董晶
摘 要:民辦高校綠色校園建設是高??沙掷m(xù)發(fā)展的必然要求,結合目前我國民辦高校建設的實際情況,以吉林建筑大學城建學院新校區(qū)建設為例,從四節(jié)一環(huán)保的角度分析綠色校園評價體系的應用。
關鍵詞:綠色校園;評價體系;節(jié)能
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
文章編號:16723198(2015)20015302
1 引言
民辦高校是我國高等教育事業(yè)的重要組成部分,黨的十八大將“鼓勵引導社會力量興辦教育”明確寫入政治報告,說明黨中央對民辦教育的重視上升到了新的高度。
新形勢下,為了拓寬辦學空間和辦學思路,開展符合自身特色的辦學模式,促進事業(yè)的進一步發(fā)展,紛紛大規(guī)模地擴建校園或興建新校區(qū)。民辦高校新校區(qū)建設項目既是學校整體形象的外在表現(xiàn),也是學校可持續(xù)發(fā)展的載體和基礎,更是一項涉及面廣、校內外協(xié)作配合環(huán)節(jié)多的系統(tǒng)工程。如何根據(jù)2015年1月1日起實施的《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2014)和自2013年4月1日起實施的《綠色校園評價標準》(CSUS/GBC 04–2013)建設綠色校園已經成為社會普遍關注的新課題。
2 工程概況
吉林建筑大學城建學院項目位于吉林省長春市寬城區(qū)蘭家鎮(zhèn)六馬架村,北緯44.00°,東經125.21°。依托吉林建筑大學城建學院新校區(qū)建設,屬于嚴寒C級地區(qū),總用地面積4322.00m2,建筑面積20082.26m2。五層辦工加一層閣樓,建筑高度21.32米。建筑整體采用框架結構形式,結構類別為三類,基礎形式采用樁基礎。目前主體框架已基本落成,預計2015年10月份竣工,建設周期大約一年。工程投資3900萬元。
3 綠色校園評價體系的示范
3.1 規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展場地
在規(guī)劃布置上,城建學院科研樓與學生公寓并排布置在新校區(qū)的西北部,有利于夏季建筑群體間的自然通風;科研樓的北部建有人工湖,有利于改善辦工區(qū)內的微氣候環(huán)境;群體間的排列有利于冬季獲得日照,有更好的防風效果;建筑的主要朝向為南北向,主要房間避開冬季頻率最多風向;建筑平立面簡潔大方沒有過多的凹凸變化,建筑物的體形系數(shù)控制在0.30;另外,科研樓的坡屋頂提供了冬季保暖,夏季隔熱的閣樓層;該住宅的入口為避開冬季最多頻率風向,設南向入戶。
3.2 圍護結構節(jié)能技術
3.2.1 外墻
墻體材料采用增壓加氣混凝土保溫砌塊+保溫砂漿砌筑;保溫材料采用哈爾濱鴻盛房屋節(jié)能體系研發(fā)中心研制的、具有多項發(fā)明專利的新型復合式墻體HS—EPS保溫模塊;保溫系統(tǒng)為外墻外保溫系統(tǒng)。具體構造措施如表1。
適當增加保溫層的厚度來確保外墻傳熱系數(shù)小于0.18W/(m2·K)。
3.2.2 屋頂與門窗
屋頂采用新型HS的EPS板,綜合傳熱系數(shù)小于0.18W/(m2·K)。
外窗采用易于獲得和安裝的且節(jié)能顯著的雙框四玻窗,由室內向外的第二層設置low-e玻璃,能比一般的三玻單框窗有更好的保溫性能,且能顯著降低噪音。整窗傳熱系數(shù)控制在0.9W/(m2·K)。另外,適當控制窗墻比以有效降低耗熱。減少大面積落地窗、盡量減少東西北三向窗面積。外門均設置自動閉門器以減少冷風滲透。
3.2.3 熱橋處理
(1)設計中盡量避免出現(xiàn)熱橋,對進出建筑物的管道采用無熱橋處理技術,避免在建筑物內的結露霉污現(xiàn)象。
(2)建筑立面的突出構件用保溫材料完全包裹,懸挑處與主體結構之間隔斷并進行保溫隔熱處理,從而最大限度減少熱橋影響。
(3)外墻金屬支架的無熱橋設計與安裝。
外墻上的雨水管的等金屬支架在基墻上預留支架的安裝位置,金屬支架與墻體之間墊裝隔熱材料,再將金屬構件完全包裹在保溫層里。做法如下:
(4)出屋面的通風管道熱橋處理。出屋面的風道不采用整體澆筑式施工,而采用后期砌筑方式。材料選擇內壁帶有保溫措施的砌體材料,其外側與屋面保溫體系一起施工,形成完整的保溫體系。通過以上措施,減少熱橋現(xiàn)象。
3.3 自然通風節(jié)能技術
(1)盡量利用自然通風,使建筑的法線與夏季主導風向一致,風從建筑迎風面的進風口吹人室內,穿過房間,從背風面的出風口流出,形成“穿堂風”。
(2)為使通風效果最佳,開口寬度為開間寬度的1/3~2/3,開口大小為地板總面積的15%-25%。進風口與出風口相對錯開布置,可使氣流在室內改變方向,使室內氣流更均勻,通風效果更好。
(3)本項目在屋面布置光伏板,形成坡屋頂而出現(xiàn)閣樓空間,恰好相當于建筑屋面的隔熱層,可起到對頂層房間的保溫和穩(wěn)定室溫作用,在夏季和過渡季節(jié),通過開啟不做居住空間的閣樓南北兩側窗戶,加強空氣流動,帶走熱量,充分利用自然通風來降溫。
3.4 采暖系統(tǒng)節(jié)能技術
采用地源熱泵系統(tǒng),實現(xiàn)供暖供冷雙重目的。地源熱泵在本地比水源、空氣源熱泵更為適宜。在嚴寒地區(qū),整個冬季采暖可獲得節(jié)能60%以上的效益,相當于COP系數(shù)達到2.2~2.5以上。再通過增設蓄熱蓄冷水箱,達到更好地節(jié)能及供能穩(wěn)定。地源熱泵無環(huán)境污染,節(jié)能與環(huán)保。
各戶采暖系統(tǒng)為低溫熱水地板輻射采暖,供回水設計溫度45℃/40℃,設備設置在地下室(減少噪音)。通過設置在每一分支環(huán)路的遠傳自力式恒溫閥調控室溫。設置戶用熱量表,實行分戶熱量計量。
3.5 空調、通風系統(tǒng)節(jié)能技術
(1)夏季利用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)降溫??照{水管路為同程式,保證末端阻力平衡,空調水系統(tǒng)的輸送能耗較低。通過風機盤管的溫控閥實現(xiàn)溫度控制,風機盤管水管上的電動兩通閥調節(jié)水量。
(2)冬季及過渡季利用新風系統(tǒng)滿足衛(wèi)生要求。下部送風,上部回風,不僅可獲得較高空氣品質,而且換氣效率為傳統(tǒng)混合通風效率的2倍。新風系統(tǒng)設排風熱回收裝置,熱回收效率在75%以上。新風系統(tǒng)還可對二氧化碳濃度實時控制,盡量少用新風以利于節(jié)省運行能耗。而在過渡季節(jié),獨立運行的新風系統(tǒng)可最大程度利用室外新風保證來室內空氣品質,并達到節(jié)能效果。
3.6 采暖空調冷熱源節(jié)能技術
(1)采用地源熱泵作為冷熱源,實現(xiàn)一機兩用。冬季供回水設計溫度45℃/40℃,夏季供回水設計溫度7/12℃,選用熱泵機組能效比高于3.8,以滿足國家1級能效標準;設置蓄能水箱進行蓄冷蓄熱,一是能利用電網(wǎng)峰谷差帶來經濟效益,二是穩(wěn)定供暖供冷水系統(tǒng)的運行,還可減少設備主機裝機容量,設備利用率和運行效率獲得極大地提高;地源熱泵夏季的制冷循環(huán)產生的余熱注入地下,為冬季供暖蓄積熱能。
(2)與大型燃煤集中供熱相比較,小型地源熱泵系統(tǒng)易于調節(jié)控制。故在運行中將根據(jù)室外溫度的變化、室內溫度需求的變化(人外出等),適時調控,實現(xiàn)行為節(jié)能。
(3)此外,為滿足極寒天氣的供暖,在蓄熱水箱內置電輔助加熱,同時通過自動控制確保其節(jié)能運行。
(4)太陽能作為本示范工程采暖空調的輔助熱源,為節(jié)能運行發(fā)揮重要作用。在屋面設置太陽能集熱器,同時設保溫水箱蓄熱,形成集中式太陽能熱水供應系統(tǒng)。在為各戶提供生活熱水的同時,冬季和過渡季還為地源熱泵供暖系統(tǒng)補充熱能,夏季為地源熱泵補償并蓄積熱能。生活熱水采用分戶計量。
3.7 照明節(jié)能技術
該項目的照明和生活用電能主要由屋頂風光互補式自有電站提供,經測算照明和生活年用電量約為6.7萬kW·h。利用約200m2的傾斜屋面布置了128塊多晶硅光伏板(安裝功率32kW),屋頂安裝6臺微風力發(fā)電機組(功率3.6kW),可提供年發(fā)電量約5.7萬kW·h,可滿足85%的照明和生活用電。風光互補發(fā)電系統(tǒng)為并網(wǎng)形式,缺電時可從電網(wǎng)獲取電能,有余電時(光照好或風力足)可向電網(wǎng)輸送。另外,住宅的燈具和家用電器均選用節(jié)能產品。
3.8 可再生能源利用技術
本項目主要利用太陽能、風能、雨水、中水及土壤熱源等可再生能源,具有很全面的示范意義。
(1)太陽能—利用太陽能為建筑提供電能、補充熱能和生活熱水。在建筑的屋頂建造太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),為整個建筑提供大部分電能;通過太陽能熱水系統(tǒng),為地源熱泵補充(冬季)或補償(夏季)熱能,還為住戶提供生活熱水。
(2)風能—利用設置在屋頂?shù)奈L力發(fā)電機,彌補夜間或連續(xù)陰天太陽能不充足的問題,形成風光互補式的連續(xù)發(fā)電保障。
(3)雨水—利用校區(qū)雨水收集系統(tǒng)實現(xiàn)雨水再利用。主要收集建筑屋頂、道路的集雨用于沖廁、灌溉和生態(tài)水池用水。不但節(jié)約水資源,而且能美化環(huán)境調節(jié)區(qū)域小氣候,同時供人觀賞。
(4)中水—新校區(qū)收集全部的盥洗等優(yōu)質雜排水,處理達到中水回用標準后,通過中水系統(tǒng)輸送到各建筑物,用于沖廁,達到水資源循環(huán)利用,節(jié)水環(huán)保。
(5)地熱源—將土壤作為供暖和供冷的熱源,借助熱泵技術提升和利用低品位熱源,節(jié)省電耗。再輔以蓄熱蓄冷系統(tǒng),使供能得以保障,既提高了居住品質又能減排保護環(huán)境。尤其是利用太陽能的適時補償和蓄積作用,可有效解決嚴寒地區(qū)冬季較大熱負荷導致的地下吸熱管及周邊的“冰凍”現(xiàn)象。夏季太陽能為土壤補熱所需的熱能,由建筑物年總供暖負荷與夏季制冷產生的余熱之差來確定。
4 科研樓推廣應用價值
科研樓項目通過采用新型高效節(jié)能保溫隔熱墻體,新型節(jié)能窗及安裝方法,風光發(fā)電,高效太陽能利用系統(tǒng),土壤源供熱供冷及蓄熱系統(tǒng),水資源循環(huán)利用系統(tǒng),新風系統(tǒng),光伏與建筑一體化等多種最新建筑節(jié)能技術和可再生能源利用技術的綜合和集成,不但能實現(xiàn)北方嚴寒地區(qū)建筑節(jié)能75%的目標,還能達到更高的超低能耗節(jié)能新指標。項目提出了切實可行的最新節(jié)能建筑和能效極高的建筑供能設計及實施方案,并通過建設示范工程為嚴寒地區(qū)超低能耗住宅的設計、建造和運行提供可靠的依據(jù)和標準。
參考文獻
[1]羅殷.政府引導和扶持民辦高等教育發(fā)展研究[J].教育與職業(yè),2014,(14).