民办高校绿色校园评价体系研究与应用分析
2015-10-23董晶
董晶
摘 要:民办高校绿色校园建设是高校可持续发展的必然要求,结合目前我国民办高校建设的实际情况,以吉林建筑大学城建学院新校区建设为例,从四节一环保的角度分析绿色校园评价体系的应用。
关键词:绿色校园;评价体系;节能
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:16723198(2015)20015302
1 引言
民办高校是我国高等教育事业的重要组成部分,党的十八大将“鼓励引导社会力量兴办教育”明确写入政治报告,说明党中央对民办教育的重视上升到了新的高度。
新形势下,为了拓宽办学空间和办学思路,开展符合自身特色的办学模式,促进事业的进一步发展,纷纷大规模地扩建校园或兴建新校区。民办高校新校区建设项目既是学校整体形象的外在表现,也是学校可持续发展的载体和基础,更是一项涉及面广、校内外协作配合环节多的系统工程。如何根据2015年1月1日起实施的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)和自2013年4月1日起实施的《绿色校园评价标准》(CSUS/GBC 04–2013)建设绿色校园已经成为社会普遍关注的新课题。
2 工程概况
吉林建筑大学城建学院项目位于吉林省长春市宽城区兰家镇六马架村,北纬44.00°,东经125.21°。依托吉林建筑大学城建学院新校区建设,属于严寒C级地区,总用地面积4322.00m2,建筑面积20082.26m2。五层办工加一层阁楼,建筑高度21.32米。建筑整体采用框架结构形式,结构类别为三类,基础形式采用桩基础。目前主体框架已基本落成,预计2015年10月份竣工,建设周期大约一年。工程投资3900万元。
3 绿色校园评价体系的示范
3.1 规划与可持续发展场地
在规划布置上,城建学院科研楼与学生公寓并排布置在新校区的西北部,有利于夏季建筑群体间的自然通风;科研楼的北部建有人工湖,有利于改善办工区内的微气候环境;群体间的排列有利于冬季获得日照,有更好的防风效果;建筑的主要朝向为南北向,主要房间避开冬季频率最多风向;建筑平立面简洁大方没有过多的凹凸变化,建筑物的体形系数控制在0.30;另外,科研楼的坡屋顶提供了冬季保暖,夏季隔热的阁楼层;该住宅的入口为避开冬季最多频率风向,设南向入户。
3.2 围护结构节能技术
3.2.1 外墙
墙体材料采用增压加气混凝土保温砌块+保温砂浆砌筑;保温材料采用哈尔滨鸿盛房屋节能体系研发中心研制的、具有多项发明专利的新型复合式墙体HS—EPS保温模块;保温系统为外墙外保温系统。具体构造措施如表1。
适当增加保温层的厚度来确保外墙传热系数小于0.18W/(m2·K)。
3.2.2 屋顶与门窗
屋顶采用新型HS的EPS板,综合传热系数小于0.18W/(m2·K)。
外窗采用易于获得和安装的且节能显著的双框四玻窗,由室内向外的第二层设置low-e玻璃,能比一般的三玻单框窗有更好的保温性能,且能显著降低噪音。整窗传热系数控制在0.9W/(m2·K)。另外,适当控制窗墙比以有效降低耗热。减少大面积落地窗、尽量减少东西北三向窗面积。外门均设置自动闭门器以减少冷风渗透。
3.2.3 热桥处理
(1)设计中尽量避免出现热桥,对进出建筑物的管道采用无热桥处理技术,避免在建筑物内的结露霉污现象。
(2)建筑立面的突出构件用保温材料完全包裹,悬挑处与主体结构之间隔断并进行保温隔热处理,从而最大限度减少热桥影响。
(3)外墙金属支架的无热桥设计与安装。
外墙上的雨水管的等金属支架在基墙上预留支架的安装位置,金属支架与墙体之间垫装隔热材料,再将金属构件完全包裹在保温层里。做法如下:
(4)出屋面的通风管道热桥处理。出屋面的风道不采用整体浇筑式施工,而采用后期砌筑方式。材料选择内壁带有保温措施的砌体材料,其外侧与屋面保温体系一起施工,形成完整的保温体系。通过以上措施,减少热桥现象。
3.3 自然通风节能技术
(1)尽量利用自然通风,使建筑的法线与夏季主导风向一致,风从建筑迎风面的进风口吹人室内,穿过房间,从背风面的出风口流出,形成“穿堂风”。
(2)为使通风效果最佳,开口宽度为开间宽度的1/3~2/3,开口大小为地板总面积的15%-25%。进风口与出风口相对错开布置,可使气流在室內改变方向,使室内气流更均匀,通风效果更好。
(3)本项目在屋面布置光伏板,形成坡屋顶而出现阁楼空间,恰好相当于建筑屋面的隔热层,可起到对顶层房间的保温和稳定室温作用,在夏季和过渡季节,通过开启不做居住空间的阁楼南北两侧窗户,加强空气流动,带走热量,充分利用自然通风来降温。
3.4 采暖系统节能技术
采用地源热泵系统,实现供暖供冷双重目的。地源热泵在本地比水源、空气源热泵更为适宜。在严寒地区,整个冬季采暖可获得节能60%以上的效益,相当于COP系数达到2.2~2.5以上。再通过增设蓄热蓄冷水箱,达到更好地节能及供能稳定。地源热泵无环境污染,节能与环保。
各户采暖系统为低温热水地板辐射采暖,供回水设计温度45℃/40℃,设备设置在地下室(减少噪音)。通过设置在每一分支环路的远传自力式恒温阀调控室温。设置户用热量表,实行分户热量计量。
3.5 空调、通风系统节能技术
(1)夏季利用风机盘管加独立新风系统降温。空调水管路为同程式,保证末端阻力平衡,空调水系统的输送能耗较低。通过风机盘管的温控阀实现温度控制,风机盘管水管上的电动两通阀调节水量。
(2)冬季及过渡季利用新风系统满足卫生要求。下部送风,上部回风,不仅可获得较高空气品质,而且换气效率为传统混合通风效率的2倍。新风系统设排风热回收装置,热回收效率在75%以上。新风系统还可对二氧化碳浓度实时控制,尽量少用新风以利于节省运行能耗。而在过渡季节,独立运行的新风系统可最大程度利用室外新风保证来室内空气品质,并达到节能效果。
3.6 采暖空调冷热源节能技术
(1)采用地源热泵作为冷热源,实现一机两用。冬季供回水设计温度45℃/40℃,夏季供回水设计温度7/12℃,选用热泵机组能效比高于3.8,以满足国家1级能效标准;设置蓄能水箱进行蓄冷蓄热,一是能利用电网峰谷差带来经济效益,二是稳定供暖供冷水系统的运行,还可减少设备主机装机容量,设备利用率和运行效率获得极大地提高;地源热泵夏季的制冷循环产生的余热注入地下,为冬季供暖蓄积热能。
(2)与大型燃煤集中供热相比较,小型地源热泵系统易于调节控制。故在运行中将根据室外温度的变化、室内温度需求的变化(人外出等),适时调控,实现行为节能。
(3)此外,为满足极寒天气的供暖,在蓄热水箱内置电辅助加热,同时通过自动控制确保其节能运行。
(4)太阳能作为本示范工程采暖空调的辅助热源,为节能运行发挥重要作用。在屋面设置太阳能集热器,同时设保温水箱蓄热,形成集中式太阳能热水供应系统。在为各户提供生活热水的同时,冬季和过渡季还为地源热泵供暖系统补充热能,夏季为地源热泵补偿并蓄积热能。生活热水采用分户计量。
3.7 照明节能技术
该项目的照明和生活用电能主要由屋顶风光互补式自有电站提供,经测算照明和生活年用电量约为6.7万kW·h。利用约200m2的倾斜屋面布置了128块多晶硅光伏板(安装功率32kW),屋顶安装6台微风力发电机組(功率3.6kW),可提供年发电量约5.7万kW·h,可满足85%的照明和生活用电。风光互补发电系统为并网形式,缺电时可从电网获取电能,有余电时(光照好或风力足)可向电网输送。另外,住宅的灯具和家用电器均选用节能产品。
3.8 可再生能源利用技术
本项目主要利用太阳能、风能、雨水、中水及土壤热源等可再生能源,具有很全面的示范意义。
(1)太阳能—利用太阳能为建筑提供电能、补充热能和生活热水。在建筑的屋顶建造太阳能光伏发电系统,为整个建筑提供大部分电能;通过太阳能热水系统,为地源热泵补充(冬季)或补偿(夏季)热能,还为住户提供生活热水。
(2)风能—利用设置在屋顶的微风力发电机,弥补夜间或连续阴天太阳能不充足的问题,形成风光互补式的连续发电保障。
(3)雨水—利用校区雨水收集系统实现雨水再利用。主要收集建筑屋顶、道路的集雨用于冲厕、灌溉和生态水池用水。不但节约水资源,而且能美化环境调节区域小气候,同时供人观赏。
(4)中水—新校区收集全部的盥洗等优质杂排水,处理达到中水回用标准后,通过中水系统输送到各建筑物,用于冲厕,达到水资源循环利用,节水环保。
(5)地热源—将土壤作为供暖和供冷的热源,借助热泵技术提升和利用低品位热源,节省电耗。再辅以蓄热蓄冷系统,使供能得以保障,既提高了居住品质又能减排保护环境。尤其是利用太阳能的适时补偿和蓄积作用,可有效解决严寒地区冬季较大热负荷导致的地下吸热管及周边的“冰冻”现象。夏季太阳能为土壤补热所需的热能,由建筑物年总供暖负荷与夏季制冷产生的余热之差来确定。
4 科研楼推广应用价值
科研楼项目通过采用新型高效节能保温隔热墙体,新型节能窗及安装方法,风光发电,高效太阳能利用系统,土壤源供热供冷及蓄热系统,水资源循环利用系统,新风系统,光伏与建筑一体化等多种最新建筑节能技术和可再生能源利用技术的综合和集成,不但能实现北方严寒地区建筑节能75%的目标,还能达到更高的超低能耗节能新指标。项目提出了切实可行的最新节能建筑和能效极高的建筑供能设计及实施方案,并通过建设示范工程为严寒地区超低能耗住宅的设计、建造和运行提供可靠的依据和标准。
参考文献
[1]罗殷.政府引导和扶持民办高等教育发展研究[J].教育与职业,2014,(14).