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华能山西低碳技术研发中心

  时间:2020-06-23 14:16   浏览:0

一、项目概况

华能山西低碳技术研发中心是山西省省重点工程,以建设成为我国清洁能源高新技术一流研发平台和产业化示范基地为定位,同时展示华能集团及中国能源领域一流的研发成果。华能集团作为中国最大的能源集团之一,其科研能力及投入亦是国内佼佼者,作为国内在建最大的低碳研发中心,其为科研人员提供舒适、可靠的科研环境是其核心。设计范围覆盖前期策划,土建、设备、景观、绿建、经济全专业合作。本项目突出“理性创新的规划与单体设计”、“打造花园式办公环境”及“运用绿色低碳设计理念”。

本项目设计于2014年,场地位于山西太原科技创新城,基地面积6.6公顷,建筑面积74460㎡,建筑密度17.1%,绿地率35%。本项目主要功能为科研办公,包括地下一层车库及设备用房,地上2层、3层实验用房、地上9层后勤保障服务用房部分及8层办公及商务中心部分。

项目已获得三星级绿色建筑设计标识证书。建筑节能率达50%,由可再生能源提供7.86%的用电量,非传统水源利于率为50.1%,场地年径流总量控制率为70%,可再利用和可再循环材料利用率达10.2%。

 

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   二、技术措施

2.1 技术措施概述

该项目的设计过程注重绿色低碳设计理念的运用,以当地气候条件的分析为基础,以《绿色建筑评价标准》和LEED体系标准为依据,以可持续设计理念为指导,本着被动设计优先,主动设计优化为辅的设计策略,通过模拟辅助优化设计方案,将建筑体型根据风环境、日照条件进行反复推敲,得出最优方案,把建筑对自然环境的影响降到最低。

 

1. 室外风环境模拟图

2.2 建筑布局

在体块设计阶段,通过研究建筑自身型体组织,有效利用当地气候环境,把气候条件作为设计出发点之一,同时充分考虑场地自然条件,把场地环境作为设计的重要考量,气候与场地条件形成了独特的设计语境,采用具有针对性的设计方法与理念实现建筑可持续设计。

方案在功能组织上强调便捷联系,丰富交流空间。建筑功能分为两大部分:主体建筑为总公司办公及会议展示功能。其自下而上布置:展示、食堂及后勤、会议、办公等功能空间,各空间围绕中庭聚合,形成极具本土特色的合院式布局;另外一部分则是分公司办公及其支持部门,相对独立成区,减少与其他功能之间的干扰,并在建筑二层与主体连通。

建筑南北两侧布置有两个通向二、三层的绿植慢坡。通过慢坡可以将建筑功能自然形成分区,为总公司及分公司办公部门形成单独出入口。此外,慢坡能为使用者提供休憩放松的场所。南侧绿坡也是建筑的礼仪性入口,增强建筑群庄重大气的整体氛围。研发中心工作人员日常出入口则分布在首层架空部分,方便平时进出和无障碍设计。

 

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2.绿植慢坡实景照片

为了方便使用者最大程度地接触和享受自然,方案中引入了“疏松率”的概念。利用体块穿插错动,形成多层次室外露台空间,将大量绿植引入建筑内部,保证建筑“疏松率”。在高层区域的办公人员可以便捷到达临近的屋顶花园,使高层建筑低层化,营造出富有活力,生态化的办公环境。

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3.多层次室外露台概念设计

2.3 围护结构

立面设计中采用矩形元素矩阵排布,穿插玻璃体块,获得严整而不失现代的立面造型,给人稳重、端庄的印象,呼应华能集团的企业形象。

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4.建筑立面实景照片

本项目围护结构热工性能指标比国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的规定高5%。建筑幕墙透明部分可开启面积能够达到17.2%。本项目中的办公、会议等主要功能房间都能通过外窗看到室外自然景观,办公、会议等主要功能房间的采光良好,采光系数达到国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033要求的面积比例达到77.5%。

2.4 室内环境品质

(1)采光、通风:

主要功能房间能通过外窗看到室外自然景观,无明显视线干扰。采光系数根据模拟分析报告表明采光系数满足现行国家标准《建筑采光设计标准》GB50033要求的面积比例RA达到77.5%。主要功能房间安装浅色窗帘或百叶窗控制眩光。

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5.室内实景照片

(2)室温控制:

本工程首层实验室、科研展示区,二层餐厅、报告厅、休息厅和三层主门厅均采用一次回风定风量全空气系统,过渡季可全新风运行。新风机组分设于各层新风机房内,其中高层部分四层和六~八层办公区的新风机组采用转轮式热回收新风机组,全热回收效率大于60%。经过热回收处理的新风量占本工程总新风量的38%。供暖、空调末端装置可独立启停的主要功能房间数量比例为100%。

(3)可调节外遮阳:

本项目采用在外窗部分采用了固定外遮阳加内部高反射率可调节遮阳的形式作为可调节外遮阳措施。本项目东、西、南、北立面除部分玻璃幕墙外,其他外窗均设计固定外遮阳,并在所有主要功能房间,包括办公会议等均在内部设置高反射率的可调节窗帘或可调节遮阳百叶。外遮阳效果显著。设置外遮阳面积比例达到77%。

(4)室内空气质量

在人员密度较高且随时间变化大的区域,如报告厅、会议室等设置CO2监测系统并与新风联动。通过检验回风CO2浓度,控制新风、排风、回风风道电动阀的开度,排风量应与新风量相协调。

2.5 采暖、通风及空调系统

本工程整体采用的冷源形式为螺杆式水冷冷水机组,热源形式为市政热网供热。螺杆式冷水机组额定制冷量810(kW)比国家现行《公共建筑节能设计标准》要求提高20%;多联机空调(热泵)机组      55.9(kW)提高幅度51%;单元式空气调节机提高幅度30%。

项目采用带热回收的新风与排风双向换气装置,额定热回收效率不低于55%。本项目配置热回收机组后,夏季节约空调运行耗电量为3.12万kwh,冬季节约标煤量为84268kg。每年节约运行费用为9.28万元,投资回收期为2.84年。

2.6 照明系统

所有公共场所的照明均采用节能控制措施。走廊及地下停车场采用定时及光感应措施,楼梯间采用红外感应措施,门厅及大堂采用光感应措施。除此之外,所有区域的照明灯具采用LED等节能灯具,照明功率密度值达到现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034中的目标值规定。

2.7 可再生能源利用

采用光伏发电系统,光伏板置于项目屋顶构件之上,充分利用山西太原的太阳辐射资源,经计算光伏发电系统设计装机容量为总装机容量的13.9%。

2.8 节水与水资源利用

(1)节水措施:

给水系统竖向分两个区,地下层~地上三层为低区(市政区),采用市政管网直接供水;地上四层及以上为高区(加压区),采用变频加压供水装置加压供水。给水点处压力大于0.20Mpa时,给水支管设可调式减压阀,阀后压力0.20Mpa。;根据水平衡测试标准安装分级计量水表,且安装率达100%;冷却塔设置平衡管,避免冷却循环水溢出。采用节水器具,各用水器具效率等级达到2级。

景观补水采用雨水和中水作为补充水源,且采用处理设施循环处理,节约水源。水景水容积650m3。水景循环水系统采用逆流形式,循环处理水量90m3/h,水景循环泵房内设置均衡水箱、循环水泵及砂缸过滤器,并设置氯化消毒设备。

(3)非传统水源利用:

冲厕及室外绿化浇洒均采用市政中水。本项目冷却塔补水最高日用水量为144m³/d,全部采用市政中水进行补水,冷却循环水泵设置在地下室制冷机房,并设置旁滤型水处理设备及冷凝器自动在线清洗系统装置。

本项目屋面收集的雨水通过雨水管排入地下雨水调蓄池并作为景观水体的补水水源,雨水调蓄池体积约为128m³。

(4)绿化节水灌溉:

绿化灌溉采用微喷灌,地块内的绿化浇洒用水采用中水供给。

(5)雨水回渗与集蓄利用:

室外透水地面面积比为55.9%。区域内道路雨水可直接通过绿地入渗,改善排水状况。屋面收集的雨水经净化处理后用于景观补水。

(6)海绵城市:

项目场地秉承低影响开发雨洪管理理念和海绵城市的设计思想,采用下凹式绿地、屋顶绿化、雨水花园、透水铺面等绿色基础设施,提高场地渗透能力,下凹式绿地的深度为10cm以上有良好的蓄水功能。另外通过屋面雨水利用系统将屋面雨水径流处理后作为景观水体的补充水源。通过打造拥有吸水、渗水、净水能力的“海绵体”,建设项目区域的可持续雨水排水系统,使项目的年径流总量控制率达到70%。

2.9 节材与材料资源利用

在节材设计方面,本项目通过土建与装修一体化设计,减少材料消耗,降低装修成本。在开敞办公中采用可重复利用的轻质隔墙,比例达到80%。通过采用高强建筑结构材料达到节材的目的。另外,本项目中采用的玻璃、钢材、木材等可再利用和可再循环的材料的用量比例达到10%。

三、总结

以“低影响开发”为目标,本项目通过建筑及场地环境模拟,确定项目实施总体布局及体块方案。积极运用模拟软件分析,指导方案在建筑立面造型、开窗形式、结构体系、气流组织、自然通风等方面优化设计。

将“务实、绿色、创新”作为设计指导原则,本项目通过多种绿色低碳技术的集成应用,不仅体现出华能集团在能源领域特有的企业文化,也在节约资源的同时,营造出了舒适健康的“花园式办公”环境,对于企业总部类绿色办公建筑设计提供了借鉴。


信息提供单位:天津市建筑设计院