從設計到運營,從理念到實踐,中國首棟主動式建築—威盧克斯辦公樓已運行近6年!與傳統的辦公樓相比,TA每年全部總電耗水平為33kwh/m2,只有中國中小型公共建築標準的1/5

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03:15中國首棟主動式建築

| 威盧克斯辦公樓的實踐 |

威盧克斯中國辦公樓是國內第一棟按照主動式建築建築理念設計建造的項目,在這個項目中,為實現「主動式建築」的理念,做了以下考慮。

舒適性

舒適、健康、安全是本工程追求的一個重要目標。在設計之初進行了通風設計(包括機械通風和自然通風)、聲學舒適設計、熱舒適設計以及濕度舒適設計之外,還有一項「愉悅度」指標——即把使用者的個人心理感受等因素,考慮到設計中去。例如,設計了帶有微波爐、冰箱、熱水器、咖啡茶的廚房;擺放了許多綠植;設置了兵乓球檯、撞球桌;在室外,還設計建造了足球場、排球場和開心農場。這些,都是圍繞建築舒適性的設施。

能效性

- 自然採光和通風 -

自然通風和採光是綠色建築必不可少的設計要素,其在大幅降低建築能耗的同時,能給室內創造非常舒服的工作環境。建築師採用雙向對流通風及中庭通風的設計,達到了良好的自然通風效果,大大節省了建築後期運營的電力能耗。項目建成後的新風系統的指標(GB/T 18883-2002,室內空氣質量標準,標準每人每小時30立方米)達到國家標準的2倍,即60m3/人·h。

在建築立面和地下空間,由296樘窗組成多條採光帶成為辦公樓的特色。大量窗戶的應用帶來了充裕的日光,創造了獨特的工作環境。在工作時間幾乎不需要使用人工照明。建築師使用了獲得國際照明協會(CIE)認證的《VELUX Daylight Visualizer》自然採光模擬軟體進行科學的分析,並根據具體情況進行設計調整,以保證辦公樓具有舒適的光環境和健康的室內氣候環境。

- 節能設計與技術 -

項目使用了地源熱泵、混凝土埋管蓄冷蓄熱、太陽能熱水、加大屋面及牆體的保溫能力以及自動檢測室內氣候指標,自動調整供熱、供冷、通風等技術。

- 樓宇節能指標檢測系統 -

威盧克斯辦公樓,室內安裝了溫度、濕度、照度、二氧化碳等指標檢測設備,室外安裝了風力、風向、溫度、濕度、二氧化碳、雨水感應等檢測設備。把節能指標輸入到特定的程序裏,由程序按照預先設計好的經濟、舒適、節能等優先等級,在窗戶、室內外窗簾、空調系統、空氣過濾系統、地源熱泵系統等選項中,選擇合適的選項進行調整,一旦指標超過設計標準,設備自行運轉,以保證各項指標的優良,並確保環境的舒適性,從而實現辦公樓能耗的精細化檢測和精確控制。

環境保護

為了使建築對環境和文化資源的影響程度降至最小,減少建築對生態的破壞,建築內的辦公及衛生用紙,均採購使用廢棄木材、回收紙製造的紙張;建築內辦公所產生的廢紙,都被隨時收集起來以便二次用紙;建築採用內排水,部分雨水被收集起來,用以灌溉建築周圍的草地和樹木。

檢測與運行效果

根據大樓的數據記錄,整個大樓的實際年全部總電耗水平,包括取暖、製冷、設備、照明等所有項目,約為33kwh/m2,這個數值,相當於國內同類型公共建築總能耗的1/5左右。

2014年2月28日-2015年1月7日,受住建部的委託,中國建築科學研究院環境與能源研究院,對威盧克斯辦公樓進行了多項綜合檢測,大樓的氣密性,達到了正負50帕空氣壓差條件下換氣次數0.78~1.1次/小時,這一結果,大體相當於被動房標準水平(被動房氣密性水平一般認為應該達到在正負壓差50帕的條件下換氣次數0.6~0.8次/小時);大樓牆體的平均保溫係數,達到0.23W/m2·k,大樓的採光係數,一樓平均8%,二樓平均11%,國家要求值為3%。

威盧克斯辦公樓,通過節能設計,比起一般的同類型同體量的建築,每年減少碳排放250噸,250噸的碳排放,相當於一架大型飛機,從丹麥飛到澳大利亞142個來回所排出的二氧化碳的總量。這一貢獻對環境保護的作用也不可低估,如果中國建築都有如此的節能水平,那我們的環境清潔程度將會大大改善。

知識普及

被動房與主動式建築的概念以及簡單比較

近年來,「被動房」節能的理念在中國可謂是一枝獨秀。被動房的理論,在各種如雨後春筍般出現的協會、聯盟、培訓班等組織的推動宣介下,正在逐漸為大眾所認知。「被動房」的標準定義,在不同的組織之間,在不同的條件下,似乎還沒有一個非常一致的版本。但其有以下兩項關鍵內容:1) 不需要使用製冷、供暖設備,即能保持一個舒適的室內環境;2) 超低能耗。歐洲所認可的被動房的標準是每年的採暖能耗不超過15kwh/m2,全部能耗(採暖、空調、生活熱水、照明、家電等)不超過120kwh/m2。為了達到以上的效果,被動房必須在幾項關鍵的技術指標上達到很高的水平:1) 建築圍護結構的保溫性能;2) 整個建築的氣密性;3) 建築熱回收通風系統。

2010年,在研究了「被動房」理論利與弊的基礎上,以丹麥、芬蘭、德國、美國等國家的建築師、工程師、建材企業、科研人員等為主,在布魯塞爾又提出了「主動式建築」的建築理念,並且成立了由40多個國家的公司、科研機構、大專院校等組成的國際主動式建築大聯盟 (activehouse.info)。

「主動式建築」的主要理念是:均衡——在現在能源緊張、環境惡化的情形下,保持、保證建築在舒適性、能效性和環境保護方面的均衡。其具體內容是:1) 舒適性:建造更加健康舒適的建築,讓建築的使用者更加愉悅、安全。2) 能效性:主動式建築在能源的使用上應該是高效的,提倡使用可再生能源,不排斥使用電網供電。3) 環境保護:在建築的全壽命週期內,對建築的環境荷載進行設計,並盡量利用當地資源及自然資源。

從理論上來說,主動式建築和被動房並非相悖,而是各自所秉持的理念不同,尤其是在如何對待建築的健康、舒適、安全感、能源利用、環境保護方面,所持的理念有所不同。認真對比主動式建築和被動房,我們可以簡單總結對比如下:

1) 主動式建築,開宗明義,把「舒適、健康、安全」作為建築設計的主要指標,並提出「熱舒適、濕度舒適、聲學舒適、光舒適、室內新鮮空氣」等較高的硬性指標進行設計指導。而被動房,在舒適性方面,並沒有特殊的要求,遵循的是建築設計規範的「最低防線」。

2) 由於主動式建築沒有被動房的不使用採暖、製冷設備的「緊箍咒」,所以主動式建築在保證超低能耗 (二次能源能耗) 的前提下,在達到目的的手段上,更豐富一些。

3) 主動式建築理念增加了對保護環境的因素的考量,直接把建築對環境方面的關聯,設為能源荷載,並進行定性的專門考量。而被動房,則不具有這方面的要求。


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