高层建筑绿色技术探析

【摘 要】本文以武汉中心项目为例,考虑武汉地区气候适应性和项目周边场地微环境、微气候,针对建筑特点和功能需求,详细阐述了节地与室外环境、节能、节水、节材、室内环境质量、运营管理等多方面的绿色建筑技术的应用方式.

【关 键 词】武汉中心；绿色建筑技术

引言

现代社会,城市人口急剧增多,土地资源日益紧张,促使人们向高空发展,是高层建筑产生和发展的源动力.但是高层建筑其自身高能耗、室内环境差、易造成光污染.如何以最少的能源和资源消耗带来最大的效益,同时保证良好的室内外环境,充分发展和利用绿色技术在设计、建造、运营过程中注意节约能源和资源,保护环境,可持续发展是高层建筑的发展方向.

1.武汉中心基本概况

武汉中心项目总用地面积2.81万m2,总建筑面积36万m2,地下4层,地上裙楼4层、塔楼88层,建筑高度438米,由五星级酒店、VIP酒店式公寓、智能办公三大部分组成.

2.武汉中心绿色建筑技术应用

武汉中心项目以国家绿色建筑三星级、LEED-CS金级认证为目标,将低碳生态、绿色节能作为总体建设指导方针,在绿色和节能技术选用、集成应用及关键性技术的创新性设计等方面都做出了重要探索与示范,从区域规划到建筑单体设计均体现了绿色低碳的理念,并落实了多项绿色节能技术措施.

2.1节地与室外环境

光污染防治：本项目外墙主要为玻璃幕墙结构,为避免光污染和玻璃,选择玻璃的反射率为0.21（小于0.3）,即反射光小于入射光的1/3,不对周边建筑物带来光污染,不影响周围居住建筑的日照要求.

屋顶绿化：本项目在塔楼与裙楼连廊上部设置面积约300m2的屋顶花园.

合理利用地下空间：本项目地下一层主要为商业,地下二层及三层主要为车库和设备间,地下空间建筑面积与建筑占地面积之比达到24.4%.此外,地下环道的设计,将本项目与周边交通有机结合,改善了区域交通.

透水地面：通过加强透水地面建设、增加雨水渗透面积、增加绿地率等方式,改善城市及建筑外环境,减少暴雨期间的雨水流量及雨水流速,缓解市政雨水管网压力.

2.2节能与能源利用

建筑朝向：按照常规正南正北的布局方式,建筑只有1/4的南面朝向及良好景观面；将建筑顺应基地现状进行旋转45度,以获取1/2的南面朝向及良好景观面,不但充分利用南向立面夏季自遮荫作用及冬季利用阳光采暖,同时确保了建筑免受西向阳光的过度照射.

绿色照明：充分考虑利用天然采光,合理确定照明指标,选择高效节能型的光源、灯具及附件来减少在照明上的电能消耗,根据不同场所设置智能照明控制系统,进行多场景和调光控制,有效避免照明能源的浪费,实现节能.

能耗的独立分项计量：对冷热源、空调设备、电梯、照明、给排水等设置分项计量电表,数据通过BA控制系统反馈至控制器录入数据库,部分生态技术单独设置计量措施,以监控生态系统的能耗状况.

自然通风：采用叠形双单元板玻璃幕墙,在办公区域设置竖向不透明可开启幕墙加通风隔板,进行自然通风.

空调末端：结合本项目各功能区特点,考虑实用性和经济性,办公部分区域采用全空气变风量空调系统,内区设置单风道变风量末端,外区设四管制风机盘管,风机盘管采用吊顶安装方式,变风量空气处理机组按层设置；酒店客房、公寓、商铺等小空间用房采用四管制风机盘管+新风系统；商业、宴会厅、大堂等大空间用房采用全空气定风量空调系统.

冷水机组热回收利用：本项目五星级酒店及酒店式公寓热水使用量较大,通过部分冷水机组采用热回收形式,回收热量用于生活热水加热,以节省运行能耗.

排风热回收：空调新风及排风设置全热交换器,回收排风中的余热,各系统也根据各自集中回风中的二氧化碳浓度调节本系统最小室外新风量需求,降低室外新风处理能耗.

水蓄冷系统：在商业、办公、公寓、裙房酒店用房等组成的综合区域,设置水蓄冷系统和地源热泵系统一起作为该综合区域的集中冷源系统的辅助设施.

地源热泵：本工程地源热泵系统地埋管换热器采用桩基埋管形式,能源桩布置在裙房区域的工程桩内,冬季供热时作为蒸汽锅炉的预热,换热量预计可达450KW；夏季供冷时作为冷源,换热量预计可达200冷吨.

2.3节水与水资源利用

节水器具：本项目的公共卫生间采用一次冲水量小于6升的节水型两档式座便器和感应式陶瓷片密封水嘴等节水型洁具,节水率预计为15%.

非传统水源利用：（1）雨水回用,雨水收集范围为主楼及裙楼屋面雨水,处理后用于地下车库冲洗、道路浇洒、室外景观浇灌等.（2）中水回用,本项目收集宾馆、酒店式公寓每天产生的可二次利用的优质杂排水,使用中水回收利用设备处理后,利用重力作用向下输送到办公区域冲厕,节省输送能耗.

节水喷灌：利用专门的喷头将有压水（流量q>250L/h）送到灌溉地段,喷射到空中散成细小的水滴,均匀地分布于植物间进行灌溉.

2.4节材与材料资源利用

预拌混凝土、预拌砂浆和散装水泥：可有效减少施工现场噪声和粉尘污染,减少材料损耗和节约水泥的包装纸袋对森林资源的消耗,保护生态环境.

结构优化：武汉中心采用巨型柱—核心筒—伸臂桁架结构体系,在结构体系不变的基础上,对剪力墙外墙的厚度、框架柱截面和框架梁的截面进行了优化调整.

2.5室内环境质量

可调节外遮阳：在塔楼与裙楼连廊上空的玻璃房内设置可调节外遮阳,防止夏季强烈的阳光透过窗户玻璃直接进入室内.

采光：选用透光系数为42%的玻璃,窗墙比0.5～0.7,办公和酒店类功能区域室内采光系数高于75%,能够满足室内自然采光的需求；地下车库将安装40个导光筒来改善自然采光效果.

2.6运营管理

BMS管理系统：采用分布式集散控制方式,各系统均为具有独立控制、监测功能,各自管理所属范围设备的运行,并向BMS输出数据和信号同时接受BMA的输入数据及信号.

BAS楼宇控制系统：统筹控制空调系统设备的启停和运转情况,采用分散控制,集监视方式（用监视器进行启停、监视、计测、设定变更等操作）.

3.结语

本项目统筹考虑建筑全寿命周期内节能、节地、节水、节材、保护环境、满足建筑功能之间的关系,倡导绿色、生态,利用多种节能举措,充分体现了“节能”“资源综合利用”的理念.

作者简介

晏芳（1970年出生）,女,汉,湖北武汉人,高级建筑师,从事房地产公司设计管理工作.