1、項目概況
2011年，《中新天津生態(tài)城公屋管理暫行辦法》正式實施，
這意味著具有“新加坡特色”的公屋項目將首次在中國找到落腳
點，參考新加坡、香港等地的“公屋”建設(shè)模式，在生態(tài)城建設(shè)
一批綠色節(jié)能的舒適住宅建筑，滿足低收入人群的住房需求。在
公屋的管理過程中也充分參考新加坡的管理制度，對最低居住年
限、每家限制擁有一戶公屋以及住房空置的處分，杜絕投機炒作
的行為，“公屋”實際上屬于新型的中國廉租房。
為全面落實中新天津生態(tài)城100%綠色建筑的目標，生態(tài)城公
屋項目全部按照國家和生態(tài)城的綠色建筑設(shè)計標準進行設(shè)計和施
工[1]，公屋展示中心正是將公屋先進的綠色生態(tài)技術(shù)進行集成，通
過公屋展示中心將生態(tài)城綠色建筑采用的高效節(jié)能措施的實際使
用效果展示給參觀者和居住者，充分體現(xiàn)新型住宅建筑的先進性
和優(yōu)越性，有利于推進綠色建筑的推廣實施率。
公屋展示中心位于中新天津生態(tài)城15號地公屋項目內(nèi)，項
目西北側(cè)為和暢路，東北側(cè)為和風(fēng)路。項目為公共建筑，主要功
能為中新天津生態(tài)城的公屋展示、辦公及檔案存儲功能，同時為
生態(tài)城房管局的辦公場所。項目占地面積8090.7m2，建筑面積
3467m2，建筑地上兩層，地下一層。建筑效果圖如下：
圖1 建筑效果圖
圖2 建筑一層和二層平面圖
公屋展示中心以我國綠色建筑三星級為設(shè)計目標，優(yōu)先采用
各項被動節(jié)能技術(shù)、合理采用可再生能源、充分利用場地的雨水
和市政中水，綜合采取多項節(jié)材措施，目標打造成為生態(tài)城綠色
建筑技術(shù)示范項目。中新天津生態(tài)城公屋展示中心于2012年1月
通過建設(shè)部專家評審，獲得了綠色建筑三星級設(shè)計標識。
綠色建筑設(shè)計含“四節(jié)一環(huán)保”的各個方面，對建筑設(shè)計各
個細節(jié)均提出很高的要求，本文選擇節(jié)能技術(shù)進行介紹。
2、建筑規(guī)劃設(shè)計
公屋展示中心從建筑朝向、平面布置、場地綠化、圍護結(jié)構(gòu)
設(shè)計四個方面，實現(xiàn)建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計。
（1）建筑朝向和平面布置
建筑朝向選擇應(yīng)充分考慮自然通風(fēng)和自然采光的需求。本項
目建筑朝向為南北向，可充分利用夏季和過渡季節(jié)的室外新風(fēng)，
實現(xiàn)良好的室內(nèi)自然通風(fēng)效果，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。在平面布置
時，將辦公室、會議室等人員主要活動的區(qū)域布置在南向，保證
良好的采光后和日照，有利于人員身心健康，而檔案室等區(qū)域布
置在北側(cè)，避免太陽直射，利于資料存儲，建筑平面整體規(guī)劃合
理，賦予人性化。建筑規(guī)劃為規(guī)則的六邊形，體型系數(shù)為0.22。
（2）場地綠化
場地的綠化布置直接影響建筑所在區(qū)域的局部微氣候，增
大綠化面積可直接減少夏季區(qū)域吸收的太陽輻射量，對于緩解城
市熱島效應(yīng)十分明顯，進而間接的降低建筑夏季空調(diào)能耗，達到
節(jié)能的目的。本項目室外采用適合天津地區(qū)的鄉(xiāng)土植物，優(yōu)化喬
木、灌木和草坪的搭配，形成富有生機的復(fù)層綠化體系，場區(qū)的
綠地率達到67%，改善局部氣候的效果較明顯。
為充分降低夏季空調(diào)系統(tǒng)的能耗，項目還在屋面設(shè)置了屋
頂綠化[2]，其比例達到80%以上，預(yù)計可實現(xiàn)夏季空調(diào)節(jié)電量
20%~25%。
（3）圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計
本項目建筑外墻采用300mm厚04級蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土砌
塊外貼150mm巖棉保溫，平均傳熱系數(shù)可達到0.16W/（m2·K），
屋面鋪設(shè)300mm厚擠塑聚苯板，傳熱系數(shù)為0.14W/（m2·K）。
外檐門窗、幕墻采用PA斷橋鋁合金雙中空(雙銀Low_E 6無
色+12Ar+6無色+12Ar+6無色)，建筑各朝向窗墻比均滿足《天津
市公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(DB29-153-2010)的要求，外窗傳熱
系數(shù)為1.10W/（m2·K），東西向外窗綜合遮陽系數(shù)為0.39。外
窗氣密性能不低于《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB/
T7106-2008中規(guī)定的6級。
3、被動節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
3.1 自然采光設(shè)計
為了改善地下室及部分大進深房間的自然采光效果，本項目
在地下空間設(shè)置3個光導(dǎo)筒，為樓梯間、爬梯出口及電池間提供
自然采光，地下空間的平均采光系數(shù)由0提升到了0.23%；屋頂
設(shè)置20個光導(dǎo)筒，為檔案庫、辦公室、會議室、衛(wèi)生間及無自然
采光條件的房間提供自然采光，一層的整體平均采光系數(shù)提升了
0.99%，二層的整體平均采光系數(shù)提升了1.21%。整體評價區(qū)域
約88.49%的主要功能空間采光系數(shù)能夠達到采光要求。下圖給出
二層主要區(qū)域設(shè)置導(dǎo)光筒前后的采光效果對比：
（a）二層無導(dǎo)光筒時自然采光效果 （b）設(shè)置導(dǎo)光筒后自然采光效果
圖3 二層自然采光效果對比
3.2 自然通風(fēng)設(shè)計
本項目從以下三個方面考慮增強室內(nèi)自然通風(fēng)效果：
（1）建筑朝向，中新天津生態(tài)城夏季主導(dǎo)風(fēng)向為SE，過渡
季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向為SW，本項目建筑呈梭形，為東西對稱，朝向為南
北朝向，可充分利用夏季和過渡季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。
（2）外窗設(shè)置，應(yīng)增加迎夏季和過渡季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向的開窗面
積，經(jīng)核算外窗和幕墻可開啟面積比例達到66%以上，便于實現(xiàn)
自然通風(fēng)。
（3）合理利用建筑中庭、天窗等，增強熱壓通風(fēng)效果。通過
外窗直接通風(fēng)，在過渡季節(jié)利用室外的采風(fēng)口、室內(nèi)地下層的自
然通風(fēng)道及屋頂電動天窗，將室外自然風(fēng)引入室內(nèi)共享大廳，在
室外溫度為18℃時，基本可保證室內(nèi)較舒適環(huán)境，達到強化自然
通風(fēng)的效果。
圖5 自然通風(fēng)模擬效果
通過CFD軟件對本項目室內(nèi)自然通風(fēng)效果進行模擬，得到各
房間的換氣次數(shù)如表1。從表中可以看出，在夏季工況下，本項目
首層及二次空間整體換氣次數(shù)在6次以上，大于《綠色建筑評價標
準》規(guī)定的2次/小時，自然通風(fēng)效果良好，有利于保證室內(nèi)良好
的空氣品質(zhì)，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。
表1 公屋展示中心各區(qū)域通風(fēng)量與換氣次數(shù)模擬結(jié)果（夏季）
4、主動節(jié)能設(shè)計
4.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
本項目采用地源熱泵機組為建筑提供冷熱源?？照{(diào)總冷負荷
為193kW，高溫冷水地源熱泵機組負擔(dān)冷負荷175kW，VRF負
擔(dān)冷負荷18kW?？偀嶝摵蔀?73.5KW，高溫冷水地源熱泵機組
負擔(dān)熱負荷168kW，VRF負擔(dān)熱負荷5.5kW。經(jīng)過計算，地源熱
泵系統(tǒng)的能效比，制冷COP=5.93，其能效遠遠高于一級能效標
準，節(jié)能效果明顯。
表2 地源熱泵機組主要性能參數(shù)
在空調(diào)末端設(shè)計方面，本項目根據(jù)各區(qū)域功能的不同，選擇
合理的節(jié)能措施：
（1）交易大廳、大廳、公屋交易大廳采用單區(qū)變風(fēng)量全空氣
空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)機變頻。變頻風(fēng)機可根據(jù)建筑負荷自動調(diào)節(jié)送風(fēng)
量，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
（2）空調(diào)系統(tǒng)所需新風(fēng)由統(tǒng)一設(shè)置的溶液調(diào)濕新風(fēng)機組提
供，公屋展示大廳末端采用毛細管網(wǎng)輻射系統(tǒng)，在吊頂內(nèi)敷設(shè)毛
細管，通過飾面板向下散熱和吸熱，冬季部分房間采用地板輻射
采暖系統(tǒng)。輻射供冷在夏季降低圍護結(jié)構(gòu)表面溫度，加強人體輻
射散熱份額，提高了舒適性，經(jīng)模擬分析，輻射系統(tǒng)可節(jié)約空調(diào)
系統(tǒng)能能耗25%~30%；而地板輻射采暖同樣提高了冬季室內(nèi)人員
的熱舒適，并可提高供熱效率10%以上。
（3）小開敞房間采用干式風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機盤管為
直流無刷型，可提高風(fēng)機效率19.5%，有效降低風(fēng)機能耗。
（4）各新風(fēng)管道分支均安裝定風(fēng)量調(diào)節(jié)器，與室內(nèi)CO2傳感
器聯(lián)動。當(dāng)室內(nèi)CO2濃度超標時，自動增加送風(fēng)中的新風(fēng)比例，
在保證室內(nèi)良好空氣質(zhì)量的同時兼顧節(jié)能效果。
采用DOE-2軟件對項目空調(diào)和采暖系統(tǒng)的能耗進行模擬，結(jié)
果如圖6。從圖中可以看出，采用各項優(yōu)化設(shè)計后，本項目采暖和
空調(diào)系統(tǒng)的總能耗下降了55.9%，節(jié)能效果十分明顯。
圖6 設(shè)計建筑與參考建筑采暖空調(diào)能耗對比（單位：kWh/m2·a）
4.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
公共建筑照明系統(tǒng)的能耗占建筑總能耗的比例約為
22%~28%[3]，本項目含部分展示功能，對照明的需求較高，照明
節(jié)能對建筑能耗降低有重要意義。降低建筑照明能耗的措施有兩
個：一是采用節(jié)能燈具，二是采用合理的節(jié)能控制措施。
本項目室內(nèi)一般照明采用細管徑直管型熒光燈（T5三基色熒
光燈）、LED燈、金屬鹵化物燈等高效照明光源，并且各房間或
場所的照明功率密度值按照現(xiàn)行國家標準《建筑照明設(shè)計標準》
GB 50034規(guī)定的目標值進行設(shè)計。
表3 照明節(jié)能設(shè)計
采用DOE-2軟件對項目照明能耗進行模擬，結(jié)果顯示本項
目照明能耗為27.29kWh/m2·a，而參考建筑的照明能耗為44.17
kWh/m2·a，通過以上措施，可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)節(jié)能38.2%。
4.3 太陽能綜合利用
中新天津生態(tài)城的氣候?qū)儆诖箨懶园霛駶櫦撅L(fēng)氣候，四季
特征分明，年平均日照時數(shù)為2898.8小時，平均日照百分率為
64.7%，可進行合理的太陽能開發(fā)利用。本項目太陽能利用包括
兩個方面：一是太陽能熱水，二是太陽能光伏發(fā)電。
（1）太陽能熱水設(shè)計
本項目采用太陽能熱水為主、電熱水器輔助加熱的生活熱水
供應(yīng)系統(tǒng)，設(shè)置集中式太陽能熱水系統(tǒng)，將太陽能集熱板敷設(shè)于
屋頂，水箱設(shè)置于室內(nèi)。采用間接式太陽能系統(tǒng)，利用防凍介質(zhì)
換熱，加熱儲水箱中的水。對生活熱水系統(tǒng)水量進行計算，結(jié)果
如下：
表4 太陽能熱水計算
太陽能熱水系統(tǒng)日產(chǎn)水量1.24m3/d，全年所能提供的熱水量
為250.57 m3/a，占全年生活熱水需求的81%，年節(jié)約用電1.39萬
kWh。
圖7 屋頂太陽能光伏板與集熱器布置情況
除提供生活熱水外，本項目還將太陽能熱水系統(tǒng)與地源熱泵
耦合，冬季利用部分太陽能集熱板對地源側(cè)水的升溫，提高機組
COP，夏季利用冷凝器的余熱提供部分生活熱水，實現(xiàn)可再生能
源的綜合利用。
圖8 太陽能熱水耦合地源熱泵系統(tǒng)圖
（2）太陽能光伏設(shè)計
本項目作為天津生態(tài)城光伏發(fā)電技術(shù)試用的重點工程，同時
承擔(dān)光伏發(fā)電技術(shù)相關(guān)科研工作。項目在屋頂合理布置光伏板，
組件轉(zhuǎn)換效率為16.7%，電池轉(zhuǎn)換效率為18.9%光伏發(fā)電總裝機
容量約303kWp，全年發(fā)電量約295.36MWh，原則上可滿足建筑
全部的用電需求。光伏發(fā)電系統(tǒng)接入公共電網(wǎng)的用戶側(cè)，實現(xiàn)負
載供電。
表5 太陽能光伏板設(shè)計情況
為了在不影響建筑立面效果的同時最大限度的利用太陽能
資源，本項目光伏技術(shù)設(shè)計時充分考慮與建筑的一體化設(shè)計：在
屋頂設(shè)置弧形的光伏板支架，增加屋面布置光伏板的面積，光伏
板布置與建筑整體風(fēng)格一致，優(yōu)雅大方，同時使展示中心更富有
現(xiàn)代感和科技感；在建筑南向設(shè)置光伏板支架，通過計算機模擬
分析支架的形狀與流線，將光伏板與建筑外遮陽和自然通風(fēng)相結(jié)
合，充分體現(xiàn)實用性。
圖9 建筑南向太陽能光伏與建筑一體化設(shè)計效果圖
由于目前我國光伏發(fā)電技術(shù)仍處于初級發(fā)展階段，具有造價
高、效率低的問題，因此此項技術(shù)的推廣還面臨較大的困難。
5、示范與展示價值
通過采用以上節(jié)能技術(shù)，本項目綜合節(jié)能率達到了70%，節(jié)
能效果十分明顯。
生態(tài)城公屋展示中心作為生態(tài)城公屋項目的銷售中心，以
“被動優(yōu)先，主動優(yōu)化”為原則進行綠色建筑設(shè)計。充分利用建
筑自身設(shè)計特點，強化室內(nèi)的自然通風(fēng)及采光。根據(jù)使用功能空
間不同，設(shè)置節(jié)能高效的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適
度。最大限度的利用太陽能等可再生能源，建立完善、先進的智
能化系統(tǒng)，大量創(chuàng)新、實用的綠色建筑技術(shù)的集成應(yīng)用，全面提
升建筑的品質(zhì)，通過被動式設(shè)計使建筑物耗能達到合理的極限，
通過主動式設(shè)計提高設(shè)備能源使用效率，積極探索超低能耗建筑
的發(fā)展。
隨著中新天津生態(tài)城建設(shè)力度的不斷增大，各類節(jié)能技術(shù)將
在更多的建筑中推廣和實施，公屋展示中心設(shè)計和實踐過程中積
累的工程經(jīng)驗、模擬分析經(jīng)驗、運營數(shù)據(jù)可作為技術(shù)積累，支持
生態(tài)城市的發(fā)展和前進。
2011年，《中新天津生態(tài)城公屋管理暫行辦法》正式實施，
這意味著具有“新加坡特色”的公屋項目將首次在中國找到落腳
點，參考新加坡、香港等地的“公屋”建設(shè)模式，在生態(tài)城建設(shè)
一批綠色節(jié)能的舒適住宅建筑，滿足低收入人群的住房需求。在
公屋的管理過程中也充分參考新加坡的管理制度，對最低居住年
限、每家限制擁有一戶公屋以及住房空置的處分，杜絕投機炒作
的行為，“公屋”實際上屬于新型的中國廉租房。
為全面落實中新天津生態(tài)城100%綠色建筑的目標，生態(tài)城公
屋項目全部按照國家和生態(tài)城的綠色建筑設(shè)計標準進行設(shè)計和施
工[1]，公屋展示中心正是將公屋先進的綠色生態(tài)技術(shù)進行集成，通
過公屋展示中心將生態(tài)城綠色建筑采用的高效節(jié)能措施的實際使
用效果展示給參觀者和居住者，充分體現(xiàn)新型住宅建筑的先進性
和優(yōu)越性，有利于推進綠色建筑的推廣實施率。
公屋展示中心位于中新天津生態(tài)城15號地公屋項目內(nèi)，項
目西北側(cè)為和暢路，東北側(cè)為和風(fēng)路。項目為公共建筑，主要功
能為中新天津生態(tài)城的公屋展示、辦公及檔案存儲功能，同時為
生態(tài)城房管局的辦公場所。項目占地面積8090.7m2，建筑面積
3467m2，建筑地上兩層，地下一層。建筑效果圖如下：
圖1 建筑效果圖
圖2 建筑一層和二層平面圖
公屋展示中心以我國綠色建筑三星級為設(shè)計目標，優(yōu)先采用
各項被動節(jié)能技術(shù)、合理采用可再生能源、充分利用場地的雨水
和市政中水，綜合采取多項節(jié)材措施，目標打造成為生態(tài)城綠色
建筑技術(shù)示范項目。中新天津生態(tài)城公屋展示中心于2012年1月
通過建設(shè)部專家評審，獲得了綠色建筑三星級設(shè)計標識。
綠色建筑設(shè)計含“四節(jié)一環(huán)保”的各個方面，對建筑設(shè)計各
個細節(jié)均提出很高的要求，本文選擇節(jié)能技術(shù)進行介紹。
2、建筑規(guī)劃設(shè)計
公屋展示中心從建筑朝向、平面布置、場地綠化、圍護結(jié)構(gòu)
設(shè)計四個方面，實現(xiàn)建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計。
（1）建筑朝向和平面布置
建筑朝向選擇應(yīng)充分考慮自然通風(fēng)和自然采光的需求。本項
目建筑朝向為南北向，可充分利用夏季和過渡季節(jié)的室外新風(fēng)，
實現(xiàn)良好的室內(nèi)自然通風(fēng)效果，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。在平面布置
時，將辦公室、會議室等人員主要活動的區(qū)域布置在南向，保證
良好的采光后和日照，有利于人員身心健康，而檔案室等區(qū)域布
置在北側(cè)，避免太陽直射，利于資料存儲，建筑平面整體規(guī)劃合
理，賦予人性化。建筑規(guī)劃為規(guī)則的六邊形，體型系數(shù)為0.22。
（2）場地綠化
場地的綠化布置直接影響建筑所在區(qū)域的局部微氣候，增
大綠化面積可直接減少夏季區(qū)域吸收的太陽輻射量，對于緩解城
市熱島效應(yīng)十分明顯，進而間接的降低建筑夏季空調(diào)能耗，達到
節(jié)能的目的。本項目室外采用適合天津地區(qū)的鄉(xiāng)土植物，優(yōu)化喬
木、灌木和草坪的搭配，形成富有生機的復(fù)層綠化體系，場區(qū)的
綠地率達到67%，改善局部氣候的效果較明顯。
為充分降低夏季空調(diào)系統(tǒng)的能耗，項目還在屋面設(shè)置了屋
頂綠化[2]，其比例達到80%以上，預(yù)計可實現(xiàn)夏季空調(diào)節(jié)電量
20%~25%。
（3）圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計
本項目建筑外墻采用300mm厚04級蒸壓輕質(zhì)砂加氣混凝土砌
塊外貼150mm巖棉保溫，平均傳熱系數(shù)可達到0.16W/（m2·K），
屋面鋪設(shè)300mm厚擠塑聚苯板，傳熱系數(shù)為0.14W/（m2·K）。
外檐門窗、幕墻采用PA斷橋鋁合金雙中空(雙銀Low_E 6無
色+12Ar+6無色+12Ar+6無色)，建筑各朝向窗墻比均滿足《天津
市公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(DB29-153-2010)的要求，外窗傳熱
系數(shù)為1.10W/（m2·K），東西向外窗綜合遮陽系數(shù)為0.39。外
窗氣密性能不低于《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB/
T7106-2008中規(guī)定的6級。
3、被動節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
3.1 自然采光設(shè)計
為了改善地下室及部分大進深房間的自然采光效果，本項目
在地下空間設(shè)置3個光導(dǎo)筒，為樓梯間、爬梯出口及電池間提供
自然采光，地下空間的平均采光系數(shù)由0提升到了0.23%；屋頂
設(shè)置20個光導(dǎo)筒，為檔案庫、辦公室、會議室、衛(wèi)生間及無自然
采光條件的房間提供自然采光，一層的整體平均采光系數(shù)提升了
0.99%，二層的整體平均采光系數(shù)提升了1.21%。整體評價區(qū)域
約88.49%的主要功能空間采光系數(shù)能夠達到采光要求。下圖給出
二層主要區(qū)域設(shè)置導(dǎo)光筒前后的采光效果對比：
（a）二層無導(dǎo)光筒時自然采光效果 （b）設(shè)置導(dǎo)光筒后自然采光效果
圖3 二層自然采光效果對比
3.2 自然通風(fēng)設(shè)計
本項目從以下三個方面考慮增強室內(nèi)自然通風(fēng)效果：
（1）建筑朝向，中新天津生態(tài)城夏季主導(dǎo)風(fēng)向為SE，過渡
季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向為SW，本項目建筑呈梭形，為東西對稱，朝向為南
北朝向，可充分利用夏季和過渡季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向。
（2）外窗設(shè)置，應(yīng)增加迎夏季和過渡季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向的開窗面
積，經(jīng)核算外窗和幕墻可開啟面積比例達到66%以上，便于實現(xiàn)
自然通風(fēng)。
（3）合理利用建筑中庭、天窗等，增強熱壓通風(fēng)效果。通過
外窗直接通風(fēng)，在過渡季節(jié)利用室外的采風(fēng)口、室內(nèi)地下層的自
然通風(fēng)道及屋頂電動天窗，將室外自然風(fēng)引入室內(nèi)共享大廳，在
室外溫度為18℃時，基本可保證室內(nèi)較舒適環(huán)境，達到強化自然
通風(fēng)的效果。
圖5 自然通風(fēng)模擬效果
通過CFD軟件對本項目室內(nèi)自然通風(fēng)效果進行模擬，得到各
房間的換氣次數(shù)如表1。從表中可以看出，在夏季工況下，本項目
首層及二次空間整體換氣次數(shù)在6次以上，大于《綠色建筑評價標
準》規(guī)定的2次/小時，自然通風(fēng)效果良好，有利于保證室內(nèi)良好
的空氣品質(zhì)，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。
表1 公屋展示中心各區(qū)域通風(fēng)量與換氣次數(shù)模擬結(jié)果（夏季）
4、主動節(jié)能設(shè)計
4.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
本項目采用地源熱泵機組為建筑提供冷熱源?？照{(diào)總冷負荷
為193kW，高溫冷水地源熱泵機組負擔(dān)冷負荷175kW，VRF負
擔(dān)冷負荷18kW?？偀嶝摵蔀?73.5KW，高溫冷水地源熱泵機組
負擔(dān)熱負荷168kW，VRF負擔(dān)熱負荷5.5kW。經(jīng)過計算，地源熱
泵系統(tǒng)的能效比，制冷COP=5.93，其能效遠遠高于一級能效標
準，節(jié)能效果明顯。
表2 地源熱泵機組主要性能參數(shù)
在空調(diào)末端設(shè)計方面，本項目根據(jù)各區(qū)域功能的不同，選擇
合理的節(jié)能措施：
（1）交易大廳、大廳、公屋交易大廳采用單區(qū)變風(fēng)量全空氣
空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)機變頻。變頻風(fēng)機可根據(jù)建筑負荷自動調(diào)節(jié)送風(fēng)
量，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
（2）空調(diào)系統(tǒng)所需新風(fēng)由統(tǒng)一設(shè)置的溶液調(diào)濕新風(fēng)機組提
供，公屋展示大廳末端采用毛細管網(wǎng)輻射系統(tǒng)，在吊頂內(nèi)敷設(shè)毛
細管，通過飾面板向下散熱和吸熱，冬季部分房間采用地板輻射
采暖系統(tǒng)。輻射供冷在夏季降低圍護結(jié)構(gòu)表面溫度，加強人體輻
射散熱份額，提高了舒適性，經(jīng)模擬分析，輻射系統(tǒng)可節(jié)約空調(diào)
系統(tǒng)能能耗25%~30%；而地板輻射采暖同樣提高了冬季室內(nèi)人員
的熱舒適，并可提高供熱效率10%以上。
（3）小開敞房間采用干式風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機盤管為
直流無刷型，可提高風(fēng)機效率19.5%，有效降低風(fēng)機能耗。
（4）各新風(fēng)管道分支均安裝定風(fēng)量調(diào)節(jié)器，與室內(nèi)CO2傳感
器聯(lián)動。當(dāng)室內(nèi)CO2濃度超標時，自動增加送風(fēng)中的新風(fēng)比例，
在保證室內(nèi)良好空氣質(zhì)量的同時兼顧節(jié)能效果。
采用DOE-2軟件對項目空調(diào)和采暖系統(tǒng)的能耗進行模擬，結(jié)
果如圖6。從圖中可以看出，采用各項優(yōu)化設(shè)計后，本項目采暖和
空調(diào)系統(tǒng)的總能耗下降了55.9%，節(jié)能效果十分明顯。
圖6 設(shè)計建筑與參考建筑采暖空調(diào)能耗對比（單位：kWh/m2·a）
4.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
公共建筑照明系統(tǒng)的能耗占建筑總能耗的比例約為
22%~28%[3]，本項目含部分展示功能，對照明的需求較高，照明
節(jié)能對建筑能耗降低有重要意義。降低建筑照明能耗的措施有兩
個：一是采用節(jié)能燈具，二是采用合理的節(jié)能控制措施。
本項目室內(nèi)一般照明采用細管徑直管型熒光燈（T5三基色熒
光燈）、LED燈、金屬鹵化物燈等高效照明光源，并且各房間或
場所的照明功率密度值按照現(xiàn)行國家標準《建筑照明設(shè)計標準》
GB 50034規(guī)定的目標值進行設(shè)計。
表3 照明節(jié)能設(shè)計
采用DOE-2軟件對項目照明能耗進行模擬，結(jié)果顯示本項
目照明能耗為27.29kWh/m2·a，而參考建筑的照明能耗為44.17
kWh/m2·a，通過以上措施，可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)節(jié)能38.2%。
4.3 太陽能綜合利用
中新天津生態(tài)城的氣候?qū)儆诖箨懶园霛駶櫦撅L(fēng)氣候，四季
特征分明，年平均日照時數(shù)為2898.8小時，平均日照百分率為
64.7%，可進行合理的太陽能開發(fā)利用。本項目太陽能利用包括
兩個方面：一是太陽能熱水，二是太陽能光伏發(fā)電。
（1）太陽能熱水設(shè)計
本項目采用太陽能熱水為主、電熱水器輔助加熱的生活熱水
供應(yīng)系統(tǒng)，設(shè)置集中式太陽能熱水系統(tǒng)，將太陽能集熱板敷設(shè)于
屋頂，水箱設(shè)置于室內(nèi)。采用間接式太陽能系統(tǒng)，利用防凍介質(zhì)
換熱，加熱儲水箱中的水。對生活熱水系統(tǒng)水量進行計算，結(jié)果
如下：
表4 太陽能熱水計算
太陽能熱水系統(tǒng)日產(chǎn)水量1.24m3/d，全年所能提供的熱水量
為250.57 m3/a，占全年生活熱水需求的81%，年節(jié)約用電1.39萬
kWh。
圖7 屋頂太陽能光伏板與集熱器布置情況
除提供生活熱水外，本項目還將太陽能熱水系統(tǒng)與地源熱泵
耦合，冬季利用部分太陽能集熱板對地源側(cè)水的升溫，提高機組
COP，夏季利用冷凝器的余熱提供部分生活熱水，實現(xiàn)可再生能
源的綜合利用。
圖8 太陽能熱水耦合地源熱泵系統(tǒng)圖
（2）太陽能光伏設(shè)計
本項目作為天津生態(tài)城光伏發(fā)電技術(shù)試用的重點工程，同時
承擔(dān)光伏發(fā)電技術(shù)相關(guān)科研工作。項目在屋頂合理布置光伏板，
組件轉(zhuǎn)換效率為16.7%，電池轉(zhuǎn)換效率為18.9%光伏發(fā)電總裝機
容量約303kWp，全年發(fā)電量約295.36MWh，原則上可滿足建筑
全部的用電需求。光伏發(fā)電系統(tǒng)接入公共電網(wǎng)的用戶側(cè)，實現(xiàn)負
載供電。
表5 太陽能光伏板設(shè)計情況
為了在不影響建筑立面效果的同時最大限度的利用太陽能
資源，本項目光伏技術(shù)設(shè)計時充分考慮與建筑的一體化設(shè)計：在
屋頂設(shè)置弧形的光伏板支架，增加屋面布置光伏板的面積，光伏
板布置與建筑整體風(fēng)格一致，優(yōu)雅大方，同時使展示中心更富有
現(xiàn)代感和科技感；在建筑南向設(shè)置光伏板支架，通過計算機模擬
分析支架的形狀與流線，將光伏板與建筑外遮陽和自然通風(fēng)相結(jié)
合，充分體現(xiàn)實用性。
圖9 建筑南向太陽能光伏與建筑一體化設(shè)計效果圖
由于目前我國光伏發(fā)電技術(shù)仍處于初級發(fā)展階段，具有造價
高、效率低的問題，因此此項技術(shù)的推廣還面臨較大的困難。
5、示范與展示價值
通過采用以上節(jié)能技術(shù)，本項目綜合節(jié)能率達到了70%，節(jié)
能效果十分明顯。
生態(tài)城公屋展示中心作為生態(tài)城公屋項目的銷售中心，以
“被動優(yōu)先，主動優(yōu)化”為原則進行綠色建筑設(shè)計。充分利用建
筑自身設(shè)計特點，強化室內(nèi)的自然通風(fēng)及采光。根據(jù)使用功能空
間不同，設(shè)置節(jié)能高效的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適
度。最大限度的利用太陽能等可再生能源，建立完善、先進的智
能化系統(tǒng)，大量創(chuàng)新、實用的綠色建筑技術(shù)的集成應(yīng)用，全面提
升建筑的品質(zhì)，通過被動式設(shè)計使建筑物耗能達到合理的極限，
通過主動式設(shè)計提高設(shè)備能源使用效率，積極探索超低能耗建筑
的發(fā)展。
隨著中新天津生態(tài)城建設(shè)力度的不斷增大，各類節(jié)能技術(shù)將
在更多的建筑中推廣和實施，公屋展示中心設(shè)計和實踐過程中積
累的工程經(jīng)驗、模擬分析經(jīng)驗、運營數(shù)據(jù)可作為技術(shù)積累，支持
生態(tài)城市的發(fā)展和前進。
