中国绿色低碳示范类建筑综述——方兴梅溪湖绿建展示中心示范项目

方兴梅溪湖绿建展示中心示范项目研究（一）　口上海市建筑科学研究院（集团）有限公司李悦季亮李芳　本文回顾了国内外低碳建筑的理念和定义，并调研了近年国内的一些典型“绿色低碳示范美建筑”案例，剖析　了各案例低碳节能枝术的应用方式及各技术经历实践检验后所体现出的适用性，总结了该类建筑在实现其低碳特　性和示范特性过程中建筑规划设计的共性。　■匿区口　示范建筑　绿色．低碳，适用性　０．引言　随着城市化进程的发展．全球的气候变暖问题日益严峻。哥　本哈根气候大会以后．我国提出了到２０２０年将单位国内生产总　值的碳排放下降４０％～４５％。而根据我国目前的用能分布比例．　我国建筑运行能耗约占社会总能耗的２８％［１】。据预测　为了实现　全社会的减排目标．未来几年我国的建筑用能需控制在每年１Ｏ亿　ｔｃｅ（￣标煤）内．而最佳情况是控制在８￣Ｌｔｃｅ左右【２】。此外．我国　建筑的发展正处于高峰时期。据统计．从２０００年￣Ｊ２０１０年．我国　新建建筑面积从２７７￣Ｚ，平方米增长到４５３亿平方米．建筑总能耗从　２．８９￣Ｅｔｃｅ增长到６．７７亿ｔｃｅ【３】．建筑的碳排放量增长了近两倍．　建筑节能、低碳势在必行。　作为积极应对气候变化的发展中国家．我国在低碳建筑建设　方面进行了积极的实践探索。目前　北京，上海、天津、香港　宁波、杭州、东莞等多个城市已进行了低碳建筑的示范研究。科　技部原副部长刘燕华表示．　“十二五”期间．科技部将高度重视　和发展低碳技术．把低碳技术作为重点内容纳入国家”十二五“　

科技发展规划与相关技术产业发展规划”。然而．国内各界对于　待别天往　Ｔｈｅ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｏｃｕｓ　低碳建筑的概念尚未清晰．尚未形成统一的技术体系。因此．有　必要对低碳建筑的实践经验进行剖析。　１．低碳建筑的相关概念　目前．学术界关于低碳建筑的概念尚未形成统一的认识。同　济大学龙惟定【４】认为　“低碳建筑”就是二氧化碳排放量低的　建筑。对于”碳排放量低”也有两重理解：一是建筑使用过程中　的低碳．主要就是建筑的能源利用．在这个意义上也可以说建筑　节能是低碳建筑的一种体现　二是建筑全寿命周期的低碳．包括　了土地利用、材料选择、能源系统配置等。上海师范大学粟庆［５】　在《”低碳住宅”建筑实践案例解析》中叙述：　”低碳建筑“指　在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期　内．减少化石能源的使用．提高能效，降低二氧化碳排放量。中　国社会科学院城市发展与环境研究所气候变化经济学研究室主任　庄贵阳［６１提出：　“低碳建筑包括两个方面，首先要是节能建筑．　在节能建筑的基础上再利用可再生能源，可以说是节能建筑和可　再生能源建筑的结合体“。　通过以上综述分析发现．低碳建筑的实质就是通过建筑的合　理规划及建筑能源、资源的合理利用．使建筑在其全寿命周期内　向环境排放的二氧化碳量降到最低。建筑的低碳具体可表现在两　个方面　一是，建筑本身单位面积能耗值降到最低；二是．通过　建筑能源、资源的合理利用，使得建筑碳排放量降到最低。　２．国内低碳建筑案例剖析　２。１沪上・生态家　上海作为夏热冬冷地区高密度大城市的代表．目前面临着资　源匮乏、能源短缺．环境恶化等问题。为了实现城市的可持续发　展　提高人民生活质量．２０１　０年世博会城市最佳实践区上海案例　“沪上・生态家”探索了未来城市中智能化生态住宅的发展及定位　（图１所示）。　

图１建筑效果图　“沪上・生态家”根据夏热冬冷地区同时对保温　隔热的需　求．建筑外墙采用了长江淤泥砖作为填充墙．为城市的固体废弃　物的处理提供了一个合理的途径；外墙外立面采用隔热涂料或隔　热砂浆．内立面采用相变材料与脱硫石膏复合系统．保温层采用　具有较高热惰性的无机保温砂浆．不仅兼顾内、外保温，而且有　效改善了保温体系对气候变化的适应性。　同时．　“沪上・生态家”也采用了很多其它的亮点技术　如　ＰＣ预制式多功能阳台．通过对太阳能平板集热器、太阳能光伏　发电板与ＰＣ阳台进行一体化设计　实现了建筑构件的标准化．　工厂化及装配化；固废再生轻质内隔墙．利用建筑垃圾和工业　废渣生产生态水泥、再生骨料、粉煤灰商品砂浆等．有效回　用了废弃资源，推动了绿色工程材料的发展　智能集成管理系　统．在智能集成管理平台上．设置能源管理、环境监测，设备　管理和信息管理四个智能管理中心．实现了建筑的综合高效的　监测运行：智能家居和家用机器人．展示了现代高科技作用下　未来住宅的发展方向。　该项目建筑规划及设计有效结合了夏热冬冷地区的气候特　点，在“节能减排．资源回用、环境宜居、智能高效”四个方面　应用了３０个技术专项．建筑总节能量达到６０％以上。　２．２杭州绿色建筑科技馆　杭州绿色建筑科技馆项目（图２所示）总建筑面积４，６７９ｍ。．　其主要功能为科研办公　该项目为浙江省第一个三星级绿色建筑　与ＬＥＥＤ铂金级项目。项目根据杭州地区春多雨、夏湿热、秋气　爽．冬干冷的气候特征．集成了多种先进的建筑节能技术系统　．　

图２建筑效果图　建筑地下室南北各设计有６个进风口（图３）．通过中庭设　立的１８处拔风井（图４）．将地下室的冷风通过风道经由布置在　各个通风房间的送风口依次引入房间，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，可以推迟夏季有源空调的使用时间。

　图３被动式通风井　室外部分　图４被动式通风井室内部分　杭外ｌ地区夏季太阳高度角较高．冬季太阳高度角较低．建筑　通过向南倾斜１５。的自遮阳设计．使得南向围护结构夏季可阻挡　较强的太阳辐射．北向可引入更多的自然光线，有效降低了夏季　太阳辐射产生的空调负荷。同时．为了进一步加强遮阳效果．南　北立面窗采用智能化机翼型外遮阳百叶．在降低室内空调负荷的　同时保持室内视觉通透。　同时　建筑外围护结构采用具有可回收循环使用　自洁功能　的钛锌板和陶土板．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．夏季空调负荷为２３．５３Ｗ，ｍ　较基准建筑降低了４３．６％。　为了适应不同房间热湿比变化要求．建筑空调系统采用温湿　度独立控制系统．并通过ＢＡ中央控制系统实现其实时监控．通过　监测新风温度　辐射吊顶的进水温度和房间温湿度等参数（图５所　示）．防止夏季特别是梅雨季节辐射吊顶结露。同时对建筑外窗　统一设置中控阀（图６所示）．避免人员在空调季随意开启外窗．　造成辐射吊顶结露。　厂■■——。＜　＼　～～１｜＿　＼　ｌ　ｌ　Ｉ　二Ｉ二＝＝＝　二ｌ　—　Ｉ　图５露点传感器　图６外窗中控阀一防结露　同时．该项目设置了完备的自控系统．来完成对被动式通风　系统、暖通系统、照明系统及外遮阳系统的控制，实现了各种设　备的自动运行调节、分项计量各种设备能耗及根据这些实测情况　对楼宇自控系统本身进行优化改进。　２．３宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心　该项目２００８年４月竣工．占地面积３８７８ｍ　．主要功能为教　学、科研和办公．图７为该项目实景图　该项目建筑设计理念为：　尽量利用当地材料　减少物化能量　降低对环境的影响、最大程　度地降低建筑的能源需求．通过可再生能源资源的集成利用．实　现能源的自给自足。　图７宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心实景图　建筑体型采用半地下室的空间设计．半地下的实验室充分利　用土壤的热工性能．提供热稳定性．并且通过埋管利用环境能源　实现夏季土壤制冷和冬季覆土保温。　建筑采用节能的外围护结构体系．南立面封闭的玻璃“双层　表皮　．提供热缓冲区、促进被动式预热新风以及排放夏季过热　的空气。东西两侧墙体增设穿孔的”开放式”第二层表皮．以增　进日照控制和排除过多的太阳得热。大楼所有窗都装有电动可总　控的启闭装置．可根据建筑内安装的感应设备的反馈．确定各外　窗及百叶的开启程度。　半地下室采用了侧开窗与采光天窗（图８所示）．确保地下　部分充足的自然采光。塔楼中部的采光天井（图９所示）也有利于　光线在大进深空间内部的渗透．自然光充足．几乎不需要人工照　明。图１Ｏ为建筑所应用的被动技术的示意图。　广１　Ｉ１ｌ　Ｊ　Ｉ　图８半地下室西侧采光天窗设计　图９楼梯间采光设置　

地下室采光天窗　建筑形体自遮阳　双羼善ｊｌ通风　：　厂一］　４Ｊ广１　、　：、　７　｝　、；　———ｆ＿＿ｌ　一　Ｌ＿　。ｔ－　－．＿　●，　１　／　－－　Ｈ　

图１０建筑被动节能技术示意图　待别天汪　Ｔｈｅ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｃｘ２ｕｓ　建筑采用智能化的感应与楼宇控制系统．以实现最大限度的　节能。根据室外气象条件的变化和室内条件变化自动调节建筑内　部的冷热量供应和通风窗、百页的开启程度．最终实现冬季采暖　能耗为１１．６ｋＷｈ／ｍ。．夏季制冷能耗为４９．１ｋＷｈ／ｍ　、除湿能耗为　２９．５ｋＷｈ／ｍ　２．４万科零碳中心　广东省东莞市在建筑气候区划图上属夏热冬暖地区．高温、　潮湿的亚热带季风气候造成了此地区热量丰富、气候温暖、温度　变幅小及干湿季明显等。东莞地区整体气温较温和　每年在７—９　月出现极端高温天气．需要空调来调节室内温度。零碳中心通过　自然通风散热的“奶酪策略“和密闭保温隔热的”冰箱策略“便　分别成为应对过渡季节和空调季节的两种方式。　

图１１万科零碳中心实景图　本项目为形成较好的自然通风环境．综合运用热压通风与风　压通风的原理．从场地布局和平面布置等多个层次对建筑通风进　行了有效组织。利用人工湿地．形成由水面向陆面流动的水风，　为建筑周边营造了有利的通风环境；奶酪墙与玻璃幕墙组成的双　层外皮形成了岭南地区传统建筑中常见的“露天冷巷”．冷巷内　的狭窄风道．可加大风速，降低风压．带动室内外冷热空气的交　换，达到通风的效果。同时．冷巷内植物的蒸腾作用也在一定程　度上起到了辅助降温的功效。　遮阳是该地区传统建筑减少直接太阳辐射　提高使用空间　热环境舒适度的主要方式。该项目结合建筑具体部位的功能与形　式．采用了多种不同形式的遮阳处理。如建筑南北侧近１０ｍ高的　奶酪墙为内层玻璃幕墙提供了大面积的阴影．有效地遮挡了太阳　的直接辐射：根据洞口的不同尺寸采用深浅不一的圆形窗框（深　窗框），窗框深度范围为４００～８００ｍｍ。在遮挡直射阳光的同　时．利用窗框内部的反光贴膜．柔和地折射和漫反射太阳光到室　内．保证了展示空间的照度又防止形成强烈眩光。　２．５中新天津生态城公屋展示中心　天津属于寒冷气候区．四季分明。春季多风．夏季炎热．秋　季冷暖适中．冬季寒冷。天津年平均气温在１１．４　Ｃ～１２．９　Ｃ，冬季　的采暖是建筑节能的重点。　公屋展示中心（图１２）建筑面积３４６７ｍ　．主要建筑功能为　公屋展示、销售和办公及档案储存等。项目遵循”优先被动设　计”的原则，从建筑规划布局、自然通风、围护结构优化等方面　实现了建筑的节能。　

图１２公屋展示中心效果图　建筑朝向选择考虑了自然通风和自然采光的需求。在平面　布置时　将办公室、会议室等人员主要活动的区域布置在南向，　保证良好的采光和日照，档案室等区域布置在北侧．避免太阳直　射．利于资料存储。　中新天津生态城夏季及过渡季的主导风向分别为东南风和西　南风．该项目建筑利用梭形的东西对称设计，并设置屋顶自然通　风窗井　可充分利用夏季和过渡季节的主导风向．可缩短入口大　厅２０％的制冷时间，年节能量达１．６５ｋＷｈ，ｍ　。　本项目建筑外墙采用３００ｍｍ厚０４级蒸压轻质砂加气混凝　土砌块外贴１　５０ｍｍ岩棉保温．平均传热系数可达到Ｏ．１　６Ｗ，　（ｍ　‘Ｋ），屋面铺设３００ｍｍ厚挤塑聚苯板．传热系数为Ｏ．１４Ｗ／　（ｍ　’Ｋ）．外窗传热系数为１．１ＯＷ，（ｍ　‘Ｋ）。　空调系统高温地源热泵机组配合温湿度独立处理的空调系统　及地板辐射采暖系统．空调能耗为１８　ｋＷｈ／ｍ　ａ．采暖能耗为６　ｋＷｈ，ｍ　ａ：照明系统采用Ｌｅｄ节能灯具并采用多种灵活的照明控　制．照明能耗约为２７．２９ｋＷｈ／ｍ　ａ。　３。低碳建筑的技术要点总结　通过对各调研案例的分析可知，低碳类示范建筑在设计时．　都充分考虑了建筑所在地气候、资源、能源和材料供给情况．优　化了建筑设计和能源系统，使建筑能耗和碳排放降到最低．具体　表现在以下几个方面　１）建筑的规划设计均考虑了建筑可利用的太阳能资源、建筑　（下转１０４页）