欢迎访问浙江省绿色建筑与建筑工业化行业协会!

搜索
搜索

咨询热线

0571-87066020
/
/
/
宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

资讯详情

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

  • 分类:绿色建筑工程
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2014-01-21 12:32
  • 访问量:

【概要描述】宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心(CSET)大楼由英国诺丁汉大学建筑环境学院完成建筑环境和节能策略规划,由意大利博洛尼亚市马里奥·库西内拉建筑师事务所进行建筑初步设计,由宁波市建筑设计研究院进行施工图技术设计。占地面积3878m2,地上五层、地下一层。总建筑面积1556.3m²,地上建筑面积705m²,地下建筑面积851.3m²。该建筑综合了世界最先进的建筑节能设计理念和绿色建筑技术研究成果,通过自然采光、高性能围护结构、自然通风、太阳能利用、雨水利用等别具特色的设计,尽量利用当地材料、减少物化能量、降低对环境的影响、最大程度地降低建筑的能源需求,通过可再生能源资源的集成利用,实现能源的自给自足,进而创造一个节能、健康、舒适和安全的建筑环境,既是绿色建筑技术集成示范的一个载体,也是研究中心的一个教学、科研和办公的一个场所。

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

【概要描述】宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心(CSET)大楼由英国诺丁汉大学建筑环境学院完成建筑环境和节能策略规划,由意大利博洛尼亚市马里奥·库西内拉建筑师事务所进行建筑初步设计,由宁波市建筑设计研究院进行施工图技术设计。占地面积3878m2,地上五层、地下一层。总建筑面积1556.3m²,地上建筑面积705m²,地下建筑面积851.3m²。该建筑综合了世界最先进的建筑节能设计理念和绿色建筑技术研究成果,通过自然采光、高性能围护结构、自然通风、太阳能利用、雨水利用等别具特色的设计,尽量利用当地材料、减少物化能量、降低对环境的影响、最大程度地降低建筑的能源需求,通过可再生能源资源的集成利用,实现能源的自给自足,进而创造一个节能、健康、舒适和安全的建筑环境,既是绿色建筑技术集成示范的一个载体,也是研究中心的一个教学、科研和办公的一个场所。

  • 分类:绿色建筑工程
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2014-01-21 12:32
  • 访问量:
详情

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心(CSET)大楼由英国诺丁汉大学建筑环境学院完成建筑环境和节能策略规划,由意大利博洛尼亚市马里奥·库西内拉建筑师事务所进行建筑初步设计,由宁波市建筑设计研究院进行施工图技术设计。占地面积3878m2,地上五层、地下一层。总建筑面积1556.3m²,地上建筑面积705m²,地下建筑面积851.3m²。该建筑综合了世界最先进的建筑节能设计理念和绿色建筑技术研究成果,通过自然采光、高性能围护结构、自然通风、太阳能利用、雨水利用等别具特色的设计,尽量利用当地材料、减少物化能量、降低对环境的影响、最大程度地降低建筑的能源需求,通过可再生能源资源的集成利用,实现能源的自给自足,进而创造一个节能、健康、舒适和安全的建筑环境,既是绿色建筑技术集成示范的一个载体,也是研究中心的一个教学、科研和办公的一个场所。

 

绿色建筑设计

1.物理结构描述。整个建筑看上去像一个倾斜的塔楼,北边完全封闭以防御冬天的寒风,其他三面封闭以保持建筑拥有足够的光线。整个建筑的外层由网状的玻璃幕墙(由倾斜的和垂直的纹理结构)包围。建筑中不透明的部分由混凝土墙体构成,这种墙体通过在外层贴厚度为150mm 的保温材料达到良好的保温效果。建筑的透明部分为铝合金玻璃幕墙,铝合金幕墙由铝材和双层玻璃组成。外层幕墙设计成和平板结构直接连接,而不需要任何可开的构件。

2.环境设计策略。该建筑的设计通过高性能围护结构、暴露的蓄热体、日光及太阳能控制、塔楼的自然通风、实验室和工作间的管道通风五项环境策略,最大限度减少对用于供热、制冷和通风方面的额外能源的需求。事实上,供热、制冷以及通风使用的负荷非常低,计算机、照明等的用电都可以利用可再生能源提供,包括地源热泵、太阳能吸收式制冷、光伏电池板等。大楼的空间设计可以支持一系列不同的供热、制冷和通风技术,以最大限度地降低用于冬季供热和夏季制冷的能源需求,并且在环境条件允许的情况下,促进了春秋两季的自然通风。结合具有高热电容的室内地板和墙体,以及南侧上釉的通风幕墙后,大楼的保温性能非常好。

 

大楼的建筑形式,材料和部件的选择使其能动态地回应和适应季节性气候变化,以此尽可能降低制冷、供热和人工照明的需求。为了提高这种机制,通风的自动化激发器(能对设置于室内外的温度和相对湿度传感器动作作出反应)被安装在各个楼层的关键位置。其他设备的能源则通过有效利用可再生能源的机械设备来获得(太阳能、风能和地热能)。

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

 

3.自然光和日照控制。CSET 大楼外表的几何特征和它的朝向被设置成使它的南墙在夏季日间的大部分时间都处在阴影中。但与此同时,大楼仍然保持着接收日光的能力。大楼的南侧可以在冬季获得有益的日照,并利用这部分能量在建筑的双层外墙结构之内对通风的气体进行再加热。西墙(可能最容易受到太阳辐射)是完全不透明的,更进一步减少了夏季受到的太阳辐射。北部墙体的隆起能提高冬季接收到的太阳辐射。全玻璃外墙,光井以及每一楼层相对狭窄的平面共同作用保证了每一层充足的自然光照明,但是位于半地下室的光照略有不足。总体高水平的光照和建筑内良好的光照分布使得建筑内工作区域对人工照明的需求降到了最低。

4.供热和制冷。使用HRHH-0182 型地源热泵机组,SYBCTDH115 吸收式溴化锂机组、太阳能热水储罐、太阳能集热器等。在寒冷的季节,大楼中唯一需要额外加热的是新风,(当外界非常寒冷时)南侧幕墙对新风进行被动式预热后,会通过自然对流的方式将其输送到教室,办公室和会议室。输送到工作间和实验室的空气(通过风机输送)是经过地埋管进行预热的。可逆转式地源热泵通过埋在混凝土地板拱腹中的盘管从下至上提供充足的热量。

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

在夏季,高性能围护结构以及在暴露的混凝土内层表面的热电容,基本上能够维持室内凉爽。输送到工作间和实验室的空气首先通过地埋管被动预冷,并且通过地下室的新风机组进行除湿冷却。输送到塔楼的空气通过楼顶的新风机组进行除湿和机械制冷。太阳能集热器提供吸收冷却装置所需的能量,向两台新风机组输送冷气。另外,可逆转式地源热泵提供冷却混凝土楼板的冷量。

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

本建筑供热和制冷系统均采用直接数字式集中监测控制系统(DDC 系统),实现对系统冷热量的即时监测和记录,对室内气温和湿度进行监控,根据室外气象条件变化和室内条件变化自动调节建筑内部的冷热量供应。

温控范围:夏季25℃-27℃,冬季20℃-22℃,管网设计效率达到96%。

地源热泵机组的制冷量为55kW,制热量为62kW。夏季制冷工作时,热泵向辐射空调末端的供冷水温度约为15℃,保证热泵机组较高的COP值。冬季工作时,向辐射楼板提供热水的温度约为45℃。

大楼使用太能能空调系统。该系统包括一个吸收式冷却器和四个热水储罐(总容量1.6kL)。吸收式空调使用溴化锂和水(LiBr H2O)溶液作为工作媒介,生产7℃冷却水,用于制冷过程。系统制冷量为55kW,供水/ 回水热水温度为90/80℃,COP值为0.7。

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

 

如前所述,真空U型管太阳能集热器为太阳能吸收式空调系统提供热水。为最大程度利用太阳辐射,集热器的方向被设置为朝南25 度,净吸收面积220m²。当太阳能集热器内部溶液与外部空气温度相同时,其工作效率为84%,当温差相差60℃时,其工作效率为70%。系统安装一个膨胀水箱,用于抵消可能发生的热膨胀效应。在太阳能集热器和热水储罐之间的管道进行保温处理,以降低热量损耗。

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

5.通风。宁波位于中国东海岸线的中部,长江三角洲的南部(28°51’-30°33’N,120°55’-122°16’E)。属于亚热带气候,温度适中,湿度中等偏高,季节变化分明。全年平均气温为16.2℃。说明低程度的地热能可能被利用为通风季的冬天的预热和夏天的预冷。在春秋两季,大楼内的绝大部分空间通过通风孔开启装置进行自然通风。炎热潮湿的夏季,有必要对空气进行除湿和冷却,太阳能光伏电池板系统正好可以提供所需电力。

 

6.照明。太阳能光伏电池板系统可提供人工照明和小功率办公设备,如电脑、传真机等所需电能。在太阳光最充足的时间段,光伏电池板系统可以产生足够的电能,供其他设备,如电梯、机械通风设备和冷冻水系统运转。如果还有剩余电量未被使用,则会被保存在蓄电池中以备后用。

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

 

7.风力发电。在建筑物屋顶安装1 台2kW 风力发电机,实现风光互补,为建筑提供所需电能。

8. 绿色屋顶。大楼实验室屋顶采用绿色屋顶,包括六层:根阻层、排水层、滤水垫层、栽培基质层、植被层和混凝土层。总厚度约1.02m。使用绿色屋顶存在三个潜在的效应:一是形成美丽的建筑环境景观;二是夏天能够隔热降温,冬天御寒保温,使得使用者的空调工作量大大减少,起到一定的节能效果;三是可以减少环境污染,提高建筑物的蓄排水功能。

9.雨水收集系统。在进入半地下室的建筑入口前,建造了约600m²的斜坡,用于雨水的收集和循环再利用。

10.绿色建筑成效。首先是建筑本身的节能,主要通过在建筑设计过程中充分结合宁波市季节变化特点(气温、日照、风向、空气湿度变化等),采用新型的自然通风技术、采光设计技术等减少建筑通风和照明的电力消耗,设计要求围护结构的传热系数<0.22W/m2·K,外窗及屋顶透明部分的传热系数<1.4W/m²·K,平均遮阳系数0.4,综合传热系数<0.6W/m²·K。其次是可再生能源资源的一体化集成。本建筑充分利用了太阳能、风能及地热等可再生能源资源。可再生能源的一体化集成能极大地降低建筑对电网供电的需求。

 

 

宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

 

本项目的节能目标是实现二氧化的“零排放”。

具体效益如下:

太阳能发电:年发电量48514 千瓦时,降低CO2排放47,059 千克,减少燃煤24,257 千克。

太阳能热水系统:每年太阳能生产热水1,280,000 升,产生热能132,907 千瓦时,每年降低二氧化碳排放59,000 千克。

太阳能吸收式空调系统:每年节能88,000千瓦时,每年降低二氧化碳排放38,720 千克。整个大楼未来25 年,可以节约448.9 吨煤和减少1081.8 吨碳排放。

大楼荣获国际房地产投资交易会(MIPIM)2009年度“绿色建筑奖”,芝加哥博物馆/欧洲建筑与设计博物馆2009 年度“国际建筑奖”。同时,大楼也是“浙江省建筑节能示范工程”。

 

建设单位 宁波诺丁汉大学
设计单位 宁波市建筑设计研究院
咨询单位 意大利博洛尼亚市马里奥·库西内拉建筑师事务所
施工单位 宁波市建设集团股份有限公司
上一个:
上一个:

搜索新闻

搜索

工程案例