2019-07-08
绿色建筑是指在全寿命期内,最大限度地节约资源(四节:节能,节水,节地,节材)、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
"绿色建筑"的"绿色",并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。
绿色建筑应着重注意整体环境的设计,所谓整体环境设计,不是针对某一个建筑,而是建立在一定区域范围内,从城市总体规划要求出发,从场地的基本条件、地形地貌、地质水文、气候条件、动植物生长状况等方面分析设计的可行性和经济性,进行综合分析、整体设计。随着现在资源的紧缺和人门环保意识的加强,绿色建筑将成为未来建筑发展的一个趋势。2004年9月建设部 "全国绿色建筑创新奖"的启动标志着中国的绿色建筑发展进入了全面发展阶段。
2006年,住房和城乡建设部正式颁布了《绿色建筑评价标准》。
《绿色建筑评价标准》用于评价住宅建筑和办公建筑、商场、宾馆等公共建筑。
《标准》的评价指标体系包括以下六大指标:
1)节地与室外环境;
2)节能与能源利用;
3)节水与水资源利用;
4)节材与材料资源利用;
5)室内环境质量;
6)运营管理(住宅建筑)、全生命周期综合性能(公共建筑)。
各大指标中的具体指标分为控制项、一般项和优选项三类。其中,控制项为评为绿色建筑的必备条款;优选项主要指实现难度较大、指标要求较高的项目。对同一对象,可根据需要和可能分别提出对应于控制项、一般项和优选项的指标要求。按满足一般项和优选项的程度,绿色建筑划分为三个等级,由高到低划分为三星、二星和一星。
下面给大家介绍的就是获得我国绿色三星级设计认证的沈阳建筑大学中德节能示范中心。(以下简称“中心”)是沈阳建筑大学与德国达姆施塔特工业大学、德国达姆施塔特应用技术大学共同合作设计的节能示范项目,由辽宁省政府和沈阳建筑大学共同投资建设。
中心建筑面积1600㎡,共三层,其中地上二层面积1040㎡,地下一层面积560㎡。首层为接待与展示功能空间,二层为科研办公和能耗管控与监测机房,地下室为各类机房空间和交流活动区。
地下层平面图
一层平面图
二层平面图
中心以“被动式技术优先、主动式技术辅助”为设计原则,全面展示了被动式低能耗建筑设计理念和绿色建筑集成技术的系统结合,实现了严寒地区超低能耗绿色建筑的设计目标。
被动式技术优先
在设计之初为实现超低能耗的设计目标,中心建筑设计严格控制了建筑节能相关设计参数,经模拟优化后,确定建筑体形系数为0.22,各方向窗墙面积比分别为南向0.29、北向0.16、东西向均为0.11,屋顶天窗面积比例为12.7%。
由于在绿色建筑与德国被动房的设计要求和理念之间有着较大的差异,因此在建筑设计中充分考虑沈阳严寒地区的气候条件和建筑使用性质,将二个目标结合,以实现严寒地区超低能耗绿色建筑为最终的设计目标。
屋顶与天窗
屋面保温采用300mm厚挤塑板,每层100mm厚分三层错缝铺设,设计传热系数为0.1[W/(m2·k)]。天窗窗框材质为铝包木制明框,铺设于钢屋架之上,透明部分为三玻窗,整体天窗传热系数K=0.90[W/(m2·k)],可见光透射比≥0.4。天窗玻璃间的钢屋架采用内外两侧包憎水岩棉保温材料,以减小钢骨架的热桥影响。
外墙
示范中心东、北、西向外墙采用200mm厚砌块加两层各140mm厚石墨聚苯板外保温,石墨聚苯板导热系数λ=0.035[W/(m·k)],石墨聚苯板采用四边双道企口缝拼接,两层石墨聚苯板错缝铺设,以最大限度地减少热损失。南向外墙采用砌块加A级防火的憎水岩棉板,两层错缝敷设共300mm厚,憎水岩棉板导热系数λ=0.039[W/(m·k)],憎水率为99.8%。
中心中庭及天窗效果
气密性
中心采用德国被动房外窗设计安装工艺,通过改变外窗安装位置及构造连接方式、采用防水密封材料和金属窗台板,加强外门窗的保温、防水和气密性能。室内一侧采用防水隔汽膜粘结于窗洞口内,室外一侧采用防水透气膜粘结于结构墙体外侧,在构造上强化了窗洞口的密封与防水性能。在外窗的外侧粘贴保温层,压住室外一侧防水透气膜。窗台板采用2mm厚铝板,板下满涂聚氨酯压盖在保温层上方。
主动式技术辅助
为充分发挥示范中心在沈阳建筑大学校区建筑相关专业教学方面的示范目的,中心应用了我国三星级绿色建筑设计要求的建筑技术和适当的创新技术,在被动式技术优先的前提下,采用相应的主动式技术作为补充。
双源热泵与箱变水箱采暖系统
中心采用了空气源—地源双源热泵系统,利用可再生能源来提供冷热源。建筑南侧地上部分外墙外侧悬挂太阳能光伏板和双层玻璃相间的幕墙系统,幕墙系统与墙体之间围合密闭形成空腔,在冬季白天利用太阳辐射得热加热空腔内的空气,通过与空腔顶部连接热泵机房的管道,将空腔内的高温空气送至空气源热泵机组,提取高温空气中的热量加温热水,为建筑冬季采暖,再将换热后的低温空气通过风管送回至幕墙空腔的底部再循环加热。
南向太阳能热电联产幕墙系统
地道新风及排风余热回收系统
中心的新风采用地道风系统,通过地埋管对新风进行预冷预热,同时设计热回收型新风机组,将室内排风中的冷热量与新风进一步交换,回收效率可以达到72%,以此减少新风的制冷制热能耗。
可再生能源系统
中心共计建设光伏屋顶系统及光伏幕墙系统37.37kW,其中屋顶光伏系统组件安装面积144.97m2,采用多晶硅太阳能电池组件,其光电转换效率为15.3%;光伏幕墙部分铺设组件面积为144.92m2,采用双玻中空单晶硅组件,转换效率为18%,按1200小时/年的有效时间来计算每年总发电量可达到45000kWh,为中心提供约30%的用电能耗。
水中系统与节水灌溉
中心应用雨水和中水回收利用技术,采用内排水形式将屋面和广场硬质地面汇集的雨水通过排水口排至室外的雨水井,和中水一起进入广场地下的雨水和中水处理系统。经过回收处理后的水主要用于绿化浇灌、太阳能板清洁和卫生间清洁。预计全年可以收集雨水和中水共996.53 m3,中心全年总用水量为1626.62m3,非传统水源利用率可以达到61.2%。中心绿化采用滴灌和喷灌相结合的节水灌溉方式,对于灌木,采用小管出流灌水器的滴灌方式,将水直接浇灌到植物根部,提高水的利用率。对于大面积的草坪,采用辐射式喷头的微喷灌式,将水均匀地喷洒到草坪区域。
智能管控系统
中心智能化管理系统平台主要包括:物联网智能照明及电器控制系统、楼宇自控系统、建筑弱电系统、绿色建筑监测系统和信息发布系统。主要采用西门子楼控技术,对中心室内外环境、围护结构温度梯度变化、建筑电耗和水耗、智能照明等逐时记录,并反馈至楼控系统,自动切换设备运行工况模式。
通过沈阳建筑大学中德节能示范中心的建设,在严寒地区超低能耗绿色建筑设计实践与技术总结,将对严寒地区相关技术标准的制定和适宜技术推广起到积极的作用。
绿色建筑的设计之路
设计师在设计中将自然条件、社会环境、经济条件等众多因素考虑其中,将设计的过程看成是一个庞大的系统,带着一种尊重、补偿的思想与这个系统交流对话,让建筑有机的融入自然,像是从地上长出来一样。
1.绿色建筑要技术适宜
我国地域辽阔,从南到北跨越多个不同的气候带,并且各个地区的经济发展、技术水平也存在很大差异,结合各地区的实际情况、因地制宜发展绿色建筑是重要原则。目前,已有不少低成本、简便且适用性强的成熟技术可应用于绿色建筑,如自然通风、遮阳、建筑墙体保温、建筑立面绿化和屋顶绿化等。
2.绿色建筑要因地制宜
倡导绿色本土建筑,适应地方生态,保留国家和地方特色。例如在南方,可以采用各种被动式的遮阳、通风、隔热措施,包括顶层储物阁楼兼做隔热缓冲层;天井设计朝内的屋檐和储水沟收集雨水,兼做节水、降温、防火等。
3.绿色建筑要权衡优化
绿色建筑旨在为人类提供健康、适用和高效的适用空间,同时又希望将建筑对环境的影响降到最低,这本身存在矛盾。所以,绿色建筑的关键就是通过合理的规划和设计,在总体上进行控制,权衡优化,从而达到最佳的“绿色”效果。
4.绿色建筑要人与生物和谐相处
绿色建筑要使人舒适、健康、愉快的同时,也要考虑到给其他生物留有好的安身之地。
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