绿色建筑中暖通专业设计

储国成

摘要：根据绿色建筑要求，空调系统设计可采用一下多种措施：采光、可再生能源的利用、蓄冷装置的设置，设计有效的能耗的控制方案，保证良好的室内空气品质及热舒适度。

关键词：绿色建筑 暖通空调设计

引言： 绿色建筑是指以符合自然生态系统客观规律并与之和谐共生为前提，充分利用生态系统的各种要素与资源，充分考虑地域的文化、生活方式及习惯，集成适宜的建筑功能与技术系统，坚持可持续性设计原则，使之具有最小资源能耗及最大化使用效率，具备人的安全，健康，宜居功能并对生态系统扰动最小的可持续，可再生及可循环的全生命周期建筑[1]

项目以创造“低耗、健康、舒适”的高效绿色办公建筑为目标，达到三星级绿色建筑标准，项目结合场地与环境特点，综合建筑功能和业主使用需求，以“被动式措施优先、主动式措施优化”为理念，绿色设计优先采用被动式技术，采用成熟、适宜的绿色建筑技术，达到节能、环保、绿色生态的目标，在满足建筑功能的同时创造 “健康”与“舒适” 的办公环境，最大限度减少对资源和能源的消耗，实现建筑产业的可持续发展。本工程于2014年初获得绿色三星建筑标示。

一、工程概况

本工程位于江苏省南京市徐庄软件园内，苏宁电器总部以北。作为苏宁电器集团的一部分，与原总部建筑群相呼应，形成了一个全新的总部基地。总用地面积为125030平米，总建筑面积为242023平米，建筑总高度为49.05米，地下2层，地上9层，B2层为地库和相关设备用房，B1层为厨房，餐厅、车库和设备用房，1层为展厅、会议中心、员工餐厅灯，2～9层为办公。

二、 绿色技术创新点

1.建筑规划设计

场地呈北高南低，东高西低，起伏较大。规划设计充分考虑场地环境特点，将西北区域设计标高保留原有山坡高度，使得基地内地形高程丰富，富于变化，并形成良好的景观环境。

项目主体建筑以“山”、“云”为理念，呈环状布局，既围合出前广场，为办公、人员活动提供场地空间，又有利于减少建筑进深，改善建筑的采光和通风。

2.自然采光优化设计

地下室餐厅部分设置高侧窗，改善地下室采光环境，减少人工照明时间，降低能耗。

高侧窗面积为559.44平方米，占餐厅面积的5.2%，使得就餐区采光系数大于2.2%以上。

该项目主要围护结构为玻璃幕墙，且房间进深小于22m，其室内综合采光效果优异。

VIP大厅设有采光天窗和采光廊，主楼多处设有采光天窗，地上各层达标面积占总地上面积的比例76.91%。

3.活动外遮阳百叶帘优化设计

项目综合考虑遮阳效果和造价成本，通过对不同时段的遮阳分析，最终确定在东西向幕墙设置活动外遮阳百叶，有效降低夏季太阳直接辐射得热，降低了空调能耗。此外，玻璃幕墙每隔1450mm设置竖向玻璃翼板，亦有利于遮阳。

4.可再生能源利用

太阳能集热器面积为1100m2，太阳能单位面积年平均日产热水量能达到37L每平方米每天。

为地下一层淋浴区、厨房区、一层厨房区设置全日制集中热水供应系统。

生活热水日用水量为37m3/d，太阳能产热水量占建筑生活热水总用水量的比例为100%。

光伏發电系统

该光伏发电系统安装在苏宁易购总部大楼外BUS站顶棚上，逆变器及计量柜设置在地下一层的设备机房内，提供地下一层车库照明负荷电源。

设计装机容量40.32kw。占变压器装机总容量的0.22%

5.水蓄冷系统设计

空调冷源制冷设备为4台855RT（3343KW）单工况离心水冷冷水机组，供回水温度为4/12度，另设置体积为5200m3的蓄冷水槽。离心冷水机组在蓄冷工况下（4/12度）制冷量为3343KW（855RT），满载输入功率为553.8KW，COP为5.43。另设置体积为5200m?的蓄冷水槽，水蓄冷水池和末端冷冻水采用板换连接，板换负荷侧冷冻水供，回水温度为7/13℃，板换负荷侧冷冻水泵采用变流量系统。水蓄冷空调系统各种工况下的运行策略如下图表：

6.BIM技术应用

BIM技术基于三维模型的特性，不仅是在平面视图中工作，也可以通过实时查看三维模型，在虚拟建筑空间中检查体验各项设计性能参数，对设计结果不断修正。这样，以往繁杂的管线综合排布工作显得异常简单，设计师可以从任意角度直观地查看三维模型，检查所有管线的空间排布情况。

三、节地与室外环境

1.污染源

本项目场地内污染源主要是餐饮油烟废气、燃料废气、地下车库尾气等三个方面；

配套餐饮及食堂油烟经采取相应治理措施后达标排放，配套餐饮、食堂、锅炉均采用天然气为燃料，烟气通过烟囱通过楼顶排放，集中式地下停车场汽车尾气通过地面通风口排放。

2.噪 声

设项目所在地属于1类区范围之内，执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）1类区标准，厂界东侧和南侧为靠近马路一侧执行4a类区标准。

利用CFD系列软件作为模拟分析软件，设定夏季、冬季2个模拟工况，对室外风场分布状况进行模拟分析。

项目参评建筑区域大部分区域风速基本处于0.3～3.5m/s之间，等值线间距为0.31m/s，符合行人舒适要求。

项目参评建筑前后压差最大处出现在东北角迎风侧约1Pa，等值线间距为1Pa，建筑主体前后压差较小，有利于冬季防风节能。

冬季立面风压图

建筑物周围人行区风速低于5m/s，不影响室外活动的舒适性和建筑通风。满足绿色建筑评价标准的要求。

4. 节能与能源利用

外墙、屋顶、地下室顶板均采用玻璃棉、复合材料保温板保温；外窗采用Low-E双银中空玻璃8+12空气+6铝合金框 。热工性能基本达到国家和地方标准要求。

本工程按照 《江苏公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010中要求，进行热工权衡判断计算，计算结果满足标准要求。

冷水机组在额定工况下的性能系数和空调热源的锅炉效率均大于等于《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010所规定的要求。另设置体积为5200m?的蓄冷水槽，蓄冷量约为35%。

大楼设置建筑能效综合管理系统，由能效管理工作站、采集计量单元和数字式计量表组成。系统对各楼层照明、动力、空调、给水的能耗进行监测，对能耗数据信息进行采集、分析，并通过网关与建筑设备管理系统进行集成，优化建筑设备控制策略，实现对能源的有效管理以降低能耗。

建筑总平面设计有利于冬季日照并避开冬季主导风向，夏季利于自然通风，该建筑朝向布置，夏季、过渡季可获得最大限度迎风面；而在冬季则以非主要房间作为迎风面。

夏季：建筑区域风速处于0.3～4m/s之间，不影响室外活动的舒适性和建筑通风。

冬季：建筑区域风速处于0.3～3.5m/s之间，在人行高度1.5米处的风速环境没有超过4m/s，满足绿标要求。

本项目对新风进行热回收，充分利用排风中的余热；采用全热型热交换器，全热回收效率>60%；全热回收机组采用2种不同容量机型，包括风量30000m?/h机组2台；风量60000m?/h机组5台。以单台30000m?/h机组为例，一个夏季节省的电能约为46368 kWh，一个冬季节省的电能约为34145 kWh；全年节约电能80513 kWh，每年节约运行费用6.7万元（0.829元/kwh）。

5.室内环境质量

本项目整体结构较为规整，建筑内部采用大开间布局，室内部分通風口位置成对称分布有利于自然通风，过渡季风速、空气龄均满足舒适性要求。

空调末端调节方便，能有效提高室内人员舒适性。室内空气回风处设置CO2传感器，当浓度高于设定值时，自动启动对应的全热交换新风机，风机智能控制单元具有浓度控制、时间控制、消防联动控制、运行状态监视和报警、就地和远程控制、双电源转换功能，能够保证健康舒适的室内环境。

地下室餐厅部分设置高侧窗的自然采光优化，改善了地下室环境，减少人工照明时间，降低能耗。

四. 结论

绿色建筑能够增加环境收益和经济效益、而且可以提高居住者工们效率和居住舒适性与健康性， [2]

绿色公共建筑是一项较为复杂的系统工程，和项目的设计方案、施工等联系相当紧密，本项目从建筑方案、初步设计到施工图设计直至项目竣工，相关专业紧密协调配合，使得本项目能顺利通过绿色三星的评审，从能源利用与环境、室内环境质量等使得暖通设计人员对绿色建筑设计过程中自己的重要性。

参考文献

[1] （阮福寿 绿色办公建筑设计研究 ）

[2] 卜增文， & 刘俊跃. （2005）. 实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施. 制冷与空调 （北京）， 4（1）， 7-9

[3] 《绿色建筑评价标准》（GB/ T 50378 —2006），