超高层绿色建筑

0 前言

绿色建筑是指在建筑全生命周期（建筑规划、设计、施工、物料生产、运营维护及拆除、回收利用的全过程）内，最大限度地节约资源（节能、节水、节地、节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

1 绿色建筑发展概况

1.1 国外绿色建筑的研究与发展

国外对绿色建筑的研究始于上世纪60 年代，美国、澳大利亚、德国、英国等国的部分建筑师、生态学家开始从土生建筑、生物建筑、自维持建筑、共生建筑的研究实施，逐步提出绿色建筑的概念，这一时期主要是由个别的专业人士研究推广。到了1976 年，绿色建筑的发展从个人行为上升到政府、个别国家上升到国际的层面。当年在加拿大温哥华召开的联合国首届人居大会提出了“以持续发展的方式提供住房、基础设施和服务”的目标。1999 年，在北京召开的第二十届世界建筑师大会通过的《北京宪章》正式提出“建立人居环境循环体系，不断提高环境质量”。要求将可持续发展作为建筑师和工程师在新世纪中的工作准则。

1.2 中国绿色建筑研究发展情况

我国是在改革开放十多年后，社会经济有了飞跃的发展，城市不断涌现大量的新建筑，在此基础上，遵循可持续发展原则从上世纪90 年代后半期开始研究绿色建筑，这比国
外大约要晚10 年到20 年左右。1996 年，国家自然科学基金会将“绿色建筑体系研究”列为“九五”计划重点资助课题，同时在一些办公建筑、图书馆、住宅小区进行绿色建筑的实践。2005 年，建设部和科技部联合颁发了《绿色建筑技术导则》，这是我国第一部关于绿色建筑的法规文件。2006 年，建设部正式实施《绿色建筑评价标准》。由上可知，中国绿色建筑的起步虽然较晚，但是起点很高，中央政府把环保节能作为党和国家重要的纲领，直接由中央政府的部委牵头组织推进，因而进展较快，只用了短短的十年时间，就从初步研究到有了具体的实施标准和细则。 ehvacr.com

2 上海中心大厦实施绿色建筑的技术策略

正在兴建的上海中心大厦作为一栋高达632 m的摩天大楼，也在绿色建筑方面进行了探索。它以“体现人文关怀、强化节资高效、保障智能便捷”为原则，通过综合节能和新能源利用、节水和雨污水回收利用、节约用材和绿色建筑材料利用、控制室内空气污染并提高室内环境质量等，实现建筑在全生命周期中高效“绿色”运行。上海中心大厦以“中国绿色建筑标准”和“美国LEED”认证体系为目标，力争成为中国第一座得到双认证的绿色超高层建筑。

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2.1 技术原则

（1）建立建筑和城市环境的友好关系，提高土地资源利用率，营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境，室内环境达标率为100%。

（2）结合独特的气候环境与建筑本体特征，最大程度地优化建筑节能设计，充分利用可再生能源，合理实现能源梯级利用，提高建筑能源利用效率，综合节能率大于60%。 版权为ehvacr.com

（3）通过减少再生资源使用量、减少排放量等设计优化，有效利用建筑雨污水资源，提高水资源利用率，实现非传统水源利用率中办公商场不低于40%、宾馆不低于25%。

（4） 本着因地制宜、本土材料使用最大化和绿色建材最优化的思路，提高3R建材利用率，可再循环材料利用率超过10%。 暖通空调在线

（5） 加强工程施工的科学管理和技术创新，最大限度地减少资源浪费，减少施工对环境的负面影响，实现绿色施工。

（6） 设置能源和环境信息综合监管平台，提高运营管理和物业管理智能化的水平，最终实现建筑节能减排目标。

2.2 技术措施 暖通-空调-在线

上海中心大厦实施绿色建筑所采用的技术措施主要有：

2.2.1 分布式能源的利用技术。

分布式能源系统是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业、开发商、运营商的关注。分布式能源系统有多种形式，独立的大中型建筑使用的冷热电三联供（简称CCHP）就是其中一种十分重要的方式。本工程燃气冷热电三联供系统即是以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统，它以城市天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气首先用于发电，然后利用余热在冬季供暖；在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷；同时利用排气热量提供生活热水。能源利用率从一般的40%左右可以大大提高到80%左右，大量节省了一次能源。

2.2.2 变风量空气调节技术

变风量空调系统是利用改变进入空调区域的送风量来满足负荷变化的一种空调系统，与定风量系统相比最大的优点在于节能。① 减少空调风机运行能耗，空调风机的电力消
耗全年平均可降低50%以上。②利用室外新风作为冷源，降低制冷系统的运行能耗。③能量动态转移。充分考虑了瞬时负荷及内外区的热平衡。系统总送风量为各时段中所有区域要求风量之和的最大值，而不是所有区域要求风量最大值之和。前者通常只占后者的70%~ 90%，显著减少系统的总送风量。目前变风量空调系统主要有单风管变风量系统和双风管变风量系统两种。变风量末端有变风量箱和变风量风口两种类型。

2.2.3 热回收利用技术

大楼在运营过程中，酒店、办公等会产生大量的热空气，特别是上海中心大厦有24 个直接对外营业的大空间的空中花园，在夏季会集聚温度较高的热空气，因此，热回收利用技术就是将这部分的热空气进行回收，采用热泵型热水加热器，为酒店提供生产生活热水。上海中心大厦设计成空气- -水热泵系统，采用带ECM电机的风机盘管机组。 暖通空调zaixian

2.2.4 地源热泵技术

这是一种利用地下浅层地热资源供热制冷的环保型空调系统。在冬季可把土壤中的热量“取”出来供给室内用于采暖，在夏季把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。它的特点是环保，没有燃烧过程，无污染排放；毋需使用冷却塔，不向外排热；不抽取地下水，不破坏地下水资源。地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%。地源热泵的污染物排放与空气源热泵相比减少40％以上，与电供暖相比减少70％以上。

2.2.5 涡轮式风力发电技术

风力发电具有如下的优越性：一是风力发电是一种干净的自然能源；二是风电技术日趋成熟，是一种安全可靠的能源；三是风力发电的经济性日益提高，其发电成本已接近煤电，低于油电与核电；四是风力发电建设工期短，单台机组安装仅需几周。风车按旋转轴的方向划分有两种最主要的型式：水平轴式转子和垂直轴式转子。二者相比，垂直轴式转子的转轴与风向成垂直，设计较简单，不必随风向改变而转动调整方向，轮页的旋转是依赖作用于顺风和逆风页片部分的阻力差。上海中心大厦就采用了垂直轴转子涡轮发电机。 暖通百科

2.2.6 雨水收集处理和回用技术

雨水是一种自然资源，通过收集系统回收雨水，可用于花木灌溉、厕所冲洗、建筑物内部清洗、设备冷却等，将大大减少使用自来水。雨水收集利用技术包括收集、贮存、净化、利用等四个环节，其中，收集过程的“弃流”与贮存前的“截污”都会对降低水处理设施的运行负荷有较大的影响，因此，我们正在研究设置必要的“弃流”和“截污”设施，以提高利用效率。 暖通空调在线

2.2.7 绿色施工技术

绿色施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动，具体而言，就是实现四节一环保，即通过有效的施工管理，强化环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护。

3 结语

通过上述多项绿色建筑技术的实施，从理论上计算，上海中心大厦每年可以节约能源成本1 930 万元人民币，成本节约率可以达到25%左右。其中，中央机组占36%，空调通风系统占33%，灯光控制占24%，外围护系统占7%，节能成果相当可观。