     来源:台湾绿领建筑师培训工作坊     查看:334 次

文章摘要: 绿色建筑案例,今天骏绿网小编为大家分享一个绿色办公建筑设计案例,印尼绿色建筑案例。

此基地位于印尼雅加达郊区,因在赤道附近,属于热带气候区,年均气温26~30℃,全年如夏,年雨量非常充沛,风场来自四面八方无固定方向,水源是此基地最大的问题,仅有地下水源,无自来水供应。
绿色建筑案例

项目基本资料
总占地面积11868㎡
建筑面积3956㎡
总建筑面积9000平方米
美国LEED绿色建筑五大评估项目设计策略

材料与资源
 建筑废弃物回收再利用率80%以上
 当地建材使用率60%以上


用水效率
 建筑物节水100%,生活中水与污水100%回收再利用,完全不需自来水。
 使用高效率省水器具,并搭配设置雨水、中水与污水再利用系统。
 中庭景观植栽区下方设有雨水回收箱,绿屋顶上也设置雨水收集天沟,所搜集的雨水供应建筑物用水及景观水池用水。


永续性基地开发
 基地绿化最大化,绿化率高达67%:基地大面积植栽绿化,包括中庭也尽量绿化,改善微气候环境与降低基地热岛效应。
 优良基地保水与100%暴雨径流减量设计:设计生态滞洪池与透水铺面,涵养生态与地下水层。
 庭院景观照明采用控制照明亮度设计:降低光害。
 绿屋顶栽种100%印尼当地植物:平常无须太多浇水与照顾。


室内环境品质
 室内空间100%使用低逸散性健康环保涂料与粘着剂
 室内空间两侧都可以开窗:空间大小均控制在合理尺寸内,且两侧开窗,可让空气流动,带来凉爽舒适,也不用担心室内二氧化碳浓度过高。
 100%办公空间均有充足自然通风、采光与视野,白天几乎不需开灯,与不需装设窗帘


能源与大气
 建筑物节能30%以上,空调与照明系统用量最适化,100%办公室均有重组自然通风、采光与视野,白天几乎不需开灯,亦不需装设窗帘。
 建筑物座向设计考量太阳轨迹,并精确计算所需要的外遮阳深度,避免太阳辐射热直射入建筑物窗户,降低建筑耗能。
 通风窗位置设计,让大厅自然通风不断。中央天井也是大厅通风设计的关键,亦可提供周围办公室自然采光。
 充足的自然采光,搭配灯光控制,及人员感应装置,将人工照明需求降至最低。
 采用水冷式变频空调系统,比传统变频空调系统节能。
 入口雨庇装设BIPV太阳能光电板,所产生的电力并入电网供建筑物使用。
 办公室周围的路灯均为LED太阳能路灯,庭园景观照明亦采用太阳能景观灯。
 设置绿屋顶以降低室内温度。

绿地面积尽量最大化,基地+屋顶都不放过



 基地绿化量、基地保水设计、热岛效应降低
这个案子一开始即以“永续基地”计目标,希望绿地面积尽量最大化,而无法绿化的地方出了专用道路之外,均铺设透水地砖,让基地尽可能地保水。这样的策略设定是因该地没有自来水系统,我们希望不要浪费基地里的任何水资源,若能做好基地保水便可充分利用水资源。
首先,我们改变业主传统上总是喜欢在办公室前面做一个大花圃的习惯性思考,说服业主改做一个大生态景观滞滞洪池,如此一来,降在基地上的雨水会先进生态池,满了才会溢流到基地外,让这块基地具有景观、滞洪、涵养生态与补充地下水的功能:这样的绿地与生态池的组合,也可以在炎热的季节发挥调节遭微气候的功能,若在都市,还有降低热岛效应的作用。
 绿化率67%,兼顾生态与节能
本案不仅着重在基地上的生态环保设计,建筑物中庭也都尽量绿化,屋顶更规划了大面积的绿屋顶,连斜屋顶上的材料,都是挑选当地出产颜色最浅的陶瓦,以降低太阳辐射热的吸收。基地开放空间绿化面积加上率屋顶面积,总绿化率高达67%
 降低夜间光害,一定要用就选LED
LEED和台湾EEWH九大指标一样,都要求降低夜间光害,基地上除了建筑物周边少数几盏LED太阳能路灯,以及绿地上微弱的LED太阳能庭园灯之外,没有其他的光源,对夜行性生物的干扰降至最低,这就是这项评分要求最大的用意。
从缺水到100%自给自足


印尼许多地方的基础建设都不够完善,包括自来水系统,而这个基地刚好位于没有自来水系统的区域,要用水必须抽取地下水,或是从外面买水使用。在印尼打地下水井必须向主管机关申请,他们会来装水表,之后按用水量向地方政府缴水费,而向外面买水也不便宜,因此业主希望节能率越高越好。
 省水器具节水
节水无疑就是从节流和开源着手。节流采用的是高效率省水器局,包括省水龙头、省水马桶与无水尿斗来节省用水量与污水产生量。
 雨水回收再利用
开源方面,搭配设置雨水、中水与污水回收再利用系统,尽量回收再利用任何水资源来供应这栋建筑物的所需用水。有趣的是,在我们研究了当地的降雨量之后计算发现,只要能尽量将降在这栋建筑物屋顶的雨水收集起来过滤后再利用,基本上足够供应这栋建筑物全年所需的基本用水量,包括饮用水。
因此我们设计了200吨容量的大雨水回收箱,并将所有的屋顶雨排管引接到雨水回收系统,从雨水回收箱抽上来的雨水经过过滤后,供作吸收、清洁与饮用水之用。
由于所收集的雨水多刀用不完,过多的雨水与回收污水溢流到建筑物前面的生态池,回渗到地底,以补充地面水层。
因此,这座建筑物基本上是100%节水,也就是平常可以完全不用子来源与地下水,除非一段时间不下雨,才需要抽取地下水,但因为平常有补充地下水,所以也不用担心地下水枯竭的问题。
中水回收再利用
我们也将中水与污水回收再利用于冲刷厕所与植栽浇灌。
所有用于人体接触的回收水,必须过滤及进行水质监测已确认水质合乎安全,饮用水则必须经过高级过滤处理后才能拿来喝,经过业主投资回报率计算,还是比外面买水进来划算,也更低碳。
原来以为在印尼可能找不到我们要求规格的水处理设备,后来发现因为印尼的公共基础建设不完善,早就了当地水处理设备产业很发达,承包商反而很快就找到符合我们要求规格的水处理设备。



几乎不需空调与人工照明的节能设计
 建筑外壳节能
1. 第一步阻挡直射阳光进入
建筑要节能,建筑外壳设计可说是首要任务,第一步先要设法阻挡直射阳光进入室内。我们在建筑座向设计考虑太阳运行轨迹,并精确计算所需要的遮阳深度(东西向所需遮阳深度较深,南北向可较浅),避免太阳辐射热直射入建筑物窗户,在室内的人就不会因为觉得炙热而频开冷气。
入口大厅无可避免需要开口,因此设计具遮阳百叶的调高透明雨庇,可避免直射阳光进入大厅,但仍可保持雨庇部分则设置外遮阳百叶,尽量避免阳光支社进入两侧室内,同样可达到使用节能的目的。
建筑物四周由于有良好的这样设计,因此开口部的玻璃便不需太过担心,在这热带气候区仅需使用一般窗户玻璃即可,惟入口大厅帷幕墙部分需使用单层Low-E节能玻璃。

2. 让空气对流,大厅完全不需空调
为了让大厅内的冷热空气对流,窗户开口设在承认身高的位置,大厅开口外的顶端雨庇地下则有一排通风百叶。白天时(特别是有太阳时),雨庇下方温度会升高,让大厅高处的空气温度高于下方的空气温度,而产生往上之浮力,热空气从通风百叶被抽出,进而将下方室外冷空气抽进室内,让冷空气源源不断自动进入室内。这就是运用浮力通风的原理设计,因此这里完全不需要设置空调系统。
3. 自然采光+灯光控制,人工照明需求降至最低
也由于自然采光充足,大厅在白天完全不需要开灯,其他办公室区域也有充足的自然采光,搭配灯光控制(采光充足时,靠窗区域的照明系统会自动关闭),让人工照明需求降至最低。
4. 选用具良好隔热效果的外壳建材
最后一招是选用具良好隔热效果的外壳建材,在建筑外各隔热部分,本案建筑物外墙采用当地常见的泡沫混凝土砖,在台湾俗称白砖,外贴当地产的石材,整体U值大约是2.0W/㎡.k,这样的隔热值比一般RC墙好很多。斜屋顶部分则在屋瓦下方铺设了20公分厚的隔热棉,已达到LEED要求的屋顶隔热值(0.27w/㎡.k),是台湾法规屋顶隔热值要求的3倍多。
在以上的各种设计措施下,我们尽量将建筑外壳节能做到理想,以便于让接下来的空调与照明设计能能够更有效的发挥节能效果。


空调系统节能
空调部分由于涉及与施工时程上的限制,业主希望意见以简单的分离式变频空调系统来设计,但一般的分离式变频系统的效率无法达到我们预期的节能效果,因此便挑选了当时最先进的水冷式变频空调系统,这种水冷式变频空调系统跟传统的水冷式中央冰水系统比较起来虽然效能差一点,不过好处是体积小,所需机房空间小,而且效能跟一般变频系统比较起来还是好上将近两倍(COP值超过5.0)。
 照明系统节能
在照明系统部分,由于热带地区自然采光充足,因此照明用电密度设计目标值为6w/㎡,约为LEED照明用电密度基准值的一般,只有一般台湾办公室照明电密度设计值的三分之一,再加上人员感应(走道与厕所区域),以及灯光感应设计,让人工照明需求降至最低。



再生能源系统

除了节能之外,利用日照充足的特点,并同步使用可再生能源,如太阳能发电,在入口雨庇上装设可5KW的BIPV太阳能光电板系统,这光电板系统所发的电不储藏起来,而是直接并入电网使用。前面提到的太阳能路灯与太阳能庭园灯,也是再生能源利用的表现。
空调系统与太阳能广电系统都是建置能源监测管理系统,以控制空提系统的耗能状况,以及太阳能系统的发电状况。
功能验证
由于申请LEED功能验证是必要的执行项目,必须执行的系统有:冷冻空调与相关控制系统、照明与灯光控制系统、热水系统、再生能源系统(太阳能、风能等);查核项目包括设计图说审查、施工图说审查、功能验证规范订定、设备规范审查、性能验证测试等。
执行功能验证的意义是在整个案子的能源设计与施工过程,又要第三方单位来验核能源系统设计与施工是否符合当初的效率需求,以确保专案达到预期节能成效。
综合计算下来,本案的节能成效比LEED的基准值高约30%,是很有效率的成果。


回收再生、快速可再生及本地建材,是建材的最佳选择


 新建筑的材料与资源运用
在新建绿建筑中,材料的议题比较注重的是建案是否采用含回收再生成分建材、快速可再生建材及本地建材。
此案所使用的建材,大部分为当地出产的建材,例如外墙石材、地砖、屋瓦、隔热材、木料等。
另外,还使用了当地盛产的椰子壳回收制造的除泥垫,属于天然快速可再生材料,废弃后亦没有环保问题。
整体来说,当地建材使用率为60%,含回收再生建材使用率为30%,一般台湾建案的本地材料使用率约为20%左右,含回收再生建材使用率则只有10%左右。
 营建废弃物管理
最后要提到的是营建废弃物管理,一个绿色环保的工地应该不能产生太多的废弃物,若有废弃物也应该要尽量能源回收再利用,以减少营建废弃物被送到掩埋场或是焚化炉的机会。
根据经验,营建废弃物的回收再利用比率跟以下两个条件有关:第一是工地是否做好硬件废弃物分类工作,第二是工地要雇用资源回收能力高的营建废弃物清运厂商。
现场废弃物分类做得越好,废弃物可被利用的比例就越高。若是基地较大,便可在基地上搭建一个完整的资源分类会收区。以便在施工阶段进行营建废弃物分类,然而一般工地可能受限于场地大小,要在工地搭建一个完整的资源分类会收区可能不容易,遇到这种状况便应该要找资源回收能力较高的清运厂商,所产生的废弃物直接让清运厂商运回去分类回收。
回收厂商的资源回收能力与其所拥有的回收设备有关,这些设备包括分类机、节选机、搅碎机等,回收设备越齐全,其所能回收的废弃物比例就越高。


好空气、好采光、好室温,营造室内优质环境
 室内空气品质
室内环境品质关系着人体健康与舒适度,这是一般建筑物使用者最在意的意义,其中有以室内空气品质最为注重。
其实维持室内空气品质最好、最简单的方式,就是房间要有可关窗户,靠自然通风来维持室内空气品质。若是机械空调的建筑物,则换气率必须符合某个标准以上,LEED就规定室内新鲜空气换气率必须符合每个人17公斤以上。
LEED更要求高人员密度使用空间内必须加装二氧化碳侦测器,且要能在室内二氧化碳浓度超过1000pm时 发出警告,或甚至是指挥空调系统补充新鲜外气,以确认室内二氧化碳浓度不超过标准上限。
印尼绿色办公室这个案子的室内空间大小均控制在一个合理的尺寸之内,而且空间两侧都可以开窗,因此只要空间两侧的窗户打开让空气流通,室内二氧化碳浓度几乎永远不需担心,而且让室内人员享受自然通风的舒适感。
 低逸散性健康建材
再来是室内装修建材的挥发性有机化合物的控制,LEED针对以下四大类的材料均有逸散率上限规定,包括:
1) 粘着剂与填缝剂
2) 涂料与披覆
3) 地坪材料
4) 胶合板材
前三项材料主要是规范VOC浓度上限,第四项胶合板材是不得含有尿素甲醛树脂,也就是俗称的尿素胶。
对一般的绿建筑案例来说,涂料最容易符合LEED或是台湾绿建材标准,地坪材料次之,最难做到的则是粘着剂与填缝剂、无甲醛板材。
 舒适温热环境
在舒适温热环境方面,一般只要有空调系统,便可维持舒适温湿度,但在绿建筑必须综合开亮被动式建筑外壳设计,以降低对机械空调的依赖,并且增加舒适感。
 自然采光利用
最后是自然采光的利用,要利用自然采光,窗子要大且建筑物室内空间的深度不能太深,而且最好能够像一般小学教室一样双边采光。
以印尼绿色办公室按的办公室空间来说木有雨出挑屋檐当外遮阳,因此可以加大窗子面积,而且大部分空间两侧深度在24公尺以内(净高3公尺),并采双边采光设计,让自然采光发挥最大效益,因此这个办公室空间在白天几乎不用开灯。

明亮的会议室,办公室白天亮度足够,大部分时间不需要开灯

自然采光充足的入口大厅

主建筑左右都设计中庭,让两侧办公室拥有明亮的采光。


作者:台湾绿领建筑师培训工作坊 专业讲师群
此案例图片提供:陈重仁



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绿色建筑案例