徐明 陳紅
摘 要 隨著世界建筑科學技術的迅猛發展,人們能夠在更為優裕和舒適的室內環境中生活與工作,能源消耗也隨之逐年大幅度提升。能源作為人類社會存在與發展的物質基礎,極大地推動了社會進步。當前人類正面臨常規能源枯竭的危險,為了人類的可持續發展,節約能源刻不容緩。本文從上海世博主題館分析節能的技術特性。
關鍵詞 可持續發展 刻不容緩 能源消耗大幅提升 上海世博主題館
一、前言
從高消耗型發展模式轉向高效生態型發展模式,即堅定不移地走建筑綠色之路,是我國乃至世界建筑發展的必然趨勢。為盡快推進綠色建筑的廣泛發展,我國學習有關國家的經驗和做法,制定出了一些經濟激勵政策。主要有以下幾方面:首先,住房和城鄉建設部設立了全國綠色建筑創新獎。綠色建筑創新獎分為工程類項目獎和技術與產品類項目獎。工程類項目獎包括綠色建筑創新綜合獎項目、智能建筑創新專項獎項目和節能建筑創新專項獎項目;技術與產品類項目獎是指應用于綠色建筑工程中具有重大創新、效果突出的新技術、新產品、新工藝。目前,已經成功評審并發布了兩屆綠色建筑創新獎。
二、建筑介紹
(一)建筑地理位置
主題館項目位于上海世博會規劃圍欄區B片區世博軸西側,緊鄰軌道交通8號線浦東周家渡站和磁懸浮世博園站。設計控制范圍北起北環路,南至南環路,西起園二路,東至園三路,用地面積為11.5公頃(約172畝)。
(二)建筑主題
主題館將為世博會主題展示提供相應的空間條件,屬于大型展覽建筑,具有特殊的功能空間需求。服務于世博會、服務于會后功能轉換以及與功能結合的可行性是主題館設計的核心指導思想。
(三)建筑設計理念
主題館是世博會“一軸四館”核心建筑群的重要組成部分。世博會后,主題館將轉變為標準展覽場館,與周邊建筑共同打造以展覽、會議、活動和住宿為主的現代服務業聚集區。世博主題館建筑高度約27.7米,為亞洲最大的大跨度無柱鋼結構建筑。在世博會期間承擔演繹、展示主題的重任,著重反映當今世界快速城市化和城市人口加速增長的背景下,地球、城市、人這3個有機系統之間的關聯和互動狀態,揭示如何創造更美好的城市和更美好的生活。世博會后,主題館將轉變為標準展覽場館,將彌補上海5萬平方米至10萬平方米展館缺口。
三、建筑科技看點
第一,共設立4個展館,其中西側展館為2.4萬平方米無柱空間,建筑跨度達到180米×126米,最低凈高14米,東側展館為地上兩層展廳,各有1.7萬平方米,地下室另有1萬平方米的展廳。世博會期間,地上展廳分別演繹“城市人”“城市地球”“城市生命”這3個大型主題展覽。
第二,設計上融合了老上海弄堂建筑元素,館的造型圍繞“里弄”“城市屋面肌理”的構思,屋頂借鑒石庫門“老虎窗”正面開、背面斜坡的特點,展示上海的里弄特色。除屋頂設計外,整個建筑造型運用了“折紙”造型,形成了二維平面到三維空間的立體建構。
第三,屋面上設計了一定比例的天窗作為展廳中部的自然采光,還在空間格局上盡量利用自然采光通風。展館布置南北通透,側采光天窗上還設計了部分開啟扇,增加自然通風的作用,達到良好的節能效果。主題館展覽空間體量巨大,根據使用需求和功能分區采用不同的空調系統設計。同時,主題館大尺度的挑檐,用于遮擋夏季陽光的直射,起到節能降耗的效果。
第四,主題館屋面面積為6萬平方米,太陽能板面積達3萬平方米。屋面2.825兆瓦太陽能光伏發電,為單體面積太陽能屋頂世界之最,每年減少二氧化碳排放量約2800噸。采用并網發電運行方式,將太陽能發電傳回城市電網中。
第五,屋面造型特殊,便于匯水。經雨水收集和處理設備過濾、沉淀,改善了雨水的品質,可用于場地綠化的灌溉或水景用等。
第六,主題館東西立面5000平方米的垂直生態綠墻為世界最大的生態墻,能耗比常規玻璃幕墻降低40%左右。在夏季,生態墻可阻隔熱輻射,并使外墻附近的溫度降低;在冬季,生態墻既不影響墻面吸收太陽輻射熱量,同時又可以起到保溫層的作用,使周圍的風速降低,延長外墻的使用壽命。
四、節能評估
(一)照明
第一,一般照明:光源一般采用三基色熒光燈、稀土節能熒光燈和金屬鹵化物燈燈具,采用低諧波、低噪聲干擾,高功率因子的電子觸發器。
第二,電梯轎廂與井道照明:由機房內專用的應急照明盤供電。
第三,室外照明與夜間景觀照明:結合室外廣場、道路規劃和園區綠化設柱燈或埋地燈;噴水池擬采用輪廓燈和水下燈照明;建筑立面擬采用泛光照明與內透光照明相結合的藝術形式,主要投光點設在建筑物的四周地面綠化帶中及裙房屋頂。
(二)項目給排水方案
第一,供水水源。本工程由市政給水干管上引入兩根進水管,管徑均為DN150,并在建筑物四周構成DN150的環狀供水管網。市政給水管網供水壓力按0.28MPa計。單體建筑低區由市政給水管網引入,利用市政給水管網的水壓直接供給生活用水。中區和高區分別由生活水泵房低區泵組和高區泵組供給。
第二,用水范圍及用水量。項目場界內的室內外給水、循環冷卻水、消防給水、雨水、污水等。本項目建成后總用水量為1.96萬m3/a。
(作者單位為廣州城建職業學院)
[基金項目:本文系廣東省品牌專業建設資助項目(2016gzpp016)。]
參考文獻
[1] 李繼業.綠色建筑節能設計[M].化學工業出版社,2016.
[2] 劉靖.建筑節能[M].中南大學出版社,2015.
[3] 吳鳳萍.建筑節能應用技術[M].同濟大學出版社,2011.
[4] 王瑞.建筑節能設計[M].華中科技大學出版社,2014.