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高校校园绿色建筑技术应用系统研究

作者:admin来源:绿建之窗上传时间:2016-12-06

内容摘要:目前,我国高等院校各类在校生规模达到3600万人,高等院校建筑总面积约13亿m2,但实际采用绿色建筑技术设计、施工、运行的较少...


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       绿色建筑技术概念由来已久,我国2006年出台《绿色建筑评价标准》,标志着绿色建筑技术在我国正式推行。目前,我国高等院校各类在校生规模达到3600万人,高等院校建筑总面积约13亿m2,但实际采用绿色建筑技术设计、施工、运行的较少。
       一方面,绿色建筑技术科技含量较高,需要众多新技术、新工艺的支撑,建筑物造价较高,一次性投资较大,在我国高校基本建设资金普遍紧张的情况下不易实施,即不具备经济条件。另一方面,绿色建筑技术属于新兴技术,在我国刚刚兴起,设计、施工各方面经验仍然较为缺乏,对于建筑设计、施工各专业协作配合要求很高,想做好绿色建筑需要大量的时间进行调研、设计、测算,而高校基建工作一般十分讲求时效,一个建筑物从立项到建成往往时间很短,不具备时间条件。
       随着经济发展和时代进步,高校大扩张的时代逐渐过去,高校基本办学条件已经基本得到满足,校园建设也逐渐从以往注重建设规模和建设速度,变成注重建设质量和使用效果,对建设运行的节能环保以及环境友好性等提出了更高的要求,从而使绿色建筑技术在高校的大规模推广使用成为可能。高校推广使用绿色建筑技术,可以有效提升建筑的科技感,营造更加良好的校园环境,为校园文化建设创造良好的条件。同时,建筑物整个寿命周期的资源和能源消耗利用将大幅度减少,从长远角度看具有很好的经济性。
       节地与室外环境
       我国高校规模庞大,占地面积普遍在千亩以上,高校的多校区发展模式,进一步扩大了高校占地面积。高校作为文化产业的领头军,其教书育人的功能性质决定了高校校园除了必须的生活、学习空间以外,还需要良好的校园环境,校园规划的建筑密度和容积率都不能过大,各地规划部门对于高校校园容积率等关键规划指标都有较为严格的控制。在校园用地不能无限扩张的情况下,高校就要通过各种方式实现节地,以保证校园环境和长远发展需要。
       2.1适当增加建筑物层高
       很多高校校区位于市区,周边土地早已被占用,校园成为一座孤岛,用地无法拓展。在无法取得更多土地用于发展的情况下,可以在保证校园容积率满足规划要求的前提下,适当发展高层建筑,将教工住宅、行政办公楼等建设成高层建筑,不但节省大量土地,还可以提升建筑物的使用环境。
       2.2附属建筑并入建筑物
       校园规划建设少不了变电站、换热站、消防泵房、空调机房等功能性附属建筑,传统做法是将这些附属建筑建设成为一个个小型单体。可以将此类功能性建筑物与大型建筑物统一规划设计,将附属建筑的功能包含到大型建筑物内,节省用地的同时减少了小型建筑物,可以增强校园建筑的整体感。
       2.3拓展地下空间
       地下空间是潜藏的巨大建筑资源,地下室不仅可以用作车库和人防工程,也可以作为实验室、教室等使用,地下空间气温相对恒定,冬暖夏凉,没有噪声干扰,搭配智能光纤采光系统和通风系统后,使用环境甚至比地上建筑更加优越。
       节能与能源利用
       高校人员高度集中,是能源使用大户,能源费在高校运行成本中所占比例很高。在校园运行管理中,节能改造一直是一个重要的内容。
       3.1电器节能
       照明是教学楼用电的主要方向,通过更换节能荧光灯和电子镇流器,可以大幅度降低照明用电量。教室采用智能照明控制系统,通过光线感应、红外感应、计时器等对教室灯具进行综合控制,可以确保在光线明亮时、无人时教室灯具自动熄灭,光线较强时灯具部分开启进行补充照明。走廊卫生间采用声控灯,避免出现长明灯。对于教室风扇也可以采取与照明控制类似的系统进行控制,确保无人时风扇关闭,风扇运行速度可以在保证使用效果的前提下进行适当限制。
       3.2使用太阳能设备
       高校学生宿舍楼一般为多层建筑,楼顶多是非上人屋面,不加利用。可以在屋面安装集中式太阳能热水器,建设储水箱,为楼上的浴室提供热水。7层以下学生宿舍楼在屋面安装太阳能热水器,基本可以满足春夏秋三季学生洗浴用热水需求。可以在集热系统中同时安装电加热装置,保证在阴雨天和冬季的正常热水供应。与使用燃气烧水相比,太阳能集热系统可以节省大量的能源费。
       如今太阳能电池价格逐步降低,使推广利用太阳能电池技术变得可行,建筑物屋面和墙体可以安装太阳能电池,产生的电能可以通过专用系统在校园范围内并网使用。高校能耗较大,太阳能电池产生的电力可以获得充分利用,基本不会产生剩余,因此太阳能系统不必设置大型电力存储系统,这也大大降低了太阳能系统的造价。并网范围设置在校园以内,不涉及国家电网审批改造,可行性很高。
       3.3提高围护结构保温隔热性能
       对老旧的建筑物围护结构进行改造,提高墙体、门窗的保温隔热性能,可以在冬季供暖过程中显著减少室内热量流失,提高建筑物使用舒适性的同时,可节省大量的供暖费用。
       3.4建立能耗智能监测控制系统
       校园能耗智能监测控制系统,包括用电监控、用水监控、供暖监控、空调系统温度监控等系统,通过设置多级能耗监测点,实时采集测量数据,实现对全校能源消耗情况的实时监控。一方面可以通过监控数据对能耗状况进行分析,找出各个系统运行存在的问题进行改造。另一方面可以改变高校能源使用的粗放管理模式,便于通过经济手段对能源使用进行控制,激发师生的节能意识,达到节能目的。
       节材与材料资源利用
       4.1使用新型节能环保建材和工艺
       建筑结构设计采用HRB400钢材、高强度混凝土、预应力混凝土,保证结构强度的同时减少钢材用量,减小构建截面积,以减少材料用量。墙体采用新型自保温砌体砌筑,省却保温构造层。门窗采用隔热断桥铝合金型材、双层中空节能玻璃,保证使用期间的保温节能效果。
       4.2就近取材
       材料选用时密切关注材料产地,多选用本地或邻近地区产品,缩短材料运输距离,减少材料运费,降低材料费。
       4.3采用寿命周期综合性价比高的材料和工艺
       不仅关注建筑做法和材料的单次建造费用,更要综合考虑维修、重建的周期和全寿命周期综合费用。比如,选用一次性投入较高但耐久性好的天然石材地面做法,抛弃耐久性差的荷兰砖地面做法。
       节水与水资源利用
       高校人员众多,面积广大,用水主要集中在生活用水、餐饮用水和绿化用水,用水总量大且集中,传统校园用水管理往往比较粗放,造成很大浪费。校园道路、硬化、体育运动场地较多,自然降水大部分排入雨水系统,基本得不到有效利用。
       5.1中水资源利用
       如今许多大中型城市中水系统已经建成,校园引入中水系统用于绿化浇灌、景观水系涵养、道路喷洒等,可以节省大量水资源。
       5.2污水处理利用
       高校建筑物周边一般会就近建设化粪池,对楼宇排放的污水进行初步处理,污水流经化粪池时固体污物发生沉淀作用,实现初步净化。校园生活污水所含污染物比较单一,主要是各种洗涤用品,把经化粪池处理过的生活污水汇集起来,通过生物技术降解污水中氮磷污染物,经过较为简单的净化处理后即可输入中水系统用作绿化浇灌等。
       5.3推广使用节水设备
       新建建筑物应该选用节水设备,老旧建筑物用水设备可以有计划地进行更新改造,节水设备与传统用水设备相比至少可以节省1/3的用水量。
       5.4适当收取水费刺激学生的节水意识
       高校收取的学杂费中已经包含水费,为了刺激学生的节水意识,可采取发放用水补贴,同时进行用水计量并按用水量收取水费的办法。对于具有单独卫生间的宿舍楼应该在每个卫生间内安装水表,对于使用公共卫生间的宿舍楼可以按楼层安装水表,定期抄表收费,收取的费用通过补贴等形式返还给学生,通过经济手段刺激学生的节水意识,达到节水目的。
       5.5建立雨水收集系统
       高校校园面积广大,有众多的体育活动场地和绿化景观场地,绝大多数高校校园已经实现雨污分流,这都为建设雨水收集利用设施提供了良好的条件。新型雨水收集利用系统在雨水主管线周边场地或绿化带地面以下开挖深2m~5m的蓄水池,进行基底处理后埋入高强度塑料雨水收集模块,将模块包裹在防水层之中,用作地下蓄水池。
       雨水模块互相拼接嵌固在一起,具有良好的整体抗压性能,可以承受2m以上覆土及车辆行驶等荷载作用,模块上可以重新覆土,栽种绿化植物或用作体育场地等,在不影响地面设施的情况下实现蓄水。雨水通过管线经过沉砂池等设施净化后汇入蓄水池进行存储,平时则可以通过水泵将蓄水引入中水系统,通过中水管道输送至绿化带、景观水系等加以利用。华东地区年平均降水量700mm左右,按照收集利用率50%计算,一个占地1000亩的校园每年可收集利用雨水约23万m3,可节约水费近60万元,经济性相当可观。
       节水与水资源利用
       1)完善污水处理设施。建设校园雨污分流排水系统,方便对雨水进行收集利用,同时可以大大减少污水排放量,降低污水处理费用。建设隔油池对餐厅污水进行处理,沉淀固体污物,隔离油脂,降低污水有害物质含量,同时降低污水处理难度。
       2)完善废气处理设施。餐厅厨房排烟系统加装油烟分离器,分离废气中的油烟成分,并集中收集处理,避免油烟气体对大气造成污染。3)推行垃圾分类集中处理。高校各类废弃物产生量大,可回收利用的纸张、瓶罐等废物比例很高。师生群体素质普遍较高,通过适当的引导,可以对废弃物分类回收利用,实现垃圾的部分资源化。
       结语
       高校是孕育培养高层次人才的地方,是科学研究的重要阵地,推广应用绿色建筑技术不仅有利于节能减排,还可以引导学生形成绿色节能的概念,在学生步入工作岗位后仍然产生潜移默化的影响。高校建筑物总面积庞大,绿色建筑技术应用潜力巨大,高校管理者应该努力探索绿色建筑技术应用的途径,积极推广绿色建筑技术应用或改造,必将对校园环境产生良好的推进作用,大幅度降低校园整体运行费用,也将对国家的节能减排战略贡献力量。


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