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武汉新能源研究院主体建筑规划建筑方案设计说明目录1新能源技术利用方案与分析..............................................................................................................11.1项目范围..........................................................................................................................................11.2可持续性愿景..................................................................................................................................11.3设计愿景..........................................................................................................................................11.4建筑设计..........................................................................................................................................41.5建筑系统的设计...............................................................................................................................61.6中国《绿色建筑评价标准》：三星奖..............................................................................................81.7英国BREEAM标准：卓越奖..........................................................................................................81.8LEED与BREEAM的比较.............................................................................................................92空调采暖节能方案及运行周期成本分析.........................................................................................113建筑外围护结构材料选择比较分析.................................................................................................164天然采光及照明形式分析...............................................................................................................175建筑外空气流动场模拟分析............................................................................................................206相关技术及主体建筑综合能耗模拟分析.........................................................................................216.1零能耗分析....................................................................................................................................216.2供暖、制冷及含水层储能平衡.......................................................................................................227碳排放分析.....................................................................................................................................258技术经济指标.................................................................................................................................259武汉新能源研究院设计费收费报价.................................................................................................2510方案估算.........................................................................................................................................26附录一：光伏电池板工程武汉新能源研究院主体建筑方案设计说明11新能源技术利用方案与分析1.1项目范围武汉新能源研究院由武汉市人民政府和华中科技大学共同组建，于2009年9月正式成立。主体建筑建成后将作为武汉新能源研究院的办公场所和新能源产业的研发实验基地，并作为新能源工业基地的公共研究平台，也是面向社会展示新能源技术及其发展趋势的重要平台。主楼是集科学研究、研发实验、现场教学、综合服务以及新能源技术与产品应用展示等多功能为一体的综合性建筑物（群）。它还将成为新能源应用理念突出、技术先进、节能低碳、环境舒适、智能高效、艺术形象独特、充分体现武汉地区“两型社会”建设、华中地区昀具影响力的绿色建筑和新能源应用的示范大楼。项目建成后，该建筑必将获得中国绿色建筑评估体系《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)昀高奖—三星奖，以及美国LEEDCS3.0系统昀高认证—白金认证或BREEAM卓越级认证。该项目概念设计在满足基本功能要求条件下突出新能源利用的主题，集聚湖北省，乃至全国全世界新能源技术产业资源。项目建成后，将成为华中地区昀具影响力的再生能源示范建筑，同时成为全球范围内领先的零能耗、零碳排放建筑。本文将从可持续方案、能源方案和建筑体系方案等方面对新能源利用和特殊绿色建筑技术进行初步分析。1.2可持续性愿景三个层面的可持续性愿景我们从一个更宽泛的视角来看武汉新能源研究院主体建筑的零能耗设计，从生态战略角度来看，新能源研究院的主体建筑是整个区域城市开发的一部分。•充分考虑邻近和周边地区的开发，分析武汉科技新城新能源产业基地的现状；•武汉城市发展目标为环境、社会和经济和谐发展，将武汉建设成为园林城市，使市民能在此安居乐业。因此，协调好生态、生产、生活以及建筑区之间关系，为武汉城市圈两型社会的建设起到模范示范作用；•实现环境友好型和资源节约型的可持续性建筑开发；•通过可持续性设计增加使命的可达成度生态因素主体建筑每年的能源消耗和二氧化碳排放都将为零。总持有成本较低的、低能耗且拥有绿色标识的办公楼（年能耗较低或无能耗）可为资产所有者和房地产投资公司带来附加值。伯克利加州大学的一项科研调查结果（2009年6月）明确指出绿色标识能极大的影响周边类似商业空间租金的市场价格。除此之外，该结果还指出拥有环境认证的商业建筑每平方英尺的租金要高出2%；有效租金的差异估计为每平方英尺6%。因此，可持续性办公楼比传统办公楼更顺应未来的发展趋势。主体建筑将按照中国绿色建筑评价标准三星奖和BREEAM国际版卓越级（昀高级）的标准进行可持续性发展。绿色建筑评价标准广泛关注环境与可持续发展问题，使得开发商与设计者能够保证向他们的规划者和客户提供建筑物环保认证。该标准在实践基础上采用直接的计分系统，清晰易懂。该标准对建筑物的设计、建设和管理都有着积极影响，并通过严格的质量保证与认证体系，设定了一个强有力的技术标准。模范因素为作为社区可持续性飞轮的节能技术和相关创新型能源产品提供展示平台。这意味着尽可能地引进国际上昀新的新能源技术、新材料和新产品。突出该建筑作为新能源教育基地和技术研发中心的价值。该建筑方案将激发整个区域的可持续性发展，例如为武汉从公用电网过渡到智能电网的进一步发展提供平台。建筑体系将为充分利用该地区提供的强有力的独一无二的机会做好准备。人文因素首先，设计为人们创建一个舒适高效的工作场所，人们愿意在这里工作，感到舒适并能从工作环境中得到灵感；减少化石燃料的使用，充分利用可持续性资源建筑方案采用可持续性资源即可满足当代的需要，同时不损害未来的需求。通过在建筑方案中减少对化石燃料的需求，在目前的设计中体现对未来天然气价格和公用电网电价的指数化和增长的考量。可持续性和节能措施节省能耗且对环境友好的被动和主动措施显示出企业的社会责任感，并为核心产业活动提供资金。我们认识到能源因素（减少能源需求）和低/零碳供应体系有助于减少建筑的碳排放。总结成下列能源层级：•精益（采用良好的设计来完成解决方案的被动与复合策略部分）•清洁(低碳技术的应用)•绿色(由于建筑物能源需求大幅减少，可再生能源技术可起到更大的作用)1.3设计愿景武汉新能源研究院主体建筑方案设计说明2我们对可持续发展的远景不能仅仅只注重在能源方面，它对建筑同样适用。武汉新能源研究院的主体建筑就不只是这些技术的范例，它会成为一个可持续发展的象征。精益，清洁和绿化的策略需要在建筑物的概念中可视化。这些都是一个可持续性新建筑的成分。首先，我们不只注重在技术的基础设计建设。对我们来说更重要的是大自然的力量。这些“即低技术”的建设的灵感来源是大自然的的形式和美丽。在本方案陈述中我们将展现启发主楼一体化设计的昀重要的因素。零能源的要求不适用于与试验区配套建设。我们的主体建筑的节能设计理念和建筑（系统）的的概念将被应用到辅助建筑物，此外，还实现了零消耗的所有电力需求，以及所有的研究设备。精益建筑被动式太阳能建筑打造一个精益建筑需要引入被动式太阳能概念。“被动式太阳能”用于形容采用自然力和自然环境特征来冬季采暖、夏季制冷的建筑。太阳，更确切的说是太阳光和太阳热是主要能源，因此用其来命名该方案。但是还有其他重要因素：例如阴凉处的凉爽、风力效应。建筑本身也有助于这一工艺。其使用的材料、朝向均为建筑被动式太阳能特点等式的组成部分或缺失因素。该语境中的“被动”的意思简单说来就是不采用任何送风机或其他机械装置来采暖或制冷，或储存。在被动系统中，利用房屋及其环境的物理特性移动和储存在每年的特定时间所需要的热能或冷能。那些特性，如空气对流，即室内的热气朝上走，或者接受了太阳全天照射的实心砖墙在温度较低的夜晚缓慢发散其储存的热能。被动太阳能技术还可以采用主动方法作为补充。被动太阳能方法的优点