超低能耗綠色建筑在嚴寒地區(qū)的實踐 |
[發(fā)布時間:2014-10-21]中國建設(shè)報
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2014/10/21 11:12:48 |
黑龍江省哈爾濱市“辰能·溪樹庭院”是中德合作建設(shè)的我國兩個被動式低能耗建筑示范項目之一,也是嚴寒地區(qū)的唯一一個示范項目。經(jīng)過多年的建設(shè)和實驗,該項目已經(jīng)成功探索出一套在極端氣候下超低能耗建筑的建造技術(shù)和標準。
一個嚴寒中的選擇
超低能耗建筑是國際上公認的最節(jié)能的建筑,是建筑今后發(fā)展的方向。我國自2010年開始發(fā)展這一新型節(jié)能建筑。2011年4月,辰能·溪樹庭院項目被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部確定為中德合作“中國被動式——低能耗建筑示范項目”。
“中國被動式——低能耗建筑示范項目”是由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與德國能源署合作開展的國家級國際科技合作項目,宗旨是在中國推廣目前國際建筑節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域最先進的被動式——低能耗建筑技術(shù),德方在中國經(jīng)過廣泛的考察篩選后,確定辰能·溪樹庭院作為國內(nèi)兩個合作項目之一?!俺侥堋は獦渫ピ骸蹦軌蛉脒x,原因是多方面的,其中一就點是出于氣候條件的考慮。
哈爾濱地處中國東北北部,全年最高氣溫36.4℃,最低氣溫 38.1℃。全年平均降水量569.1毫米,降水主要集中在6~9月,夏季占全年降水量的60%。氣候具有明顯的季節(jié)性變化,春季回暖快而多大風(fēng),容易出現(xiàn)春旱;夏季短促而炎熱,降水集中;秋季降溫急劇,容易出現(xiàn)早霜;冬季漫長而寒冷干燥,每年采暖期為176天,年平均氣溫3.6℃,凍深2.05米。
這樣的氣候條件,向超低能耗建筑的建造提出挑戰(zhàn),而其一旦成功,其示范意義將十分巨大。
被列入2011年國際科技合作項目計劃的該項目,為黑龍江辰能盛源房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的辰能·溪樹庭院二期,是一棟11層小高層,總建筑面積近萬平方米。項目引進德國先進被動式低能耗建筑技術(shù),結(jié)合哈爾濱氣候特點,經(jīng)過多次試驗,將一套完整的舒適節(jié)能體系應(yīng)用在住宅項目中。
五大技術(shù)成就了溫暖
辰能·溪樹庭院項目,作為超低能耗綠色建筑的代表,采用了土壤源熱泵、天棚柔和式微輻射、保溫材料、節(jié)能窗、全置換式新風(fēng)系統(tǒng)、同層排水系統(tǒng)等新技術(shù)與新材料,以“低碳、環(huán)保、舒適、健康”可持續(xù)發(fā)展理念貫穿規(guī)劃開發(fā)全過程,打造高舒適度低碳住宅。
技術(shù)之一:建筑外墻外圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)。建筑外墻外圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)是通過外墻外保溫、中空Low-e玻璃外窗保溫和外遮陽等設(shè)施,降低自然氣象對建筑室內(nèi)舒適度的不利影響,使建筑在沒有采暖和制冷設(shè)備使用的條件下,將室內(nèi)溫度保持在使人體感覺舒適溫度范圍,不但降低了采暖和制冷負荷,還縮短采暖和制冷時間,更多地有效節(jié)省能源消耗。
該項目保溫材料全部采用整澆ESP模塊,保溫效果和功能都遠高于普通苯板;外窗采用鋁包木實木窗,低輻射Low e玻璃,內(nèi)充氬氣,有效降低熱能的消耗。窗外側(cè)設(shè)置金屬外遮陽卷簾,內(nèi)部填充聚氨酯阻熱材料,有效阻擋太陽直輻射和漫輻射。
技術(shù)之二:天棚低溫輻射采暖制冷系統(tǒng)。天棚低溫輻射系統(tǒng)是在混凝土頂棚中敷設(shè)與建筑同壽命的“灰色黃金”PB管,根據(jù)人體冬、夏對溫度的需求,通過盤管中的供回水溫差,進行智能化調(diào)控,使室內(nèi)溫度常年保持人體最佳舒適度范圍內(nèi)。
該項目通過埋設(shè)在樓板中的PB管,利用冷熱水為介質(zhì)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,常年保持在20℃ 26℃之間。夏季送20℃左右冷水制冷,冬季送30℃左右的熱水進行采暖。
技術(shù)之三:地源熱泵系統(tǒng)。土壤源是最清潔、最生態(tài)的能源之一,該項目利用地球表面淺層地?zé)崮苜Y源進行供熱、制冷的高效、節(jié)能、環(huán)保系統(tǒng)。冬季把地?zé)崮苤袩崃俊叭 背鰜?,提高溫度后,供地下車庫?nèi)采暖;夏季,通過地源的雙U管土壤換熱器,換取地下低溫冷源,利用天棚低溫輻射進行室內(nèi)制冷。
技術(shù)之四:全置換式新風(fēng)系統(tǒng)。被動房對能耗要求較高,圍護結(jié)構(gòu)密閉性較好,為滿足室內(nèi)人員新風(fēng)要求,該項目采用全置換式新風(fēng)系統(tǒng),即將室外空氣經(jīng)過濾、除塵、溫濕度等進行多級處理后,經(jīng)由設(shè)置在臥室、客廳地面上的新風(fēng)口,將新鮮、清潔的空氣送入室內(nèi),由于其溫度略低于室溫,在地面形成“新風(fēng)潮”溢滿房間的每個角落,使人新鮮呼吸始終如一,室內(nèi)污濁再由衛(wèi)生間排風(fēng)口排出。
技術(shù)之五:同層排水。同層排水系統(tǒng)是目前歐洲采用的一種排水方式,它從根本上解決了傳統(tǒng)衛(wèi)生間侵占空間、噪音干擾及漏水等問題。同樓層的排水支管與主排水支管均不穿越樓板,在同樓層內(nèi)連接到主排水立管上。此技術(shù)實現(xiàn)了家庭衛(wèi)生間的完全獨立化,上下層不會因漏水、噪音等互相干擾;衛(wèi)生間的布局不受坑距的限制,方便主人進行個性化的裝修;同時采用掛壁式潔具,沒有衛(wèi)生死角,衛(wèi)浴清理更加方便。
經(jīng)過五大技術(shù)的系統(tǒng)整合,該項目完成了“高舒適度低碳節(jié)能”住宅系統(tǒng)。讓室內(nèi)充滿清新空氣,室溫常年保持在20℃~26℃,濕度在30%~60%之間,符合人體健康、舒適的標準范圍。
三星標識代表的意義
“辰能·溪樹庭院”項目在2013年獲三星級綠色建筑設(shè)計標識。獲得這一標識,意味著該項目在建筑節(jié)能等諸多方面達到了很高水平。
在資源方面實現(xiàn)了節(jié)地節(jié)水:該項目人均居住用地22.57平方米。居住區(qū)內(nèi)綠地率達44.19%,人均公共綠地面積約1.9平方米。綠化采用移動式微噴灌的節(jié)水灌溉方式。該項目采用透水地面、下凹綠地等措施,增加雨水滲透。該項目自建中水處理系統(tǒng),中水用于綠化灌溉、道路澆灑等,非傳統(tǒng)水源利用達13.3%;中水管道采取防止誤接、誤用、誤飲措施。
在建筑方面實現(xiàn)了節(jié)能節(jié)材:住宅建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能率達72%。利用新風(fēng)系統(tǒng)、熱回收效率為77.5%。該項目優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)熱工性能,使得建筑能耗不高于節(jié)能標準規(guī)定的80%,降低了建筑能耗。在可再生能源利用方面,該項目采用地源熱泵系統(tǒng)作為集中空調(diào)系統(tǒng)冷源和采暖系統(tǒng)部分熱源。在材料上,工程結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系,大量采用HRB400鋼筋,占整個鋼筋用量的78.86%。項目造型要素簡約,裝飾性構(gòu)件占總造價的0.988%。
此外,室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量好,隔聲減噪。住宅水、電、氣、冷、熱分戶、分類計量與收費,計量儀表設(shè)置齊全;采用先進可靠的智能化系統(tǒng);對施工過程中產(chǎn)生的廢棄物分類處理,并進行回收和再利用。
以上技術(shù)的應(yīng)用,使辰能·溪樹庭院項目獲得“三星級綠色建筑設(shè)計標識”。
示范工程的作用,在于示范。黑龍江省和哈爾濱市有關(guān)部門對“辰能·溪樹庭院”項目總結(jié)設(shè)計要點、施工經(jīng)驗,并在此基礎(chǔ)上今年又開工建設(shè)一棟辦公樓、一座低能耗小學(xué)。未來兩年內(nèi),將有住宅、辦公樓、學(xué)校共5萬平方米被動式——低能耗建筑在哈爾濱投入使用。“辰能·溪樹庭院”所屬的嚴寒地區(qū),冬季寒冷漫長,供暖期長達半年,推廣被動式低能耗建筑,在采暖期可節(jié)約上萬噸標準煤,因此,無論在社會效益還是經(jīng)濟效益方面,都具有重要意義。(中國建設(shè)報)