未来社区中近零能耗建筑实践——以云帆未来体验馆为例_董倬诚.pdf
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1、浙江建筑第40卷第1期2023年2月1概述1.1低碳研究的时代背景自2009年哥本哈根世界气候大会至今,我国的节能减排政策进入具体化、系统化的阶段,政策层次也在不断提升,双碳工作已经成为我国政治性的规划内容 1。2014年11月16日,习近平在G20峰会上宣布,中方计划 2030 年左右达到二氧化碳排放峰值。作为全球最大的碳排放国,我国面临巨大的减排压力和重大历史责任。与此同时,中国在减排固碳方面也具有其他优势:一是我国正处于工业转型的关键时期,双碳工作有助于优化产业结构,化解产能过剩矛盾,加快工业绿色低碳发展和转型升级;二是区别于发达国家过饱和的城市发展情况,我国的城乡建设尚处于探索阶段,当
2、前系统性的策略将有利于未来的城乡可持续化发展。长远来看,城乡建设的绿色低碳发展将一直是低碳研究中的重要议题。1.2未来社区和低碳建筑2021年9月22日,中共中央国务院提出关于完整准确全面贯彻新发展理念,做好碳达峰碳中和工作的意见,确定了碳达峰与碳中和工作的重大意义,其中就对“提升城乡建设绿色低碳发展”的重要议题提出了工作意见 2。2022年1月20日,全国住房和城乡建设工作会议指出 3,现在是城市高质量发展的时代,也是城乡发展科学化、精细化的研究转折点,低碳节能建筑将是城乡建设低碳发展的核心环节。低碳建筑是未来社区建设中的重要组成部分。未来社区中的低碳建筑应当具有超前性和实验性,以解决粗放的
3、城市更新模式、生产建造模式为目标,并不断在技术、设计模式的更新中,做到更少的污染与能耗,更符合大规模生产的成本,更智能化的建造与管理方式,对未来城乡发展与风貌整治具有一定指导意义。为助力碳达峰、碳中和进程,一些高质量的低碳建筑,正构建起杭州减排节能的强劲基底。根据“十四五”杭州市绿色建筑与建筑节能工作计划要求,2022年,杭州市要实施不少于50万m2的超低能耗项目示未来社区中近零能耗建筑实践以云帆未来体验馆为例Practical Research of Near-zero Energy Buildings in Future Communities:A Case Study on Yunfan
4、 Future Experience Museum董倬诚,姜善临DONG Zhuocheng,JIANG Shanlin浙江省建筑设计研究院,浙江 杭州 310006摘要在城乡建设的新阶段,高品质的低碳建筑将作为集约型发展的代表性力量,保证城市群的绿色发展、未来社区与城乡环境的友好关系。而建设低碳建筑,需要从建筑设计初期开始,统筹各专业的低碳节能技术,将绿色设计贯穿建筑的全生命周期。关键词未来社区;低碳场景;节能设计;近零能耗建筑中图分类号:TU242.5文献标志码:B文章编号:1008-3707(2023)01-0066-05AbstractIn the new period of urba
5、n and rural construction,high-quality low-carbonbuildings will serve as a representative for intensive development,andensure the relationship between green urban development,future communitiesandurban-ruralenvironments.Whendesigninglow-carbonbuildings,it is necessary to start from the early stage of
6、 building design,coordinate the low-carbon and energy-saving technologies of variousprofessions,and integrate green design throughout the entire life cycle ofthe building.Keywordsfuture community;low-carbon scenarios;energy saving design;near-zeroenergy buildings66DOI:10.15874/33-1102/tu.2023.01.007
7、Zhejiang Construction,Vol.40,No.1,Feb.2023范和10个近零能耗项目示范 4。2未来社区中近零能耗建筑研究:以云帆未来体验馆为例云帆未来体验馆位于杭州市云帆未来社区,集成当前较前沿的绿色低碳技术,是未来社区低碳场景的展示园地,也是杭州市第一座获得近零能耗标识的建筑。见图1。云帆未来体验馆位于示范区的核心区域,立面采用数字化建造的曲面铝板幕墙,并配备概念规划展示区、数字化沙盘展示区、沉浸式体验区、智能科技展示区等几大功能区,具有数字化程度高、多媒体场景多的特点,对低碳设计有较高要求。场馆设计以“被动优先,主动优化,低碳能源”为原则,在建筑设计中尽可能保证被动
8、式技术的使用,辅以节能设备、可再生能源利用等一系列措施,最终达到近零能耗建筑的标准,为未来社区高效、低成本地运用低碳技术,实现城乡建设的低碳转型提供了积极案例。2.1被动式技术云帆未来体验馆采用多种被动式技术,包括自然采光、自然通风、结构遮阳、高性能围护结构、建筑绿植等,结合建筑自身的形体特点,使建筑本体节能率达到22.70%。见表1。1)结构遮阳设计未来体验馆屋面结合建筑本身的形态设计了1.53.0 m的挑檐,立面内倾斜角度约14,形成建筑自遮阳,减少了建筑夏季太阳得热,并通过良好的漫反射保证建筑采光。考虑到夏热冬冷地区的气候特点,又将西向外墙的窗墙比由原方案的0.51减小至0.16,并将不
9、采光的部分作为数字化沉浸式体验区使用,从建筑形体层面减少能耗成本。见图2。2)自然通风设计在建筑设计上,未来体验馆设置有流线型的中庭,避免建筑形体过于沉重,建筑内部空间过于宽大,有利于建筑的自然空气交换。过渡季时,入口正门与内庭院门可以共同开启,形成室内对流,降低过渡季能耗。见图3。3)围护结构设计铝板幕墙内部采用XPS保温板、岩棉保温板及泡沫玻璃板,玻璃幕墙则采用全超白钢化夹层中空夹胶玻璃,选取适合夏热冬冷地区的围护结构热工参数及热桥处理方式,图1云帆未来体验馆效果能效指标建筑综合节能率/%建筑本体可再生能源建筑本体节能率/%建筑气密性可再生能源利用率/%标准要求602010本项目76.93
10、22.7074.30表1云帆未来体验馆能效指标要求与设计对比图2结构遮阳效果示意67浙江建筑第40卷第1期2023年2月充分保证建筑外立面的保温性能与建筑气密性,极大减少建筑冬夏季节用于保温的能源消耗。见表2。未来体验馆外表面采用铝板幕墙设计,屋面考虑防火、防水与结构需要,采用泡沫玻璃板,通过性能优化分析对比,设计厚度调整优化,得出使用250 mm厚度的泡沫玻璃板时,传热系数达到0.19 W m-2 K-1,边际效益较大,能有效降低建筑用于采暖的全年耗电量 5。同时本项目针对建筑围护结构进行了热桥部位节点优化设计,维护结构保温层尽量保持连续。建筑热桥专项设计遵循以下规则:避让规则:尽可能不破坏
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