绿色建筑案例分析——墨尔本、杭州

案例分析一、案例分析1、国外案例——墨尔本市政府2号办公楼CH22、国内案例——杭州低碳科技馆一、墨尔本市政府2号办公楼墨尔本(Melbourne)是澳大利亚维多利亚州的首府，澳洲文化、工业中心，是南半球最负胜名的文化名城。墨尔本是澳大利亚维多利亚州的首府，城市绿地率高达40%。大墨尔本地区面积达到3,400平方英里(8806平方公里)，是南半球较广大的都会区之一。墨尔本城市环境非常优雅，曾荣获联合国人居奖，并连续多年被联合国人居署评为全球最适合人类居住的城市。1851年至1860年，由于在大墨尔本附近发现金矿，淘金热潮让人口激增，大墨尔本迅速成为当时少有的大城市，并因此得到了新金山的别称。1901年至1927年，墨尔本曾是澳大利亚的首都。CH2总建筑面积12536㎡包括1995㎡的地下室。地上共有10层，一层是500㎡的零售商场。二层以上是政府办公室，每层建筑面积为1064㎡2001年，墨尔本市政府决定建一座新的办公楼，并将其作为到2020年前实现零碳排放这一长期战略的一部分。墨尔本市政府公开声明，CH2是一座全新的建筑，它有可能改变澳大利亚甚至整个世界的生态可持续设计方法。它将争取在建筑物如何实现资源、社会和环境的共赢方面树立一个新标准……CH2的长远意义还在于为其他城市提供可借鉴的典范。一、墨尔本市政府2号办公楼CH2的设计早于澳大利亚绿色建筑星级评定体系的启动时间六星级绿色建筑(六星级为最高级)被澳方称为“澳大利亚最为绿色、最为健康的办公大楼,为未来的高层建筑树立了典范,为可持续设计和施工树立了世界级的标准”一、墨尔本市政府2号办公楼1、立面西立面整个西墙有随太阳照射而自动变换角度的再生木质百叶窗遮阳，早上完全打开，下午太阳直射时关闭，由一套液压的系统来控制。作为一堵10层楼高由再生木质百叶窗构成的外墙，西立面在下午3点左右可保护建筑免受阳光的曝晒。等到傍晚时分，百叶窗逐渐打开，如同绽放的花朵般，露出其后的玻璃建筑。一、墨尔本市政府2号办公楼一、墨尔本市政府2号办公楼1、立面西立面遮阳百叶开启状态一、墨尔本市政府2号办公楼1、立面北立面和南立面北立面和南立面可以视为建筑与环境互动的图示。根据深色物体吸收热量暖空气上升的自然规律，CH2大楼北立面（墨尔本位于南半球，其北向为朝阳方向）建了10个深色的管道，南立面则根据浅色反射热效率高和冷空气下沉的规律，设置了10个浅色管道，它们从屋面带入新鲜空气，向下输送到建筑物各层。管道上大下小，在转向立面的时候为每层楼提供换气。上大下小的锥形最大程度地提高了工作效率。一、墨尔本市政府2号办公楼北立面建筑北墙沿着窗户通常种植垂直植物遮阳、解决眩光、提高空气质量的作用垂直植物利用再生水浇灌,栽植在特殊的花盆里,花盆嵌入每一楼层的阳台墙面上还有不锈钢网,供藤蔓植物爬藤一、墨尔本市政府2号办公楼南立面南立面有5个高13m，直径1.4m的喷淋塔（图12、13），塔之间的纵向平行槽是可活动的，夜间窗户自动开启，使冷空气进入室内，建筑内部空间换气通风。喷淋塔是透明封装的水塔，它们演示了由重力驱动的水和空气的蒸冷却过程。一、墨尔本市政府2号办公楼南立面喷淋塔剖面示意图一、墨尔本市政府2号办公楼遮阳CH2的北墙、东墙和西墙都采取了遮阳措施,控制太阳光和眩光北墙有垂直植物遮阳东墙有穿孔金属隔板西墙有随太阳照射而自动变换角度的再生木质百叶窗遮阳一、墨尔本市政府2号办公楼东立面穿孔金属板使卫生间能自然通风,给阳台提供了栏杆,同时将电梯间等隐蔽起来建筑内部能量与绿色策略通风降温系统采用了吊顶辐射制冷技术。夜间，波浪状预制混凝土吊顶利用自然通风进入室内的冷空气进行降温，并将冷空气储存以供白天使用，减少了20%的冷负荷一、墨尔本市政府2号办公楼日间通风模式夜间通风模式新鲜的室外空气从17m高处或更高处抽进来,引入建筑南面的淋浴塔中空气落入塔中,就被喷淋水产生的蒸汽所冷却后冷空气被引入建筑下层的商店,而凉水又被送进地下室的相变材料水箱相变材料水箱又储存凉气用于建筑的其它地方冷却降温一、墨尔本市政府2号办公楼办公空间的空气流通办公空间的能耗示意建筑的绿色策略剖面示意建筑内部能量与绿色策略2、采光照明墨尔本的限高一般为40m。节能规定建筑立面窗户的最大面积不得超过外墙面积的50%，从狭窄街道洒落下来的阳光足以让低楼层的窗户得到比楼顶层更多的光照。设计师通过调整CH2不同的窗户面积，使各个楼层在狭窄的街道中得到均衡的自然光照，既降低了能耗，又保证理想的自然采光。穿孔钢材反光板将日光反射到建筑室内的吊顶上，避免了眩光并减少人工照明的需求。一、墨尔本市政府2号办公楼建筑内部能量与绿色策略3、燃气热电联产屋顶上的燃气热电联产装置用以发电和产生热量，降低对公共电网的依赖。热电联产装置的CO2排放量比燃煤发电的排放量要低得多，能产生60kW的电，满足了CH2办公楼30%的用电需求。同时，该装置还提供60kW的热量作为吸收式制冷机冷却和冬季热水供暖的能源。一、墨尔本市政府2号办公楼建筑内部能量与绿色策略4、太阳能屋顶上48㎡太阳能热水板提供了CH2约60%的生活热水供给，燃气锅炉作为太阳能不足时候的后备；26㎡的光电板产生的电力则用以驱动建筑西立面的木质遮阳百叶窗一、墨尔本市政府2号办公楼杭州低碳科技馆科技馆用地面积16,718m2总建筑面积为33,656m2地上建筑面积为26,392m2地下建筑面积：7,264m2容积率1.58绿化率20%国内第一家获得“三星级绿色建筑设计标识证书”的科技馆中国杭州低碳科技馆是全球第一家以低碳为主题的大型科技馆；是集低碳科技普及、绿色建筑展示、低碳学术交流和低碳信息传播等职能为一体的公益性科普教育机构；是公众特别是青少年了解低碳生活、低碳城市、低碳经济的“第二课堂”。杭州低碳科技馆场馆配套产品的高品位、高质量、节能环保标准化全面放弃旧式灯泡，以“鸿雁”等品牌的节能灯、LED产品取而代之，LED灯的耗电量是传统灯源的三分之一以下，这样在保证亮度的基础上，大大地节约了能源。管道式日光照明装置，在晴天、阴天都可以高效使用；通过安装在屋顶的采光罩捕获折射阳光，然后通过下方的反射管道向下反射和漫射，透过安装于天花板上的漫射器，将自然光均匀漫射到建筑内部的区域进行照明；该装置能够将有害的紫外线，冗余的热量及灰尘阻挡在室外。该系统基本不涉及能耗，极尽建筑节能之概念建设材料使用和节能环保技术（1）采用太阳能光伏技术，实现部分区域的照明用电自给科技馆在屋面部分采用的800㎡光伏太阳能板和南侧玻璃幕墙顶部采用的光伏太阳能遮阳板与建筑完美结合，充分实现太阳能光伏建筑一体化技术，将太阳能发电用于四楼办公区域的照明及采暖。这样既可避免太阳能发电用于一些重要设备，又可节省空间，充分利用能源。建设材料使用和节能环保技术（2）建筑遮阳改善围护结构性能建筑遮阳是改善围护结构性能的重要举措。为了更好的实现平衡采光与遮阳、采暖与隔热，从改善的室内环境性能角度，国家《绿色建筑评价标准》中明确要求采用可调节外遮阳，为此本建筑采用了外立面灯带位置设置织物可调节外遮阳及在南侧玻璃幕墙顶部设置太阳能光伏板遮阳技术，改善室内的热工环境，大大降低夏天空调制冷负荷。条窗电动遮阳电动遮阳卷帘31.000标高光伏遮阳百叶分布图建设材料使用和节能环保技术（3）保温材料加厚本项目的外围护结构主要为玻璃幕墙与金属幕墙，侧墙、平屋面及玻璃幕墙上的电动开启窗（通风散热）的开启角度均为30°，采用电动推杆式开窗器。玻璃幕墙的空气渗透性能为Ⅱ级；雨水渗透分级为Ⅰ级；保温性能分级为Ⅳ级，各性能指标将满足国家有关规范要求，另外玻璃幕墙的透光率≥70%；反光率≤10%;热吸收率≤40%，因此其采光性能良好。建筑墙体与梁外包已规定采用聚苯板40mm；建筑钢结构柱及梁外包已规定采用聚氨脂硬泡沫塑料40mm；幕墙部分位置采用保温矿（岩）棉厚度180mm，导热系数≤0.045W/m2.k；幕墙部分位置采用喷涂聚氨脂硬泡沫塑料，导热系数≤0.024W/m2.k。平屋面保温层采用60mm厚挤塑聚苯板保温层，其导热系数为0.030w/m2.k，平屋顶传热系数为0.47w/m2.k；屋面透明部分、透明玻璃幕墙及外窗均采用LOW-E低辐射镀膜（遮阳型）中空安全玻璃，传热系数为2.0w/m2.k，外墙蒸压加气块外墙外侧贴40mm厚聚苯板，导热系数K≤0.042w/m2.k，外墙传热系数为0.56w/m2.k；埃特板外墙内填150厚岩棉，岩棉导热系数≤0.048w/m2.k，埃特板导热系数≤0.52w/m2.k。建设材料使用和节能环保技术（4）使用低能耗双层夹胶Low-E玻璃，降低能耗与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分，占建筑物能耗的50%以上。有关研究资料表明，玻璃内表面的传热以辐射为主，占58%，这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失，最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84，当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后，其辐射率可降至0.15以下。建筑玻璃幕墙大面积采用Low-E玻璃，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。建设材料使用和节能环保技术（5）高效节能空调系统，利用地下浅层地热资源本建筑采用地源热泵技术，以地下水为低位能源，利用地下水能常年保持恒定温度的性质，从而使制冷机组达到较高效率的供冷、供热方式。具有绿色、环保、高效的特点。建设材料使用和节能环保技术（6）雨水收集回用本建筑采的雨水采用重力流内排水系统，有雨水斗收集后经悬吊管、立管接至室外雨水管。景观湖水和建筑内的优质杂排水在经人工湿地处理、消毒后回用于建筑内冲厕、室外绿化灌溉、道路浇洒等，不能回收的屋面雨水和道路雨水经渗水井渗入地下补充地下水。从环保的角度看，雨水中水利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。雨水利用建设材料使用和节能环保技术（7）导光筒（导光纤维）本项目建筑屋面，包括三层休息厅上空以及四层东侧中部的报告厅、会议室、资料室、音像制作室、西侧的兴趣活动教室、艺术类教室以及办公室；地下室需要采光的区域，均布置了采光筒，总共为44套采光筒。本项目光导照明品牌采用索乐图进口产品。整个项目管长平均7米，与其它光导照明项目不同的是本项目加强塔最高要做5.7米，这也是目前在国内突出屋面最高的光导照明案例。建设材料使用和节能环保技术（8）采用不同的绿化方式和植物，使得景观绿化与各建筑空间达到完美的切合大量的植物资源形成了杭州特色的植物景观，本建筑充分吸取杭州地区的植物造景特色，同时结合科技馆作为展示建筑的特点，形成具有一定创新性的植物景观。场地绿化以乡土植物为主要绿化种类，形成乔、灌、草相结合的复层绿化形式，增加绿量，不但改善了建筑外环境，同时也增加了植物固碳面积，符合“低碳”的科技馆主题。室内绿化对于建筑空间环境的优化具有重要作用，包括改善空气质量，增加空气湿度，丰富空间色彩，增加空气中负离子含量，增加氧气含量。新能源与建筑融为一体1.太阳能与建筑一体化科技馆在屋顶安装了太阳能光伏系统，完全与建筑形成一体化。虽然总装机容量仅为100KW，年发电量达到了124kw时，减少排放123713.4kg二氧化碳。阳光走廊顶部全部由太阳能光伏板构成，太阳能辐射使单晶硅板的不同部位之间产生电位差，从而形成电压，正负两极连同产生电能，供给喷泉用电。每年可发电2247度电，减少排放2240Kg二氧化碳。2.风能技术利用未来之花风能景观灯利用风力带动风车叶片旋转，来促使发电机发电，存储到蓄电电池中，到达控制器设定时间蓄电池放电，亮灯。一盏风能景观灯每年年可发电300度电，减少排放291Kg二氧化碳。3.地源能利用由于科技馆规划区内非建筑用地面积，除去室外管线用地，可供布置打井的面积十分有限，结合杭州市科技馆的地理位置及场馆四周水文地质勘探结果，综合考虑采用了井水、冰蓄冷综合利用的方案。空调系统冷、热源采用了水源热泵+冰蓄冷中央空调系统，以解