绿色建筑工程管控与技术应用实践
2020-11-23李晓蓉李佃亮马鹏真刘登龙青岛国信建设投资有限公司山东青岛6600上海市建筑科学研究院有限公司上海0003
李晓蓉,李佃亮,刘 钰,马鹏真, 刘登龙(.青岛国信建设投资有限公司, 山东 青岛 6600;. 上海市建筑科学研究院有限公司, 上海 0003)
近年来我国绿色建筑发展迅速,绿色建筑相关政策和激励机制不断完善,国家先后颁布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》(国家财政厅)、《绿色建筑行动方案》(住建部、发改委)、《十二五绿色建筑和绿色生态城区发展规划》(住建部)等规范文件,明确了绿色建筑的发展目标及规划。十三五规划亦将绿色、生态作为重点建设的内容,绿色建筑技术不断创新,绿色建筑理念逐步深入人心。截至 2017 年 12 月,全国共 10 927 个绿色建筑标识项目,累计超过 10 亿 m2。截止 2018 年 12 月,山东省区域内绿色建筑标识数量为 653 个,青岛市为 117 个。
本文将以山东省青岛市某项目为例,阐述构建绿色建造的管控体系和形成的技术体系。
1 项目概况
项目位于山东省青岛市国际会展中心北侧,南临苗岭路,靠近会展中心 1 号、3 号展馆,北临仙霞岭路,东临云岭路,西靠崂山区世纪广场。规划总用地面积 35 387.50 m2,总建筑面积 280 008.50 m2。其中:地上建筑面积 164 999.50 m2,地下建筑面积 115 009.00 m2。整体建筑群由 A、B、C 3 栋塔楼构成。塔楼 A 共 10 层,房屋总高度为 52.5 m;塔楼 B 共22 层,建筑总高度 107.5 m;塔楼 C 共 31 层,建筑高度142.5 m。项目建筑主要功能类型包括商业、餐饮、会议、酒店、办公等。项目效果图如图 1 所示。
图 1 项目效果图
2 绿色建筑技术策划及技术亮点
2.1 目标定位
依照项目的基本情况,定位为国标绿色建筑二星级及美国 LEED CS 金级。其中,绿色建筑策划得分 63.77 分,可满足国标绿色建筑二星级的要求。项目在节地、节能和节水方面优势突出,但因项目为超高层建筑,且体量较大,在材料节约和室内环境控制方面仍有较大提升空间。LEED CS 金级策划得分 62 分,可满足金级要求。
2.2 主要技术亮点
此项目应用了一系列技术体系,将项目打造成为生态、舒适、节约的绿色建筑。项目绿色建筑主要技术体系如图 2所示。
图 2 国信金融中心项目绿色建筑主要技术体系
2.2.1 生态
(1)绿化。项目屋顶可绿化面积为 6 655.00 m2,屋顶绿化面积为 2 046.27 m2,屋顶绿化面积达到 30.75%。可有效地做到屋顶隔热,对建筑小环境的改善有显著效果。屋顶花园为开放式空间,提供休息平台及观赏平台。项目屋顶绿化主要分布在低层酒店屋面及部分办公建筑塔楼屋面,主要种植种类为瓜子黄杨、大叶黄杨、北海道黄杨等。
(2)海绵。本工程雨水年径流总量控制率 ≥ 75%,对应的降雨厚度为 27.4 mm。项目室外场地设置 50% 的透水铺装,可透水铺装范围不考虑消防车道后的室外硬质场地,面积为 8 710.00 m2。项目低层酒店屋面及部分办公建筑塔楼采用绿色屋顶,未消纳雨水全部由雨水蓄水池和调蓄净化型排水沟等蓄水设施调蓄。
根据本工程的地形特点在北侧设 1 座有效容积为 300 m³ 的雨水调蓄池(兼做雨水回用蓄水池)。在 C 塔南侧设1 座有效容积为 250 m³ 的雨水调蓄池。北侧雨水调蓄池设一体式地埋雨水处理设备,处理后的雨水进入雨水清水池,设置变频加压泵,经消毒处理后用于地面冲洗、室外绿化及道路冲洗等。处理设备处理水量为 20 m³/h,雨水清水池容积为 10 m³,南侧雨水调蓄池雨水不回用,仅用于调节雨水径流量,做雨水调蓄池内均设置排水泵,在暴雨前 4~8 h 内排空池内雨水。
2.2.2 舒适
项目充分采用被动式设计,通过合理利用、控制自然风、光、声环境,同时引入新风系统及中效过滤系统、CO2监测系统、CO 监测系统以及高效空调系统,打造健康、舒适、高效的室内环境。项目舒适保障策略图如图 3 所示。
图 3 项目舒适保障策略图
(1)通风。自然通风模拟结果见表 1。
表 1 自然通风模拟结果
本项目各主要功能空间可开启窗扇位置设置合理,采用了南北通透的开窗设计,有利于形成穿堂风,有效增强了自然通风效果。经分析,所得各工况下室内人员活动区域自然风平均流动速度适中,气流通畅,90.01% 的功能空间满足换气次数 > 2 次/h 的要求。
(2)新风净化。项目所有空调箱送风过滤段设置初、中效组合过滤器,过滤等级达到 G 4+F 7。以保证提供舒适洁净空气,监控新风量,保证房间引入足够的新风量。
(3)自然采光。采用透光性较好的 Low-e 双层中空玻璃配合外挑铝板,75% 主要功能空间在秋分日(9 月 21日)9:00 与 15:00 时晴天模型下的采光照度值满足在300~3 000 lx 之间。
(4)空气质量监控。项目人员密集的主要功能房间(会议室、宴会厅等)设置 CO2传感器,对室内的 CO2浓度进行数据采集、分析,并与通风系统联动。地下车库中,在每个防火分区均设置与排风设备联动的 CO 浓度监测装置。
2.2.3 节约
项目节能策略图如图 4 所示,项目节水策略图如图 5所示。
图 4 项目节能策略图
图 5 项目节水策略图
(1)设备节能。项目采用高效空调系统、锅炉以及对风机、水泵进行变频控制,同时采用排风热回收等节能措施,本项目采用的磁悬浮离心式冷水机组能效值比现行国标GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》提高 6%,燃气锅炉热效率达到 92%。
(2)照明节能。项目采用 LED 灯,绿色节能。照明优化:室内空间照明功率密度比 ASHRAE 90.1—2010 限值低20% 以上,达到 GB 50034—2013《建筑照明设计标准》的目标值限值。
(3)可再生能源应用。项目 A 塔四星酒店客房卫生间、厨房操作间、员工淋浴间采用集中热水系统,生活热水采用太阳能作为热源。太阳能不足时采用自建锅炉房提供高温热媒水为热源经换热器换热后制备生活热水。太阳能集热器布置在 A 塔屋顶,由于屋面面积有限,共设 1 448.00 m2全玻璃真空管型太阳能集热器,屋顶设置 70 t 太阳能储热水箱;采用间接加热的方式制备生活热水,可再生能源提供比例为 33%。
(4)能耗监测。项目设置能耗监测平台,通过对建筑的能源消耗进行能耗实时监控,实现能耗超标预警、节能潜力分析、设备运行工况分析、设备维修优化方案分析等功能,以达到建筑的节能增效目的。经过能耗模拟分析,项目节能率相比基准 ASHRAE 90.1—2010 提高 10.29%。
(5)节水灌溉与水资源利用。本项目绿地面积为4 551.26 m2,均采用微喷灌的节水灌溉方式进行绿化灌溉。在场地分别设置两个容量共计 550 m3的雨水收集池,蓄积的雨水用于绿化灌溉和场地冲洗。同时项目全部采用二级节水器具,较 LEED BD+C V 4 基准节水 42.1%。
3 绿色建筑管控与技术体系
基于项目实践,某公司依照自身组织架构的特点和运行机制,建立相应的绿色发展运作机制,搭建决策督导、技术推动加专业咨询顾问的模式。同时积极整合相关科研院所和长期合作咨询单位的力量,建设技术支撑平台,编制企业绿色标准、细化操作指南。最终形成了包括产品研发、技术咨询、专家评审、绿色施工管理、系统运行优化、客户满意率调查等,覆盖了从项目规划、设计、施工、验收及运行等关键环节的项目全生命周期绿色控制与效益评估策略。经过项目实践,在绿色建筑实施过程中,以技术—产品—模式为规划路径,经过归纳和总结,形成了绿色建筑建造的管控体系和技术策略。
3.1 绿色建筑管控体系
经过项目实践,形成了涵盖目标制定、专业咨询、设计建造优化和绿色产品体系完善的 4 个阶段。包括从绿色建筑认证目标和等级确定、方案、施工图、施工、验收和总结归纳共 9 个阶段的绿色建筑控体系。具体如图 6 所示。
图 6 绿色建筑管控体系图
3.2 绿色建筑技术体系
通过总结和区分建筑类型、遵循地域性、可调节性、经济型和自然人文特性、建立了一套针对性强、操作便捷、直观的技术清单。同时对各类技术予应采用、推荐采用、不反对采用以及不建议采用予以标示,根据集团开发的产品特征,区分公共建筑体系和住宅建筑体系。该体系的构建可以为其他项目的技术策划和选择提供参考借鉴,节省决策流程和时间。绿色公共建筑设计技术体系如表 2 所示,绿色居住建筑设计技术体系如表 3 所示。
表 2 绿色公共建筑设计技术体系
(续表 1)
表 3 绿色居住建筑设计技术体系
(续表 2)
4 结 语
通过积极引入绿色建筑设计和建造理念,某公司努力将绿色技术融入项目设计建造的全过程,并积极探索绿色建筑的工程管控体系和绿色建筑的技术适用性。以某项目为实践,结合企业管理流程,形成了涵盖目标制定、专业咨询、设计建造优化和绿色产品体系完善 4 个阶段的绿色建筑工程管控策略。在充分融合国家绿色建筑评价标准、山东省绿色建筑评价标准和美国 LEED 评价标准的基础上,形成了企业内部适用的绿色建筑技术体系清单,并针对清单给出适应性评价,可供后续项目开发提供参考和借鉴。