在2011年度全国绿色建筑创新奖获奖中,深圳市建科大楼从众多参赛选手中脱颖而出,荣获一等奖。这是全国首个通过验收的绿色建筑和低能耗建筑“双百示范工程”。验收组专家认为,该工程达到了国际先进水平,为规模化推进我国绿色建筑的建设做出了探索与示范。
低碳,不仅是一种环保的生活方式,更是一种健康的生活态度。各行各业的人们坚定低碳生活人人有责的信念,从自身做起,开启了低碳生活新纪元。在低碳理念的指导下,才有了今天的深圳市建科大楼。这是全国首个通过验收的绿色建筑和低能耗建筑“双百示范工程”。验收组专家认为,该工程达到了国际先进水平,为规模化推进我国绿色建筑的建设做出了探索与示范。作为国家可再生能源示范项目建科大楼40多项绿色技术更是让市民惊叹不已,这座以低碳著称的建科大楼比普通办公楼节能65%,每年可省150多万元的运行费用,已接待参观市民2万多人次。与其说它是一座会说话的房子,将其形容为一座被绿色覆盖的智能低碳建筑更为确切。在2011年度全国绿色建筑创新奖获奖中,深圳市建科大楼从众多参赛选手中脱颖而出,荣获一等奖,也是名至实归的事情。
2011年,深圳建筑科学研究院办公大楼(以下简称“建科大楼”)获得了“全国绿色建筑创新奖”。而早在2010年,这座绿色建筑示范工程就顺利通过了住房和城乡建设部建筑节能与科技司组织的专家验收,这是全国首个通过验收的绿色建筑和低能耗建筑“双百示范工程”。这座绿色办公楼运用了40多项技术措施,涵盖屋顶上的太阳能板、风力发电机、外墙的遮阳板、光伏幕墙以及多处的空中花园等等。一系列的“绿色符号”让这座建筑有着与众不同的魅力。
建科大楼占地面积3000平方米,总建筑面积1.8万平方米,是一幢12层的“吕”字型建筑,是《深圳市建筑节能“十一五”发展规划》绿色建筑重点工程,也是国家“十一五”科技支撑计划示范工程。大楼从设计到建设共采用40多项绿色建筑技术,融入了绿色设计理念和建科院研发的多项科技成果,包括自然采光、人工湿地、风光互补节能、发电幕墙、种植屋面等等,尽可能地减少不必要的土地、能源、资源消耗。经初步测算分析,建科大楼相较常规建筑,每年可减少运行费用150多万元,其中节约电费145万元,建筑节水率43.8%、节约水费5.4万元,节约标煤600吨,每年可减排二氧化碳1600吨,达到了绿色建筑三星级和LEED金级标准。
整体节能效果显著
楼下院子里铺的是太阳能地砖,白天蓄电,晚上就能照明;楼顶上装有光伏发电机在建科大楼,中水回用、雨水收集系统、自然通风技术、太阳能光热、太阳能光电、风能技术等绿色技术一一得到应用。
建科大楼根据使用特点和气候特征,采用独特的设计,使得大楼充分采光,在以人为本、提升室内空气质量的前提下,通过集成与优化,科学地采用了多种节能型空调系统、节能型电梯和节能保温系统,系统运行良好,整体节能效果显著。此外,建科大楼还建立了具有国际先进水平的能耗和环境监测系统,为大楼长期的节能优化运行提供了详尽的数据支持,使节能建筑在全寿命周期内充分发挥节能的效益。
从设计到建设优化集成应用了40多项绿色建筑技术。根据建科大楼一年多来的实际运行能耗监测数据,建科大楼已实现了最初的建设目标。其4300元/平方米的工程单方造价,达到了国家绿色建筑评价标准三星级的要求,取得了较为突出的社会效益。经初步测算分析,1.8万平方米规模的整座大楼每年可减少运行费用约150万元,其中相对常规建筑节约电费145万元,节约水费5.4万元,节约标煤610吨,每年可减排二氧化碳1600吨。
除了节能技术应用外,建科大楼还在一些细部充分考虑了节能与人性化,置身其中可亲身感受到绿色节能建筑所营造的建筑空间带来的舒适、愉悦、轻松的身心感受。
比如,地下室采光应用光导管,既解决了地下室采光问题,又能避免地下室人工照明产生的眩光。走入地下车库,没有一般地下室的闷热,取而代之的是阵阵凉意。令人惊奇的是,明亮得可以看书的地下室,居然没开一盏灯。工作人员介绍说,除了运用喷水池的玻璃池底帮助地下室采光外,整个地下室还安装了5个导光管,将光亮从大楼室外地坪导进来,每个导光管的亮度相当于一盏300瓦的电灯。
先进的采光技术还运用于窗户。大楼的窗户全部在外窗设置了遮阳反光板,适度降低临窗过高照度的同时,将多余的日光通过反光板和浅色顶棚反射向纵深区域。相对传统方案,这一措施使20%的室内面积采光得到改善,理想情况下可节约用电约6万度。
实施全方位的节能措施
项目建筑设计总能耗为国家批准或备案的节能标准规定值的75.3%。主要节能贡献要素: 节能围护结构+空调系统+低功率密度照明系统+ 新风热回收+CO2 控制+ 自然通风+ 规模化可再生能源。
节能措施1:量体裁衣节能外围护结构。大楼屋顶采用30mm厚XPS 倒置式隔热构造,同时南北主要区域采用种植屋面;5层及5 层以下外墙采用挤塑水泥外墙板和装饰一体化的内保温结构,7层以上外墙采用加气混凝土砌块,外贴LBG金属饰面保温板;外窗玻璃部分采用传热系数K ≤ 2.6,遮阳系数SC ≤ 0.40 的中空Low-E 玻璃铝合金窗,西南立面部分采用透光比为20%的光电幕墙,同时东立面、北立面和南立面均设计遮阳反光板等外遮阳措施。
节能措施2:地下1层实验室空调采用水环式空调,冷却水就近采用水景池内的水,由于靠近水景水池,管路系统简单,运行可靠,在使用时间上也可以灵活运行。主要办公区域采用水环空调+冷却塔+风机盘管。9层南区和11层南区为小开间空间,考虑到平时正常时间使用空调外,某些房间还会在节假日不定期使用,故采用风冷变频多联空调系统+全热新风系统。10层采用高温冷水机组+辐射顶板+溶液新风除湿系统,新风经除湿降温后承担室内湿负荷,干式风机盘管(或毛细管冷辐射吊顶)承担室内显热负荷。
节能措施3:绿色节能照明。会议区域照明和地下车库照明选用LED光源,楼梯间采用受红外感应开关控制的自熄式吸顶灯(节能灯光源);大厅、走道主要以节能筒灯为主;办公区域均采用格栅型荧光灯盘,光源选用T5 灯管,替代传统的T8 灯管。办公区域照明采用智能照明控制方式。
节能措施4:热回收。新风系统采用全热交换器,通过新风与排风的热交换,回收部分冷量,新风热回收机组采用焓交换效率大于60% 的热交换式换气机。经估算,全年单位空调面积可回收的冷量约为97.9MJ/m2。
节能措施5:新风可调和变频技术的应用。全空气系统的新风入口及其通路均按全新风配置,通过调节系统的新、回风阀开启度,可实现过渡季节按全新风运行,空调季节按最小新风比运行。新风比的调节范围在30%~100%。冷却塔和冷却水泵随负荷变化可进行运行台数调节或变频调节。
节能措施6:能源管理系统。项目设置全楼能耗系统计量系统。系统分软件、硬件两部分,硬件主要为各种能耗基表如水表、电表、热能表等,抄收部分如抄表模块、集中器等,数据接收处理部分,如管理电脑、数据库服务器等。系统分别对各种用能系统用能量进行计量、加工、存储。
节能措施7:可再生能源利用。每层残疾人卫生间兼淋浴房采用半集中式太阳能热水系统;食堂、专家公寓冲凉房采用集中式太阳能热水系统。大楼屋顶花架安装单晶硅光伏电池板,西立面和南立面采用光伏幕墙系统。同时与光伏遮阳棚结合的多晶硅光伏组件,将光伏板和遮阳构件结合最大限度的利用太阳能,同时起到遮阳的作用。生活热水基本利用太阳能热水系统,利用率>50%; 光伏发电量约为建筑用电总量的5%~7%。
设计充分挖掘建筑“绿色”价值
建科大楼运用了多项技术措施,并在设计上充分挖掘了建筑空间本身对“绿色”的价值。建筑的东侧呈巨大的“凹口”,东南风可以被引入建筑内部,让自然光线渗透至建筑的核心区域。建科大楼建筑没有传统意义上的室内走廊,取而代之的是,每层都有一个兼具交通、会谈、休闲功能的半室外平台;建筑的楼梯对外敞开,覆盖着通透的遮阳架,从而让人们乐于回归步行的交通方式,极大地减少了电梯的使用频率;建筑的大堂没有围墙、不设空调,用阴凉、开放的空间设计适应深圳的气候。在这里,建筑更像是一个有着园林属性的空间组群,内与外的分界模糊散淡,人与自然的相遇处处可见。
建科大楼投入使用后开始对外开放并接受参观,发挥了良好的示范作用和社会效益。它也表明,绿色建筑并不意味着高价格和高成本。这样一幢绿色建筑,每平方米仅4000余元的成本,使其区别于国际上价格昂贵的绿色建筑,也不同于国内一些重在技术展示的实验建筑,而是以低成本实现有地域特色的节能生态办公建筑。业内专家表示,像建科大楼这样立足于中国国情建设的绿色建筑,有广泛的示范推广意义。
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