[大型科技馆建筑的绿色建筑技术综合解决方案]绿色建筑

摘要:如今随着科学技术的发展,我国也出现了许多大型的科技馆,而同时节能环保也得到了足够的重视,绿色建筑也就出现在科技馆当中。本文就

大型科技馆中绿色建筑技术的项目概况、技术的应用、主要的绿色技术以及海绵城市这几个方面进行分析。

关键词:大型科技馆;绿色家建筑技术;综合解决方案;海绵城市

前言:我国的科学技术在不断地走向新的台阶,科技馆的内容也不断

的被丰富。21 世纪以来,最受到人们的关注的问题就是绿色环保问题,研

究人员也对这一课题进行了深入的研究,绿色建筑应运而生,建筑技术也

受到了相应的提高,但是就目前的情况来说,绿色建筑技术还没有被广泛

的应用。

一、项目概况与设计目标

1.项目概况

项目位于山东省济南市西部新城的6 平凡公里核心区内,北望省会大

剧院,西临腊山河城市绿带,东靠城市五七公园,南侧为规划商业休闲区

——韩国城。项目总建筑面积8.25 万平方米,地上4 层,地下一层。

2.设计目标

通过绿色建筑三星级设计标识评价。项目建设满足《绿色建筑评价标

准》GB/T50378-2014 的具体条款建议,即可通过三星级绿色建筑设计标识;

同时满足《山东省绿色建筑设计规范》DB37/T5043-2015 的相关要求。

3.设计依据

1)《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014

2)《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015

3)《山东省绿色建筑设计规范》DB37/T5043-2015

4)各专业提供的图纸及说明材料

二、绿色建筑技术在前期方案设计中的应用

1.前期场地风环境模拟分析

首先针对场地在无建筑的情况经行风环境模拟,确定周围建筑对场地

内风环境的影响,对建筑的形体设计提出指导意见。

计算条件:冬季最多风向:ENE(东北偏东),风速:2.7m/s;夏季最

多风向:SSW(西南偏南),风速:2.8m/s;全年最多风向:SSW(西南偏

南),风速:2.75m/s。其中夏季、过渡季风向一致,风速差别不大,进行统

一计算。计算模型预览图如下图所示。

计算结果:夏季、过渡季工况下,由于南面建筑(将来的韩国城)的

影响,场地内风向以西南风为主,风速较小,为1.42m/s。冬季工况下,由

于场地东边是空旷的广场,对风向、风速没有过多影响,场地内风向以东

南偏东为主,风速较大,为2.39m/s。

夏季、过渡季风速云图

设计优化建议:由于济南地处寒冷地区,建筑形体应多考虑减少冬季

不利因素。冬季场地内以东南偏东的风为主,建筑的架空层开口不能正对

风口,东面体块应封死以避免风直接灌入架空层,架空的朝向应以西北-东

南为最佳。

2.科技馆建筑单体室外风环境模拟

科技馆建筑单体的整体造型设计采纳了前期场地风环境模拟结果的建

议。针对科技馆设计方案,计算架空层内风环境,检验架空层的朝向是否

合理。

计算结果显示,夏季、过渡季工况下架空层内风速较大,有利于自然

通风,平均风速为2.78m/s;冬季工况下架空层内风速较小,不会对人群造

成不舒适的感觉,平均风速为1.41m/s。计算结果说明了建筑架空层朝向很

合理。

夏季、过渡季架空层(8m 处)风速矢量图

3.城市设计模拟对比分析

方案对科技馆用地地块及地块以南区域性进行了整体城市设计。针对

地块南方建筑(将来的韩国城)体块形式进行分析,总共分析4 种建筑体

块,通过对比各种体块的场地周围风环境,从中选择一个最优方案。计算

条件和前次模拟相同,计算模型如下图所示,4 种方案按1~4 进行编号。

计算结果显示,夏季、过渡季工况下,2、4 方案东南侧出现大风区域,

将会影响到东边的广场,造成广场内风速过大,降低行人的舒适性,因此

排除2、4 方案;冬季工况下,对比科技馆和韩国城之间道路的风环境,3

方案的风速明显偏大,因此排除3 方案。综上所述,方案1 为最佳方案。

三、主要绿色建筑技术

本方案采用的绿色技术不仅限于以下列出的20 多条,同时还满足采

光、隔声、节能等各类规范上的要求。

1.节地与室外环境方面:

(1)屋顶绿化:屋顶绿化面积占屋顶可绿化总面积的比例超过30%;

(2)室外透水地面比大于50%,采用透水地砖、透水混凝土、植草砖

铺装等地面的形式。

2.节能与能源利用方面:

(3)全空气空调系统采取实现全新风运行或可调新风比的措施;

(4)采用排风热回收系统,增加全热回收机组装置。利用排风对新风

进行预热(或预冷)处理,降低新风负荷;

(5)采用高效空调技术,如温湿度独立控制技术、高能效比的冷水机

组;

(6)采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器,在公共区域和频繁开

启的场所如走道,楼梯间,卫生间等场所使用LED 灯具;

(7)对建筑各种耗能进行独立分项计量;

(8)可再生能能源利用,屋顶加设太阳能光伏发电系统。

3.节水与水资源利用方面

(9)给排水设计中采用雨水收集和回用系统;

(10)使用市政中水;

(11)绿化浇洒采用微喷灌的灌溉方式;

(12)非传统水源利用率不低于40%,使用中水冲厕和浇洒;

(13)采用一级节水器具。

4.节材与材料资源利用方面

(14)优化建筑结构体系,采用钢结构和混凝土结合的混合结构体系;

(15)可再循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的10%以上;

(16)采用工业化的预制构件,如预制钢结构、幕墙等,使用比例超

过50%;

(17)土建装修施工一体化。

5.室内环境质量方面

(18)设置室内空气质量监测系统,逐时监测室内空气质量;

(19)屋顶采用光导技术改善室内采光;

建筑规划与设计

2016.16 247

基层建设

247

(20)采用可调活动外遮阳系统,改善室内的舒适性能。

6.提高与创新方面

(21)在规划设计和施工建造两个阶段应用BIM 技术。

四、本项目绿色建筑预评

根据本项目设计,设计预评结果86 分:

预评结论:本项目采用如上设计,可达到《绿色建筑评价标准》

GB/T50378-2014 中绿色建筑三星标准。

五、海绵城市设计专篇

1.设计目标

根据《山东省人民政府办公厅关于贯彻国办发〔2015〕75 号文件推进

海绵城市建设的实施意见》,达到场地内径流控制率75%的目标。

2.海绵措施及分布图

3.设计采用的海面技术设施

(1)透水铺装

场地内道路使用透水混凝土,加大雨水渗透量,减少地表径流,渗透

的雨水储蓄在地下储蓄池内经净化排入河道或者补给地下水,减少了直接

性雨水对路面冲刷然后快速径流排水对于水源的污染。

(2)绿色屋顶

在承重、防水和坡度合适的屋面打造绿色屋顶,利于屋面完成雨水的

减排和净化。对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等

方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。

(3)下凹式绿地

下凹式绿地是一种生态型的雨水渗透设施,具有投资少、蓄渗效果明

显、截留进化径流雨水、不易堵塞等优点。设置在建筑周围,可以用于手

机蓄渗小面积汇水区域的径流雨水。

(4)生物滞留设施

按照应用位置不同,又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态

树池等。园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为

覆盖。蓄积的雨水能够供给植物利用,减少绿地的灌溉水量。

(5)绿色停车场

在停车场处铺植草砖,改善停车场的生态环境,减少由于停车空间的

增加给生态环境造成的负面影响。做到以科学发展观关注土地的集约规划,

充分用好现有资源,将专用停车空间与园林绿化空间有机结合。

(6)湿地公园

湿地具有很强的降解污染的功能,许多自然湿地生长的湿地植物、微

生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流

等湿地的有毒有害物质转化为无毒无害甚至有益的物质。并且还具有固定

二氧化碳、减缓径流、提供娱乐、科研和教育场所等功能。

4.场地年径流控制

要实现场地内径流控制率75%的目标,需要通过调蓄和收集回用措施

实现的雨水总量为424.92m3。其中151.81m3 的雨水,可以利用红线外腊

山河东岸的下凹式绿地进行调蓄;剩余273.11m3 的雨水,收集至雨水收集

水箱。

参考文献:

[1]张辉,黎柱立. 地域化绿色建筑探析与实践——合肥市青少年科技

馆设计[J]. 四川建筑科学研究, 2014, 40(05):275-278.

[2]张季超,许勇,易和.等. 大型科技场馆绿色建筑建造关键技术的创

新实践[J]. 工程力学, 2015(12):13-20.

[3]陆正刚. 杭州绿色建筑科技馆项目实施案例分析[J]. 浙江建筑, 2012,

29(1):65-68.

上接第245 页

作用在装饰条上的最大弯曲应力:

5.0

(66969 88607 88707 )*1.0

1210000

x

max 

 

W

M

MPa150MPa

故型材抗弯强度满足要求

2)型材挠度计算:

截面总惯性矩为:I=336.057+444.384+443.698=1224.139cm^4

则型材挠度大小值为:

mm 8.3mm

180

0.23mm 1500

384 70000 12241390

5 3.09 1500

384

5q 4 4

max   

 

 

 

EI

l k

4.铝合金装饰条的特点

由于铝合金装饰条具有良好的装饰作用、遮阳效果等特点,目前诸多

的幕墙工程设计中,立面都设计有铝合金装饰条。现就建筑幕墙中采用铝

合金装饰条的特点分析如下:

具有色泽丰富的特点,可以满足建筑立面色彩效果的需要;

铝合金装饰条表面采用粉末喷涂、氟碳喷涂等工艺,可根据要求喷涂

出丰富多彩的颜色。

铝合金装饰条表面涂层具有极佳耐刮划、耐侯、防腐防潮、抗紫外线

等性能;

具有截面形式、尺寸多样化等特点,可以满足建筑立面造型的需要;

具有良好的加工性能,可根据要求进行切割、拼接、热弯等,满足各种设

计创意的要求;

具有良好的遮阳作用,可有效降低室内能耗,达到节能的效果;

根据《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)的要求,夏热冬暖、

夏热冬冷地区的建筑以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑,外窗(包括透明

幕墙)宜设置外部遮阳。太阳辐射通过窗(或透明幕墙)进入室内的,热

量是造成夏季室内过热的主因,公共建筑的窗墙面积比较大,因而太阳辐

射对建筑能耗的影响很大。我国南方地区,夏季太阳辐射强度大,阳光若

直射到室内,将严重影响建筑室内的热环境,增加建筑空调耗能。因此,

减少窗的辐射传热是建筑节能中降低窗口得热的主要途径,故应对窗口和

透明幕墙采取外遮阳措施。

5.结束语

本文对玻璃幕墙室外铝合金装饰条的设计进行了详细的阐述,在铝合

金装饰条的设计中,不仅要满足建筑立面的效果,而且要对幕墙外大截面

铝合金装饰线条的结构设计、型材的开模挤压工艺、材料的加工及运输、

安装工艺等进行充分的考虑,确保建筑幕墙工程的安全适用,经济合理。

参考文献:

[1]《建筑幕墙》(GB/T 21086-2007).

[2]《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003).

[3]《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005).

[4]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012).

[5]《建筑幕墙工程手册》中国建筑工业出版社,赵西安主编.

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证稳定的景观绿化资金来源。要采取有效措施以确保绿化工程的配套资金,

用于小城镇绿化的建设并且充分利用市场经济环境所提供的条件,多渠道

筹集资金用于小城镇乡村景观绿化投资。

6 结束语

小城镇乡村景观绿化是建设新农村的重要组成部分,是对建成生态良

好、人们富裕、生产发展的和谐社会有着积极意义。但同国外比较,我国

的小城镇乡村景观绿化规划建设起步较晚,起点低,研究有限。目前,我

国大部分的城镇景观绿化的思路和做法多套取大城市绿化景观规划建设思

路,不能结合本地小城镇的资源优势,不具备本地特色。所以,在小城镇

乡村景观规划设计上,应该综合考虑,科学规划,并借鉴其他乡村绿化建

设取得的成绩,以点带面推进乡村绿化建设,推进新农村建设建立良好的

生态和景观旅游产业,发挥地方的民俗风情和历史人文特色。

参考文献

[1]朱向友.浅谈小城镇生态绿化景观规划建设[J].现代园艺,2012 年第4

期.

[2]张建国,张福山,郭宝金,崔莹,殷秋燕.小城镇与乡村绿化与树种选

择[J].园林绿化,2008:79-80.

[3]徐文辉,范义荣.浙江省农村小城镇园林绿化模式的创建[J].江苏农业

科学,2011:210-214.

建筑规划与设计

2016.16