某大型博览建筑绿色节能技术研究

陈锦华

（福建省合道建筑设计有限公司，福州 350003）

1 项目概况

大型科技馆（以下简称“科技馆”）是位于某省的一座新的大型博览建筑。自成立以来，该项目一直致力于国内绿色建筑的三星级认证，并致力于建筑设计与绿色技术的高度融合。这栋建筑1 楼以上4 层，1 楼以下1 层。建筑高度约43.0 m，建筑总面积约1.05×105m2。该建筑的主要功能是展览厅、电影院、办公室和停车场。项目建筑效果图如图1 所示。

2 绿色节能技术应用原则

2.1 针对性原则

目前，在工业、建筑和交通3 个传统的高能耗领域，建筑能耗所占的份额逐年增加。在政治层面，节能已成为“十二五”规划的核心问题。在应用新的绿色节能技术时，必须尊重相关性原则。

图1 项目建筑效果图

1）使用新的绿色节能技术需分析项目的特点和需求，大型博览建筑的建设过程必须更好地融入人文社会和自然环境，才能保持彼此的和谐状态。因此，使用新的绿色节能技术决不能偏离这一方向，要对各项内容进行有效监控，使今后工作的发展不断增加。

2）绿色节能新技术的实施必须符合有效制度的制定，绿色节能新技术方案的稳健性直接决定了项目能否达到预期目标。

2.2 生态性原则

绿色节能技术下的建筑是指“能够节约资源（能源、土地、水和材料），保护环境，减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，并在建筑的整个生命周期内与自然和谐相处的建筑”。就绿色能源的节能而言，其自身的生态类型是人们关注的焦点，所谓绿色节能技术的生态性，是指在建设、设计过程中尊重周围环境的环境规律，加强对生态环境的保护，并根据不同情况选择不同的设计方法[1]。

2.3 多元化原则

1）绿色节能新技术要随着内容与概念的更新而变化，随着相关行业科研成果的不断丰富，与绿色节能新技术相关的大型博览建筑的施工技术也在不断改进。在这种情况下，新型绿色节能技术的运行必须合理化，不同技术的服务领域存在一定的差异，应努力实现这一共同目标，以便为今后工作制度的进步做出突出贡献。

2）绿色节能新技术必须随着技术与建筑范围而变化。

3）实施绿色节能新技术要随着施工进程进行检查，及时调整方案，可提前做出估计，并定期进行检查和观察，以便及时改进技术方向和技术缺陷。

2.4 严格施工原则

严格执行绿色节能建筑规范是为项目节能创造良好条件的重要保证。在具体的施工过程中，应科学合理利用资源，尽可能利用可再生资源，减少不可再生资源的使用，有效降低建设项目的能耗。

3 绿色节能技术的应用优势

3.1 环保优势

在目前的施工阶段，主要污染包括：水污染、噪声污染和粉尘污染。因此，在绿色建筑背景下，必须重视粉尘和废水管理，科学地控制粉尘非常必要，同时，必须制定相关规章制度，明确施工时间和进度，以保护环境免受严重的粉尘污染[2]。

3.2 材料优势

在实际施工过程中，材料是施工成本的重要组成部分，因此，在施工过程中节约使用建筑材料非常必要，通过使用能够节约材料的技术，可合理规划和使用建筑材料，并减少建筑项目的材料投资。在节约建筑材料的同时，需注意不应过度节约建筑材料，从而导致工程质量的恶化和废物工程的出现。既要节约材料，又要确保施工过程中材料的合理使用和施工项目的高质量，因此，在实际施工过程中，应具有高水平的技术，使其既能合理利用材料又不浪费，提高工程效率，使绿色节能技术充分发挥节约材料的效益。

4 某大型博览建筑绿色节能技术的具体应用

4.1 围护结构节能技术

建筑围护结构节能的实现主要是通过减少其传热来降低冬季的热量损失和夏季的冷损失，从而降低建筑的热量和冷却能耗。影响围护结构节能效果的主要结构是屋顶、外墙和窗户。主要的影响因素是传热系数、窗平衡比、屋顶透明面积、遮阳等。为改善建筑物的渗透性和立面设计，建筑外立面采用金属幕墙与玻璃幕墙相结合的形式，玻璃幕墙各方向的墙体与立面的距离大于30 mm，屋顶采用金属隔热材料，外墙增加保温材料厚度，选用150 mm 岩棉板，科技馆采用Low-E 三玻璃双中空低透光玻璃，节能率可达到15%以上，见表1。

4.2 门窗建筑设计

塑钢门窗的选择是节能门窗的首选，中空玻璃是节能玻璃的首选，因为中空玻璃作为一种应用广泛的建筑材料，具有自身独特的隔热、隔音、美化建筑、减轻建筑重量等性能。与普通双层玻璃相比，中空玻璃具有优异的性能。与单层玻璃相比，它可以显著降低窗户的传热系数，通过温差产生的热量损失也比单层玻璃减少50%。

表1 围护结构设计

4.3 墙体外保温节能技术

进行墙体施工时，工作人员可通过外墙外保温技术有效提高墙体的保温隔热能力。采用新型节能墙体材料，可提高墙体的承载力和保温效果。外墙外保温技术，即在建筑外墙加设保温材料，达到节能的目的。外墙保温技术的节能设计是合理的，它不仅适用于新建建筑，也适用于现有建筑的节能改造，还能有效保护建筑物主体结构，延长建筑物的使用寿命，有效减少建筑结构的“热桥”，增加建筑物的有效使用空间，提高室内环境的舒适性。

4.4 水资源循环利用及节水措施

根据目前中国世博会建筑的高用水效率原则，应按照“扼杀优先”的原则，大力推广高效节水器具，加强节水系统的设计和使用，提高博览建筑的用水效率，减少博览建筑水资源浪费，优化博览建筑节水管理，落实博览建筑的可持续发展理念。环境景观规划必须尊重完整性、水资源可持续利用和水资源循环利用的原则，为节约用水和防止环境污染，可收集和利用雪、雨水资源，经过雨水收集系统处理后，全部用于补充景观。

4.5 新能源技术应用

目前，在建筑供能系统中，应用较多且技术相对成熟的可再生能源主要为太阳能、地热能和风能。其中，太阳能技术是新能源技术领域应用最早、最广泛的绿色节能建筑技术之一。

4.6 暖通空调系统优化应用

暖通空调系统的能耗一般占建筑总能耗的60%以上。目前，较成熟可靠的技术为以下几方面：

1）采用高效冷热源机组：提高冷热源机组能效比，有效节约制冷、供暖主机能耗，如采用高效率的磁悬浮机组。

2）风机、水泵变频控制：空调风系统、水系统均采用变频技术，可根据客户需求负荷高效变频率调节，从而节约水泵及风机的能耗。

3）采用排风热回收装置：可在组合式空调箱设置排风热回收装置，该装置内可设置冷凝热回收、热管等装置，利用排风预冷、预热新风，降低新风负荷，从而降低空调主机能耗。

4）过渡季节可调新风：整个风系统可实现过渡季节新风运行或70%以上满负荷运行。

5）冷却塔自由冷却：对于过渡期和冬季需要冷却的区域，冷却塔使用室外低温湿空气进行自由冷却，以降低主机的功耗。

6）温湿度独立控制系统应用：系统采用高温冷水机组，降低了冷水机组能耗，同时降低输配系统以及空调末端的能耗，湿度通过独立新风机组控制调节，从而提高了功能房间的舒适性。

7）智慧节能运行控制系统：根据全年负荷的变化规律，并结合主机设备、水泵、冷却塔等设备高效运行性能曲线制定出一套运行控制策略以达到系统最低能耗。

8）节能技术综合应用：根据博览建筑特点及地理气候条件的情况综合应用地源热泵系统+温湿度独立控制系统+大温差+变工况（变出水温度+变水流量+变风量）+免费冷源等综合技术。

4.7 资源合理利用

在建筑施工中，通过回收旧材料减少废物和污染物的产生。例如，在拆除建筑物的情况下，某些木材制品、混凝土预制构件、钢材和保温材料可在符合规范和设计要求的基础上，经过二次加工和改造后，在新建筑物中回收再利用[3]。

5 结语

大型博览建筑的公众参与度高，合理使用绿色节能技术有助于树立绿色建筑典范，通过围护结构节能技术、门窗建筑设计、墙体外保温施工节能技术、水资源循环利用及节水措施、新能源技术应用、暖通空调系统优化等方面的应用进行有效节能，保护生态环境，减少建筑施工对环境造成的不利影响，提高国民经济、生态环境与建筑业的可持续发展。但在设计过程中采用绿色节能技术只是基础工作，在后续工作中，还必须做好建筑物的运营和维护工作，并制定合理的节能策略，以实现建筑物整个使用寿命的节能，为同行人员提供参考借鉴。