設計 | 走進中國節能綠色建筑科技館

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8月23日至8月29日是第31個全國節能宣傳周,主題為“節能降碳,綠色發展”。今天就帶大家走進位于浙江省杭州市的國內建筑節能領域知名建筑——中國節能綠色建筑科技館(以下簡稱“科技館”),一起領略這張“錢塘節能大名片”的別樣風采。

科技館是國家建筑節能和可再生能源利用示范項目,并通過了國家綠色建筑設計三星級、國家綠色建筑運營三星級認證。

科技館項目占地1348平方米,總建筑面積4679平方米,建筑高度18.5米,集研發、展示、技術交流于一體。該館主要功能為科研辦公、綠色建筑節能環保技術與產業宣傳展示。

剛剛來到科技館門口,就能發現科技館的一大特點——建筑整體向南傾斜了15度,從而構建了一個自遮陽系統。

這樣的設計可謂匠心獨運:夏季太陽高度角較高,向南圍護結構可阻擋過多太陽輻射;冬季太陽高度角較低,熱量則可以進入室內,北向可引入更多的自然光線。

降低太陽輻射的不利影響,改善室內的舒適環境??傮w而言,杭州屬亞熱帶季風氣候,春多雨、夏濕熱、秋氣爽、冬干冷。根據這樣的氣候特征,為實現超低能耗節能建筑的目標,科技館采用了包括“建筑自遮陽系統”在內的十大系統,如:智能化外遮陽通風百葉系統,能源再生電梯系統,雨水收集、中水回用系統,智能控制、分項計量系統等。這些系統的集成并用,使科技館每平方米能耗僅為普通建筑的1/4。

科技館的有益探索實踐,不但使自身可持續發展取得重要階段性進展,更在諸多領域和環節取得較有突破性和示范意義的初步成果。

比如,被動式通風系統。其原理是在涼爽的夏季夜晚和過渡季節,開啟被動式通風系統,新風由半地下風道引入,通過豎向風道進入房間,帶走室內熱量的風進入中庭,然后通過屋頂煙囪的拔風作用排向室外。這可有效減少室內空調負荷,減少空調機組運行時間,實現能源節約。而在室外溫度或濕度較高時,關閉被動式通風系統,利用建筑的隔熱性能,就可以保持室內舒爽。

又如,環保、合理外圍護系統??萍拣^南北立面、屋面采用鈦鋅板,東西立面采用陶土板,這兩種材料均可回收循環使用,具備自潔功能。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中空玻璃,使夏季窗戶獲得熱量大大減少,同時又對冬季采暖負荷影響不大。建筑物南立面窗墻比為0.29,北立面窗墻比為0.38,東立面窗墻比為0.07,西立面窗墻比為0.1,合理的窗墻比既滿足建筑物內的采光要求,防止直射造成的炫目光對室內人員產生不利影響,又不會形成較大的空調負荷。

還比如,溫濕度獨立控制空調系統,可滿足不同房間熱濕比的個性化要求,克服了常規空調系統中難以同時滿足溫濕度參數的問題,避免了室內濕度過高或過低。

其實科技館里的涼爽并不完全是傳統空調的制冷感覺,科技館采用的空調跟家里用的空調可不一樣——它不用電,也不吹風。參觀者抬起頭,就能看到屋頂有一排排像暖氣片式的吊頂,還有一些彎彎曲曲的水管。這是一套地源熱泵系統,設計之初,建筑外圍就有管道深入到地下60米處,取出18攝氏度左右的水,形成一個水循環系統,用冷熱交換的辦法,使室內降溫。這套系統采用高溫冷源和空調末端用于除去室內顯熱負荷,以水作為輸送媒介,其輸送能耗僅為空氣輸送能耗的1/10~1/5。

科技館系統集成的完善性和技術手段的先進性,使得其在節能建筑領域具有重要而廣泛的示范性。