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摘要:綠色建筑綜合技術在該項目中的應用研究,以新技術為主導,針對建筑全壽命的各個環節,通過科學的整體設計,全方位體現“節約能源、節省資源、保護環境、以人為本”的基本理念,創造高效低耗、無廢無污、健康舒適、綠色平衡的建筑環境,提高建筑的功能、效率與舒適性水平。建筑實際運行總能耗為同類型建筑能耗的1/3,其建筑性能與指標達到“國內領先、國際一流”的水平,其中多項單項技術也在國內處于領先地位。
1圍護系統
1.1墻體保溫系統建筑外墻保溫性能的優劣直接影響著建筑能耗的高低。項目坐北朝南,南面區域為4層和5層,根據不同朝向,將保溫層厚度略有所不同:玻璃絲棉保溫板東西向厚120mm、南北向厚100mm。1.2屋面保溫系統西北地區對于晝夜溫差和季節性溫差的影響都會遠大于墻體。所以采用了厚120mm的擠塑聚苯乙烯保溫板(XPS)倒置式屋面保和種植屋面。1.3門窗系統窗戶作為外圍護結構保溫的薄弱環節,其能耗約占整個建筑使用能耗的40%~50%。項目在有外窗采用了斷熱鋁合金LOW-E中空玻璃窗。
2設備系統集成創新
2.1土壤源熱泵+高溫水制冷系統
該工程使用了技術先進的“土壤源熱泵+冷梁末端”系統。熱響應試驗得出本工程設計參數,效率優于常規空調45%以上。
2.2多種形式的遮陽系統
2.2.1金屬機翼遮陽系統西南立面日照受高度角影響較大,采用水平金屬機翼遮陽系統,該系統可根據太陽高度自動調節百葉的角度,阻擋多余光線的照射,降低建筑室內的輻射熱。夏季節約空調能耗約20%以上,冬季節約采暖能耗約15%。西立面日照強度較大,在有開窗的位置采用了固定遮陽系統。2.2.2燕尾型遮陽膜系統中庭、前庭部分,為防止因為溫室效應而造成的室內過熱,對中庭、前庭空間的空氣對流、通風來改善環境溫度,降低能耗,并且在中庭、前庭頂部安裝了電動遮陽膜系統(圖2)。該系統可以根據太陽輻射的強弱以及溫度的改變自動進行圖案變化,有效減少了太陽輻射熱,綜合提高節能效率40%以上。遮陽膜的圖案變化并不是簡單隨意的,而是通過大量計算機模擬計算,得到的遮陽膜開啟面積與室內溫度的耦合關系,形成16個不同的圖案。
2.3非傳統水源利用
項目屋面雨水全部收集,地面雨水處理滲透,并將處理過的雨水用于園區內植物的灌溉、澆灑道路、洗車和景觀補水。建筑的雨水匯水面積28000m2,按西安市年均降雨量計算,年均可直接利用的雨水量達到11657.1m3。然而在中水系統的設計中,考慮基地周邊已經設置了市政中水管網,并且建筑自身運行所產生的污水量較小,獨立建設中水系統不夠經濟,因此,采用并入市政管網的方式,以實現節約能源的目的。
2.4太陽能光熱光電技術與LED智能照明系統
項目中安裝了240塊的多晶硅太陽能光電板和面積196m2的太陽能集熱器,用來提供公共區域和地下空間的照明用電以及全樓的熱水需求,而地下室的照明系統均采用節能效果更優異的大功率LED燈具。
3綠色施工技術集成創新
在實踐過程中,建筑大量的使用了輕集料小型混凝土空心砌塊、再生混凝土、摻合料混凝土等“綠色建筑材料”來代替部分自然資源,從而達到節省能源、節約資源,改善生態環境的目的。并且在內部的裝飾裝修材料中均采用了質量優、環保性能佳、安裝簡便、省工省料、能再生或可降解利用的“質優、健康、安全、環保”材料。此外,在現場施工中還采取了多種合理利用建筑廢料的方法,如方木接長再利用過程、廢舊多層板再利用方法、鋼筋下腳料的再利用等。
4項目示范實施效果
研究設計的該項目,建成使用一年后的實際年耗電量為1729022kW·h,單位面積能耗為43.59kW·h·m-2·a-1,而目前普通大型公共建筑單位面積能耗一般在100kW·h·m-2·a-1左右,本項目每年能夠節能223.74萬kW·h,能夠節省約268.5萬元資金。該項目建成后一年總耗水量為17897t,其中非傳統水源利用量為7468t,占總用水量的41.73%,即本項目接近一半的生活用水消耗來源為非傳統水源。