【公建案例】杭州綠色建筑科技館-設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)三星

杭州綠色建筑科技館位于浙江杭州錢江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)園的西南區(qū)，占地面積1348m2（約2.02 畝），總建筑面積4679m2，其中地上4218m2，地下461m2，建筑高度18.5m，地上4層，半地下室一層。其主要功能為科研辦公、綠色建筑節(jié)能環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)宣傳展示。其中地下室功能布局為地源熱泵機(jī)房、消防水泵房、配電房等設(shè)備用房；地上一層為綠色建筑技術(shù)展覽廳、小型報(bào)告廳、機(jī)房、接待室等；二層主要為科研辦公和研究室；三層為科研辦公用房；四層主要布置機(jī)房和活動(dòng)室。于2006年3 月立項(xiàng)，2008 年9月開始土建施工，2009 年12 月投入使用?？萍拣^通過(guò)綠色智能技術(shù)平臺(tái)，系統(tǒng)化地集成應(yīng)用了被動(dòng)式自然通風(fēng)系統(tǒng)、建筑智能化控制系統(tǒng)、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)、節(jié)能高效照明系統(tǒng)等十大先進(jìn)綠色建筑系統(tǒng)體系。

綠色建筑設(shè)計(jì)

1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)。建筑物整體向南傾斜15 度，具有很好的建筑自遮陽(yáng)效果。夏季太陽(yáng)高度角較高，南向圍護(hù)結(jié)構(gòu)可阻擋過(guò)多太陽(yáng)輻射；冬季太陽(yáng)高度角較低，熱量則可以進(jìn)入室內(nèi)，北向可引入更多的自然光線。這種設(shè)計(jì)降低了夏季太陽(yáng)輻射的不利影響，改善了室內(nèi)環(huán)境。

建筑物南北立面、屋面采用法國(guó)鈦鋅板，東西立面采用陶土板，這兩種材料均具有可回收循環(huán)使用、自潔功能。建筑物門窗采用了斷橋隔熱金屬型材多腔密封窗框和高透光雙銀Low-E 中空玻璃，使夏季窗戶的得熱量大大減少，空調(diào)負(fù)荷從基準(zhǔn)建筑41.71W/m2 下降到23.53W/m2，但對(duì)冬季的采暖負(fù)荷影響不大。

建筑物南立面窗墻比0.29，北立面窗墻比0.38，東立面窗墻比0.07，西立面窗墻比0.1。合理的窗墻比既滿足建筑物內(nèi)的采光要求，防止直射造成的眩光對(duì)室內(nèi)人員產(chǎn)生不利影響，又不會(huì)形成較大的空調(diào)負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能降耗目標(biāo)。

坡屋面采用90mm 厚巖棉板，傳熱系數(shù)達(dá)到0.49 W/m2·K，外墻采用75mm 厚巖棉板，傳熱系數(shù)達(dá)到0.56 W/m2·K；東、西向外窗、天窗為隔熱金屬型材多腔密封窗框，低透光雙銀玻璃，傳熱系數(shù)1.91 W/m2·K，自身遮陽(yáng)系數(shù)0.29，氣密性為4 級(jí)，水密性為3 級(jí)，可見光透射比0.57；南、北向外窗采用隔熱金屬型材多腔密封窗框，高透光雙銀玻璃，傳熱系數(shù)2.27 W/m2·K，自身遮陽(yáng)系數(shù)0.44，氣密性為4 級(jí)，水密性為3 級(jí)，可見光透射比0.7。屋頂天窗采用XIR 夾膠玻璃，提高保溫隔熱性。

南北立面窗采用智能化機(jī)翼型外遮陽(yáng)百葉，該遮陽(yáng)百葉長(zhǎng)度3.59m，寬度0.45m，在機(jī)翼型百葉上按23％左右開孔率打微孔，孔徑為Ф2.5，實(shí)現(xiàn)了遮陽(yáng)不遮景，保持室內(nèi)視覺通透感；控制光線強(qiáng)弱，有效降低建筑能耗；夏季控制光線照度及減少室內(nèi)得熱，冬季遮陽(yáng)百葉的自動(dòng)調(diào)整可以保證太陽(yáng)輻射熱能的獲取。通風(fēng)百葉利用煙囪原理，在被動(dòng)式通風(fēng)時(shí)自動(dòng)打開，排走室內(nèi)多余熱量、降低室內(nèi)溫度及換氣功能；在空調(diào)季節(jié)和大風(fēng)、大雨時(shí)自動(dòng)關(guān)閉；在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)打開
排走有毒濃煙。

2.高能效的地源熱泵系統(tǒng)。綠色建筑科技館采用溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求，避免了室內(nèi)濕度過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象。系統(tǒng)冷熱源為地源熱泵系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用一臺(tái)地源熱泵機(jī)組，制冷量127kW，COP 為6.15；地埋管DN25埋深60m，共64 根單U管?？照{(diào)末端采用四種形式：輻射毛細(xì)管、冷吊頂單位、吊頂式誘導(dǎo)器、干式風(fēng)機(jī)盤管。采用高濕冷源和空調(diào)末端除去室內(nèi)顯熱負(fù)荷，采用水作為輸送媒介，其輸送能耗僅是輸送空氣能耗的1/10~1/15。濕度控制系統(tǒng)由四臺(tái)熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成，通過(guò)鹽溶液向空氣吸收或釋放水分，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣濕度的調(diào)節(jié)。采用新風(fēng)作為能量輸送的媒介，同時(shí)滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。每臺(tái)熱泵式溶液除濕新風(fēng)機(jī)組的除濕量為80kg/h，加濕量為25kg/h，COP一般在5.5以上。

3.節(jié)能高效的照明系統(tǒng)。三層選用索樂(lè)圖日光照明技術(shù)。陽(yáng)光經(jīng)采光罩聚集并直接折射到傳輸管道，光線沿著管道向下反射穿越房頂?shù)竭_(dá)頂棚，最后經(jīng)漫反射灑落在房間的每個(gè)角落。光線在管道中以高反射率進(jìn)行傳輸，光線發(fā)射率達(dá)99.7%，光線傳輸管道可長(zhǎng)達(dá)15m。通過(guò)采光罩內(nèi)的光線攔截傳輸裝置（LITD）捕獲更多的光線，同時(shí)采光罩的設(shè)計(jì)可以濾去光線中的紫外線。

辦公、設(shè)備用房等場(chǎng)所選用T5 系列三基色節(jié)能型熒光燈。樓梯、走道等公共部位選用內(nèi)置優(yōu)質(zhì)電子鎮(zhèn)流器節(jié)能燈，電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，鎮(zhèn)流器均滿足國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)。樓梯間、走道采用節(jié)能自熄開關(guān)，以達(dá)到節(jié)電的目的。

4. 可再生能源利用。屋頂設(shè)置風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，多晶硅光伏板296m2，裝機(jī)容量為40kW；采光頂光電玻璃57m2，裝機(jī)容量為3kW；屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電，并入園區(qū)2MW太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng)。兩臺(tái)風(fēng)能發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為600W，系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電接入氫能燃料電池，作為備用電源，實(shí)現(xiàn)光電、風(fēng)電等多種形式利用。氫能燃料電池工作原理是通過(guò)電解水的逆反過(guò)程，即氫氣和氧氣結(jié)合成水、產(chǎn)生電這一過(guò)程，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。

根據(jù)計(jì)算，多晶硅太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)以及渦輪風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)全年可再生能源發(fā)電量41990度，達(dá)到建筑總用電需求量298520度的14%。選用能源再生電梯，采用32 位能源再生變頻器，可以將原消耗在電阻箱上的電能清潔后反饋回電網(wǎng)，供其他用電設(shè)備使用。曳引機(jī)采用植入式稀土永磁材料，不需要碳刷，因此也就沒有碳?jí)m，電機(jī)的效率為90%，而碳刷式電機(jī)的傳動(dòng)效率為80%。電機(jī)采用密封軸承，沒有齒輪箱，所以無(wú)需潤(rùn)滑油，不存在潤(rùn)滑油污染的問(wèn)題。雙重節(jié)能較普通有齒輪乘客電梯最大節(jié)能可達(dá)70%。

5. 適宜的綠化技術(shù)。在地塊內(nèi)結(jié)合實(shí)際情況鋪設(shè)景觀綠化。景觀綠化采用大香樟、香樟、樂(lè)昌含笑、杜英、櫸樹、廣玉蘭、垂柳、大桂花、桂花、山茶花、水彬、雪松、黃山欒樹、紅白玉蘭、櫻花、垂絲海棠、紅楓、紅梅、碧桃、紅葉李、紫薇、紅繼木球、含笑球、枇杷、黑松樁景、無(wú)刺構(gòu)骨球、南天竹、八角金盤、灑金珊瑚、小葉桅子、金絲桃、春鵑、夏鵑、豐花月季、金森女貞、金邊黃楊、紅葉石楠、茶梅、八仙花、矮美人蕉、鳶尾、花葉蔓、闊葉麥冬、玉簪、蘭花三七、黃馨、紅花酢漿草、白花三葉草、果嶺草等喬灌鄉(xiāng)土植物或適宜樹種，通過(guò)喬灌草搭配，形成復(fù)層綠化形式，同種或不同種苗木高低錯(cuò)落，植后同種苗木相差30cm 左右。在人行道區(qū)域鋪設(shè)了透水地磚等，室外透水地面面積比為56.7%，遠(yuǎn)大于40%。

6.建筑節(jié)水設(shè)計(jì)。屋面雨水均采用外排水系統(tǒng)，屋面雨水經(jīng)雨水斗和室內(nèi)雨水管排至室外檢查井。室外地面雨水經(jīng)雨水口，由室外雨水管匯集，排至封閉內(nèi)河，作為雨水調(diào)節(jié)池，做中水的補(bǔ)水。雨水收集處理后進(jìn)入人工蓄水池。人工蓄水池具有調(diào)蓄功能，以降雨補(bǔ)水為主，河道補(bǔ)水為輔，保證池水水位。人工蓄水池作為園區(qū)景觀水的基礎(chǔ)，對(duì)湖水進(jìn)行低成本處理，防止景觀水污染。人工蓄水池的水作為補(bǔ)充水源，經(jīng)處理后作為園區(qū)綠化用水、景觀用水，進(jìn)而深度處理消毒后作生活用水。生活污水直接進(jìn)入中水處理系統(tǒng)，處理后用于室內(nèi)沖廁、綠化用水等，實(shí)現(xiàn)零排放。

建筑室內(nèi)采用新型的節(jié)水器具，公共衛(wèi)生間采用液壓腳踏式蹲式大便器、壁掛式免沖型小便器、臺(tái)式洗手盆等。所有器具滿足《節(jié)水型生活用水器具》CJ164 及《節(jié)水型產(chǎn)品技術(shù)條件與管理通則》GB/T18870 的要求。

景觀綠化灌溉用水來(lái)自處理后的中水，灌溉技術(shù)為滴灌，有效節(jié)約室外灌溉用水。通過(guò)利用雨水、廢水、河道湖泊水等非傳統(tǒng)水源，實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到73.7%。

7. 最大限度的節(jié)約建材。主體結(jié)構(gòu)采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)澆混凝土全部采用預(yù)拌混凝土，不但能夠控制工程施工質(zhì)量、減少施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲和粉塵污染，減少材料損耗，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土外加劑有害物質(zhì)含量，避免建筑材料中有害物質(zhì)對(duì)人體健康造成損害，達(dá)到綠色環(huán)保的要求。

屋頂為非上人屋面，其上設(shè)計(jì)有18 個(gè)拔風(fēng)井煙囪，用于過(guò)渡季節(jié)自然通風(fēng)，南向東西兩端的拔風(fēng)煙囪頂部各自設(shè)置有1 個(gè)直徑300mm 的垂直式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。因此該建筑不存在沒有功能作用的裝飾性構(gòu)件。

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)土建與裝修工程一體化設(shè)計(jì)與施工。各單位依據(jù)綠色施工原則結(jié)合自身特點(diǎn)制定相應(yīng)綠色施工技術(shù)方案，指導(dǎo)項(xiàng)目施工，有效避免拆除破壞和重復(fù)裝修。制定建筑施工廢棄物的管理計(jì)劃，將金屬?gòu)U料、設(shè)備包裝等折價(jià)處理，將密目網(wǎng)、模板等再循環(huán)利用，將施工和場(chǎng)地清理時(shí)產(chǎn)生的木材、鋼材、鋁合金、門窗玻璃等固體廢棄物分類處理并將其中可再利用材料、可再循環(huán)材料回收。

8.室內(nèi)環(huán)境優(yōu)化。

（1）日照和采光。室內(nèi)主要功能空間的采光效果較好。在遮陽(yáng)板開啟時(shí)，全樓采光系數(shù)大于2.2%的區(qū)域面積為2353.21m2，占主要功能空間面積的85.47%；在遮陽(yáng)板閉合時(shí)，全樓采光系數(shù)大于2.2%的區(qū)域面積為2254.82m2，占主要功能空間面積的81.90%，均達(dá)到80%以上。采用無(wú)炫目光高效燈具，并設(shè)置智能照明燈控系統(tǒng)。

（2）自然通風(fēng)。采用被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)，提高了環(huán)境的舒適性，滿足室內(nèi)衛(wèi)生和通風(fēng)換氣要求。通過(guò)豎直風(fēng)井、中庭、拔風(fēng)井促進(jìn)了熱壓通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)。室外風(fēng)通過(guò)市內(nèi)與地下室相連的集風(fēng)口進(jìn)入地下室，經(jīng)由豎直風(fēng)井進(jìn)入各個(gè)房間，匯集到中庭，從拔風(fēng)井排出至室外。

（3）主動(dòng)通風(fēng)裝置。采用溫濕獨(dú)立控制的幾種空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)冷熱源為土壤源熱泵+熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組，具體空調(diào)末端為毛細(xì)管、干式風(fēng)機(jī)盤管、冷輻射頂棚等。一樓展廳和報(bào)告廳新風(fēng)支管上設(shè)置了電動(dòng)風(fēng)閥。當(dāng)一層展示廳和報(bào)告廳不用時(shí)，關(guān)閉全部新風(fēng)閥，新風(fēng)機(jī)組通過(guò)變頻器使其在設(shè)定好的頻率下運(yùn)行。每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組設(shè)變頻器一臺(tái)。室內(nèi)的濕負(fù)荷是通過(guò)新風(fēng)來(lái)除去的，而每個(gè)房間送入的新風(fēng)量嚴(yán)格按照建筑規(guī)定的人員數(shù)量確定。在空調(diào)季節(jié)，中庭和房間綠色植物做到盡量少放，且選用散濕量少的品種。

（4）可調(diào)節(jié)外遮陽(yáng)。南立面采用電動(dòng)控制的外遮陽(yáng)百葉，控制太陽(yáng)輻射的進(jìn)入，增加對(duì)光線照度的控制。東西立面采用干掛陶板與高性能門窗組合，采用垂直遮陽(yáng)，減少太陽(yáng)熱輻射得熱，保證建筑的節(jié)能效果和室內(nèi)舒適性。

9.節(jié)能管理模式。

杭州節(jié)能環(huán)保投資有限公司聘請(qǐng)其母公司浙江節(jié)能實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司下屬的獲取ISO14001 認(rèn)證的物業(yè)公司對(duì)綠色建筑科技館進(jìn)行有效管理。結(jié)合建筑弱電調(diào)試，制定樓宇運(yùn)行管理手冊(cè)，明確節(jié)能、節(jié)水與綠化管理制度，并對(duì)建筑運(yùn)營(yíng)和工作人員進(jìn)行有效管理教育，實(shí)現(xiàn)樓宇高效運(yùn)行。

空調(diào)、照明系統(tǒng)采用智能化控制結(jié)合可自主調(diào)節(jié)的末端，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，空調(diào)電氣管線走線采用集中管井，便于維修管理。對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和清洗。對(duì)用水量、用電量進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，掌握各項(xiàng)能耗水平，對(duì)能源利用進(jìn)行合理管理。

運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施資源管理獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，管理業(yè)績(jī)與節(jié)約資源、提高經(jīng)濟(jì)效益掛鉤，采用績(jī)效考核，使得物業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與建筑用能效率、耗水量等情況直接掛鉤。根據(jù)垃圾的來(lái)源、可否回用性質(zhì)、處理難易度等對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行分類收集和處理，且保證收集和處理過(guò)程中無(wú)二次污染。將其中可再利用或可再生的材料進(jìn)行有效回收處理，重新用于生產(chǎn)。

10.智能化控制系統(tǒng)。

（1）溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)。采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)來(lái)分別控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度和溫度：新風(fēng)經(jīng)熱泵式溶液機(jī)組處理后用于承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷，毛細(xì)管以及干式風(fēng)機(jī)盤管等顯熱末端承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷。

（2）自然通風(fēng)系統(tǒng)。中庭共設(shè)立了18 處拔風(fēng)井來(lái)組織自然通風(fēng)。室外自然風(fēng)進(jìn)入地下室經(jīng)自然冷卻后沿著布置在南北向的13 處主風(fēng)道以及東西向的4 處主風(fēng)道風(fēng)口進(jìn)入各個(gè)送風(fēng)風(fēng)道，在熱壓和風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，由布置在各個(gè)通風(fēng)房間的送風(fēng)口依次進(jìn)入各個(gè)房間。

（3）分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)該建筑物各用能系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握建筑總能耗和分項(xiàng)能耗情況，發(fā)現(xiàn)建筑物典型用能問(wèn)題，從而改善系統(tǒng)運(yùn)行，強(qiáng)化行為節(jié)能；并通過(guò)能耗計(jì)量系統(tǒng)客觀反映節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的實(shí)際節(jié)能效果，引導(dǎo)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行管理。

本項(xiàng)目重點(diǎn)突出對(duì)江南地區(qū)適宜的被動(dòng)式節(jié)能環(huán)保技術(shù)探索和示范，并通過(guò)智能系統(tǒng)與高性能機(jī)電設(shè)備進(jìn)行整合聯(lián)動(dòng)，以實(shí)用技術(shù)打造超低能耗綠色建筑科技館，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。