黃駿　林燕　王世曉

(1.華南理工大學(xué) 建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510640； 2.華南理工大學(xué) 建筑學(xué)院，廣東 廣州 510640)

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澳門氣候區(qū)校園綠色建筑技術(shù)集成方法及其應(yīng)用

黃駿1林燕1王世曉2

(1.華南理工大學(xué) 建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510640； 2.華南理工大學(xué) 建筑學(xué)院，廣東 廣州 510640)

澳門氣候區(qū)屬于典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候，具有氣溫高、日照多，平均風(fēng)速大、濕度大、降雨量大等特點(diǎn)，其綠色建筑技術(shù)的集成方法主要體現(xiàn)在目標(biāo)的整體性、手段的多樣性、集成的模塊化、應(yīng)用的系統(tǒng)化和運(yùn)行的高效率5個(gè)層面.文中結(jié)合當(dāng)?shù)厥讉€(gè)獲得綠色三星認(rèn)證的澳門大學(xué)學(xué)生活動(dòng)中心項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，通過實(shí)踐闡述了校園建筑的綠色建筑技術(shù)集成方法的應(yīng)用.基于澳門氣候區(qū)日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)和自然通風(fēng)優(yōu)良等特點(diǎn)，采取被動(dòng)綠色建筑技術(shù)為主、主動(dòng)綠色建筑技術(shù)為輔的系統(tǒng)集成方法，實(shí)現(xiàn)校園建筑與綠色建筑技術(shù)的有機(jī)融合.

澳門氣候；日照時(shí)數(shù)；平均風(fēng)速；降雨量；濕度；校園建筑；綠色建筑技術(shù)

澳門特區(qū)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)，擁有非?，F(xiàn)代化和集約化的城市群落，具備快速發(fā)展綠色建筑的基礎(chǔ)條件.但是目前澳門地區(qū)的綠色建筑發(fā)展還處于起步階段，一方面政策的扶持還不明顯，另一方面也缺少足夠的實(shí)踐項(xiàng)目；此外，系統(tǒng)的研究體系也尚未完善.本研究從澳門特區(qū)的氣候條件入手，分析澳門地區(qū)在理論和應(yīng)用層面所適應(yīng)的綠色技術(shù)集成方法，同時(shí)以校園建筑這種公益性建筑類型為對(duì)象，結(jié)合當(dāng)?shù)厥讉€(gè)獲得綠色三星認(rèn)證的澳門大學(xué)學(xué)生活動(dòng)中心項(xiàng)目展開研究，歸納和總結(jié)校園建筑技術(shù)集成方法及應(yīng)用，以期推動(dòng)澳門特區(qū)在綠色建筑領(lǐng)域的發(fā)展.

1　澳門氣候區(qū)的特點(diǎn)及應(yīng)對(duì)

澳門特區(qū)位于我國(guó)夏熱冬暖地區(qū)，北回歸線以南.北面和西面與廣東省的中南部大陸相接，南面和北面是廣闊的南海.其獨(dú)特的地理位置形成了典型的季風(fēng)氣候，具有氣溫高、日照多，平均風(fēng)速大，濕度大、降雨量大等特點(diǎn)[1].

1.1氣溫高、日照多

澳門地處低緯度地區(qū)，太陽(yáng)高度角大，日照充足，年平均日照時(shí)數(shù)高達(dá)1 895.3 h，屬于沿海日照時(shí)數(shù)較多的地區(qū).其具備充分利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電和自然采光的潛力，但同時(shí)要考慮遮陽(yáng)與隔熱的運(yùn)用.最高氣溫大于30 ℃的天數(shù)年平均達(dá)96.3天，炎熱的夏季氣候給空調(diào)的節(jié)能帶來一定的壓力，空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有很好的前景.根據(jù)1952-1997 年的氣象觀測(cè)資料得出澳門地區(qū)各月平均氣溫如圖1所示.

1.2平均風(fēng)速大

季風(fēng)氣候使澳門地區(qū)的風(fēng)速較大，且較為穩(wěn)定；風(fēng)向具有明顯的季節(jié)性，常年平均風(fēng)速為3.4 m/s.可以充分利用夏季以偏南季風(fēng)為主的風(fēng)向，通過自然通風(fēng)降低建筑的能耗，也可以綜合考慮風(fēng)能發(fā)電的應(yīng)用前景.由于具有優(yōu)良的自然通風(fēng)條件，因此即使在最熱的月份也可以有1/3的時(shí)間利用自然通風(fēng)解決熱舒適，而不需要空調(diào)，不但節(jié)能效果明顯，還能有效改善室內(nèi)空氣環(huán)境[2].

圖1　澳門地區(qū)各月平均氣溫圖(1952-1997年)

Fig.1Monthly average temperature in Macau area(1952-1997)

1.3降雨量大

澳門地區(qū)雨量豐沛，根據(jù)1952-1997年的氣象觀測(cè)資料，其年均降雨量達(dá)到1 984.6 mm.適宜廣泛使用雨水回收利用和各類型節(jié)水技術(shù)，同時(shí)良好的氣候條件和充足的降水量能夠保證綠化的自然生長(zhǎng)，利于實(shí)施屋頂及建筑周邊的多種綠化技術(shù)，改善建筑的熱環(huán)境[1].澳門地區(qū)各月平均降雨量如圖2所示.

圖2　澳門地區(qū)各月平均降雨量圖(1952-1997年)

2澳門氣候區(qū)的校園綠色建筑技術(shù)集成方法

大學(xué)的綠色建筑要遵循綠色規(guī)劃，不僅要貫徹綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，還要在建筑選址、設(shè)計(jì)、建造及維護(hù)等各環(huán)節(jié)都精心推敲，把握整體設(shè)計(jì)并能有效使用材料能源，在有限的場(chǎng)地上達(dá)到節(jié)約能耗、提高校園環(huán)境質(zhì)量等目的，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色建筑的技術(shù)集成與藝術(shù)的統(tǒng)一.大學(xué)綠色建筑對(duì)校園自然生態(tài)環(huán)境有著重要的影響，只有減輕建筑的環(huán)境負(fù)荷，才能為師生提供安全、健康、舒適、良好的學(xué)習(xí)和生活空間[3-4].它同時(shí)也是校園里傳播綠色節(jié)能環(huán)保理念的重要媒介.

綠色建筑技術(shù)包括主動(dòng)式與被動(dòng)式技術(shù)兩種，其應(yīng)用的目的都在于提高建筑對(duì)資源的利用率，減少能耗損失.發(fā)展綠色建筑技術(shù)不能只專注于技術(shù)本身，如何選擇技術(shù)、集成和優(yōu)化多項(xiàng)技術(shù)也同等重要[5-6].大量的技術(shù)疊加未必能達(dá)到資源利用和配置效率的最佳，往往增加成本的同時(shí)反而降低了綜合效益.另一方面，一味地通過應(yīng)用多項(xiàng)技術(shù)而獲得最佳的生態(tài)效率，但是不顧及投資和開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，也是背離建設(shè)綠色建筑的本意和目的的.所以，只有技術(shù)集成與優(yōu)化才能使各項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮最大的作用，達(dá)到最佳效果.技術(shù)集成度是最大限度發(fā)揮各種技術(shù)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在[7-8].

綠色建筑技術(shù)集成的首要環(huán)節(jié)在于目標(biāo)的整體性.節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材等技術(shù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不能割裂來看，其整體性與綠色建筑的環(huán)境觀和能源觀密不可分，是有機(jī)而統(tǒng)一的.

綠色建筑技術(shù)手段無論是主動(dòng)式還是被動(dòng)式、高技術(shù)或簡(jiǎn)易技術(shù)、傳統(tǒng)模式或現(xiàn)代手法，其多樣性的特征與技術(shù)集成之間不存在相互抵觸的矛盾性，只要搭配合理，能夠綜合實(shí)現(xiàn)綠色效益的最大化，所有技術(shù)手段都具備實(shí)用價(jià)值.

技術(shù)集成不是簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加，不同的技術(shù)方法之間或多或少會(huì)存在不協(xié)調(diào)性，容易造成系統(tǒng)沖突和成本提高.因此技術(shù)集成優(yōu)化的組織模式應(yīng)該體現(xiàn)模塊化的特征，使各種技術(shù)手段可以在兼容性強(qiáng)、有共同或相似技術(shù)接口的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)[5].

綠色技術(shù)集成是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用應(yīng)該考慮系統(tǒng)的整體效果，而不是孤立地評(píng)估每一個(gè)子系統(tǒng)的單獨(dú)效能，有時(shí)候單獨(dú)強(qiáng)化某個(gè)子系統(tǒng)的效能反而會(huì)減低系統(tǒng)的綜合效益.技術(shù)集成應(yīng)用強(qiáng)調(diào)在子系統(tǒng)相互配合作用的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮系統(tǒng)化的整體優(yōu)勢(shì).

綠色建筑系統(tǒng)的運(yùn)行是檢驗(yàn)綠色建筑設(shè)計(jì)成敗的重要指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高效率必須從設(shè)計(jì)過程的復(fù)合作業(yè)開始，完善多技術(shù)工種的協(xié)調(diào)配合機(jī)制，再到設(shè)計(jì)、施工、安裝、運(yùn)營(yíng)的一體化組織，形成多維度、全專業(yè)、相互協(xié)調(diào)的技術(shù)集成運(yùn)行體系.

3澳門氣候區(qū)的校園綠色建筑技術(shù)集成方法的應(yīng)用

大學(xué)的綠色建筑集成技術(shù)的應(yīng)用首先要體現(xiàn)目標(biāo)的整體性.在設(shè)計(jì)過程中，要高效使用各種資源，最大限度地減少能源的損失，達(dá)到節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材的綜合目標(biāo)[9-10].尤其是可再生能源(如自然通風(fēng)、自然光、太陽(yáng)光、風(fēng)能、水資源)的利用[11].

澳門氣候區(qū)具有較長(zhǎng)的日照時(shí)數(shù)和優(yōu)良的自然通風(fēng)條件，適用多種綠色技術(shù)手段，可以滿足多樣性的集成方法特點(diǎn).針對(duì)其氣候特點(diǎn)，可以采取被動(dòng)綠色建筑技術(shù)為主、主動(dòng)綠色建筑技術(shù)為輔的集成模式，實(shí)現(xiàn)校園建筑與多種綠色建筑技術(shù)的有機(jī)融合.

澳門大學(xué)新校區(qū)學(xué)生活動(dòng)中心的綠色建筑實(shí)踐立足于創(chuàng)造一個(gè)綠色生態(tài)、節(jié)能環(huán)保的“學(xué)生之家”，既具有實(shí)用性，又兼具示范意義.因而在這個(gè)項(xiàng)目中，筆者所在課題組進(jìn)行了一次綠色技術(shù)集成和優(yōu)化的有益嘗試.學(xué)生活動(dòng)中心綠色建筑集成技術(shù)如圖3所示.

圖3　學(xué)生活動(dòng)中心綠色建筑技術(shù)集成圖

采用多種被動(dòng)式技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能又能有效降低技術(shù)成本，通過建筑設(shè)計(jì)手段(如遮陽(yáng)、立體綠化等)實(shí)現(xiàn)建筑防熱、隔熱，通過優(yōu)化建筑布局強(qiáng)化建筑物采光與通風(fēng)；最后，用模塊化的設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)化的應(yīng)用模式來構(gòu)建整體的綠色集成體系，強(qiáng)調(diào)綜合效益和系統(tǒng)最優(yōu)，摒棄簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加，使用綜合性的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系.同時(shí)通過加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、安裝、運(yùn)營(yíng)的全過程聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，保證綠色建筑技術(shù)體系運(yùn)行的高效率.

學(xué)生活動(dòng)中心選址于校園中心景觀步行軸的南面節(jié)點(diǎn)，是校園重要的空間節(jié)點(diǎn)和景觀核心，充分體現(xiàn)了學(xué)生活動(dòng)中心的開放性與作為“學(xué)生之家”的標(biāo)志性.主要功能包括一個(gè)演奏廳、一個(gè)多功能廳、書店和各類學(xué)生活動(dòng)及工作室.為了能在室內(nèi)外進(jìn)行多種交互式課外活動(dòng)，在建筑中提供盡可能多的開放空間和綠化平臺(tái)，以構(gòu)建立體化、多層次的綠化生態(tài)系統(tǒng).學(xué)校和我們都希望通過這個(gè)“家”將綠色環(huán)保的教育理念融入建筑與環(huán)境，在潛移默化之中成為一個(gè)傳播綠色理念的孵化器[12-13].學(xué)生活動(dòng)中心實(shí)景鳥瞰如圖4所示.

圖4　學(xué)生活動(dòng)中心實(shí)景鳥瞰

3.1被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)的集成與創(chuàng)新

被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)是以非機(jī)械電氣設(shè)備干預(yù)手段實(shí)現(xiàn)建筑能耗降低的節(jié)能技術(shù)，具體指在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中通過對(duì)建筑朝向的合理布置、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱技術(shù)、有利于自然通風(fēng)的建筑開口設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)建筑需要的采暖、空調(diào)、通風(fēng)等能耗的降低[14-15].

本項(xiàng)目采用了大量被動(dòng)式綠色建筑技術(shù)，有效改善了建筑的室內(nèi)外環(huán)境.如協(xié)同共享的規(guī)劃設(shè)計(jì)、充分利用自然通風(fēng)采光的形態(tài)設(shè)計(jì)和立體的生態(tài)綠化平臺(tái)與遮陽(yáng)設(shè)計(jì)等.

3.1.1協(xié)同共享的規(guī)劃設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中采用了室內(nèi)外相互交融的空間組織手法，所有室內(nèi)外廊道和立體平臺(tái)都圍繞“U” 形半圍合空間向北面湖泊展開，讓所有的活動(dòng)都能夠滲透到校園的整體環(huán)境中去.同時(shí)有利于引入湖面的涼風(fēng)，改善氣候微環(huán)境.此外，規(guī)劃注重室外自然通風(fēng)的改善，將建筑物熱島強(qiáng)度的降低與校園綠化、地面鋪裝和室外水景設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，達(dá)到改善室外建筑物理環(huán)境的效果.

項(xiàng)目有效利用地下空間，并通過下沉庭院保證地下空間的公共活動(dòng)區(qū)域和辦公區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自然通風(fēng)和自然采光，達(dá)到節(jié)地、節(jié)能的目的.設(shè)置一層地下空間，主要功能為音樂劇場(chǎng)及各類輔助設(shè)備用房.地下空間面積為1 515 m2，與建筑占地面積的占比為52.2%.

3.1.2強(qiáng)化自然通風(fēng)采光的建筑形態(tài)布局

建筑布局以南北向?yàn)橹?，“U”字形的布局更有利于形體的采光和通風(fēng)，圍繞廣場(chǎng)合理組織功能用房與庭院環(huán)境.相交的兩條景觀軸和空間視線軸將空氣和陽(yáng)光引入建筑，使得建筑具備優(yōu)良的室內(nèi)光環(huán)境和風(fēng)環(huán)境.室內(nèi)自然通風(fēng)示意如圖5所示.

圖5　室內(nèi)自然通風(fēng)示意圖

項(xiàng)目外窗開啟方式采用平開窗或推拉窗，外窗可開啟面積比例達(dá)到30.77%.建筑開口朝向澳門地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南向，同時(shí)合理設(shè)計(jì)建筑平面布局，確保建筑主要功能空間形成穿堂風(fēng).

圖6為活動(dòng)中心典型樓層室內(nèi)風(fēng)速和空氣齡的模擬計(jì)算結(jié)果.分析結(jié)果表明，在夏季主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)速條件下，室內(nèi)風(fēng)場(chǎng)分布較為均勻，各個(gè)房間氣流組織良好，無明顯旋流區(qū)和風(fēng)影區(qū)出現(xiàn).室內(nèi)主要區(qū)域的空氣齡及室內(nèi)平均空氣齡均小于180 s，室內(nèi)通風(fēng)換氣質(zhì)量較好.

(a)學(xué)生活動(dòng)中心夏季室內(nèi)風(fēng)速模擬計(jì)算結(jié)果

(b)學(xué)生活動(dòng)中心夏季室內(nèi)空氣齡模擬計(jì)算結(jié)果

Fig.6Analog computation results of indoor wind environment in the student activity center in summer

項(xiàng)目室外風(fēng)環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計(jì)基于整個(gè)橫琴島澳門大學(xué)校區(qū)進(jìn)行.校區(qū)整體規(guī)劃布局上采用組團(tuán)式布局，同時(shí)合理設(shè)計(jì)各單體建筑之間的間距從而形成風(fēng)道，確保整個(gè)校區(qū)室外通風(fēng)流暢.單體建筑設(shè)計(jì)多采用底層架空的處理手法，建筑朝向與珠海市夏季主導(dǎo)風(fēng)向東南向之間有一定夾角以促進(jìn)通風(fēng).圖7為澳門大學(xué)校區(qū)夏季室外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算結(jié)果，結(jié)果顯示，夏季室外1.5 m高處平均風(fēng)速為1.7 m/s，風(fēng)速放大系數(shù)為0.91，且無風(fēng)速超過5 m/s的區(qū)域.

3.1.3適宜氣候的立體綠化平臺(tái)與綠化技術(shù)

設(shè)計(jì)中，通過屋頂綠化、下沉庭院、垂直綠化、空中綠化平臺(tái)和室內(nèi)綠化等措施，擴(kuò)大學(xué)生室外活動(dòng)和交流的場(chǎng)地.庭院綠化及水體均從負(fù)一層開始，將地面光線引入地下，利用綠色植物、水體和自然采光通風(fēng)，讓室內(nèi)外空間可以相互交融流通.在各層平面中靈活設(shè)置面向不同景觀特色的外廊和平臺(tái)，同時(shí)保證平臺(tái)空間和共享空間融為一體，使聯(lián)系便捷通達(dá).在設(shè)計(jì)面向北面景觀軸和湖面的廊道及綠化平臺(tái)時(shí)，特別注重觀景的效果和人與人之間交往的需求，強(qiáng)調(diào)與室內(nèi)外環(huán)境相融合，使建筑更加融于自然，也與“學(xué)生之家”這個(gè)主題相呼應(yīng).

圖7　澳門大學(xué)校區(qū)夏季室外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算結(jié)果

Fig.7Analog computation results of outdoor wind environment on the Campus of University of Macau in summer

項(xiàng)目采用屋頂綠化技術(shù)，提高屋面熱工性能的同時(shí)有效改善了屋頂上空的室外熱環(huán)境.屋面構(gòu)造類型選用種植屋面，種植植物主要為珠海市鄉(xiāng)土地被植物(鵝掌柴、紅花繼木、龍船花等).屋頂綠化面積為493.28 m2，占屋頂可綠化總面積(1 602.58 m2)的30.8%.屋頂綠化位置如圖8所示.

圖8　屋頂綠化位置

3.1.4多方式建筑遮陽(yáng)與立面造型有機(jī)融合

建筑多方式遮陽(yáng)與立面造型有機(jī)融合，并且巧妙地將南歐與嶺南建筑細(xì)部處理與遮陽(yáng)需求相呼應(yīng).立面設(shè)計(jì)注重虛實(shí)結(jié)合，在滿足自然采光的前提下，減少透明玻璃的面積，同時(shí)采用Low-E中空玻璃提高外窗節(jié)能效果.西部體塊布置多功能劇場(chǎng)，依據(jù)功能特點(diǎn)西立面采用豎條窗的手法，避免了過多陽(yáng)光直射和熱量.東部體塊在西面設(shè)置活動(dòng)走廊，利用走廊形成水平遮陽(yáng)，同時(shí)東部體塊外掛可調(diào)節(jié)外遮陽(yáng)百葉，既構(gòu)成了立面一大特色，實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)和采光的協(xié)調(diào)，又擔(dān)負(fù)起節(jié)能遮陽(yáng)的功能作用.外墻采用全掛石，石材與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間形成了良好的空氣層，可有效隔熱、保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定.立面細(xì)部處理，特別是窗戶外圍，采用了南歐建筑細(xì)部線條，形成有效的水平遮陽(yáng)和垂直遮陽(yáng).頂部框架既作為景觀處理的延伸，也是太陽(yáng)能光伏發(fā)電板的支架，實(shí)現(xiàn)了美觀與綠色節(jié)能技術(shù)的高度統(tǒng)一.學(xué)生活動(dòng)中心遮陽(yáng)方式如表1所示.

表1　 學(xué)生活動(dòng)中心遮陽(yáng)方式匯總表

項(xiàng)目地上各層建筑均根據(jù)朝向采用合理的外窗面積，配合高透光Low-E中空玻璃的采用，采光效果較好，同時(shí)配套可調(diào)節(jié)活動(dòng)建筑外遮陽(yáng)設(shè)施有效防止眩光.采光計(jì)算結(jié)果表明，地上1-3層主要功能空間分別有67.9%、61.3%和89.7%的空間室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，輔助功能空間分別有94.3%、93.1%和87.9%的空間室內(nèi)采光系數(shù)大于0.5%.整棟建筑75.69%的空間室內(nèi)采光系數(shù)大于2%.

項(xiàng)目通過在地下一層周邊設(shè)計(jì)大面積地下庭院采光的方法改善地下空間的自然采光效果.采光計(jì)算結(jié)果表明，有28.1%的地下一層主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù)大于2%，有4.6%的地下一層輔助功能空間室內(nèi)采光系數(shù)大于0.5%，地下空間室內(nèi)采光系數(shù)大于0.5%的功能房間面積比例不小于15%.

3.2主動(dòng)式綠色建筑技術(shù)集成的應(yīng)用

項(xiàng)目主動(dòng)綠色建筑技術(shù)集成系統(tǒng)主要包括高效節(jié)能照明技術(shù)、排風(fēng)熱回收技術(shù)、光伏建筑一體化技術(shù)、再生水利用技術(shù)、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)等.

3.2.1高效節(jié)能照明技術(shù)

項(xiàng)目所有功能場(chǎng)所全部采用高效節(jié)能燈具(T5熒光燈、LED燈等)，確保房間照明功率密度值低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的目標(biāo)值，提高照明效率.同時(shí)采用智能照明控制系統(tǒng)控制不同功能場(chǎng)所的照明燈具的日常運(yùn)行(例如走廊大廳聲光控制、會(huì)議室智能場(chǎng)景照明等)，減少照明燈具運(yùn)行時(shí)間.通過以上技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)建筑全年照明系統(tǒng)耗電量的降低.

3.2.2排風(fēng)熱回收技術(shù)

空調(diào)機(jī)組新風(fēng)系統(tǒng)采用全熱交換器熱回收裝置對(duì)夏季的冷量和冬季的熱量進(jìn)行回收利用，從而有效減少采暖空調(diào)系統(tǒng)全年能耗，經(jīng)計(jì)算項(xiàng)目排風(fēng)熱回收系統(tǒng)全年可節(jié)省耗電量約3.57萬(wàn)kW·h.

3.2.3光伏建筑一體化技術(shù)

項(xiàng)目在屋面混凝土遮陽(yáng)構(gòu)架上安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)并采用并網(wǎng)發(fā)電方式供給一般照明用電，實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化.光伏發(fā)電系統(tǒng)采用240 W的多晶硅光伏組件，安裝面積約為180 m2，系統(tǒng)總裝機(jī)容量為25.2 kW.經(jīng)計(jì)算系統(tǒng)全年發(fā)電量約為21 334 kW·h，約占建筑全年總用電量的4.18%.

3.2.4再生水利用技術(shù)

考慮澳門地區(qū)儲(chǔ)水能力差，嚴(yán)重缺乏淡水的特點(diǎn)，項(xiàng)目除生活用水外，其余水源(例如室內(nèi)沖廁、綠化灌溉以及水景補(bǔ)水)全部采用澳門市政再生水.項(xiàng)目的市政再生水利用量為9 555.14 m3/年，非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到74.5%.

3.2.5室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控

項(xiàng)目人員密度較大的音樂劇場(chǎng)、多功能室設(shè)置CO2監(jiān)控系統(tǒng).室內(nèi)新風(fēng)換氣系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)CO2濃度自動(dòng)調(diào)整低風(fēng)速或高風(fēng)速運(yùn)行.

4　綠色建筑技術(shù)效益分析

在綠色技術(shù)集成與優(yōu)化過程中，針對(duì)澳門氣候區(qū)日照足與通風(fēng)好的自然條件，以被動(dòng)式技術(shù)為主(做好防熱、隔熱措施，并采用強(qiáng)化采光與通風(fēng)的建筑布局)，輔以主動(dòng)式技術(shù)(采取中水利用、熱回收和太陽(yáng)能發(fā)電等降低能耗和能源再利用的方法).項(xiàng)目建成后，經(jīng)過計(jì)算模擬與評(píng)估，建筑綜合節(jié)能率達(dá)到63%，中水回收利用率達(dá)到74.5%，兩項(xiàng)指標(biāo)均高于許多同類已建成項(xiàng)目.其中最能體現(xiàn)綠色建筑綜合效益的指標(biāo)是對(duì)造價(jià)的良好控制，設(shè)計(jì)是嚴(yán)格按照二星級(jí)綠色建筑的造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來控制的，最終的建設(shè)成果達(dá)到了三星級(jí)的標(biāo)準(zhǔn).從而正面驗(yàn)證了綠色技術(shù)集成方法對(duì)于綜合效益層面的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)踐意義.

該項(xiàng)目太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)全年生產(chǎn)電量為21 334 kW·h，全年節(jié)省費(fèi)用約2.13萬(wàn)元.

項(xiàng)目每年節(jié)約市政飲用水量為9 555.14 m3，按照市政飲用水3元/m3，污水處理費(fèi)用1.2元/m3計(jì)算，每年節(jié)約費(fèi)用約1.7萬(wàn)元.

該項(xiàng)目全節(jié)約耗電量約44.68萬(wàn)kW·h，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤160.8 t.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)全年節(jié)約電量為21 334 kW·h，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤7.67 t.因而整個(gè)項(xiàng)目每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤168.47 t，每年可以減排CO2約416.12 t.

5　結(jié)語(yǔ)

澳門地區(qū)的綠色建筑發(fā)展有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)能力作為后盾，氣候條件也適宜多種綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用，后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展?jié)摿薮?在澳門大學(xué)新校區(qū)學(xué)生活動(dòng)中心綠色建筑的成功實(shí)踐中，不僅實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)準(zhǔn)的綠色建筑技術(shù)集成，獲取了國(guó)家三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)(公共建筑)；同時(shí)還體現(xiàn)了校園建筑這種公益性的建筑類型所具備的強(qiáng)有力的推廣示范作用.

可以預(yù)見，校園綠色建筑技術(shù)集成方法與應(yīng)用在澳門當(dāng)前的綠色建筑發(fā)展階段是具有較大現(xiàn)實(shí)意義的，能夠?yàn)樵诎拈T地區(qū)推動(dòng)綠色建筑理念和技術(shù)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn).

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Supported by the Ph.D Programs Foundation of the Ministry of Education of China(20110172130002)

Integration Methods of Green Building Techniques for Campus in Macau Climatic Region and Corresponding Application

HUANGJun1LINYan1WANGShi-xiao2

(1. Research Institute of Architectural Design，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China；2. School of Architecture，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China)

Macau is located in an area with typical subtropical monsoon climate. It possesses the climate characte-ristics of high temperature，abundant sunshine，high average wind speed，high humidity and plenty of rainfall. The integration methods of green building techniques in Macau should possess an overall goal，diverse means，integrated modules，systematic application and high operation efficiency. In this paper，by systematically investigating the first local building to win the Three-Star Green Certificate，namely the Student Center of the University of Macau，the application of integration methods of green building techniques for campus buildings is illustrated through a practical example. In response to the favorable sunshine and natural ventilation in Macau climatic region，the designers adopts a systematic method integrating passive green building techniques assisted by active green building techniques to realize an organic integration between campus architectures and green building techniques.

climate in Macau； sunshine duration； average wind velocity； rainfall； humidity； campus building； green building technique

1000-565X(2016)07-0123-07

2016-04-26

教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20110172130002)

黃駿(1979-)，男，博士，高級(jí)工程師，主要從事建筑設(shè)計(jì)研究.E-mail:archi_huang2008@126.com

TU 02；TU111doi： 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.07.019