深圳国际会展中心绿色智慧展馆的探索与实践

2019-10-12张浩吴少光胡海萍罗荣灿丁荣

建筑技艺 2019年8期

张浩吴少光胡海萍罗荣灿丁荣

深圳市欧博工程设计顾问有限公司

深圳国际会展中心绿色建筑目标为充分考虑深圳气候特征和地域条件，因地制宜地将国际成熟的环保技术、方法和经验运用在展馆的建造运营之中，力争成为全球首个通过国家绿色建筑二星级（同类型，国内首例）、美国LEED-NC金级（会展类，世界首例）和英国BREEAM（会展类，世界首例）三个绿色认证的展馆，旨在建筑的全寿命周期内最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用和高效的会展体验，与自然和谐共生。

1 节地

深圳国际会展中心鱼骨式的规划格局将20个标准模块通过一条1.75km长的中央廊道串联起来，会展主体建筑布局紧凑，为保证货车流线通畅，预留了充足的货车卸货区域和一定规模的室外展场，单层展厅的会展用地容积率高达0.8，是项目在总平面规划节地方面的突出表现。另外，57万m2的地下空间位于中央廊道下方，为会展二期和会展配套预留了更多的建设用地，使土地价值发挥到极致。

2 节能

通过围护系统+空调系统+照明及设备系统实现项目单位面积约70.98kW·h/（m2·a）的节能指标，是全球能耗指标最低的会展中心。

2.1 建筑与空调节能

建筑节能方面，展厅尽量减少玻璃幕墙面积，利用大挑檐遮阳通风，采用Low-E中空玻璃，从而实现建筑节能目标。空调节能方面，采用分布式冷站的冷源规划设计、基于消防水池的水蓄冷系统以及高效节能的智能型分层空调系统。

2.1.1 采用分布式冷站的冷源规划设计

深圳国际会展中心南北跨度约1 750m，东西跨度约470m，为节省冷冻水系统的输送能耗，采用分区供冷的系统模式，从南到北设置5个冷站，以达到规划设计阶段的节能要求。选用的冷水机组具有节能、环保、高效的运行特点，达到了国家能效一级标准，其较高的IPLV值大大降低了冷水机组的全年能耗，实现了真正意义上的绿色节能。同时，大功率的冷水机组采用10kV高压离心式机组，大幅度降低了启动和运行电流，减少了对电网的冲击，降低了用电设备和电缆的损耗，提高了用电效率。

2.1.2 基于消防水池的水蓄冷系统

项目自动水灭火系统包括防火分隔水幕、消防水炮等，消防水池远大于普通公共建筑。为实现“移峰填谷，平衡电网”的目标，结合本项目消防水池的位置，2#和5#冷站利用消防水池设计了水蓄冷系统。与常规的中央空调系统相比，水蓄冷系统每年可减少白天用电量约420万kW·h，节约运行电费约244万元。这些举措既提高了电网的夜间使用效率，为城市电网的节能运行做出了贡献，又减少了空调系统运行成本，为业主创造了可观的经济效益。

1 南接待大厅广场效果图

2 特殊立面材料

3 分布式冷站规划总图

2.1.3 展厅采用高效节能的智能型分层空调系统

高大的展厅空间采用分层空调系统，并运用CFD技术进行了气流组织模拟，从而优化系统设计，降低空调能耗。为充分利用过渡季室外低温空气的“制冷”作用，每台全空气机组都设置了全新风运行工况，以减少制冷系统的运行时长。

2.2 电节能

2.2.1 合理设计供配电系统

深圳国际会展中心总设备安装容量18.25万kVA，用电负荷密度为120VA/m2，共设19个变电所，实现了合理设计与确定供配电系统、用电负荷指标、变压器的负荷率及变配电所的位置尽量接近负荷中心，减少线路电能损耗等。而且变压器按两台一组的原则进行设计，在每两台变压器中间加联络开关，可以在小负荷工况时使用一台变压器。

4 地下一层变电所示意

表1 展厅气流组织模拟云图

5 登录大厅入口照明效果图

2.2.2 光照效率

采用高效LED灯具以提高光照效率，且视觉舒适度高于传统LED 56%，照明功率密度设计值低于标准值60%以上，可以节能75%，年节电量可达220万kW·h。

2.2.3 灯光控制

在灯光控制方面的主要节能措施如下：1）楼梯间及前室照明设声光控感应开关；2）展厅照明灯具采用Dali数字化可寻址调光接口智能控制模块，实现对任意一盏灯进行控制；3）地下室、中廊、公共走道、会议厅等公共场所采用智能照明开关模块，并配合光感应器进行回路控制，局部区域采用调光控制；4）地下室设备房采用电流检测型智能照明模块配合翘班开关控制，避免房间无人时浪费电能；5）厨房区域采用智能照明开关模块，并配合双鉴感应器进行回路控制，当探测到区域无人时厨房灯光自动熄灭；6）整个照明系统可根据运营需要进行分区、定时、感光等控制，以实现节能环保。

2.2.4 空气源热泵制热水

由于会展中心设有大量厨房餐饮区域，因而需要大量热水供应。我们采用空气源热泵制热水技术，通过吸收空气中的低温热量，将经过压缩的高温热能用来加热水温，避免了传统电热水器的使用，提高了用电效率。

2.3 节能设备

所有电梯、风机、水泵、变压器等均选用节能设备，空调主机、空调水泵、空压机组、生活水泵等设备采用变频控制。干式变压器选用SCB13型，能效等级满足《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2013）不低于2级的规定。电梯采取节能控制措施（电梯群控、扶梯自动启停），柴油发电机组的排放标准符合节能要求。

6 分项计量

2.4 负荷能耗独立计量分析

电力自动监控系统可以对照明、动力、空调等负荷能耗进行独立分项计量和分析。多功能电表具有测量电压、电流、频率、功率因数、有功、无功、有功电度、无功电度、相位角等功能，且具备独立计量芯片，能多时段分时电能计量，可对整时、整日、整月电能数据进行采集和分析。

2.5 太阳能利用

在会展中心西侧配套建筑的屋顶设置太阳能光伏发电系统，采用低压并网方式运行，经交流计量并网配电柜并入18#、19#变电所。

3 节水

3.1 雨水回收节水

在雨水回收节水方面，采用了如下措施：1）会展类型的建筑具有屋面面积大、径流系数大及冷却水用水需求大的特点，本项目收集经过初期弃流后的屋面雨水，净化后供给空调冷却塔补水，设计雨水回用水池容积8 800m3；2）由于会展地面荷载大、可绿化面积小、雨水下渗空间有限，在绿地净化系统方面进行了最大程度的利用，如设置下沉绿地4.27万m2、雨水花园1.23万m2、绿色屋顶1.27万m2，这些设施在下雨时存储雨水，雨后用于绿化灌溉，大大减少了绿化灌溉用水；3）小便斗采用无水小便器，节约了冲厕用水。通过上述技术措施，最终项目可实现年节水26万m3，构建了全球最大的单体建筑雨水收集系统。

3.2 大温差供冷节水

与常规5℃温差的空调冷水系统相比，采用大温差设计后，系统循环水量可减少44%，水泵、管道及其配件的初投资相应减少，一次投资可以减少5%左右。

4 节材

4.1 钢结构再循环材料

深圳国际会展中心主体建筑为全钢结构，优化设计后，节约钢材约27万t，是全国装配率最高的大型公建，具体措施包括：1）BIM下单工厂化预制，二维定位施工，进一步减少了材料的耗损；2）地上综合管廊减少3万m2地下管廊的基坑支护混凝土浇注，有效节省了造价，缩短了工期；3）项目高强钢筋占比100%，高强钢材占比98.5%，可再循环材料占比约15%。

4.2 通过控制水头损失节约管材损耗

由于建筑布局呈鱼骨状，管道敷设较长，延程损失大，因而系统管道必须选用热浸镀锌无缝钢管。热浸镀锌无缝钢管不仅工程造价高，管道连接施工还非常困难。因此在考虑工程造价及施工周期两个重要因素后，通过采用优化管路、加减压阀及减压孔板等措施，降低管道工作压力，最终选用施工便利且造价更低的热浸镀锌加厚钢管。

5 环境保护

深圳国际会展中心采用了国际最先进的建筑全生命周期评估，包括温湿度控制、自然采光、降噪措施、空气质量、室外环境及垃圾处理等方面，通过中国、美国、英国三国绿色认证，实现了绿色会展。

5.1 温湿度控制

每年5月中旬～10月中旬，深圳都处于湿热的气候环境当中，而此时又是展会举办的高峰期。为提高观展体验的舒适度，我们从人本出发，从会展的专业性出发，在特殊空间（如国际报告厅、多功能厅、宴会厅、会议中心等）采用了温湿度空调控制系统。展厅尽可能少开窗，以减少大面积玻璃幕墙在夏季产生的温室效应；采用大流量低速分层侧送风，不仅提高了体感舒适度，还节约了能源；在过渡季节采用全新风运行，生态环保。

5.2 自然采光

同样，室内光环境对展品展示有直接影响。针对展会专业性要求，展厅除大门外有节制地设计了玻璃采光高窗，分布均匀并配备电动窗帘，保证了展厅光线可调控，照度均匀。

5.3 降噪措施

因深圳国际会展中心位于大空港片区，飞机起落噪声大，另外大量设备用房、高密度人群及展会宣传的噪声干扰都会极大影响观展体验，所以我们在展厅和设备用房四壁及屋顶采用了吸音板进行降噪处理，对于声环境要求较高的会议空间特别在二次装修时进一步降噪。

5.4 空气质量

会展中心是高密度人员聚集的场所，为保证展厅、会议、餐饮等具有良好的空气流动性和洁净度，可以根据不同环境调节空调的新风量，设置CO2检测装置实时监控室内空气质量，精准控制新风，保证空气的洁净度和流速，使空气质量达到最优状态。

7 CEOC 综合可视化大屏展示图

5.5 室外环境

长时间身处超大尺度的会展建筑空间会让人感觉不舒适，因此在会展主体建筑空间及其周边应尽可能增添绿量，让会展环境自然化、持续化、人性化。局部地面透水铺装、雨水花园、雨水回收和中水回用都极大改善了会展环境。登录大厅的屋顶、中央廊道和会展公园是深圳国际会展中心的生态绿斑、生态绿廊和生态绿肺，为绿色会展增添了一道亮丽的绿色风景线。特别是作为展厅交通枢纽的中央廊道，其空气质量经过英国专业顾问公司对日照、通风、潲雨、温度等方面的模拟，保证了中廊的环境设计满足舒适度要求。

5.6 展会垃圾

展会产生的大量垃圾会极大破坏会展室内外环境，已成为会展运营的问题死角。本项目展厅和会议空间都预设了大量吊点，从而方便布展的灵活施工，让展位耗损降到最低，提升展位布置的重复使用率，减少布展垃圾的产生。

展会垃圾分为可焚烧垃圾（如木质板材、地毯、废纸、绿植）、不可焚烧垃圾（如玻璃、金属、尘土）、建筑垃圾（如沙石、石膏板、瓷砖、水泥块）、有害垃圾（如涂料、灯管、废机油、电子产品）、厨余垃圾和生活垃圾。会展中心设临时垃圾桶和集中垃圾房，各类垃圾经专业分类、压缩、打包、离场，其路径的专属性和场所的封闭性有效保证了会展良好的环境品质。

6 智慧会展

6.1 智慧化平台

深圳国际会展中心是国际一流展馆、全世界瞩目的焦点，深圳在技术创新方面又走在世界的前沿，在这样的背景下，智慧会展成为了深圳国际会展中心的建设目标之一。智慧化平台应用让智慧会展成为现实。

深圳国际会展中心的智慧化平台是集移动通信、无线WIFI网络、移动导航、智慧停车、资产管理、IOT、视频分析、联动指挥、大数据等智慧化于一体的开放性平台，提供统一的融合通信能力，为建设智慧展馆奠定了信息化技术及应用基础。位于17号超大展厅的CEOC智慧管控中心（Convention Exhibition Operation Center，简称CEOC）作为智慧展馆的典型，为深圳国际会展中心场馆方领导、运营管理人员等提供场馆运行情况、平安保障情况等的可视化呈现，实时、直观、便捷地展示会展中心全局运行状况，为综合决策与应急指挥提供了辅助支撑。

8 CEOC 布局效果图

6.2 智慧化运营

智慧化运营主要体现在设备集中管理、设备及其故障的快速定位、数据挖掘、三维可视化运维等技术上，能为场馆方提供最佳的体验，实现运营效率的升级。

6.2.1 设备集中管理

通过将会展中心智能化系统、业务系统等统一集成，实现建筑节能、安防联动、业务管理等多方面的集成化、智慧化、人性化、可视化管控，还可根据运营需求在智慧平台开放远程控制，管理人员移动端设备通过云端与智慧平台连接，可随时随地对会展中心设备进行实时远程监测与控制。

6.2.2 设备及其故障的快速定位

针对深圳国际会展中心开发场馆APP提供维修手册、设备信息、维修记录等服务，以供运维人员学习，并协助运维人员在巨大的场馆和浩如烟海的设备群中快速定位设备和确定故障设备的位置。同时应标准化运维管理体系要求，通过对场馆、设施、运维人员进行信息管理与状态监测，采用日常巡检与故障告警处理等管理手段，提升对深圳国际会展中心运维管理的智慧化管控能力。

6.2.3 大数据挖掘

在智慧平台顶层规划统一的数据平台，实现对安防系统、楼控系统、人员、车辆、资产等各应用子系统数据的收集，通过对运维历史数据的海量分析、实时状态数据的掌控和对未来数据的推演预测，为智慧场馆、平安会展、展馆服务提供智慧化管理、服务和决策，推动会展中心运维管理向数字化、智慧化转变。

6.2.4 三维可视化运维

以三维模型、特效动画、专题图表等方式，通过CEOC智慧管控中心多屏展示整体设备/人员/工单分布情况、设备运行告警及运行状态数据、业务监控及统计数据。针对WIFI系统，提供AP（无线接入点Access Point，简称AP）设备空间模型视图，通过三维可视化技术，实现会展中心场馆、场地、设施、网络等对象感知数据的可视化管理；对对象的运维管理过程进行融合集成，实现会展中心场馆信息、设施信息、运维人员信息之间的互联互通。

6.3 智慧化服务

智慧化展馆的服务对象主要包括场馆运营方、主办单位、参展商、观众等，通过数字化的手段为各服务对象解决办展痛点问题。为场馆运营方打造行业领先的BIM三维可视化运维模式与联动控制模式，实现场馆设备的周期及可视化管理，对建筑机电设备、能耗、照明、环境、安防、消防等进行全面实时监测、数据挖掘分析与精准的运维调优。

为主办单位提供一站式会展服务。对于每次展会活动，通过从规划、布展、撤展的端到端全过程信息贯通，实现一体化、穿透式运营管理。

为参展商提供高效、创新的现场订单服务。开展期间为其提供以随选网络服务为代表的一站式会展现场订单服务，参展商通过主办方下达现场订单，场馆方进行在线工作任务协同、监管和费用结算，并为展览服务的精准营销提供数据支撑。

为观众构建展馆与城市的融合服务集合，提供一站式全景服务体验，以创新的服务平台打通线上与线下的信息渠道，解决观众“吃饭难、停车难、找路难”等痛点问题。通过在会展内提供基于WIFI的定位服务，观众可通过手机引导，快速直达某品牌参展商展位或最近的停车区域。为驾车者提供无感支付，即不停车就可出入停车场等。

除此之外，智慧化服务还为会展中心参展企业和观众提供个人服务，如餐饮、住宿、休闲娱乐等线上访问服务以及智慧支付等便利服务。

6.4 平安会展

安全是会展的永恒话题，智慧安防以智能化安全系统为基础，通过集成开发的应用软件，对会展中心的安全子系统运行数据进行监测和智能分析，提出有效的指挥调度过程评估方案，提供一体化保障。

9 综合设备APP 定位显示图

10 平安会展功能展示图

11 安全智能监测及分析图

12 平安会展指挥调度平台

6.4.1 智能安防

构建深圳国际会展中心公共安全管理平台，集成消防、监控、门禁、入侵报警、客流统计、人脸识别、人行闸机、集群呼叫对讲、电子巡更、停车场管理、车位引导及反向寻车等公共安全子系统，通过安全管理平台达到提前预警、多方联动的效果，同时平台提供上一级接口供公安侦破案件调取监控。

6.4.2 安全智能监测

在智慧化平台部署服务于深圳国际会展中心安全运营态势感知和决策分析需求的平安会展智能监测系统，实现各类监测及智能分析数据的实时加载，提供多种数据的实时监测及预警分析，有效增强场馆管理方对安全态势、异常事件的监控能力，加强对场馆日常安全维护的管控能力，从“人、车、物、场馆”多方面实现安全的“可视、可控、可测、可查”。

6.4.3 指挥调度

基于电子地图开展可视化指挥作业，对指挥调度的相关资源、应急事件态势、事件实时进展等信息进行展示。通过对深圳国际会展中心的各类平安保障资源和应急处置预案的管理，形成平安会展基本保障能力；通过与平安会展智能监测系统对接，获取准确的平安预警或报警信息，自动关联启动相关处置预案，形成平安保障快速反应能力；通过融合通信平台和资源联动，提升指挥调度和处置能力；通过对历史数据的智能分析，提出有效的指挥调度过程评估方案，不断提升应急事件指挥调度的科学性和有效性。

6.4.4 便携单兵

利用会展中心400MHz对讲系统集群通信技术，运用智能便携式终端，实现平安监测和应急处置从指挥大厅向事件现场的延伸，覆盖监测盲区，增强指挥中心和事件现场的联动。