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中国第一栋“主动式建筑”

查看:266| 2016-1-19 18:02| 系统分类:行业资讯| 举报

简介:威卢克斯(中国)有限公司办公楼坐落于河北省廊坊市经济技术开发区。建筑造型呈上小下大的四棱台形状,主要开口北朝向,东西长49.35m,南北宽20.4m,楼 ...

威卢克斯(中国)有限公司办公楼坐落于河北省廊坊市经济技术开发区。建筑造型呈上小下大的四棱台形状,主要开口北朝向,东西长49.35m,南北宽20.4m,楼高9.83m。办公楼主要功能包括办公、会议、展示及作为员工休闲健身等。办公楼的建筑设计秉承北欧极简主义的斯堪的纳维亚风格,外表使用与厂区内色彩一致的彩钢板作为饰面材料;室内以现代流行的大空间、透明开敞式设计为主;家具、墙面、楼梯、灯具、管线、天花、地面的设计以造型简洁、经济适用、低调民主为主,力求避免繁冗、繁复、张扬、压抑等负面效果,呈现给员工一个现代、文明、活泼、高效的办公环境。


▽ 鸟瞰图

▽ 外观

▽ 室内环境



威卢克斯中国办公楼是国内第一栋按照主动式建筑建筑理念设计建造的项目,在这个项目中,为实现“主动式建筑”的理念,做了以下考虑。



1.舒适性


舒适、健康、安全,是本工程追求的一个重要目标。在设计之初进行了通风设计(包括机械通风和自然通风)、声学舒适设计、热舒适设计以及湿度舒适设计之外,还有一项“愉悦度”指标——即把使用者的个人心理感受等因素,考虑到设计中去。例如,设计了带有微波炉、冰箱、热水器、咖啡茶的橱柜的厨房;摆放了许多绿植;设置了兵乓球台、台球桌;在室外,还设计建造了足球场、排球场和开心农场。这些,都是围绕建筑舒适性的设施。


▽ 办公空间

▽ 健身房

2.能效性


自然通风和采光


自然通风和采光是绿色建筑必不可少的设计要素,其在大幅降低建筑能耗的同时,能给室内创造非常舒服的工作环境。建筑师采用双向对流通风及中庭通风的设计,达到了良好的自然通风效果,大大节省了建筑后期运营的电力能耗。项目建成后的新风系统的指标(GB/T 18883-2002,室内空气质量标准,标准每人每小时30立方米)达到国家标准的2倍,即60m3/人·h。


在建筑立面和地下空间,由296 樘窗组成多条采光带成为办公楼的特色。大量窗户的应用带来了充裕的日光,创造了独特的工作环境。在工作时间几乎不需要使用人工照明。建筑师使用了获得国际照明协会(CIE)认证的《VELUX Daylight Visualizer》自然采光模拟软件进行科学的分析,并根据具体情况进行设计调整,以保证办公楼具有舒适的光环境和健康的室内气候环境(图10)。


▽ 采光分析图


▽ 室内微气候和通风

 

节能设计与技术


项目使用了地源热泵、混凝土埋管蓄冷蓄热、太阳能热水、加大屋面及墙体的保温能力以及自动检测室内气候指标,自动调整供热、供冷、通风等技术。


项目中使用了已经比较成熟的节能技术——地源热泵技术,从能效方面来看,地源热泵耗费一个单位的能源(电能),大致可以产生相当于4个单位的热能或者6个单位的冷能;从目前使用的效果来看,这项技术简单实用,效果良好。

为提高屋顶、1层地坪和外墙的外保温能力,外墙和屋面使用了厚度为25~30cm的岩棉;为增加一层地面与基础之间的保温能力,使用了25cm厚的挤塑板。在炎热的夏季和寒冷的冬季,建筑立墙和屋顶,就像一座储蓄“热源冷源”的能源库,能较大程度地消除建筑制冷和供热过程中的峰值,从而节约能源,增加室内舒适度。


由于不具备大面积使用太阳能进行太阳能发电的条件,设计使用太阳能热水器作为员工的洗浴用水。为了使用波谷电,以及热辐射的舒适性,设计还使用了混凝土蓄热/冷技术。


根据日照辐射热的不同,建筑的东西南北4个立面分别使用了不同遮阳系数的玻璃,并采用了电动、太阳能电池、人工等不同驱动模式的室外遮阳帘,可根据太阳辐射的强弱、季节进行调控,并且根据不同的照度,利用调节使用全遮光、半遮光等不同的室内窗帘,进行自然光的控制。


▽ 办公楼能耗分析


▽ 暖通空调系统示意图


▽ 开窗控制系统示意图


▽ 节能技术分析


楼宇节能指标检测系统


威卢克斯办公楼,室内安装了温度、湿度、照度、二氧化碳等指标检测设备,室外安装了风力、风向、温度、湿度、二氧化碳、雨水感应等检测设备。把节能指标输入到特定的程序里,由程序按照预先设计好的经济、舒适、节能等优先等级,在窗户、室内外窗帘、空调系统、空气过滤系统、地源热泵系统等选项中,选择合适的选项进行调整,一旦指标超过设计标准,设备自行运转,以保证各项指标的优良,并确保环境的舒适性,从而实现办公楼能耗的精细化检测和精确控制。


3.环境保护


为了使建筑对环境和文化资源的影响程度降至最小,避免建筑对生态的破坏,建筑内的办公及卫生用纸,均采购使用废弃木材、回收纸制造的纸张;建筑内办公所产生的废纸,都被随时收集起来以便二次用纸;建筑采用内排水,部分雨水被收集起来,用以灌溉建筑周围的草地和树木。



检测与运行效果


根据大楼的数据记录,整个大楼的实际年全部总电耗水平,包括取暖、制冷、设备、照明等所有项目,约为33kwh/m2,这个数值,相当于国内同类型公共建筑总能耗的1/5左右。


2014年2月28日-2015年1月7日,受住建部的委托,中国建筑科学研究院环境与能源研究院,对威卢克斯办公楼进行了多项综合检测,大楼的气密性,达到了正负50帕空气压差条件下换气次数0.78~1.1次/小时,这一结果,大体相当于被动房标准水平(被动房气密性水平一般认为应该达到在正负压差50帕的条件下换气次数0.6~0.8次/小时);大楼墙体的平均保温系数,达到0.23W/m2.k,大楼的采光系数,一楼平均8%,二楼平均11%,国家要求值为3%。

测试项测试值备注
墙体保温0.23 w/㎡﹒k中国国家标准,节能65%后,约为0.45 w/㎡﹒k丹麦标准 0.3 w/㎡﹒k
办公室内舒适性指标-0.21~0.95国际通用丹麦P.O.Fanger教授PMV值,共7级,可理解为舒适
外窗气密性一(单位缝长透气量)0.06m3/m小于0.5m3/m为国家最高等级
外窗气密性二(单位缝长透气量)0.29m3/m小于1.5m3/m为国家最高等级
-50帕大楼气密性0.78次/小时基本属于被动房标准0.6-0.8次/小时
冬季采暖能耗399.8kwh/115kwh (周中/周末)据此计算全年建筑能耗水平应该在35kwh/m2左右,约为全国办公建筑能耗1/5左右。
主要办公区采光系数8.65%国家要求3%以上

结语

威卢克斯办公楼,通过节能设计,比起一般的同类型同体量的建筑,每年减少碳排放250吨,250吨的碳排放,相当于一架大型飞机,从丹麦飞到澳大利亚142个来回所排出的二氧化碳的总量。这一贡献对环境的保护作用也不可低估,如果中国建筑都有如此的节能水平,那我们的环境清洁程度将会大大改善。此外,自2009年至今,在主动式建筑理念指引下,在全球范围内建造的众多示范性项目实践发现,示范性建筑对能效贡献的70%,主要来自于建筑的各项指标的精心设计,比如窗地比,体型系数,开窗方向、大小、形状,窗帘选择,玻璃选择等,而不是来自于建筑所使用的新科技、高技术。建筑设计只是相对基础的一个阶段,要完成预设的目标,必须在设计、施工、使用3个阶段中,分别投入大量的精力,才能成为真正的绿色可持续建筑。


▽ 总平面图


▽ 平面图

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