綠色建筑三星標準機電技術的應用

王世帥 房先偉 郭峰

【摘? ? 要】：針對智慧、智能、健康、節能的大型展館類建筑如何應用綠建三星標準的機電技術問題，，以實際工程為例，分析綠色建筑評價指標節能、節地、節水、節材、室內環境、運行管理6個要求大項以及建設過程中對BIM深化設計、裝配式技術、建筑智能化技術等方面的應用情況進行介紹。

【關鍵詞】：綠色建筑；會展中心；智能化；機電技術

【中圖分類號】：TU201.5【文獻標志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）03-73-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.03.022

Green construction Three Star Standard Electromechanical Technology Application

WANG Shishuai，FANG Xianwei，GUO Feng

（North China Branch， China construction Eighth Engineering Bureau Corp. LTD.， Tianjin 300350，China）

【Abstract】：How to apply the electromechanical technology of green building Samsung standard for smart， intelligent， healthy and energy-saving large-scale exhibition hall buildings， the paper uses actual project as an example， analyzes the green building evaluation index energy-saving， land saving， water saving， material saving， indoor environment， operation management six requirements and the construction process of BIM deepening design， assembly technology， intelligent building technology and other aspects of the application situation of the construction process

【Key words】：Green Building;Exhibition Hall; Intelligent; Electromechanical Technology

綠色建筑施工是現代化建筑發展的需要，是一種環境與經濟全新的交融與結合[1]，如何在建筑行業中深化推行綠色建筑技術，是建筑施工階段的重要內容，也是最終評價指標能否符合要求的關鍵。本文結合國家會展中心（天津）一期工程設計與規劃特點，探索綠色建筑技術在超大型會展建筑中的綜合應用[2]。

1 工程概況

國家會展中心（天津）一期工程總建筑面積478 613 m2，室內展覽面積200 000 m2，單展廳面積達1 200 m2。室內展館區主要由中央大廳、兩側展廳及交通連廊組成，中央大廳地下1層，地上1層，建筑高度33.9；展廳地上1層，交通連廊地上3層，建筑高度23.9 m。

2 綠建三星標準的技術應用

2.1 預制模塊井技術

機電工程中，給中水系統、雨污水系統、電力系統及智能化專業體量巨大，管道的各種井室施工質量是關鍵。為此，采用混凝土預制模塊井，包括給中水井室212座、雨污水檢查井669座、電力檢修井378座。見圖1。

相比混凝土井室，建造速度快、施工質量高。

2.2 大跨度大面積光伏發電技術

屋面面積大，可利用率高，結合項目所在地天津津南區的日照時長，將展廳屋面與光伏發電系統相結合，展現了綠色生態、綠色能源的設計理念，成為綠色建筑的重要組成部分，也符合建筑行業綠色建筑的發展的趨勢。屋面上光伏發電系統的應用不僅是節約能源、綠色環保的典范，也在空間的合理分配和利用上有所創新。

2.3 能源綜合利用

能源綜合利用規劃指依據方案規劃，遵循節能環保和降低碳排放的原則，結合綜合資源規劃的原理，對所開發區域的能源系統進行策劃和規劃，包括能源的現狀分析、能源需求分析、建筑節能、可再生能源利用等內容[3]。國家會展中心（天津）一期項目由16個展廳及中央大廳構成，結合建筑特點，針對性制定節能方案。

1）中央大廳空調通風技術。中央大廳建筑室內凈空高度超過30 m，室內氣流存在明顯分層現象且垂直溫度梯度很大，而人員活動區域主要集中在底部2～3 m高度范圍內。針對大廳空間特點采用分層空調的形式，即僅僅控制人員活動區域的室內溫度，而中央大廳上空部位自然通風；大廳側墻高位及頂部設置有電控開啟扇，過渡季節或大廳頂部溫度過高時可電動開啟，避免上部空氣溫度過高。通過加大一次回風全空氣系統空氣處理機組提供空氣初效（G4）、中效（靜電）過濾（F8）、加熱/冷卻、加濕等功能，盡可能地減少空調設備承擔的冷負荷。見圖2。

2）交通廊空調通風技術。交通廊分段設置可變新風量的定風量一次回風全空氣空調系統，過渡季節最大新風比可達70%，提高室內空氣品質的同時可以通過室外新風直接消除部分室內空調負荷，減少冷水機組的負荷消耗。首層交通廊采用上送上回的空調送回風方式，送回風口均設置在吊頂。根據綠色建筑要求，空調機組送風機變頻。二層交通廊為高大空間，最高處距地約15 m，采用分層空調，僅控制人員活動區域的室內溫度。交通廊頂部設置有可機械開啟的天窗，可通過加強頂部自然通風的方式降低上部空氣溫度、消除部分負荷同時使交通廊的空調通風系統滿足規范規定的可變新風比要求。見圖3。

3）地源熱泵技術。空調能耗是綠色建筑中非常重要的指標，而地源熱泵是空調節能的重要技術，可以節約30%～40%的供熱制冷空調的運行費用；其COP值達到了4以上，也就是說消耗1 kW·h的能量，用戶可得到4 kW·h以上的熱量或冷量[4]。本項目地源熱泵換熱孔有效孔深120 m、鉆孔直徑180 mm，采用正循環鉆進方式成孔，每孔下入雙U形換熱管，換熱孔采用同程連接。空調熱源采用園區熱力與地源熱泵空調系統聯合供熱方式，節省空調系統運行費用的同時實現社會效益。在中央大廳地下室東西兩側分別設置熱交換站，離心式地源熱泵機組與板式換熱機組共同為本項目提供空調熱水，地源熱泵機組優先運行。

2.4 建筑智能化

1）智慧會展是在新一代互聯網技術廣泛應用基礎上建立起來的一種創新環境下的建筑形態。它具有智能管控的多功能綜合系統，涵蓋健康監測、環境管理、能耗分析和服務支持等各個方面，可以實觀對建筑及環境中所有事物的廣泛連接、深度感知、智能分析和有效控制。借助各類先進技術，根據需求的不同，設置最適宜的智能體驗是智慧會展的重要體現。見圖4。

BIM技術、物聯網技術、云計算技術、大數據技術和人工智能技術是會展建筑實現智慧化的關鍵技術，為智慧會展的發展與研究提供了重要的技術支撐，是智慧會展追求行業目標的必要手段。各種技術之間相輔相成既需要發揮各自的技術優勢又需要相互之間的技術合作。BIM技術可以對智慧會展建筑生命周期的各個階段進行建筑性能分析、模擬預測，結合大數據的數據挖掘技術探索智慧會展建筑的前瞻性研究。見圖5。

物聯網技術是智慧會展建筑實現全面感知的重要技術基礎，實時采集的大量數據為建筑實現智慧化提供了必要的信息資源。云計算的計算能力、交互能力為智慧建筑的數據分析與計算提供了可靠的技術保障，它的高可靠性保證了建筑系統的服務質量。云計算技術與大數據的技術合作可以對采集的會展建筑專業數據做出有效的分析和智能的挖掘，為會展運營做出智慧化的決策提供可靠的依據。

2）構建智慧管理體系，即運用信息技術和通信技術來感測、整合、分析各系統的運行信息，為環境保護、資源節約等提供管理與決策依據。智慧管理不僅是一種管理模式、一種技術應用，也是一種管理理念，在投入新設備的同時也能提質增效。國家會展中心項目在能量計量及自動控制方面卓有成效，從源頭上營造了智能架構。見圖6。

室內空調末端采用自動控溫調節，滿足室內人員的舒適性要求。風機盤管設有獨立溫控器（具有冷熱模式轉換功能），用于用戶自主調節室溫。風機盤管回水管設具有斷電復位功能的電動兩通閥，就地手動控制風機啟停和轉速。新風機組、空調機組回水管路設置動態平衡電動調節閥，根據負荷變化自動調節水量。

2.5 綠色建筑健康化

綠色建筑要求執行健康建筑、超低能耗建筑等相關標準。健康建筑是指在滿足建筑功能的基礎上，為建筑使用者提供更加健康的環境、設施和服務，促進建筑使用者身心健康，實現健康性能提升的建筑[5]。本項目室內設置空氣質量監控裝置，用以保證健康舒適的室內環境。中央大廳、展廳、交通廊等主要房間空調機組和新風機組設置靜電中效過濾（F8）可以對PM2.5進行有效過濾，PM2.5過濾效率不低于90%。地下停車庫每500 m2設置一氧化碳濃度探測器，使用時可根據一氧化碳的濃度選擇不同的通風模式，在保證車庫通風效果的前提下還能減少運行費用。

3 結語

本項目最終設計節能率66.20%，可再生能源利用率中，地源熱泵系統提供了28%建筑熱負荷，太陽能光伏系統提供8%建筑用電量，非傳統水源利用率34.20%，綠地率1.05%，可再利用再循環建筑材料用量比15.59%。

參考文獻：

[1]馬宏權，龍惟定，朱東凌.我國建筑節能的發展思考［J］.建筑熱能通風空調，2009，28（2）：29-32+50.

[2]武建東.啟動綠色建筑，再造增長大湖——中國綠色建筑創作發展戰略報告[N].科學時報，2009-2-26.

[3]李建華.創建綠色建筑 確保建筑業可持續發展［J］.中國高新技術企業，2010，（22）：10-11.

[4]薛德俠.節能建筑技術經濟效果的評價方法[J].中華建設，2008，（9）：99-100.

[5]綠色建筑技術導則［J］.住宅科技，2007，（4）：8-13.