案例南寧市科技館

案例
南寧市科技館

主要綠色建筑技術分析

節地與室外環境

室外環境

風環境設計：本項目在場地規劃設計時通過軟件對不同標高室外環境進行模擬分析，使建筑室外場地在夏季和冬季的主導風作用下，建筑周圍人活動區域1.5米高處風速分布合理，風速在0～5米/秒，處于舒適范圍內，而且不出現明顯渦流區。模擬結果顯示本建筑方案室外風環境良好，可以保證人們在室外的正常活動，建筑單體可以有效利用自然通風，減少過渡季節時產生的空調能耗。

光污染控制：項目的周邊區域已基本完成開發，其西北面大部分為商住樓和私人住宅，東南面為李寧體育公園。該建筑幕墻的使用主要在主入口及三角錐處。入口處玻璃幕墻高12米，局部高23米。為減少幕墻對周邊環境的影響，幕墻玻璃采用反射率不大于0.16低輻射中空玻璃，符合《玻璃幕墻光學性能》（GB/T 18091—2000）的要求。三角錐部分則采用反射率不大于0.16的低輻射中空玻璃及磨砂玻璃與非鏡面的節能復合鋁板穿插分格，減少整片玻璃幕墻的面積，有效控制光污染的產生。

－南寧科技館三角錐幕墻設計效果圖。

－室外風環境的模擬分析圖。

場地綠化及緩解場地熱島措施

項目場地園林景觀設計植物配置以人工植物群落為主，主要配置類型為喬木—草本型、灌木—草木型、喬木—灌木—草本型、垂直綠化型。觀賞花卉種類豐富，植被覆蓋裸土，種植適合當地生長與易于存活的樹種，不種植對人體有害、對空氣有污染和有毒的植物。

由于本項目場地在氣象監測站的附近，建筑高度受到限制，故項目用地內建筑密度較大，綠地率相對較低，設計盡可能增加屋面綠化面積，改善局部地區小氣候環境，緩解城市熱島效應，并可顯著增強屋面隔熱效果，保護建筑防水層，延長其使用壽命。

科技主館的主屋面約有2258平方米設置佛甲草種植隔熱屋面系統。佛甲草為本地常見植物，宜生長，耐旱，根系穿透性不強，不易破壞防水結構。該系統荷載承值約30～80千克/平方米，為傳統種植屋面荷載（350～500千克/平方米）的1/7左右，該系統含微灌澆灌系統。屋頂可綠化面積4599.70平方米，屋頂綠化面積占屋頂可綠化面積的比例為49.1%。因其他屋面均擺放空調設備，且布置了屋頂遮陽，不適宜設計為種植屋面。

除綠化用地以外，盡量增加室外透水地面面積比，室外車位及人行道均采用透水磚鋪設以有效減少水的流失，增加地下水的補給，減少場地內揚塵及熱島效應。

合理利用地下空間

本項目為多層建筑，從建筑經濟上考慮不利于大面積開發地下空間。建筑規劃時結合原有坡地地形進行設計，逐步提高室內地坪標高，減少對場地的開挖。順應地勢合理開發利用地下空間，形成地下車庫。地下建筑共二層，建筑室內標高平面結合坡地地形設計為半開敞式地下車庫和設備用房，通過庭院可直接自然通風采光；4.000標高平面為立體式地下車庫。

－南寧科技館項目場地高差。

節能與能源利用

圍護結構

本項目建筑在進行節能設計時選用的外圍護結構材料如下，可滿足國家和廣西地方公共建筑節能設計標準的相關要求。

屋頂：采用30厚擠塑聚苯板保溫板；

外墻：200厚加氣混凝土、三角錐采用節能型復合金屬板材；

外門窗：采用斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗（6+12A+6遮陽型）。

暖通空調系統

本項目位于南寧，屬于夏熱冬暖地區，結合主要使用功能，設計時只考慮夏季制冷，冬季不供暖。設計選用兩套獨立的空調系統，系統一為3#樓頂部兩層小開間辦公室空調系統，冷源采用風冷冷水機組，冷凍水系統采用兩管制閉式循環一次泵系統，末端均采用風機盤管加新風系統；系統二為大廳及展廳，冷源采用水冷冷水機組，冷凍水系統采用兩管制閉式循環一次泵系統，末端均采用柜式空氣處理機低速送風。

中央空調系統的末端均采用柜式空氣處理機低速送風，采用上送上回的氣流組織形式。柜式空氣處理機均在冷凍水回水管上設置比例積分電動閥，設置溫控器自動控制室內溫度，溫控器設置在室內的明顯位置，并能測量及顯示室內空氣溫度。

各柜式空氣處理機均采用調節新風比例及全新風運行的措施，新風及回風總管上設置調節閥，可以根據室外空氣溫度調節新風比例，新風比的調節范圍為10%～100%。

在本項目建筑內的高大空間中，空調出風口設于人員活動的高度范圍，有利于節約通風空調系統的能耗。

照明系統

照明系統電源引自低壓配電屏，其中半地下車庫由市電供電與屋面光伏發電系統共同供電，光伏發電系統不足時由市電補充。本項目照明設計涉及除展廳、大廳外的所有公共用房、辦公等場所。燈具主要采用三基色節能型熒光燈光源，配高效電子鎮流器。設備用房、辦公室照明等場所采用蹺板開關控制，地下車庫、展廳、公共通道等場所采用智能照明控制系統，可根據時間、照度、人流情況等因素進行集中智能控制。各房間或場所的照明功率密度值不高于現行國家標準《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）規定的現行值。

－南寧科技館項目主要建筑節能措施示意圖。

其他節能措施

采用“能源再生型”節能電梯：電梯安裝能量回饋裝置，采用D秒P中央處理器和PW米脈寬調制技術，節電率可達15%～40%。當電梯制動時，變頻器將機械能產生的交流電轉換成直流電，電梯能量回饋裝置則將直流電能回饋給交流電網，達到快速制動、節約電能的目的。

采用屋頂太陽能光伏發電系統：項目利用三角錐的南向幕墻安裝太陽能光伏板，并結合造型進行一體化設計，使光伏板與建筑屋面構件融為一體。系統總設計功率為50kWp，每年發電59603kWh。

采用管道式日光照明系統：2.00米標高的展廳中部分采光不利的空間（約670平方米）采用TDD管道式日光照明系統，共設8套，使用范圍約670平方米，按每年約有240天晴天計算，則該統每年節約用電量為1.235kWh。

節水及水資源利用

南寧市氣候接近亞熱帶海洋性氣候，長夏無冬，溫和多雨。降雨一般多集中在汛期的5—9月間，約占全年降雨量的72%。據統計，多年平均降雨量1302.6毫米，最大年降雨量1970.6毫米（1923年），最小年降雨量830.1毫米（1989年）。

本項目在方案階段經分析比對后確定采用收集屋面雨水及場地雨水并加以利用。屋面雨水經雨水斗和室內雨水管排至室外滲透棄流井，雨水口采用專用的滲透棄流矩形雨水口，通過井體本身和雨水口的滲透孔滲入地下，以起到補充地下水、減少徑流的目的；未棄流的雨水經管道收集后匯集至雨水蓄水池。該模塊的儲水經內置的提升泵提升后用于噴灌綠化、景觀水系補水和道路澆灑。

項目采用虹吸式雨水口收集科技主館的屋面雨水，雨水工程年利用量為1.18萬立方米，可以節省優質水的量為1.18萬立方米/年。雨水利用管道設置標識帶，保證用水安全。

室內生活給水系統一至二層采用市政直接給水，三層以上采用管網疊壓給水設備加壓供水，充分利用市政水壓，同時出水管上設置給水氣壓罐，起到節能作用。室內生活給水管道采用鋁合金襯塑管，室外埋地給水管則采用鋼絲網骨架聚乙烯復合管。

生活給水管DN≤50毫米采用不銹鋼內螺紋銅閘閥；DN＞50毫米采用不銹鋼閘閥， 工作壓力1.0mPa。有效避免管網漏損造成水資源浪費。

節材與材料資源利用

造型簡約：本項目建筑造型現代簡潔，減少裝飾性構件成本，節約資源。展廳為大空間設計，并采用靈活隔斷，減少重新裝修時的材料浪費和垃圾產生。

結構優化：為較好地實現建筑內部空間的完整性，連接部位建筑立面不受影響，接縫處建筑構造易于處理，對鋼結構三角錐體于12.0米標高、8.0米標高與混凝土結構相連標高以下部位采用的混凝土結構進行結構優化，大量節約鋼材用量，同時連接部位設于12.0米、8.0米處，使該兩個錐面上的鋼結構構件跨度得以降低，從而降低三角錐體鋼材用量；連接部位以下采用混凝土斜墻，既解決西側擋土問題，也較好地實現錐面內部建筑的斜面效果，斜墻沿錐面布置，保持三角錐立面效果，同時增強三角錐體處大空間周邊的剛度；斜墻的布置對三角錐體內的展廳空間的節能計算提供較大幫助，利于節能。

結構設計采用鋼結構與鋼筋混凝土相結合的方案，方便施工，并提高可循環使用的鋼材比例。鋼結構設計經對比分析，大部分合理采用標準化構件。

工程中所有現澆混凝土均采用預拌混凝土，確保混凝土工程質量，減少現場攪拌造成的城市環境污染。

室內環境質量

自然通風：本項目科技主館展館大廳三角錐部分室內空間高達36米，為促進室內自然通風，三角錐幕墻底部與頂部均設有可開啟窗扇，有助于自然通風，以節約過渡季節的通風、空調能耗，其通風設計見示意圖。

采光設計：三角錐部分采光利用計算機采光模擬分析，優化玻璃幕墻上Low-E玻璃、磨砂玻璃和鋁板的間隔布置方式，利用磨砂玻璃的透射率較低的特點，不僅可以使更多的自然光線引入室內，將其轉化為比較柔和的漫射光，同時可減少直射光線的不利影響，改善室內自然采光環境。設計利用三角錐玻璃幕墻上的支撐結構起到了類似于“光格柵”的效果，從而有效地減少直射光的進入，避免眩光的形成，對增加室內采光均勻度起到了重要的作用。

主館頂層展廳局部采用管道式日光照明系統，以改善室內自然采光效果。

地下空間設計順應地形，直接或間接利用出入口、天井、側窗等部位進行自然采光、通風，有效減少照明及通風能耗。

－南寧科技館通風設計示意圖。

－三角錐幕墻支撐結構設計。

運營管理

本項目智能化系統設計范圍包括綜合布線系統、安全技術防范系統、有線電視系統、公共廣播系統、擴聲錄影系統、信息引導及發布系統、機房工程、建筑物電子信息系統防雷、建筑設備監控系統。

自動監控系統采用工作站中央監測，分布式智能分站（DDC）結構，在樓宇自動化系統BMA的管理下，系統可對冷源、變配電、空調、新風、給排水系統等進行監測與管理。現場控制器負責采集各監控設備的運行狀態參數，并上傳至中央監測站。監控器顯示系統運行的數據、圖像和曲線；可打印各類數據，進行系統運行的歷史紀錄及趨勢分析，統計設備的運行時間，進行設備維護、保養管理等，以達到節省能耗、節約人力、延長設備使用壽命的目的。

同時根據科技館功能定位的要求，新技術均增加可視化液晶屏、電子宣傳屏幕等手段宣傳綠色的行為方式，使參觀者更能直觀感受和理解高新技術，真正起到綠色公共建筑的示范作用。

南寧市科技館位于南寧市東盟商務區內，該項目綠色建筑示范工程的實施將具有重要的國際影響，樹立良好的科技建筑的綠色節能環保形象。項目運用的綠色建筑技術措施基本為目前已成熟的技術，且效果明顯，可有效地降低能耗，降低建筑運營成本，且因為本建筑功能的特殊性——科技展示的公共建筑，對新技術的推廣更為直觀、更具影響力。作為科學技術展示教育的載體，該建筑對前來參觀的青少年也有著不可估量的社會影響，所以更應注重建筑本身采用的高新技術，讓建筑不只是提供展示常規科學技術的一個空間，而是讓建筑本身就是一個綠色高新技術的示范展示，直接教育并影響下一代。

南寧市科技館是政府投資的公益性公共建筑項目，嚴格按照綠色建筑二星級標準進行設計和建設，可以起到良好的示范作用，也為其他政府投資的公共建筑項目進行綠色建筑建設實踐提供了良好的經驗和借鑒。