許叢蓉

安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，安徽合肥 230000

綠色建筑設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)協(xié)同性、地域性、高效性、自然性、健康性、經(jīng)濟(jì)性、進(jìn)化性7個(gè)原則。游泳館作為體育建筑的重要類型之一，是多學(xué)科相互作用、影響的產(chǎn)物，也是體育設(shè)施中工藝最復(fù)雜的建筑。比賽性和訓(xùn)練性游泳館一般跨度大、高度高、技術(shù)復(fù)雜，耗能較其它建筑有所不同，游泳館的特殊性也決定其具有較大的節(jié)能空間。文章以安徽省體育運(yùn)動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院游泳館為例，分析其建筑特點(diǎn)及能耗特點(diǎn)，進(jìn)而主要從設(shè)計(jì)、節(jié)能、運(yùn)營管理等多角度研究游泳館建筑的節(jié)能策略。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于校園東南角，項(xiàng)目用地北側(cè)為已建綜合訓(xùn)練館，西側(cè)為綜合訓(xùn)練館，南側(cè)為城市道路，東側(cè)為室內(nèi)田徑訓(xùn)練館預(yù)留用地，現(xiàn)狀校園內(nèi)除了三棟18層的教練員公寓及16層學(xué)術(shù)交流中心外，其他建筑均為多層建筑。該館設(shè)50m標(biāo)準(zhǔn)游泳池一個(gè)，50m熱身池一個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)跳水池一個(gè)，陸上訓(xùn)練場地一個(gè)，各池分割獨(dú)立使用，用于訓(xùn)練和教學(xué)使用，其余為附屬更衣室、淋浴室、廁所、醫(yī)務(wù)室、裁判休息以及電視傳播等技術(shù)用房。水處理用房、鍋爐房、冷凍機(jī)房、空調(diào)機(jī)房等設(shè)在半地下空間。該項(xiàng)目規(guī)劃占地面積7186m2，地上建筑面積13273m2，地下建筑面積4371m2。主體層數(shù)二層，局部四層。

2 綠色理念

根據(jù)合肥市《關(guān)于加強(qiáng)新建民用建筑設(shè)計(jì)方案建筑節(jié)能和綠色建筑管理工作的通知》（合規(guī)[2014]129號(hào)）等有關(guān)規(guī)定及業(yè)主要求，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)按《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2014）綠色建筑二星級(jí)要求設(shè)計(jì)。

本項(xiàng)目遵循原規(guī)劃設(shè)計(jì)條件，因地制宜，結(jié)合氣候、環(huán)境、資源經(jīng)濟(jì)及文化等特點(diǎn)，在節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水節(jié)材等方面，以“綠色、環(huán)保、低碳”的理念，融入到體育場館建設(shè)上，用創(chuàng)新的思維和綠色的理念來研究產(chǎn)品，希望能夠?yàn)楝F(xiàn)代的高校體育場館建設(shè)帶來新氣象。

2.1 節(jié)地與室外環(huán)境——因地制宜

該項(xiàng)目位于校園內(nèi)，按照整個(gè)校園統(tǒng)籌考慮場地的設(shè)計(jì)，景觀綠地設(shè)計(jì)以鄉(xiāng)土植物開發(fā)利用為主，兼顧引種，豐富城市綠地系統(tǒng)樹種多樣性，室外停車位全部采用植草磚鋪裝降低熱島效應(yīng)，調(diào)節(jié)微氣候。

建筑的平面以“品”字型布局形式，將標(biāo)準(zhǔn)池、跳水池、訓(xùn)練池，分成三大功能空間，實(shí)現(xiàn)南北通透，自然采光、通風(fēng)，主要出入口，結(jié)合場地東側(cè)的廣場，與廣場東側(cè)田徑館之間形成呼應(yīng)關(guān)系。外立面的處理，利用有規(guī)則的折面造型，形成一個(gè)豎向發(fā)展的自遮陽立體空間，通過不同層高與交通體系的統(tǒng)籌串接，共同形成一個(gè)空間高效、功能集約的新型游泳跳水訓(xùn)練場所。游泳館平面布局圖如圖1所示。

同時(shí)，對地下空間的利用，結(jié)合項(xiàng)目中大量和泳池使用相關(guān)的水處理設(shè)備用房、鍋爐房、制冷機(jī)房等其他空調(diào)設(shè)備用房，采取半地下的空間方式，合理解決地下空間的通風(fēng)問題，有效節(jié)約場地，提高資源能源利用效率。其地下空間建筑面積與總用地面積的比例為15.52%，大大提高了空間利用率，是綠色建筑節(jié)地方面的重要體現(xiàn)。

2.2 節(jié)能與能源利用

2.2.1 重視自然通風(fēng)

自然通風(fēng)是綠色建筑的主要手段，選擇合理的朝向，重視建筑平面與剖面的設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的效果。通過對項(xiàng)目主要功能房間室內(nèi)自然通風(fēng)狀況進(jìn)行模擬，結(jié)合本項(xiàng)目室外風(fēng)環(huán)境狀況分析得出以下結(jié)論。

表1 換氣次數(shù)合計(jì)表

迎風(fēng)側(cè)有較大面積開口，大部分房間能夠通過迎風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)氣流形成有效氣流，滿足人體舒適度要求；背風(fēng)側(cè)局部區(qū)域風(fēng)速較小。主要功能房間通風(fēng)狀況良好，空氣較新鮮。淋浴間由于其對私密性等有特殊性要求，不適宜進(jìn)行自然通風(fēng)，而采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)形式。立面采用豎向條窗，采光系數(shù)達(dá)標(biāo)比例65.74%。游泳館立面圖如圖2所示。

圖2 游泳館立面圖

2.2.2 冷熱源的設(shè)備選擇

冷源設(shè)置：游泳館除池區(qū)外的集中空調(diào)區(qū)域設(shè)置集中冷源，采用兩臺(tái)水冷螺桿式冷水機(jī)組和兩臺(tái)逆流式超低噪聲冷卻塔，水冷螺桿式冷水機(jī)組，設(shè)置在半地下室制冷機(jī)房內(nèi)，冷卻塔放在屋面；制冷機(jī)房提供7/12℃的冷凍水供夏季空調(diào)使用。

熱源采用兩臺(tái)燃?xì)庹婵諢崴畽C(jī)組，設(shè)置在半地下室鍋爐房內(nèi)，鍋爐生產(chǎn)的一次熱水由分水器分成四路，第一路經(jīng)板式換熱機(jī)組換熱后，60/50℃的二次熱水供集中空調(diào)系統(tǒng)冬季空調(diào)用，45/35℃的二次熱水供地板輻射供暖用；第二路85/60℃的一次熱水直供散熱器供暖，第三路85/60℃的一次熱水供池水加熱及生活熱水使用，第四路為室內(nèi)田徑館預(yù)留85/60℃的一次熱水，各支路供熱水總管均設(shè)置熱量計(jì)量裝置。

2.2.3 冷熱源的回收與利用

池區(qū)采用泳池專用除濕熱泵，通過空氣中的水蒸氣回收利用，一方面用回收能量加熱池水，維持池水恒溫，同時(shí)也可以再熱空氣；另一方面，通過降溫使空氣達(dá)到露點(diǎn)溫度，使空氣中的水蒸氣冷凝成水，達(dá)到除濕目的，熱回收效率大于65%，節(jié)能效果顯著。池區(qū)頂端聚集大量余熱余濕，為及時(shí)排除，設(shè)有機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排出上空燈光輻射對流散熱量或太陽輻射熱，根據(jù)季節(jié)及室外氣象參數(shù)決定開啟排風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，在過渡季節(jié)，可與空調(diào)系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行，節(jié)約空調(diào)能耗。

觀眾坐席區(qū)、訓(xùn)練房等，采用全空氣系統(tǒng)，當(dāng)夏季人員密度低的時(shí)候可以調(diào)低閥門開度最小新風(fēng)運(yùn)行。過渡季節(jié)，當(dāng)室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)狀態(tài)的焓值時(shí)，可采用室外新風(fēng)為室內(nèi)降溫，可減少主機(jī)的開啟量，節(jié)省能耗。

2.2.4 可再生能源的利用

太陽能是一種清潔能源，環(huán)保性能高。其原理為在相關(guān)的設(shè)備輔助下，實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換，成本相對較低。本項(xiàng)目淋浴室配置較多，有生活熱水需求，擬在屋頂安裝集中式太陽能熱水系統(tǒng)，輔助空氣源熱泵加熱；屋頂除去突出結(jié)構(gòu)層占用的面積外，屋頂可利用面積大于1000m2，屋頂安裝并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，共安裝約110塊275Wp多晶硅組件，裝機(jī)功率28.05kW，年總發(fā)電量26048.3kWh，光伏發(fā)電用于泛光及景觀照明。

2.3 節(jié)水與水資源的利用

節(jié)水在綠色建筑中可體現(xiàn)在：利用分區(qū)壓力系統(tǒng)合理排水；采用節(jié)水型衛(wèi)生器具；選用優(yōu)質(zhì)管材，防止水量流失；通過綠化灌溉方式節(jié)水；合理利用水資源，做好雨水收集。

非傳統(tǒng)水源利用率是指：采用再生水、雨水等非傳統(tǒng)水源代替市政供水或地下水供給景觀、綠化、沖廁等雜用的水量占總用水量的百分比。本項(xiàng)目采用雨水回收處理利用，用于園區(qū)的綠化、車庫沖洗等，以節(jié)約自來水資源。同時(shí)綠化灌溉采用微噴灌方式澆灑，霧化程度高，對植物的打擊強(qiáng)度小，均勻度好，其組合噴灌強(qiáng)度小于土壤的入滲能力，因此不會(huì)造成表面徑流，更節(jié)水。在非傳統(tǒng)水源的利用上，一般的綠色建筑都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雨水收集及其循環(huán)使用，這樣的綠色設(shè)計(jì)大大降低了水的消耗，提高水資源的利用率。

本項(xiàng)目根據(jù)校區(qū)分期建設(shè)的情況，采用模塊式雨水收集處理系統(tǒng)，對場地內(nèi)部分屋面、硬質(zhì)地面、綠地以及景觀水體的雨水進(jìn)行回收利用，雨水利用量約4400m3，收集后的雨水經(jīng)處理后用于綠化澆灌、道路沖洗及景觀補(bǔ)水，非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到1.2%，項(xiàng)目節(jié)能率55%。雨水收集池位置項(xiàng)目的東側(cè)，池內(nèi)設(shè)置溢流裝置，最大溢流量大于最大雨水收集量，設(shè)置提升泵，將溢流水提升外排，確保地下室安全。

3 場館的運(yùn)營與管理

綠色建筑首要提倡“被動(dòng)優(yōu)先，主動(dòng)優(yōu)化”的綠色設(shè)計(jì)原則，但由于綠色建筑的設(shè)計(jì)同時(shí)融入了新技術(shù)新工藝的設(shè)計(jì)，后期的運(yùn)營管理勢必也要同步實(shí)施。

首先，建立良好的物業(yè)管理系統(tǒng)，實(shí)行垃圾分類回收，制定節(jié)能和節(jié)水管理模式，基于能耗計(jì)量系統(tǒng)，對基地內(nèi)所使用的資源如水、電、燃?xì)獾冗M(jìn)行監(jiān)控管理的措施。保證建筑設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)合理，系統(tǒng)高效運(yùn)營，通過數(shù)據(jù)監(jiān)測，確認(rèn)運(yùn)行過程無不達(dá)標(biāo)廢水、廢氣排放；其次，對場地綠化用水進(jìn)行計(jì)量，建立并完善節(jié)水型灌溉系統(tǒng)；采用無公害病蟲害技術(shù)，規(guī)范殺蟲劑、除草劑、化肥、農(nóng)藥等化學(xué)藥品的使用，有效避免對土壤和地下水環(huán)境的損害。其三，優(yōu)先使用各類綠色材料。建筑中設(shè)備、管道的使用壽命普遍短于建筑結(jié)構(gòu)的壽命，因此各種設(shè)備、管道的布置應(yīng)方便維修、改造和更換，以減少在上述過程中對建筑本體的破壞和對建材的消耗。最后，設(shè)置智能化運(yùn)營系統(tǒng)。含通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)以及整棟建筑智能化管理系統(tǒng)。

4 結(jié)語

游泳館建筑的節(jié)能是一個(gè)綜合性的課題，涉及規(guī)劃、景觀、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、暖通、能源、后期運(yùn)營等多專業(yè)，本文以安徽省體育運(yùn)動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院游泳館為例，從節(jié)地、自然通風(fēng)、冷熱源、可再生能源與水資源的回收利用，以及場館的運(yùn)營與管理的角度考慮游泳館建筑的綠色建筑設(shè)計(jì)。以實(shí)例為出發(fā)點(diǎn)，淺談?dòng)斡咎?xùn)練場館的綠建設(shè)計(jì)策略。