绿色建筑发展与实例介绍

2021-09-10 16:13张千
家园·建筑与设计 2021年2期
关键词:绿色建筑

张千

摘要:在经济与科技并行发展的前提下,广大人民群众的生活理念也逐渐变化,对绿色建筑的设计也不断提出了新的想法及要求,人们也更加重视绿色建筑的设计及技术上推广。绿色建筑在受到越来越多的人关注的同时,其相关理念也不断产生巨大的影响力。本文通过对江南大学数媒经管大楼申报二星级绿色建筑运行标识项目的分析,具体阐述了绿色建筑技术的应用以及绿色建筑相关技术进行分析,并进一步探讨了绿色建筑技术的创新点,对绿色建筑的发展前景具有积极作用。

关键词:绿色建筑、数字化能源监管平台、被动式技术优化设计、生态雨水

1 绿色建筑概述

作为建筑业发展的核心议题,可持续建筑从一开始的低能耗到能效建筑、环境友好建筑,到目前高速发展的绿色建筑与生态建筑,它不仅要满足时代发展的需求,更要对下一代的生活产生积极影响。

绿色建筑依托于经济与科技并存的时代,不断取得切实可行的现实成果。目前,关于绿色建筑的定义有很多,但普遍受到推崇的就是应用环境回馈与资源效率的集成思维去设计和创造的建筑。绿色建筑的发展与资源利用、绿色高效、经济适用等特性息息相关。

保罗在20世纪60年代的时代背景下,第一次将建筑与生态学相关理念进行合并,提出了著名的绿色建筑里面,成为了建筑发展方向的先驱。之后1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会的成功举办使这一理念在世界范围内得到认识并进一步达成共识,之后绿色建筑渐成体系,在世界范围内得到推广,成为建筑业发展的方向[2]。多年的普及发展,使得绿色建筑由理念向实践不断迈进,在发达国家逐步得到完善,形成了具有完整体系的设计方法、评估方法以及不断完善绿色新技术、环保新材料等。2005年,北京召开了关于国际智能与绿色技术的研讨会,与世界各国主管部门及相关组织就绿色建筑的发展进行了深度交流,并对绿色建筑的指导纲领及主要任务取得共识,这对发展中国家绿色建筑发展做出了极大的贡献。

2 绿色建筑工程实例解读

2.1 工程概况

江南大学数媒经管大楼位于江南大学蠡湖校区东南端。总用地面積为15647m2,项目分数媒学院和经管楼两部分,主要功能为实验室、科研用房和行政办公用房。总建筑面积23470m2,地上总建筑面积21825m2,其中经管楼总建筑面积9725m2,无地下建筑面积;数媒楼地上建筑面积12100m2,地下建筑面积1645m2;项目绿地率30%,容积率1.46。整个工程于2013年10月竣工,2014年4月15日投入运行。江南大学曾获“教育部校园规划一等奖”、“节约型校园节能监管体系建设示范项目”、“节约型校园建筑节能改造示范项目”,“公共机构能效领跑者”等荣誉,并且自2012年江南大学所有新建建筑均为绿色星级建筑,其中,协同创新大楼获得三星级绿色建筑设计标识,本次申报的江南大学数媒经管楼于2012年5月获得二星级绿色建筑设计标识,并于2017年底获得二星级绿色建筑运行标识。

2.2 主要绿色建筑应用技术情况分析

2.2.1 建筑节能和资源利用

(1)建筑节能

本项目位于无锡市,地处夏热冬冷地区,执行《江苏省公共建筑节能设计标准》DGJ32J96-2010,项目屋面采用55mm复合轻质防水型保温隔热砖,外墙采用250mm B05 A3.5 蒸压轻质砂加气混凝土砌块,外窗采用隔热金属型材多腔密封(6 透明+16 空气+6 透明),建筑节能率达到65.10%。

项目实行智能化管理,经运行实测,经管楼单位面积年综合电耗为28.87kWh /m2,数媒楼单位面积年综合电耗为26.53kWh /m2,远低于夏热冬冷地区办公建筑能耗指标要求(国家机关办公建筑引导性指标:45kWh/m2·a)。

(2)高能效地源热泵系统

项目经管大楼首层及二层局部(报告厅、MBA中心教室、贵宾接待室等)采用地源热泵系统,埋管总量3000米,93口井100米深,末端设备采用风机盘管加新风系统。报告厅采用两管制一次回风全空气低速空调系统,新风管设电动密闭调节阀,实现全新风运行或可调新风比。空调箱采用变风量机组,当建筑物处于部分冷热负荷和仅部分空间使用时,可有效节约通风空调系统能耗。现场选用的地源热泵机组制冷能效指标COP比《公共建筑节能设计标识》GB50189-2015的要求提高24.17%。

(3)节能照明

项目楼梯间灯具均采用声光延时控制,走廊灯具采用红外线及光感应控制;教室、办公室照明控制沿平行外窗方向顺序设置开关;景观照明设计夜间减光控制方案,由校园节能系统集中控制。

(4)节能电梯

项目根据电梯的数量、位置、额定速度、额定载荷以及人流量和使用频率,合理分配电梯的运行区域、停靠层站和运行时间,通过人流平衡计算,本项目数媒楼设置一台节能电梯,经管楼设有两台节能电梯,并且可以实现并联控制的节能措施。

(5)节水器具

本着“节流为先”的有原则,项目所选用的卫生器具均为节水型生活器具。

(6)土建装修一体化

在建筑设计阶段采用建筑与装修一体化设计,根据内装修的需要,预留孔洞,避免装修施工时的拆除和填充,节约材料,降低综合成本,并减少装修垃圾。

2.2.2 室内环境保障

(1)室内空气品质

绿色建筑最终目的是为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,故项目在使用过程中,对项目4个典型房间的氡、甲醛、氨、苯、TVOC 等污染物分别进行了检测,结果均远低于控制规范的要求,确保使用者处在健康的环境品质中。

经管楼设有多功能厅,人员密度较高,径深大,易造成空气流通不畅,为保证室内空气质量,在多功能厅设置二氧化碳监控系统,当浓度超标时,启动新风系统,改善空气品质。

(2)室内声环境与室内光环境

本项目仅经管楼部分底层设中央空调,主要噪声源为地下室水泵房、变配电房、通风系统设备及车辆等噪声,为避免噪声对建筑内部声环境质量造成影响,安装各类噪声源的用房进行隔声处理,采用隔音棉内衬在室内墙壁上,门窗采用隔音门窗。

本项目建筑体形、朝向、楼距和窗墙面积比设计较为合理,自然采光水平良好;建筑室内没有非常明显的明暗对比,避免了眩光的产生;建筑室内的整体采光效果较为理想,采光系数与室内照度的相对分布关系基本一致,主要功能空间的采光系数达标面积比例为98.35%。并且经过检测。建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标均满足《建筑照明设计标准》要求。

3 技术创新

3.1 数字化能源监管平台

江南大学数字化能源监管平台的建设采用统一规划、分步实施的模式,采用1+1+N+M 的架构,即1 个系统平台,1 个能源服务门户,N个业务子系统和移动终端(Mobile)相结合的模式。平台结合江南大学自行研发的物联网数据网关,实现了对能源使用、给水管网、变电所、中央空调、分体空调、路灯等实施全方位、立体式的数字化实时管理。

在以上的基础上,通过对数媒经管楼能源监管特点的研究,将“数字化能源监管平台”延伸到绿色建筑运维领域,以绿色建筑运营为目标,构建“绿色建筑运营监管系统”,系统包括实时监管(能源监管系统、环境监测系统、地源热泵系统、雨水回用系统、配变电所系统、),统计报表,智能预警,专题分析,工作助手等子系统。系统通过对数媒经管楼建筑能耗、环境、水资源等指标进行检测与管理,达到节能降耗的目的。

3.2 被动式技术优化设计

项目运用被动优先的生态设计策略,集成应用多项被动式绿建技术,优化自然采光、通风效果,同时有效的改善了室内微气候,减少夏季太阳热辐射,降低空调的能耗,保证空间的舒适度。

(1)屋顶绿化:屋顶绿化主要种植耐旱的简易草坪和灌木,如佛甲草等。屋顶绿化面积为719.6 平方米,占屋頂可绿化面积的38.7%。

(2)热缓冲中庭:经管楼设置热缓冲中庭增强自然通风,改善建筑微气候,一方面提供良好的大厅活动空间,另一方面形成生态缓冲的“太阳房”,有效的改善室内热环境并节省供暖的能耗。

(3)遮阳板:建筑南向结合立面效果设置遮阳板,屋顶设置遮阳构架,有效的遮蔽折射阳光,对工作空间起到良好的缓冲作用。

(4)通风廊道:数媒楼首层设计为局部架空,形成良好的通风环境。

(5)下沉式庭院:半地下车库与建筑主体之间留有下沉花园,改善车库采光、通风。

3.3 生态雨水处理设施

项目收集的雨水采用生态处理方式净化水质:屋面雨水经收集后进入地下雨水收集池,雨水经循环泵取水至经管楼东侧的人工湿地,处理后的雨水用于室内冲厕、绿化浇灌、道路浇洒等,年雨水回用量约1106m3,经实测,项目非传统水源利用率达到21.9%。

湿地面积共100m2,湿地设置生态滤层,配置旱伞草、花叶芦竹、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾等植物。湿地利用生物处理方法,通过生长在介质材料上的天然微生物、植物根系吸收等生态方法吸收分解污染物质。相比传统处理方法,人工湿地更能满足雨水污染负荷时空变化幅度大等特点,运行成本低,无二次污染。

项目定期对出水水质进行检测,出水水质优于《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920-2002的要求。

4 绿色建筑展望及建议

4.1 绿色建筑发展的重要意义

(1)绿色建筑对环境改善具有重要意义

绿色建筑对于改善生态环境以及提高人们的生活质量具有积极作用,绿色建筑不仅应用于住宅建筑,对于公共建筑同样适用。对于住宅建筑,绿色建筑的实行有利于降低空地的空置率,可以通过增加屋顶绿化面积等绿色技术手段,实现环境改善的目标,同时对于提升居民的生活质量具有重要意义。绿色建筑的推广实施,使得建筑物构建玄幻利用,在一定程度上避免了资源浪费,这对节约型社会的创建具有重大意义[3]。

(2)绿色建筑对于实现建筑的可持续发展具有重要意义

20世纪80年代,我国便提出了可持续发展战略目标。作为建筑绿色化设计的核心内容,绿色建筑概念的提出对自然资源及能源的利用具有较高的优势。实现能源资源的节约利用,降低建筑能耗,充分利用能源资源循环利用是实现建筑可持续发展的重要手段[4]。

4.2 绿色建筑未来展望

目前,绿色建筑研究还处于发展阶段,从理论到实践应用也需要不断改进创新,这需要广大专家学者的共同探索共同实践。绿色建筑的研究应具有全方位多层西的理论研究,并在新的理论指导下,不断完善与绿色建筑有关的量化指标。在未来,绿色建筑将渗透到人类生产生活的方方面面,作为一种全新的生产方式,绿色建筑将在可持续发展的要求下不断前进[5]。

参考文献:

[1]仇保兴. 我国绿色建筑发展和建筑节能的形势与任务[J]. 城市发展研究,2012,019(005):1-7,11.

[2]李景奇. 绿色建筑展望[J]. 科技导报,1997,000(004):45-47.

[3]牛传星,冯佰研. 浅谈绿色节能建筑材料的发展趋势[J]. 四川水泥,2016,03:119.

[4]王楠. 绿色建筑可持续发展[J]. 装饰装修天地,2015,000(012):97-97.

[5]何薇. 浅谈绿色建筑的设计理念与发展前景[J]. 黑龙江科技信息,2016,31:239.

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