詹天佑故鄉杯
一、工程概況
周屋潤園水田印象博物館處于夏熱冬暖地區,位于東莞市東城區周屋村門(mén)前路與周屋路交叉口處,地上 2 層,建筑高度 8.3m,建筑占地面積630m 2 ,建筑面積 966.5m 2 ,其位置如圖 1 所示。
該博物館是由東莞市東城街道辦事處住房規劃建設局立項建設,由廣東光大集團捐建,由東莞市東城街道辦事處住房規劃建設局、東莞市土木建筑學(xué)會(huì )、東莞市建筑科學(xué)研究所、廣東華科大建筑技術(shù)有限公司共同策劃,由廣東文靜生命建筑設計有限公司進(jìn)行設計,由東莞市建安集團有限公司進(jìn)行施工。
目前,該博物館已竣工并投入運營(yíng)使用。
二、獲獎項情況
1、本項目所采用的“全壽命周期屋面結構板防裂關(guān)鍵技術(shù)”通過(guò)了廣東省科技成果鑒定,獲得科技成果鑒定證書(shū),該技術(shù)被鑒定為“國內領(lǐng)先水平”。
2、由“全壽命周期屋面結構板防裂關(guān)鍵技術(shù)”而形成的“全壽命周期屋面結構板防裂施工工法”被評為省級工法,并頒布省級工法證書(shū)。
3、發(fā)明專(zhuān)利 ( 實(shí)審階段 ):一種亞剛性屋面結構板構造及防裂漏施工方法。
4、實(shí)用新型專(zhuān)利 ( 已授權 ):一種亞剛性屋面結構板構造。
5、該項目成功參與舉辦第九屆夏熱冬暖地區國際綠色建筑大會(huì )。
6、該項目成功參與舉辦東莞市住房和城鄉建設局“質(zhì)量月”活動(dòng)暨高質(zhì)量發(fā)展高峰論壇。
7、吳碩賢院士與何鏡堂院士參觀(guān)并題詞。
三、主要科技創(chuàng )新內容
本項目以生態(tài)哲學(xué)為指導思想,以鄉村、城市環(huán)境的生態(tài)修復即土地修復,植被生長(cháng),生物多樣性,糧食生產(chǎn),建筑的低碳、節能、減排、健康為創(chuàng )設目標,通過(guò)基于生態(tài)哲學(xué)的生態(tài)系統結構,提供生物多樣性的棲息地,實(shí)施了生生不息的生態(tài)系統,創(chuàng )設了全新的生態(tài)建筑理念。
本項目將增土地建筑、糧食及農副產(chǎn)品建筑、簡(jiǎn)約建筑、近零能耗建筑、海綿建筑、健康建筑、零碳建筑、零排放建筑等融為一體,構建了創(chuàng )新的生態(tài)建筑,在建筑理念上是一個(gè)成功的典范。
四、新技術(shù)應用與效果
1、增土地建筑
本項目取用原基礎挖出的土作為基礎,結合輕量化營(yíng)養土技術(shù),在屋面上設置了水稻種植區、瓜果種植區、甘蔗地、景觀(guān)植物種植區,在外立面上設置了豎向種植地,使種植面積達到占地面積的1.4 倍,打造了城市空中田園農場(chǎng),充分利用了覆土種植和垂直綠化技術(shù),實(shí)現了真正的增加土地和綠色無(wú)污染的有機種植。
2、糧食及農副產(chǎn)品建筑
本項目在屋面種植水稻、蔬菜、瓜果,設置龜池,用以養殖魚(yú)類(lèi)和烏龜,在一層設置荷花池,并在荷花池中種植蓮藕,其中荷花池中的水來(lái)自于屋面排出的雨水,充分利用了覆土種植和水產(chǎn)養殖技術(shù),實(shí)現了水產(chǎn)養殖的天然無(wú)公害和真正的糧食及農副產(chǎn)品的增量。
3、簡(jiǎn)約建筑
本項目采用了全壽命周期屋面結構板防裂關(guān)鍵技術(shù)(亞剛性屋面結構板構造 + 屋面覆土種植(含蓄水)),將防水與結構功能合二為一,實(shí)現屋面板結構自防水,取消了屋面防水層、隔熱層、找平層和保護層;因為本項目采取立體綠化隔熱技術(shù)、霧化水制涼技術(shù)、自然通風(fēng)技術(shù)、自然采光等一系列被動(dòng)式節能設計措施,所以取消了外墻隔熱層、取消了空調、用貝殼代替外墻瓷磚、用普通玻璃代替節能玻璃,本項目還取消了不銹鋼、地面瓷磚、石材等高碳排放材料的應用,使建筑本身回歸自然、融入自然,形成了獨特的簡(jiǎn)約效果。
4、近零能耗建筑本
項目通過(guò)霧化水致涼技術(shù)、立體綠化隔熱技術(shù)、自然通風(fēng)技術(shù),屋面覆土種植技術(shù),創(chuàng )新地打造出不使用空調,通過(guò)自然通風(fēng)、植被遮陽(yáng)隔熱和蒸騰降溫達到制涼效果的建筑,構建了被動(dòng)式蒸發(fā)、蒸騰降溫體系。同時(shí),本項目在屋頂還設置了太陽(yáng)能光伏板和風(fēng)車(chē),充分利用可再生能源—太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能技術(shù)為建筑內的用電設備提供電能,不需要電網(wǎng)供用量。屋面設置通風(fēng)采光井,實(shí)現建筑的自然采光,減少照明用電量,實(shí)現了真正的近零能耗。
5、海綿建筑
本項目通過(guò)納雨容量和雨水排放量的研究,構建了雨水的收集存儲、滲透、凈化、使用、排泄、蒸發(fā)的雨水循環(huán)系統,采用了水資源立體化回收循環(huán)利用技術(shù)。水循環(huán)系統包括水收集裝置、水過(guò)濾裝置和蓄水裝置,分布在建筑屋面、建筑體內及建筑體周邊地表上。水循環(huán)系統對自然水水源(雨水、地面水及地下水)和人類(lèi)活動(dòng)用水(致涼的霧化水、灌溉農業(yè)用水)進(jìn)行收集存儲,循環(huán)用于霧化水致涼、農業(yè)灌溉、沖廁、補充地下水和地面蒸騰降溫,從而減少自來(lái)水使用量以及污水排放量,降低市政排水和供水系統負荷。本項目通過(guò)科學(xué)合理設置水循環(huán)系統實(shí)現循環(huán)收集、存儲及利用自然活動(dòng)生產(chǎn)的水,尤其是對雨水的立體化回收利用,耗費資源少。
6、健康建筑本
項目一方面考慮建筑使用的能耗排放和建材來(lái)源產(chǎn)生的碳排放、污染及建材再生的能耗排放,另一方面考慮人類(lèi)對健康室內居住環(huán)境的要求,所以在室內裝修優(yōu)先選用零(排)碳原材料(如土、木、砂、殼等)以及無(wú)公害的綠色環(huán)保材料,做到了室內裝修甲醛、苯、氨、VOC 等零污染。另外,本項目通過(guò)立體綠化等技術(shù)不僅提高了建筑周?chē)鹾颗c負離子,打造出城市中自然氧吧,而且還降塵降噪,室內外 PM2.5 趨零或零,營(yíng)造出一個(gè)良好的環(huán)境。建筑的立體綠化不會(huì )產(chǎn)生像鏡面建筑反光而導致行人、司機的眩暈感與不適感,不存在建筑光污染。
7、零碳建筑
本項目在設計選材時(shí)充分考慮了建筑材料來(lái)源產(chǎn)生的碳排放,施工選材嚴格控制碳排放高的建材的使用,優(yōu)先使用零碳排材料(如土、木、砂、殼等)。在運行使用時(shí),由于本建筑的被動(dòng)式節能設計和太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的應用,使建筑的總體能耗控制在近零的水平,減少對市電的依賴(lài)。另外,通過(guò)屋面覆土種植以及立體綠化的光合作用吸收大量的溫室氣體二氧化碳,也平衡了建筑在使用階段的碳排放,真正做到了零碳排放。
8、零排放建筑
本項目充分運用了廢物資源化循環(huán)利用技術(shù),把洗手間污水和人體排泄物排放至沼氣池,在沼氣池中將糞、尿分流,把水尿混合液排至集液井。在集液井中設置潛污泵,將水尿混合液輸送至屋頂的尿池,然后通過(guò)屋面布置的施肥管對屋面各類(lèi)植物進(jìn)行施肥,這樣不僅可以實(shí)現尿液的高效資源化,產(chǎn)出有機蔬果,而且沼氣池產(chǎn)生的沼氣可用于燒水做飯,同時(shí),沼氣池內的廢料又可以作為耕種的有機肥料,做到了污水排放趨零、糞尿無(wú)害化處理。