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超高层建筑设计绿色效益分析
发布时间:2018-12-24

金苹果娱乐 www.wenlingnet.com   摘要:本文针对某超高层建筑工程实际情况, 对其包含场地开发及配套、围护结构设计、空调节能设计等在内的绿色策略具体应用进行深入分析, 旨在为其它类似工程项目设计提供可靠的参考借鉴。

  关键词:超高层建筑; 建筑设计; 绿色策略;

建筑设计论文

  前言

  如今, 很多城市都开始建设超高层建筑, 在超高层建筑设计过程中, 绿色理念与策略逐渐成为设计人员关注的焦点问题, 而且实践也表明, 绿色策略的合理应用能降低建筑能耗, 提高节能水平。

  1 工程概况

  某超高层建筑处在城市中心, 是旧城改造重要项目之一。建筑东临市政道路, 南临建设银行营业大厦, 北临住宅楼与市政道路。建筑总建筑面积达23.4万m2, 地上100层, 设4层地下室, 其中, 地上1层至地上74层用作写字楼, 地上75层至地上98层用作商务酒店, 总建筑高度达到442m。现围绕本建筑工程实际情况, 对其设计过程中的绿色策略具体应用做如下深入分析。

  2 绿色策略具体应用

  2.1 场地开发及配套

  LEED体系鼓励拟建超高层建筑最大限度利用项目周围既有公共设施, 尽可能减少由于项目建设配套开发造成的能源消耗、浪费与环境污染等问题。本超高层建筑是当地改造=重要项目之一, 在项目周边, 存在齐全的公共设施, 在方圆800m区域中, 存在超过10种的配套设施, 如百货大厦、商务酒店等;在方圆400m区域中, 还存在包含书城、酒店、剧院、公交站及地铁站在内的配套设施。在建筑内部共配置18处优先停车位, 排放量相对较低的车辆可以优先进入使用, 以此鼓励减小对环境造成的不利影响。另外, 在广场布置大面积绿化种植, 使透水地面实际占比保持在25%以上。通过对绿化种植与雨水收集等的利用, 场地范围内, 1、2年期雨水径流量与开发之前相比, 减少了37%左右, 削弱了环境受到的项目开发影响及冲击, 满足LEED体系与绿色建筑提出的具体要求[1]。

  2.2 建筑围护结构设计

  本超高层建筑幕墙主要采用全玻璃结构, 在不透明部分布置150mm厚岩棉板, 在透明部分布置就具有断热性能的铝合金窗, 幕墙玻璃为中空玻璃, 其可见光透射比保持在0.40, 遮阳、传热系数分别为0.20、3.0W/ (m2·K) ;整个幕墙的气密性可达四级, 而外窗可以达到六级。在铝合金框上涂抹PVDF氟碳面漆, 将太阳反射系数控制在55~65范围内, 以此满足当前的LEED体系提出的有关避免热岛效应对材料选择的具体要求。

  在超高层建筑的设计工作中, 结构体系为需要重点关注的实际问题, 本超高层建筑设计采用三重结构来承担水平方向上的荷载, 其用钢量可以达到6万t, 在我国还很少有。在装修工程中, 使用可实现再循环的建筑材料, 如石膏板等, 在办公室布置灵活隔断, 以此提高材料的实际利用率, 减少浪费。对于高性能混凝土的实际应用, 本工程地下室底板浇筑高强混凝土, 强度等级为C50, 地上30层下部的剪力墙, 为强度等级为C80的混凝土, 地上30层至地上60层, 混凝土强度等级为C70, 地上60层以上, 混凝土强度等级为C60[2]。

  2.3 建筑空调节能设计

  本超高层建筑办公室主要采用部分负荷蓄冰空调系统, 其部分负荷率保持在29%, 采用25%乙二醇作为载冷剂, 布置3台离心式冷水机组与2台基载主机;在商务酒店部分, 布置风冷热泵来实现供暖、制冷及热水的供应, 布置3台风冷热泵回收机组与2台一体化水冷冷水机组。在酒店层中布置2套蒸汽锅炉, 其额定效率不能低于92%。上述布置方式, 满足现行标准具体要求[3]。

  在办公部分, 主要采用变风量系统, 在空调机组与热回收机组中, 安装二氧化碳浓度报警器, 当二氧化碳实际浓度达到预警值后, 机组开启, 其节能效果十分显著。与此同时, 配置8台转轮热回收机组, 其热回收效率可以达到70%, 额定风量保持在45000m3/h。在商务酒店部分布置3台螺杆风冷机组, 用于提供热水。建筑根据现行标准确定的条件进行空调系统的节能设计, 通过对设计效果的综合验证可以看出, 节能效果十分显著, 根据能耗模拟, 其节能率可以达到65.94%。

  2.4 建筑照明设计与智能化系统

  本超高层建筑在照明上是一个亮点。在设计过程中, 采用LED灯, 在地下车库布置了8600套LED灯, 对于外墙灯光, 布置了3700套LED灯, 完成核算后可知, 这一设计可在满足照度要求的基础上, 降低能耗。对于公共照明控制方面, 主要为集中控制, 根据的建筑使用条件, 进行分区控制、分组控制和自动调节。本超高层建筑设计采用独立形式的供配电, 并配以智能监控系统, 进而实现冷源、热源、照明、电梯等的智能控制与分项计量。

  2.5 建筑节水设计

  本超高层建筑在方案设计和规划过程中制定了完整的水系统方案, 对水资源进行综合利用。在卫生洁具方面, 使用具有节水性能的配件, 在公共卫生间, 使用感应式的水龙头与冲洗阀, 其节水量与标准选型方案相比, 可达35%。在建筑场地周围布置渗水式地面, 用于收集场地中的雨水, 并在适当的处理后, 在绿化灌溉与冲洗中使用。实际的集水面积为3000m2左右, 每年可收集雨水1129.2m3, 建筑规划用水量在19.7万m3左右, 约占0.54%。在绿化灌溉方面, 通过对滴灌措施的应用实现节水, 同时充分利用处理后的雨水完成绿化灌溉。根据LEED体系确定的计算原则, 建筑在绿化灌溉方面, 可节水86%左右[4]。

  2.6 建筑室内环境质量

  因本超高层建筑使用中空玻璃, 所以采光性能相对较好, 办公和酒店部分的标准层分别有88.2%与82.1%满足现行标准相关要求。经模拟可知, 办公与酒店部分的标准层, 其主要功能空间与当年秋分日9:00的照度模拟结果为2843.87lx与2498.47lx;在视野分析方面, 有92.5%的建筑办公部分楼层与90.8%的建筑酒店部分楼层有良好的视野度, 即保持在0.76~2.28m范围内, 无论是舒适性, 还是通透性, 均可达到要求[5]。

  3 超高层建筑绿色效益分析

  3.1 经济效益

  通过统计核算, 本超高层建筑未达到预期绿色目标, 需增加3000余万元的成本, 平均每平方米需要多花费130元左右。而通过对以上绿色策略的合理应用, 每年可以减少近600万元的运行费用。绿色策略增量成本包括: (1) 节能照明, 采用33854盏节能灯, 单价为310元/盏, 增量成本为1049.4万元; (2) 雨水回用, 应用面积为3600m2; (3) 冰蓄冷, 应用面积为173146.6m2; (4) 转轮热回收装置, 采用8个, 单价为22.5万元/个, 增量成本为180万元; (5) 二氧化碳监控装置, 采用19个, 单价为1500元/个, 增量成本为2.85万元; (6) 节水灌溉, 单价为5元/m2; (7) 节能电梯, 共64部, 单价为5万元/部, 增量成本为320万元[6]。

  3.2 技术效益

  本超高层建筑初步建成LEED体系, 成为应用示范。与此同时, 结构设计为本工程关键所在, 具有良好的参考借鉴价值。另外, 在施工中还做到了文明施工, 有效控制的环境污染, 取得良好技术效益。

  4 结束语

  综上所述, 本工程作为当地第一高度, 无论是在配套开发、结构设计、节能设计、节水设计还是建筑施工上, 都取得优异效果, 满足LEED体系要求。本工程所用绿色策略具有良好的参考借鉴价值。

  参考文献
  [1]王立伟, 陈迎.高层建筑设计中绿色策略的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版, 2014 (7) :21~22.
  [2]张弛.超高层建筑设计中的绿色策略论述[J].科学与财富, 2014 (4) :413.
  [3]王亮.高层建筑设计中绿色策略的应用分析[J].江西建材, 2015 (9) :39.

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