绿色建筑三星标准机电技术的应用

王世帅 房先伟 郭峰

【摘    要】：针对智慧、智能、健康、节能的大型展馆类建筑如何应用绿建三星标准的机电技术问题，，以实际工程为例，分析绿色建筑评价指标节能、节地、节水、节材、室内环境、运行管理6个要求大项以及建设过程中对BIM深化设计、装配式技术、建筑智能化技术等方面的应用情况进行介绍。

【关键词】：绿色建筑；会展中心；智能化；机电技术

【中图分类号】：TU201.5【文献标志码】：C【文章编号】：1008-3197（2023）03-73-04

【DOI编码】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.03.022

Green construction Three Star Standard Electromechanical Technology Application

WANG Shishuai，FANG Xianwei，GUO Feng

（North China Branch， China construction Eighth Engineering Bureau Corp. LTD.， Tianjin 300350，China）

【Abstract】：How to apply the electromechanical technology of green building Samsung standard for smart， intelligent， healthy and energy-saving large-scale exhibition hall buildings， the paper uses actual project as an example， analyzes the green building evaluation index energy-saving， land saving， water saving， material saving， indoor environment， operation management six requirements and the construction process of BIM deepening design， assembly technology， intelligent building technology and other aspects of the application situation of the construction process

【Key words】：Green Building;Exhibition Hall; Intelligent; Electromechanical Technology

绿色建筑施工是现代化建筑发展的需要，是一种环境与经济全新的交融与结合[1]，如何在建筑行业中深化推行绿色建筑技术，是建筑施工阶段的重要内容，也是最终评价指标能否符合要求的关键。本文结合国家会展中心（天津）一期工程设计与规划特点，探索绿色建筑技术在超大型会展建筑中的综合应用[2]。

1 工程概况

国家会展中心（天津）一期工程总建筑面积478 613 m2，室内展览面积200 000 m2，单展厅面积达1 200 m2。室内展馆区主要由中央大厅、两侧展厅及交通连廊组成，中央大厅地下1层，地上1层，建筑高度33.9；展厅地上1层，交通连廊地上3层，建筑高度23.9 m。

2 绿建三星标准的技术应用

2.1 预制模块井技术

机电工程中，给中水系统、雨污水系统、电力系统及智能化专业体量巨大，管道的各种井室施工质量是关键。为此，采用混凝土预制模块井，包括给中水井室212座、雨污水检查井669座、电力检修井378座。见图1。

相比混凝土井室，建造速度快、施工质量高。

2.2 大跨度大面积光伏发电技术

屋面面积大，可利用率高，结合项目所在地天津津南区的日照时长，将展厅屋面与光伏发电系统相结合，展现了绿色生态、绿色能源的设计理念，成为绿色建筑的重要组成部分，也符合建筑行业绿色建筑的发展的趋势。屋面上光伏发电系统的应用不仅是节约能源、绿色环保的典范，也在空间的合理分配和利用上有所创新。

2.3 能源综合利用

能源综合利用规划指依据方案规划，遵循节能环保和降低碳排放的原则，结合综合资源规划的原理，对所开发区域的能源系统进行策划和规划，包括能源的现状分析、能源需求分析、建筑节能、可再生能源利用等内容[3]。国家会展中心（天津）一期项目由16个展厅及中央大厅构成，结合建筑特点，针对性制定节能方案。

1）中央大厅空调通风技术。中央大厅建筑室内净空高度超过30 m，室内气流存在明显分层现象且垂直温度梯度很大，而人员活动区域主要集中在底部2～3 m高度范围内。针对大厅空间特点采用分层空调的形式，即仅仅控制人员活动区域的室内温度，而中央大厅上空部位自然通风；大厅侧墙高位及顶部设置有电控开启扇，过渡季节或大厅顶部温度过高时可电动开启，避免上部空气温度过高。通过加大一次回风全空气系统空气处理机组提供空气初效（G4）、中效（静电）过滤（F8）、加热/冷却、加湿等功能，尽可能地减少空调设备承担的冷负荷。见图2。

2）交通廊空调通风技术。交通廊分段设置可变新风量的定风量一次回风全空气空调系统，过渡季节最大新風比可达70%，提高室内空气品质的同时可以通过室外新风直接消除部分室内空调负荷，减少冷水机组的负荷消耗。首层交通廊采用上送上回的空调送回风方式，送回风口均设置在吊顶。根据绿色建筑要求，空调机组送风机变频。二层交通廊为高大空间，最高处距地约15 m，采用分层空调，仅控制人员活动区域的室内温度。交通廊顶部设置有可机械开启的天窗，可通过加强顶部自然通风的方式降低上部空气温度、消除部分负荷同时使交通廊的空调通风系统满足规范规定的可变新风比要求。见图3。

3）地源热泵技术。空调能耗是绿色建筑中非常重要的指标，而地源热泵是空调节能的重要技术，可以节约30%～40%的供热制冷空调的运行费用；其COP值达到了4以上，也就是说消耗1 kW·h的能量，用户可得到4 kW·h以上的热量或冷量[4]。本项目地源热泵换热孔有效孔深120 m、钻孔直径180 mm，采用正循环钻进方式成孔，每孔下入双U形换热管，换热孔采用同程连接。空调热源采用园区热力与地源热泵空调系统联合供热方式，节省空调系统运行费用的同时实现社会效益。在中央大厅地下室东西两侧分别设置热交换站，离心式地源热泵机组与板式换热机组共同为本项目提供空调热水，地源热泵机组优先运行。

2.4 建筑智能化

1）智慧会展是在新一代互联网技术广泛应用基础上建立起来的一种创新环境下的建筑形态。它具有智能管控的多功能综合系统，涵盖健康监测、环境管理、能耗分析和服务支持等各个方面，可以实观对建筑及环境中所有事物的广泛连接、深度感知、智能分析和有效控制。借助各类先进技术，根据需求的不同，设置最适宜的智能体验是智慧会展的重要体现。见图4。

BIM技术、物联网技术、云计算技术、大数据技术和人工智能技术是会展建筑实现智慧化的关键技术，为智慧会展的发展与研究提供了重要的技术支撑，是智慧会展追求行业目标的必要手段。各种技术之间相辅相成既需要发挥各自的技术优势又需要相互之间的技术合作。BIM技术可以对智慧会展建筑生命周期的各个阶段进行建筑性能分析、模拟预测，结合大数据的数据挖掘技术探索智慧会展建筑的前瞻性研究。见图5。

物联网技术是智慧会展建筑实现全面感知的重要技术基础，实时采集的大量数据为建筑实现智慧化提供了必要的信息资源。云计算的计算能力、交互能力为智慧建筑的数据分析与计算提供了可靠的技术保障，它的高可靠性保证了建筑系统的服务质量。云计算技术与大数据的技术合作可以对采集的会展建筑专业数据做出有效的分析和智能的挖掘，为会展运营做出智慧化的决策提供可靠的依据。

2）构建智慧管理体系，即运用信息技术和通信技术来感测、整合、分析各系统的运行信息，为环境保护、资源节约等提供管理与决策依据。智慧管理不仅是一种管理模式、一种技术应用，也是一种管理理念，在投入新设备的同时也能提质增效。国家会展中心项目在能量计量及自动控制方面卓有成效，从源头上营造了智能架构。见图6。

室内空调末端采用自动控温调节，满足室内人员的舒适性要求。风机盘管设有独立温控器（具有冷热模式转换功能），用于用户自主调节室温。风机盘管回水管设具有断电复位功能的电动两通阀，就地手动控制风机启停和转速。新风机组、空调机组回水管路设置动态平衡电动调节阀，根据负荷变化自动调节水量。

2.5 绿色建筑健康化

绿色建筑要求执行健康建筑、超低能耗建筑等相关标准。健康建筑是指在满足建筑功能的基础上，为建筑使用者提供更加健康的环境、设施和服务，促进建筑使用者身心健康，实现健康性能提升的建筑[5]。本项目室内设置空气质量监控装置，用以保证健康舒适的室内环境。中央大厅、展厅、交通廊等主要房间空调机组和新风机组设置静电中效过滤（F8）可以对PM2.5进行有效过滤，PM2.5过滤效率不低于90%。地下停车库每500 m2设置一氧化碳浓度探测器，使用时可根据一氧化碳的浓度选择不同的通风模式，在保证车库通风效果的前提下还能减少运行费用。

3 结语

本项目最终设计节能率66.20%，可再生能源利用率中，地源热泵系统提供了28%建筑热负荷，太阳能光伏系统提供8%建筑用电量，非传统水源利用率34.20%，绿地率1.05%，可再利用再循环建筑材料用量比15.59%。

参考文献：

[1]马宏权，龙惟定，朱东凌.我国建筑节能的发展思考［J］.建筑热能通风空调，2009，28（2）：29-32+50.

[2]武建东.启动绿色建筑，再造增长大湖——中国绿色建筑创作发展战略报告[N].科学时报，2009-2-26.

[3]李建華.创建绿色建筑 确保建筑业可持续发展［J］.中国高新技术企业，2010，（22）：10-11.

[4]薛德侠.节能建筑技术经济效果的评价方法[J].中华建设，2008，（9）：99-100.

[5]绿色建筑技术导则［J］.住宅科技，2007，（4）：8-13.