绿色建造-绿色设计

绿色建造汇报-设计一、110千伏变电站新建工程绿色建造表皮功能化设计全预制方案设计楼板设计梁柱节点设计绿色照明设计能源互联表皮功能化设计美学设计 我们根据周边环境特点，选用掀起城市一角 开创电力未来方案，建筑西南角向上扬起，使建筑拥有了柔美曲线，简洁大气且标识性明显，以一个开放的姿态将变电站推向城市与大众，更具有展示意味。表皮功能化设计建筑立面设计在兼顾美学的同时最大程度考虑实用性和功能性通风通风+遮阳宣传展示观景平台发 电降 噪智慧体验厅宣传展示表皮功能化设计表皮功能化设计减少窗墙比：玻璃是保温性能的薄弱环节，在保证立面设计理念以及内部功能的自然采光需求的条件下，窗墙比应尽可能减少，特别是建筑物北墙。北墙是冬季主导风向的迎风面，表面冷空气流速大，单位面积散热量高于其他3个方向外墙。尽可能减少门窗洞口，有效增强建筑的保温隔热性能。 立面设计立足建筑自身对环境的适应能力，充分利用被动式节能设计理念，主要体现在以下几点：减少窗墙比、自然通风组织、建筑遮阳。 表皮功能化设计 自然通风组织：西侧灰空间形成了一个“狭管”，由于风压差、热压差等因素，气流会快速通过这个灰空间，经过主变散热器的位置时，又会从散热器外格栅进入，形成烟囱效应，加强散热效果。表皮功能化设计建筑遮阳：夏季太阳辐射强烈，西墙外表面温度可达60以上，外墙满足保温性能的同时需加强遮阳、隔热性能。西侧灰空间阻止太阳直射光和热量进入房间，降低室内温度。表皮功能化设计 利用建筑能耗模拟分析软件PKPM-CFD和PKPM-Energy对有无灰空间的模型进行室外风环境和负荷计算模拟。表皮功能化设计通过PKPM-CFD软件得到的室外风环境夏季工况风速云图可以清晰看出，西侧灰空间的设置，使得主变散热器内风速增大，局部风速从0.1m/s提升至0.6m/s，显著增强区域内烟囱效应。无西侧灰空间室外风环境夏季工况风速云图有西侧灰空间室外风环境夏季工况风速云图表皮功能化设计有有灰空间灰空间冷负冷负荷荷/kWh无无灰空间灰空间冷负冷负荷荷/kWh有有灰空间灰空间热负荷热负荷/kWh无无灰空间灰空间热负热负荷荷/kWh1月0.000.0029727.4323445.842月0.000.0027942.1222192.653月0.020.0523671.3919149.074月55.6964.993811.343436.875月2260.543325.02158.12218.626月12132.7216422.880.330.167月17186.5922034.840.000.008月15813.3319735.860.220.149月7030.318501.460.280.3810月416.99414.941608.28913.2811月0.000.0020188.2914952.1112月0.000.0031508.7924209.21总计54896.1870500.04138616.58108518.33冷负荷减少22.1%热负荷增加21.71%有灰空间对比无灰空间表皮功能化设计实现采用钢框架结构+铝镁锰金属墙板，实现电磁“0”辐射采取隔声降噪降噪措施，噪声达到0类声环境功能区裕 翔 站表皮功能化设计绿色建筑二星级认证打造绿建二星级变电站实 施 在节地、节能、节水、节材、室外环境污染物控制、室内环境职业健康控制六大方面对应评价标准进行综合设计，打造石家庄首个绿色建筑二星级变电站。在绿色二星级认证方面建筑地上部分 结构主体采用钢框架结构；屋面采用钛锌板、一体化光伏板；外墙板采用铝镁锰金属复合板、玻璃幕墙；内墙板采用石膏板复合墙体；片墙采用UHPC超高性能混凝土板，实现现场拼装，有效减少现场湿作业，提高施工效率。钢框架主体结构装配式墙板钛锌板屋面玻璃幕墙全预制方案设计达到装配式建筑评价最高标准AAA级全预制方案设计地下部分 建筑物基础采用预制独立基础，电缆隧道采用预制箱涵，主变基础采用预制拼装式基础，地源热泵机房在行业内首次采用装配式双层叠合板式剪力墙方案，相较传统现浇结构可明显提高施工质量、施工效率，有效保护和合理利用水工资源，最大限度的减少和降低对环境的影响。预制独立基础预制箱涵预制拼装基础双层叠合板剪力墙全预制方案设计小型构筑物采用装配式小型构筑物（灯基础、雨水井和散水等），减少施工现场的声光尘污染。预制灯基础预制雨水井预制散水全预制方案设计楼板设计直立肋双折边钢筋桁架楼承板 新型直立肋双折边钢筋桁架楼承板比现浇楼板的钢筋绑扎工作量减少6070%，比传统钢筋桁架楼承板不仅具有底板无焊点的优势，还更加美观。梁柱节点设计高强环槽铆钉 环槽铆钉，应用建筑物梁柱节点中，相比螺栓有牢固耐用、永不松动、安装快速等优势。绿色照明设计光导照明在二楼走廊设置光导照明系统，通过采光装置高效采集自然光线，经过导光管传输和强化后，由漫射装置均匀发散，可提供十小时自然光照明，一次性投资，无需维护，节约能源。能源互联屋顶光伏设置屋顶光伏发电站，采用BIPV光伏+平铺式光伏，预计光伏首年发电利用小时数为968h，25年平均利用小时数为896.9h，年平均上网电量约6.1万kWh，实现光能高效利用，降低能耗。风光互补路灯设置风光互补路灯，接入直流微网，开发利用站内风能，降低能耗。能源互联能源互联站内设置直流微网生态系统，实现风力、光伏能源就地消纳和安全可靠供电。结 合 风 力 、光伏发电站和储能建设，基于直流断路器、直流保护等技术，打造节能、安全的直流微网生态系统。直流母线 375V用能场景直流母线 48V单向DC/DC智慧体验厅景观照明双向DC/DC储能系统单向AC/DC低压配变单向DC/DC光伏发电风力发电单向AC/DC直流微网系统地源热泵 站址东侧和南侧设置地源热泵，利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过输入少量的电能，运用埋藏于周围的管路系统进行热交换，实现清洁能源的高效利用，满足站内冷热负荷需求，为站内提供热水。能源互联 工程绿色设计贯彻落实了多站融合、表皮功能化设计、建筑设计、建造技术、建筑照明、能源互联等方面形成了技术创新成果，实现了节约资源、减少排放、提高效率的建设目标，为变电站的绿色建造提供新思路、新理念。结束语二、220千伏线路工程绿色设计隧道路径规划隧道主体设计隧道电缆设计表皮功能设计辅助设施设计 根据工程绿色建造目标，在综合技术经济可行性分析基础上，确定了绿色设计目标与实施路径，明确主要绿色设计指标和技术措施。 以优化设计方案和设备选型，综合考虑施工、生产的便捷性，保障工程建设、交付运维综合最优为目标，开展绿色设计，推进建构筑物、电缆电气设备、辅助系统等方面的系统化集成设计，达到建设资源节约、环境友好型工程。统筹考虑工程沿途村庄、林地、并行规划高铁、交叉重要设施位置情况，优化工程路径，最大限度避开雄安新区千年秀林及房屋密集区域，减少树木砍伐3000余棵，减少房屋拆迁4716平米，最大限度降低生态环境干扰。一、隧道路径规划1、优化路径选择，减少房屋拆迁、林地砍伐量按照雄安新区规划批复，结合工程路径和沿途自然条件，合理规划堆土场位置，堆土场实施标准化布置，使用铁丝网围栏进行封闭围挡，对堆放土方进行平整、密目网全覆盖，土方运卸、平整全过程“湿法”作业，最大化减少扬尘的产生，降低对环境的影响。一、隧道路径规划2、堆土场合理规划，减少环境干扰首次应用BIM技术开展电缆隧道三维设计，实现平纵联动设计、构筑物三维建模、各专业协同设计、专业间碰撞检查，有效提高施工图设计精度。针对顶管钻越等重难点部位可实现三维模拟推演，提高施工安全质量。二、隧道主体设计1、全面应用BIM技术深化设计充分考虑工程沿途铁路、道路、河流、房屋等地表设施位置，以及隧道防火分区距离，优化隧道节点及附属设施布置，使各节点功能实现兼顾，1个/1.8km布置人员出入口、1个/1.2km布置分变电所、1个/0.6km布置风机房，与常规设计相比，减少风机房10处、逃生口37处，节约永久占地25%、2550平米。二、隧道主体设计2、优化节点布置节约永久占地从从“防防水水材材料料、节节点点把把控控、关关键键技技术术”三三环环节节调调研研分分析析隧隧道道防防水水薄薄弱弱环环节节，构建“刚柔并济”的隧道主体防水体系，即以混凝土刚性自防水为主，同时在通风口、分变电所、交叉口等特殊结构主体混凝土添加新型自愈合外加剂，提高混凝土抗渗性；施工缝、变形缝、穿墙管等细部采用加强防水措施；隧道主体外侧使用自粘防水卷材+特种非固化改性沥青防水涂料的双层柔性外包防水，实现隧道主体一级防水，隧道防水与结构同寿命，实现隧道无渗漏、防水免维护，节约运维成本。二、隧道主体设计3、构建“刚柔并济”隧道主体防水体系改变混凝土喷锚的边坡支护方式，创新应用绿色装配式护坡，有效避免喷锚施工过程中的扬尘污染及混凝土污染，减少建筑垃圾，节能环保。绿色装配式护坡施工安全便利，有效降低施工风险、提升施工工效。工程共使用绿色装配式护坡21万平米，节约混凝土用量16800m、钢筋用量380吨，节约锚喷机械及用工100余台班，减少建筑垃圾33600吨。相当于减少二氧化碳排放6530吨。二、隧道主体设计4、首次在输变电工程应用绿色装配式护坡采取顶管方式钻越高速、河道、国省道、500千伏电力线路等重要设施，应用国内自主研发具有世界先进水平的土压平衡、泥水平衡顶管机，前端机头自动切排土，后端电动液压装置推动外径4.14m的钢筋混凝土管节顶进，完成整个钻越过程。该项技术的应用避免了大开挖作业，施工不受气候和环境影响、安全高效，实现施工零排放、水土零扰动、被钻越设施零扰动。二、隧道主体设计5、采用最先进的顶管技术钻越重要设施钢筋、模板、预制压板、电缆支架等施工材料全部采用工厂集中加工生产，大大提高材料加工质量和效率，现场取消材料加工场地，无焊接作业，节约占地的同时避免了材料加工过程中的噪音、粉尘、废气等污染。钢筋工厂化预制完成运抵现场，采用直螺纹、螺栓连接，实现现场无焊接作业，利用BIM技术实现标准化绑筋。二、隧道主体设计6、施工材料全工厂化预制隧道设计5自然坡度，内部每600米设置集水井收集污水，利用自然坡度进行自流排水和收集，减少设备投入和能耗。二、隧道主体设计7、设置自然坡度自流排水改变以往单独设置电缆接头间的设计方案，创新采用电缆接头层布置，实现电缆敷设时交叉互联段的理想等分，减少感应电流，每回电缆每天减少电能损耗约48.85kWh，按下送通道终期14回电缆规模计算，每天可减少电能损耗683.9kWh，每年可减少二氧化碳排放量约200吨，同时减少因电缆接头间产生的占地面积。三、隧道电缆设计1、创新采用电缆接头层布置预埋套筒及电缆支架优选304L不锈钢材质，坚固耐腐蚀、使用寿命长，减少了后期维护更换，节约材料。不锈钢材质不产生磁通路，杜绝了运维过程中涡流损耗。与常规钢支架相比，每回电缆每天减少电能损耗约108kWh，按下送通道终期14回电缆规模计算，每天减少电能损耗约1512kWh，每年可减少二氧化碳排放量约433吨。三、隧道电缆设计2、优选支架材质，节能节材积极调研大盘长电缆技术，在施工图阶段优化设计，在满足规程、文件要求的前提下，将电缆盘长由480米增长至650米，交叉互联段由13个优化至11个，较初设方案电缆中间接头36个，配合使用预制电缆头，提升投产后电缆运行可靠性，节约工程造价达300余万元。三、隧道电缆设计3、探索大盘长高压电缆技术1、采取永临结合排水方式：隧道设置分散收集、集中处理的污水处理系统，隧道内部设置集水井收集污水，泵送至每600米一个的外排节点，通过外部干管输送至6套污水处理设备集中处理，达到城市杂用水标准。考虑工程为国内首条建设在郊野单元的电缆隧道，隧道排水考虑了永临结合方式，现阶段排至沿途现有的6处排水点，待市政管网建成后接入。2、优化通风布置高效节能运行：隧道采用机械通风方式，风机与智能温控系统联动，根据温度情况自动开闭，节约电能。通风区段长度与防火分区统筹考虑，通风区段设置为600米，风亭和下人孔合建，较常规设计减少风机房10座，节约造价约1300万元。3、综合