在线投稿 设为首页  
     
天津环球金融中心——超高层绿色建筑的领跑者
发布时间: 2012-04-11   来源:网友维生素投稿 

随着我国经济的发展,社会的进步,对于能源的节省和环境的保护越来越受到人们的关注和重视。尤其是天津这个正处于高速发展阶段的城市,更需要对“可持续发展”这一命题做出深刻的思考,对环境负责,对未来负责。

天津环球金融中心作为天津具有地标性意义的超高层写字楼,承载着天津走向繁荣的期许和骄傲,同时也承载着节能减排、可持续发展的时代使命。致力于为天津提供绿色建筑,致力于在其建造和使用过程中,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为广大人民群众提供健康、适用、高效的使用空间,让建筑与自然和谐共生。

为此,天津环球金融中心依据国家发布的《绿色建筑评价标准》,在诸多方面进行了有益的尝试。以下分别从节地、节水、节材、节能四个角度,全方位介绍天津环球金融中心对于“超高层绿色建筑”理念的践行。

第一方面:节地

作为高达336.9米的超高层建筑,天津环球金融中心在节地方面有着天然的优势。众所周知,繁华城市的中心地段,千金难求,而天津环球金融中心,毗邻全国闻名的劝业场商区旁,地处环境优越的海河河畔,其土地资源价值更是寸土寸金。

天津环球金融中心占地2.2万平方米,容积率达到了11.73,建筑密度23.53%,利用有限的土地资源,创造了最大化的经济价值,有效地节省了土地资源。

在充分利用地上空间的同时,该项目也在积极地进行地下空间的拓展。由于天津地区特殊的软土地质构造,该地区开发项目的地下室一般为2~3层,否则会加大工程的难度和建设成本。而天津环球金融中心为了节省土地资源,充分利用地下空间,毅然决定由最初方案的地下三层变为地下四层,这使得地连墙最深处达到了46米,同时增加了一道混凝土支撑,加大了工程施工难度,对工程的工期和成本也带来了很大的压力。

不仅如此,用于车库使用的2万平方米增加的面积,有效地缓解了项目自身及其周边的停车压力,彰显了节约用地的必要性。

第二方面:节水

天津环球金融中心在建设过程中始终贯穿“使水资源得到充分利用”的宗旨。一是项目决策阶段,天津环球金融中心确定在地下四层设置中水机房,与市政中水管道相连接,采用市政中水作为卫生间马桶和小便斗冲洗用水,并将优质杂排水及杂排水回收至市政中水系统。同时,天津环球金融中心项目的绿化用水和景观用水也采用市政中水,达到了高效循环利用水资源的目的。

二是在项目实施阶段,在基坑周围施工“地下连续墙+旋喷桩”止水帷幕,有效地切断了地下水与施工区域的联系,同时对基坑内降水排出的地下水,经处理后尽可能地用作施工用水。

另外,该项目在施工现场设置雨水收集系统,用于现场洒水降尘,将节约资源与环境保护融合,达到了很好的效果。

第三方面:节材

建筑从建造到使用过程中除了消耗大量的能源外,材料也是重要的部分,发展绿色建筑,应加强材料的循环再用,减少资源消耗。

天津环球金融中心采用了高性能、低材耗、耐久性好、可循环利用的新型建筑结构体——核心筒纯钢板剪力墙体系。用纯钢板剪力墙代替传统的钢筋混凝土剪力墙,在更好地保证了建筑稳定性的同时,大大提高了建筑的耐久性。

作为世界上采用全焊接纯钢板剪力墙结构最高的建筑,天津环球金融中心将纯钢板剪力墙结构的优势发挥得淋漓尽致:首先,可提高建筑的承载力,大约可提高30%,有效地降低了楼体的自重,抗震性能好;其次,钢板剪力墙(厚0.03米)不用承受竖向重力荷载,与混凝土剪力墙(厚1.3~1.5米)相比,在核心筒和外框筒间能为大楼省出更大的使用空间;再次,最高可承受30.5米/秒的风压和相当于2500年一遇的地震烈度。

同时,天津环球金融中心在建设过程中,采用了深化创新的设计——工厂加工及采购——现场施工为一体的项目管理模式,通过优化设计和工厂加工管理,大量节省了钢材料的用量。

另外,该项目采用了高性能、低材耗的建筑材料,如Q390GJD钢材以及高强混凝土等。500公里范围内的建筑材料使用率(按重量计)超过了80%。

由于使用了核心筒钢板剪力墙体系,天津环球金融中心的可再循环材料(以价值计)超过了25%,达到了良好的节材效果。

第四方面:节能

节能是对绿色建筑提出的核心要求,尤其是对天津环球金融中心这样大体量的建筑,更需要在设计之初就将节能问题放在极其重要的位置进行考虑。

天津环球金融中心在建设中,主要采用了以下措施,以达到节能效果:

1.幕墙节能

天津环球金融中心外墙以单元式铝合金玻璃幕墙为主,幕墙主体的透明部分由隔热铝合金型材和TP8+12A+TP8的中空钢化双银LOW-E玻璃组成,层间非透明部分由隔热铝合金型材和TP8+12A+TP8的中空钢化双银LOW-E玻璃外加两层60mm厚的防火保温岩棉组成。

其中中空钢化双银LOW-E玻璃为环保节能玻璃,通过镀在外片玻璃第二面的双银LOW-E膜,在夏天的时候能将大部分紫外线很好地反射到室外从而降低温室效应;冬天的时候能将室内的热量反射回室内从而减少能量的流失;同时,通过层间保温岩棉的保温性能及加装了隔热条的断热型材,阻隔了室内外的热量交换,极好地保证了幕墙的节能保温效果;而隔热断桥铝型材较好地阻隔了室内外的热量传递途径,增强了建筑物的节能效果。

屋顶采光顶部分则主要通过TP6+12A+(TP6+1.52PVB+TP6)中空夹胶彩釉玻璃和保温岩棉的联合作用,极大地提升了采光顶的节能保温性能。

天津环球金融中心幕墙,在美国ASHRAE标准条件下白天U值为1.72,铝型材采用泰诺风穿条进行隔热断桥处理以及内外铝材之间设置隔热垫片,层间阴影盒部位铝背板后安装保温岩棉,运用Thermal进行热工分析,玻璃幕墙透明部分U值不超过2.0,非透明部分U值不超过0.45,完全能满足规范设计要求,保温性能达到Ⅲ级。

与此同时,横向\竖向装饰带同时起到遮阳作用,增大遮阳系数;使用电动遮阳帘,减少夏季阳光入射量。出入口采用电动旋转门,增强抗风性,减少空调能源消耗。

通过先进合理的幕墙设计,天津环球金融中心达到了很好的隔热保温效果,达到了节省能源的目的。

2.通风空调系统节能

天津环球金融中心采用“冰蓄冷制冷+低温送风+变风量(VAV)”组合式制冷系统,是目前建筑暖通系统中最为先进的系统技术,也是天津环球金融中心经过多轮研究讨论后最终采用的制冷方式。

(1)冰蓄冷制冷

冰蓄冷的原理就是夜间用电制冰,白天把冰冷量释放出来,这样可以减少白天机械运行的时间,节省了运行的费用。在夏季电网高峰负荷时,缓解国家电网电力供应紧张的局面,平衡国家电网昼夜峰谷电力负荷,减小电厂建设规模,提高发电效率,减少燃煤烟尘和SO2、CO2等有害物质的排放量,节约能源,保护环境。

天津环球金融中心项目的空调设计日尖峰冷负荷为6500RT,采用电制冷冷水机组+蓄冰系统+基载冷机的冰蓄形式,选用2台基载冷机,单台机组制冷量为760RT,3台双工况冷机,单台机组空调工况和制冰工况的制冷量分别为1000RT和700RT。并配备2台板式热交换器和循环水泵作为自然冷源,在过渡季为办公楼内区制冷。

通过对大楼的负荷情况统计,有四种预先模式比较常用。

双工况制冷机蓄冰(23:00-07:00)——该时段为天津的电力低谷期,共8小时。根据蓄冰系统的优化原理,制冷机在电力低谷时段充分利用当地的低价电运行制冰。

双工况冷机+蓄冰装置联合制冷——由于天津的气候比较炎热,空调冷负荷加大,在负荷最大时段由机载、双工况冷机、蓄冰槽联合供冷。

双工况冷机单独供冷——在过渡季节,白天电价低谷时段或冰槽检修时会出现冷机单独供冷的工况。

蓄冰装置单独供冷——在空调负荷较小的情况下,为了节约运行费用,体现冰蓄冷的优越性,白天可把冷机停掉,依靠蓄冰设备全融冰供冷,这样白天除水泵消耗小部分电能之外,基本上没有大的用电设备运行,能够最大限度地达到移峰填谷的目的,节约运行费用。

这些模式可以随着时间和负荷的情况由控制系统进行自动切换,从而使冷水机组全寿命周期及使用效率得到全面提高;使空调冷水机组更平稳地运行,使用寿命延长;空调系统调节灵活,小负荷状态下,可融冰制冷,避免制冷主机低效运行,节能效果显著;可实现冷冻水大温差或低温送风,降低工程造价。

(2)变风量末端空调(VAV)系统

天津环球金融中心选用的是变风量末端空调(VAV)系统,按周边区和内区分别设置,消除冷、热混合损失。通过空调处理机组风机变频控制,变风量运行,可以依据房间内工作人员的需求,变风量系统进行相应的独立调节窃听电话,从而提高室内舒适度,充分体现了办公环境的人性化设计,并达到节能的目的。

变风量空调(VAV)系统具有卓越的节能性,主要体现在以下三个方面:

减少空调风机运行能耗。由于空调系统在全年实际运行的大部分时间内均处于部分负荷状态,变风量空调系统相应的送风量随之减少,带变频驱动装置的风机大多数情况下在中低速下运行。根据理论计算,空调风机的电力消耗全年平均可降低30%以上。

充分利用室外新风作为冷源,降低制冷系统的运行能耗。由于变风量空调系统是全空气空调系统,在任何季节,只要当室外新风的焓值低于室内值时,室外新风就可以作为系统冷源,变风量空调系统就可以在经济循环模式下运行。

能量动态转移,实现综合效益。变风量空调系统节能很重要的一点在于变风量空调系统在设计时充分考虑了瞬时负荷及内外区的热平衡。

在现代建筑尤其是现代高层建筑的空调系统设计中,由于负荷的内外区的特性差异大,内区通常表现为全年冷负荷,而外区则既有冷负荷又有热负荷。变风量空调系统通过回风的混合可以实现能量在区域之间流动,内区一部分的热可以转移到外区。这就是所谓热平衡。

同时,变风量空调系统的设计是真正基于逐时负荷的设计,系统可以根据需要随时调节分配到各个区域内的送风量和供冷量(或供热量)。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%,因此变风量空调系统可以显著减少系统的总送风量。

据统计,在一般的办公楼及商用建筑中,采用变风量空调系统的设计通常可以减少制冷设备总容量的10%~30%,带来的直接和间接的经济利益非常可观。

(3)电气及智能建筑系统节能

天津环球金融中心通过优化配电间的设置,缩短了馈出电缆长度,降低了电缆截面,减少了大截面长距离输送电能的电能损耗。各低压变电站深入负荷中心,最大程度地减少电能输送的电损,以节约不必要的能源损耗。

对空调设备、给排水设备、电气设备、景观照明设备及其他用电设备进行监视及自动控制,降低能耗,变频设备自带的控制箱内均设置谐波抑制装置,以减少谐波的产生。

除此之外,天津环球金融中心在电气专业的设计和设备选型上也下了一番功夫,具体如下:

高压变电室的变压器采用SCB10干式变压器,与SCB9变压器相比,空载、负载损耗减低10%左右;

变电所低压设置电容自动补偿装置,降低系统无功损耗;

高低压配电系统设自动监控系统,可根据负荷情况自动合理分配电能;

电梯设电能回馈装置;

每层按照15个租户单独设电能表,独立核算;

通过楼宇自动化系统监控一下耗电对象。

天津环球金融中心通过新技术新材料的应用与创新,在设计和运用中提高能源利用效率,减少能源损耗,通过减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗,尽力做到用有限的资源和最小的能源消耗取得最大的效益和良好的节能效果,为天津地区其他类似建筑的节能设计提供了示范。

超高层建筑是艺术与技术的高度结合,更是工业文明和城市文明的高度结合,天津环球金融中心不仅成为了天津的地标,更为天津打造了一个与环境和谐共生的新的城市空间。

在高速发展的天津,在高楼迭起的热土,天津环球金融中心正在用其与项目高度比肩的姿态和卓越的绿色建筑理念,引领着绿色与环保,书写着荣耀与传奇。

责任编辑: Helen
评论
昵称: 
RCC关系网

都市实践

CCDI

五合国际

筑博设计

易兰

维思平

 
关于我们 | 联系方式 | 免责声明 | 广告服务 | 给我留言 | 在线投稿
建筑畅言网版权所有
京ICP备11034636号 京ICP证090740号 京公网安备110102003037号
E-mail: editor@archcy.com 电话:86 10 56064666 传真:86 10 63107850
畅言网微信