杭州临平科技馆绿色建筑案例分析

杭州临平科技馆绿色建筑案例分析

一、概述

杭州绿色建筑科技馆项目占地1348 m2，总建筑面积4679 m2，建筑高度18．5m，集研发、展示、技术交流于一体。科技馆运用先进绿色建筑设计理念，并采用了大量国内外最新的建筑技术，整合建筑功能、形态与各项适宜技术，通过绿色智能技术平台，系统化地集成应用了“被动式自然通风系统”、“建筑智能化控制系统”、“温湿度独立控制空调系统”、节能环保技术与产业宣传展示。项目于2008年9月开始土建施工，并于2009年12月投入使用。

二、绿色成套技术设计与实施综述

1 综合节能技术

本项目的围护结构采用较高节能标准设计，包括了形体自遮阳和高性能幕墙围护结构系统；同时积极利用可再生能源，包括太阳能光伏建筑一体化技术（BIPV）和垂直风力发电系统，合理利用自然通风、智能控制等措施降低建筑能耗。经软件模拟计算，绿色科技馆节能率达到了76．4%，全年能耗不到一般同类建筑的1 /4。

A. 外围护系统建筑

物南北立面、屋面采用钛

锌板，东西立面采用陶土

板，两种材料均具有可回

收循环使用、自洁功能。

建筑门窗采用了断桥

隔热金属型材多腔密封窗

框和高透光双银Low-E中

空玻璃，使夏季窗户的得

热量大大减少，空调负荷

从基准建筑的41．71W/m2下降到了23．53W/m2。建筑物南立面窗墙比0．29，北立面0．38，东立面0．07，西立面0．1。合理的窗墙比既满足建筑物内的采光要求，防止眩光对室内人员产生不利影响，又不会形成较大的空调负荷。

B. 主动及被动式通风系统针对杭州的气候特点，该项目引入了被动式通风系统。该系统是由英国德·蒙特福特大学专家团队设计。中庭总共

设立了18处拔风井来组织自然通风，室外自然风进入

地下室后，充分利用地下室这个天然的大冷库，对室外

进入的空气进行冷却，然后沿着布置在南北向的14处

主风道以及东西向的4处主风道风口进入各个送风风

道，在热压和风压驱动下，沿着风道经由布置在各个通

风房间的送风口依次进入房间，带走室内热量的风进入

中庭，再通过屋顶烟囱的拔风作用排向室外，可有效减

少室内的空调负荷。在室外温度或湿度较高时，被动式

通风系统关闭，减少对室内温湿度的影响。

C. 建筑遮阳技术

（1）建筑物自遮阳系统。建筑物整体向南倾斜15°，

具有很好的自遮阳效果。夏季太阳高度角较高，南向围

护结构可阻挡

过多太阳辐

射；冬季太阳

高度角较低，

热量则可以进

入室内，北向

可引入更多的

自然光线。这

种设计降低了夏季太阳

辐射的不利影响，改善了

室内环境。

（2）智能化外遮阳、

通风百叶系统。南北立面

窗采用智能化机翼型外遮

阳百叶，实现了遮阳不遮

景，保持室内视觉通透感，

并可以有效降低建筑能耗。夏季控制光线照度及减少室内得热，冬季遮阳百叶的自动调整可以保证太阳辐射热能的获取。通风百叶利用烟囱原理，在被动式通风模式时自动打开，排走室内多余热量、降低室内温度及发挥换气功能；在空调季节和有大风、大雨时自动关闭；在发生火灾时，自动打开排走浓烟。

D. 高能效的空调系统和设备绿色建筑科技馆采用温湿度独立控制的空调系统，可以满问题，避免了室内湿度过高或过低现象。系统冷热源为地源热泵系统。本系统选用一台地源热泵机组，制冷量127kW ，COP = 6．15；地埋管DN25 埋深60m ，共64 根单U 管。空调末端采用四种形式：辐射毛

细管、冷吊顶单元、吊顶式诱导器、干式风机盘管。采用高温冷源和空调末端除去室内显热负荷，采用水作为输送媒介，其输送能耗仅是输送空气能耗的1/10～ 1/5。湿度控制系统由四台热泵式溶液调湿新风机组、送风末

端装置组成，通过盐溶液向

空气吸收或释放水分，实现

对空气湿度的调节。采用新风作为能量输送的媒介，同时满足室内空气品质的要求。每台热泵式溶液除湿新风机组的除湿量为80kg /h ，加湿量为25kg /h ，COP 一般在5．5以上。

6E. 节能高效的照明系统绿色建筑科技馆3 层选用

索乐图日光照明技术。光线在管道中以高反射率进行传

输，光线反射率达99．7%，光线传输管道长达15m 。通

过采光罩内的光线拦截传输装置（LITD ）捕获更多光线，

同时采光罩可滤去光线中的紫外线。办公、设备用房等场

所选用T5 系列三基色节能型荧光灯。楼梯、走道等公共

部位选用内置优质电子镇流器节能灯，电子镇流器功率因

数达到0．9以上，镇流器均满足国家能效标准。楼梯间、

走道采用节能自熄开关，以达到节电的目的。

F. 可再生能源利用

（1）太阳能、风能、氢能发电系统。屋顶设置风光互补发电系统，多晶硅光伏板296m2，装机容量40kW ； 采光顶光电玻璃57m2，装机容量3kW 。屋顶光伏发电系统产生的直流电，并入园区2MW 太阳能发电网。两台风能发电机组装机容量为600W ，系统产生的直流电接入氢能燃料电池，作为备用电源，实现了光电、风电等多种形式的利用。

（2）能源再生电梯系统。选用奥的斯GeN2能源再生电梯，采用32 位能源再生变频器，可以将原消耗在电阻箱上的电能清洁后反馈回电网，供其他用电设备使用。曳引机采用植入式稀土永磁材料，不需要碳刷，因此也就没有碳尘。电机的效率为90%。电机采用密封轴承，没有齿轮箱，所以无需润滑油，不存在润滑油污染的问题。双重节能较普通有齿轮乘客电梯最大节能可达到70%。

2 零污水排放的水处理回用系统

绿色建筑科技馆生活污水通过化粪池后，进入格栅池，除去生活垃圾后，流入调节池（处理后的地面雨水和屋面雨水一起进入调节池），污水经调质调量后，通过调节池提升泵，提升至水解酸化池后，流进MBR 膜生物反应池，经处理后达到去除氨氮的作用，剩余的污泥 生活污外河道雨水 化粪池 调节池

水体处

清水池

冲厕 绿化灌景观补…… 收集 处理 使用