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技术创新 科学管理 打造绿色节能精品建筑——中德被动式低能耗建筑示范项目及2号楼工程创国优作法

发布时间:2018-03-23

 

技术创新   科学管理   打造绿色节能精品建筑

 

——中德被动式低能耗建筑示范项目及2号楼工程创国优作法

 

河北建工集团有限责任公司

 

 
河北省建筑科技研发中心中德被动式低能耗建筑示范项目及2号楼工程,位于石家庄市鹿泉区槐安西路395号。中德被动式低能耗建筑示范项目为框架结构,地下一层,地上六层,建筑面积14527.17㎡,建筑高度 23.55米;是国内首例采用德国被动式低能耗建筑标准建设的公共建筑。2号楼为框架结构,条形基础,地上六层,建筑面积13772.65㎡,建筑高度23.3米;具有会议、住宿及餐饮等功能,是一座准被动式绿色建筑。2012年7月3日开工,2014年12月29日竣工验收。
 
一、被动式低能耗建筑原理
 
被动式低能耗建筑是在满足建筑内部舒适度要求的前提下,充分利用建筑物自身结构形式,保证外围护结构具有良好的保温隔热效果和气密性,采用高效的热排风热回收装置让能源得到充分利用,最大限度的利用太阳能、风能、地热能等可再生能源和节能技术及设备,在建筑的整个生命周期内,以消耗极低的能源来运行。
 
二、设计理念先进,凸显绿色节能
 
项目遵照“被动技术优先、主动技术优化、可再生能源综合利用、能源高效利用”的绿色、节能设计理念,在规划方案之初即引入了被动式低能耗建筑技术、可再生能源利用、水资源利用、土建与装修一体化设计施工、自然通风模拟优化分析、自然采光模拟优化分析、能耗监测管理系统、楼宇自控系统等集成化先进技术。工程设计采用三十余项绿色节能技术,达到住建部三星级绿色建筑设计标准。
 
三、施工科学精细,打造精品工程
 
项目秉承“追求卓越、铸就经典”的国优精神,开工即确立了创建“国家优质工程奖”的目标,按照“科学管理、事先策划、过程控制、一次成优”的创优原则,成立创优组织,配置优质资源,建立质保体系,明确质量责任,将质量目标分解到各层级、各职能。运用BIM技术进行管综优化、深化设计、施工模拟、三维交底。坚持方案先行,明确了关键过程、特殊过程和质量控制点。执行样板引路,重要部位及隐蔽工程,旁站管理,严把质量验收关,以过程精品确保精品工程的实现。项目被评为2017年度国家优质工程奖。
 
四、攻克关键技术,提升科技含量
 
被动式低能耗公共建筑在国内属首例,无同类工程施工经验借鉴,为此公司成立了专项课题研发团队,通过邀请德国专家现场培训、考察类似工程、外部交流、内部研讨等多种方式,对施工中的关键技术进行攻关,在理论计算、模拟试验、关键参数确定、实物样板的基础上,形成多项成熟的被动式低能耗建筑施工关键技术。
1、被动式房屋综合施工技术
保证外围护结构具有良好的保温隔热效果和气密性,采用高效的排风热回收装置,最大限度的利用太阳能、风能、地热能等可再生能源和节能技术及设备,在建筑的整个生命周期内,以极低的能源消耗来运行。
2、广泛运用BIM技术
2012年项目开工即开展BIM技术的应用,进行创意展现、施工模拟、深化设计、管综优化及技术交底等。在装修工程施工前,利用BIM技术进行深化设计,保证各系统末端设备在墙面、顶棚的位置准确,卫生间墙面、地面及顶棚对缝等;在安装工程施工前,采用BIM技术预先对机房设备布局进行优化,管道进行碰撞检查。通过BIM技术的应用,达到了节省时间、节约材料、保证质量、确保使用功能,综合效果显著。
 
 图4.2 BIM技术模拟施工过程图片
3、外墙外保温施工技术
外墙保温层采用220mm厚双层石墨聚苯板,错缝粘贴、点框与满粘相结合。保温板采用专用保温钉固定。雨水管固定支架、管道穿外墙等部位采取无热桥做法施工。
4、被动房节能窗施工技术
外窗采用德国维卡80系列型材和三玻两腔玻璃(三银Low-E6+12Ar+单银Low-E6+12Ar+6),整窗的传热系数K≤0.8W/m²•K。被动窗安装方式为整体外悬挂在窗洞口外侧。
 
 
 

 4.4-1普通外窗节点图          4.4-2被动房节能窗节点图

 

 

5、被动房屋面施工技术

 

 
屋面采用220mm厚挤塑板保温层错缝干铺;女儿墙部位及穿屋面通气管道进行无热桥处理;屋面设备基础采用防热桥处理。
6、绿色节能综合施工技术
工程应用了地源热泵节能技术、光伏发电节能技术、太阳能热水节能技术、新风系统节能技术、可调外遮阳技术、建筑物自然通风技术、地下室光导照明技术、节水设备与设施应用技术、中水回用技术等绿色节能新技术。
7、科技创新成果
施工中先后采用建筑业十项新技术7大项16子项,其他新技术4项,被评为河北省科技示范应用工程;总结形成了省级工法4项,河北省科技进步奖1项,河北省建设行业科技进步奖3项,实用新型专利6项,河北省级工程建设标准2项——《被动式低能耗公共建筑节能设计标准》、《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》(DB13(J)/T177-2015),河北省施工验收规范1项——《被动式低能耗建筑施工及验收规程》(DB13(J)/T238-2017),并发表多篇技术论文。
工程获得住建部三星级绿色建筑设计标识、德国被动式低能耗建筑质量标识、住建部“中德被动式低能耗建筑示范工程”、国家优质工程等多个奖项。
 
五、综合效果显著,引领节能建筑
 
工程经德国能源署气密性检测,室内外50Pa压差下,每小时换气次数为0.22次,远优于德国0.6次的标准。实测一次能源总消耗满足被动式低能耗建筑标准要求,建筑节能率达91%,达到国内领先水平。
作为国内首例采用德国被动式低能耗建筑标准设计的公共建筑,为我国被动式低能耗建筑的推广和发展奠定了坚实的基础,推动了被动式低能耗建筑的技术研发、标准建设,为我国超低能耗绿色节能建筑的发展起到了示范引领作用。
 

 

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