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中国电子信息安全技术研究院项目绿色建筑项目介绍

信息来源:默认部门发布时间:2018年01月12日 浏览次数:

  中国电子信息安全技术研究院--

  绿色建筑二星级运行标识项目

1项目简介

  中国电子信息安全技术研究院工程位于北京市昌平区规划未来科技城南区(C57地块),定泗路以南,九厂路以东,东临京承高速。项目总建筑面积160884平方米,其中地下部分60500平方米,地上部分100384平方米。本项目建筑属于高层研发楼(A~D栋),地上六层,地下两层,六层建筑高度为28.35米,二层裙房建筑高度为10.35米。地上建筑主要功能为展示用房、研发试验用房和设备用房及研发配套等;地下通过共享两层大底盘地下室连通,地下二层为自走式车库,设备用房及部分研发配套并作为人防区(人防设计另详);地下一层为机械式车库和设备用房。项目申报绿色建筑运行二星级标识的建筑面积为160084m2,于2017年7月获得绿色建筑二星级运行标识。项目效果及实景图如图1-1所示。

  图1-1  效果及实景图

  

2绿色建筑主要技术措施

2.1节地与室外环境

  建设用地原为空地,属于城市新建设项目,占地范围内无其他原有污染源。土壤氡浓度的算术平均值为845Bq/m3,不大于10000Bq/m3。可不采取防氡措施,建筑场地土壤可作为工程回填土使用。

  项目周围无高大建筑物的遮挡,且四栋楼之间有较大空地,冬季可以获得足够的日照。玻璃幕墙主要采用无色6+12A+6mm中空钢化Low-E玻璃,反射比不大于0.3。室外夜景照明满足《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163-2008的要求,控制室外照明中射向夜空和溢出场地边界的光束,不会对周边环境造成光污染,如图2-1所示。

   

  图2-1  夜景照明实景图

  本项目充分合理地利用地下空间,地下建筑面积达60500平方米,主要功能为地下车库,设备用房、研发配套用房等,地下建筑面积与建筑占地面积之比为104.91%。地下室共可停1025辆。其中,地下一层为自走式停车,可停522辆,含8辆无障碍停车位;地下二层为自走式,可停503辆,含5辆无障碍停车位。

  项目场地内采用绿地、透水铺装等改善热环境的技术措施,透水地面面积与室外地面总面积之比为57.10%。合理采用屋顶绿化方式,二层裙房屋面设为种植屋面,主要种植佛甲草,屋顶绿化面积达5960.3平方米,屋顶绿化面积占屋顶可绿化面积比例38.2%,如图2-2所示。

  

  图2-2  屋顶绿化种植

  

  本项目位于未来科技城南区,距离项目较近的公交场站位于鲁疃村内,与本项目的直线距离为500米,主要包括:975路和420路。

  参评建筑周围人行区域距地面1.5m高度处,冬季最大风速4.8m/s,风速放大系数为1.1;过渡季风频最大风向时,最大风速为2.4m/s,风速放大系数为1.3;夏季风频最大、风速较大时,最大风速3.0m/s,风速放大系数为1.2;均满足标准中风速低于5m/s、风速放大系数不大于2的规定。

  在施工过程中,施工单位制定实施相关的环境保护措施,针对施工项目设置有完善施工组织方案,严格进行文明施工,制定和实施大气污染控制、水土污染控制、水污染控制、噪声污染控制的专项保护措施,大大降低了施工过程对环境的影响。

   

  

  图2-3  文明施工

  

2.2节能与能源利用

  (1)布局及围护结构

  围护结构各项热工性能指标符合《公共建筑节能设计标准》DB11/687的规定。

  上人屋面采用240mm加气混凝土砌块保温,外墙采用200mm加气混凝土砌块保温,外窗采用“辐射率≤0.15 Low-E中空(离线) 6-12(空气)-6”玻璃。

  玻璃幕墙系统具有可开启部位,可实现过渡季和夏季建筑自然通风。

  (2)冷热源

  冷源:采用未来科技城北京京能清洁能源电力股份有限公司建设的区域蓄冷冷站供冷,区域蓄冷冷站采用冰蓄冷冷站一次低温冷水通过设在本工程换热站内的空调冷(热)交换机组为空调用冷提供7/12℃的二次冷水。当区域供冷不运行时,采用位于地下二层制冷机房内的3台水冷离心式冷水机组,1台水冷螺杆式冷水机组为备用冷源;

  热源:城市热网提供的高温热水,经地下二层热交换间提供空调、采暖用热水,冬季供/回温度为125℃/65℃。

   

  图2-4  热电冷三联供能源中心

  

  

  图2-5  热力站

  空调水系统采用两管制,空调水循环泵采用一次泵系统。空调水系统分四个环路,其中:A栋及其研发配套用房、B栋及其研发配套用房、C栋及其研发配套用房、D栋及其研发配套用房各为一个环路,各用水系统均设置计量装置。

  大厅等大空间采用低速风道可变风量全空气调节系统,空调机组送排风机变频运行,风量根据房间温度进行调节,冬季采用地面辐射供暖系统;除大厅外,其余部位均采用风机盘管机组加新风处理机组的空调系统,并采用效率为70%全热回收机组对排风进行热回收,降低新风负荷。

  本项目采用太阳能光伏发电系统,共分为4个区域并分别结合A、B、C、D四个楼建筑屋顶结构进行安装,光伏组件共2400块,总装机容量600kWp。

   

  

  图2-6  太阳能光伏发电系统

  在人员变化较大的区域设CO2浓度监控装置,BAS监控系统可根据现场设置的二氧化碳检测传感器检测的浓度自动调节新风阀。

  (3)电气照明系统

  各功能房间均采用高效节能光源和灯具,如T5高光效三基色直管荧光灯、环管荧光灯、LED型节能灯,照明功率密度值不高于《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中的现行值。

  冷热源、输配系统和照明等实行能耗分项计量,经分设在四栋楼的设备网汇聚层交换机以及设备核心层交换机后传至能效管理工作站进行监控。

  

  图2-7  逐月用电量图

  

2.3节水与水资源利用

  本项目制定完善的水系统规划方案,包括用水定额的确定、用水量估算及水力平衡、设置合理、完善的给水、排水、中水系统、雨水系统。冲厕、绿化、喷洒、车库冲洗等非饮用水采用非传统水源,非传统水源利用率达64.26%。

  给水系统:本项目采用市政管网自来水作为水源,接管位置共两处,分别位于项目南北两侧,接管管径分别为DN150,最低压力为0.20MPa。进水管上设置计量装置和低阻力倒流防止器。给水系统分两个区:地下二层到地上二层:由市政给水管网压力直接供给;地上三层及以上:采用无负压供水设备加压供水,高区所需水压为0.53MPa。本项目建筑用水全年总量为60716 m3/a。

  排水系统:本项目采用雨、污分流的排水体制。A和B楼层的污水采用单立管排水系统,C和D楼层的污水采用双立管排水系统,地下层污水由一体化提升设备或污水提升泵排至室外。各层空调机组的冷凝水排至机房的地漏后进行排放。

  中水系统:本项目中水水源为市政中水,采用市政自来水作为备用水源。中水由建筑周边市政管网接入,接入管管径为DN150,给水管网最低压力为0.22MPa。中水给水系统分区为:地下二层到地上二层采用市政直供;地上三层及以上采用无负压供水设备加压供水。根据《建筑中水设计规范》(GB 50336-2002)中建筑冲厕及绿化、道路喷洒用水水质应满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920)中冲厕用水的规定。

   

  图2-8  中水系统

  

  雨水系统:建筑屋面雨水设计重现期为50年,室外场地设计重现期为3年。设置雨水回用系统,处理规模为10t/h,屋面雨水采用虹吸式屋面雨水排水系统,场地雨水由雨水口收集后排至室外雨水管网,部分接入雨水回用系统,工艺流程图如图2-9所示。

  

  图2-9 雨水处理工艺流程图

  项目对各户用水、绿化用水、中水补水等装设水表进行计量,并统计不同用途用水量,根据用水情况挖掘节水潜力。

2.4节材与材料利用

  本项目A、B、C、D四栋建筑建筑造型简约,无大量装饰性构件。施工要求现浇混凝土采用预拌混凝土和预拌砂浆。

  在建筑设计选材时尽量考虑采用可循环使用材料,可再循环材料使用量为27874.35吨,占建筑材料总重量的12.43%。

  室内采用土建与装修工程一体化设计施工,避免了重复装修。同时,建筑设计时采用了大量的大开间敞开式办公室和实验室,装修时采用灵活隔断,灵活隔断围合的房间面积占可变换功能空间总面积的比例达89.2%。

2.4室内环境质量

  建筑房间内温度、湿度、风速等参数满足相关标准设计要求,上人屋面采用240mm加气混凝土砌块保温,外墙采用200mm加气混凝土砌块保温,玻璃幕墙采用6+12+6mm中空钢化Low-E玻璃,经验证计算,建筑内表面不会产生结露现象。

  新风设计满足相关节能设计要求,新风口设置于屋顶,能够保证吸入空气为室外新鲜空气。

   

  图2-10 运行效果检测

  建筑平面布局和空间功能安排合理,减少相邻空间的噪声干扰以及外界噪声对室内的影响,室内背景噪声符合《民用建筑隔声设计规范》中室内允许噪声标准中的二级要求。

  在过渡季和夏季主导风向情况下,A栋、B栋、C栋和D栋各楼层均可以形成良好的贯穿式自然通风,有利于过渡季和夏季建筑室内自然通风;夏季和过渡季节的各层整体的通风换气次数介于2.1~3.68次/h之间,满足自然通风条件下保证主要功能房间换气次数不低于2次/h的要求;各楼层办公室等自然通风条件下,室内主要活动区风速均≤1.4m/s,满足非空调情况下人员对风速的舒适性要求。

   

  图2-11 室内自然通风模拟

  

  建筑室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标满足《建筑照明设计标准》中的有关要求。本项目采用大面积的玻璃幕墙,可有效利用自然采光,通过采光模拟分析,主要功能空间总面积中采光系数大于3%的达标面积大92.46%,改善了室内采光效果;同时,在A栋、B栋、C栋、D栋周围设置了8个采光天井,有效地改善了地下一层自然采光效果。

   

  图2-12 改善地下采光

  本项目设置无障碍出入口,入口处门采用净宽大于1米的自动门,满足残疾人轮椅同行的宽度;A栋、B栋、C栋和D栋楼各设置1台无障碍电梯,轿厢侧面设高度为0.90~1.10m带盲文的选层按钮;设置残疾人专用厕所;室外广场、人行道设盲道;室外公共绿地入口设提示盲道,当地面有高差时,增设残疾人坡道;室外地面停车场设残疾人专用停车位20个。建筑入口、坡道、走道、楼梯扶手、电梯等均满足《城市道路及建筑无障碍设计规范》的要求,并贴有国际通用的无障碍标志。

  在人员活动的主要区域设置CO2浓度监测装置,BAS监控系统可根据现场设置的二氧化碳检测传感器检测的浓度进行参数监测、超标报警,并联动控制相关的送排风机组、新风机组,自动调节新风阀。

  

2.5运营管理

  (1)管理制度

  制定完善的节能、节水、环保管理制度。工程部对月度用电进行统计分析,各部门要合理安排生产避开高峰期用电,降低成本。公司行政部负责定期和不定期地宣传节能降耗有关资料,各部门主管做好对所辖场所的用电、用水监督工作,各办公场所做到人离水、电源关。建立用水计划制度,严格控制用水量,防止超计划用水。用水人员发现有跑、冒、滴、漏现象应及时报修。绿化浇灌用水及共公卫生间用水,应加强巡查管理,严防跑、冒、滴、漏现象。保洁员负责垃圾清运,垃圾桶分别明示“可回收”、“不可回收”和“厨余垃圾”,并将电池单独回收。保洁员利用垃圾清运每日在指定时间从上至下收集垃圾并按照规定路线运至指定区域。

  (2)智能化系统

  采用信息网络系统、视频监控系统、智能卡系统、建筑设备管理系统、建筑能效综合管理系统、智能照明系统等。

  建筑设备管理系统:建筑设备管理系统(BAS)采用分布式网络管理系统,管理工作站设在A栋安防管理中心内,网络控制器通过通讯总线联接对应区域的直接现场数字控制器(DDC)构成现场控制系统。系统通过现场数字控制器对热交换机组、冷却塔、循环泵、新风机组、空气处理机组、送(排)风机等空调设备进行状态监视、启停控制、故障报警、运行信息的统计记录等;对生活水泵和中水泵的运行状态进行监控和故障报警,对生活水箱、中水水箱和集水坑的水位进行监视和超位报警;对消防水泵不进行监控,其自动监控功能由火灾自动报警与联动控制系统实现;对办公场所的空气质量进行参数监测,超标报警,并联动控制相关的送排风机组、新风机组。

   

  图2-13 楼宇自控系统

  建筑能效综合管理系统:系统结构分为三层:能源管理中心、能耗分项管理器、前端仪表。能耗分项管理器利用RS485通讯总线连接智能型水表、电表以及热量表,实现对建筑内能耗数据在线采集、分析、处理、能耗在线监测、动态分析,加强建筑节能运行管理,实现能耗采集、能效测评、能耗统计、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务等各项重要工作。本系统独立运行,也可通过通讯网关与建筑设备管理系统进行系统集成,根据用户能耗数据,对建筑设备进行优化控制。

   

  图2-14建筑能效综合管理系统

  智能照明系统:所有智能照明系统控制器均安装在照明配电箱(柜),对地下室一层停车场照明进行控制,具备断电场景恢复功能、单个控制回路具备大功率灯具回路的控制容量、所有控制设备可通过网络进行集中管理及设置等特点。车道、公共区域部分,系统通过配置时钟程序使这些区域的照明系统运行在全自动状态。按预先设置切换若干个基本的工作状态,通常为“白天”、“晚上”、“休息”,根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。

   

  图2-15 智能照明系统

  (3)激励政策

  1、各部门在能耗降低方面,每降低2%的能耗可奖励1000元。

  2、鼓励员工随时提出节能合理化建议,每提出一个可行、有效的节能措施就奖励500元。

  3、对进行技术改造、创新并取得好的节能效果的,视具体情况给予相应奖励,最高可达1000元。

  

3 成本增量分析

  经过工程决算统计,项目绿色建筑总增量成本为358.8万元。(绿色建筑增量成本统计见表3-1)

  表3-1  绿色建筑增量成本统计表

为实现绿色建筑而采取的关键技术/产品名称

单价

应用面积

(m2)

增量成本

排风热回收

8元/ m2

91000

72.8万元

CO2浓度监控

0.5万元/点

12点

6万元

建筑能效综合管理系统

40万元

160884

40万元

光伏发电系统

0.4元/kW

600kW

240万元

  

4 小结

  项目从前期方案阶段便有意识地走绿色建筑技术路线,项目采取“因地制宜”策略,通过融入绿色建筑理念,实施绿色建筑创建工作,形成完整的绿色思想观念、技术方法及优化运行体系,解决传统大型办公建筑运行能耗高、室内环境品质低、环保理念不先进的问题。本项目配置了先进的设备设施系统,物业管理单位建立了完善的运行管理制度、成熟的运行管理技术及不断学习不断提升优化,使本项目不断提升建筑实际使用效果,显著降低建筑运行能耗,年节约用电量达到714166kWh,节约用水量达到43359吨。集成创新技术如下:

  (1)合理采用屋顶绿化方式,将二层裙房屋面设为种植屋面,屋顶主要种植佛甲草,屋顶绿化面积占屋顶可绿化面积比例38.2%,有效降低热岛效应;

  (2)结合A、B、C、D四个楼建筑屋顶结构安装太阳能光伏发电系统,采用交流400V低压并网发电运行形式。太阳能电池组件面积约5663.81m2,光伏发电量为714166kWh,占全年总用电量的比例为13.15%。

  (3)项目设置中水系统和雨水回用系统,用于所有卫生间冲厕、车库地面冲洗、绿化、浇洒、洗车,非传统水源利用率达到64.26%。

  (4)设置建筑设备管理系统:对热交换机组、冷却塔、循环泵、新风机组、空气处理机组、送(排)风机等空调设备进行状态监视、启停控制、故障报警、运行信息的统计记录等;对生活水泵和中水泵的运行状态进行监控和故障报警,对生活水箱、中水水箱和集水坑的水位进行监视和超位报警;对办公场所的空气质量进行参数监测,超标报警,并联动控制相关的送排风机组、新风机组。

  (5)设置建筑能效综合管理系统:利用RS485通讯总线连接智能型水表、电表以及热量表,实现对建筑内能耗数据在线采集、分析、处理、能耗在线监测、动态分析。

  项目通过不断加强运行管理,组织绿色建筑运行维护培训,取得了显著的绿色效益,达到了节约能耗与资源消耗、保护环境、大力发展清洁能源、降低碳排放、节省运行成本的目的,取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。

  

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