第四代建筑的建筑环境与设备问题

河北建工集团工程设计研究总院 黄如新 杨贺 李丽巧  

内容提要：第四代建筑的实质是生态与文化建筑，是当前建筑的最高形式，当然也是被动式低能耗建筑和安全健康建筑。第四代建筑与传统建筑有着本质的区别，建筑设备各专业从设计理论到设计方法同样需要重新思考，本文给出了第四代建筑建筑设备各专业的设计思路。

在相关的建筑概念中，绿色建筑概念应该是最模糊的，但第四代建筑则是绿色建筑理念的综合体现，也就是绿色建筑理念的具体化，从而更加具备客观性和可实施性。  

第四代建筑是生态和文化建筑，被动式、（超）低能耗甚至零能耗和安全健康都是第四代建筑的基本属性，第四代建筑的设计也必须是系统的、全专业的。不仅仅是建筑专业，从这一点出发，建筑设备各专业均需要重新考虑第四代建筑的设计理念和设计方法。  

一、暖通专业：  

第四代建筑是被动式低能耗甚至是零能耗建筑，采暖热负荷指标和空调冷负荷指标、耗热量指标以及全年能耗指标都是极低的。以采暖为例，热负荷指标可能每平方米仅有几瓦，最高也就十几瓦。  

我们都学过唯物辩证法，其中一条重要的规律就是质变量变规律，量变达到一定程度必然引起质的变化。当采暖和空调负荷都极小的时候还沿用传统的设计思路和设计方法必然造成设计错误，比如城市集中供热系统，虽然能够使用，但是极不合理的，也必然造成采暖空调系统效率的降低，从而造成能源浪费和工程成本的提高，也是与第四代建筑不相匹配的。

极低的冷热负荷指标为第四代建筑采用太阳能等可再生能源供热空调提供了极大的可行性，因此供热空调系统应以太阳能为主的可再生能源户式系统为主，每户具有独立性，不再受统一的供热空调期的限制，包括辅助空气源热泵的太阳能供热系统和辅助水平埋管（每层有种植区的户型）的户式地源热泵太阳能供热系统等。  

室内系统应以辐射系统为主，热响应时间短，甚至电的辐射采暖系统都是不错的选择。  

这样就不再需要建设集中的供热站和区域热网系统，避免了集中供热系统的水力失调，调节困难等问题。  

对于有种植庭院的第四代建筑，夏季应考虑环境空调，在环境降温的基础上再考虑室内空调，室内温湿度将更加柔和舒适。庭院植物本身就具有降低环境温度的效应，合理的布局设计能够增强降温效应。利用敷设与土壤层的新风管道，对新风进行预冷，可以降低夏季空调能耗。  

二、给排水专业：  

在高层乃至多层建筑，完全独立的户式或单元式给排水系统是不现实的，城市供水和排水系统依然是主要的给排水形式，但是户式或者单元式的雨水收集净化系统和一定的饮水储量也是必要的，对长时间停水时一定时期的生活保障是十分重要的。  

热水系统应与供热空调系统同意考虑，仍以户式为主，主要形式为太阳能辅助空气源或地源热泵系统。  

具有庭院的第四代建筑应在庭院设计远离房间的位置设计水旱结合的生态厕所，保证长时间停水时居住房间的卫生环境。  

三、电气专业：  

第四代建筑应该具有较高的智能化水平，也不可能摆脱城市电网供电系统，为了保障长时间断电时居民的生活，同样应设计电力应急保障系统，比如光伏充电系统，人力发电系统以及平时一定容量的蓄电能力等。