安徽理工大学重点实验室绿色二星建筑节能效果监测研究

发布者:王如芳发布时间:2020-11-12浏览次数:726

黄飞

(安徽理工大学,安徽淮南  232001)

 

摘要:绿色建筑运行好坏的唯一评判标准,必须是实际的检测数据。本文通过安徽理工大学重点实验室声、风、光、温度等环境进行全面监测,收集所有数据、整理,系统分析对比。规范整个绿色建筑检测活动,使检测活动做到有据可依。

关键词绿色建筑监测节能效果

中图分类号:TU244.3    文献标识码:A       文章编号:1671-2064(2019)22-0000-00

 

0 引言

安徽理工大学新校区基地位于淮南市山南新区南部,是安徽省占地面积最大的高校。深部煤矿采动响应与灾害防控重点实验室(以下简称重点实验室)项目位于校园北大门西南侧,与图书馆、体育馆围合形成校区北侧入口广场。为了提升安徽理工大学科研水平及矿业专业学科影响力,该工程是新校区建设的重中之重。工程基地面积:43375㎡,绿化率达到56%;建筑占地面积9083㎡;总建筑面积24668㎡。其中,地上建筑面积:21458㎡,重点建设内容为力学测试大厅、支护体材料监测区、模拟实验大厅等专项实验室。地下建筑面积:3210㎡,主要为地下停车库和设备用房;建筑地上五层,地下一层。建筑高度:24.9米。项目总概算14980万元。

课题负责人曾于《门窗》(2015年7月刊)杂志发表《安徽理工大学绿色建筑新校区重点实验室环保节能效果分析》。文中对于安徽理工大学重点实验室绿色建筑的设计方面:1声环境;2风环境;3光环境;4绿化系统;5透水地面;6高效节能设备系统、排风热回收系统、可再生能源利用等多个方面的节能效果进行分析。但当时只是针对设计的理论效果进行分析,工程也未竣工。目前该工程已竣工验收,并已投入使用。

大部分的绿色建筑目前均为设计评价,对于其竣工后是否能实现设计的想法,仅有中国工程建设标准化协会发布的《绿色建筑工程竣工验收标准》(T/CECS 494-2017)。而且目前工程验收并未强制要求。据统计,建筑在运行中的能耗占到其总能耗的80%左右,因此加强绿色建筑运行阶段的实效检测,实现运行过程中的质量监督,才能真正发挥绿色建筑的功效,最大限度的节约资源和保护环境。很多获得绿色建筑设计标识的绿色建筑在实际建成和运行后并不“绿色”,在落实施工图纸方面大打折扣,很多节能措施或者节水措施在图纸设计里有,但是实际施工的时候由于其他原因而没有真正实施,或者有些节能节水措施进行了安装,但也仅仅是摆设并没有实际的运行,因此产生了很多图纸上的绿色建筑或者不运行的绿色建筑,这显然与我国发展绿色建筑的目的是相违背的。因此今后要避免此类现象的发生,必须对绿色建筑进行运行检测,通过实际的检测数据对其效果进行评价,以判断其是否满足当初的设计要求。另外,绿色建筑中各种绿色生态技术的适用性和实际的效果如何,也需要检测数据来进行评判,因此绿色建筑运行好坏的唯一评判标准,必须是实际的检测数据。

 

1课题主要研究内容、方法与成果

绿色建筑运行阶段的检测是在建筑运行之后进行的,整个建筑系统和环境都处于运行变化之中,检测工况复杂多变。如暖通空调系统,其制冷负荷是随着建筑物的整体负荷的变化而处于动态调节中;室内环境质量,由于有人的活动和室内各种装修的不同也处于变化之中。要针对是否带到绿色二星建筑节能效果,就必须针对设计时所期望的各类预期效果进行实地监测。该课题主要研究内容、方法与成果具体如下:

1.1 声环境监测

研究内容与方法:工程采用了:1、超宽绿化带隔声减噪;2、围护结构中空隔声玻璃隔声减噪;3、墙体隔声减噪。为了检验隔声减噪效果,购置分贝仪,从项目开始月2018年10月把一天分为5个时区段,两个小时进行一次监测读数,于建筑内外至少8个以上的不同地点进行读数。每月1次读数的工作,连续读数12个月(每次读数选择不同的星期工作日,比如第1个月于第一个星期的星期一读数,第2个月于第一个星期的星期二读数,以此类推),读数点尽可能分布全区域,避免由于区域造成的误差,并做出室内外对比,最后做出曲线图进行综合声环境监测结果判断设计效果是否有效。

成果:

 

1 东侧室内外声环境监测对比图

 

2 南侧室内外声环境监测对比图

 

3 西侧室内外声环境监测对比图

 

4 北侧室内外声环境监测对比图

说明:图1至图4下方三维带状折线代表室内分贝值,上方三维带状折线代表室外分贝值。

结论:可以看出在领近的室内外测量点,大部分的噪声数据值是室内小于室外的。在工作时间内室内分贝值基本小于60,处于40至50之间,证明隔音减噪效果基本有效。

1.2 风环境监测

研究内容与方法:通过卫星云图推测模拟,重点实验室周边绿化面积大、层次多,能有效改善了人行高度处的气流状况。在本项目中,购置风速传感器,设置在建筑周边,从项目开始月2018年10月把一天分为5个时区段,每天两个小时进行一次监测读数,于建筑外8个不同地点进行读数。每月1次读数的工作,连续读数12个月(每次读数选择不同的星期工作日,比如第1个月于第一个星期的星期一读数,第2个月于第一个星期的星期二读数,以此类推),通过四季读数监测风速情况。以淮南市天气预报作为基准进行对比,核实风环境是否合格。

成果:

 

5 东侧室外风环境监测图

 

6 东南角室外风环境监测图

 

7 南侧室外风环境监测图

 

8 西南角室外风环境监测图

 

9 西侧室外风环境监测图

 

10 西北角室外风环境监测图

 

11 北侧室外风环境监测图

 

12 东北角室外风环境监测图

说明:图5至图12三维带状折线代表风速值,单位为公里/小时;在所选的日期内,淮南市所有天气预报的风速值均为1-2级,对应的风速值应小于11公里/小时。

结论:可以看出,绝大部分的风速值是小于11公里/小时的,证明风环境基本合格。

 

1.3 光环境监测

1.3.1日照环境

地下车库的顶板上设置5套主动式导光系统,改善地下室自然采光。本次光环境监测购置光照强度测量仪,从项目开始月2018年10月开始,于每天的上午8点至下午4点期间(实验室工作时间),每两个小时进行一次监测读数,每月1次读数,连续读数12个月(每次读数选择不同的星期工作日,比如第1个月于第一个星期的星期一读数,第2个月于第一个星期的星期二读数,以此类推),验证设计区域照度是否达到75Lux。

成果:

 

13 主动式导光系统光照度环境监测图

说明:图13三维带状折线代表光照度,单位为Lux。

结论:可以看出,主动式导光系统的光照度是介于200Lux-1000Lux之间的,所以主动式导光系统的光照度合格。

1.3.2光污染

玻璃幕墙为重点监测对象。由于国内幕墙厂家生产水平残次不齐,而且夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近建筑内,会使室温增加5度左右。据专家研究,镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高达85%左右,光几乎全被反射,大大超过了人体所能承受的范围。所以使用光照强度测量仪,重点在玻璃幕墙面分时段分季节进行监测。与地下部分的日照环境监测类似,从项目开始月2018年10月开始,于每天的上午8点至下午4点期间,每两个小时进行一次监测读数,每月1次读数,连续读数12个月(每次读数选择不同的星期工作日,比如第1个月于第一个星期的星期一读数,第2个月于第一个星期的星期二读数,以此类推),通过数据对比光污染是否超标

成果:

 

14 东侧玻璃幕墙光污染环境监测图

 

15 南侧玻璃幕墙光污染环境监测图

 

16 北侧玻璃幕墙光污染环境监测图

说明:图14至图16三维带状折线代表光照度,单位为Lux。

结论:重点实验室采用可见光反射比不大于0.2的玻璃幕墙(西侧没有玻璃幕墙)。由于测试时着重用照度仪对准玻璃幕墙,避免太阳直射,可以看出,绝大部分的光照度值是介于1000Lux-10000Lux之间的但是至今为止还没有法律规定光污染的数值范围,所以玻璃幕墙是否光污染不好界定。   

1.4 绿化系统节能效果监测

对于绿化系统的效果,由于采用了屋顶绿化,将屋顶绿化设置于二层、三层、四层屋顶平台。可绿化面积为4890.8 ㎡ ,绿化面积2255.2㎡,绿化面积占可绿化面积的比例为46.1%。所以本项目着重监测屋顶绿化对温室效应的影响效果。将购置室温计,布置于二层、三层、四层屋顶平台下方的室内范围,并将温度计布置于附近安徽理工大学图书馆(普通公用建筑,未做绿色建筑设计)内屋顶下方的室内部分。在不使用空调的房间内,从2019年6月开始,在工作时间内,每天两个小时进行一次监测读数,每月1次读数,连续读数4个月(每次读数选择不同的星期工作日,比如第1个月于第一个星期的星期一读数,第2个月于第一个星期的星期二读数,以此类推),用数据对比屋顶绿化对温室效应的减低效果。

成果:

 

17 2019-6-25绿化系统降温效果监测图

 

18 2019-7-24绿化系统降温效果监测图

 

19 2019-8-22绿化系统降温效果监测图

 

20 2019-9-27绿化系统降温效果监测图

说明:图17至图20三维带状折线代表室温,单位为摄氏度。

结论:重点实验室采用屋顶绿化以后,是比同环境下的其他建筑温度较低的,尤其是绿化层次越多,效果越明显。证明绿化系统节能效果合格。

1.5 透水地面节能效果监测

重点实验室室外地面面积32641.3㎡。其中室外透水地面实土绿化22132.7㎡,停车位镂空铺地面积1380.5㎡,透水铺装总面积23513.2㎡。透水地面的主要作用就是大量收集雨水,减小城市排水压力,有效补充地下水,而且可以吸收地面扬尘,夏天比常规路面更凉爽,缓解城市热导效应。本次研究主要针对透水地面的降温效果,于夏季将温度计置于透水地面及附近的校园主路硬化地面(沥青混凝土铺面道路),从2019年6月开始,每次降雨后读数一次,连续读数4个月,用数据对比热导效应降低效果。

成果:

 

21 2019-6-20透水地面降温效果监测图

 

22 2019-7-24透水地面降温效果监测图

 

23 2019-8-27透水地面降温效果监测图

 

24 2019-9-2透水地面降温效果监测图

说明:图21至图24注明“透水地面”三维带状折线代表透水地面温度,注明“沥青地面”三维带状折线代表附近沥青地面温度,单位为摄氏度。

结论:从图中可以明显看出,在夏季降雨天气,透水地面在任何时段均能有效降低温度。透水地面节能效果节能效果合格。

1.6 高效节能设备系统、排风热回收系统、可再生能源利用等节能效果检验

验证以下几组措施效果:

1)空调系统:变冷媒流量变频多联机+直接蒸发式新风机的形式,制冷综合能效系数不低于3.8;通过中央空调的验收报告,其制冷综合能效系数最低为4.55,远远高于3.8。验证结果达标。