【设计引领】中建八局在双碳背景下的设计探索
今年7月10日至16日是全国第33个节能宣传周,主题是“节能降碳,你我同行”。7月12日是全国低碳日,主题为“积极应对气候变化,推动绿色低碳发展”。
近年来,八局设计不断对双碳设计进行探索,致力于从设计前端助力建筑行业节能减碳,达成双碳目标。
建筑业“双碳”路径
在国家大力提倡绿色发展的当下,无论从环境治理的角度,还是行业的发展趋势,建筑业都有义务承担起相关的社会责任。建筑节能是建筑发展的大趋势,而绿色建筑是其中的重要部分。
因此,八局设计致力于以全生命周期节碳为目标打造绿色建筑。一方面聚焦各阶段的减碳措施来进行减碳设计,另一方面通过技术系统化整合来实现减碳目标。
减碳技术措施
功能适配
在不影响建筑品质和使用功能的情况下,通过设计降低材料消耗,从而达成减碳的目的。医科大文体中心含多功能运动场馆、游泳馆等活动场所。通过视线分析的方法,优化了运动场馆的体积,节约约30%的空间,通过体积节约来实现节能。另外,文体中心由双矩形体量组合形成。根据不同运动场地的空间净高需求来确定两个矩形的尺寸。通过这种拆解的设计手法,优化了运动场馆的体积。
适应性体形
在建筑设计中通过建筑构形与空间组织,调节和控制室内外物理环境,提高舒适度,减少能源消耗的设计策略与技术方法。建筑体形因子在环境因子及其他作用机制的共同作用下,形成影响建筑能源消耗的关键技术性能。医科大校史馆通过对使用功能分析,对场地进行分析,生成建筑体形,契合场地及功能要求,满足体形因子相关的参数要求,达到了一个平衡点。
结构体系减碳
在建材生产建筑施工阶段,装配式钢筋混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构结构建筑单位面积的碳排放值分别为544.14kg、307.11kg 和111.61kg,对比钢筋混凝土结构,钢结构降碳能力更佳。装配式建筑全生命周期内比传统现浇建筑节约5.86%碳排放量,其中建材准备、建筑施工和建筑回收阶段碳排放节约10%以上。
八局设计在前端推动装配式结构、装配式机房、装配式装修、装配式围护等装配式设计的应用落地,提高建筑产品的工业化、绿色化应用水平。
技术系统化整合
技术系统化整合的典型是“光储直柔”,即光伏发电、高效储能、直流配电、柔性控制等技术的系统整合。运用光储直柔技术的建筑具有设备投资可控、节能优势明显、电能利用率高、技术成熟等优点,电能可以直接用到建筑本身,通过合理规划储能,低谷时储存,高峰时释放,可以大幅度降低建筑物能耗、多余电能还可反馈电网、实现节能减排,实现能源节约与经济效益提高。
八局双碳设计探索
山东第一医科大学项目
通过科学规划、低碳建造、海绵城市、智能运维,打造了一所真正意义上绿色低碳的国际现代化医科大学。获得由山东省教育厅、山东省发改委颁发的“山东省绿色学校”称号,是山东省、济南市实施新旧动能转换核心载体,是集医学教育、医学科学研究医药科学研究于一体的综合性医科大学。
科学规划设计垒实绿色校园基础
在整体规划之初,设计团队就奠定了绿色校园的基础——以国内首创的“校园群落”超大型校园规划模式,融入健康生态校园理念,打造以“生命绿洲健康校园”为主题的校园整体设计方案。
设计方案结合基地现状,采用适合大型校园规模的环形核心景观空间,使校园各处均能享受到绿色生态的景观环境。
海绵城市设计促进绿色校园提升
建设过程中,利用渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,实现海绵城市-海绵校园的建设理念。采用透水混凝土、下凹绿地、雨水花园、透水铺装等海绵城市技术措施,并通过循环系统让水流动起来,通过净化系统维持水质,促进绿色校园的生态贯通。
智能运维设计谋划绿色校园未来
按照“智于校园,慧予人心”的全方位智慧化管理理念,打造“一网一云一平台”的智慧校园,全面感知校园物理环境。通过智慧能源管控,建设能耗监测平台,监测校园用能场所面积70%以上;细化中央空调、路灯、教室等主要用能设施的运行方案,达到平稳高效运行状态,取得节能降耗成效。
济南国际医学科学中心医疗硅谷项目
位于济南市槐荫区,总用地面积约126.22公顷,总建筑面积约322.76万平方米。项目秉持降碳、减污、扩绿的绿色发展理念,推广低碳技术与智能化、网络化技术,推动节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局。
区域海绵城市
遵循生态优先原则,将自然景观与人工相结合,借助南北“产业串联的生态健康轴线”、东西“复合活力的共享轴线 ”,通过设置下沉绿地、景观水体、透水铺装等,雨水年径流流量降为40%,最大限度实现雨水在片区积存、渗透和净化,构件水循环生态系统。
复合交通系统
中心区域采用TOD开发模式,以公共交通换成中心为主体的环形放射状路网,实现多种交通方式的零换乘。片区地下空间设置轨道交通系统与地下环路系统,实现建筑不同楼层、不同标高与城市道路的衔接,推动沿线商业发展及土地开发,优化城市结构。
慢行优先街区
倡导人车分流的复合型交通体系,结合中央生态轴设置慢速步行系统,人车分流,有效避免拥挤和混乱,为行人提供便捷安全的步行交通环境。坚持绿色建造理念,结合绿色新能源,构建绿色、生态、便捷、舒适的功能区,建设城市园区慢速步行系统,打造“15分钟健康生活圈”。
绿色运营
整体项目设计以绿色生态为愿景,通过清洁能源的使用、生态化供排水、绿色交通系统的构建,成为济南生态优先、绿色发展的样板标杆。通过地源热泵系统、空气源热泵系统、太阳能热水系统等,降低建筑运营能耗,引领未来能源形式新趋势。
济南市将新旧动能转换先行区管委会大楼项目
旨在打造一个健康共享、绿色生态、智慧创新的高标准未来城市新样板。通过采用屋顶绿化、雨水管理系统、智慧采光、和碳足迹等专项技术,实现低能耗和高舒适度的极致体验。屋顶作为建筑的第五立面,采取绿化屋面就是一种适合于现代城市发展要求的、节能、环保、生态型的建筑技术,设计团队采取屋顶花园与厨余垃圾自动处理系统,构成生态闭环,实现城市微生态。通过设置碳足迹管理系统,可展示碳足迹综合数据,可展示建筑运营资源消耗。结合项目所在位置,在项目能源方案设计中,大胆采用地源热泵+冷热双蓄模式,充分利用地热资源及项目所在地区峰谷电价特点,节约电力资源,降低能源消耗及能源成本。
中科新经济科创园基础设施项目
应用了被动式低能耗+BIM技术协同设计新技术,近零能耗建筑综合节能率为64%,节约了建筑运维过程中的能源量;项目装配率最高可达95%,为山东省装配式建筑示范工程,实现了预制构件工厂制作、现场安装,减少了建造过程中对环境的污染;钢结构建筑在建筑物更新阶段,易拆除且可以循环利用,实现了建筑全生命周期内的低碳减排,为济南市新旧动能转换先行区打造全国规模最大的绿色建设产业示范区助力。
无锡软件园项目
采用园区微气候、自然采光、自然通风等模拟技术,辅助园区规划,建筑空间设计,同时设置太阳能发电系统,充分利用自然能源;采用三玻两腔Low-e玻璃+断桥铝合金组合玻璃幕墙、加厚岩棉外墙保温体系等优先被动节能措施;结合运营特点,采用集中+分散式相结合的高效冷热源方案,合理设置照明、空调分区,提升变压器、冷冻机组等参数,节约运行能耗;结合场地内自然水环境,落实海绵城市理念,设置雨水回用、透水铺装、下凹式绿地、雨水花园等措施,打造生态园区;设置智慧园区系统,实现能源监控、电力监控、楼宇自控、视频安防等系统互联互通,提升园区整体运营效率。
节能降碳你我同行
八局设计将持续精进绿色规划设计技术,进一步在绿色技术应用板块强化对主业的科技创新赋能,坚定不移用产品化、产业化、市场化的模式发展“双碳”业务,树立八局设计品牌、打造行业标杆,为进一步推动中建集团“双碳”业务高质量发展贡献力量。