绿色医院建筑创新性
绿色建筑中所谓的四节一环保是指那些? 所谓四节指建筑节地、建筑节水、建筑节材、建筑节能; 一环保指保护环境。本篇将以浙江大学医学院附属产科医院科教综合楼工程项目为例,分享在建设安装过程中的数项创新性施工技术。
该项目的科技综合楼项目,为总体规划中的第三期项目,主要为科研用房及部分门诊、住院用房,为12层建筑。结构体系为钢混剪力墙结构。高度46米以内,建筑面积38685平方米,建筑占地面积2661平方米,绿地率30.3%。
绿色医院建筑施工技术 | 四节一环保之节地与室外环境
1.公共交通
项目扬地呈尖三角形状,尖角向北,通过整合交通,将医院交通规划纳入域交通体系,充分运用城市公共交通资源。建筑出入口处步行至公交站点200m,距离500m交通线路条数为20条。
2.风环境
项目处于夏热冬冷地区,设计注重室内自然通风和冬季室外行人舒适性。体迎风面与背风面存在压力差是实现自然通风的重要手段。设计中,利用计算流体力学模拟建筑形体、布局的通风状况进行模拟,根据模拟结果调整设计方案确保室内通风。通过室外风拟计算,调整建筑形体及方位布局等,保证建筑周边的人行区的环境舒适性、自然通风的可行防风及建筑周边空气质量。
3.噪声控制
建筑单体平面布局和空间功能合理安排,将噪声敏感房间如育婴室、病风口平面进行错开布置。门诊及病房采用风机盘管加新风系统,由风机盘管配套送风口侧送风。
4.屋顶花园技术
妇产科医院科教综合楼位于城市核心商业区,占地面仅为2661m大限度的节地,在第五层、第六层及顶层分别设有屋顶花园共1091.8m²占屋顶可绿43.7%。为病人提供了更为接近自然生态的医疗环境,增强了人们的“亲地感”和“舒适感”化了医院环境,还起到保温、隔音和调节微气候的作用。
5.地下空间利用
项目从整体上合理的规划交通组织,并建造有共3层的地下车库,用了地下空间。地下建筑面积与建筑占地面积之比为216%。
6.室外透水地面的运用
在车行道、人行道和停车道上均采用透水地面,不仅减少了渐升高和气候干燥状况,并改善了生态环境及强化天然降水的地下渗透能力,及时补充地少因地下水位下降而造成的地面下陷。本项目绿地率30.3%,折合为绿化面积为1620m²面积为2723m²,则透水地面的面积占室外地面总面积的比例为59.5%。
绿色医院建筑 | 四节一环保之节能
1.围护结构
外墙采用蒸压砼砌块,40mm聚氨酯现喷外保温,屋面保温材料采用能都比较好的挤塑聚苯板,并用倒置式屋面做法,大大提高了防水层的使用年限。外窗作构件中保温最薄弱的环节,热损失可达40%~60%,项目采用断热铝合金+Low-E中空玻璃。
铝合金多腔密封窗框,提高气密性,减少建筑物在空气渗透中的热损失,达到明显的节能效果。2012年1月12日,本项目对外围护结构热工缺陷进行了监测,监测结果显示科教综合楼室内温度比较恒定,波动值较小,外围护结构表面温差分布均匀,未发现明显热工缺陷。
2.活动外遮阳+固定外遮阳
主楼东西两向设置遮阳百叶,在立面幕墙形式中形成特殊的横向排列。通过预制混凝土单元有效解决建筑遮阳构件的搭接,更安全更节能。门诊楼采用活动外遮阳,根据具体的节能效率进行自动遮阳,活动的百叶可以在夏季提供90°的全面遮挡.并且镂空的喉百叶可以满足室内对于采光的要求。下午百叶会随着时间和日光强度的变化自动进行方位调节,减少夏季室内太阳辐射热,大幅降低空调运行能耗,达到明显的节能效果。
3.余热回收
病房楼卫生间及手术室洗手设置热水供水系统。室内热水采用集中热水供应系统,热交换器为蒸汽间接加热的制热方式,热水出水温度为55℃。热水共设2个区,五层至十二层为上区,三四层的手术区为下区,均采用上行下给式供给方式。上区热交换器选用2台半即热式浮动盘管热交换器,设于屋顶水箱间;下区热交换器选用2台快速热交换器,设在四层裙房屋面上。冷水在热交换器中加热后,经室内热水管网输送到大楼室内各用水点,蒸汽来自锅炉,热水管网采用机械循环供水方式。所有冷水进热交换器均设置电子除垢仪,型号为 TL-2.5,以保证热水循环水质及保和热交换器。
大楼热水日用量为80t最高日最大时用水量为14t。总耗热量为2.9×10° kJ/h,热模差。汽耗量为1.58 t/h。选用5台750 kW 风冷热泵机组,其中4台为部分热回收机组.每台机组回收量不少于150 kW,回收产生的热量经水-水热交换后供大楼卫生热水使用,夏季可制热水11.5th∶需热回收型的风冷热泵机组置于机房层屋面。要求机组空调供回水温度夏季7℃/12℃.冬季45℃/40℃;热回收机组卫生热水供回水温度 55℃/50℃。采用部分热回收机组有别于普通风冷热泵的特点是,在夏季制冷时把机组的冷凝温度进行回收利用,同时又减少了采用蒸汽锅炉提供热水所造成的热能的消耗,巧妙地将这部分热能加以利用,实现了低投入、高回报的经济效益。
4.光伏发电
屋顶设置太阳能光伏电源装置,容量63.75 kW,作为地下车库的平时照明之用。楼顶太阳能电池方阵由8块串联成一个串联方阵,共计25个串联方阵;分别并入3个汇流箱;3个汇流箱分别接人1台直流接线柜;最后接入1台30kW并网逆变器。
椭圆形墙面幕墙太阳能电池方阵由3块串联成一个串联方阵,共计 83个串联方阵;分别并入7个汇流箱;7个汇流箱分别接入1台直流接线柜;最后接入1台 30 kW并网逆变器。
光伏板和光伏幕墙面积总计800m²,屋顶布置400m³单晶硅电池组件,安装功率35 kW;;椭圆形幕墙400m²多晶硅电池组件,安装功率28.75 kW。理论技术太阳能光伏发全年电量为65750.1 kWh,每年可节约标煤约21961 kg,每年二氧化碳减排量约54.24t、二氧化硫减排量约0.44t、年粉尘减排量约0.22 t。本建筑全年总用电量为3123S16 kWh。则可再生能源发电量是建筑用电量的2.1%。
5.节能照明
本工程地下一层设该楼10/0.4kV变配电所一座,从病房综合楼一层全院10kV总高配间引来两路独立的10kV电源。所内设2台1000 kVA的变压器,为该楼内除屋顶风冷热泵机组及其附属设备之外的所有负荷供电;
屋顶风冷热泵机组及其附属设备由病房综合楼一层全院变配电间0.4kV低压侧引来多回路电源供电。
三层产房、新生儿、四层手术室设置EPS应急电源装置、确保上述医疗场所用电安全设施的电源要求。
屋顶设置太阳能光伏电源装置,容量50kW,作为地下车库的平时照明之用。
本工程主要采用的荧光灯、气体放电灯均采用高效低谐波的电子镇流器,功率因数不小于0.90;所有采用直管荧光灯管选用节能型三基色T灯管(36W管光通量>3200lm,30 W管光通量>2 500lm,18W管光通量>1300lm)。
地下车库、大厅、标准层护理单元、走廊照明在电梯厅出入口或护士站采用集中分组间隔控制;
楼梯间照明采用红外移动探测及声光控开关的节能自熄开关控制;
1~4层的公共走廊在电梯厅出入口或楼梯口设开关集中分组控制;
本工程除地工层、设备层及机房层部分外的火灾事故照明采用分区集中EPS应急电源装置供电,平时兼用,对公场所及走廊,如在夜间仅开启部分或全部,事故照明为满足安防所需即可。
6.幕墙通风器
杭州全年通过自然通风措施能达到舒适性的时间约为270 h,占全年的3.1%,主要分布在过渡季节,项目幕墙设置自然通风器830延m,实现有组织通风。解决高层医疗建筑开窗通风,炎热地区夏季空调时通风换气能源损失等问题,并改善室内空气质量。
7.排风热回收
二层外区门诊用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),空调季节新风经全热交换及冷热处理至室内等焓点后送入室内。
四层内区等候用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),新风处理方法与3层内区等候同。
5~11层外区病房采用风机盘管加新风系统,内区办公、护办等用房采用风机盘管加新风系统,内区新风系统独立设置,新风机采用全热交换型水系统新风机(不带旁通),新风处理方法与3层内区等候同。
12 层大餐厅、中餐厅采用变频空调(VRV)室内机加新风系统,新风通过全热交换型水系统新风机(不带旁通)与室内排风交换后送入室内。
使用排风热回收技术不仅可以利用排风对新风进行预处理,将空气从预处理后的温度处理到送风温度,降低系统的峰值负荷、减小机组容量、降低初投资成本,还可以节约大量的能量,这样就可以有效地节约运行费用,从而达到节能的目的。同时,使用热回收装置后能够大大减小原有空调系统的生命周期成本,且其回收周期也较短。
8.索乐图管道式日光照明
在主楼12层使用区域中(约210m²),使用8套索乐图330DS日光照明系统,其平均照度约为198 lx。在地下车库人口处区域中(约70m²),使用2套索乐图330DS日光照明系统,其平均照度约为142lx。采用索乐图管道式日光照明系统是在不考虑门窗采光的情况下,保证房间的照明效果满足国家标准。既可以降低建筑白天的照明能耗,又可以充分让病人享受到自然光带来的健康感受。
文章节选《医院建筑案例精选》