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一基本條件研究

項(xiàng)目所在地基本條件研究是落實(shí)綠色建筑“因地制宜”原則的前置環(huán)節(jié)，本項(xiàng)目基本條件分析如下：

（1）氣象條件

福建省地跨夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)，夏季炎熱，年平均氣溫19.5℃，太陽(yáng)高度角大、日照時(shí)間長(zhǎng)、太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，建筑遮陽(yáng)需求較大，建筑隔熱需求較為迫切，以遮陽(yáng)、采光、自保溫技術(shù)為主的被動(dòng)式技術(shù)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的首選措施。此外，福建省大部分地區(qū)全年平均風(fēng)速在1.5m/s以上，為建筑自然通風(fēng)提供了有利的條件。

（2）可再生能源條件

福建地區(qū)年日照時(shí)數(shù)1300~2500h，年輻射總量為4200~5000MJ/m2。隨著近年來(lái)氣候及環(huán)境的變化，福建地區(qū)太陽(yáng)能資源強(qiáng)度呈逐漸上升的趨勢(shì)。從地表水和地下水資源資源分布來(lái)看，福建省屬于資源較豐富地區(qū)。依據(jù)現(xiàn)有條件，福建省可再生能源推廣和發(fā)展的重點(diǎn)是太陽(yáng)能光熱、光伏利用和地源、水源熱泵利用技術(shù)。

（3）水資源條件

一方面，福建省年際降雨分布不均、各地水資源擁有量極不平衡、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、沿海突出部及島嶼資源型缺水嚴(yán)重；另一方面，該地區(qū)年平均雨量在1159~2413mm之間，為雨水回收利用提供了前提條件。

（4）生態(tài)條件

福建省氣候適宜，野生園林植物種類多、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，是我國(guó)生物多樣性最為豐富的省份之一。這就為使用當(dāng)?shù)刂参镞M(jìn)行復(fù)層綠化、屋頂綠化和垂直綠化等創(chuàng)造了必要條件。

（5）其他條件

除了上述條件，項(xiàng)目所在地地質(zhì)條件、交通條件及其他外部配套條件等都是綠色建筑實(shí)施過(guò)程中需要考慮的因素。

二綠色建筑特征

1建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思

本項(xiàng)目在建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)，充分借鑒了福建省院落式傳統(tǒng)建筑的特點(diǎn)，采用合院式庭院形式，有利于自然通風(fēng)、采光和遮陽(yáng)；中間的院落還可以成為人們公共活動(dòng)的場(chǎng)所，能夠?yàn)榻ㄖ?nèi)部人居環(huán)境創(chuàng)造良好的條件。

2節(jié)地與室外環(huán)境

計(jì)算機(jī)室外環(huán)境優(yōu)化方面，本項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，將多項(xiàng)計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)應(yīng)用于自然通風(fēng)、聲環(huán)境、日照、采光等方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通過(guò)這些低成本綠色建筑技術(shù)的采用，使得本項(xiàng)目能與當(dāng)?shù)貧夂蚣碍h(huán)境實(shí)現(xiàn)較好的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。綠化與透水地面設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目通過(guò)室外綠化、采用生態(tài)（透水）混凝土、透水磚等技術(shù)措施，室外綠化面積為8097m2，綠化率高達(dá)74.3％；透水混凝土和透水磚面積分別為190m2和1636m2，加上室外綠化透水面積，室外透水面積超過(guò)80％，可較好地降低熱島效應(yīng)，為建筑提供一個(gè)良好的外部環(huán)境。

3節(jié)能與能源利用

圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目采用了多種本地適宜的節(jié)能技術(shù)措施。屋面采用種植屋面作為保溫隔熱措施，并配合無(wú)機(jī)保溫砂漿的采用，實(shí)現(xiàn)屋面節(jié)能。同時(shí)，為了加強(qiáng)示范意義，本項(xiàng)目在外墻節(jié)能材料的選擇上，與普通工程相比，頗具特色：選擇福建省當(dāng)?shù)氐湫偷慕ㄖ牧希畛鋲Σ捎眠m宜當(dāng)?shù)貤l件的外墻自保溫技術(shù)，在建筑的每層樓采用不同的自保溫砌塊或磚，如加氣混凝土砌塊、粉煤灰陶粒小型空心砌塊、PCB聚苯乙烯節(jié)能砌塊、煤矸石燒結(jié)磚、淤泥燒結(jié)磚等，砌筑成保溫隔熱的自保溫墻體，使外墻平均傳熱系數(shù)滿足節(jié)能要求。此外，本項(xiàng)目采用了多種類型的節(jié)能窗。建筑外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)方面，本項(xiàng)目采用了多種形式的活動(dòng)外遮陽(yáng)形式，如垂直卷簾遮陽(yáng)、斜伸臂遮陽(yáng)簾、中置空調(diào)百葉遮陽(yáng)等，均可以依據(jù)需要進(jìn)行全開(kāi)、全關(guān)、部分開(kāi)啟等動(dòng)作調(diào)整，滿足隔熱、采光和視覺(jué)舒適要求。高效空調(diào)系統(tǒng)與可再生能源應(yīng)用方面，本項(xiàng)目的可再生能源利用主要為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)及太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)三部分。空調(diào)系統(tǒng)采用水源多聯(lián)式中央空調(diào)，主機(jī)是數(shù)碼渦旋機(jī)組，共設(shè)14臺(tái)主機(jī)，COP在5.5以上，系統(tǒng)能效比約為4.4；根據(jù)使用功能，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)分為14個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)均由一臺(tái)主機(jī)帶若干個(gè)室內(nèi)機(jī)，同時(shí)設(shè)有全熱交換新風(fēng)機(jī)，回收排風(fēng)中的能量，減少新風(fēng)負(fù)荷；整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)使用靈活、高效節(jié)能。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)安裝集熱器面積128m2，晴天日平均產(chǎn)55℃的熱水4.6t，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)，分別采用典型的平板，真空管，陶瓷三種類型；屋頂安裝有6.9kWp的光伏矩陣，使光伏板與屋頂天窗結(jié)合，真正做到了一體化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)年發(fā)電6900kWh，約占大樓耗電量的的2.1%。

4節(jié)水與水資源利用

本項(xiàng)目水系統(tǒng)規(guī)劃方案考慮福州地區(qū)水資源情況，對(duì)用水定額、用水量估算及水量平衡、給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、節(jié)水器具、非傳統(tǒng)水源利用等進(jìn)行了分析和規(guī)劃。本項(xiàng)目在建筑中全面采用各類節(jié)水器具，并在保證用水安全的前提下，利用雨水進(jìn)行沖廁、綠化灌溉等。

5節(jié)材與材料資源利用

本項(xiàng)目在建筑設(shè)計(jì)選材時(shí)，考慮了使用材料的可再循環(huán)使用，可再循環(huán)材料使用重量占所用建筑材料總重量的11.2％。本項(xiàng)目采用大開(kāi)間靈活隔斷預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系，并實(shí)現(xiàn)土建與裝修工程一體化設(shè)計(jì)施工。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，可顯著節(jié)約混凝土、模板，鋼筋等材料，降低了單位建筑面積建材消耗水平。同時(shí)本項(xiàng)目在裝修工程中采用了多種廢棄材料、可循環(huán)材料和有利于生態(tài)環(huán)保的建筑材料，如汽車(chē)包裝板、定向剖花板、廢棄飲料瓶隔斷、木塑板、竹木地板、軟木板、金剛板地板、復(fù)合實(shí)木、水泥纖維板等。

6室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

風(fēng)環(huán)境方面，本項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)充分考慮了增強(qiáng)自然通風(fēng)的措施。本項(xiàng)目的建筑的三、五層在東西向，以及一層的南北向都處理成為對(duì)外開(kāi)放空間，建筑各層?xùn)|、南、西、北朝向均設(shè)有較大面積的外窗，配合適宜的開(kāi)窗面積，可以根據(jù)需要進(jìn)行自然通風(fēng)的調(diào)節(jié)。同時(shí)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)有中庭，當(dāng)夏季炎熱時(shí)可以利用建筑上下形成的熱壓通風(fēng)，形成良好的自然通風(fēng)條件。光環(huán)境方面，本項(xiàng)目在建筑東、南、西、北四個(gè)朝向立面均布置帶形窗，同時(shí)天井設(shè)置遮陽(yáng)天窗，天井各層內(nèi)墻均布置內(nèi)窗，使主要房間形成雙側(cè)采光，同時(shí)配合地下室四周采光井和光導(dǎo)管的使用，以達(dá)到理想的自然采光效果。經(jīng)采光模擬計(jì)算分析，94％以上的主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)滿足自然采光的要求。日照優(yōu)化方面，本項(xiàng)目建筑采用逐層退臺(tái)設(shè)計(jì)。在夏季可形成建筑結(jié)構(gòu)自遮陽(yáng)，減少空調(diào)能耗，冬季太陽(yáng)光可以直射入室內(nèi)，有利于冬季供暖，達(dá)到冬暖夏涼的效果。室內(nèi)空氣品質(zhì)方面，本項(xiàng)目設(shè)置室內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度監(jiān)測(cè)的室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集和分析、監(jiān)測(cè)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機(jī)狀態(tài)、空氣的溫濕度、CO2濃度超標(biāo)報(bào)警等功能。對(duì)于人員密度變化較大的房間，除設(shè)置CO2濃度傳感器監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量外，還與空調(diào)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量，控制新風(fēng)機(jī)的啟停，保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。

7電氣節(jié)能與智能化控制

項(xiàng)目采用高光效光源。在滿足眩光限制的條件下，優(yōu)先選用燈具效率高的燈具及開(kāi)啟式直接照明燈具，室內(nèi)燈具效率不低于60％，要求燈具的反射罩具有較高的反射比。本項(xiàng)目建筑智能化系統(tǒng)定位合理，功能完善，包括信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、機(jī)房工程等。為保證建筑通風(fēng)、空調(diào)、照明等設(shè)備高效運(yùn)營(yíng)，本項(xiàng)目設(shè)有建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行可靠的自動(dòng)控制，對(duì)大樓內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)冷熱源、風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并記錄。

三建筑能耗與用水量分析

1能耗分析

采用Dest建筑能耗分析軟件對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行全年能耗（空調(diào)、供暖和照明）動(dòng)態(tài)模擬預(yù)測(cè)計(jì)算，得出建筑節(jié)能率為64.5%，建筑能耗比例關(guān)系。根據(jù)以上建筑能耗預(yù)測(cè)結(jié)果，空調(diào)、供暖、照明耗電量單項(xiàng)節(jié)能率的分析。以80年代基準(zhǔn)建筑為比較基準(zhǔn)，則供暖耗電量的節(jié)能率最高，照明耗電量次之；以符合公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的參照建筑為基準(zhǔn)，仍然是供暖耗電量的節(jié)能率最高，但夏季空調(diào)節(jié)能率高于照明節(jié)能率。但需要指出的是，不論建筑單項(xiàng)節(jié)能率如何變化，由于夏季空調(diào)能耗占建筑能耗的比例最大，所以空調(diào)節(jié)能對(duì)本項(xiàng)目建筑節(jié)能的貢獻(xiàn)是最大的。如果將本項(xiàng)目所采用的太陽(yáng)能光伏、光熱技術(shù)等因素考慮進(jìn)來(lái)，將進(jìn)一步降低建筑的綜合能耗。依據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù)，福建地區(qū)每1m2太陽(yáng)能集熱面積每年能節(jié)省350kWh電耗，每1kW的光伏矩陣每年能發(fā)電1000kWh。通過(guò)分析計(jì)算，本項(xiàng)目綜合節(jié)能率達(dá)70.99%，各類能源的消耗比列。

2用水量分析

本項(xiàng)目建筑內(nèi)部用水主要集中在沖廁和盥洗，室外用水主要集中在綠化、景觀等，各部分用水量分析。本項(xiàng)目水源形式為市政水和雨水，其中雨水主要用于沖廁、綠化、水景補(bǔ)水等用途，本項(xiàng)目雨水利用系統(tǒng)基本能夠滿足使用要求，雨水回收利用系統(tǒng)關(guān)于雨水的供求關(guān)系分析見(jiàn)圖16。經(jīng)分析，本項(xiàng)目預(yù)計(jì)非傳統(tǒng)水源（雨水）利用率為53％。

四結(jié)論

本項(xiàng)目依據(jù)福州氣候特點(diǎn)，立足于福建省建筑節(jié)能及綠色建筑發(fā)展的基本條件，整合當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)合理設(shè)計(jì)和可行性論證，將夏熱冬暖地區(qū)適宜的綠色建筑技術(shù)應(yīng)用到建筑中，在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)、可再生能源利用、雨水利用、建筑智能化設(shè)計(jì)等方面均具有一定的創(chuàng)新性，被福建省住建廳命名為“福建省綠色與低能耗建筑綜合示范樓”，并于2012年通過(guò)了三星級(jí)綠色建筑認(rèn)證。本項(xiàng)目注重本地適宜綠色建筑技術(shù)及建材的采用，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能和綠色建筑提供較好的示范作用，有利于推動(dòng)新型建筑材料和建筑技術(shù)的發(fā)展和推廣，具有較好的社會(huì)效益。

作者：趙士懷胡達(dá)明單位：福建省建筑科學(xué)研究院