节能建筑调查：加拿大Ｏｎｅ ＥｘｅｃＵｔｉＶｅ Ｐｌａｃｅ大厦
时间：2022-11-05 来源：博通范文网 本文已影响 人 
位于西部富裕的阿尔伯塔省境内的大城市卡尔加里，人口100万，是加拿大高速发展的石油天然气工业中心。由于地方经济的繁荣发展，广泛吸引了许多国内外知名企业纷纷将总部迁移到卡尔加里市。因此，近年来出现了对新写字楼需求的急剧增加，新楼盘的规模建设也随之增加。尽管这些新楼地处能源生产基地、楼盘建设涨潮中，但是如果想赢得信誉好的承租客户，这些新楼就必须满足有关节能的要求。
2001年，卡尔加里市房产开发商Beca国际有限公司根据市场需求，决定在市西北一处显眼的商业区投资新建写字楼。它靠近公共交通，车辆进出方便，西边视野开阔遥望洛基山脉。
Beta公司将设计项目交给了Ingenium集团下属的PoohMcKenzie Architects建筑设计公司(PMA)，同时还附带了两个不可协商的条件。这两个条件由大厦的一个最大的承租户提出，一是要求大厦在一年内建成并交付使用，二是要求大厦的能源效率必须比国家建筑能源规范(MNECB)的标准至少高25％。
PMA公司设计出一套有效的One Executive Place大厦一期建筑方案，包括共计9346m2的七层办公空间另加复式顶层机房和二层地下停车场。大厦西面主要采用生动的曲面蓝色玻璃幕墙，创造出整体美感，此外，人们还可从幕墙多于二分之一的透明玻璃处遥望山景。设计队伍主要负责机械结构、机电和建筑外围护设计，着重于提高建筑能效。
结构设计
由于施工工期紧张，逼近的严冬使任务变得更加艰巨PMA公司的项目执行人Ronald Poon决定采用型钢框架结构取代混凝土结构。这一决定使施工进展迅速而且降低了整个建筑重量相对减轻了现场土质较差和地下水位较高带来的影响。Wiebe Forest工程公司的结构设计师StuartNg采用垂直钢桁架设计，最有效地利用了建筑几何空间。他还将接合缝间距缩短至小于标准值，目的是为了在上层采用较重的横梁来支持客户要求的超重型物体的存放。这样一来既满足了客户对接头强度的特殊要求又控制了建筑结构振动问题。
高效的结构方案减少了材料用量，节省了从原材料加工到现场运输的用料，改善了施工建设中的环境敏感度。这种科学有效的材料使用方法获得了加拿大钢结构设计协会颁发的最具创意、最有效使用钢结构建筑奖。
控制系统
在如何优化系统，减小能耗方面，Poon McKenzie与负责机械设计的Reinbold工程集团公司紧密合作。机械系统设计侧重于有效配置设备和监控系统，提高空气和水的使用效率。主要配置包括：风冷式冷却机、带加湿和自然冷却盘管的中央通风单元、效率为82％的全调制高效锅炉、调节空间热舒适的四管制热风机盘管系统、以及由计算机监测所有机械装置的直接数字控制系统。此外，还在中央空调冷却水泵和热水泵装设变频调速系统，变频装置降低了非高峰运行时水泵所需运转的马力。通风系统安装了自然冷却系统，当室外气温低于-10℃时，这套系统通过冷却套管将建筑空调冷却水循环送回。室外空气吸收循环水的热量，于是送进大楼的空气温度随之升高，这样就减少了大楼冷却用水需求量。在设计冬天环境时通过自然冷却套管向大楼回送的水达80t左右，足以满足系统冷却要求同时降低了楼内升温时所需的热负荷。
地下停车场通风及采暖系统
地下停车场的通风采用两套分离系统。第一套系统是将大楼和卫生间的排风直接循环送入停车场。通常做法是经通风系统将大楼和卫生间的风直接排出室外，但是这套系统这样设计是为了摄取部分排出空气的热量。使用回／排风系统缩短了停车场新风补风系统的运行时间。如果排出风的二氧化碳含量达到警示状态，中央空气处理单元则将送风量从7788L／米调升至12036L/M，停车场的辅助排风装置也提速至足以维持场内空气负压。第二套系统采用常规的直接燃烧新风补风系统向停车场送出新风，送风能力达31300ft3／分钟(14785L/S)，同时也控制住了大楼和卫生间排出风的进入，以消除空气污染。第一套系统的采用可将新风系统容量配置降低45％。地下一层停车场通过水暖式地板采暖，采暖设备配置就地调温装置，一般将室温控制在15.5℃。
大楼通风及采暖系统
大楼通风系统由安装在第八层复式机房的中央空气处理单元和分装在各楼层的风机盘管构成。中央空气处理单元由预热器、冷却／自然冷却器、加湿系统、变频风机组成，它将室外新风送入每层的风机盘管。加湿系统将室内湿度保持在客户要求范围内。所需新风送风量根据建筑租用负荷大小采用美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)第62.1条标准进行设计。每套风机管都有冷、热盘管。风机管现由楼宇自控系统(BAS)控制，也装有温度调节装置就地控制。
繁忙时通风系统提供送风给所有楼层，闲置时则提供给某些所需楼层。电动风门安装在每一楼层的送风和回风口，需要时它起到对楼层隔离送风的作用。风机安装变频装置，根据静气压控制风量来满足通风要求。
建筑采暖主要由三个天然气热水可调节锅炉提供，每一个锅炉的配置容量可支持大约40％的总建筑负荷即3000MBH(879kw)。锅炉效率为82％，并设置专用循环泵减小锅炉的释放能耗。锅炉加热系统的启动运行根据室内／室外温度的设置点来调节水温。热水循环由两个泵(主用／备用)提供，经热水管道向楼内供热。
制冷系统采用开利牌(carrier)环保型制冷机，R-134a制冷剂，总制冷负荷约225t(791kw)。制冷机配置旋动式螺杆压缩机，它在部分或低负荷运转时性能表现更佳。必要时还配有确保设备低温环境下正常运行的包装保护。
乙二醇载冷剂送入机房的冷却装置，从大楼过来的冷却水也流入该装置，循环换热，然后流入风机盘管。变频泵根据管道压力控制系统流量达到所需通风要求。
照明设计
照明设计的基本原则是采用高质量多功能系统侧重于强调建筑设计的节能性。设计尽量考虑使用全日光照明。需要的地方采用多开关控制，不需要人工照明的地方，采用光电开关控制。办公区(基本以每一楼层为单元)设微处理器继电器自动控制开关，空间闲置几小时后照明自动关闭。除此之外，还适当配置了感应器和感光器。选用的高效间接照明和节能镇流装置的照明量不超过14W/m2。
外围护结构
卡尔加里市位于A气候区，由于天气恶劣、起伏变化异常迅速，改善能效的总设计原则也给建筑外围护设计提出了严峻考验。它要求设计反应出大楼抗气候骤变的能力控制多余的得热并满足客户提出的高于常规湿度的特殊要求。
屋顶要求采用平均115mm硬质保温隔热层屋顶组合结构的RSI值为2.9。
外墙组合由100mm贴面砖、25mm空气层、75mm硬质保温隔热层加防水膜组成防水膜覆在16mm外石膏板墙面上该墙面又与152mm钢立柱和16mm内石膏板墙相贴。总墙体结构的RSI值为2.22。砖角撑(brick supportangle)垂直高3600mm，并在1200mm处与平置的10mm×75mm的支架(knife plate)相接，这个支架在天气较冷时起到了有效降低热传导损失的作用。
根据经验玻璃的选取是外围护结构设计的关键要素。为了减小夏季的得热量和冬季的热损量，项目采用了双层密封中空玻璃。外层玻璃选用AFGD公司的Stopsol标准反射玻璃，在第三层表面涂覆AFGD公司的舒适型comfortE2涂层。该双层玻璃的13mm暖边超性能隔条减小了内外层玻璃问的热传导。双层密封性能可达到遮蔽系数为0.29、太阳得热系数为0.25、可见光透射率为19。
Ronald Poon解释道，“我们十分留意玻璃的特性参数和视觉定位，尽量减小多余得热。这份热量是大楼结构本身固有的，更因玻璃幕墙而产生剧增。”他同时指出，“墙内系统的密气膜也相当重要，尤其在某些开放处或易漏气处比如砌砖墙的支架处，安装一定要细心严格。”
节能设计的回报
模型分析显示这幢楼的能效比MNECB标准要高26.6％，它既满足了客户提出的要求，又符合了国家CBIP计划奖励的达标要求。CBIP，即商业建筑激励计划，由加拿大自然资源部创立执行。他们相信从设计下手可以大大降低商业建筑的能耗，于是制定了这个计划，以激励节能设计的实践应用，使加拿大建筑设计施工业产生持久的变化。
按照CBIP计划，如果设计产生的能效比MNECB最低标准还高25％的话，建筑业主就有资格可能获得一定的现金奖励目报。
尽管业主可能直接获得CBIP颁发的奖金，但是事实是承担运行管理成本的每一个投资者都可能从性能改善中受益。据估计，在建筑的使用寿命期内，如果能效可实现比标准高25％，那么就相当于每年节省几十万的开支。
节能设计同时也改善了空气质量。建筑完工后，长久良好的室内环境为提高工作效率创造了有利条件，也为人们带来了其它好处。
紧接着一期，one Executive Plage大厦小型二期扩建项目投入了建设。建筑基本采用了一期的多项节能设计方案，于2006年完工。这项扩建工程为节能建筑设计提供了出色的典范，它是发展商和以PMA建筑设计公司为龙头的设计队伍共同合作、精心付出的结果。
PMA是Ingenium集团的公司成员之一，以NORR、Gifiels、CION及PMA为经营品牌，Ingenium集团提供工程、建筑、室内设计、以及施工建设和资产管理的全方位服务，它们融质量、技术先进、优质客户服务、交货及时、控制超支等特点于一体。Ingenium集团拥有1100名专业人员，集中在加拿大，美国、拉丁美洲、中东、东欧和亚洲地区。(获联邦政府商业建筑激励计划CBIP节能设计奖励基金、获2003年加拿大钢结构协会颁发的最具创意最有效使用钢结构建筑奖、获2003年卡尔加里建筑物业主与管理人员协会奖提名)
调查名称：One Executive Place大厦(一期)
调查地点：加章大阿尔伯塔省卡尔加里市西北区Orowchild Trail大道1816号
业主：One Executive Place Ltd(有限公司)
开发商：BECA International Ltd(国际有限公司)
建筑设计部门：Poon McKenzie Architects(建筑设计公司)，隶属Ingenium Group Company(集团)
总承包商／施工部门：Clark Builders Ltd(建筑有限公司)
咨询队伍成员：Poon McKenzie Architects(建筑设计公司)NTA Group集团(室内设计集团)
Wiebe Forest Engineering工程公司(结构设计工程公司)
Reinbold Engineering Group工程集团公司(机电设计工程集团公司)
Stonefield Development Consultants开发咨询公司(景观设计公司)James Love(能源分析)
总楼层数：七层甲级办公楼层加复式顶层机房、二层停车场
总面积：9348m2外加停车场
竣工时间：2003年3月
