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【公建案例】杭州綠色建筑科技館-設計評價標識三星

時間:2020-03-01 12:57:26   作者:GBWindows   來源:行業網站   閱讀:686  
內容摘要:杭州綠色建筑科技館位于浙江杭州錢江經濟開發區能源與環境產業園的西南區,占地面積1348m2(約2.02 畝),總建筑面積4679m2,其中地上4218m2,地下461m2,建筑高度18.5m,地上4層,半地下室一層。其主要功能為科研辦公、綠色建筑節能環保技術與產業宣傳展示。其中地......

 

杭州綠色建筑科技館位于浙江杭州錢江經濟開發區能源與環境產業園的西南區,占地面積1348m2(約2.02 畝),總建筑面積4679m2,其中地上4218m2,地下461m2,建筑高度18.5m,地上4層,半地下室一層。其主要功能為科研辦公、綠色建筑節能環保技術與產業宣傳展示。其中地下室功能布局為地源熱泵機房、消防水泵房、配電房等設備用房;地上一層為綠色建筑技術展覽廳、小型報告廳、機房、接待室等;二層主要為科研辦公和研究室;三層為科研辦公用房;四層主要布置機房和活動室。于2006年3 月立項,2008 年9月開始土建施工,2009 年12 月投入使用??萍拣^通過綠色智能技術平臺,系統化地集成應用了被動式自然通風系統、建筑智能化控制系統、溫濕度獨立控制空調系統、節能高效照明系統等十大先進綠色建筑系統體系。

 

綠色建筑設計

1.圍護結構節能設計。建筑物整體向南傾斜15 度,具有很好的建筑自遮陽效果。夏季太陽高度角較高,南向圍護結構可阻擋過多太陽輻射;冬季太陽高度角較低,熱量則可以進入室內,北向可引入更多的自然光線。這種設計降低了夏季太陽輻射的不利影響,改善了室內環境。

建筑物南北立面、屋面采用法國鈦鋅板,東西立面采用陶土板,這兩種材料均具有可回收循環使用、自潔功能。建筑物門窗采用了斷橋隔熱金屬型材多腔密封窗框和高透光雙銀Low-E 中空玻璃,使夏季窗戶的得熱量大大減少,空調負荷從基準建筑41.71W/m2 下降到23.53W/m2,但對冬季的采暖負荷影響不大。

建筑物南立面窗墻比0.29,北立面窗墻比0.38,東立面窗墻比0.07,西立面窗墻比0.1。合理的窗墻比既滿足建筑物內的采光要求,防止直射造成的眩光對室內人員產生不利影響,又不會形成較大的空調負荷,達到節能降耗目標。


 

坡屋面采用90mm 厚巖棉板,傳熱系數達到0.49 W/m2·K,外墻采用75mm 厚巖棉板,傳熱系數達到0.56 W/m2·K;東、西向外窗、天窗為隔熱金屬型材多腔密封窗框,低透光雙銀玻璃,傳熱系數1.91 W/m2·K,自身遮陽系數0.29,氣密性為4 級,水密性為3 級,可見光透射比0.57;南、北向外窗采用隔熱金屬型材多腔密封窗框,高透光雙銀玻璃,傳熱系數2.27 W/m2·K,自身遮陽系數0.44,氣密性為4 級,水密性為3 級,可見光透射比0.7。屋頂天窗采用XIR 夾膠玻璃,提高保溫隔熱性。

南北立面窗采用智能化機翼型外遮陽百葉,該遮陽百葉長度3.59m,寬度0.45m,在機翼型百葉上按23%左右開孔率打微孔,孔徑為Ф2.5,實現了遮陽不遮景,保持室內視覺通透感;控制光線強弱,有效降低建筑能耗;夏季控制光線照度及減少室內得熱,冬季遮陽百葉的自動調整可以保證太陽輻射熱能的獲取。通風百葉利用煙囪原理,在被動式通風時自動打開,排走室內多余熱量、降低室內溫度及換氣功能;在空調季節和大風、大雨時自動關閉;在發生火災時,自動打開
排走有毒濃煙。

 

 

2.高能效的地源熱泵系統。綠色建筑科技館采用溫濕度獨立控制的空調系統,可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求,避免了室內濕度過高或過低的現象。系統冷熱源為地源熱泵系統。本系統選用一臺地源熱泵機組,制冷量127kW,COP 為6.15;地埋管DN25埋深60m,共64 根單U管??照{末端采用四種形式:輻射毛細管、冷吊頂單位、吊頂式誘導器、干式風機盤管。采用高濕冷源和空調末端除去室內顯熱負荷,采用水作為輸送媒介,其輸送能耗僅是輸送空氣能耗的1/10~1/15。濕度控制系統由四臺熱泵式溶液調濕新風機組、送風末端裝置組成,通過鹽溶液向空氣吸收或釋放水分,實現對空氣濕度的調節。采用新風作為能量輸送的媒介,同時滿足室內空氣品質的要求。每臺熱泵式溶液除濕新風機組的除濕量為80kg/h,加濕量為25kg/h,COP一般在5.5以上。

3.節能高效的照明系統。三層選用索樂圖日光照明技術。陽光經采光罩聚集并直接折射到傳輸管道,光線沿著管道向下反射穿越房頂到達頂棚,最后經漫反射灑落在房間的每個角落。光線在管道中以高反射率進行傳輸,光線發射率達99.7%,光線傳輸管道可長達15m。通過采光罩內的光線攔截傳輸裝置(LITD)捕獲更多的光線,同時采光罩的設計可以濾去光線中的紫外線。

辦公、設備用房等場所選用T5 系列三基色節能型熒光燈。樓梯、走道等公共部位選用內置優質電子鎮流器節能燈,電子鎮流器功率因數達到0.9以上,鎮流器均滿足國家能效標準。樓梯間、走道采用節能自熄開關,以達到節電的目的。

 

 

4. 可再生能源利用。屋頂設置風光互補發電系統,多晶硅光伏板296m2,裝機容量為40kW;采光頂光電玻璃57m2,裝機容量為3kW;屋頂光伏發電系統產生的直流電,并入園區2MW太陽能發電網。兩臺風能發電機組裝機容量為600W,系統產生的直流電接入氫能燃料電池,作為備用電源,實現光電、風電等多種形式利用。氫能燃料電池工作原理是通過電解水的逆反過程,即氫氣和氧氣結合成水、產生電這一過程,將化學能直接轉換成電能。

根據計算,多晶硅太陽能光伏發電系統以及渦輪風力發電系統全年可再生能源發電量41990度,達到建筑總用電需求量298520度的14%。選用能源再生電梯,采用32 位能源再生變頻器,可以將原消耗在電阻箱上的電能清潔后反饋回電網,供其他用電設備使用。曳引機采用植入式稀土永磁材料,不需要碳刷,因此也就沒有碳塵,電機的效率為90%,而碳刷式電機的傳動效率為80%。電機采用密封軸承,沒有齒輪箱,所以無需潤滑油,不存在潤滑油污染的問題。雙重節能較普通有齒輪乘客電梯最大節能可達70%。

 

5. 適宜的綠化技術。在地塊內結合實際情況鋪設景觀綠化。景觀綠化采用大香樟、香樟、樂昌含笑、杜英、櫸樹、廣玉蘭、垂柳、大桂花、桂花、山茶花、水彬、雪松、黃山欒樹、紅白玉蘭、櫻花、垂絲海棠、紅楓、紅梅、碧桃、紅葉李、紫薇、紅繼木球、含笑球、枇杷、黑松樁景、無刺構骨球、南天竹、八角金盤、灑金珊瑚、小葉桅子、金絲桃、春鵑、夏鵑、豐花月季、金森女貞、金邊黃楊、紅葉石楠、茶梅、八仙花、矮美人蕉、鳶尾、花葉蔓、闊葉麥冬、玉簪、蘭花三七、黃馨、紅花酢漿草、白花三葉草、果嶺草等喬灌鄉土植物或適宜樹種,通過喬灌草搭配,形成復層綠化形式,同種或不同種苗木高低錯落,植后同種苗木相差30cm 左右。在人行道區域鋪設了透水地磚等,室外透水地面面積比為56.7%,遠大于40%。

6.建筑節水設計。屋面雨水均采用外排水系統,屋面雨水經雨水斗和室內雨水管排至室外檢查井。室外地面雨水經雨水口,由室外雨水管匯集,排至封閉內河,作為雨水調節池,做中水的補水。雨水收集處理后進入人工蓄水池。人工蓄水池具有調蓄功能,以降雨補水為主,河道補水為輔,保證池水水位。人工蓄水池作為園區景觀水的基礎,對湖水進行低成本處理,防止景觀水污染。人工蓄水池的水作為補充水源,經處理后作為園區綠化用水、景觀用水,進而深度處理消毒后作生活用水。生活污水直接進入中水處理系統,處理后用于室內沖廁、綠化用水等,實現零排放。

 

 

建筑室內采用新型的節水器具,公共衛生間采用液壓腳踏式蹲式大便器、壁掛式免沖型小便器、臺式洗手盆等。所有器具滿足《節水型生活用水器具》CJ164 及《節水型產品技術條件與管理通則》GB/T18870 的要求。

景觀綠化灌溉用水來自處理后的中水,灌溉技術為滴灌,有效節約室外灌溉用水。通過利用雨水、廢水、河道湖泊水等非傳統水源,實現本項目非傳統水源利用率達到73.7%。

7. 最大限度的節約建材。主體結構采用鋼框架結構體系,現澆混凝土全部采用預拌混凝土,不但能夠控制工程施工質量、減少施工現場噪聲和粉塵污染,減少材料損耗,同時嚴格控制混凝土外加劑有害物質含量,避免建筑材料中有害物質對人體健康造成損害,達到綠色環保的要求。

屋頂為非上人屋面,其上設計有18 個拔風井煙囪,用于過渡季節自然通風,南向東西兩端的拔風煙囪頂部各自設置有1 個直徑300mm 的垂直式風力發電機。因此該建筑不存在沒有功能作用的裝飾性構件。

 

 

本項目實現土建與裝修工程一體化設計與施工。各單位依據綠色施工原則結合自身特點制定相應綠色施工技術方案,指導項目施工,有效避免拆除破壞和重復裝修。制定建筑施工廢棄物的管理計劃,將金屬廢料、設備包裝等折價處理,將密目網、模板等再循環利用,將施工和場地清理時產生的木材、鋼材、鋁合金、門窗玻璃等固體廢棄物分類處理并將其中可再利用材料、可再循環材料回收。

8.室內環境優化。

(1)日照和采光。室內主要功能空間的采光效果較好。在遮陽板開啟時,全樓采光系數大于2.2%的區域面積為2353.21m2,占主要功能空間面積的85.47%;在遮陽板閉合時,全樓采光系數大于2.2%的區域面積為2254.82m2,占主要功能空間面積的81.90%,均達到80%以上。采用無炫目光高效燈具,并設置智能照明燈控系統。

(2)自然通風。采用被動式通風系統,提高了環境的舒適性,滿足室內衛生和通風換氣要求。通過豎直風井、中庭、拔風井促進了熱壓通風的實現。室外風通過市內與地下室相連的集風口進入地下室,經由豎直風井進入各個房間,匯集到中庭,從拔風井排出至室外。


 

(3)主動通風裝置。采用溫濕獨立控制的幾種空調系統,空調冷熱源為土壤源熱泵+熱泵式溶液調濕機組,具體空調末端為毛細管、干式風機盤管、冷輻射頂棚等。一樓展廳和報告廳新風支管上設置了電動風閥。當一層展示廳和報告廳不用時,關閉全部新風閥,新風機組通過變頻器使其在設定好的頻率下運行。每臺新風機組設變頻器一臺。室內的濕負荷是通過新風來除去的,而每個房間送入的新風量嚴格按照建筑規定的人員數量確定。在空調季節,中庭和房間綠色植物做到盡量少放,且選用散濕量少的品種。

(4)可調節外遮陽。南立面采用電動控制的外遮陽百葉,控制太陽輻射的進入,增加對光線照度的控制。東西立面采用干掛陶板與高性能門窗組合,采用垂直遮陽,減少太陽熱輻射得熱,保證建筑的節能效果和室內舒適性。

 

 

9.節能管理模式。

杭州節能環保投資有限公司聘請其母公司浙江節能實業發展有限公司下屬的獲取ISO14001 認證的物業公司對綠色建筑科技館進行有效管理。結合建筑弱電調試,制定樓宇運行管理手冊,明確節能、節水與綠化管理制度,并對建筑運營和工作人員進行有效管理教育,實現樓宇高效運行。

空調、照明系統采用智能化控制結合可自主調節的末端,實現有效節能,空調電氣管線走線采用集中管井,便于維修管理。對空調通風系統進行定期檢查和清洗。對用水量、用電量進行分項計量,掌握各項能耗水平,對能源利用進行合理管理。

運營管理實施資源管理獎勵機制,管理業績與節約資源、提高經濟效益掛鉤,采用績效考核,使得物業的經濟效益與建筑用能效率、耗水量等情況直接掛鉤。根據垃圾的來源、可否回用性質、處理難易度等對垃圾廢棄物進行分類收集和處理,且保證收集和處理過程中無二次污染。將其中可再利用或可再生的材料進行有效回收處理,重新用于生產。



10.智能化控制系統。

(1)溫濕度獨立控制空調系統。采用溫濕度獨立控制空調系統來分別控制和調節室內濕度和溫度:新風經熱泵式溶液機組處理后用于承擔室內濕負荷,毛細管以及干式風機盤管等顯熱末端承擔室內顯熱負荷。

(2)自然通風系統。中庭共設立了18 處拔風井來組織自然通風。室外自然風進入地下室經自然冷卻后沿著布置在南北向的13 處主風道以及東西向的4 處主風道風口進入各個送風風道,在熱壓和風壓驅動下,由布置在各個通風房間的送風口依次進入各個房間。

 

 

(3)分項計量系統。通過對該建筑物各用能系統實時監測,掌握建筑總能耗和分項能耗情況,發現建筑物典型用能問題,從而改善系統運行,強化行為節能;并通過能耗計量系統客觀反映節能技術和產品的實際節能效果,引導節能優化運行管理。

本項目重點突出對江南地區適宜的被動式節能環保技術探索和示范,并通過智能系統與高性能機電設備進行整合聯動,以實用技術打造超低能耗綠色建筑科技館,實現節能環保目標。

 

建設單位 杭州節能環保投資有限公司
設計單位 杭州市城建設計研究院
咨詢單位 中國建筑科學研究院上海分院
施工單位 浙江建工集團


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