案例南寧市科技館

案例
南寧市科技館

主要綠色建筑技術(shù)分析

節(jié)地與室外環(huán)境

室外環(huán)境

風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)：本項(xiàng)目在場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)通過軟件對(duì)不同標(biāo)高室外環(huán)境進(jìn)行模擬分析，使建筑室外場(chǎng)地在夏季和冬季的主導(dǎo)風(fēng)作用下，建筑周圍人活動(dòng)區(qū)域1.5米高處風(fēng)速分布合理，風(fēng)速在0～5米/秒，處于舒適范圍內(nèi)，而且不出現(xiàn)明顯渦流區(qū)。模擬結(jié)果顯示本建筑方案室外風(fēng)環(huán)境良好，可以保證人們?cè)谑彝獾恼；顒?dòng)，建筑單體可以有效利用自然通風(fēng)，減少過渡季節(jié)時(shí)產(chǎn)生的空調(diào)能耗。

光污染控制：項(xiàng)目的周邊區(qū)域已基本完成開發(fā)，其西北面大部分為商住樓和私人住宅，東南面為李寧體育公園。該建筑幕墻的使用主要在主入口及三角錐處。入口處玻璃幕墻高12米，局部高23米。為減少幕墻對(duì)周邊環(huán)境的影響，幕墻玻璃采用反射率不大于0.16低輻射中空玻璃，符合《玻璃幕墻光學(xué)性能》（GB/T 18091—2000）的要求。三角錐部分則采用反射率不大于0.16的低輻射中空玻璃及磨砂玻璃與非鏡面的節(jié)能復(fù)合鋁板穿插分格，減少整片玻璃幕墻的面積，有效控制光污染的產(chǎn)生。

－南寧科技館三角錐幕墻設(shè)計(jì)效果圖。

－室外風(fēng)環(huán)境的模擬分析圖。

場(chǎng)地綠化及緩解場(chǎng)地?zé)釐u措施

項(xiàng)目場(chǎng)地園林景觀設(shè)計(jì)植物配置以人工植物群落為主，主要配置類型為喬木—草本型、灌木—草木型、喬木—灌木—草本型、垂直綠化型。觀賞花卉種類豐富，植被覆蓋裸土，種植適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)與易于存活的樹種，不種植對(duì)人體有害、對(duì)空氣有污染和有毒的植物。

由于本項(xiàng)目場(chǎng)地在氣象監(jiān)測(cè)站的附近，建筑高度受到限制，故項(xiàng)目用地內(nèi)建筑密度較大，綠地率相對(duì)較低，設(shè)計(jì)盡可能增加屋面綠化面積，改善局部地區(qū)小氣候環(huán)境，緩解城市熱島效應(yīng)，并可顯著增強(qiáng)屋面隔熱效果，保護(hù)建筑防水層，延長(zhǎng)其使用壽命。

科技主館的主屋面約有2258平方米設(shè)置佛甲草種植隔熱屋面系統(tǒng)。佛甲草為本地常見植物，宜生長(zhǎng)，耐旱，根系穿透性不強(qiáng)，不易破壞防水結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)荷載承值約30～80千克/平方米，為傳統(tǒng)種植屋面荷載（350～500千克/平方米）的1/7左右，該系統(tǒng)含微灌澆灌系統(tǒng)。屋頂可綠化面積4599.70平方米，屋頂綠化面積占屋頂可綠化面積的比例為49.1%。因其他屋面均擺放空調(diào)設(shè)備，且布置了屋頂遮陽，不適宜設(shè)計(jì)為種植屋面。

除綠化用地以外，盡量增加室外透水地面面積比，室外車位及人行道均采用透水磚鋪設(shè)以有效減少水的流失，增加地下水的補(bǔ)給，減少場(chǎng)地內(nèi)揚(yáng)塵及熱島效應(yīng)。

合理利用地下空間

本項(xiàng)目為多層建筑，從建筑經(jīng)濟(jì)上考慮不利于大面積開發(fā)地下空間。建筑規(guī)劃時(shí)結(jié)合原有坡地地形進(jìn)行設(shè)計(jì)，逐步提高室內(nèi)地坪標(biāo)高，減少對(duì)場(chǎng)地的開挖。順應(yīng)地勢(shì)合理開發(fā)利用地下空間，形成地下車庫。地下建筑共二層，建筑室內(nèi)標(biāo)高平面結(jié)合坡地地形設(shè)計(jì)為半開敞式地下車庫和設(shè)備用房，通過庭院可直接自然通風(fēng)采光；4.000標(biāo)高平面為立體式地下車庫。

－南寧科技館項(xiàng)目場(chǎng)地高差。

節(jié)能與能源利用

圍護(hù)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目建筑在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)選用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料如下，可滿足國(guó)家和廣西地方公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。

屋頂：采用30厚擠塑聚苯板保溫板；

外墻：200厚加氣混凝土、三角錐采用節(jié)能型復(fù)合金屬板材；

外門窗：采用斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗（6+12A+6遮陽型）。

暖通空調(diào)系統(tǒng)

本項(xiàng)目位于南寧，屬于夏熱冬暖地區(qū)，結(jié)合主要使用功能，設(shè)計(jì)時(shí)只考慮夏季制冷，冬季不供暖。設(shè)計(jì)選用兩套獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)一為3#樓頂部?jī)蓪有￠_間辦公室空調(diào)系統(tǒng)，冷源采用風(fēng)冷冷水機(jī)組，冷凍水系統(tǒng)采用兩管制閉式循環(huán)一次泵系統(tǒng)，末端均采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；系統(tǒng)二為大廳及展廳，冷源采用水冷冷水機(jī)組，冷凍水系統(tǒng)采用兩管制閉式循環(huán)一次泵系統(tǒng)，末端均采用柜式空氣處理機(jī)低速送風(fēng)。

中央空調(diào)系統(tǒng)的末端均采用柜式空氣處理機(jī)低速送風(fēng)，采用上送上回的氣流組織形式。柜式空氣處理機(jī)均在冷凍水回水管上設(shè)置比例積分電動(dòng)閥，設(shè)置溫控器自動(dòng)控制室內(nèi)溫度，溫控器設(shè)置在室內(nèi)的明顯位置，并能測(cè)量及顯示室內(nèi)空氣溫度。

各柜式空氣處理機(jī)均采用調(diào)節(jié)新風(fēng)比例及全新風(fēng)運(yùn)行的措施，新風(fēng)及回風(fēng)總管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，可以根據(jù)室外空氣溫度調(diào)節(jié)新風(fēng)比例，新風(fēng)比的調(diào)節(jié)范圍為10%～100%。

在本項(xiàng)目建筑內(nèi)的高大空間中，空調(diào)出風(fēng)口設(shè)于人員活動(dòng)的高度范圍，有利于節(jié)約通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)電源引自低壓配電屏，其中半地下車庫由市電供電與屋面光伏發(fā)電系統(tǒng)共同供電，光伏發(fā)電系統(tǒng)不足時(shí)由市電補(bǔ)充。本項(xiàng)目照明設(shè)計(jì)涉及除展廳、大廳外的所有公共用房、辦公等場(chǎng)所。燈具主要采用三基色節(jié)能型熒光燈光源，配高效電子鎮(zhèn)流器。設(shè)備用房、辦公室照明等場(chǎng)所采用蹺板開關(guān)控制，地下車庫、展廳、公共通道等場(chǎng)所采用智能照明控制系統(tǒng)，可根據(jù)時(shí)間、照度、人流情況等因素進(jìn)行集中智能控制。各房間或場(chǎng)所的照明功率密度值不高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）規(guī)定的現(xiàn)行值。

－南寧科技館項(xiàng)目主要建筑節(jié)能措施示意圖。

其他節(jié)能措施

采用“能源再生型”節(jié)能電梯：電梯安裝能量回饋裝置，采用D秒P中央處理器和PW米脈寬調(diào)制技術(shù)，節(jié)電率可達(dá)15%～40%。當(dāng)電梯制動(dòng)時(shí)，變頻器將機(jī)械能產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，電梯能量回饋裝置則將直流電能回饋給交流電網(wǎng)，達(dá)到快速制動(dòng)、節(jié)約電能的目的。

采用屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)：項(xiàng)目利用三角錐的南向幕墻安裝太陽能光伏板，并結(jié)合造型進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，使光伏板與建筑屋面構(gòu)件融為一體。系統(tǒng)總設(shè)計(jì)功率為50kWp，每年發(fā)電59603kWh。

采用管道式日光照明系統(tǒng)：2.00米標(biāo)高的展廳中部分采光不利的空間（約670平方米）采用TDD管道式日光照明系統(tǒng)，共設(shè)8套，使用范圍約670平方米，按每年約有240天晴天計(jì)算，則該統(tǒng)每年節(jié)約用電量為1.235kWh。

節(jié)水及水資源利用

南寧市氣候接近亞熱帶海洋性氣候，長(zhǎng)夏無冬，溫和多雨。降雨一般多集中在汛期的5—9月間，約占全年降雨量的72%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，多年平均降雨量1302.6毫米，最大年降雨量1970.6毫米（1923年），最小年降雨量830.1毫米（1989年）。

本項(xiàng)目在方案階段經(jīng)分析比對(duì)后確定采用收集屋面雨水及場(chǎng)地雨水并加以利用。屋面雨水經(jīng)雨水斗和室內(nèi)雨水管排至室外滲透棄流井，雨水口采用專用的滲透棄流矩形雨水口，通過井體本身和雨水口的滲透孔滲入地下，以起到補(bǔ)充地下水、減少徑流的目的；未棄流的雨水經(jīng)管道收集后匯集至雨水蓄水池。該模塊的儲(chǔ)水經(jīng)內(nèi)置的提升泵提升后用于噴灌綠化、景觀水系補(bǔ)水和道路澆灑。

項(xiàng)目采用虹吸式雨水口收集科技主館的屋面雨水，雨水工程年利用量為1.18萬立方米，可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)水的量為1.18萬立方米/年。雨水利用管道設(shè)置標(biāo)識(shí)帶，保證用水安全。

室內(nèi)生活給水系統(tǒng)一至二層采用市政直接給水，三層以上采用管網(wǎng)疊壓給水設(shè)備加壓供水，充分利用市政水壓，同時(shí)出水管上設(shè)置給水氣壓罐，起到節(jié)能作用。室內(nèi)生活給水管道采用鋁合金襯塑管，室外埋地給水管則采用鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯復(fù)合管。

生活給水管DN≤50毫米采用不銹鋼內(nèi)螺紋銅閘閥；DN＞50毫米采用不銹鋼閘閥， 工作壓力1.0mPa。有效避免管網(wǎng)漏損造成水資源浪費(fèi)。

節(jié)材與材料資源利用

造型簡(jiǎn)約：本項(xiàng)目建筑造型現(xiàn)代簡(jiǎn)潔，減少裝飾性構(gòu)件成本，節(jié)約資源。展廳為大空間設(shè)計(jì)，并采用靈活隔斷，減少重新裝修時(shí)的材料浪費(fèi)和垃圾產(chǎn)生。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化：為較好地實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部空間的完整性，連接部位建筑立面不受影響，接縫處建筑構(gòu)造易于處理，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)三角錐體于12.0米標(biāo)高、8.0米標(biāo)高與混凝土結(jié)構(gòu)相連標(biāo)高以下部位采用的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，大量節(jié)約鋼材用量，同時(shí)連接部位設(shè)于12.0米、8.0米處，使該兩個(gè)錐面上的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件跨度得以降低，從而降低三角錐體鋼材用量；連接部位以下采用混凝土斜墻，既解決西側(cè)擋土問題，也較好地實(shí)現(xiàn)錐面內(nèi)部建筑的斜面效果，斜墻沿錐面布置，保持三角錐立面效果，同時(shí)增強(qiáng)三角錐體處大空間周邊的剛度；斜墻的布置對(duì)三角錐體內(nèi)的展廳空間的節(jié)能計(jì)算提供較大幫助，利于節(jié)能。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土相結(jié)合的方案，方便施工，并提高可循環(huán)使用的鋼材比例。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)對(duì)比分析，大部分合理采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件。

工程中所有現(xiàn)澆混凝土均采用預(yù)拌混凝土，確保混凝土工程質(zhì)量，減少現(xiàn)場(chǎng)攪拌造成的城市環(huán)境污染。

室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

自然通風(fēng)：本項(xiàng)目科技主館展館大廳三角錐部分室內(nèi)空間高達(dá)36米，為促進(jìn)室內(nèi)自然通風(fēng)，三角錐幕墻底部與頂部均設(shè)有可開啟窗扇，有助于自然通風(fēng)，以節(jié)約過渡季節(jié)的通風(fēng)、空調(diào)能耗，其通風(fēng)設(shè)計(jì)見示意圖。

采光設(shè)計(jì)：三角錐部分采光利用計(jì)算機(jī)采光模擬分析，優(yōu)化玻璃幕墻上Low-E玻璃、磨砂玻璃和鋁板的間隔布置方式，利用磨砂玻璃的透射率較低的特點(diǎn)，不僅可以使更多的自然光線引入室內(nèi)，將其轉(zhuǎn)化為比較柔和的漫射光，同時(shí)可減少直射光線的不利影響，改善室內(nèi)自然采光環(huán)境。設(shè)計(jì)利用三角錐玻璃幕墻上的支撐結(jié)構(gòu)起到了類似于“光格柵”的效果，從而有效地減少直射光的進(jìn)入，避免眩光的形成，對(duì)增加室內(nèi)采光均勻度起到了重要的作用。

主館頂層展廳局部采用管道式日光照明系統(tǒng)，以改善室內(nèi)自然采光效果。

地下空間設(shè)計(jì)順應(yīng)地形，直接或間接利用出入口、天井、側(cè)窗等部位進(jìn)行自然采光、通風(fēng)，有效減少照明及通風(fēng)能耗。

－南寧科技館通風(fēng)設(shè)計(jì)示意圖。

－三角錐幕墻支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

運(yùn)營(yíng)管理

本項(xiàng)目智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍包括綜合布線系統(tǒng)、安全技術(shù)防范系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、擴(kuò)聲錄影系統(tǒng)、信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)、機(jī)房工程、建筑物電子信息系統(tǒng)防雷、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)采用工作站中央監(jiān)測(cè)，分布式智能分站（DDC）結(jié)構(gòu)，在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)BMA的管理下，系統(tǒng)可對(duì)冷源、變配電、空調(diào)、新風(fēng)、給排水系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理。現(xiàn)場(chǎng)控制器負(fù)責(zé)采集各監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，并上傳至中央監(jiān)測(cè)站。監(jiān)控器顯示系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、圖像和曲線；可打印各類數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行的歷史紀(jì)錄及趨勢(shì)分析，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)管理等，以達(dá)到節(jié)省能耗、節(jié)約人力、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的目的。

同時(shí)根據(jù)科技館功能定位的要求，新技術(shù)均增加可視化液晶屏、電子宣傳屏幕等手段宣傳綠色的行為方式，使參觀者更能直觀感受和理解高新技術(shù)，真正起到綠色公共建筑的示范作用。

南寧市科技館位于南寧市東盟商務(wù)區(qū)內(nèi)，該項(xiàng)目綠色建筑示范工程的實(shí)施將具有重要的國(guó)際影響，樹立良好的科技建筑的綠色節(jié)能環(huán)保形象。項(xiàng)目運(yùn)用的綠色建筑技術(shù)措施基本為目前已成熟的技術(shù)，且效果明顯，可有效地降低能耗，降低建筑運(yùn)營(yíng)成本，且因?yàn)楸窘ㄖδ艿奶厥庑浴萍颊故镜墓步ㄖ?，?duì)新技術(shù)的推廣更為直觀、更具影響力。作為科學(xué)技術(shù)展示教育的載體，該建筑對(duì)前來參觀的青少年也有著不可估量的社會(huì)影響，所以更應(yīng)注重建筑本身采用的高新技術(shù)，讓建筑不只是提供展示常規(guī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)空間，而是讓建筑本身就是一個(gè)綠色高新技術(shù)的示范展示，直接教育并影響下一代。

南寧市科技館是政府投資的公益性公共建筑項(xiàng)目，嚴(yán)格按照綠色建筑二星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，可以起到良好的示范作用，也為其他政府投資的公共建筑項(xiàng)目進(jìn)行綠色建筑建設(shè)實(shí)踐提供了良好的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。