張千
摘要:在經(jīng)濟(jì)與科技并行發(fā)展的前提下,廣大人民群眾的生活理念也逐漸變化,對綠色建筑的設(shè)計(jì)也不斷提出了新的想法及要求,人們也更加重視綠色建筑的設(shè)計(jì)及技術(shù)上推廣。綠色建筑在受到越來越多的人關(guān)注的同時(shí),其相關(guān)理念也不斷產(chǎn)生巨大的影響力。本文通過對江南大學(xué)數(shù)媒經(jīng)管大樓申報(bào)二星級綠色建筑運(yùn)行標(biāo)識項(xiàng)目的分析,具體闡述了綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用以及綠色建筑相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析,并進(jìn)一步探討了綠色建筑技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn),對綠色建筑的發(fā)展前景具有積極作用。
關(guān)鍵詞:綠色建筑、數(shù)字化能源監(jiān)管平臺、被動式技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、生態(tài)雨水
1 綠色建筑概述
作為建筑業(yè)發(fā)展的核心議題,可持續(xù)建筑從一開始的低能耗到能效建筑、環(huán)境友好建筑,到目前高速發(fā)展的綠色建筑與生態(tài)建筑,它不僅要滿足時(shí)代發(fā)展的需求,更要對下一代的生活產(chǎn)生積極影響。
綠色建筑依托于經(jīng)濟(jì)與科技并存的時(shí)代,不斷取得切實(shí)可行的現(xiàn)實(shí)成果。目前,關(guān)于綠色建筑的定義有很多,但普遍受到推崇的就是應(yīng)用環(huán)境回饋與資源效率的集成思維去設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的建筑。綠色建筑的發(fā)展與資源利用、綠色高效、經(jīng)濟(jì)適用等特性息息相關(guān)。
保羅在20世紀(jì)60年代的時(shí)代背景下,第一次將建筑與生態(tài)學(xué)相關(guān)理念進(jìn)行合并,提出了著名的綠色建筑里面,成為了建筑發(fā)展方向的先驅(qū)。之后1992年巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會的成功舉辦使這一理念在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)識并進(jìn)一步達(dá)成共識,之后綠色建筑漸成體系,在世界范圍內(nèi)得到推廣,成為建筑業(yè)發(fā)展的方向[2]。多年的普及發(fā)展,使得綠色建筑由理念向?qū)嵺`不斷邁進(jìn),在發(fā)達(dá)國家逐步得到完善,形成了具有完整體系的設(shè)計(jì)方法、評估方法以及不斷完善綠色新技術(shù)、環(huán)保新材料等。2005年,北京召開了關(guān)于國際智能與綠色技術(shù)的研討會,與世界各國主管部門及相關(guān)組織就綠色建筑的發(fā)展進(jìn)行了深度交流,并對綠色建筑的指導(dǎo)綱領(lǐng)及主要任務(wù)取得共識,這對發(fā)展中國家綠色建筑發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。
2 綠色建筑工程實(shí)例解讀
2.1 工程概況
江南大學(xué)數(shù)媒經(jīng)管大樓位于江南大學(xué)蠡湖校區(qū)東南端??傆玫孛娣e為15647m2,項(xiàng)目分?jǐn)?shù)媒學(xué)院和經(jīng)管樓兩部分,主要功能為實(shí)驗(yàn)室、科研用房和行政辦公用房。總建筑面積23470m2,地上總建筑面積21825m2,其中經(jīng)管樓總建筑面積9725m2,無地下建筑面積;數(shù)媒樓地上建筑面積12100m2,地下建筑面積1645m2;項(xiàng)目綠地率30%,容積率1.46。整個(gè)工程于2013年10月竣工,2014年4月15日投入運(yùn)行。江南大學(xué)曾獲“教育部校園規(guī)劃一等獎”、“節(jié)約型校園節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)示范項(xiàng)目”、“節(jié)約型校園建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目”,“公共機(jī)構(gòu)能效領(lǐng)跑者”等榮譽(yù),并且自2012年江南大學(xué)所有新建建筑均為綠色星級建筑,其中,協(xié)同創(chuàng)新大樓獲得三星級綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識,本次申報(bào)的江南大學(xué)數(shù)媒經(jīng)管樓于2012年5月獲得二星級綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識,并于2017年底獲得二星級綠色建筑運(yùn)行標(biāo)識。
2.2 主要綠色建筑應(yīng)用技術(shù)情況分析
2.2.1 建筑節(jié)能和資源利用
(1)建筑節(jié)能
本項(xiàng)目位于無錫市,地處夏熱冬冷地區(qū),執(zhí)行《江蘇省公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DGJ32J96-2010,項(xiàng)目屋面采用55mm復(fù)合輕質(zhì)防水型保溫隔熱磚,外墻采用250mm B05 A3.5 蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土砌塊,外窗采用隔熱金屬型材多腔密封(6 透明+16 空氣+6 透明),建筑節(jié)能率達(dá)到65.10%。
項(xiàng)目實(shí)行智能化管理,經(jīng)運(yùn)行實(shí)測,經(jīng)管樓單位面積年綜合電耗為28.87kWh /m2,數(shù)媒樓單位面積年綜合電耗為26.53kWh /m2,遠(yuǎn)低于夏熱冬冷地區(qū)辦公建筑能耗指標(biāo)要求(國家機(jī)關(guān)辦公建筑引導(dǎo)性指標(biāo):45kWh/m2·a)。
(2)高能效地源熱泵系統(tǒng)
項(xiàng)目經(jīng)管大樓首層及二層局部(報(bào)告廳、MBA中心教室、貴賓接待室等)采用地源熱泵系統(tǒng),埋管總量3000米,93口井100米深,末端設(shè)備采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。報(bào)告廳采用兩管制一次回風(fēng)全空氣低速空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)管設(shè)電動密閉調(diào)節(jié)閥,實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行或可調(diào)新風(fēng)比??照{(diào)箱采用變風(fēng)量機(jī)組,當(dāng)建筑物處于部分冷熱負(fù)荷和僅部分空間使用時(shí),可有效節(jié)約通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗。現(xiàn)場選用的地源熱泵機(jī)組制冷能效指標(biāo)COP比《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)識》GB50189-2015的要求提高24.17%。
(3)節(jié)能照明
項(xiàng)目樓梯間燈具均采用聲光延時(shí)控制,走廊燈具采用紅外線及光感應(yīng)控制;教室、辦公室照明控制沿平行外窗方向順序設(shè)置開關(guān);景觀照明設(shè)計(jì)夜間減光控制方案,由校園節(jié)能系統(tǒng)集中控制。
(4)節(jié)能電梯
項(xiàng)目根據(jù)電梯的數(shù)量、位置、額定速度、額定載荷以及人流量和使用頻率,合理分配電梯的運(yùn)行區(qū)域、停靠層站和運(yùn)行時(shí)間,通過人流平衡計(jì)算,本項(xiàng)目數(shù)媒樓設(shè)置一臺節(jié)能電梯,經(jīng)管樓設(shè)有兩臺節(jié)能電梯,并且可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)控制的節(jié)能措施。
(5)節(jié)水器具
本著“節(jié)流為先”的有原則,項(xiàng)目所選用的衛(wèi)生器具均為節(jié)水型生活器具。
(6)土建裝修一體化
在建筑設(shè)計(jì)階段采用建筑與裝修一體化設(shè)計(jì),根據(jù)內(nèi)裝修的需要,預(yù)留孔洞,避免裝修施工時(shí)的拆除和填充,節(jié)約材料,降低綜合成本,并減少裝修垃圾。
2.2.2 室內(nèi)環(huán)境保障
(1)室內(nèi)空氣品質(zhì)
綠色建筑最終目的是為人們提供健康、舒適和高效的使用空間,故項(xiàng)目在使用過程中,對項(xiàng)目4個(gè)典型房間的氡、甲醛、氨、苯、TVOC 等污染物分別進(jìn)行了檢測,結(jié)果均遠(yuǎn)低于控制規(guī)范的要求,確保使用者處在健康的環(huán)境品質(zhì)中。
經(jīng)管樓設(shè)有多功能廳,人員密度較高,徑深大,易造成空氣流通不暢,為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量,在多功能廳設(shè)置二氧化碳監(jiān)控系統(tǒng),當(dāng)濃度超標(biāo)時(shí),啟動新風(fēng)系統(tǒng),改善空氣品質(zhì)。
(2)室內(nèi)聲環(huán)境與室內(nèi)光環(huán)境
本項(xiàng)目僅經(jīng)管樓部分底層設(shè)中央空調(diào),主要噪聲源為地下室水泵房、變配電房、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備及車輛等噪聲,為避免噪聲對建筑內(nèi)部聲環(huán)境質(zhì)量造成影響,安裝各類噪聲源的用房進(jìn)行隔聲處理,采用隔音棉內(nèi)襯在室內(nèi)墻壁上,門窗采用隔音門窗。
本項(xiàng)目建筑體形、朝向、樓距和窗墻面積比設(shè)計(jì)較為合理,自然采光水平良好;建筑室內(nèi)沒有非常明顯的明暗對比,避免了眩光的產(chǎn)生;建筑室內(nèi)的整體采光效果較為理想,采光系數(shù)與室內(nèi)照度的相對分布關(guān)系基本一致,主要功能空間的采光系數(shù)達(dá)標(biāo)面積比例為98.35%。并且經(jīng)過檢測。建筑室內(nèi)照度、統(tǒng)一眩光值、一般顯色指數(shù)等指標(biāo)均滿足《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
3 技術(shù)創(chuàng)新
3.1 數(shù)字化能源監(jiān)管平臺
江南大學(xué)數(shù)字化能源監(jiān)管平臺的建設(shè)采用統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的模式,采用1+1+N+M 的架構(gòu),即1 個(gè)系統(tǒng)平臺,1 個(gè)能源服務(wù)門戶,N個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)和移動終端(Mobile)相結(jié)合的模式。平臺結(jié)合江南大學(xué)自行研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)了對能源使用、給水管網(wǎng)、變電所、中央空調(diào)、分體空調(diào)、路燈等實(shí)施全方位、立體式的數(shù)字化實(shí)時(shí)管理。
在以上的基礎(chǔ)上,通過對數(shù)媒經(jīng)管樓能源監(jiān)管特點(diǎn)的研究,將“數(shù)字化能源監(jiān)管平臺”延伸到綠色建筑運(yùn)維領(lǐng)域,以綠色建筑運(yùn)營為目標(biāo),構(gòu)建“綠色建筑運(yùn)營監(jiān)管系統(tǒng)”,系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)監(jiān)管(能源監(jiān)管系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)、配變電所系統(tǒng)、),統(tǒng)計(jì)報(bào)表,智能預(yù)警,專題分析,工作助手等子系統(tǒng)。系統(tǒng)通過對數(shù)媒經(jīng)管樓建筑能耗、環(huán)境、水資源等指標(biāo)進(jìn)行檢測與管理,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
3.2 被動式技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
項(xiàng)目運(yùn)用被動優(yōu)先的生態(tài)設(shè)計(jì)策略,集成應(yīng)用多項(xiàng)被動式綠建技術(shù),優(yōu)化自然采光、通風(fēng)效果,同時(shí)有效的改善了室內(nèi)微氣候,減少夏季太陽熱輻射,降低空調(diào)的能耗,保證空間的舒適度。
(1)屋頂綠化:屋頂綠化主要種植耐旱的簡易草坪和灌木,如佛甲草等。屋頂綠化面積為719.6 平方米,占屋頂可綠化面積的38.7%。
(2)熱緩沖中庭:經(jīng)管樓設(shè)置熱緩沖中庭增強(qiáng)自然通風(fēng),改善建筑微氣候,一方面提供良好的大廳活動空間,另一方面形成生態(tài)緩沖的“太陽房”,有效的改善室內(nèi)熱環(huán)境并節(jié)省供暖的能耗。
(3)遮陽板:建筑南向結(jié)合立面效果設(shè)置遮陽板,屋頂設(shè)置遮陽構(gòu)架,有效的遮蔽折射陽光,對工作空間起到良好的緩沖作用。
(4)通風(fēng)廊道:數(shù)媒樓首層設(shè)計(jì)為局部架空,形成良好的通風(fēng)環(huán)境。
(5)下沉式庭院:半地下車庫與建筑主體之間留有下沉花園,改善車庫采光、通風(fēng)。
3.3 生態(tài)雨水處理設(shè)施
項(xiàng)目收集的雨水采用生態(tài)處理方式凈化水質(zhì):屋面雨水經(jīng)收集后進(jìn)入地下雨水收集池,雨水經(jīng)循環(huán)泵取水至經(jīng)管樓東側(cè)的人工濕地,處理后的雨水用于室內(nèi)沖廁、綠化澆灌、道路澆灑等,年雨水回用量約1106m3,經(jīng)實(shí)測,項(xiàng)目非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到21.9%。
濕地面積共100m2,濕地設(shè)置生態(tài)濾層,配置旱傘草、花葉蘆竹、黃菖蒲和西伯利亞鳶尾等植物。濕地利用生物處理方法,通過生長在介質(zhì)材料上的天然微生物、植物根系吸收等生態(tài)方法吸收分解污染物質(zhì)。相比傳統(tǒng)處理方法,人工濕地更能滿足雨水污染負(fù)荷時(shí)空變化幅度大等特點(diǎn),運(yùn)行成本低,無二次污染。
項(xiàng)目定期對出水水質(zhì)進(jìn)行檢測,出水水質(zhì)優(yōu)于《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》GB/T 18920-2002的要求。
4 綠色建筑展望及建議
4.1 綠色建筑發(fā)展的重要意義
(1)綠色建筑對環(huán)境改善具有重要意義
綠色建筑對于改善生態(tài)環(huán)境以及提高人們的生活質(zhì)量具有積極作用,綠色建筑不僅應(yīng)用于住宅建筑,對于公共建筑同樣適用。對于住宅建筑,綠色建筑的實(shí)行有利于降低空地的空置率,可以通過增加屋頂綠化面積等綠色技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)環(huán)境改善的目標(biāo),同時(shí)對于提升居民的生活質(zhì)量具有重要意義。綠色建筑的推廣實(shí)施,使得建筑物構(gòu)建玄幻利用,在一定程度上避免了資源浪費(fèi),這對節(jié)約型社會的創(chuàng)建具有重大意義[3]。
(2)綠色建筑對于實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義
20世紀(jì)80年代,我國便提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。作為建筑綠色化設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,綠色建筑概念的提出對自然資源及能源的利用具有較高的優(yōu)勢。實(shí)現(xiàn)能源資源的節(jié)約利用,降低建筑能耗,充分利用能源資源循環(huán)利用是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要手段[4]。
4.2 綠色建筑未來展望
目前,綠色建筑研究還處于發(fā)展階段,從理論到實(shí)踐應(yīng)用也需要不斷改進(jìn)創(chuàng)新,這需要廣大專家學(xué)者的共同探索共同實(shí)踐。綠色建筑的研究應(yīng)具有全方位多層西的理論研究,并在新的理論指導(dǎo)下,不斷完善與綠色建筑有關(guān)的量化指標(biāo)。在未來,綠色建筑將滲透到人類生產(chǎn)生活的方方面面,作為一種全新的生產(chǎn)方式,綠色建筑將在可持續(xù)發(fā)展的要求下不斷前進(jìn)[5]。
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