綠色航站樓建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐研究
時(shí)間:2022-05-15 03:09:43
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[摘要]通過總結(jié)??诿捞m國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓項(xiàng)目綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量五大方面分析航站樓設(shè)計(jì)過程中適宜采用的綠色建筑技術(shù),為今后航站樓的綠色建筑設(shè)計(jì)提供參考與方向,并提出合理化建議。
[關(guān)鍵詞]綠色航站樓;綠色建筑;建筑節(jié)能;室內(nèi)環(huán)境
隨著綠色建筑在我國的蓬勃發(fā)展,綠色、節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計(jì)理念在各類建筑中的應(yīng)用不斷加深。發(fā)展綠色建筑是解決我國城市建設(shè)中能源和資源消耗過多問題的重要途徑,近年來由于我國城市化的推進(jìn),各地機(jī)場(chǎng)新建、擴(kuò)建、改建項(xiàng)目日益增多,綠色航站樓作為綠色建筑的重要組成部分,其建設(shè)越來越受到重視,如昆明機(jī)場(chǎng)航站樓、北京新機(jī)場(chǎng)旅客航站樓、上海虹橋T1航站樓、成都天府國際機(jī)場(chǎng)等航站樓均引入了大量綠色技術(shù)。??诿捞m國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓項(xiàng)目在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中,結(jié)合??诋?dāng)?shù)氐臍夂?、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)及文化等特點(diǎn),融入了我國的《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2014、美國綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)LEEDv4以及《綠色航站樓標(biāo)準(zhǔn)》MH/T5033-2017所涵蓋的先進(jìn)理念。本文通過總結(jié)??诿捞m國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓項(xiàng)目綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量五大方面分析航站樓設(shè)計(jì)過程中適宜采用的綠色建筑亮點(diǎn)技術(shù)及實(shí)用技術(shù),為今后航站樓的綠色建筑設(shè)計(jì)提供參考與方向,并提出合理化建議。
1綠色航站樓項(xiàng)目概況
??诿捞m國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓位于海口市美蘭區(qū)??跈C(jī)場(chǎng),建筑效果圖如圖1所示。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模29.6萬m2,建筑基底面積10.47萬m2,建筑高度34.3m,建筑占地面積約12.28萬m2。項(xiàng)目用地面積130327m2,建筑占地面積122162m2,總建筑面積為295892m2,其中,地上建筑面積275240m2,地下建筑面積20652m2。航站樓呈集中式構(gòu)型,為混合結(jié)構(gòu),下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),屋面及支撐為鋼結(jié)構(gòu)。中心區(qū)域設(shè)有基礎(chǔ)隔震,降低地震破壞力。建筑底部全部采用樁基礎(chǔ)。建筑高度34.3m,中心主樓為地上四層、局部地下一層構(gòu)型,指廊采用地上三層的構(gòu)型,不設(shè)地下室。
2綠色航站樓綠建技術(shù)應(yīng)用
海口美蘭國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓項(xiàng)目合理采用綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù),根據(jù)項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐臍夂蛸Y源特征以及項(xiàng)目的功能性,采用的主要技術(shù)包括節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量五大方面。本文將該項(xiàng)目采用的技術(shù)分為亮點(diǎn)技術(shù)和實(shí)用技術(shù)兩部分,介紹綠色航站樓適宜的綠色生態(tài)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,其中亮點(diǎn)技術(shù)共計(jì)13項(xiàng),實(shí)用技術(shù)共計(jì)11項(xiàng)。綠色航站樓技術(shù)列表詳見表1。2.1綠色航站樓亮點(diǎn)技術(shù)。2.1.1節(jié)地與室外環(huán)境。(1)降低熱島強(qiáng)度。航站樓采用具有高太陽輻射反射系數(shù)的淺色屋面、淺色地面鋪裝、構(gòu)筑物及喬木遮陰。具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、降低建筑能耗、緩解“熱島效應(yīng)”的作用。紅線范圍內(nèi)戶外活動(dòng)場(chǎng)地有喬木、構(gòu)筑物遮蔭措施的面積比為37.17%,太陽輻射反射系數(shù)不低于0.4的道路路面、建筑屋面面積占道路路面及建筑屋面總面積的比例為98.22%。(2)室外風(fēng)環(huán)境模擬。通過合理布局建筑朝向設(shè)計(jì),航站樓在冬季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,建筑物周圍人行區(qū)風(fēng)速小于5m/s,且室外風(fēng)速放大系數(shù)小于2,有利于防風(fēng)節(jié)能,符合行人舒適;過渡季、夏季典型風(fēng)速和風(fēng)向條件下,場(chǎng)地內(nèi)人活動(dòng)區(qū)不出現(xiàn)渦旋或無風(fēng)區(qū),不對(duì)周邊空氣品質(zhì)產(chǎn)生影響,有利于夏季、過渡季室內(nèi)利用自然通風(fēng)。2.1.2節(jié)能與能源利用。(1)高效制冷系統(tǒng)。航站樓集中空調(diào)系統(tǒng)總冷負(fù)荷約為44540kw,空調(diào)冷源由能源中心提供,采用高效離心式冷水機(jī)組,COP≥6.25,比標(biāo)準(zhǔn)要求提高6%,具有很高的節(jié)能性,這也體現(xiàn)了航站樓綠建技術(shù)的先進(jìn)性。(2)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化。航站樓采用X構(gòu)型設(shè)計(jì),充分利用冬季日照,避開主導(dǎo)風(fēng)向,玻璃幕墻設(shè)置通風(fēng)窗,在夏季和過渡季充分利用自然通風(fēng),采用大屋檐的外遮陽構(gòu)件結(jié)合里面可調(diào)節(jié)內(nèi)遮陽,有效降低太陽輻射的影響。(3)空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。航站樓結(jié)合海南氣候特點(diǎn),充分利用可再生能源,采用空氣源熱泵系統(tǒng)提供生活熱水,比例達(dá)70%,具有節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性,有利于以較低的投入實(shí)現(xiàn)較高的節(jié)能效益。2.1.3節(jié)水與水資源利用。(1)節(jié)水器具。航站樓采用國家一級(jí)節(jié)水器具,達(dá)到了高效節(jié)水性能。旅客用公共衛(wèi)生間采用光電感應(yīng)式延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉、停水自動(dòng)關(guān)閉水龍頭,感應(yīng)式高效節(jié)水型小便器和蹲便器,大便器選用自帶水封型??头考癈IP休息間采用陶瓷閥芯停水自動(dòng)關(guān)閉水龍頭;兩檔式節(jié)水型坐便器。建筑能耗和水耗是衡量建筑運(yùn)行效果的主要指標(biāo),推廣應(yīng)用節(jié)水器具和設(shè)備是城市生活用水的主要節(jié)水途徑之一。(2)中水回用系統(tǒng)。航站樓充分利用非傳統(tǒng)水源,采用中水用于車庫地面及道路沖洗、綠化灌溉等。中水水源為場(chǎng)區(qū)內(nèi)中水管網(wǎng),每年可節(jié)約水費(fèi)約4065.8元。充分利用非傳統(tǒng)水源可以有效節(jié)約淡水資源,緩解市政供水壓力。(3)節(jié)水灌溉系統(tǒng)。航站樓室外綠化給水采用全自動(dòng)節(jié)能微噴灌,同時(shí)設(shè)置土壤濕度感應(yīng)和雨天關(guān)閉系統(tǒng)。綠化用水是建筑運(yùn)營后期用水的重要部分,采用節(jié)約的灌溉方式,可以節(jié)約大量水資源。本項(xiàng)目采用微噴灌屬于微灌技術(shù),是通過低壓管道和滴頭或者其他灌水器,以持續(xù)、均勻和受控的方式向植物根系輸送所需水分,比地面漫灌省水50%~70%,比噴灌省水15%~20%。2.1.4節(jié)材與材料資源利用??稍傺h(huán)材料。航站樓采用大量可再循環(huán)建筑材料,可再循環(huán)建筑材料比例達(dá)到15%,可以減少生產(chǎn)加工新材料帶來的資源、能源消耗和環(huán)境污染,具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。2.1.5室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。(1)空氣過濾器系統(tǒng)。航站樓在采用增強(qiáng)新風(fēng)通風(fēng)、新風(fēng)監(jiān)測(cè)報(bào)警的情況下,常規(guī)空調(diào)區(qū)域安裝MERV13或性能更好的空氣過濾器,對(duì)新風(fēng)和室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行凈化過濾。該技術(shù)有利于保持良好的室內(nèi)空氣品質(zhì),與室內(nèi)人員的健康息息相關(guān)。(2)室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。航站樓在人員密集公共區(qū)域設(shè)置二氧化碳濃度檢測(cè)裝置,實(shí)現(xiàn)報(bào)警并與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),在其附近設(shè)置甲醛、PM2.5傳感器,在行李機(jī)房與隔震層內(nèi)設(shè)置與排風(fēng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)的一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)裝置,通過采用室內(nèi)CO2濃度監(jiān)控,根據(jù)人員密度的變化情況控制新風(fēng)量,有利于節(jié)約空調(diào)采暖能耗。同時(shí)監(jiān)控并保障良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量可以提高人員的舒適度、幸福感和生產(chǎn)力。(3)室內(nèi)自然采光模擬。航站樓主要功能空間通過采用淺色飾面等有效的措施控制眩光,眩光值滿足《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013要求。此外,主要功能空間約有70.12%的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50033-2013相關(guān)功能房間采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的要求,確保航站樓主要功能空間的采光需求。(4)專項(xiàng)聲學(xué)設(shè)計(jì)。為確保航站樓的聲學(xué)舒適度,有針對(duì)性地對(duì)航站樓進(jìn)行了專項(xiàng)聲學(xué)設(shè)計(jì),進(jìn)行混響時(shí)間控制、噪聲控制以及擴(kuò)聲設(shè)計(jì)。①混響時(shí)間控制。航站樓為較大的公共交通樞紐站,是典型的容積超大且具有堅(jiān)硬反射面的室內(nèi)空間,因此很容易形成較長混響時(shí)間,造成空間內(nèi)語言清晰度下降,即便不是聽不懂,也是很難聽懂;聲音清晰度、辨識(shí)度較差;解決方法是加入吸聲處理的總量;同時(shí)還必須考慮美觀性和耐久性;針對(duì)有反射面并要語言清晰度的大空間,采用赫姆霍茲共振器、薄膜吸聲體和填充吸聲體增強(qiáng)低頻吸收;采用各揚(yáng)聲器間具有適當(dāng)延時(shí)的分布式擴(kuò)聲系統(tǒng);對(duì)于有混響的空間則采用強(qiáng)指向性的低聲級(jí)擴(kuò)音系統(tǒng)。②噪聲控制。a.環(huán)境噪聲控制。避免環(huán)境噪聲干擾,墻體隔聲量Rw≥50dB,為確保能達(dá)到要求,采用加氣混凝土砌塊,墻面需雙面抹灰,抹灰層厚度滿足25mm,與墻體相連的門、窗的隔聲量Rw≥40dB;機(jī)房與公共空間相鄰的隔墻不安裝配電箱、消防箱,避免削弱墻體隔聲;由于機(jī)房門不能采用聲閘做法,因此單門計(jì)權(quán)隔聲量應(yīng)≥40分貝。b.設(shè)備噪聲控制。為控制航站樓內(nèi)空調(diào)噪聲不高于NR-35,需妥善控制風(fēng)口風(fēng)速,避免氣流噪聲超標(biāo);送、回風(fēng)均應(yīng)采取消聲措施,消聲器以阻性片式為佳,安裝位置最好在機(jī)房內(nèi);各層的機(jī)房需對(duì)墻、頂做吸聲處理;與機(jī)組連接的管道須采用軟連接,管道在機(jī)房內(nèi)采用彈性支撐,穿墻洞口須采用彈性隔聲材料密封;通往大廳、擴(kuò)聲控制室等房間的送、回風(fēng)管道均應(yīng)采取消聲、降噪和減震措施。封口處不宜有引起再生噪聲的阻擋物;對(duì)于由空調(diào)通風(fēng)設(shè)備傳入大廳的機(jī)械噪聲及氣流噪聲,需由設(shè)備專業(yè)按照該環(huán)境館允許噪聲指標(biāo)要求采用相應(yīng)措施。③擴(kuò)聲設(shè)計(jì)。整個(gè)機(jī)場(chǎng)廣播分區(qū)采用傳統(tǒng)70/100V定壓線路和數(shù)字揚(yáng)聲線路相結(jié)合的分區(qū)方式,走廊、站廳、候機(jī)廳等較大公共場(chǎng)所,采用70/100V線路,一條線路可驅(qū)動(dòng)多只揚(yáng)聲器工作,節(jié)約成本;VIP休息區(qū)等特殊場(chǎng)所,采用可編程放大模塊功率輸出,直接推動(dòng)揚(yáng)聲器工作,且可任意選取數(shù)字總線8路音頻中的任意一路播放,或者通過有線或者無線的方式接入本地音源播放。通過軟件隨時(shí)調(diào)整分區(qū),使用靈活多變。2.2綠色航站樓實(shí)用技術(shù)2.2.1節(jié)地與室外環(huán)境。(1)光污染控制。本項(xiàng)目在幕墻設(shè)計(jì)中,根據(jù)功能要求選擇材料。在垂直玻璃幕墻中,選用12(LOW-E)+16A+12鋼化中空超白LOW-E玻璃,采光頂部分。采用12(超白雙銀LOW-E)+12A+10(超白)+1.52SGP+10(超白)中空雙銀LOW-E鋼化玻璃。本項(xiàng)目幕墻的設(shè)計(jì)與選材,符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《玻璃幕墻光學(xué)性能》GB/T18091的要求,玻璃幕墻可見光反射比不大于0.2。(2)透水鋪裝。航站樓首層?xùn)|西側(cè)內(nèi)庭院透水鋪裝采用火山巖鋪裝、木鋪裝和碎石鋪裝,透水鋪裝比例達(dá)54.5%。合理采用透水地面,可以對(duì)雨水調(diào)蓄的同時(shí),緩解市政雨水排水壓力。(3)下凹式綠地。航站樓室外綠化場(chǎng)地合理設(shè)置下凹式綠地,下凹式綠地占綠地面積比例達(dá)58%,可以對(duì)雨水調(diào)蓄的同時(shí),緩解市政雨水排水壓力。2.2.2節(jié)能與能源利用。(1)獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量。航站樓對(duì)照明、空調(diào)、動(dòng)力、給排水設(shè)備、景觀照明及其他主要用電負(fù)荷等設(shè)置獨(dú)立分項(xiàng)電能計(jì)量裝置;其中對(duì)冷熱源、輸配系統(tǒng)還設(shè)置了獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量裝置。辦公以及商業(yè)的租售單元以戶為單位設(shè)置電能計(jì)量裝置。項(xiàng)目按高供高計(jì)裝設(shè)計(jì)量表具。對(duì)于樓內(nèi)商業(yè)用戶裝設(shè)分戶計(jì)量電表。對(duì)于內(nèi)部辦公、職工餐廳等按管理單元裝設(shè)計(jì)量電表。在變電室低壓開關(guān)出線處按回路裝設(shè)具有計(jì)量功能的多功能儀表。在強(qiáng)電小間內(nèi)按照負(fù)荷類型裝設(shè)計(jì)量電表。對(duì)于大型用電設(shè)備,按照設(shè)備裝設(shè)計(jì)量電表。(2)節(jié)能燈具。針對(duì)航站樓建筑功能分區(qū)合理選擇光源、配光及電器,采用優(yōu)質(zhì)、高利用系數(shù)、高光效光源和高效率的節(jié)能燈具,節(jié)能光源、高效燈具使用率100%。大量采用LED燈、金鹵燈等綠色光源。走廊、辦公、樓梯間、機(jī)房等處采用LED燈具,其他區(qū)域采用高效的陶瓷金鹵燈。采用綠色照明技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在滿足照度需求的同時(shí)降低照明燈具的安裝功率。(3)節(jié)能照明控制系統(tǒng)。航站樓走廊、樓梯采用光感應(yīng)控制,門廳、大堂及大空間采用智能照明控制系統(tǒng),根據(jù)需求合理控制燈具開啟數(shù)量及開啟時(shí)間,有利于實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)節(jié)能。照明系統(tǒng)能耗一般占整個(gè)建筑能耗的20%~30%,因此,合理使用綠色照明技術(shù),對(duì)建筑節(jié)能貢獻(xiàn)較大。(4)電梯節(jié)能控制。航站樓任意兩臺(tái)及以上并聯(lián)安裝電梯均須設(shè)置群控。自動(dòng)扶梯及人行自動(dòng)步道有自動(dòng)檢測(cè)及調(diào)速控制功能。無人使用時(shí),改為緩速運(yùn)行;當(dāng)探測(cè)到有人時(shí),恢復(fù)正常運(yùn)行。配合設(shè)備工藝要求,采用變頻技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行變速控制,以達(dá)到節(jié)能效果。(5)過渡季節(jié)能。航站樓采用全空氣變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),夏季機(jī)組按最小新風(fēng)量運(yùn)行,過渡季和冬季新風(fēng)系統(tǒng)可100%新風(fēng)運(yùn)行。對(duì)應(yīng)設(shè)置的排風(fēng)機(jī)按最小新風(fēng)比和全新風(fēng)兩種模式運(yùn)行。最小新風(fēng)運(yùn)行時(shí),排風(fēng)機(jī)關(guān)閉,全新風(fēng)運(yùn)行時(shí)排風(fēng)機(jī)開啟。對(duì)于最小新風(fēng)運(yùn)行時(shí)正壓較大仍需要排風(fēng)的區(qū)域,排風(fēng)機(jī)變頻開啟。2.2.3節(jié)水與水資源利用。用水計(jì)量。航站樓各用水部門按照使用用途和付費(fèi)管理單元安裝水表并計(jì)量收費(fèi),采用三級(jí)計(jì)量的方式,除在入戶總供水管上分設(shè)總計(jì)量水表外,各支管及各個(gè)用水點(diǎn)均設(shè)置分戶水表單獨(dú)計(jì)量。其中商業(yè)餐飲用水點(diǎn)、零售區(qū)商業(yè)用水點(diǎn)、承包招租區(qū)用水點(diǎn)等處均設(shè)置了預(yù)付費(fèi)分戶水表單獨(dú)計(jì)量。主要計(jì)量場(chǎng)所為:廚房、商業(yè)、旅客用水、員工宿舍用水、熱水補(bǔ)水、衛(wèi)生間沖廁、冷卻塔補(bǔ)水、綠化灌溉、道路澆灑、地庫沖洗等。2.2.4節(jié)材與材料資源利用。靈活隔斷。為避免空間布局改變帶來的多次裝修和廢棄物產(chǎn)生,航站樓的地下一層至四層的主要功能房間區(qū)域采用隔斷進(jìn)行室內(nèi)空間的自然分割。其中,采用靈活隔斷的比例為91.39%。2.2.5室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量??煽卣陉栒{(diào)節(jié)措施。航站樓遮陽部分分為屋面遮陽和立面遮陽,通過采用屋檐固定遮陽結(jié)合可調(diào)節(jié)內(nèi)遮陽,改善室內(nèi)熱環(huán)境,外窗和玻璃幕墻部分可控遮陽調(diào)節(jié)措施面積比例達(dá)到50%。
3結(jié)語
本文以??诿捞m國際機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建旅客航站樓為例總結(jié)了綠色航站樓建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過綠色航站樓亮點(diǎn)技術(shù)及實(shí)用技術(shù)兩個(gè)部分分別介紹了航站樓所采用的綠色技術(shù),為今后航站樓的綠色建筑設(shè)計(jì)提供重要參考與方向。綠色航站樓的建設(shè)應(yīng)避免脫離實(shí)際而造成純技術(shù)的堆砌,宜切實(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源、建設(shè)目標(biāo),通過各專業(yè)的有效整合,實(shí)現(xiàn)航站樓建筑設(shè)計(jì)與綠色技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,確保使用功能、人員健康、室內(nèi)外環(huán)境舒適、綠色環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
作者:林杰 田慧峰 單位:中國建筑科學(xué)研究院有限公司