綠色責任·零碳未來鄂爾多斯市紫荊創新研究院零碳館設計概述GreenResponsibility·

Zero-carbonFutureIntroductiontotheDesignfortheZero-carbonPavilion建筑之罪建筑之罪喜馬拉雅山脈中絨布冰川19682007建筑之罪喜馬拉雅山脈哈龍冰川冰舌末端19812005建筑之罪黃河源頭冰湖2005.062005.09建筑之罪地球的淡水資源僅占全球水資源總量的約2.8%，這其中超過3/4是冰川，它們是人類賴以生存的淡水資源的“戰略儲備”建筑之罪建筑之罪建筑之罪人類從自然界所獲得的50％以上的物質原料，是用來建造各類建筑及其附屬設施建筑之罪這些建筑在建建造和使用過過程中，又消消耗了全球30％的能量建筑之罪在環境總體污污染中，與建建筑有關的空空氣污染、光光污染、電磁磁污染等占了了34％；建筑垃圾則則占人類活動動產生垃圾總總量的40％建筑之罪目前我國每年年城鄉新建房房屋建筑面積積近20億m2，其中80％以上為高耗能能建筑；既有有建筑近400億m2，95％以上是高能耗耗建筑。我國國單位建筑面面積能耗是發發達國家的2~3倍。建筑之罪理念與實踐理念與實踐以最小的資源源消耗實現最最大的環境舒舒適度環境舒適度全方位感官的的概念，包括括光照、溫度度、濕度、換換氣量等資源消耗建筑全生命周周期的概念，，不僅指運行行能耗，還包包括選材、施施工、廢棄建建材處理綠色生態低碳節能理念與實踐被動優先，主主動優化被動指被動式設計計策略，強調調通過合理布布局、合理構構造、合理選選材等設計手手段使建筑獲獲得良好的物物理性能，大大幅降低自身身的能耗水平平，減少對建建筑設備的依依賴主動指主動式技術術措施，通過過適宜技術的的選擇利用，，減少對化石石能源的消耗耗，盡可能使使用清潔能源源綠色生態低碳節能理念與實踐建筑設計綠色策略理念與實踐零能耗·零碳排藝術技術+被動主動+建筑設計綠色環保標志志莫比烏斯圈默比烏斯環——由德國數學家家默比烏斯發發現的“怪圈”。將一個有正正反之別，內內外之別的紙紙帶扭轉180度粘接，正面面和背面就連連成“一面”了。一只螞蟻，可可以不經過紙紙帶的邊緣，，更不用打洞洞，自然而然然地就能從一一面爬到另一一面。也就是是說，默比烏烏斯帶沒有正正﹑反面的區別。。它是一種變變異的系統結結構：系統不不同層次的相相互滲透﹑纏繞，如將“內”與“外”、“高”與“低”、“二維”與“三維”、“有限”與“無限”、“部分”與“整體”等等不同層次次纏繞在一起起。建筑應當與城城市和社會發發展相契合，，具有鮮明的的時代特征和和地域特色；；應當充分尊尊重周邊環境境，是對已有有城市空間的的有益補充，，是一種“嵌入式”的關系。零碳館是人與自然、、科學與文明明、綠色與低低碳協調發展展的展示窗口口，是科學普普及教育、綠綠色技術成果果展示、學術術交流的場所所；其形象應應具有相當的的標志性和獨獨創性，不僅僅要體現“零零碳館”最最新的技術成成果，更要體體現人類對于于低碳節能的的需求。零碳碳館建成后，，將成為低碳碳谷之標志物物。建筑設計創意概念建筑設計創意概念建筑設計建筑設計建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計結構生成建筑設計建筑設計建筑設計室外景觀建筑設計建筑設計綠色策略我們的目標零碳智能健康從全生命周期期角度減少園園區在生產、、運輸、建設設、運營等各各階段的碳排排放量，并充充分發揮綠植植固碳釋氧作作用設計中充分考考慮園區對使使用者的安全全庇護作用，，最大可能降降低污染物排排放，并努力力營造健康舒舒適的室內外外環境合理的配置建建筑環境系統統與樓宇自動動化系統、辦辦公自動化與與管理信息系系統以及先進進的通信系統統，提高辦公公的使用合理理性與效率項目高科技示示范采用的“零碳、健康、、智能”三大特征系系統。打造高科技、零能能耗、零排放放綠色示范辦公公項目。干球溫度全年年逐時曲線鄂爾多斯為寒寒冷地區，夏夏季炎熱，冬冬季濕冷，夏夏季空氣調節節室外計算溫溫度達29.9℃，冬季空氣調調節室外計算算溫度-22℃，對于大型型公共建筑來來說，空調季季較長、空調調負荷較高，，采暖負荷也也不小。干球溫度分布布全年溫度范圍圍在20-25℃的時間超過過1400個小時，15-20℃的時間達1100小時，自然通通風可利用時時間占28.5%。說明過渡季季較長，自然然通風的應用用潛力很大。。相對濕度鄂爾多斯過渡渡季及冬季相相對濕度較低低，炎熱、干干燥的空氣條條件較多。自然環境條件件:溫度和濕度太陽輻射鄂爾多斯水平面太陽總輻射量全年為5867MJ/m2，在全國屬于太陽能資源高的地區，其中直射輻射量3805MJ/m2，比重較大。故太陽能光伏發電應用潛力較高。全國太陽能總輻射分布情況降雨量

鄂爾多斯年降雨量約為300mm，屬于雨量少的地區，但本項目采用屋面雨水收集，一舉兩得，經濟效益高。風力

從鄂爾多斯四季風玫瑰圖可見，四季主導風向均為南風，春季平均風速為3.8m/s，夏季平均風速為3.1m/s，秋季平均風速為3.3m/s，冬季平均風速為3.8m/s,全年平均風速為3.2m/s。鄂爾多斯屬于風力資源高的地區，比較適合風力發電及自然通風。全國多年平均降雨量圖自然環境條件件:太陽能、風能能、降雨量建筑全年主導導風向為南風風，風速為3.2m/s。建筑周圍大部部分區域風速速低于5m/s，西北側風速速較大，達到到7m/s，故應避免在在此區域設置置人行道路。。建筑前后壓差差均大于2Pa，有利于夏季季及過渡季自自然通風。室外風環境1.5m5.5m9.5m13.5m17.5m不同高度處室室外壓力分布布圖人行高度處速速度分布圖自然通風建筑表面壓力力分布圖（西西南方向）建筑表面壓力力分布圖（東東北方向）建筑全年主導導風向為南風風。建筑南側迎風風面壓力較大大，在滿足室室內通風要求求的前提下應應減少開窗面面積，避免冬冬季滲風過大大。建筑東西側壓壓力較小，應應增加開窗面面積，有利于于夏季及過渡渡季自然通風風。南北向截面速度矢量圖按照自然通風風溫差5℃計算，即室外外空氣溫度處處于15-23℃℃時采用自然通通風對建筑進進行冷卻，鄂鄂爾多斯地區區全年的可自自然通風小時時數為2057小時，每天自自然通風小時時數不低于3小時的天數為為159天，約占全年年總小時數的的23.4%。通過結果可以以看出，鄂爾爾多斯地區夏夏季平均溫度度較低，適于于自然通風，，夏季可不采采用空調，僅僅依靠自然通通風即可滿足足室內舒適性性要求。自然然通風系統需需由可感應室室外溫度的自自控系統控制制，當室外溫溫度低于15℃或高于23/25℃時自動關閉閉。各層靠近窗戶戶的區域自然然采光效果較較好；數字沙沙盤展廳無外外窗，故需人人工照明來滿滿足要求；地地下室通過設設計采光中庭庭及輔助采光光井，可獲得得較好的采光光效果，部分分不滿足區域域建議采用光光導管；整個個建筑均采用用透過率大的的玻璃，室內內的采光效果果明顯改善，，自然采光效效果良好。整個個建建筑筑構構造造有有利利于于自自然然采采光光，，既既可可以以滿滿足足室室內內舒舒適適性性，，又又可可以以節節省省建建筑筑能能耗耗。。采采光光系系統統需需與與室室內內照照度度監監控控系系統統聯聯動動，，當當自自然然采采光光不不能能滿滿足足室室內內照照度度要要求求時時，，照照明明系系統統按按區區域域自自動動開開啟啟。。自然然采采光光玻璃璃采用用雙雙銀銀Low-E中空空玻玻璃璃，，間間隔隔層層填填充充氣氣體體為為氬氬氣氣，，窗窗框框采采用用PA斷橋橋鋁鋁合合金金，，綜綜合合傳傳熱熱系系數數為為1.96W/(m2··K)。外墻墻外墻墻采采用用巖巖棉棉板板作作為為保保溫溫材材料料，，保保溫溫效效果果良良好好。。本本建建筑筑保保溫溫層層厚厚度度為為100mm，傳傳熱熱系系數數為為0.377W/(㎡·K).圍護護結結構構保保溫溫參參數數綠色色建建筑筑技技術術體體系系添加標題添加文本內容節地與室外環境節材與材料資源利用室內環境質量節水與水資源利用節能與能源利用運營管理綠色色建建筑筑技技術術體體系系序號低碳技術應用范圍1立軸風力發電機組樓宇照明、空調、噴泉電2組裝式太陽能發電系統園區景觀照明，空調供電3太陽能集熱管采暖系統低碳館供熱4節能照明系統園區主、次干道照明；景觀照明；室內照明5光導管綠色自然照明技術地下室照明6自然采光室內照明7雨水收集與利用噴泉，洗車，道路澆灑，地下水回灌8全膜法中水處理與回用景觀綠化，灌溉，噴泉9綠植節水技術中庭及屋頂綠化，園區綠化10高性能遮陽技術采光頂、幕墻等遮陽區域11高性能外墻保溫材料外墻及屋頂保溫材料12節能型復合木鋁門窗低碳館門窗13高性能保溫隔熱玻璃技術外墻及屋頂玻璃14有機廚余垃圾處理系統項目餐廳產生的廚余有機垃圾15自然通風低碳館室內空間16節能電梯低碳館室內電梯17空氣熱回收技術系統低碳館新風熱回收系統18鋼結構技術系統低碳館主體結構19新風系統低碳館室內空間清華華自自主主產產權權低低碳碳技技術術匯匯總總建筑筑能能耗耗比比較較通過過上上述述結結果果可可以以看看出出，，設設計計建建筑筑相相對對國國標標參參考考建建筑筑的的節節能能率率達達到到82.2%，與與未未采采用用節節能能措措施施前前相相比比，，全全年年空空調調、、采采暖暖、、照照明明的的總總能能耗耗減減少少了了約約91.1%。參考考建建筑筑為為國國標標建建筑筑，，設設計計建建筑筑相相對對參參考考建建筑筑的的節節能能率率統