绿·筑作丨上海世博中心绿色建筑技术分析

    中国2010年上海世博会提出了“城市,让生活更美好”的主题,以绿色建筑构为城市、让城市创造美好生活成为诠释这一主题的最佳途径。作为世博会园区首个新建永久性场馆,世博中心的引人瞩目之处不仅在于其身负多项重要职能,更在于将体现“绿色、节能、环保、低碳、生态”的先进设计理念,以及“健康、高效、经济、适用、可持续”的绿色建筑优化设计与技术集成的示范作用。

项目概况
   上海世博会园区位于上海市中心南浦大桥和卢满大桥之间的黄江两岸.北侧为中山南路,南侧为浦东南路。基地沿黄浦江岸线长度约为8.3公里,规划面积约为6.68万平方公里,总建筑面积约为14.2万平方米.地上7层,地下1层,建筑高度约为40米。
   世博中心作为世博会永久性场馆中最重要的场馆之一.以会议接待.公共活动为主,包括2600人大会议厅、600人政务厅,4800平方米宴会厅.7200平方米多功能厅四大核心功能区.以及与之相关的中小会议室.公共餐厅、贵宾接待和新闻发布等辅助配套功能区。世博会期间,作为园区的庆典中心,文化交流中心,新闻中心.接待宴请中心和指挥运营中心,将召开各参展国会议和主办方会议,同时提供各方召开新闻发布会的功能。世博会以后,世博中心将永久保留并转型成为国际一流的会议中心。2008年8月.世博中心获得住房和城乡建设部颁发的“三星级绿色建筑设计标识证书”。

主要技术
1、节地与室外环境
(1) 场地
    世博中心位于综合开发的世博园区内,北临世博滨江公园，南向整个世博园区，公共服务设施齐全，周围环境良好，原为旧的仓库和工厂，属于上海市总体规划拟通过世博会项目予以改造的区域,较少拆迁和安置问题。场地本身没有被污染，处理较简单。
(2) 环境
    设计时将地面可设绿化面积尽量设计成绿化用地，屋顶设大面积的景观绿化。绿化物种选择适宣上海地区气候和土壤条件的植物，以体现本地区绿色植物的地方特色。同时采用包含乔木的复层绿化.既可与世博中心北侧的世博公园形成富有层次的城市绿化体系，又可为市民提供这样、休憩的良好环境。
(3) 交通
    设计中考虑与规划中的公共交通衔接，地下车库与周围其它建筑设有连通口，可共享停车设施，也方便人流的连通。
(4) 地面
    尽可能通过绿地和采用渗水材料铺装的路面、广场、停车场等进行雨水的自然蓄渗回灌，室外透水地面面积比大于40%。
(5) 施工
    在施工过程中,制定并实施保护环境的具体措施，控制由于施工引起的各种污染以及对场地周边区域的影响

2、节能与能源利用
(1) 建筑专业
     建筑体型方正，体形系数低，建筑方位坐北朝南，方位良好，建筑围护结构热工性能均满足规范要求。幕墙符合均衡热工设计及室内采光要求。东、西、南、北四面均设遮阳系统，并可根据设计要求进行调节。
(2) 电气专业
    变压器设在负荷中心，减少低压送电距离；
    变压器采用低损耗的非晶合金干式变压器；
    公共部位照明采用时间程序或光敏控制；
    采用节能型金属卤化物灯用电子镇流器；
    整个建筑采用(BMS)系统，使设备工作在最优工作状态下，达到最高效率。        太阳能光伏发电。
(3) 给水排水专业
    采用双工况变频给水系统，解决会展期和非会展期的用水不同步，以节约设备能耗。
    采用短期蓄热集中太阳能热水系统，利用太阳能制备的热水量约占生活热水总消耗量的52%以上，年可节约耗热量约1200000MJ，约相当于58.5t标准煤的发热量，年减少二氧化碳排放量约155.7t。
(4) 动力专业
     锅炉尾部加设节能器，降低锅炉排烟温度，提高进水温度，提高锅炉热效率。
(5)暖通专业
     蓄冷空调：空调冷源采用冰蓄冷方式，既可充分利用夜晚低谷电力，实现电力负荷的“移峰填谷”，又能很大程度地节省运行费用。
    江水源热泵：夏季利用黄浦江水冷却制冷，冬季进行供热，是再生能源利用的典范。与燃气供热相比，年运行一次能耗可减少40~60%。年运行费用可减少50~70%。对于节能减排、减碳意义重大
    水蓄冷空调：利用既有消防水池和设备进行蓄冷，同样具有对电力负荷的“移峰填谷”和节省运行费用的作用，且效率更高。是对现有设备利用价值的深度挖掘，符合物尽其用的节能环保原则。
    对冷水机组、水泵等大能耗设备进行优化配置，在部分负荷时仍可实现经济节能运行。
    空调冷水系统采用7℃温差的大温差供水，空调循环水量比常规5℃温差的系统减少28.6%，大幅节省空调水系统输送能耗。
    室外新风供冷技术：过渡季节及冬季，大空间人员密集场所的空调系统均可进行全新风运行，实现自然供冷。
    新风需求控制技术：空调区域设置二氧化碳检测功能，在满足舒适性标准前提下，可大幅减少新风能耗。
    空调水力平衡技术：空调水系统采用动态平衡阀进行水力平衡，避免水力失调增高运行能耗。
    空调变风量技术：提高系统运行节能潜力，改善环境热舒适性。
    风机、水泵变频调速技术：通过改变电源频率来改变风机、水泵等运转设备的转速，从而实现在部分负荷时大幅降低输送设备能耗。
    分层空调及置换送风技术：对于大会议厅、多功能厅、宴会厅等高大空间场所，针对性地采用座椅下送风、喷口侧送分层空调等方式，以提高环境热舒适性和室内空气品质，并减少系统运行能耗设备。设配
    设备优化配置：对于面积较大区域，如大会议斤、多功能厅等采用多台空调箱配置，以满足不同人员占用情况的经济运行要求。
    空调热回收：在可行条件下，空调系统设置全热回收装置，充分利用能源。
    高效设备的选择：通风空调设备均选择符合国家能耗标准和性能指标优良的产品。
    通风空调系统的自动控制：空调系统全部采用自动控制装置，同时满足舒适、节能及监控要求。
     空调制冷剂采用R134a，满足环保要求及绿色建筑认证要求。

 (6) 计量
    冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量。
 3、节水与水资源利用
(1) 雨水控制及利用系统
   通过合理规划地表与屋顶雨水径流途径、适当地减少雨水径流的流量和流速，.最大限度地增加雨水径流的自然渗透量，尽可能地收集不透水区域的雨水并加以合理利用等诸多措施，建设较完善的雨水综合控制及利用系统。尽可能通过绿地和采用渗水材料铺装的路面、广场、停车场等进行雨水的自然蓄渗回灌。屋面雨水经收集、处理后用作杂用水。年平均可回用雨水量约为30000立方米，约占年用水量的14%以上。
(2) 杂用水收集利用系
    通过安全、可靠的杂用水收集利用系统,实现废水资源化。采用分质供水，提高用水效率，生活用水、便便器冲洗用水，道路冲洗和绿化用水按用水水质要求分别提供。年平均杂用水利用量约为123000立方米，约占年用水量的58%以上。   
(3) 江水直接冷却水系统
    鉴于世博中心紧贴黄浦江，在征得水务部门的核准后，采用黄浦江水直流冷却水系统。直接从黄浦江取水，经加药以控制微生物和藻类生长后，作为冷却用水送水源热泵机组使用，使用后的温热水排入黄浦江。
(4) 程控型绿地微灌系统    
    采用程控型绿地微灌系统等高效节水灌溉技术，减少土壤水分蒸发，提高水分利用效率，提高绿地养护质量。比地面漫灌省水50%~70%，比喷灌省水15%~20%。
(5) 节水设备
    选用高效、节能型水泵、贮热节能型水加热器、节水型卫生洁具及配件，优质、可靠、性能高的阀门及配件，高灵敏度计量水表，飘水量小，省电型冷却塔等。
(6) 避免管网漏损 
    采用优质紫铜管、不锈钢管、塑料给水管等管材及配件，防止管道漏损。
    采用优质瓷阀芯水嘴、给水栓等，防止给水器具漏损。增设给水计量设备，及时检测管网损情况。

 4、节材与材料资源利用
 (1) 地上主体建筑结构采用钢结构，可循环利用。
     装修用料采用绿色、环保建材，石材等控制材料放射性。
     幕墙玻璃可回收利用。
(2) 采用优质成品塑料排水检查井。

(3) 空调冷水系统用7℃温差的大温差供水
    空调冷水系统采用7℃温差的大温差供水空调循环水量比常规5℃温差的系统减少28.6%，节省空调水系统管材效果显著。(4) 垃圾处理
    在地下室设集中垃圾处理房，分设金属(罐)、玻璃(瓶)、塑胶制品、纸张和纸板等5个分类收集区域，并明显标识。
    在建筑物的每个楼层，每个功能区，分设金属(罐)、玻璃(瓶)、塑胶制品、纸张和纸板等5个分类收集区域，并明显标识。
5、室内环境质量
    幕墙玻璃利用均衡热工及室内采光。
    围护结构保温隔热设计满足规范设计。
    外遮阳可根据日光进行调节。
    幕墙设可开启窗，满足一定通风要求及过渡季节使用。
    大楼内所有空调系统和区域，室温均可以单独控制，既满足室内人员舒适性要求,，同时节省系统运行能耗。
    大楼内所有区域均采取通风换气措施，空调系统均设有新风量保障措施,新风量符合国家卫生和节能标准，车库、厨房、卫生间吸烟室等均设排风系统。
    对于大会议厅、多功能厅、宴会厅等高大空间场所，针对性地采用座椅下送风、口侧送分层空调等方式，以提高环境热舒适性和室内空气品质，并减少系统运行能耗。
    空调系统设置二氧化碳检测功能，在满足舒适性卫生标准前提下，可大幅减少新风能耗。
综合效益

1、经济效益
    环保节能的幕墙系统：现代高性能窗和玻璃幕墙可以使建筑大量减少供热和制冷量以及在供热和制冷上的投资，并大量减少运营中能源消耗和需求。
    蓄冷空调：蓄能空调是一项重要的能源利用技术，通过对电力负荷的“移峰填谷”，降低用户的运行费用。通过使用该技术，空调主机装机容量减少900RT，耗电量约减少600kW。
    江水源热泵：通过使用该技术，运行费用节省50-70%.一次能耗节省40-50%；年运行能耗节省5740MWh。
     雨水收集利用：年平均雨水可回用量约为30000立方米，约占年用水量的14%以上。
     杂用水利用：年平均杂用水利用量约为123000立方米，约占年用水量的58%以上。
     程控型绿地微灌：比地面漫灌省水50%~70%，比喷灌省水15%~20%。

2、环境效益
     江水源热泵：热泵技术是利用低位再生能的一项重要技术措施可以有效降低资源的耗散速度，也是合理利用高位能的典范，对于节能减排的意义非凡。通过使用该技术，年运行能耗节省5740MWh，合折1000吨标准煤，减少二氧化碳排放约2600吨。
     太阳能发电：该发电系统一年可发电约2900MWh，节约标准煤约1100吨，减少二氧化碳排放约2900吨。
     太阳能热水：利用太阳能制备的热水量占生活热水消耗量的52%以上。每年可节省58吨标准煤，减少二氧化碳排放154吨。
     雨水收集利用：修复城市生态环境，减轻热岛效应的加剧；减少进入城市雨水排除系统的流量，抑制城市洪涝。

3、社会效益
      蓄冷空调：尽管从用户能耗的角度来说该技术本身并不节能，但其平衡电网峰谷符合的作用可减缓电厂扩容，并提高发电效率。
      江水源热泵：江水源用于夏季空调制冷，取代或减少冷却塔，可以美化建筑景观，缓解了城市热岛效应。避免或减少冷却塔产生的飘水、噪声、蒸发损失、孽生细菌等问题，也可节省大量水资源。