生態(tài)建筑論文-杭州綠色建筑科技館案例分析

1、-. z.*綠色建筑科技館案例分析概述*綠色建筑科技館位于*錢江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)園的西南區(qū)，占地面積1,348m2約2.02畝，總建筑面積4,679m2，其中地上4,218m2，地下461m2，建筑高度18.5米，地上4層，半地下室一層。本工程由*市城建立計(jì)研究院*設(shè)計(jì)。為科研、辦公復(fù)合工程，其主要功能為科研辦公、綠色建筑節(jié)能環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)宣傳展示。其中地下室功能布局為地源熱泵機(jī)房、消防水泵房、配電房等設(shè)備用房；地上一層為綠色建筑技術(shù)展覽廳、小型報(bào)告廳、機(jī)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(jī)房和活動(dòng)室。工程于2006年3月立項(xiàng)，2008年9月開場(chǎng)

2、土建施工，2009年12月投入使用。*綠色建筑科技館工程占地1 348 m2，總建筑面積4 679 m2，建筑高度18.5 m，集研發(fā)、展示、 技術(shù)交流于一體?？萍拣^運(yùn)用先進(jìn)綠色建筑設(shè)計(jì)理念，并采用了大量國(guó)內(nèi)外最新的建筑技術(shù)， 整合建筑功能、形態(tài)與各項(xiàng)適宜技術(shù)，通過(guò)綠色智能技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)化地集成應(yīng)用了被動(dòng)式自然通風(fēng)系統(tǒng)、建筑智能化控制系統(tǒng)、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)、節(jié)能高效照明系統(tǒng) 等十大先進(jìn)綠色建筑系統(tǒng)體系。綠色成套技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)施綜述2.1綜合節(jié)能技術(shù)本工程的圍護(hù)構(gòu)造采用較高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，包括了形體自遮陽(yáng)和高性能幕墻圍護(hù)構(gòu)造系統(tǒng); 同時(shí)積極利用可再生能源，包括太陽(yáng)能光伏建筑一體化技術(shù)( BIP

3、V) 和垂直風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，合理利用自然通風(fēng) 智能控制等措施降低建筑能耗 經(jīng)軟件模擬計(jì)算，綠色科技館節(jié)能率到達(dá)了76.4%，全年能耗不到一般同類建筑的1 /42.1.1 外圍護(hù)系統(tǒng)建筑物南北立面、屋面采用鈦鋅板，東西立面采用陶土板，兩種材料均具有可回收循環(huán)使用、自潔功能。建筑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(diào)負(fù)荷從基準(zhǔn)建筑的41.71 W/m2下降到了23.53 W/m2。建筑物南立面窗墻比0.29，北立面0.38，東立面0.07，西立面0.1。合理的窗墻比既滿足建筑物內(nèi)的采光要求，防止眩光對(duì)室內(nèi)人員產(chǎn)生不利影響，又不會(huì)形成

4、較大的空調(diào)負(fù)荷。2.1.2主動(dòng)及被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)針對(duì)*的氣候特點(diǎn)，該工程引入了被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由英國(guó)德蒙特福特大學(xué)專家團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。中庭總共設(shè)立了18處拔風(fēng)井來(lái)組織自然通風(fēng)，室外自然風(fēng)進(jìn)入地下室后，充分利用地下室這個(gè)天然的大冷庫(kù)，對(duì)室外進(jìn)入的空氣進(jìn)展冷卻，然后沿著布置在南北向的14處主風(fēng)道以及東西向的4處主風(fēng)道風(fēng)口進(jìn)入各個(gè)送風(fēng)風(fēng)道，在熱壓和風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，沿著風(fēng)道經(jīng)由布置在各個(gè)通風(fēng)房間的送風(fēng)口依次進(jìn)入房間，帶走室內(nèi)熱量的風(fēng)進(jìn)入中庭，再通過(guò)屋頂煙囪的拔風(fēng)作用排向室外，可有效減少室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷 在室外溫度或濕度較高時(shí)，被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉，減少對(duì)室內(nèi)溫濕度的影響 圖1 科技館被動(dòng)通風(fēng)示意圖、主動(dòng)式和被

5、動(dòng)模式氣流方向示意圖。采用被動(dòng)通風(fēng)方式時(shí)：首先翻開所有地下室雙層窗，房間的風(fēng)閥和屋頂?shù)碾妱?dòng)雙層窗；這樣風(fēng)從地下室的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來(lái)，由風(fēng)道通過(guò)被動(dòng)通風(fēng)閥進(jìn)入各個(gè)房間，再?gòu)姆块g內(nèi)側(cè)的窗戶流向中庭，最后從屋頂?shù)陌物L(fēng)煙囪排出。2.1.3 建筑遮陽(yáng)技術(shù)( 1) 建筑物自遮陽(yáng)系統(tǒng)建筑物整體向南傾斜15，具有很好的自遮陽(yáng)效果夏季太陽(yáng)高度角較高， 南向圍護(hù)構(gòu)造可阻擋過(guò)多太陽(yáng)輻射; 冬季太陽(yáng)高度角較低，熱量則可以進(jìn)入室內(nèi)，北向可引入更多的自然光線 這種設(shè)計(jì)降低了夏季太陽(yáng)輻射的不利影響，改善了室內(nèi)環(huán)境 圖2為建筑物自遮陽(yáng)示意圖( 2) 智能化外遮陽(yáng)、通風(fēng)百葉系統(tǒng)南北立面窗采用智能化機(jī)翼型外遮陽(yáng)百葉，實(shí)現(xiàn)了遮陽(yáng)不遮景，

6、保持室內(nèi)視覺通透感，并可以有效降低建筑能耗。夏季控制光線照度及減少室內(nèi)得熱，冬季遮陽(yáng)百葉的自動(dòng)調(diào)整可以保證太陽(yáng)輻射熱能的獲取。通風(fēng)百葉利用煙囪原理， 在被動(dòng)式通風(fēng)模式時(shí)自動(dòng)翻開， 排走室內(nèi)多余熱量、降低室內(nèi)溫度及發(fā)揮換氣功能; 在空調(diào)季節(jié)和有大風(fēng)、大雨時(shí)自動(dòng)關(guān)閉; 在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)翻開排走濃煙。2.1.4 高能效的空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備 綠色建筑科技館采用溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求，克制了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時(shí)滿足溫度、濕度參數(shù)的問(wèn)題，防止了室內(nèi)濕度過(guò)高或過(guò)低現(xiàn)象。系統(tǒng)冷熱源為地源熱泵系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用一臺(tái)地源熱泵機(jī)組，制冷量127 kW，COP = 6.15; 地

7、埋管DN25 埋深60 m，共64 根單U管?？照{(diào)末端采用四種形式: 輻射毛細(xì)管、冷吊頂單元、吊頂式誘導(dǎo)器、干式風(fēng)機(jī)盤管。采用高溫冷源和空調(diào)末端除去室內(nèi)顯熱負(fù)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 /5。濕度控制系統(tǒng)由四臺(tái)熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成，通過(guò)鹽溶液向空氣吸收或釋放水分，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣濕度的調(diào)節(jié)。采用新風(fēng)作為能量輸送的媒介，同時(shí)滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。每臺(tái)熱泵式溶液除濕新風(fēng)機(jī)組的除濕量為80 kg /h，加濕量為25 kg /h，COP 一般在5.5以上。2.1.5節(jié)能高效的照明系統(tǒng)綠色建筑科技館3 層選用索樂圖日光照明技術(shù)。光線在管道中以高反射

8、率進(jìn)展傳輸，光線反射率達(dá)99.7%，光線傳輸管道長(zhǎng)達(dá)15 m。通過(guò)采光罩內(nèi)的光線攔截傳輸裝置( LITD) 捕獲更多光線， 同時(shí)采光罩可濾去光線中的紫外線。辦公、設(shè)備用房等場(chǎng)所選用T5 系列三基色節(jié)能型熒光燈。樓梯、走道等公共部位選用內(nèi)置優(yōu)質(zhì)電子鎮(zhèn)流器節(jié)能燈，電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)到達(dá) 0. 9 以上， 鎮(zhèn)流器均滿足國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)。樓梯間、走道采用節(jié)能自熄開關(guān)，以到達(dá)節(jié)電的目的。2.1.6可再生能源利用( 1) 太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能發(fā)電系統(tǒng)。屋頂設(shè)置風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，多晶硅光伏板296 m2，裝機(jī)容量40 kW; 采光頂光電玻璃57 m2，裝機(jī)容量3 kW。屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電， 并入園區(qū)2

9、MW太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng)。兩臺(tái)風(fēng)能發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為600 W，系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電接入氫能燃料電池，作為備用電源，實(shí)現(xiàn)了光電、風(fēng)電等多種形式的利用。( 2) 能源再生電梯系統(tǒng)。 選用奧的斯 GeN2 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響回電網(wǎng)，供其他用電設(shè)備使用。曳引機(jī)采用植入式稀土永磁材料，不需要碳刷，因此也就沒有碳?jí)m。電機(jī)的效率為90%。電機(jī)采用密封軸承，沒有齒輪箱，所以無(wú)需潤(rùn)滑油，不存在潤(rùn)滑油污染的問(wèn)題。雙重節(jié)能較普通有齒輪乘客電梯最大節(jié)能可到達(dá)70%。2.2 零污水排放的水處理回用系統(tǒng) 綠色建筑科技館生活污水通過(guò)化糞池后，進(jìn)入格柵池，除去生活垃圾后，流入

10、調(diào)節(jié)池( 處理后的地面雨水和屋面雨水一起進(jìn)入調(diào)節(jié)池) ，污水經(jīng)調(diào)質(zhì)調(diào)量后，通過(guò)調(diào)節(jié)池提升泵， 提升至水解酸化池后，流進(jìn)MBR 膜生物反響池，經(jīng)處理后到達(dá)去除氨氮的作用，剩余的污泥排到污泥池，污泥經(jīng)壓濾機(jī)干化作為綠化肥料外運(yùn)。MBR 池出水通過(guò)膜抽吸泵抽吸出水，并經(jīng)消毒后流入清水池，通過(guò)中水回用系統(tǒng)回用作為綠色建筑科技館的廁所沖洗用水，及其周邊的洗車用水、花草澆灌、景觀用水、道路清洗，實(shí)現(xiàn)污水零排放。 圖3為污水收集、中水回收系統(tǒng)流程圖2.3節(jié)水和水資源的利用雨水回滲與集蓄利用 屋面雨水均采用外排水系統(tǒng)， 屋面雨水經(jīng)雨水斗和室內(nèi)雨水管排至室外檢查井。室外地面雨水經(jīng)雨水口，由室外雨水管聚集，排至封

11、閉內(nèi)河，作為雨水調(diào)節(jié)池，做中水的補(bǔ)水。雨水收集處理后進(jìn)入人工蓄水池。人工蓄水池具有調(diào)蓄功能，盡可能消解降雨的不平衡，以降雨補(bǔ)水為主，河道補(bǔ)水為輔，保證池水水位。人工蓄水池作為園區(qū)景觀水的根底，對(duì)湖水進(jìn)展低本錢處理，防止景觀水污染。人工蓄水池的水作為補(bǔ)充水源，經(jīng)處理后作為園區(qū)綠化用水、景觀用水，進(jìn)而深度處理消毒后作為生活用水。生活污水直接進(jìn)入中水處理系統(tǒng)，處理后可用于室內(nèi)沖廁、綠化用水等。從環(huán)保的角度看，雨水中水利用有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。2.4節(jié)材與材料資源利用本工程主體構(gòu)造采用鋼框架構(gòu)造體系，現(xiàn)澆混凝土全部采用預(yù)拌混凝土，不但能夠控制工程施工質(zhì)量 減少施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲和粉塵污染

12、，并節(jié)約能源資源，減少材料損耗;而且嚴(yán)格控制混凝土外加劑有害物質(zhì)含量，防止建筑材料中有害物質(zhì)對(duì)人體安康造成損害，到達(dá)綠色環(huán)保的要求屋頂為非上人屋面，其上設(shè)計(jì)有18個(gè)拔風(fēng)井煙囪用于過(guò)渡季節(jié)自然通風(fēng)， 南向東西兩端的拔風(fēng)煙囪頂部各自設(shè)置有1個(gè)直徑300mm的垂直式風(fēng)力發(fā)電機(jī) 整體建筑物未設(shè)計(jì)無(wú)功能作用的裝飾構(gòu)件本工程實(shí)現(xiàn)土建與裝修工程一體化設(shè)計(jì)與施工，通過(guò)各專業(yè)工程提供資料及早落實(shí)設(shè)計(jì)，做好預(yù)埋預(yù)處理 假設(shè)有所調(diào)整，則及時(shí)聯(lián)系變更提早修正，有效防止撤除破壞 重復(fù)裝修施工單位制定了建筑施工廢棄物的管理方案，將金屬?gòu)U料 設(shè)備包裝等折價(jià)處理，將密目網(wǎng) 模板等再循環(huán)利用，將施工和場(chǎng)地清理時(shí)產(chǎn)生的木材 鋼材

13、 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 可再循環(huán)材料回收?？偨Y(jié)生態(tài)建筑，就是合理地利用和改造自然資源的生態(tài)體系，尋求人、建筑及其周邊自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)與開展的生態(tài)建筑環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生態(tài)安康的凈化、綠化、美化、活化、文化五化需求。而生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)，是運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)等手段，合理設(shè)計(jì)人、建筑與周邊環(huán)境之間的關(guān)系，使之成為一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體，以滿足人們居住的舒適性使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)。綠色生態(tài)建筑。目前,國(guó)內(nèi)認(rèn)為它必須是一種節(jié)約型建筑。它將作為21世紀(jì)建筑業(yè)的主旋律,應(yīng)表達(dá)在安康、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能、制污、循環(huán)利用。 生態(tài)建筑設(shè)計(jì)關(guān)系到人們的生活品

14、質(zhì)與質(zhì)量，要從以人為本的角度出發(fā)。 (1)和諧原則 生態(tài)建筑將人類與自然界之間的平衡互動(dòng)。首先要處理好人、建筑與自然之間的關(guān)系，給人們提供一個(gè)和諧的居住、工作環(huán)境。 (2) 節(jié)約原則 在資源嚴(yán)重破壞的今天，生態(tài)平衡受到了巨大挑戰(zhàn)，資源的合理利用也是生態(tài)建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。合理的利用土地，在材料和能源上，多利用可再生資源，少用不可再生資源，或用可再生資源代替不可再生資源等形成可再生及可循環(huán)的全生命周期建筑。 (3)高效原則 生態(tài)建筑的涉及面很廣，要從長(zhǎng)期效益出發(fā)，如降低建筑管理與維護(hù)費(fèi)用、建筑的壽命、資源節(jié)約等，使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、生態(tài)平衡的建

15、筑環(huán)境。 (4)舒適原則 以滿足人類居所舒適要求為目的，如良好的自然采光與通風(fēng)，使房間光線充足，空氣新鮮；空間的合理布局，使居住空間開敞，層次多樣；提高安全性，增強(qiáng)防災(zāi)能力。生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜而又整體的有機(jī)系統(tǒng)。創(chuàng)造人、建筑、環(huán)境三者之間能夠和諧統(tǒng)一，是建筑師面臨的巨大挑戰(zhàn)，是提高建筑安康性、舒適性的迫切需要，也是轉(zhuǎn)變建筑設(shè)計(jì)、建立方式、緩解資源和環(huán)境約束矛盾的必然選擇。要擴(kuò)大生態(tài)建筑理念的普及推廣，加強(qiáng)對(duì)社會(huì)公眾的宣傳教育。推進(jìn)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)?？沙掷m(xù)開展應(yīng)從我做起，號(hào)召公眾參與，讓大家都樹立起節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。 生態(tài)建筑案例分析*綠色建筑科技館目錄：TOC o 1-3 h

16、u HYPERLINK l _Toc12477 一、 概述 PAGEREF _Toc12477 1 HYPERLINK l _Toc1591 二、 綠色成套技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)施綜述 PAGEREF _Toc1591 1 HYPERLINK l _Toc22714 2.1綜合節(jié)能技術(shù) PAGEREF _Toc22714 2 HYPERLINK l _Toc31756 2.1.1 外圍護(hù)系統(tǒng) PAGEREF _Toc31756 2 HYPERLINK l _Toc18034 2.1.2主動(dòng)及被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc18034 2 HYPERLINK l _Toc31583 2.1.3 建

17、筑遮陽(yáng)技術(shù) PAGEREF _Toc31583 3 HYPERLINK l _Toc19623 ( 1) 建筑物自遮陽(yáng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc19623 3 HYPERLINK l _Toc17235 ( 2) 智能化外遮陽(yáng)、通風(fēng)百葉系統(tǒng) PAGEREF _Toc17235 3 HYPERLINK l _Toc12215 2.1.4 高能效的空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備 PAGEREF _Toc12215 3 HYPERLINK l _Toc2440 2.1.5節(jié)能高效的照明系統(tǒng) PAGEREF _Toc2440 4 HYPERLINK l _Toc11917 2.1.6可再生能源利用 PAGEREF _Toc11917 4 HYPERLINK l _Toc14787 ( 1) 太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能發(fā)電系統(tǒng)。 PAGEREF _Toc14787 4 HYPERLINK l _Toc13376 ( 2) 能源再生電梯系統(tǒng)。 PAGEREF