高校校園綠色建筑技術(shù)應(yīng)用研究

侯興華 何 飛

(1.中國石油大學(xué)(華東)，山東 青島 266580； 2.萊西市建筑總公司，山東 青島 266600)

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高校校園綠色建筑技術(shù)應(yīng)用研究

侯興華1何 飛2

(1.中國石油大學(xué)(華東)，山東 青島 266580； 2.萊西市建筑總公司，山東 青島 266600)

結(jié)合我國高校綠色技術(shù)的應(yīng)用情況，從節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保五方面，分析了高校建設(shè)和運行中存在的問題和綠色建筑技術(shù)的發(fā)展方向，并提出了適合高校的綠色建筑設(shè)計方案，從而達到節(jié)能減排的目的。

綠色建筑，高校，節(jié)能，環(huán)境保護

綠色建筑設(shè)計理念在當(dāng)今工程設(shè)計領(lǐng)域深入人心，眾多新建建筑力求應(yīng)用綠色建筑技術(shù)實現(xiàn)人與生態(tài)環(huán)境的和諧共處。高等院校是科技發(fā)展的前沿陣地，是新技術(shù)、新工藝孕育的搖籃。在當(dāng)今高校大力擴招，校園規(guī)模逐步擴大的大背景下，高校綠色建筑技術(shù)推廣應(yīng)用具有十分重要的意義，高校也成為推動綠色建筑技術(shù)發(fā)展的重要陣地。

1 高校綠色建筑技術(shù)應(yīng)用情況

綠色建筑技術(shù)概念由來已久，我國2006年出臺《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)志著綠色建筑技術(shù)在我國正式推行。目前，我國高等院校各類在校生規(guī)模達到3 600萬人，高等院校建筑總面積約13億m2，但實際采用綠色建筑技術(shù)設(shè)計、施工、運行的較少。一方面，綠色建筑技術(shù)科技含量較高，需要眾多新技術(shù)、新工藝的支撐，建筑物造價較高，一次性投資較大，在我國高?；窘ㄔO(shè)資金普遍緊張的情況下不易實施，即不具備經(jīng)濟條件。另一方面，綠色建筑技術(shù)屬于新興技術(shù)，在我國剛剛興起，設(shè)計、施工各方面經(jīng)驗仍然較為缺乏，對于建筑設(shè)計、施工各專業(yè)協(xié)作配合要求很高，想做好綠色建筑需要大量的時間進行調(diào)研、設(shè)計、測算，而高?；üぷ饕话闶种v求時效，一個建筑物從立項到建成往往時間很短，不具備時間條件。

隨著經(jīng)濟發(fā)展和時代進步，高校大擴張的時代逐漸過去，高校基本辦學(xué)條件已經(jīng)基本得到滿足，校園建設(shè)也逐漸從以往注重建設(shè)規(guī)模和建設(shè)速度，變成注重建設(shè)質(zhì)量和使用效果，對建設(shè)運行的節(jié)能環(huán)保以及環(huán)境友好性等提出了更高的要求，從而使綠色建筑技術(shù)在高校的大規(guī)模推廣使用成為可能。高校推廣使用綠色建筑技術(shù)，可以有效提升建筑的科技感，營造更加良好的校園環(huán)境，為校園文化建設(shè)創(chuàng)造良好的條件。同時，建筑物整個壽命周期的資源和能源消耗利用將大幅度減少，從長遠角度看具有很好的經(jīng)濟性。

2 節(jié)地與室外環(huán)境

我國高校規(guī)模龐大，占地面積普遍在千畝以上，高校的多校區(qū)發(fā)展模式，進一步擴大了高校占地面積。高校作為文化產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭軍，其教書育人的功能性質(zhì)決定了高校校園除了必須的生活、學(xué)習(xí)空間以外，還需要良好的校園環(huán)境，校園規(guī)劃的建筑密度和容積率都不能過大，各地規(guī)劃部門對于高校校園容積率等關(guān)鍵規(guī)劃指標(biāo)都有較為嚴(yán)格的控制。在校園用地不能無限擴張的情況下，高校就要通過各種方式實現(xiàn)節(jié)地，以保證校園環(huán)境和長遠發(fā)展需要。

2.1 適當(dāng)增加建筑物層高

很多高校校區(qū)位于市區(qū)，周邊土地早已被占用，校園成為一座孤島，用地?zé)o法拓展。在無法取得更多土地用于發(fā)展的情況下，可以在保證校園容積率滿足規(guī)劃要求的前提下，適當(dāng)發(fā)展高層建筑，將教工住宅、行政辦公樓等建設(shè)成高層建筑，不但節(jié)省大量土地，還可以提升建筑物的使用環(huán)境。

2.2 附屬建筑并入建筑物

校園規(guī)劃建設(shè)少不了變電站、換熱站、消防泵房、空調(diào)機房等功能性附屬建筑，傳統(tǒng)做法是將這些附屬建筑建設(shè)成為一個個小型單體?？梢詫⒋祟惞δ苄越ㄖ锱c大型建筑物統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，將附屬建筑的功能包含到大型建筑物內(nèi)，節(jié)省用地的同時減少了小型建筑物，可以增強校園建筑的整體感[1]。

2.3 拓展地下空間

地下空間是潛藏的巨大建筑資源，地下室不僅可以用作車庫和人防工程，也可以作為實驗室、教室等使用，地下空間氣溫相對恒定，冬暖夏涼，沒有噪聲干擾，搭配智能光纖采光系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)后，使用環(huán)境甚至比地上建筑更加優(yōu)越[2]。

3 節(jié)能與能源利用

高校人員高度集中，是能源使用大戶，能源費在高校運行成本中所占比例很高。在校園運行管理中，節(jié)能改造一直是一個重要的內(nèi)容。

3.1 電器節(jié)能

照明是教學(xué)樓用電的主要方向，通過更換節(jié)能熒光燈和電子鎮(zhèn)流器，可以大幅度降低照明用電量。教室采用智能照明控制系統(tǒng)，通過光線感應(yīng)、紅外感應(yīng)、計時器等對教室燈具進行綜合控制，可以確保在光線明亮?xí)r、無人時教室燈具自動熄滅，光線較強時燈具部分開啟進行補充照明。走廊衛(wèi)生間采用聲控?zé)簦苊獬霈F(xiàn)長明燈。對于教室風(fēng)扇也可以采取與照明控制類似的系統(tǒng)進行控制，確保無人時風(fēng)扇關(guān)閉，風(fēng)扇運行速度可以在保證使用效果的前提下進行適當(dāng)限制。

3.2 使用太陽能設(shè)備

高校學(xué)生宿舍樓一般為多層建筑，樓頂多是非上人屋面，不加利用?？梢栽谖菝姘惭b集中式太陽能熱水器，建設(shè)儲水箱，為樓上的浴室提供熱水。7層以下學(xué)生宿舍樓在屋面安裝太陽能熱水器，基本可以滿足春夏秋三季學(xué)生洗浴用熱水需求?？梢栽诩療嵯到y(tǒng)中同時安裝電加熱裝置，保證在陰雨天和冬季的正常熱水供應(yīng)。與使用燃?xì)鉄啾?，太陽能集熱系統(tǒng)可以節(jié)省大量的能源費。

如今太陽能電池價格逐步降低，使推廣利用太陽能電池技術(shù)變得可行，建筑物屋面和墻體可以安裝太陽能電池，產(chǎn)生的電能可以通過專用系統(tǒng)在校園范圍內(nèi)并網(wǎng)使用。高校能耗較大，太陽能電池產(chǎn)生的電力可以獲得充分利用，基本不會產(chǎn)生剩余，因此太陽能系統(tǒng)不必設(shè)置大型電力存儲系統(tǒng)，這也大大降低了太陽能系統(tǒng)的造價。并網(wǎng)范圍設(shè)置在校園以內(nèi)，不涉及國家電網(wǎng)審批改造，可行性很高[3]。

3.3 提高圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能

對老舊的建筑物圍護結(jié)構(gòu)進行改造，提高墻體、門窗的保溫隔熱性能，可以在冬季供暖過程中顯著減少室內(nèi)熱量流失，提高建筑物使用舒適性的同時，可節(jié)省大量的供暖費用[4]。

3.4 建立能耗智能監(jiān)測控制系統(tǒng)

校園能耗智能監(jiān)測控制系統(tǒng)，包括用電監(jiān)控、用水監(jiān)控、供暖監(jiān)控、空調(diào)系統(tǒng)溫度監(jiān)控等系統(tǒng)，通過設(shè)置多級能耗監(jiān)測點，實時采集測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對全校能源消耗情況的實時監(jiān)控。一方面可以通過監(jiān)控數(shù)據(jù)對能耗狀況進行分析，找出各個系統(tǒng)運行存在的問題進行改造。另一方面可以改變高校能源使用的粗放管理模式，便于通過經(jīng)濟手段對能源使用進行控制，激發(fā)師生的節(jié)能意識，達到節(jié)能目的。

4 節(jié)材與材料資源利用

4.1 使用新型節(jié)能環(huán)保建材和工藝

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計采用HRB400鋼材、高強度混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，保證結(jié)構(gòu)強度的同時減少鋼材用量，減小構(gòu)建截面積，以減少材料用量。墻體采用新型自保溫砌體砌筑，省卻保溫構(gòu)造層。門窗采用隔熱斷橋鋁合金型材、雙層中空節(jié)能玻璃，保證使用期間的保溫節(jié)能效果。

4.2 就近取材

材料選用時密切關(guān)注材料產(chǎn)地，多選用本地或鄰近地區(qū)產(chǎn)品，縮短材料運輸距離，減少材料運費，降低材料費。

4.3 采用壽命周期綜合性價比高的材料和工藝

不僅關(guān)注建筑做法和材料的單次建造費用，更要綜合考慮維修、重建的周期和全壽命周期綜合費用。比如，選用一次性投入較高但耐久性好的天然石材地面做法，拋棄耐久性差的荷蘭磚地面做法。

5 節(jié)水與水資源利用

高校人員眾多，面積廣大，用水主要集中在生活用水、餐飲用水和綠化用水，用水總量大且集中，傳統(tǒng)校園用水管理往往比較粗放，造成很大浪費。校園道路、硬化、體育運動場地較多，自然降水大部分排入雨水系統(tǒng)，基本得不到有效利用。

5.1 中水資源利用

如今許多大中型城市中水系統(tǒng)已經(jīng)建成，校園引入中水系統(tǒng)用于綠化澆灌、景觀水系涵養(yǎng)、道路噴灑等，可以節(jié)省大量水資源。

5.2 污水處理利用

高校建筑物周邊一般會就近建設(shè)化糞池，對樓宇排放的污水進行初步處理，污水流經(jīng)化糞池時固體污物發(fā)生沉淀作用，實現(xiàn)初步凈化。校園生活污水所含污染物比較單一，主要是各種洗滌用品，把經(jīng)化糞池處理過的生活污水匯集起來，通過生物技術(shù)降解污水中氮磷污染物，經(jīng)過較為簡單的凈化處理后即可輸入中水系統(tǒng)用作綠化澆灌等。

5.3 推廣使用節(jié)水設(shè)備

新建建筑物應(yīng)該選用節(jié)水設(shè)備，老舊建筑物用水設(shè)備可以有計劃地進行更新改造，節(jié)水設(shè)備與傳統(tǒng)用水設(shè)備相比至少可以節(jié)省1/3的用水量。

5.4 適當(dāng)收取水費刺激學(xué)生的節(jié)水意識

高校收取的學(xué)雜費中已經(jīng)包含水費，為了刺激學(xué)生的節(jié)水意識，可采取發(fā)放用水補貼，同時進行用水計量并按用水量收取水費的辦法。對于具有單獨衛(wèi)生間的宿舍樓應(yīng)該在每個衛(wèi)生間內(nèi)安裝水表，對于使用公共衛(wèi)生間的宿舍樓可以按樓層安裝水表，定期抄表收費，收取的費用通過補貼等形式返還給學(xué)生，通過經(jīng)濟手段刺激學(xué)生的節(jié)水意識，達到節(jié)水目的。

5.5 建立雨水收集系統(tǒng)

高校校園面積廣大，有眾多的體育活動場地和綠化景觀場地，絕大多數(shù)高校校園已經(jīng)實現(xiàn)雨污分流，這都為建設(shè)雨水收集利用設(shè)施提供了良好的條件。新型雨水收集利用系統(tǒng)在雨水主管線周邊場地或綠化帶地面以下開挖深2 m～5 m的蓄水池，進行基底處理后埋入高強度塑料雨水收集模塊，將模塊包裹在防水層之中，用作地下蓄水池。雨水模塊互相拼接嵌固在一起，具有良好的整體抗壓性能，可以承受2 m以上覆土及車輛行駛等荷載作用，模塊上可以重新覆土，栽種綠化植物或用作體育場地等，在不影響地面設(shè)施的情況下實現(xiàn)蓄水。雨水通過管線經(jīng)過沉砂池等設(shè)施凈化后匯入蓄水池進行存儲，平時則可以通過水泵將蓄水引入中水系統(tǒng)，通過中水管道輸送至綠化帶、景觀水系等加以利用。華東地區(qū)年平均降水量700 mm左右，按照收集利用率50%計算，一個占地1 000畝的校園每年可收集利用雨水約23萬m3，可節(jié)約水費近60萬元，經(jīng)濟性相當(dāng)可觀。

6 環(huán)境保護

1)完善污水處理設(shè)施。建設(shè)校園雨污分流排水系統(tǒng)，方便對雨水進行收集利用，同時可以大大減少污水排放量，降低污水處理費用。建設(shè)隔油池對餐廳污水進行處理，沉淀固體污物，隔離油脂，降低污水有害物質(zhì)含量，同時降低污水處理難度。2)完善廢氣處理設(shè)施。餐廳廚房排煙系統(tǒng)加裝油煙分離器，分離廢氣中的油煙成分，并集中收集處理，避免油煙氣體對大氣造成污染。3)推行垃圾分類集中處理。高校各類廢棄物產(chǎn)生量大，可回收利用的紙張、瓶罐等廢物比例很高。師生群體素質(zhì)普遍較高，通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，可以對廢棄物分類回收利用，實現(xiàn)垃圾的部分資源化。

7 結(jié)語

高校是孕育培養(yǎng)高層次人才的地方，是科學(xué)研究的重要陣地，推廣應(yīng)用綠色建筑技術(shù)不僅有利于節(jié)能減排，還可以引導(dǎo)學(xué)生形成綠色節(jié)能的概念，在學(xué)生步入工作崗位后仍然產(chǎn)生潛移默化的影響。高校建筑物總面積龐大，綠色建筑技術(shù)應(yīng)用潛力巨大，高校管理者應(yīng)該努力探索綠色建筑技術(shù)應(yīng)用的途徑，積極推廣綠色建筑技術(shù)應(yīng)用或改造，必將對校園環(huán)境產(chǎn)生良好的推進作用，大幅度降低校園整體運行費用，也將對國家的節(jié)能減排戰(zhàn)略貢獻力量。

[1] 徐曉萌.綠色建筑在規(guī)劃設(shè)計中的問題及解決措施[J].建筑技術(shù),2015(1)：73-75.

[2] 曾 巍,郝 軍,徐穩(wěn)龍,等.城市更新過程中的綠色建筑實踐——中國建筑設(shè)計研究院(集團)創(chuàng)新科研示范樓綠色建筑設(shè)計[J].暖通空調(diào),2012(10):26-29.

[3] 王秀彬,任麗波.淺析既有建筑節(jié)能改造太陽能利用技術(shù)[J].應(yīng)用能源技術(shù),2011(2)：18-20.

[4] 周煒煒.夏熱冬冷地區(qū)高等學(xué)校綠色校園實踐——以江蘇省常州建設(shè)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校新校區(qū)項目為例[J].建設(shè)科技,2013(12):57-59.

Research on green building technology application in colleges and universities

Hou Xinghua1He Fei2

(1.ChinaPetroleumUniversity(EastChina),Qingdao266580,China; 2.LaixiConstructionCorporation,Qingdao266600,China)

Combining with the application situation of green technology in China’s colleges and universities, from the land saving, water saving, energy saving, material saving, environmental protection five aspects, analyzed the existing problems in the construction and operation of colleges and universities and the development of green building technology, and put forward the green building design scheme suitable for colleges and universities, so as to achieve the goal of energy saving and emission reduction.

green building, colleges and universities, energy conservation, environmental protection

1009-6825(2016)24-0180-03

2016-06-18

侯興華(1983- )，男，工程師

TU201.5

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