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基于绿色建造的建筑通风空调工程设计与管理方法研究

2023-08-08宣志杰宣志学夏年波王林林立宋珊

智能建筑与工程机械 2023年5期
关键词:绿色设计绿色施工

宣志杰 宣志学 夏年波 王林 林立 宋珊

摘 要:在建筑工程通风空调施工中,必须做好绿色设计、环保管理、节能管理等工作。以重庆广阳岛大河文明馆的通风空调工程施工为例,分析绿色、节能、环保的通风空调施工工作,讨论通风空调工程施工节能措施、环境保护措施等。希望通过建筑工程通风空调工程绿色施工管理方法研究,能帮助建筑通风空调施工建立有效和规范的施工流程,确保建筑工程通风空调工程绿色环保的进行。

关键词:通风空调施工;绿色设计;节能管理;绿色施工

中图分类号:TU83                                       文献标识码:A                            文章编号:2096-6903(2023)05-0019-03

0 引言

随着全球温度逐年升高,在碳达峰、碳中和的国家战略驱动下,建筑业正向绿色、节能、环保等建造模式发展,绿色建造逐渐成为建筑行业发展的方向。据统计,我国建筑用能占总能耗的1/3 [1],在建筑施工耗能中,通风空调施工所占比例越来越大。

国内外学者对绿色建筑进行了大量研究,中建二局第三建筑工程有限公司李敏子[2]等针对高层建筑全穿插施工,研究有效利用全穿插施工,减少建筑垃圾和能源消耗,缩短工期、节约成本。中国建筑第八工程局有限公司上海分公司吴君君[3]等研究了通风空调工程施工中常见的质量问题以及与原因分析,以避免后续出现施工中出现质量问题。山西建筑工程集团有限公司设计院朱磊[3]研究了建筑设计在绿色建造低碳发展中的作用。骆玉海[4]研究了绿色发展理念下建筑给排水及采暖通风空调安装问题,为采暖通风空调安装达到绿色发展理念要求提供参考。因此,研究基于绿色建造的建筑工程通风空调工程施工管理方法研究对于保护环境、降低能源消耗具有重要意义。

1 工程概况

重庆广阳岛大河文明馆项目,地处重庆南岸区广阳岛东北部分,地处长江中心,四周环水,岛上环境生态较好,由中铁建设集团作为工程施工总承包方。工程项目需要进行建筑工程通风空调工程施工,工程建筑面积19 152.87 m2,其中地上面积13 108.37 m2,地下面积6 044.50 m2。为贯彻落实绿水青山就是金山银山的指示精神,该项目在通风空调工程设计时候就贯彻落实了绿色建造的理念。

2 基于绿色建造的建筑工程通风设计

2.1 项目通风环境仿真分析

项目通风环境不佳,冬季风主导东北偏北风,从西北侧展厅进入,同时东北侧受山体遮挡影响向下流入走廊内。夏季风主导东北偏东风,受山体遮挡影响向下流入走廊内部和沿廊。为此项目采用流通仿真工具,对项目冬季和夏季的风险进行的仿真模拟,借助自然风仿真,确保建筑外部造型设计以最低的成本保证内部的空气流通。项目通风环境仿真如图1所示。广阳岛大河文明馆整体建筑造型由中心大厅、世界厅、人类命运共同体展厅、华夏厅、长江厅、重庆展区、文创商店、智慧广阳岛展厅、广阳厅、半室外展廊组成。各个厅呈圆形造型,各个厅环抱连成一个整体。本项目根据主导风向进行建筑布局形成通风廊道,北侧公共服务及展览区域通过玻璃幕墙开启、天窗、外门开启及门洞的方式促进自然通风。此外世界厅在顶部设置有开启扇,广阳厅在顶部设置有夹壁墙缝隙,并设置有排风机及可全新風运行空调系统,提升通风效果。

大河文明馆所有主要功能房间可开启面积均可达到不小于房间地板轴线面积的4%的要求,换气次数达到2次/h。

2.2 基于通风仿真的内部造型设计

项目采用计算流体动力学(CFD)分析方法,计算软件采用目前较为精准的FLUENT6.3,采用标准k-epsilon模型,对建筑空间的自然通风量进行设计。以项目内部空间世界厅为例,对世界厅内部通风做了计算。 其自然通风仿真过程如图2所示。

通过仿真后对项目内容空间世界厅进行如下设计:世界厅设计成覆土结构,大部分结构是建在底下,由清水混凝土结构整体浇筑,呈偏心圆锥体结构,由双层壳肋组合结构组成。两层壳肋结构中间布置管线和设备。机房布置在世界厅的底部,通过风机把外部空气沿地道引入广阳厅,广阳厅底部有若干通风孔,两层混凝土壳体结构中安装夹壁墙排风系统。世界厅顶部安装天窗机械排风。在过渡季节世界厅外门打开,使其成为半室外空间。底部机械送风+开口自然进风+顶部排风的混合通风模式,通风量75 000 m?/h,换气次数约20次/h。通过覆土设置取风井,即土壤对新风预冷,得到其通风设计流向图如图3所示。通过仿真分析后使用得项目通风空调工程施工拥有绿色设计的理论依据,为项目的绿色施工奠定了基础。

3 建筑通风空调工程施工组织

3.1 绿色施工整体目标

大河文明馆施工坚持“安全第一,绿色建造”理念,坚决杜绝出现安全事故。施工需要满足环保要求,坚持做到“少破坏、多保护、多防护、少污染、多防治”。施工人员的环保培训率达到100%,环保要求的贯彻执行率和覆盖率在100%,满足环保工作标准。

3.2 通风空调工程特点及重难点分析

在大河文明馆施工过程中,以“安全节能、绿色环保”为目标。综合分析实现这一目标的重难点,主要包括:工程量较大且工期紧、空间结构复杂、各专业的交叉配合、质量要求高。为此,必须做好各专业协调和管理。

4 建筑通风空调工程绿色施工的管理方法

4.1 有害气体、液体排放控制管理方法

第一,施工现场严禁焚烧各类废弃物。

第二,工程应选用经过法定单位检测合格的材料,并应按照相关规范的要求,进行有害物质评价和检验。

第三,使用完成的废油漆、稀料等易挥发的材料,用一个容器进行集中收集,集中处理,不能随意处理。

4.2 噪声污染控制管理方法

一般噪声源包括空压机、人为喊叫、水电加工、水电安装敲击声等。施工时间应安排在合理时间段进行,周末以及国家法定节假日不得施工,避免对周边居民造成干扰。

5 基于绿色建造的通风空调方案设计

5.1 空调风系统设计

各室内展厅、中心大厅采用双风机全空气定风量空调系统,过渡季节新风比可调,尽量利用室外新风供冷。过渡季可根据室内外焓值控制调节新风比,最大新回风比按100%考虑。并采用CO2浓度监测控制最小新风量,气流组织均采用顶部或侧送风,侧下回风的方式。风机均采用变频风机,在负荷变化时调节送风量,降低运行能耗。其中世界厅、广阳岛厅高大空间展厅在其顶部设置局部排风,消除顶部过多的余热。

5.2 通风系统设计

5.2.1 自然通风设计

除设集中空调排风外,所有靠外墙的空调房间均可利用可开启外窗,各展厅顶部均设有可开启天窗,在室外气候适宜时段自然通风,消除室内的余热和余湿。过渡季节在满足人员舒适性的同时降低空调通风能耗。

半室外展廊、智慧广阳岛展厅、主题展厅、休息区这部分半室外空间,利用天窗作为自然排风的渠道,同时采用高气流壁扇或吊扇增强此区域空气循环流通,其余半室外空间均采用自然通风。

5.2.2 机械通风设计

公共卫生间设置吊顶式排气扇,卫生间排风集中排至竖井出屋面或直接外墙排出室外,排风换气次数不小于15次/h。

世界厅、人类命运共同体展厅、华夏厅为半室外展厅,采用分别设置一套机械排风与排烟风机兼用,消除室内余热,增强室内空气对流,使其达到较为舒适的环境。鉴于重庆气候特点,以上场所预留空调冷热量、空调机房、电量及管井,便于业主日后改造。

6 结束语

在打好污染防治攻堅战、推进美丽中国建设进程中,要坚定不移推动绿色低碳发展,促进经济社会发展全面绿色转型。建筑业是我国国民经济的支柱产业,推行绿色建造是贯彻落实科学发展观的具体体现,是建设可持续发展的重大战略性工作。

本文以重庆广阳岛大河文明馆项目建筑工程通风空调工程的绿色设计和节能施工为例,构建了基于仿真分析的绿色建造设计方法,建立了绿色施工管理、节能施工的方法和措施,加快绿色低碳技术攻关和推广应用,是实现节能减排目标的重要环节,对造福后代具有长远的重要意义。

参考文献

[1] 王祎,王随林,宋晓新,等.我国绿色通风空调系统评价体系框架研究[C]//.全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集,2010.

[2] 李敏子,黄晓青.高层建筑有效实施全穿插施工绿色建造技术研究[J].建筑技术开发,2022,49(18):99-101.

[3] 吴君君,游家松.通风空调工程施工中常见的质量问题以及与原因分析[J].住宅与房地产,2017(17):195-244.

[4] 骆玉海,王常程.绿色发展理念下建筑给排水及采暖通风空调安装问题研究[J].住宅与房地产,2021(03):80-81.

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