绿色建筑与绿色台站建设分析

“绿色台站”建设是“绿色气象台站”建设的简称。推动“绿色台站”建设是气象部门践行绿色发展理念，转变基层气象台站基础设施建设方式、实现内涵式发展的重要举措和具体行动。“绿色台站”建设以绿色建筑为基础，其内涵是尽可能地节约能源、推广应用绿色能源、最大限度地节约资源、大力提倡回归自然；其本质是将低碳经济战略等可持续发展理念应用于基层气象台站基础设施建设之中；其核心是内涵式科学发展。开展“绿色台站”建设应从设计理念入手，着重在控制业务技术用房规模、科学运用建筑气候分区、推广绿色新技术应用、推动“海绵庭院”建设4个方面开展工作。

1引言

基层气象台站是气象发展的基石，也是气象创新要素的重要聚集地。实施“绿色台站”建设，对于转变气象台站基础设施建设方式，树立降低资源能源消耗、改善生态环境的绿色发展理念，实现内涵式发展的升级影响深远，对于夯实气象发展基础意义重大。

2绿色建筑

2.1绿色建筑（greenbuilding）概念

建筑、工业和交通是构成社会能源总消耗的三大行业。建筑在建造和使用过程中，需要消耗大量的资源并增加环境负荷。据统计，人类把从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的50%左右；与建筑有关的空气污染、电磁污染、光污染等占环境总污染的34%；建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。在此背景下，绿色建筑应运而生。我国《绿色建筑评价标准》将绿色建筑定义为：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。所以，绿色建筑又称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

2.2绿色建筑内涵

绿色建筑源于环境保护，其理论基础是生态学原则。绿色建筑所称的“绿色”，并非指一般意义上的栽花种草、屋顶绿化、园林景观，而是一种理念、概念或技术手段的结合，是指建筑对环境无害，能充分利用自然环境资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑。绿色建筑实现人及建筑与环境的和谐共处、永续发展，其基本内涵可归纳为如下3条：（1）减轻建筑对环境的负荷，充分利用阳光并节省能源和资源。（2）提供安全、健康、舒适的生活空间，为居住者创造一种接近自然的感觉。（3）以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，与自然环境亲和，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

2.3绿色建筑评价标准

绿色建筑的本质是将低碳经济战略等可持续发展理念引入建筑领域，已成为现代建筑的主导趋势。世界各国普遍重视绿色建筑的研究，许多国家和组织都在绿色建筑方面制定了相关政策和评价体系，有的已着手研究编制可持续建筑标准。我国也积极推动绿色建筑相关政策的研究，先后发布了GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》、JGJ/T229-2010《民用建筑绿色设计规范》。国家标准的发布，对引导绿色建筑活动、规范绿色建筑评价，推进建筑领域节约资源，保护环境和可持续发展起到了积极作用。根据《绿色建筑评价标准》，对住宅建筑和办公、商场、宾馆等公共建筑在设计和运行过程中的7项指标予以评价，各类评价指标的权重见表1。

3“绿色台站”

3.1“绿色台站”定义

“绿色台站”是“绿色气象台站”的简称，是将绿色建筑理念应用于气象台站基础设施建设和延伸，以实现气象台站基础设施从设计、建设到运行、维护全过程最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为气象职工提供健康、适用和高效的学习和工作环境。建设和发展“绿色台站”必将成为气象部门的共识，也是展示气象文化的重要载体。

3.2“绿色台站”内涵

作为绿色建筑在气象基础设施建设中的应用，“绿色台站”建设应秉承绿色建筑理念，在气象台站基础设施设计和建设中，按照节约资源、保护环境和减少污染的原则，结合部门实际和特点，体现如下内容：

（1）尽可能地节约能源。建筑节能在国家能源战略中占有越来越重要的地位。因此，在气象台站基础设施建设中应将建筑节能放在首要位置。采用节能的建筑围护结构以及节能的通风、采暖和空调设备。利用自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向改善室内的温、湿环境。业务技术用房采用适应当地气候条件的平面布置形式及总体布局，减少通风、采暖和空调设备的使用时间。

（2）推广应用绿色能源。作为高科技应用部门，在建设方案设计过程中，应因地制宜，根据地域条件和气象台站的功能使用特点，尽可能考虑使用太阳能、风能、地热和地冷等绿色可再生能源，减少对碳排放能源的使用和依赖。如在设计室内照明时应优先考虑使用LED照明产品。

（3）最大限度地节约资源。业务技术用房在设计、建造过程中，应充分考虑到建筑材料的选择使用，尽量选用当地生产或天然可再生的建筑材料，减少不可再生资源的使用。节约资源，保护环境，减轻对环境的二次污染。如在规划设计时同时考虑节约水资源的措施，在业务技术用房内设置中水（或雨水）收集处理系统，做到使水资源能合理循环利用。

（4）大力提倡回归自然。业务技术用房外观设计要尽可能与建筑周边的环境相协调，建筑的形态、色彩、布局应与建筑所处环境相融合。尽量做到和谐一致、动静互补，让人有回归自然的感觉。建筑所用玻璃应尽量选用无色的，保证透光率，减少光污染。应按“海绵城市”建设要求，设计和建设“海绵庭院”，尽量减少庭院硬化面积，最大限度保持土地和绿化面积，使大地能与空气形成“呼吸”，保持自然生态循环。

4“绿色台站”设计理念

“绿色台站”设计是实现“绿色台站”建设的前提条件，应本着“绿色、适用、超前”的原则开展设计，并从以下方面入手。

4.1科学合理确定业务技术用房建设规模

（1）合理确定房屋规模。气象台站基础设施建设主要包括业务技术用房、辅助用房和配套设施3个部分。业务技术用房是指气象台站为开展气象探测、预报、预警、服务、科研、实验、人工影响天气等业务技术活动所需的基础性房屋；辅助用房是指为满足气象台站生产生活所需的保障性房屋；配套设施是指为满足气象台站业务发展需要配套建设的除房屋外的其他基础设施。建筑规模因气候条件、功能需求和地域经济发展的不同，南北方气象台站可能有所差异。以黑龙江省为例，由于冬季漫长寒冷，防寒保温是主要矛盾，从绿色发展要求出发，应在保证气象发展需求并留有发展余量的前提下，有效控制建筑规模，注意内涵式发展，以选择1200m2建筑面积较为合适，并根据业务发展需要在实践中适当增减建筑面积。

（2）正确区分“楼堂馆所”。“楼堂馆所”主要是指办公楼、会议楼、大礼堂、招待所、展览馆、纪念馆、俱乐部、干休所、疗养院、有较高级装饰的干部宿舍和干部病房以及以各种中心为名的此类项目。其中，办公楼（党政机关办公用房）按照《党政机关办公用房建设标准》规定，由基本办公用房（办公室、服务用房、设备用房）、附属用房两部分组成（表2）。科普陈列、新闻影视、文体活动等用房也视同办公用房。

4.2科学运用建筑气候分区

（1）推广节能建筑对实现节能减排至关重要。“绿色台站”设计首要的是解决建筑节能问题，并通过节能建筑（Energy-efficientbuildings）来实现。节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法和原则，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2h等。

目前，对于节能建筑，我国要求居住建筑设计应达到50%的标准，其中建筑部分占30%、供暖系统占20%。在保证使用功能、建筑质量和室内热环境符合小康目标的前提下，实现夏季室内温度低于30℃、采暖地区冬季室内温度达到18℃的基本要求。

（2）建筑气候分区决定建筑方式。我国幅员辽阔，由于地理纬度、地势地貌条件的不同，各地气候相差悬殊。针对不同的气候条件，各地建筑的节能设计都有对应不同的做法。炎热地区的建筑需要遮阳、隔热和通风，以防室内过热；寒冷地区的建筑则要防寒和保温，让更多的阳光进入室内。建筑气候分区是气象学在建筑领域的应用科学，是为了明确建筑和气候两者的科学关系，以便根据不同的分区进行不同的建筑设计。

按照GB50352-2005《民用建筑设计通则》和GB50178-93《建筑气候区划标准》，以热工的不同，将中国建筑气候区划细分为7个区、20个子气候区，并对各个子气候区的建筑设计提出了不同的要求,本文仅列出与黑龙江省有关分区（表3）。根据黑龙江省气候中心对全省气象台站最近30a（1981-2011年）平均气温统计分析结果，其1月份的平均气温为-19.5℃、7月份的平均气温为21.9℃，按气候区划标准属I区，即严寒地区。在此区域，建筑物必须满足冬季保温、防寒、防冻和防止冻土、积雪对建筑物的危害等要求，夏天应满足防冰雹要求，西部地区还应注意防风沙。

（3）防寒保温常用措施。目前，建筑物常用的防寒保温措施是通过合理选择建筑的体型、朝向或窗墙面积比，以及使用新型保温建材来增强墙体、窗户、屋面等围护结构的保温和隔热性能。

4.3推广绿色新技术的应用

推广绿色新技术的应用，不但可以降低日常运行成本，而且可以体现气象高科技性质，对于推动气象内涵式发展十分重要。

（1）全面推广普及LED绿色照明光源。从2016年10月1日起，我国已禁止进口和销售15W及以上白炽灯。此项措施的实施，预计每年可节电480亿度、减少CO2排放4800万吨。2014年被认为是LED照明光源走向应用普及的元年，因其体积小、功耗低、寿命长、无污染、可靠性高、抗震能力强等突出优点被世界公认为是节能环保的重要实现途径之一，替代传统的白炽灯和荧光灯已是大势所趋。随着LED照明技术的成熟、产能的扩大和人们节电意识的增强，制约LED照明光源普及最敏感的价格因素逐渐消除，在气象部门推广应用LED绿色照明光源的时机业已成熟。LED照明光源一旦推广普及将有效降低气象台站的运行维护成本。

（2）积极推广光伏系统。将太阳能光伏发电应用于室外气象探测设备、特别是无电源供给的气象台站和野外探测设备的供电已在气象部门应用多年。在气象台站推广应用光伏系统，或者实现风能和太阳能的“风光互补”，是在“绿色台站”建设中，尊重当地气候变化规律，以微气候改善大气候环境的有益尝试，对于降低运行成本、节能环保、推行绿色发展、提高气象发展内涵具有重要意义。充分利用太阳能可再生能源和气象站业务用房闲置屋顶，逐步试验在气象站安装分布式屋顶太阳能光伏发电系统，为日常基本气象业务运行提供电能，既可实现节能减排，又可实现向“绿色台站”建设的升级，对于提高气象发展内涵具有重要意义。

（3）发展阳光房（wintergarden）的建设理念。阳光房是采用玻璃与金属框架搭建的透明建筑，曾在西藏、青海等藏区气象台站得到应用。阳光房可以充分利用高原充足的太阳能辐射资源、提高冬季室内环境温度、降低能源消耗、改善气象生产和生活条件的目的，是人类在生产和生活中长期与自然界斗争、逐渐掌握和灵活运用自然规律、充分利用自然资源的经验总结和较好范例，完全符合绿色发展理念和要求。

（4）推广地缘热泵系统（groundsourceheatpumpsystem）。《公共机构节约能源资源“十三五”规划》规定，“地市级以上城市建成区的公共机构基本淘汰10蒸吨/时以下的燃煤锅炉”。因此，在冬天供暖地区，应优先考虑加入城市集中供热系统。但气象部门因探测环境保护等需要，气象站往往都建在距离市区较远的地方，不具备加入城市集中供热管网条件，此时可考虑使用地缘热泵系统。地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热交换系统、建筑物内系统组成的空调系统（冬季可以供热，夏季可以制冷）。通常地源热泵系统消耗1kW的电能，可以获得4kW以上的热量或冷量，具有较好的节能减排和污染较小的特性，是建设部“十一五”时期重点推广的节能技术，较为适合在气象台站应用。

4.4推广“海绵庭院”建设

海绵城市（TheSpongeCity）是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。全国基层气象台站的占地面积少则几千平方米，多则几万平方米。在气象台站庭院建设中，应将“海绵城市”的理念融入其中，转化为更具气象特色的“海绵庭院”建设。

（1）转变观念。应改变过去盲目追求大面积硬化效果的传统观念，树立“硬化面积最小化、绿化面积最大化”的新理念。在气象台站庭院设计和建设中，在保证道路、停车位、活动场所等基本硬化面积需求情况下，应尽量减少硬化面积，最大限度地保持土地和绿化面积，使大地能与空气形成“呼吸”，保持自然生态循环。除必须修建水泥或沥青路面的，有些道路和活动场所可以采用透水铺装。

（2）因地制宜。我国幅员辽阔，气象庭院即使在平原地区也并非一马平川，在气象台站庭院设计和建设中，除对气象探测环境造成影响的，切忌盲目将庭院推平，应根据庭院原有自然状况，因势利导、因地制宜，最大限度地保护原有河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受建设活动的影响，营造与周边自然环境相协调、和谐共生，符合气象文化建设要求的生态空间。

（3）科学排水。应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保庭院排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在庭院区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。庭院绿地应充分“沉下去”，强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。

5结语

推进“绿色台站”建设是生态文明建设和贯彻落实绿色发展理念的必然要求；是基层气象台站可持续发展的必然选择；是转变基层气象台站基础设施建设方式，实现绿色发展的必然途径。“十三五”时期，加快实行基层气象台站基础设施建设向“绿色台站”建设的升级，对推动资源高效循环利用，积极构建环境友好型台站，实现基层气象台站内涵式发展具有十分重要的意义。