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1.1海南省綠色建筑評價體系
2012年6月,海南省建設住房和城鄉(xiāng)建設廳并開始實施《海南省綠色建筑評價標準》(DBJ46-024-2012),該標準將綠色建筑定義為,在建筑的全壽命周期內,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑的概念涵蓋了節(jié)能,宗旨是以盡可能低的消耗及環(huán)境影響獲得更舒適、更健康、更符合人性化需求的建筑空間?,F(xiàn)在試行的《海南省綠色建筑評價標準》(DBJ46-024-2012)是在總結近年來海南省綠色建筑方面的實踐經驗和研究成果的基礎上,借鑒國際先進經驗制定的第一部多目標、多層次的綠色建筑綜合評價標準,并以此構建了符合海南省實際情況而定制的“綠色建筑評價標準”體系。該指標體系包含節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內環(huán)境質量和運營管理6類指標,每類指標都由控制項、一般項和優(yōu)選項組成??刂祈棡樵u價綠色建筑的必備項目,一般項為實現(xiàn)難度及指標要求中等的項目,優(yōu)選項為實現(xiàn)難度較大、指標要求較高的項目,按照標準中明確列出的指標規(guī)定對綠色建筑評價進行評級,由低至高劃分為一星、二星、三星三個等級。《海南省綠色建筑評價標準》包括住宅建筑和公共建筑兩部分,圖書館屬于公共建筑,該標準是海南省建設廳用來衡量和評價綠色建筑的標尺,旨在大力推進一二星級綠色建筑評價標識工作,充分發(fā)揮和調動全省發(fā)展綠色建筑評價標識的積極性,鼓勵綠色建筑在全省范圍內快速健康發(fā)展。
1.2海南高校圖書館綠色建筑要求
1.2.1堅持實事求是原則堅持實施求實的原則,對項目的節(jié)能減排現(xiàn)狀及前景進行預測。圖書館建筑為公共建筑,在設計之初充分考慮建筑節(jié)能,從建筑的日照、采光、通風、遮陽及綠色建筑技術措施方面,使各項技術與建筑完美結合,設計能達到《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)、《海南省公共建筑節(jié)能設計標準》(DBJ03-2006).通過本項目的實施,預計每年可節(jié)約用電354.78萬千瓦時,折合標準煤436噸。
1.2.2堅持科學合理原則堅持科學合理的原則,制定節(jié)能減排技術路線。圖書館建筑的節(jié)能減排技術路線是從源頭上控制能耗,即設計之初全面考慮影響建筑能耗的各因素,通過節(jié)能設計,節(jié)能施工、節(jié)能驗收、節(jié)能運營管理來全過程控制建筑能耗。
1.2.3堅持因地制宜原則堅持因地制宜的原則,擬定節(jié)能減排技術措施。海南地處夏熱冬暖地區(qū),充分考慮本地區(qū)的氣候特點,夏季炎熱,空調能耗較高,冬季不需要采暖,因此設計需全面考慮夏季遮陽,過渡季節(jié)的自然通風,結合??谑械臍夂蛱攸c,在節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地及環(huán)保方面采取適合本地的技術策略。
2海南高校圖書館綠色建筑實踐
海南高校圖書館在設計時應充分考慮綠色建筑技術,參照《海南省綠色建筑評價標準》(GB50378-2006),從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內環(huán)境質量及運營管理方面優(yōu)化建筑設計。近年來,在海南各高校圖書館建設中,建筑業(yè)者進行了許多有益的綠色建筑實踐,下面以海南師范大學擴建圖書館為例,介紹如何實現(xiàn)圖書館建筑節(jié)能。
2.1制定節(jié)能減排目標
依據國家相關標準和規(guī)范如《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)、《海南省公共建筑節(jié)能設計標準》(DBJ03-2006)、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑設計標準》(JGJ75-2003)、《海南省居住建筑節(jié)能設計標準》(JDJ01-2005)制定節(jié)能減排目標,并且在施工圖設計階段對建筑進行節(jié)能計算,在項目規(guī)劃報建階段,以能耗定額或者統(tǒng)計數(shù)據為依據,對項目能耗進行估算,制定的節(jié)能減排目標。例如生活污水采用污廢分流制,污水經化糞池處理后,排入市政污水管網,出水應達到《生活雜用水水質標準》(CJ/48-1999)的要求,中水回用于綠化用水,每日用水量25.06m3/d,每年可節(jié)約用水0.73萬立方米。生活污水排水量為278m3/d。沖廁所的節(jié)能型沖便器每次沖水量不大于6升/次,普通的沖便器每次沖水量為9升/次,每年可節(jié)水0.25萬立方米。
2.2根據場地條件確定設計策略
海南師范大學圖書館創(chuàng)建于1949年,于2004年進行新館擴建,竣工后投入使用,館舍總用地面積9637.95平方米,總建筑面積16950平方米。設計之初,新館擬建場地的地勢南高北低,東高西低,有大量雜草及灌木。在深入調查海口的自然條件和現(xiàn)狀后,確定了如下設計策略:盡量維持現(xiàn)狀資源,充分利用場地的有利地形條件和良好的通風環(huán)境,加強室內自然通風,改造北部及周邊雜草及灌木,調節(jié)微氣候,重視室外場地和建筑周邊的綠化,并通過立體綠化和室內外綠化相結合的辦法,改善場地生態(tài)環(huán)境,提高建筑的舒適性,同時針對海南夏熱冬暖的氣候特點,建筑護結構采取保溫隔熱和遮陽措施,空調采用多聯(lián)機制冷。海南師范大學圖書館綜合運用生態(tài)設計策略,在有限的投資條件下,采用普通技術實現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材的目標,營造出健康舒適的學習環(huán)境。
2.3利用生態(tài)技術實現(xiàn)節(jié)能
圖書館建筑不僅要考慮以人為本的功能和可變性的建筑設計,也要考慮周邊環(huán)境及氣候條件的利用,最大限度地使建筑節(jié)能、環(huán)保。在圖書館方案設計中,利用的主要生態(tài)技主要有:
(1)護結構保溫隔熱技術;
(2)遮陽技術;
(3)自然通風技術;
(4)自然采光技術;
(5)節(jié)水技術;
關鍵詞:綠色建筑,節(jié)能設計,夏熱冬冷地區(qū)
0引言
綠色建筑設計強調“人與自然的和諧發(fā)展”,要求統(tǒng)籌兼顧建筑的能源節(jié)約、資源節(jié)約、回歸自然和環(huán)境保護,創(chuàng)造出舒適和健康的生活環(huán)境,同步實現(xiàn)建筑的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。文章將基于綠色建筑理念,闡述建筑節(jié)能設計的原則,并深入研討夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑節(jié)能設計的方法。
1基于綠色建筑理念小型公共建筑節(jié)能設計的原則
在夏熱冬冷的地區(qū),小型公共建筑的節(jié)能設計,要考慮整體設計的協(xié)調,堅持建筑設計的生態(tài)性原則,旨在為人們創(chuàng)造健康和舒適的生活環(huán)境?;诰G色建筑理念,在夏熱冬冷地區(qū)的小型公共建筑設計,必須堅持以下幾個方面的原則。
1.1整體協(xié)調原則
節(jié)能設計并非單方面的建筑功能實現(xiàn),譬如建筑夏季充分利用了自然通風,但在冬季時,建筑圍護結構不能夠有效保暖保溫,是不能稱之為嚴格意義的建筑節(jié)能。換句話說,建筑的節(jié)能設計,并非簡單地安裝幾塊太陽能光伏玻璃。筆者認為,建筑的節(jié)能設計,要綜合考慮氣候、材料、地理、能源分布等因素,我們秉持整體協(xié)調的原則,重視建筑整體能耗的熱工性能、地理位置、功能特征和建筑朝向等,因地制宜地完成建筑節(jié)能設計方案。
1.2生態(tài)性原則
節(jié)能型的建筑尊重自然的生態(tài)規(guī)律,模仿自然界生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡特征,在適應自然條件的情況下,盡可能減少能源的損耗和提高資源的利用效率,類似于太陽能、風能、生物能等,都是不可多得的可再生自然資源,這些資源的充分利用,建筑的節(jié)能效果將事半功倍。除此之外,建筑圍護結構的熱工性能提高,以求減少冬季的熱量損失和增強夏季的通風效果,尤其在夏熱冬冷的地區(qū),可構建出和諧的生態(tài)環(huán)境。
1.3全壽命周期原則
建筑從建設伊始,到落成投入使用,無不在消耗各種能源,適時能源的節(jié)約與否,以及危害環(huán)境與否,都表現(xiàn)出建筑的節(jié)能成效。因此,建筑的節(jié)能設計,要考慮全壽命周期原則,將其作為建筑節(jié)能設計的索引,在建設階段,盡可能減少對環(huán)境的負面影響,以及創(chuàng)造建筑舒適健康的環(huán)境;在落成后,為人們所提供的環(huán)境,是健康舒適和低耗無害的環(huán)境,比方說圍護結構的保溫和隔熱,再如借助地熱能進行冬季取暖和夏季降溫;在建筑拆除時,對環(huán)境的危害影響可降至最低狀態(tài)。
2夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑節(jié)能設計的方法
遵循以上建筑節(jié)能設計的原則,在夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑的節(jié)能設計工作,從圍護結構熱工設計、自然通風設計、空調系統(tǒng)設計、生活熱水系統(tǒng)設計等方面入手,指導完成建筑的節(jié)能設計?;谙嚓P的設計經驗,筆者歸納了以下幾方面的設計建議。
2.1選址規(guī)劃設計
關于建筑的選址規(guī)劃,需要綜合考慮地形地貌、城市道路、自然環(huán)境等因素,權衡各方因素的利弊,有關策略可從以下三個方面分析:首先是建筑物與建筑物之間距離的控制,要保證冬季時陽光被障礙物遮擋,增加冬季的日照量和日照時間,但不能夠一味考慮冬季日照保證,否則在夏季時也會因為得熱過快,而增加空調系統(tǒng)的冷負荷;其次是冬季盡量避開冷氣流的影響,可通過擋風墻體的設計,以及以綠色植物作為避風屏障;最后是避免室內風速太大,影響室內舒適度,可在建筑物周圍布置葫蘆柱外墻,形成建筑的安全保護結構。以上的選址規(guī)劃設計,是建筑節(jié)能設計容易忽略的宏觀因素,筆者認為選址規(guī)劃是建筑節(jié)能設計的前提,只有在保證建筑布局優(yōu)化的情況下,才能夠充分利用各種自然條件,形成有利于節(jié)能的建筑環(huán)境。
2.2圍護結構節(jié)能設計
首先是建筑的外墻設計,選材時要逐漸摒棄燒結實心粘土磚土,這些類型的材料需消耗土地資源,在燒結時會產生污染性氣體,屬于能源利用效率低級的材料,因此外墻材料的選擇,可嘗試性利用新型環(huán)保材料,譬如蒸汽加氣混凝土砌塊,這種材料保溫隔熱和防火性能俱佳,可有效降低建筑的圍護結構熱傳系數(shù)。其次是地面的防潮隔熱設計,綜合室內的溫度、濕度和風速,在夏熱冬冷地區(qū),降雨量大,常有地面返潮現(xiàn)象出現(xiàn),使得建筑內部的濕度比較大,并伴隨出現(xiàn)結露和發(fā)霉,在此筆者建議在進行地面設計時,可依次鋪設薄膜返潮層、發(fā)泡水泥絕熱保溫層、水泥砂漿防潮層和混凝土回填層,減少濕度因素對建筑地面壽命的影響。再次是屋頂?shù)脑O計,屋頂綠化是最為常見,也是最為有效的節(jié)能設計方法,在進行屋頂綠化設計時,需要考慮建筑屋頂結構的特征,在掌握屋頂熱傳系數(shù)的情況下,將種植屋面技術盡量簡單化。值得一提的是,屋頂綠化設計必須做好結構的防滲處理,所選擇的屋頂植物,盡量傾向于本土和成活率比較高的植物,使得建筑與周圍環(huán)境舒適協(xié)調。
2.3自然通風節(jié)能設計
自然通風環(huán)境的營造,目的是改善室內的熱環(huán)境,其關鍵在于窗戶設計、遮陽設計和熱壓通風系統(tǒng)設計。小型公共建筑的窗戶,可選用雙層中空玻璃,其氣密性為四級,而遮陽設計也是自然通風的關鍵,在設計時應緊扣氣象參數(shù)的數(shù)據,選用活動型的百葉外遮陽技術,在夏季時遮擋強烈日照光線,減少空調的制冷負荷,同時靈活引入自然風;在冬季時關閉百葉窗,減少建筑內外部的換氣頻率,避免建筑散熱過快。至于建筑的熱壓通風系統(tǒng)設計,常見設計手法是增加建筑的面積和調節(jié)屋頂?shù)慕Y構形式,譬如某建筑的屋頂結構與樓梯間互相貫通,形成仿若風貌的結構形體,并在東西兩側的外墻上,設計了調控型的百葉窗,既可排除污濁熱空氣,也能夠吸入室外新鮮冷空氣。這種樓梯間的熱壓通風設計方法,尤為適合夏熱冬冷的地區(qū),夏季可將余熱帶出室外,冬季時則有效保證圍護結構的整體問題,避免冷空氣對建筑內部能源的消耗性影響。
2.4空調系統(tǒng)節(jié)能設計
空調系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的功能型部件,系統(tǒng)本身處于不斷耗能狀態(tài),以換取相對舒適的室內環(huán)境。關于空調系統(tǒng)的節(jié)能設計,目的是控制系統(tǒng)能源損耗速度過快,并且充分利用系統(tǒng)的資源。筆者建議在選用空調系統(tǒng)時,應該結合建筑的冷負荷情況而定,同時需要兼顧當?shù)氐臍夂蛱卣鳎┤缒辰ㄖl臨湖泊,湖水容積很大,在夏季時相當于一個天然冷庫,可以通過自然通風的方法,將冷熱源引入建筑的內部,同時湖泊所產生的水蒸氣,提高了自然通風的冷卻效果;冬季時湖泊具有蓄熱功能,可利用湖水源作為熱泵空調系統(tǒng)的冷熱源,發(fā)揮湖泊的蓄熱作用。由此可見,空調系統(tǒng)的節(jié)能設計,講究因地制宜地設計理念,當然在硬件配置方面必須質量達標,盡量選用質量優(yōu)越的系統(tǒng)部件,譬如空調主機制冷量至少為60kW,選用半封閉螺桿式壓縮機的COP值不低于4.5。
3結語
在夏熱冬冷的地區(qū),小型公共建筑的節(jié)能設計,主要考慮整體設計的協(xié)調,堅持建筑設計的生態(tài)性原則,旨在為人們創(chuàng)造出健康和舒適的生活環(huán)境?;诰G色建筑理念,在夏熱冬冷地區(qū)的小型公共建筑設計,必須堅持“整體協(xié)調原則”“生態(tài)性原則”“全壽命周期原則”,遵循節(jié)能設計的原則,在夏熱冬冷地區(qū)小型公共建筑的節(jié)能設計工作,從圍護結構熱工設計、自然通風設計、空調系統(tǒng)設計、生活熱水系統(tǒng)設計等等方面入手,指導完成建筑的節(jié)能設計。
作者:黨宏偉 單位:西安市建筑設計研究院
參考文獻:
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關鍵詞:建筑設計;節(jié)能環(huán)保建筑設計;要點
節(jié)能環(huán)保建筑指的是在建筑的全壽命內,最大限度得節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用和高效的生活空間。即建筑物不會對環(huán)境造成污染,而且還能對自然資源進行充分合理的應用,在保證生態(tài)環(huán)境完好的基礎上而設計建造的建筑[1]。目前,我國能源產量與需求量相比缺口仍然很大,其中建筑行業(yè)在我國能耗中占社會總能耗的1/3以上,現(xiàn)代建筑采用節(jié)能環(huán)保設計與施工,對能源緊缺的現(xiàn)狀具有很好的緩解作用。
1我國節(jié)能環(huán)保建筑設計現(xiàn)狀
中國節(jié)能環(huán)保建筑設計起步較晚,發(fā)展相對發(fā)達國家也較慢,直到20世紀的80年代,我國才在城市建設中意識并重視這個問題,因此在其設計理念與施工工藝上落后了西方國家很多。節(jié)能環(huán)保建筑設計的首個標準可以追溯到1986年公布的《民用節(jié)能設計標準》中關于采暖居住建筑的部分,這也標志著我國正式拉開了節(jié)能環(huán)保建筑設計的帷幕。在2005年的7月1日,我國正式實施《公共建筑節(jié)能設計標準》,是我國首次公共建筑節(jié)能設計的具有綜合性的國家標準,具有里程碑式的意義[2]。
2節(jié)能環(huán)保建筑設計要點研究
(1)因地制宜:節(jié)能環(huán)保建筑應當因地制宜,結合當?shù)氐木唧w情況,而不應該盲目模仿照搬已經實踐的設計。地區(qū)與地區(qū)之間的差異不僅僅存在于地形與地質結構的不同,其氣候也存在差異。那么,由于不同的地形與地質構造的限制,其建筑設計在布局、高度、面積等方面都會大相徑庭;同時,結合氣候與其他環(huán)境因素,節(jié)能環(huán)保建筑在設計時應當最大限度得節(jié)約用地,盡可能采用自然采光與通風、被動式制冷和集熱,從而減少采光、空調、通風、供暖等帶來的污染。(2)以人為主:節(jié)能環(huán)保建筑需要確保使用者的身心健康,首先是身體健康,因此在選材上應選擇那些無毒、低污染的原材料。在建筑結構上盡可能采用自然通風,保證室內達到良好效果的通風,通過在建筑設計時合理調節(jié)室內的溫濕度和氣流,以達到改善室內熱環(huán)境,并且提升節(jié)能的效果。其中,建筑的朝向是節(jié)能環(huán)保建筑設計的一大要點,設計最佳的建筑朝向,在建筑選址過程中,即需要充分考慮到建筑物對城市環(huán)境的影響,同時要避免由于過分追求容積率而對建筑日照情況產生的影響,這樣能最大限度得利用陽光的自然能,減少日光輻射作用,實現(xiàn)建筑物對環(huán)境的積極影響。(3)降低能耗:在節(jié)能環(huán)保建筑的施工過程中,材料是保證建造過程正常進行的載體,也是產生建筑能耗的主要來源。因此在建筑設計之初,就要做好建筑材料的降能工作,盡可能選擇綠色環(huán)保材料開展施工工作。在設計時選擇一些污染較小,能耗較低的建筑材料,雖然某些新型的綠色建筑材料會導致建筑成本的增加,但從長遠角度考慮,使用綠色環(huán)保的建筑材料可以產生極大的社會效益。同時,在材料的運輸過程中,也應該對能耗進行計算,以實現(xiàn)整體上能耗的降低。(4)合理利用資源:在節(jié)能環(huán)保建筑施工中,可以回收利用舊材料,減少廢棄物和污染物的產生。在原有建筑物的拆除中,可以對混凝土的預制構件、鋼材、板材、保溫材料等進行回收,并經過合理的二次加工與改造,在滿足建筑要求的情況下,實現(xiàn)這些建筑材料的再次利用。其中,選擇合適的節(jié)能材料也起著重要的作用,應該注意材料本身的健康性、高效性、節(jié)能性與經濟性。現(xiàn)在很多新型保溫材料、防水材料、隔熱降噪材料等可以進行回收利用,在起到良好的保溫隔熱防水降噪的情況下,其健康性與性價比更高,適合節(jié)能環(huán)保建筑使用。
3結語
節(jié)能環(huán)保建筑是我國目前節(jié)能減排的重要措施之一,盡管我國建筑行業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面發(fā)展起步較晚,但我國已經制定并公布了相關的建筑節(jié)能環(huán)保設計標準,并且處于大力推廣階段[3]。節(jié)能環(huán)保建筑設計不僅需要進行整體節(jié)能設計,還要進行單體節(jié)能設計,甚至對材料進行節(jié)能設計等,應當積極借鑒國外節(jié)能建筑的成功實踐經驗,結合我國地形、地質構造、氣候、環(huán)境等實際情況,嚴格履行節(jié)能環(huán)保建筑設計的有關標準,采用新型節(jié)能環(huán)保建筑采用,從各個方面促進節(jié)能環(huán)保建筑的設計及施工,真正完成節(jié)能減排的任務。
參考文獻
[1]伍永利.建筑設計中綠色建筑設計要點淺析[J].建材與裝飾,2017(05):78~79.
[2]張佳麗.對建筑節(jié)能設計要點的研究[J].建筑知識,2015(12):56~57.
關鍵詞:建筑節(jié)能;評價指標;評價體系
中圖分類號:TU—9 文獻標識碼:A
收錄日期:2012年9月19日
一、引言
建筑與人的生活質量密切相關。隨著建筑使用空間舒適、健康程度的提高,各種公共場所的夏季空調和人工照明耗能增加日益明顯,隨之而產生的就是建筑能耗的逐年遞增,公共建筑已成為耗能的大戶。近年來,一些新型節(jié)能技術在公共建筑中得到推廣并應用,一系列與節(jié)能相關的標準也相繼出臺并實施。但是,與之相對應的標準及規(guī)范體系卻不很健全。要使公共建筑節(jié)能的推動模式真正運轉起來,其關鍵是建立起建筑能耗評估體系,并將其徹底貫徹實施。
二、重慶市公共建筑耗能現(xiàn)狀
重慶地區(qū)在建筑氣候分區(qū)上屬于夏熱冬冷地區(qū),夏季平均氣溫25~30攝氏度左右,最高氣溫可達40攝氏度以上,濕熱是該地區(qū)夏季的基本特點。冬季平均氣溫0~10攝氏度,溫度雖比北方地區(qū)較高,但光照率很低,整個季節(jié)陰冷潮濕。受本身氣候條件的影響,重慶地區(qū)公共建筑夏季空調與冬季采暖將產生相當大的能耗,建筑節(jié)能不容忽視。
調查結果表明:重慶市95%的既有公共建筑不節(jié)能,大量的公共建筑空調、照明耗能逐年遞增。而造成這一現(xiàn)象的原因主要如下:
從建筑設計來看,我國的設計標準與發(fā)達國家相比差距仍然較大,目前我國絕大多數(shù)采暖地區(qū)圍護結構的熱功能都比氣候相近的發(fā)達國家相差許多,外墻的傳熱系數(shù)是他們的3~4倍,外窗為4倍左右,屋面為3.5~6倍,門窗的空氣滲透為5倍左右。經分析,這些能源大多是通過保溫隔熱性能差的外墻、屋頂、窗戶損失掉了。重慶市的公共建筑所運用的設計標準也與我國平均水平相近,同樣存在上述問題。同時,根據《重慶市建筑節(jié)能技術與管理調查分析》顯示,重慶市大部分設計院和設計人員對建筑節(jié)能認識不足,沒有意識到建筑節(jié)能對行業(yè)的意義,因此在建筑的設計上并未重視。
從建筑設備來看,重慶市公共建筑內空調、照明等設備本身不節(jié)能、使用的方式也很耗能,如一些酒店沒有實行采暖制冷“分層控制”,在淡季也是全部開啟空調;商場之間的攀比,造成燈光照度嚴重超標等。
從節(jié)能評價來看,我國建筑節(jié)能缺乏有效的評估工具,缺乏可度量的具體指標,節(jié)能評估和審查工作不能很好地落到實處。重慶市仍然在執(zhí)行建筑節(jié)能50%標準,但是由于未實行嚴格的評價指標體系,大多數(shù)建筑都未采取節(jié)能措施,根本達不到50%的要求就流入市場,這與政府部門缺乏有效的評估體系和審查制度的不完善有重要的關系。目前,尚未建立完善的住宅建筑節(jié)能評價體系,政府作為建筑節(jié)能政策、標準的制定者和住宅建筑市場的監(jiān)督者,要出臺新的節(jié)能政策、標準以及進行決策也缺乏相關的可靠依據。最終看來,缺乏完善的住宅建筑節(jié)能評價體系是一個急需解決的問題。
三、重慶市公共建筑節(jié)能評價指標體系的建立
建筑節(jié)能包括建筑物圍護結構絕熱設計、建材節(jié)能與合理選用規(guī)劃、采暖空調節(jié)能設計、照明與動力優(yōu)化設計、節(jié)能冷熱水合理化設計、建筑施工節(jié)能、建筑節(jié)能測量與監(jiān)控、建筑物業(yè)管理節(jié)能等多個方面。建筑節(jié)能綜合評價指標體系將是由相互關聯(lián)、相互制約、不同層次的指標群構成的一個有機整體,將能較全面地反映重慶地區(qū)公共建筑節(jié)能設計內涵的基本特征。
目前,我國既有的節(jié)能設計標準中,圍護結構的熱工性能分散,采用的能耗計算方法不同,建筑節(jié)能的評價方式也有差異。此外,即使在同一地區(qū)進行節(jié)能建筑評價,也可能出現(xiàn)盡管使用相同圍護結構設計,但卻由于建筑物體形系數(shù)不同等原因而導致有的建筑符合節(jié)能要求,有的建筑則不能符合的情況。因此,我國節(jié)能建筑評價指標體系應能夠針對具體建筑物實際情況給出節(jié)能與否的判斷和節(jié)能多少的評價,還應該對不同情況分別制定標準和指標。同時,建筑物從建筑前期規(guī)劃、建筑設計施工到最后的建筑完工使用,在不同的階段會產生不同的能耗情況,所以在不同階段應有不同的評價指標。
根據建筑節(jié)能設計《重慶市公共建筑節(jié)能設計標準(征求意見稿)》,結合建筑生命周期的特點,筆者將評價指標設計為橫向和縱向兩個維度。橫向為一個層次型結構,以建筑節(jié)能的評價總目標作為目標層,以節(jié)能評判因素作為準則層,以各具體評價指標作為指標層,包括節(jié)材、節(jié)水、節(jié)電等多方面的評價指標。而縱向指標則是貫穿于建筑的設計階段、施工階段、使用階段與報廢階段的全生命周期。本文所構建的則是一個結合了這二維評價指標的體系,橫向結構層次與縱向生命周期相結合的一個體系。
1、設計階段。設計是指工程項目建設的先導和依據,該階段主要是對工程的結構形式、裝飾標準、材料和設備的選用進行初步的確定。從建筑節(jié)能的角度,該階段就涉及了建筑圍護結構的設計、建筑物的結構體系設計等,因此在該階段就應該考慮圍護結構熱工性能、建筑物結構體系、節(jié)能投資回收。
改善圍護結構熱工性能是指通過對圍護結構的設計減少建筑物能耗,使用節(jié)能材料加強保溫等。為了簡化分析,主要從屋頂、外墻和窗戶三個方面分析建筑圍護結構的熱工性能,其中將門和樓梯間內墻當作外墻近似處理。包括的指標有:外墻傳熱系數(shù)、屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、外窗傳熱系數(shù)。
建筑物結構體系包括的評價指標有建筑物結構體形系數(shù)和窗墻面積比。建筑物結構體形系數(shù)是指建筑物橫截面周長與面積的比值,它反映了建筑物橫截面形狀對節(jié)能綜合指標的影響。窗墻面積比是指建筑外墻面上的窗和透明幕墻的總面積與建筑外墻面的總面積之比,它能夠反映整個建筑的采光與保溫。
節(jié)能投資包括節(jié)能初期投資(對非節(jié)能建筑所增加的投資)、暖通系統(tǒng)投資。對于效果好的節(jié)能設計,暖通空調的運行能耗與費用會減少,而由此帶來的收益與投資之間會出現(xiàn)平衡的時間點。所涉及的評價指標有凈現(xiàn)值和投資回收期。
2、施工階段。施工階段涉及建筑材料的開發(fā)、運輸、建筑裝配以及施工機械的能耗,這部分能耗與材料開發(fā)、施工過程的方法和運輸距離有關。在實施過程中,應將建筑節(jié)能、建筑節(jié)能材料與施工技術整合起來,在建筑生命周期內系統(tǒng)地考慮評價能源的消耗。所涉及的評價指標有建材費用降低率、機械耗能降低率。
3、使用階段。使用階段就是對設計節(jié)能和施工節(jié)能的一個最終反映。公共建筑包含辦公建筑(包括寫字樓、政府部門辦公室等)、商業(yè)建筑(如商場、金融建筑等)、旅游建筑(如旅館飯店、娛樂場所等)、科教文衛(wèi)建筑(包括文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育建筑等)、通信建筑(如郵電、通訊、廣播用房)以及交通運輸類建筑(如機場、車站建筑、橋梁等)。公共建筑建成后,主要是通過空調制冷、采暖、采光等方面產生能量的消耗。所以,選擇相應的衡量指標時,應將相關參數(shù)(如室內溫度、換氣次數(shù)和能效比等)蘊藏于建筑能耗的分析之中,間接地反映了室內環(huán)境品質和暖通空調系統(tǒng)性能。同時,還要對該公共建筑內部新能源的使用率及人們的節(jié)能意識等行為運用指標進行評價。
四、結論
住建系統(tǒng)加強節(jié)能減排是建設低碳生態(tài)城市的一個重要標準,公共建筑更是值得重點關注的部分。要做好建筑節(jié)能,不僅需要新材料新技術的研制、完善的法律法規(guī)、設計人員的節(jié)能意識、政府采取系列激勵機制等,完善的建筑節(jié)能評估系統(tǒng)是關鍵環(huán)節(jié)。本文將建筑節(jié)能評價指標進行了橫向和縱向兩個維度的分解,并建立起一個針對建筑不同階段的評價體系,希望能運用于實踐,推動建筑節(jié)能評價的發(fā)展。
主要參考文獻:
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關鍵詞:綠色建筑, 節(jié)能, 適用技術 ,設計策略
Abstract: this paper introduces the dongguan ecology park holdings limited office building engineering green building design concept and its use of related high efficiency and energy saving technology. The office building design with lingnan air climate can save energy at the same time also will realize the quarter, water, land and materials in renewable energy and other new technology application, and won the 2011 national green samsung architectural design marks. This design or following the first get national green samsung architectural design, to current circumstances following development green building, and provided the beneficial inspiration effect.
Keywords: green building, saving energy, applicable technology, design strategy
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
項目簡介
東莞生態(tài)園控股有限公司辦公樓,建筑總面積為37664㎡,建筑方案由華南理工大學建筑設計研究院何鏡堂院士設計,強化自然通風降溫功能,提高圍護結構隔熱性能和采用先進的空調方案及高效的空調設備,在保證相同的室內熱環(huán)境前提下,與基準建筑相比,全年建筑能耗相應減少65%。核心目標是營建一個結合當?shù)貧夂蛱攸c并符合《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)3星級的辦公樓,以點帶面將推動整個區(qū)內的建筑向綠色建筑方向發(fā)展,擬建成更多節(jié)能、舒適型的綠色建筑群。
圖1.1 東莞生態(tài)園辦公樓效果圖
二、主體結構形式
結合建筑的平面布置和使用特點,本工程主體結構盡量采用節(jié)材,高性能的材料,采用鋼筋混凝土框架結構,現(xiàn)澆混凝土采用預拌混凝土,鋼筋采用HRB400級鋼筋。樓蓋采用普通鋼筋混凝土梁板結構,柱跨7.5*8.0m,采用井字梁結構。大會議室跨度15m,采用鋼筋混凝土鋼骨梁結構。
圖1.2 為建筑總平圖。
圖1.2 總平面圖
三、綠色三星設計目標分解
東莞生態(tài)園辦公樓以綠色三星為主要目標,在項目實施過程中主要實現(xiàn)如下具體指標:
(1) 總能耗低于國家標準的80%。
(2) 可再生能源利用率2%。
(3) 室外透水面積比:40%。
(4) 采用雨水收集與中水回用技術,非傳統(tǒng)水源利用率40%
(5) 屋頂綠化率50%
(6) 地下空間面積比:30%。
(7) 綠化每百㎡喬木不低于3棵。
(8) 節(jié)水澆灌、節(jié)水器具覆蓋率100%。
(9) 可再循環(huán)材料比例不低于10%。
(10) 公共空間太陽能景觀照明覆蓋率100%。
四、設計采用主要技術措施簡介
1、節(jié)地與室外環(huán)境[選址、用地指標、住區(qū)公共服務設施、室外環(huán)境(聲、光、熱)、出入口與公共交通、景觀綠化、透水地面、舊建筑利用、地下空間利用等]
辦公樓總占地面積36925平方米,總建筑面積37664平方米。 經過現(xiàn)場檢測,室外場地噪聲環(huán)境能夠滿足《聲環(huán)境質量標準》(GB3096-2008)中1類標準要求。
景觀綠化方面除室外場地綠化外,首層平臺層、中庭、屋頂、立面、地下車庫均進行了綠化,綠化物種以當?shù)剜l(xiāng)土植物為主。
本項目室外透水地面主要為種植綠地,景觀詳細設計后室外種植綠地面積為11088m2,而室外地面面積總計為25200m2。室外透水地面面積比達到44%。
項目地下空間建筑面積為12491平方米,地下空間面積與建筑占地面積之比為33.83%。
2、節(jié)能與能源利用(建筑節(jié)能設計、高效能設備和系統(tǒng)、節(jié)能高效照明、能量回收系統(tǒng)、可再生能源利用、運營階段的系統(tǒng)運行狀況等)
建筑圍護結構熱工條件相對《公共建筑節(jié)能設計標準》要求進行優(yōu)化,建筑體型系數(shù)為0.29,綜合窗墻比為0.35,設計外墻整體傳熱系數(shù)不高于1.60W/(m2*K);設計屋面整體傳熱系數(shù)不高于0.46W/(m2*K)。外窗采用中空Low-E鍍膜玻璃結合透明單片玻璃,南向采用透明孔板遮陽,Low-E鍍膜玻璃,外窗東、南、西、北各朝向綜合傳熱系數(shù)為3.20、3.20、3.26、3.49W/(m2*K),綜合遮陽系數(shù)為0.40、0.19、0.39、0.39。
4棟辦公建筑采用中央空調系統(tǒng),裝機冷負荷1500kW。冷水主機采用3臺磁懸浮離心式中高溫冷水機組,機組能效比(COP值)可大于7,比相同容量的常溫冷水機組COP值提高35%。新風系統(tǒng)采用單元式新風機組,其冷源為雙溫新風機組,COP超過3.58。首層會議中心大會議室、餐廳、生態(tài)展廳等大空間場所,各自采用獨立的蒸發(fā)冷凝型風冷柜式空調器,能效比不低于3.45。會議中心中、小會議室及餐廳包房、消防控制室等小空間場所采用單元式空調機組,能效比不低于2.8。
照明系統(tǒng)采用T5節(jié)能燈,滿足《建筑照明設計標準》目標值要求。
新風機組采用全熱回收型雙溫新風機組,對排風進行全熱回收。
中央空調系統(tǒng)采用可再生的湖水作冷卻水。設計冷卻水取水口向湖心埋管10米遠,周圍5米*5米范圍內在枯水期水深不小于1.5米,冷卻水出水口距離取水口不小于20米。
3、節(jié)水與水資源利用(水系統(tǒng)規(guī)劃設計、節(jié)水措施、非傳統(tǒng)水源利用、綠化節(jié)水灌溉、雨水回滲與集蓄利用)
節(jié)水措施包括室內采用節(jié)水器具以及非傳統(tǒng)水源的利用。非傳統(tǒng)水源采用中水系統(tǒng),生活污廢水經室外中水站處理后進入地下室內的中水蓄水箱,通過變頻加壓后供水到各用水點。中水最高日用水量48.75m /d,最大時用水量7.79m /h,設計秒流量為4.5L/s。
室外灌溉采用中水滿足,末端采用滴灌的節(jié)水灌溉方式。
屋面雨水采用虹吸排水系統(tǒng),二層平臺雨水采用重力流排水系統(tǒng)
4、節(jié)材與材料資源利用(建筑結構體系節(jié)材設計、預拌混凝土使用、高性能混凝土使用、建筑廢棄物回收利用、可循環(huán)材料和可再生利用材料的使用、土建裝修一體化設計施工、再生骨料建材使用等)
項目結構體系采用鋼筋混凝土結構,設計階段對結構體系進行優(yōu)化設計,大大減少主梁的支座鋼筋,將地下室外墻的承重性能充分發(fā)揮。原基礎方案中采用水泥攪拌樁加插 54×5鋼管抗浮,優(yōu)化后改用M168錨桿抗浮,大大增加入巖深度,抗浮錨桿用量大大減少。
項目現(xiàn)澆混凝土全部采用預拌混凝土。
項目采用鋼材、木材、鋁合金型材、石膏制品、玻璃等可再循環(huán)材料,經計算可再循環(huán)材料利用率達到23.4%。 設計與施工過程中實現(xiàn)了土建裝修一體化。
5、室內環(huán)境質量(日照、采光、通風、圍護結構保溫隔熱設計、室溫控制、可調節(jié)外遮陽、通風換氣裝置等)
建筑主朝向為南偏東15°,避開西曬對建筑主朝向的影響。
采用下沉庭院手法改善地下一層空間的天然采光,地下一層空間室內采光臨界照度值按照100lx評估,滿足采光100lx的區(qū)域面積占到30%。
地上各層則通過內庭院做法消除了建筑內區(qū),使室內天然采光、自然通風得到改善。地上自然采光系數(shù)滿足標準面積比例超過75%,在室外平均風壓狀態(tài)下,建筑室內可實現(xiàn)2次/h以上的換氣次數(shù)。
圍護結構保溫隔熱設計滿足國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》及其廣東省實施細則的要求。
室內設計溫度控制在25℃~28℃之間。
建筑主朝向設置絲網鏤空板遮陽,改善建筑內部空間熱環(huán)境。
五、項目實施情況
辦公樓項目全過程嚴格按設計文件施工,目前已進入收尾階段。
六、結語
1、辦公樓建筑選址在生態(tài)園行政島上,四周環(huán)水,地勢由小山包綿延環(huán)抱,坐北向南,根據嶺南氣候的特性,設計師何鏡堂院士巧妙地運用了南方建筑特點(穿堂風、自然采光),夏季由于建筑物四周環(huán)水及通風對流、辦公區(qū)域整體溫度降低,溫、濕度皆宜并且非常節(jié)能;室內、外綠化面積大,樹種草地采用南方常綠型苗木,遍布廣場、二樓平臺、中庭、地下車庫、屋面、外立面等,立體的綠化組合,配合建筑物精致的造型,外飾石材淺灰、黑的色調,環(huán)境自然優(yōu)美,置身其中令人心曠神怡。
2、建筑設計采用國內領先的節(jié)能型的保溫隔熱材料(加氣砼磚、Low-E鍍膜玻璃、保溫隔熱板材等)、空調設備、中水回收利用處理系統(tǒng),遮陽網架設施、節(jié)能燈(用)具、室外廣場的透水地面等必將對整個建筑的運營產生良好的經濟效益。
3、建立綠色施工架構,確定綠色施工目標,按照綠色施工導則進行施工,整個施工過程綠色、文明。
4、小遺憾是建筑物中部地下車庫上首層樓面的樓梯間有小部分東方向窗偏小采光較差,遮陽網架起到了遮陽節(jié)能的效果但是也犧牲了部分自然采光的資源。
總體地說,本建筑設計的項目選址,節(jié)能型設備、材料的選擇及運用,嶺南建筑特點,節(jié)能新技術等科學地結合在一起,打造出一件的優(yōu)秀的綠色建筑精品。
參考文獻:
《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)
《聲環(huán)境質量標準》(GB3096-2008)
《公共建筑節(jié)能設計標準》