2018高效能建筑_40页-9mb
报告摘要
高性能建筑总结
核心内容
本文档详细介绍了两个高性能建筑案例:YKK 总部(YKK80) 和 上海现代申都大厦。两个项目均采用了先进的节能技术与绿色建筑策略,实现了卓越的能源效率、室内环境质量和可持续性目标。文章还提及了 Stone34 项目,作为另一座高性能建筑,展示了绿色建筑的多种创新技术。
主要观点
1. YKK 总部(YKK80)
- 设计理念:结合了被动式设计、主动节能技术、自然采光、智能控制和抗震性。
- 节能技术:
- 外墙采用双层玻璃幕墙和自动遮阳系统,有效减少太阳直射热量。
- 采用辐射顶板供冷/供热系统,结合低速气流设计,提高舒适性。
- 实施了主动式插座负载管理、土壤换热器、CFD-BIM模拟等技术。
- 性能数据:
- 节能率达 32.5%(与标准设计建筑相比)。
- 实际能耗为 32.87 kBtu/ft²·年,低于预期目标。
- 二氧化碳排放量比东京地区基准低 32%。
- 环保效益:
- 每年减少 65% 的自来水使用。
- 采用 100% 回收水 用于冲厕和绿化。
- 社会责任:
- 建筑设计中融入了社区活动空间,如地下室展览室和屋顶绿化。
- 经济性:
- 初期投资增加 7.2亿日元,但运行费用每年节省 6600万日元。
- 投资回收期 不超过11年,若劳动生产率提升 5%,回收期缩短至 不到2年。
2. Stone34(西雅图)
- 设计理念:作为绿色建筑的先锋项目,Stone34 聚焦于高性能和可持续性。
- 节能技术:
- 采用 被动式设计,如自然通风、高效率的围护结构、智能照明系统。
- 实施 能源和水资源使用目标,并结合 DGPP 认证要求。
- 性能数据:
- 能源使用强度(EUI)为 27.06 kBtu/ft²·年,比标准节能 47%。
- 实际能耗比预期低 12.5%,生活用水比预期低 18.2%。
- 每月实际用水量和DGPP目标对比,显示节水成效。
- 环保效益:
- 水资源利用效率高,年用水量为 781,391 加仑,雨水再利用率达 50%。
- 采用 相变材料(PCM) 和 智能照明控制 提高能源利用效率。
- 智能系统:
- 采用 BEMS(建筑能源管理系统) 实现能源和环境系统的实时监测。
- 配备 实时能源仪表盘,帮助员工了解能源使用情况。
- 经验教训:
- 实时性能跟踪和数据监测是实现高性能建筑的关键。
- 与租户的协作和参与对节能目标的达成至关重要。
- 复杂系统的调试和调适需要持续进行,以确保实际运行与设计目标一致。
3. 上海现代申都大厦
- 改造背景:原为工业建筑,于2008年启动绿色改造,2012年获得绿色建筑三星级设计标识。
- 节能技术:
- 采用 自然通风、自然采光、垂直绿化、雨水回用、太阳能热水系统、光伏发电系统 等。
- 实施 智能照明控制系统 和 能效监管系统,实现节能与舒适性的平衡。
- 机电系统:
- 采用 变制冷剂流量多联分体式空调系统 和 带热回收的新风系统。
- 设置 太阳能热水系统 和 光伏发电系统,提高能源自给率。
- 实际运行数据:
- 2013-2016年总用电量分别为 443,993 kWh、385,589.5 kWh、379,175.54 kWh 和 371,814.5 kWh,单位面积用电量逐年下降。
- 光伏系统发电量约为年总用电量的 2%~3%,且存在一定的衰减。
- 室内环境质量:
- 室内相对湿度分布在 35%~50%,偏低可能导致人体不适。
- 室内热舒适度评价为 I级,表明整体环境质量良好。
- 室内人体湿感觉与湿期望调查结果显示,整体舒适度较高。
- 用户满意度:
- 大多数用户对室内光环境表示满意,认为室内明亮但不刺眼。
- 用户反馈显示,室内温度控制在 78°F(夏季) 和 70°F(冬季),但在入住初期出现一些投诉,后期通过优化改善。
关键信息
建筑性能与可持续性
- YKK80:实现了 32.5% 的节能率,是日本最低能耗办公建筑之一。
- Stone34:实现了 47% 的节能率,通过 DGPP 认证,是美国高性能建筑的典范。
- 上海现代申都大厦:通过绿色改造,单位面积用电量逐年下降,室内环境质量良好。
技术创新
- 冷辐射系统:通过辐射顶板和冷梁实现高效供冷/供热,结合自然采光和照明控制。
- 智能系统:包括 BEMS、CFD-BIM 模拟、能源仪表盘 和 相变材料储热。
- 被动式设计:如遮阳系统、自然通风、自然采光等。
环保与水资源管理
- YKK80:采用 100% 回收水,节水率达 65%。
- Stone34:雨水再利用率达 50%,年用水量为 781,391 加仑。
- 上海现代申都大厦:采用雨水收集、太阳能热水系统,单位面积用水量显著下降。
社会与经济影响
- YKK80:通过绿色建筑提升了公司形象,成为日本高性能建筑的标杆。
- Stone34:通过能源和水耗的显著降低,展示了低能耗建筑的可行性。
- 上海现代申都大厦:展示了既有建筑绿色改造的潜力,提升了用户满意度。
总结
高性能建筑不仅在节能和环保方面表现出色,还提升了室内环境质量和用户满意度。通过集成设计、智能控制、被动式节能技术、绿色材料和可持续系统,这些项目展示了未来建筑的发展方向。同时,项目团队的紧密合作和持续监测是确保建筑高性能的关键因素。
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