城市更新背景下体育综合体绿色建筑节能管理的应用研究——以顺德体育中心升级改造为例

刘文祥 薛 莹

信阳农林学院

0 引言

2021年3月11日在全国人民代表大会上正式公布了“十四五”规划，其中备受关注的是作为“十四五”期间重要发展方向之一的城市更新问题[1]。城市更新将成为提高城市品质、推动城市可持续发展、促进居民幸福感的重要手段，并在规划中提出了要在城市更新中积极推进绿色建筑和智慧城市建设[2]的目标。

佛山市是广东省城市更新的重要城市之一，也是全国城市更新试点城市之一。佛山市政府积极推进城市更新，特别是在旧城改造和棚户区改造方面取得了一定成效[3]。在旧城改造方面，佛山市重点改造了顺德、南海等地区的老旧街区，建设了许多具有文化特色的街区和公共空间；在棚户区改造方面，佛山市通过“五改一拆”等措施，改善了居民的生活环境和居住条件[4]。在此背景下，以顺德体育中心升级改造为例，探讨如何将低碳理念落实到城市更新中。

1 项目概括

1.1 项目建设背景

作为“广佛肇经济圈”、“珠江—西江经济带”的重要组成部分和广东省经济社会发展的龙头城市之一，佛山位于中国最具经济实力和发展活力地区之一的珠三角腹地。佛山市体育市场规模较大，随着市场需求不断增长，体育产业已成为佛山市支柱性产业之一，2019年体育产业总产值达到了210亿元。同时政府积极推动购买体育服务免费开放工作，实现了春节、元旦、劳动节、国庆节以及周日等节假日主要场馆免费向市民开放。且佛山拥有市级、区级和街道级等不同级别的体育社团数量相对较多，遍布市区的各个角落。综合来看，佛山市的体育市场具有广阔的发展前景和潜力。

1.2 项目概括

项目地块呈矩形，呈南北向布局，主入口位于地块东侧，靠近凤山中路，次入口位于项目北侧。总占地面积为7万m2，包含露天游泳池、足球场、篮球场、网球场和羽毛球场等设施，其中训练中心和综合体育大楼位于地块中心位置，训练中心北侧分别建有一座门球场和四片网球场；综合体育大楼南侧分别建有一个250 m非标准田径运动场（内含一个7 人足球场）和一个11 人足球场，综合体育大楼东侧为两片露天3人篮球场。

该体育中心已建成使用30余年，由于场馆设施老化陈旧，已经不能满足新的全民健身和竞技训练的要求，且存在如露天游泳池只能在季节限制下使用，篮球场地只能满足一些休闲体育活动，中心大门与附属建筑物缺乏维护建设等问题。因此，该项目将顺德体育中心进行升级改造，以适应新的体育需求和发展。升级改造将包括对场馆设施的全面升级和现代化改造，如在原有基础上增设全天候游泳馆、室内羽毛球馆、篮球馆等场馆设施，并将配套服务设施也进行更新改造，如修建设施的停车场、新建健身房等。同时，加强对场馆设施和配套服务设施的维护管理，确保场馆设施的长期稳定运行。升级改造将推动顺德区体育中心向全新的体育场馆发展，为广大市民提供更加先进的体育设施和更加优质的体育服务。

2 项目建设必要性和可行性

体育是一个国家和地区社会文明程度的重要体现，要大力发展能够增强人民体质、提高人民健康水平、培养人民健康理性生活方式的体育运动[5]。佛山顺德区一直非常注重体育事业的发展，采取了加强基础设施建设、开展各种体育活动和比赛、提高体育教育质量等多个措施。同时加强了体育教育和普及，积极发展群众性体育活动，开展了足球、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多项体育比赛和活动。

目前国内许多体育场馆的运营存在亏本的问题，大多数场馆都是由政府投资建设，然后以一次性补助的方式交由相关产业公司进行运营。这种传统的BOT（建—营—转）模式建设，会导致政府的财政负担过大。为了解决这个问题，佛山市政府制定了顺德体育中心改造方案。该项目由政府牵头，引入国内高水平体育场馆专业运作团队，成立项目公司合作运营，以合理控制运营损失的方式，减少政府对该项目的支出。通过引入专业的场馆运营团队，该项目实现了场馆运营与业余体育运动的有机结合，为社会提供更多高品质的体育场馆和更优质的体育教育服务。运营收入的增加和管理成本的降低，使该项目的运营效益得到了显著提升，为政府减轻了财政压力，也为场馆的运营和发展注入了新的活力。

3 绿色建筑节能措施

佛山市政府决定对全市符合特定条件、在一定区域范围内的房屋建筑实施绿色建筑技术改造，以进一步加强建设领域节能减排工作，促进资源节约型、环境友好型社会建设，实现低碳建设目标。

3.1 建设过程中的能源消耗分析

分析建筑物的能源需求：在设计建筑物时，需要评估其能源需求，包括供暖、通风、照明、空调等。可以采用能源模拟软件，如EnergyPlus、TRACE 等，来计算建筑物的能源需求，从而帮助设计师制定出更加节能的设计方案。

评估建筑材料的能源消耗：建筑材料的生产、运输和安装都需要能源，因此需要评估建筑材料的能源消耗情况[6]。可以采用生命周期评估（LCA）方法，评估建筑材料的整个生命周期中的能源消耗情况，从而选择更加环保和节能的建筑材料。

优化建筑能源系统：在建筑物设计阶段，可以通过采用更加高效的能源系统来降低能源消耗。例如，采用地源热泵、太阳能热水器、LED照明等来减少能源消耗。

能源消耗监测与管理：建筑物建成后，需要进行能源消耗的监测与管理，以便及时发现并解决能源浪费问题。可以采用智能监测系统，如BMS（Building Management System）等，对建筑物的能源消耗进行实时监测和管理。

由于项目为改造项目，建设过程中的主要能耗为施工能耗，施工能耗主要是施工场地的施工安装用水、用电；建设期生活能耗主要为建筑物内照明及空调和相应的工作人员生活用水、用电，同时还有场地浇洒水、室外照明等。

3.2 能源消耗数量与种类分析

绿色建筑的设计和建设阶段中需要考虑降低能源消耗，而运营阶段同样需要注意节能减排。在绿色建筑运行过程中，能源消耗的数量和种类与传统建筑相比会有所不同。以下是绿色建筑运行过程中可能消耗的能源种类及其数量的一些分析：

1）空调能耗：空调是绿色建筑中最耗能的设备之一，其能耗数量主要取决于建筑的结构和使用需求。建筑的保温性能越好，空调的能耗就越少。此外，室内温度的控制要求也会影响空调的能耗，如果室内温度要求比较高，空调的能耗就会相应增加。绿色建筑在设计和建设阶段中常常采用高效的空调系统，如地源热泵、空气热泵等。这些系统可以在冬季加热、夏季制冷，并且比传统的空调系统更加节能。绿色建筑的空调系统能源消耗量通常比传统建筑少30%～50%。

2）照明能耗：照明设备是建筑中不可避免的能源消耗设备，其能耗数量主要取决于建筑的使用时间和照明设备的种类、数量、功率等。照明设备种类和功率的选择会直接影响照明能耗的大小。同时，建筑的使用时间也是影响照明能耗的因素之一。绿色建筑中常采用LED灯具，这些灯具不仅寿命更长，而且比传统灯具更节能。绿色建筑的照明系统能源消耗量通常比传统建筑少50%以上。

3）建筑外墙：绿色建筑的外墙通常采用保温材料，如岩棉、玻璃棉等，这些材料可以减少建筑的能量损失。绿色建筑的建筑外墙能源消耗量通常比传统建筑少30%～40%。

4）水能耗：水是绿色建筑中不可或缺的资源，其消耗数量主要取决于建筑的使用需求和设备种类，如厕所、洗浴、冷却等。建筑的使用需求会直接影响水的消耗数量，而设备种类和效率的选择也会影响水的消耗量。绿色建筑中的水泵系统通常采用高效节能的水泵，可以将水的循环和供应更加高效地实现。绿色建筑的水泵系统能源消耗量通常比传统建筑少30%～50%。

3.3 建筑设计节能措施

项目位于夏热冬暖地区，建筑物自身的节能主要是从建筑围护结构、单体平立面、建筑材料、门窗选择等方面考虑。

1）建筑围护结构节能技术

建筑围护结构是建筑物的重要组成部分，其节能性能对于整个建筑物的能耗起着至关重要的作用。以下是一些常见的建筑围护结构节能技术：优化外墙结构，采用隔热材料、保温层等技术，有效地减少墙体散热，降低墙体的传热系数。同时，优化墙体结构和材料，增强其隔音和隔热性能，降低能源消耗；采用天窗和天光板，在建筑物的天花板上安装透明的天窗和天光板，减少室内人工照明和通风设备的能源消耗；选用保温材料，在建筑物的屋顶、墙体、地面等部位应用保温材料，能够有效地减少室内外温差，降低能耗。

2）建筑单体平立面节能措施

建筑立面将尽量简约，不涉及大量的装饰性构建，以减少建筑物表面积，从而降低夏季热辐射量。尽量减少玻璃幕墙的使用。采用性能化设计方法，提高围护结构的热工性能，减少室内照明和设备负荷，通过设计适宜的外窗面积和遮阳形式达到《公共建筑节能设计标准》的要求。具体措施如下：应用保温层，在建筑物的墙体、屋面等部位应用保温层，能够有效地减少室内外温差，降低能耗；选用建筑集成太阳能技术，在建筑单体平立面上应用建筑集成太阳能技术，将太阳能电池板、太阳能热水器等设备与建筑物结合，能够有效地利用太阳能资源，减少能源消耗；采用自然通风和采光技术，通过应用自然通风和采光系统，能够增加室内采光和通风，降低室内温度，减少空调负荷。

3）建筑装修与建筑材料选材技术措施

建筑装修和建筑材料的选材对于建筑的节能和环保有着至关重要的作用。需要选择低能耗、环保的建筑材料，如金属、玻璃、石膏、木材等含可再循环材料，可再循环材料的使用重量应占工程建筑材料总重量的10%以上，以保证安全和不对环境造成污染；选用高效节能的照明系统，选用LED 灯等高效节能的照明系统，能够有效地减少能耗；选用低挥发性有机化合物的涂料、地板材料等建筑装饰材料，减少室内甲醛等有害物质的释放；选用智能化系统，采用智能化的建筑控制系统，如智能照明控制系统、智能空调控制系统等，能够实现精准控制，节能效果更加明显；选用高性能隔热材料，在建筑装修中应用高性能隔热材料，如聚氨酯、岩棉、玻璃棉等，能够有效地降低室内外温差，减少能耗。

4）建筑门窗节能技术措施

建筑外窗选择遮阳型、保温、隔音、隔热效果好的节能中空玻璃以减少建筑的太阳辐射热能，带隔热框架，能够减少热量流失，提高窗户的隔音和隔热性能；建筑外窗可开启面积宜不小于窗面积的30%；采用遮阳技术，应用遮阳装置，如窗帘、百叶窗等，能够有效地控制太阳能的照射，降低室内温度，充分运用自然通风技术，减少空调面积，降低空调能耗。

5）建筑屋面节能技术措施

以隔热为主导的建筑屋面应设置隔热降温层，具体采取以下技术措施：屋面铺设厚30 mm的挤塑聚苯板，防止太阳的热辐射向室内传递；采用绿色屋面技术，房顶用泥土进行绿化覆盖，如屋顶花园、植被屋面等，能够有效地减少太阳辐射的直接照射，降低室内温度，减少空调负荷；控制总热传导系数k≤0.95；采用建筑集成太阳能技术，在建筑屋面上设置遮阳飘架，将太阳能电池板等设备与屋面结合，能够有效地利用太阳能资源，减少能源消耗。

3.4 节能管理

绿色建筑建设期间的节能管理措施需要贯穿建筑设计、施工和运营全过程。通过对施工机械的合理搭配使用、施工过程中的节能减排措施以及能源消耗的监测和管理等方面的综合考虑，可以确保绿色建筑在建设期间节能减排，并达到绿色建筑的设计要求。

采用建筑能耗模拟软件：在绿色建筑设计的早期阶段，需要使用建筑能耗模拟软件来模拟建筑物在运行期间的能源消耗情况。这有助于评估不同设计方案的节能潜力，选择最节能的设计方案。

采用高效节能设备：选择高效节能的供暖、通风、空调和照明设备能够减少能源消耗。例如，采用地源热泵、LED灯具、太阳能热水器等，都能够有效地降低建筑物的能源消耗。

优化建筑材料：采用环保、低能耗的建筑材料和施工方式，如使用预制装配建筑，减少现场拼装，减少施工垃圾和能源消耗。

人员培训和管理：在建筑施工过程中，需要对施工人员进行节能知识和技能的培训，鼓励他们在施工中注意节能减排，以及采取节能措施，如定期检查机械设备、减少怠速时间等。

能源消耗监测和管理：在绿色建筑建设期间，需要建立能源消耗监测和管理系统，定期对建筑物的能源消耗情况进行监测和评估，及时发现并解决能源浪费问题，确保建筑物在建设期间节能。

低碳运输：绿色建筑建设期间的运输过程也需要考虑节能。可以采用低碳运输方式，如使用电动车辆、自行车等，减少污染和能源消耗；减少货车空驶率，优化物流配送方案，降低运输成本，减少碳排放。

公共设施共享：在建设过程中，多个建筑物之间可以共享公共设施，如停车场、供水管道、通信设备等，减少资源浪费和能源消耗。

4 总结论

本项目的建设符合佛山城市发展战略和体育事业发展的相关政策要求，能有效促进佛山地区体育事业和产业的发展，将为广大人民群众提供一个良好的运动场所，同时也为青少年提供一个良好的体育训练基地。通过建设能够提升改造顺德区体育中心的设施设备，提高场馆的使用率，减少资源的浪费，是项目可持续发展的需要，在符合自身发展需要的同时，带动了整个佛山市体育产业的发展。