林波榮 田軍 劉加根 王若愚 肖娟 / LIN Borong, TIAN Jun, LIU Jiagen, WANG Ruoyu, XIAO Juan

圖1 南立面

圖2 鳥(niǎo)瞰（屋頂為采光天窗、拔風(fēng)煙囪、屋頂綠化和太陽(yáng)能集熱器）

圖3 建筑入口

圖4 東立面

1 背景

生態(tài)城市和綠色建筑近幾年成為席卷全球的熱潮。這股熱潮對(duì)中國(guó)的人居環(huán)境建設(shè)、城市發(fā)展和建造模式正產(chǎn)生不可估量的影響。在發(fā)展綠色建筑的過(guò)程中，很重要的一點(diǎn)就是要因地制宜地選擇關(guān)鍵技術(shù)策略進(jìn)行優(yōu)化整合，提倡被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先，讓自然做功、減少用能需求；主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化，提高能源系統(tǒng)效率；二者相輔相成，缺一不可，才能實(shí)現(xiàn)低耗高效、宜居和可持續(xù)的目標(biāo)。而優(yōu)先作好被動(dòng)式氣候設(shè)計(jì)，采用低能耗提升環(huán)境品質(zhì)，這對(duì)于當(dāng)前還處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的中國(guó)，如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境品質(zhì)提升并保持相對(duì)較低的能耗水平至關(guān)重要。這不僅是建筑適應(yīng)氣候理念的靈魂，也是綠色建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能和改善環(huán)境的核心。所謂“被動(dòng)優(yōu)先”指的是通過(guò)合理的空間、平面和構(gòu)造設(shè)計(jì)，以自然通風(fēng)、自然采光等不耗能或少耗能的被動(dòng)式技術(shù)營(yíng)造建筑環(huán)境。

2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

華僑城體育文化中心（圖1～7）位于深圳市南山區(qū)華僑城，東臨杜鵑山，西面為歡樂(lè)谷內(nèi)的高地，南面為華僑城生態(tài)廣場(chǎng)，是深圳華僑城房地產(chǎn)有限公司建設(shè)的社區(qū)配套體育設(shè)施。該項(xiàng)目總用地面積20 190.39m2，總建筑面積5 130.28m2，包括新建4 341.48m2和原有體育用品商店和游泳更衣室（788.8m2）的改造。新體育館地上二層，地下一層，建筑總高度15m，主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋蓋為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（圖8～12）。主要功能有綜合運(yùn)動(dòng)球場(chǎng)、圖書閱覽室、辦公室、咖啡廳、乒乓球室、健身室、

圖5 西側(cè)山坡自遮陽(yáng)

圖6 北面視角效果（含游泳池及看臺(tái)）

項(xiàng)目的目標(biāo)是建設(shè)成為在深圳市乃至全國(guó)有領(lǐng)先和示范意義綠色三星體育文化中心類建筑。本著基于生態(tài)、優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則，以及被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先、主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化、適宜低成本技術(shù)集成和嘗試創(chuàng)新技術(shù)的技術(shù)路線，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有基地優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)掘及對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的仔細(xì)分析，從建筑層面上充分利用可再利用建筑，強(qiáng)調(diào)非簡(jiǎn)單拆除的同時(shí)凸顯于新建建筑的融合，對(duì)既有建筑、材料、文脈和景觀的保護(hù)與利用；從技術(shù)層面上通過(guò)對(duì)綠色策略的優(yōu)化整合達(dá)到節(jié)能減排高效環(huán)保的目標(biāo)。

項(xiàng)目的綠色技術(shù)集成度體現(xiàn)在:

（1）建筑設(shè)計(jì)上根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件、合理的地形條件，制定各朝向不同的遮陽(yáng)策略，其中西向?qū)崿F(xiàn)了最大限度利用現(xiàn)有地形山勢(shì)，構(gòu)建了高效的自遮陽(yáng)體系。

圖7 室外連廊

圖8 總平面

圖9 地下一層平面

圖10 一層平面

圖11 屋頂平面

（2）精細(xì)化的模擬輔助建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)，即通過(guò)多種模擬輔助軟件的優(yōu)化集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、空調(diào)采暖負(fù)荷、照明功率密度優(yōu)化，合理設(shè)定空調(diào)與分空調(diào)區(qū)域，降低了設(shè)計(jì)負(fù)荷，節(jié)約了初投資。

（3）根據(jù)建筑功能通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)確定適宜的自然通風(fēng)、自然采光措施；自然采光與拔風(fēng)煙囪相結(jié)合的建筑處理手法。

（4）根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件采用了溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)。

圖13 原有舊建筑的改 造利用：入口

圖14 原有舊建筑的改造利用 ：游泳池看臺(tái)

圖15 原有場(chǎng)地鋪地石板的再利用

圖16 滲水地面實(shí)景

（5） 針對(duì)建筑用熱水量大特點(diǎn)，采用太陽(yáng)能光熱+風(fēng)冷熱泵輔熱，以及不同季節(jié)分水位控制等靈活措施提供生活熱水。

（6）舊建筑材料的保護(hù)和再利用，并與新建建筑的有機(jī)融合，大膽采用清水混凝土技術(shù)。

（7）充分結(jié)合山形地勢(shì)、以及游泳池用水，合理設(shè)置雨水收集及中水處理回用措施，全面推廣滴灌灌溉方式、游泳池透水地面及節(jié)水器具。

本項(xiàng)目從設(shè)計(jì)初始就按住建部《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》三星級(jí)設(shè)計(jì)，于2008年11月竣工。通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、能源系統(tǒng)、自然通風(fēng)和采光等方面進(jìn)行模擬優(yōu)化與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，項(xiàng)目設(shè)計(jì)能耗相當(dāng)于《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定能耗的72%；50%以上的生活熱水通過(guò)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)提供；非傳統(tǒng)水源的利用率達(dá)到36%；40%以上的室外地面為透水地面。

3 綠色建筑技術(shù)方案

3.1 舊建筑的保留和再利用

項(xiàng)目從設(shè)計(jì)伊始，就把保留與發(fā)展綜合考慮，盡可能地保護(hù)了原有的建筑、材料、綠化及鋪地，實(shí)現(xiàn)節(jié)約材料與發(fā)展和諧并存。基于上述理念，在改擴(kuò)建過(guò)程中，反復(fù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)考察、調(diào)研，依次實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有體育用品商店、泳池看臺(tái)的評(píng)估、改造和加固。最終原有體育用品商店用作新體育館的門衛(wèi)室，原泳池看臺(tái)作為新體育館的看臺(tái)，看臺(tái)下空間設(shè)置為更衣室（圖13、14）。此外，在施工過(guò)程中還特意將原建筑入口處的鋪地石板保護(hù)、回收和再利用，改用作停車場(chǎng)鋪地（圖15）。

表1 節(jié)能技術(shù)方案

圖17 房間自然通風(fēng)模擬優(yōu)化示意及熱壓通風(fēng)口 實(shí)景（室內(nèi)視角）

此 外，通過(guò)在泳池周邊設(shè)置透水磚鋪地（圖16），結(jié)合大量的綠地，使透水地面面積占室外地面面積的比例達(dá)到45.88%。從而增加場(chǎng)地雨水與地下水涵養(yǎng)，改善生態(tài)環(huán)境及強(qiáng)化天然降水的地下滲透能力；減輕排水系統(tǒng)負(fù)荷，以及減少雨水的尖峰徑流量。據(jù)了解，在室外泳池周邊設(shè)置如此大量的透水磚鋪地，在南方地區(qū)還屬第一次。期間反復(fù)選擇透水磚，綜合比較滲水率以及對(duì)游泳者光腳觸及滲水磚的感覺(jué)，不斷優(yōu)化，取得了不少有益的經(jīng)驗(yàn)。

3.2 節(jié)能技術(shù)與環(huán) 境控制技術(shù)方案

項(xiàng)目在節(jié)能方面花費(fèi)了大量心思，充分體現(xiàn)了被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先，主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化，適宜低成本技術(shù)推廣和新技術(shù)應(yīng)用的思路，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、功能房間需求、技術(shù)集成等綜合考慮，以及精細(xì)化的模擬輔助節(jié)能設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、能源系統(tǒng)、采光、自然通風(fēng)等方面的優(yōu)化，最終形成獨(dú)具特色的節(jié)能技術(shù)方案，如表1所示。

3.2.1 被動(dòng)式技術(shù)優(yōu)先

在被動(dòng)式節(jié)能方面，充分考慮了自然通風(fēng)、自然采光等被動(dòng)式技術(shù)的優(yōu)先應(yīng)用。

首先，通過(guò)多次自然通風(fēng)模擬得出天窗的總面積（不少于2.5m2×16=40m2）、外窗的可開(kāi)啟率（不少于10%）以及內(nèi)窗開(kāi)口率（15%以上）；同時(shí)給出了陰雨天氣時(shí)，在天窗無(wú)法開(kāi)啟或者陰天屋頂集熱量不足的情況下應(yīng)采用打開(kāi)側(cè)窗進(jìn)行風(fēng)壓通風(fēng)的措施（圖17）。

其次，在確定建筑天窗及側(cè)窗條件下，對(duì)體育文化中心的自然采光進(jìn)行了模擬分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)采光模擬分析得出各層的照度以及優(yōu)化措施（圖18）：在地下一層里，羽毛球場(chǎng)照度達(dá)標(biāo)，平均照度大約在500lux左右；東側(cè)中庭底部的照度不夠，設(shè)置了采光天窗；在接待門廳，則從大門處周邊吊頂“引光入室”；三層的辦公室內(nèi)區(qū)天然采光效果模擬表明略有不足，通過(guò)吊頂從西南立面引光加以解決；圖書室采用直接在其屋面開(kāi)設(shè)天窗的方式強(qiáng)化了采光效果。

第三，對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬優(yōu)化。考慮到體育文化中心現(xiàn)有設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案大都處于較好的水平，且深圳地區(qū)重視遮陽(yáng)的區(qū)域特點(diǎn)，對(duì)體育文化中心現(xiàn)有的窗戶設(shè)置方案進(jìn)行改進(jìn)分析，如表2所示。通過(guò)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析后，建筑冷負(fù)荷降低約5%，初投資增加約2萬(wàn)元。

圖18 自然采光模擬優(yōu)化

圖19 空調(diào)系統(tǒng)原理圖及制冷、新風(fēng)機(jī)房實(shí)景

圖 20 風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)下送風(fēng)的地板風(fēng)口

圖21 屋頂?shù)奶?yáng)能光熱系統(tǒng)及空氣源熱泵輔助系統(tǒng)

3.2.2 主動(dòng)式技術(shù)優(yōu)化

在被動(dòng)式技術(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)而對(duì)主動(dòng)式機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。

首先，在暖通空調(diào)系統(tǒng)方面，針對(duì)不同的暖通空調(diào)系統(tǒng)形式對(duì)建筑能耗的影響進(jìn)行分析，項(xiàng)目以常規(guī)的螺桿式電制冷機(jī)（額定COP=5.0）制冷的全空氣系統(tǒng)為參考方案，通過(guò)對(duì)鹽溶液除濕溫濕度獨(dú)立控制方案、熱泵式溶液空氣處理機(jī)組方案以及多聯(lián)機(jī)方案與參考方案進(jìn)行比較，結(jié)合項(xiàng)目自身的空間的使用情況，劃分了常用空調(diào)供冷區(qū)域和大空間空調(diào)供冷區(qū)域，最后選擇在常用空調(diào)供冷區(qū)域中選擇溫濕度獨(dú)立控制的供冷方式滿足建筑物夏季供冷負(fù)荷的需求，大空間采用預(yù)留的常規(guī)空調(diào)方案的系統(tǒng)方案保證重要運(yùn)動(dòng)會(huì)和文藝演出需要。溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來(lái)的損失。所采用的溶液式新風(fēng)系統(tǒng)的COP比常規(guī)系統(tǒng)提高30%以上（圖19）。通過(guò)上述模擬分析計(jì)算結(jié)果確定選用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)，機(jī)房設(shè)于地下一層，溫度采用高溫冷水螺桿機(jī)組，冷凍水供回水溫度為17℃/20℃，冷卻水供回水溫度為32℃/37℃，冷卻塔放置于地面警衛(wèi)室旁。新風(fēng)機(jī)選用熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)全部新風(fēng)負(fù)荷。顯熱負(fù)荷由房間內(nèi)干式風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)。氣流組織采用散流器頂送和新風(fēng)的下送上回方式（圖20）。溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來(lái)的損失，減少了新風(fēng)機(jī)組再熱所需能耗。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造方案優(yōu)化—窗

其次， 采用基于空氣源熱泵輔助加熱的屋頂太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)提供50%以上的生活熱水系統(tǒng)，解決淋浴熱水需求問(wèn)題（圖21）。根據(jù)參考的常規(guī)冷水機(jī)組的供冷方案和燃?xì)忮仩t的供熱方案，和選用的溫濕度獨(dú)立控制供冷和太陽(yáng)能熱水+空氣源熱泵供熱的方案的比較分析。選用系統(tǒng)方案的節(jié)能率為45.2%，初投資的回收年限為5.3年，具有顯著的節(jié)能效果和較好的經(jīng)濟(jì)性。表3給出了兩種方案的比較。

第三，照明系 統(tǒng)節(jié)能：優(yōu)先選用T5高效熒光燈、節(jié)能燈，照度功率密度值辦公、商店、閱覽室等場(chǎng)所參考照明目標(biāo)值設(shè)計(jì)，控制在9 W/m2～11W/m2，同時(shí)輔以分區(qū)控制策略，從而達(dá)到照明節(jié)能的目的（圖22）。此外，中庭羽毛球場(chǎng)頂部照明采用分區(qū)控制，其頂部共有5排×16盞/排=80盞照明燈，每盞燈功率150W，下午4:00以后根據(jù)羽毛球場(chǎng)租用情況開(kāi)啟部分分區(qū)的照明，以此實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能。

圖22 圖書館、辦公室及 地下體育文化活動(dòng)中心的高效照明燈具及控制系統(tǒng)

圖23 分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)

表3 參考方案與實(shí)際采用方案對(duì)比

表4 綜合節(jié)能分析

最后，采用了先進(jìn)的能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)。采用智能化儀表，采集需要的水、電、空調(diào)等用能參數(shù)，通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)平臺(tái)對(duì)能耗進(jìn)行分析，以趨勢(shì)線、柱狀圖、分析報(bào)表等多種形式顯示節(jié)能效果（圖23）。

樓宇自控系統(tǒng)通過(guò)與空調(diào)控制系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、給 排水控制系統(tǒng)、能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)的集成，使各子系統(tǒng)和設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)調(diào)一致的高效、被控狀態(tài)下運(yùn)行，為管理提供決策依據(jù)，有效地降低設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，達(dá)到節(jié)能的目的。其中，風(fēng)機(jī)盤管控制根據(jù)溫度傳感器、紅外人體檢測(cè)器、門磁開(kāi)關(guān)等進(jìn)行自動(dòng)控制；新風(fēng)機(jī)控制根據(jù)CO2檢測(cè)、紅外人體檢測(cè)以及給定值等實(shí)現(xiàn)新風(fēng)控制；排風(fēng)機(jī)控根據(jù)特定區(qū)域濕度探測(cè)及人體檢測(cè)進(jìn)行該區(qū)域排風(fēng)機(jī)的啟停控制。

綜合空調(diào)系統(tǒng)，照明，以及其他能耗綜合分析，便可得出建筑物的綜合節(jié)能效果，可以看出，與執(zhí)行節(jié)能50%設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的參考建筑，本項(xiàng)目節(jié)能效果48.8%，相當(dāng)于72%的節(jié)能率（表4）。

圖24 中水系統(tǒng)機(jī)房

圖25 節(jié)水器具應(yīng)用實(shí)景

圖26 實(shí)測(cè)全年能耗結(jié)果

3.3 建筑節(jié)水設(shè)計(jì)

建筑節(jié)水部分除了常規(guī)的分質(zhì)供水、雨污分流、污廢分流等措施外，所有用水器具按《節(jié)水型生活用水器具》（CJ 164）及《節(jié)水型產(chǎn)品技術(shù)條件與管理通則》（GB/T 18870）的要求選用節(jié)水器具。水龍頭為延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉水龍頭、便器采用延時(shí)自閉式自動(dòng)沖洗閥，淋浴采用了腳踏閥。非常規(guī)水源利用采用了雨水收集，中水回用系統(tǒng)。

中水回用系統(tǒng)（圖24）處理規(guī)模為20t/d，原水為游泳館更衣室淋浴排水、游泳池溢流水、屋面及附近雨水。再生水用于沖廁、綠化、道路、洗車等，采用水泵二次加壓。通過(guò)比較計(jì)算，非傳統(tǒng)水源的利用率達(dá)到36%。除此以外，屋面700m2綠化采用滴灌系統(tǒng)，使用水源為中水。系統(tǒng)可根據(jù)雨量及濕度控制灌溉水量，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。相較傳統(tǒng)灌溉方式，不但減輕了勞動(dòng)量，每年可節(jié)水約350 m3，節(jié)省水費(fèi)1 200元。

3.4 其他

本項(xiàng)目還就節(jié)材與運(yùn)營(yíng)管理等方面進(jìn)行了 可行的綠色建筑技術(shù)措施研究。

表5 與深圳當(dāng)?shù)仄渌痉督ㄖ?/p>

節(jié)材方面主要措施如下：外墻采用清水混凝土，省卻涂裝、貼磚、鋪石之類工程；回收利用舊的鋪地石板，用作停車場(chǎng)鋪地；拆除的鋼筋整理回收；土建和裝修工程一體化施工，不破壞和拆除已有的建筑構(gòu)建及設(shè)施，避免重復(fù)裝修。

運(yùn)營(yíng)管理：華僑城物業(yè)除取得了ISO 9002、9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO 14001環(huán)境體系認(rèn)證之外，還通過(guò)樓宇自控系統(tǒng)對(duì)空調(diào)控制系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、給排水控制系統(tǒng)、能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行集成，使各子系統(tǒng)和設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)調(diào)一致的高效、被控狀態(tài)下運(yùn)行，為管理提供決策依據(jù)，有效地降低設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，達(dá)到節(jié)能的目的。

4 運(yùn)行效果實(shí)測(cè)及評(píng)價(jià)

2010年4月～5月，我們對(duì)華僑城體育文化中心的能耗及室內(nèi)環(huán)境性能進(jìn)行了測(cè)評(píng)。

本建筑自2008年底正式開(kāi)始運(yùn)行，為了體現(xiàn)正常運(yùn)行效果，選擇2009年4月～2010年3月的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（圖26、27）。結(jié)果表明，全年總耗電為21.68萬(wàn)kWh，折合單位新建建筑面積耗電50.0kWh/(m2·年)。分析全樓能耗中各部分比例，照明插座設(shè)備能耗所占比例最大，21.2 kWh/(m2·年)，占42%，空調(diào)能耗全年值所占比例很小，為12.4 kWh/(m2·年)，占25%。圖27為逐月單位平米能耗值，可以看出，除了照明插座設(shè)備的能耗值各月較為穩(wěn)定之外，其他各分項(xiàng)能耗均體現(xiàn)了明顯的季節(jié)性。根據(jù)空調(diào)逐月累積冷負(fù)荷和實(shí)際空調(diào)運(yùn)行電耗逐月分布，可計(jì)算整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的COP。如此計(jì)算得到空調(diào)系統(tǒng)最高的月平均COP可達(dá)到5.2。

將本樓能耗與深圳當(dāng)?shù)亓硗鈨蓚€(gè)示范綠色建筑的實(shí)際能耗進(jìn)行比較（表5），可以看出，本樓能耗水平較深圳招商地產(chǎn)辦公樓的能耗水平低，與深圳建科大樓能耗水平相當(dāng)。華僑城體育文化中心與深圳建科大樓在設(shè)計(jì)上的共通之處是有大面積的空間充分、優(yōu)先利用自然通風(fēng)等被動(dòng)式技術(shù)營(yíng)造室內(nèi)熱環(huán)境、光環(huán)境，而不是簡(jiǎn)單利用人工系統(tǒng)，是其中的關(guān)鍵所在。

此外，根據(jù)電表和熱水水表讀取本樓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的全年逐月電耗量和熱水量，可以分析計(jì)算太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的年保證率，圖28為逐月的太陽(yáng)能保證率情況，可以看出，全年平均值達(dá)到88.83%。其中，6月～10月保證率很高，高于90%；11月～3月保證率較低，低于60%。經(jīng)過(guò)分析，冬季可將所控制的水位調(diào)低，并只在舉行活動(dòng)泳池使用人數(shù)較多的少數(shù)日子里切換回夏季的水位控制，可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上冬季節(jié)約輔助空氣源熱泵30%能耗。

通過(guò)上述的實(shí)際能耗分析，本建筑空調(diào)系統(tǒng)采用高溫冷水機(jī)組結(jié)合熱泵式溶液新風(fēng)機(jī)組的溫濕獨(dú)立控制系統(tǒng)，生活熱水供熱采用98㎡太陽(yáng)能集熱板結(jié)合空氣源熱泵輔助的方式，兩個(gè)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了較好的節(jié)能效果（與常規(guī)電制冷和燃?xì)忮仩t熱水方案比較），初投資的經(jīng)濟(jì)回收期分別為6.4年和2.1年，回收年限較短，經(jīng)濟(jì)性良好。

2010年4月21日～23日對(duì)本樓非空調(diào)工況下的熱環(huán)境、自然通風(fēng)、自然采光情況進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試期間，室外氣象參數(shù)參 照深圳氣象局官方網(wǎng)站世界之窗（距離本樓水平距離約2 000m）處的氣象采集點(diǎn)。針對(duì)本樓大中庭頂部的16個(gè)通風(fēng)采光天窗（2.6m×2.9m）進(jìn)行實(shí)測(cè)（天窗頂部為封閉玻璃用于中庭自然采光，天窗四周為常開(kāi)通風(fēng)百葉）；在本樓與室外的主要通風(fēng)口布置風(fēng)速測(cè)點(diǎn)，測(cè)試過(guò)程中未開(kāi)啟空調(diào)系統(tǒng)。在所測(cè)時(shí)間段內(nèi)，自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)量和出風(fēng)量之間的不平衡率基本在±20%范圍內(nèi)（圖22），所測(cè)數(shù)據(jù)有效，換算所得換氣次數(shù)為2.76～4.15次/h，平均為3.5次，可實(shí)現(xiàn)室外空氣溫度在24℃以下，無(wú)需開(kāi)空調(diào)系統(tǒng)。如此的自然通風(fēng)換氣效果達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，節(jié)能效果顯著。此外，通過(guò)實(shí)測(cè)自然采光效果，也得到了較為滿意的結(jié)果。在測(cè)試工況（4月22日上午10:00～11:00，室外照度為15 000～20 000lx）下，主要活動(dòng)區(qū)域的采光系數(shù)達(dá)到3%以上，75%的區(qū)域采光系數(shù)滿足要求。結(jié)合人工照明的分區(qū)控制分區(qū)開(kāi)啟策略，大大減少了運(yùn)行中的照明能耗。不過(guò)需要指出的是，實(shí)測(cè)得到的具體的自然采光系數(shù)及達(dá)標(biāo)滿足率，較模擬的結(jié)果偏低，其中的原因是模擬軟件的默認(rèn)氣象參數(shù)可能不準(zhǔn)確，或者偏理想，沒(méi)有考慮窗戶的清潔性等問(wèn)題，需要在未來(lái)的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí) 項(xiàng)目中加以改進(jìn)。

調(diào)研中還對(duì)場(chǎng)地中的管理人員、活動(dòng)人員、辦公區(qū)域工作人員、圖書室的讀者等發(fā)放了綜合環(huán)境舒適度問(wèn)卷。問(wèn)卷顯示，在被調(diào)查者中，71%認(rèn)為樓內(nèi)熱感覺(jué)適中，另有23%認(rèn)為樓內(nèi)微熱但可以接受；60%以上的人員認(rèn)為所在處照度正合適；約80%人員對(duì)樓內(nèi)總體環(huán)境滿意。

5 總結(jié)與展望

圖27 單位平米的逐月能耗

在我國(guó)綠色建筑發(fā)展過(guò)程中，要格外重視如何因地制宜地實(shí)現(xiàn)被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先、主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化的技術(shù)策略。尤其是要重視優(yōu)先作好被動(dòng)式氣候設(shè)計(jì)，為行為節(jié)能提供可能，進(jìn)而可以消耗很低的能耗就可以提升環(huán)境品質(zhì)。這對(duì)于當(dāng)前還處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的中國(guó)，如表示對(duì)總體環(huán)境比較滿意，總體上取得了良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，就是充分地優(yōu)先利用自然通風(fēng)、自然采光等被動(dòng)式技術(shù)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境的保障，節(jié)能減排的同時(shí)提升了環(huán)境品質(zhì)。此外，本項(xiàng)目在如何利用山形地貌實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)、采光、通風(fēng)，降低初投資以及合理采用溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)、透水磚、空氣源熱泵輔助太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)方面，結(jié)合方案和實(shí)際的運(yùn)行效果，也為在華南地區(qū)如何推廣綠色技術(shù)提供了借鑒。何實(shí)現(xiàn)環(huán)境品質(zhì)提升并保持相對(duì)較低的能耗水平至關(guān)重要。被動(dòng)優(yōu)先，不僅是建筑適應(yīng)氣候理念的靈魂，也是綠色建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能和改善環(huán)境的核心。

圖28 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)保證率

本文以首批獲得國(guó)家綠色建筑標(biāo)識(shí)三星建筑——深圳華僑城體育文化中心為例，詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)階段包括溫濕度獨(dú)立控制、中水處理利用、透水磚、清水混凝土、太陽(yáng)能熱水等技術(shù)的集成、優(yōu)化及創(chuàng)新應(yīng)用的過(guò)程，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和后評(píng)估，檢驗(yàn)了運(yùn)行兩年后的實(shí)際性能效果。結(jié)果表明，建筑年運(yùn)行能耗為50.35 kWh/(m2·年)（其中空調(diào)能耗為12.4 kWh/(m2·a)，照明+插座能耗為21.2 kWh/(m2·a)），均顯著低于同類建筑；自然通風(fēng)換氣次數(shù)最小達(dá)到2.5次以上;自然采光系數(shù)達(dá)標(biāo)區(qū)域超過(guò)80%。采用太陽(yáng)能熱水結(jié)合空氣源熱泵的實(shí)測(cè)年保證率88.83%，非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到35%以上，80%以上的受訪者

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：田軍、王若愚

綠色技術(shù) 總負(fù)責(zé)：林波榮

技術(shù)顧問(wèn)：朱穎心

主要成員：劉加根、劉曉華、常曉敏、聶金哲、肖娟