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發展經營

Development

咨詢與服務

超高層建筑咨詢業務

1、動力彈塑性時程分析咨詢業務

對結構進行地震作用下的彈塑性分析是全面掌握結構地震作用下非線性響應、揭示結構可能的抗震薄弱部位及評估結構抗震性能的重要手段。建研科技股份有限公司針對結構的彈塑性分析進行了重點技術攻關,自主開發了進行彈塑性分析的前、后處理及核心計算模塊等系列軟件,成功應用于科研以及20余項重點項目。

典型工程業績有:上海中心(高632m,124層)、天津嘉里中心(高333m、72層)、大連市裕景項目II期(高383m、80層)、沈陽恒隆市府廣場(高351m、65層)、沈陽新世界會展中心(高313m、61層)、蘇州工業園區271地塊超高層(高409m、85層)、天津周大福濱海中心(高529m、94層)、中鋼天津響螺灣塔樓結構(高358m、82層)。

2、施工過程模擬計算與預變形分析咨詢業務

施工過程模擬分析應結合施工方案進行,建立合理的分析模型,準確反映施工引起的結構剛度變化過程,施加與施工狀況相一致的荷載與作用,得到準確的結構內力和變形,評估施工方案安全性,必要時調整施工方案或采取施工臨時補強措施。

典型工程業績有:陜西法門寺合十舍利塔(高148m)、天津津塔項目(337m高、75層)。

3、施工過程監測咨詢業務

結構施工過程是一個結構體系及其力學性態隨施工進程發生非線性變化的復雜過程,對復雜結構進行施工過程監測,并與施工過程模擬計算有機結合,是保障施工方案合理、施工過程安全、提高工程施工效率,節約工程施工成本最有效的手段。

典型工程業績有: CCTV新臺址大樓(234m)、中石化大廈(98m

4、設計顧問及第三方設計復核

我國涌現了許多具有平面不規則、帶轉換(或加強)層、連體結構、豎向收進或懸挑結構特征的復雜高層建筑結構。只有經過精心的方案設計(概念設計、性能化分析)、細致的結構分析(彈性時程分析、靜動力彈塑性分析、非線性時程分析、施工過程模擬分析、局部重點有限元分析等)、并采取針對性的措施(局部加強、隔震、阻尼器、加強層、設置轉換結構等),其抗震性能才可能得到保證。建研科技股份有限公司在規范編制、科研、工程咨詢等多方面擁有突出的實力,可以協助業主、設計院解決其中的關鍵技術難題,對結構體系、設計方采用的設計參數及準則、設計性能目標、主要設計計算結果、針對超限采取的措施進行審閱并給出顧問意見,從而實現設計方案合理性、結構安全性和良好的經濟性,并對設計周期和過程進行控制。

典型工程業績有:深圳平安國際金融中心(115層、塔尖高 646m)、沈陽世紀華豐文化廣場(57m2,最高塔樓高200m)、沈陽佳兆業中心(28m2,最高塔樓高200m

上海中心項目 法門寺合十舍利塔項目
CCTV新臺址大樓項目 深圳平安國際金融中心項目

 

高速鐵路車站咨詢業務

高速鐵路咨詢業務包括鐵路大跨度站房和無站臺柱雨棚結構設計及咨詢、大型站房振動實測、大型站房超限審查專項技術服務、大型站房的整體靜力與動力試驗、大跨度站房風荷載與風環境分析等業務,部分典型工程項目介紹如下:

1、北京南站項目

北京南站的總建筑面積為22.6m2,站房采用高大的橢圓形的建筑形態,體量龐大,在國內車站建筑中首屈一指。我部承擔北京南站結構咨詢、設計校核及地上結構部分的審圖工作;

2、天津西站項目

天津西站站房總建筑面積229291m2,屋面的建筑造型為標準的圓柱面筒殼,跨度114m,矢高35.9m,長度365.5m,含懸挑長度為398m。我部承擔此項工程的結構咨詢工作,完成了彈性及彈塑性靜力與動力計算、穩定分析、防止連續倒塌分析、節點優化與計算、大型薄壁箱型構件的加勁肋設置、超限審查報告等工作;

3、武漢站項目

武漢站是全國鐵路四大路網客運中心—武漢樞紐內的主要客站。武漢站屋面造型獨特、體量宏大—順軌方向470m、橫軌方向350m,主結構最大跨度116m,總建筑面積 355391 m2;它同時也是我國第一個嚴格意義上的高架車站。我部不僅承擔了主站房結構設計工作,還承擔了大跨結構體系研究、風工程研究、列車振動對結構的影響三個專項研究,研究工作涵蓋了風洞試驗、CFD數值模擬、風振分析、列車風分析、模型振動臺試驗、節點模型試驗、結構體系分析、靜力計算、動力計算、穩定計算、彈塑性計算、防連續倒塌的安全使用性能研究、施工模擬分析、多點輸入地震反應分析等各方面的內容。很多研究工作在國內是首次立項。研究成果對于設計工作發揮了積極作用。

4、青島北站項目

青島北站建筑造型十分獨特,結構采用立體拱架為基本單元,最大跨度達141m,屋面的平面尺寸為213m×341m,展開面積約65000 m2。該結構存在跨度、長度、形式等三項超限情況。我部承擔青島北站結構超限審查咨詢工作,包括靜力與動力的線性和非線性分析、屈曲分析、防止連續倒塌分析、節點分析、施工模擬分析等多項內容。

北京南站項目 天津西站項目
武漢火車站項目 青島北站項目

 


• 特種結構設計咨詢業務

1、杭州灣海中平臺觀光塔設計項目

杭州灣跨海大橋跨越杭州灣海區,全長36km,橋長32.7km,堪稱亞洲第一跨海大橋。杭州灣海中平臺位于跨海大橋中部,距杭州灣南航道南側1.7km,距杭州灣南岸14km。海中平臺平面為橢圓形,長軸147.6m,短軸長99m。海中平臺基礎采用鋼管樁+疊合梁平臺體系,共采用1801.6m直徑鋼管樁。觀光塔與海中平臺相距40m,由棧橋連接。觀光塔桅桿頂標高157.1m,塔頂標高138.63m。塔體采用鋼框架支撐結構體系,筒體直徑9.2m。自塔腰起設有81.6m直徑斜柱。觀光塔基礎采用高樁承臺,共布置有26根混凝土灌注樁。為控制結構在動荷載作用下的振動,在觀光塔承臺頂部與水箱層兩處設置有TMD減振控制系統。海中平臺工程由海中平臺、觀光塔及連接海中平臺與觀光塔的棧橋構成,我部負責完成海中平臺與觀光塔結構設計。

 

2、中國航海博物館曲面索網幕墻設計項目

中國航海博物館位于上海臨港新城,總建筑面積約5m2。帆體結構高度58m。單層索網幕墻最寬處24m,總高40m,支撐于兩片風帆鋼結構殼體之間。每片索網由18根豎索和56根橫索形成張緊的雙曲面。我公司進行索網幕墻的深化設計及技術咨詢工作。                                  

 

3、天津永樂橋摩天輪設計項目

天津永樂橋(原名慈海橋)位于子牙河上,是將橋梁和摩天輪結合在一起的非常特殊的工程,形成了一種獨一無二的新建筑造型,在功能上集交通、商業、游樂和觀光等為一體。在主橋中央的河面上豎立起直徑為110m的巨型摩天輪。在摩天輪的整體布局和構件形式上,設計師采用了方圓錯落、剛柔相濟的表現手法,使不同的形狀元素和諧統一、引人入勝。

 

4、福建煉油項目乙烯雙殼低溫儲罐整體分析咨詢項目

         福建煉油乙烯項目位于福建省湄洲灣南岸,是年產80t的大型乙烯裝置。該項目乙烯雙殼低溫儲罐的外罐罐體直徑為42m,罐壁高度為32m,罐頂網殼頂點標高為37.6m,可裝納3.6m3乙烯。外罐罐壁由鋼板拼接而成,罐頂結構為單層球面網殼,球面半徑為42m,球冠的矢高為5.627m。結合設計工作進行乙烯雙殼低溫儲罐的外罐整體靜力計算和整體穩定性分析,并提出了增強結構整體穩定性的措施建議。             

 

振動臺試驗室咨詢業務

中國建筑科學研究院振動臺實驗室坐落于北京市通州區溫榆河畔,隸屬于建筑安全與環境國家重點實驗室,同時也是建設部防災研究中心的重要組成部分。實驗室內的大型三向六自由度模擬地震振動臺試驗系統由美國MTS公司生產,是目前國內尺度最大(6m×6m)、承載能力最強(標準負荷60t、最大負荷80t)、技術最先進的三向六自由度大型模擬地震振動臺,其技術指標及控制精度在國際上均居于領先地位。該振動臺可對平面尺寸6m×6m以內、高度16m以內的大型建筑物或者構筑物進行足尺或者縮尺模型振動臺試驗。

振動臺試驗室的主要業務范圍包括:

1、各種復雜結構的模型地震振動臺試驗;

2、新型結構體系的抗震性能研究;

3、村鎮房屋抗震性能及其加固方法的研究;

4、隔震及減震技術的研究及開發;

5、各種設備、產品等的振動臺試驗。

上海中心模型振動臺試驗 深圳京基中心模型振動臺試驗

近幾年該實驗室承擔了大量國家重點工程、奧運工程和超大、超高、超難工程的振動臺模型試驗工作,并承擔了大量的重點課題研究中的振動臺試驗工作。例如:上海中心、中央電視臺新臺址、北京國貿三期工程、廣州珠江新城西塔、深圳京基中心、武漢火車站、成都來福士廣場、甘肅電力通訊大樓、新疆國際會展中心等工程。

地基基礎技術咨詢

地基基礎技術服務、咨詢、工程事故分析、處理是建研地基公司的主要業務之一,該公司依托其技術優勢,近年完成了10余項項重大工程的技術服務、技術咨詢、工程事故分析、處理工作。

1、中國石油大廈

北京中石油大廈項目位于北京市東直門橋西北部,總建筑面積約20m2,其中地下部分5m2。該建筑由四棟22層辦公樓組合而成,地下34層,為大底盤多塔聯體結構,層高分別為:地下4層至地下23.3m,地下14.5m,地上16m,地上2層及以上4m。辦公樓柱間距8.1m×8.1m,主中庭40.5m×43.2m,其他中庭跨度16.2m,上部連橋跨度40.5m。結構形式采用現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構,柱擬采用型鋼混凝土柱,梁擬采用鋼梁,上部連橋部、主中庭、報告廳及其他中庭等采用鋼架結構。本工程基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎,平面形狀為矩形,長294.3m,寬57.7m,板厚1850mm,柱下承臺尺寸2.8m×2.8m,高700mm,柱標準尺寸900mm×900mm,板混凝土強度等級C35。本工程±0.00相當于絕對標高43.60m,基礎底板底標高-19.25m,根據巖土工程勘察報告,抗浮設計水位37m,地基持力層為④層粉質粘土。

根據提供的建筑物地基反力和沉降計算結果,地基承載力滿足設計要求,高層建筑與低層裙房間、框架柱間差異沉降均不大于0.002,高層部分整體傾斜滿足規范要求,可以采用天然地基方案。

按基礎調整優化后的方案進行的沉降分析計算結果,最大沉降為34mm,高層建筑與低層裙房間、框架柱間差異沉降均不大于0.002,高層部分整體傾斜滿足規范要求,原設計方案設置的四條沉降后澆帶可以全部取消,但施工過程中尚需根據施工順序及基礎平面尺寸位置設置施工溫度縫。

由于建筑物中間兩棟高層建筑間由剛度較弱的劇場連接,劇場下只有兩層地下室,為保證高、低層建筑物的整體剛度及高層建筑荷載通過相鄰裙房擴散的能力,該部分基礎筏板需要加厚;通過對相鄰兩座高層建筑核心筒下的筏板進行沖切驗算后,建議上述兩棟高層建筑及其連接的裙房下基礎筏板厚度由1.85m改為2.5m,原方案的柱下臺墩取消,其他區域板厚及柱下臺墩方案不變。在滿足設計使用功能的前提下,地下3層和地下4層宜設置或部分設置剪力墻。

通過增加基礎板剛度的方法,成功地采用天然地基方案,節省投資約1000萬元,工期約3個月。

2、三里屯SOHO

北京三里屯SOHO工程位于北京市朝陽區南三里屯,整個建筑物長234m,寬176m,總建筑面積約46.5680m2,其中地下部分15m2,地上部分31.5680m2,整個建筑群由五棟地上1224層辦公樓、四棟2228層公寓樓以及各樓間地上為45層商業樓(裙房)和地下車庫組合而成。建筑物的地下室及地下車庫為四層,形成大底盤多塔結構體系,建筑物平均柱網間距為8.4m×8.4m。

工程分南北兩區,其中北區由五棟地上1224層辦公樓以及各樓間地上為45層商業樓(裙房)和地下車庫組合而成,五棟辦公樓的高度分別為:辦公樓A地上18層;辦公樓B地上24層;辦公樓C地上19層;辦公樓D地上24層;辦公樓E地上12層。北區建筑物長約140m,寬約176m,建筑物平均柱網間距為8.4m×8.4m。

本工程±0.00相當于絕對標高41.00m,基礎底板底標高約-19m,基礎筏板混凝土強度等級為C40,抗浮設計水位為絕對標高34m,地基直接持力層為④大層粉質粘土。

對三里屯SOHO工程(北區)進行上部結構、基礎與地基共同作用分析,通過對基礎的地基反力和沉降計算,對本建筑物采用天然地基方案的可行性進行評價,同時對基礎形式、筏板厚度、沉降后澆帶的設置與否提出相關設計建議。

根據地基反力和沉降計算結果,經修正后地基承載力滿足設計要求,高層建筑與低層裙房間、框架柱間差異沉降均不大于0.002,高層部分整體傾斜滿足規范要求,可以采用天然地基方案。

按基礎調整優化后的方案進行的沉降分析計算結果,本工程最大沉降為39mm,高層建筑與低層裙房間、框架柱間差異沉降均不大于0.002,高層部分整體傾斜滿足規范要求,三里屯SOHO工程(北區)可以不設置沉降后澆帶。

在滿足基礎筏板厚度及板厚變化位置時,基礎筏板剛度能夠通過相鄰裙房擴散高層建筑荷載并滿足地基承載力的要求,同時滿足取消沉降后澆帶后建筑物的變形要求,上述筏板厚度亦能夠滿足核心筒和框架柱荷載的沖切要求。筏板變厚度應采用漸變方式。

實測結果表明,截至2010616,主樓核心筒部分最大沉降約37mm,主樓框架柱下沉降約35mm,主樓北側裙房遠端沉降約22mm。該建筑的沉降已經穩定,基礎筏板未出現異常情況。

通過增加基礎板剛度的方法,成功地采用天然地基方案,取消了地基處理方案、抗浮錨桿方案及原設計方案中的沉降后澆帶,經濟效益顯著,并節省了大量工期。經測算,節省投資1100萬元,節約工期6個月。

 

能效標識

    1、業務情況

我院環能院長期從事建筑節能評估、建筑能效測評和綠色建筑領域的科研、開發工作,擁有一批高水平的科技人員和行業專家隊伍,負責編制和參加編制了大量建筑節能領域的國家和行業標準。

200711月,該院參加了“全國建筑能效標識計算分析軟件”測評;2008年該院受建設部委托編制完成《民用建筑能效測評標識技術導則》(試行);2009年該院負責編制國家標準《建筑能效標識技術標準》。在2008年,中國建筑科學研究院成為首批國家級民用建筑能效測評機構。

環能院作為我國建筑能效標識體系的主要建立者和先驅實踐者,已高質量完成多項建筑能效標識評估項目(部分代表建筑見下圖)。目前該院正在進行對50多項國家可再生能源建筑應用示范項目的建筑能效標識評估工作,有力地支撐了我國建筑節能事業的發展和進步。

中國石油大廈 赤峰國際會展中心
中關村國際商城 馬坊馨城住宅小區

2、典型工程

第一批民用建筑能效測評標識項目(三星)——中國石油大廈節能技術與能效測評:

我院作為國家級能效測評機構,負責中國石油大廈能效標識測評工作,于 2008 年完成理論值標識,目前標識工作進入實測階段。

中國石油大廈位于北京市東城區東二環交通商務區北部,與東直門交通樞紐相對。大廈建設用地面積為 22520m2,主樓高度為 90 m。中石油大廈空調系統采用集中式空調系統,大廈的冷源和熱源系統集中設置在地下4層。

環能院解析了中國石油大廈應用的各項節能技術,測評結論如下:

基礎項:標識建筑基礎項綜合節能率為75.07%;規定項:通過軟件評估、現場檢查、文件審查和性能測試等測評方法,建筑規定項全部滿足;選擇項:項目采用了包括多機頭磁懸                  

浮冷水機組、低溫送風、變風量、大溫差變水量、雙層內呼吸式玻璃幕墻、智能化電動遮陽和智能化照明控制等多項節能技術(見下圖所示),取得了可觀的加分;綜合星級評定:大廈基礎項可達到二星級要求,規定項均滿足要求,選擇項采用多項新技術,測評可加一星,綜合評定本建筑能效理論值標識為三星級。

1#2次泵35Hz10米揚程
盤管式外融冰冰蓄冷技術 高效磁懸浮制冷機組

空調系統能耗模擬與分析

1、模擬與分析(使用工具-TRNSYS軟件)

TRNSYS軟件是由美國Wisconsin-Madison大學太陽能實驗室(SEL)開發的,是模塊化的動態仿真軟件,其功能強大,涉及的范圍較廣,可對多種系統的運行狀況進行動態仿真,主要有:

建筑物全年的逐時能耗分析;

優化空調系統方案,預測系統運行費用;

太陽能(太陽熱和光伏系統)系統模擬計算;

地源熱泵空調系統模擬計算;                                                  

地板輻射供暖、供冷系統模擬計算;

蓄冷、蓄熱系統模擬計算;

冷熱電聯產系統模擬計算;

燃料電池系統模擬計算等。

2、工程實例

利用該能耗模擬計算軟件,完成了許多實際工程的土壤熱物性測試及能耗預測,并進行系統的最優化設計分析。

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青島財寶山莊地源熱泵系統優化 青島銀盛泰地源熱泵系統優化
n1296-通州基地幕墻透視 gai
地埋管換熱器進出口水溫及土壤平均溫度模擬圖 建研科技園太陽能-地源熱泵復合式系統能耗模擬計算

結合TRNSYS軟件平臺計算空調系統全年逐時負荷、系統全年運行能耗,運行能耗包括系統消耗的電、水、天然氣等。系統能耗的基礎上對系統進行全壽命周期評價,開發了空調系統全壽命周期成本評價軟件。利用該軟件可以方便的實現以空調系統全壽命周期成本最低為目標的優化設計,優化涉及建筑圍護結構、空調系統設備選型、控制運行方式。

3、CFD模擬計算與分析

CFD技術應用研究的領域主要體現在如下幾個方面:1.通風、空調設計方案優化及預測、高大空間氣流組織、潔凈室氣流分布的數值模擬等;2.小區風環境模擬;3.建筑熱環境的CFD方法評價、預測。4.空調設備性能的分析研究,包括蓄冰槽等蓄能設備、冷卻塔等傳熱傳質設備,泵與風機等流體機械的分析;5.射流技術的CFD分析,如空調送風的各種末端設備等。

CFD技術已經發展成為建筑環境設計和供熱通風空調設計的輔助設計工具。

生態城居住區部分鳥瞰圖
坡屋頂異型大空間公共建筑室內采暖效果分析 長辛店生態城室外風環境模擬分析
DSC01058
環球貿易中心頂層冷卻塔通風效果模擬 改造前冷卻塔布置
改造前通風效果 改造后通風效果

可再生能源規劃

中國建筑科學研究院是我國最早開展淺層地熱能和太陽能等可再生能源建筑應用技術研究、開發的單位之一,在我國可再生能源建筑應用領域具有強大的影響力和帶頭作用,是中國可再生能源學會熱利用專業委員會和全國地源熱泵委員會的掛靠單位,也是可再生能源建筑應用所遵循的主要的國家標準《地源熱泵系統工程技術規范》GB50366-2005和《太陽能供熱采暖工程技術規范》GB50495-2009的主編單位。

我院在太陽能、地熱能等可再生能源建筑應用領域開展了多年的研究和實踐,在可再生能源建筑應用領域積累了豐碩的成果和豐富的應用經驗。目前,我院充分發揮自身的技術特長,憑借擁有咨詢、設計、施工、檢測和能效測評的最完整資質的獨特優勢,結合對國家政策的深刻理解,面向全國,不僅為單個項目的可再生能源建筑應用提供包括可行性研究-方案咨詢-施工圖設計-設備采購咨詢-施工-工程驗收-效益評估等全過程的技術支撐和技術服務,還開展從建筑群、村鎮區域、縣級區域、市級區域到省級區域的可再生能源應用規劃,為可再生能源在建筑中的規?;茝V提供指導。近年來,作為財政部以及住房和城鄉建設部可再生能源建筑應用城市示范和農村地區縣級示范項目的主要技術支撐單位, 我院不僅積極參與了項目的設計和評審規則的制訂,還陸續為陜西、海南等省,沈陽、深圳、保定、邢臺、邯鄲、青島、威海、煙臺、濰坊、德州、日照、棗莊、安陽、鶴壁、許昌、吐魯番、庫爾勒、西寧、海西、玉樹等地市州,榆中、臨澤、囊謙等縣以及天津中新生態園、天津奧林匹克中心、唐山新港工業區等多個區域編制了可再生能源規劃和相配套的實施方案,部分城市和縣已順利通過了兩部委組織的評審,被批準為可再生能源建筑應用示范城市或示范縣。

今后,我院將在現有工作的基礎上,積極調研全國各地可再生能源資源狀況,收集各地開展可再生能源建筑應用的經驗和教訓,結合當地情況進一步完善可再生能源建筑應用的保障和促進措施,向各地建筑行政主管部門提出現有規劃的修改和完善建議,并積極承攬可再生能源建筑應用重點地區的規劃編制和技術支撐任務,進一步將可再生能源規劃與常規建筑用能規劃相結合,為建筑節能和可再生能源建筑應用技術的良性發展做出應有的貢獻。

 

節能診斷

2005年,受國務院機關事務管理局委托,中國建筑科學研究院建筑節能測評中心對國家外交部、國家質檢總局、北京航天指揮控制中心三家單位進行節能診斷檢測。2006年中國建筑科學研究院再次受國務院機關事務管理局委托,歷時近兩個月對鐵道部、水利部、文化部、國防科工委、國土資源部五家單位開展節能診斷檢測工作。五家試點單位總建筑面積23.4。

課題組首先對建筑總耗電概況、建筑總用電量分項構成、空調系統耗電分項構成進行統計分析,經分析:各試點單位除文化部低于2002年政府機構全年單位面積用電量的平均值和全年人均電力消耗的平均值外,其余四家試點單位均高于兩項平均值;空調系統耗電量是各試點單位年用電量的主要環節,具有較大的節能潛力;冷水機組耗電量占空調系統總用電量的比重最大(除國土資源部),同時可以看出冷凍水泵和冷卻水泵耗電量所占比重也較大,具有一定節電潛力。

建筑節能測評中心還對空調系統、辦公設備、照明及電氣系統、管理環節存在的問題及節能潛力進行分析,經分析發現:冷水機組選型偏大、冷水機組運行策略不合理、“大馬拉小車”的運行方式、污垢熱阻導致冷水機組蒸發器和冷凝器傳熱系數下降、冷凍/冷卻水泵選型偏大、空調冷凍水系統水力不平衡、電腦、飲水機、復印機等辦公設備長時間處于待機狀態、個別辦公室白天開燈時間過長、照明為非節能燈具、變壓器負荷率偏低、空調系統控制系統不完善、照明燈具照度偏低、個別輔助房間(庫房、衛生間等)追求過高舒適度品質造成能源浪費的現象。根據節能檢測中所發現的問題,課題組提出:根據建筑物負荷的變化情況確定合理的冷水機組運行策略、分階段調整冷水機組的設定溫度、每年清洗蒸發器和冷凝器一次、冷凍、冷卻泵增設變頻裝置、空調系統管理人員應加強管理,定期清掃,保證空氣流通順暢、將T8 直管熒光燈換為T5直管熒光燈、燈管定期清潔打掃,防止因灰塵等影響了發光效率、照明燈具選用緊湊型熒光燈代換白熾燈,用電子鎮流器代替電感鎮流器等措施。

 

能源審計

建筑能源審計是一種建筑節能的科學管理和服務的方法,其主要內容是對用能單位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的經濟效果進行客觀考察,對用能單位建筑能源利用狀況進行定量分析,對建筑能源利用效率、消耗水平、能源經濟和環境效果進行審計、監測、診斷和評價,從而發現建筑節能的潛力。建筑能源審計是我國國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系建設中重要的環節,是研究制定能耗公示、用能標準、能耗定額和超定額加價等制度,并進一步在公共建筑領域推廣能源服務和合同能源管理等節能改造機制的基礎。

根據建設部印發的《<國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源審計導則>的通知》(建科[2007]249號)要求,2008年起,我院建筑節能測評中心作為建筑能源審計的技術支持單位,先后協助北京市建委和國務院機關事務管理局公共機構節能辦公室組織完成了北京市大型公共建筑能源審計和中央國家機關辦公建筑能源審計試點等工作。

在中央國家機關建筑能源審計試點工作中,共對13個中央國家機關辦公建筑進行了用能基本情況調查,能源管理、能源計量及統計情況調查,能源消耗統計,以及供熱采暖、空調系統、配電及照明等重點用能設備系統的檢查和測試等。掌握了各用能機構的建筑能源應用狀況,通過能耗分析得出建筑節能潛力及在節能環節中存在的問題,在此基礎上,對建筑物合理用能、用電分項計量和節能改造等提出了措施和建議,積極指導了中央國家機關辦公建筑節能改造和節能運行管理,促進節能降耗。

同時,建筑節能測評中心又協助國務院機關事務管理局開展了公共機構能源審計的調查研究工作,公共機構作為全部或者部分使用政府財政資金的國家機關、事業單位或者團體組織,其管理體制、用能結構具有鮮明特色,為此,受國家發改委委托起草了《公共機構能源審計辦法》,對公共機構能源審計的管理主體、能源審計機構資質、能源審計依據及審計內容,能源審計實施過程等進行規定,增強操作性和約束力,進一步推動公共機構節能工作。

 

“四節一環?!奔夹g服務

2009年,中國建筑科學研究院建筑環境與節能研究院建筑節能測評中心針對住房和城鄉建設部大院在節能環保中存在的問題,分別對住房和城鄉建設部大院住宅區和辦公區提出在節能、節水、環保方面的改造措施,旨在將住房和城鄉建設部大院建設成為中央國家機關的“四節一環?!笔痉对簠^,為“四節一環?!崩砟钤谥醒雵覚C關建筑中的應用推廣起到宣傳和示范作用。

課題組在調查中發現,住建部住宅區供熱系統存在:圍護結構保溫性能現行《居住建筑節能設計標準》(采暖居住建筑部分)中的規定要求、供熱系統缺乏調控裝置,無法實現按需供熱、供熱系統室外管網熱損失大、熱量表、戶間熱量分攤裝置安裝不完全,無法實現按熱量計量收費、供熱系統水力失調問題嚴重、室內溫控裝置不完全,熱用戶無法自主控溫。辦公區存在:部分景觀照明燈具被埋入土中,明顯浪費能源并起不到美化環境的作用、部分燈具已經損壞,無法正常工作;照明利用率過低、部分燈具已經嚴重老舊,超過使用期限,應定期更換光源和燈具;原有太陽能洗浴系統平板集熱器已破損,造成夏季使用人數受限,冬季不能使用;平板集熱器集熱表面積灰嚴重,嚴重影響集熱效率;集熱系統管道腐蝕嚴重、管道漏水、保溫脫落,造成收集熱量在輸送過程中大量流失;蓄熱水箱外表面銹蝕、保溫材料脫落嚴重,無法起到蓄熱效果。課題組根據調查中發現的問題,提出住宅區供熱系統完善圍護結構保溫體系,提高圍護結構保溫性能;采用氣候補償系統,實現按需供熱;更換銹蝕管道和保溫材料;安裝熱量計量和熱量分配裝置,實現按熱量計量收費的硬件條件;熱力入口安裝水力平衡裝置,實現供熱系統水力平衡。在各建筑物熱力入口安裝靜態水力平衡閥;加裝室內溫控裝置,實現用戶自主控溫。提出辦公區丙區、乙區、食堂前庭安裝太陽能照明;對現有太陽洗浴系統進行更新改造;建立雨水收集系統,將住宅區丙區、乙區的部分路面雨水通過樹脂混凝土線性集水溝進行收集,并將收集的水進行棄流后儲存在埋設與綠化地下水池內。

 

節能診斷與節能改造方案編制

伴隨著經濟的高速發展,我國建筑業發展迅猛,除工業建筑外,城鄉既有建筑總面積達450多億平方米,其中大部分是非節能建筑,建筑能耗已占全國總能耗近30%。因此,對既有建筑進行節能改造,降低建筑運行能耗是建筑業節能減排的重要環節。

環能院建筑節能測評中心長期致力于既有建筑節能改造工作,先后完成了中央國家機關住宅小區供熱系統節能改造,鐵道部、水利部、文化部、國防科工委、國土資源部、國家質檢總局、北京航天指揮控制中心等數十個既有公共建筑的節能診斷工作。2009年由我院主編的《公共建筑節能檢測標準》JGJ/T177-2009、《居住建筑節能檢測標準》JGJ/T132-2009和《公共建筑節能改造技術規范》JGJ/T176-2009頒布實施后,對既有建筑節能改造進行了規范。建筑節能測評中心按照新標準要求,進行了深圳體育館、深圳游泳跳水館、中國產品質量認證中心的等公共建筑的節能診斷和節能改造方案編制工作。

案例1

為了迎接2011年第26屆世界大學生夏季運動會,打造低碳深圳,根據深圳市政府《深圳市既有建筑節能改造實施方案》的文件精神,36個大運會體育場館在維修改造過程中將增加節能改造的內容, 為此深圳市體育局委托我院,對深圳體育館、深圳游泳跳水館開展建筑能源審計、節能診斷和節能改造方案的編寫工作。深圳游泳跳水館是為迎接200212月在深圳市舉行的廣東省第十屆運動會,由深圳市政府投資建設的重點項目,總建筑面積41167m2,擁有觀眾坐席4000個。深圳體育館是深圳市政府于1985年投資興建的,建筑面積21198m2,共有觀眾席位5900座。

根據深圳游泳跳水館和深圳體育館各自的功能及運行使用特點,對兩個場館的能耗數據、運行管理狀況等進行了調查,對圍護結構、空調系統、配電和照明系統、檢測與控制系統進行診斷測試。深圳游泳跳水館存在Ⅰ段、Ⅱ段外窗遮陽系數和Ⅰ段屋面傳熱系數不滿足《公共建筑節能設計標準》(廣東省實施細則)DBJ15-51-2007的要求;泳池循環水泵型號配置偏大,造成循環水泵揚程、電機功率配置偏大;場館集中空調系統配置與目前運營特點不匹配;部分末端配電箱出現三相電流不平衡現象;配電系統未根據配電回路的用電類型設置用電分項計量,蒸汽鍋爐運行效率低等問題。深圳體育館存在圍護結構傳熱系數指標不滿足現行節能設計標準要求;集中設置的空調系統形式與場館的運營特點不匹配;冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵相互切換為人為手動控制;主風管道絕熱材料部分脫落;送風管道系統檢修門漏風量大;在非賽時,體育館內變壓器負載率偏低;直管熒光燈使用普通電感型鎮流器;未根據配電回路的用電類型設置用電分項計量等問題。

針對上述問題,立足于易于實施、可操作性強、低成本、低經濟投入原則,對兩個場館分別提出了個性化的節能改造方案。深圳游泳跳水館建筑風格獨特,為不破壞建筑外觀,采用選擇可見光透射比與遮陽系數之比大于1的高效節能型窗膜,提高幕墻玻璃的遮陽性能;更換現有循環水泵;改變空調系統分區,在辦公區增設分體空調和多聯機中央空調;蒸汽鍋爐增設煙氣熱回收裝置;增設中水、雨水綜合利用系統等。深圳體育館更換原有外窗為鋁合金LOW-E中空玻璃窗;在辦公區和主要配套輔助用房增設分體空調或多聯機中央空調;對主場館空調系統各機組和各風口進行水量、風量平衡調節;對空調風系統進行清洗;對風管道脫落的絕熱材料進行恢復;采用密封膠帶對送風管道系統檢修門進行密封;在每臺冷凍機組冷凍、冷卻回水管和冷卻塔進水管路上增加自動控制閥門,冷凍機房增加集中控制系統,對冷凍機組之間、冷卻塔之間進行切換聯動控制等。

深圳游泳跳水館 深圳體育館
風管道積灰嚴重 主風管道保溫材料脫落

案例2

中國質量認證中心辦公區位于北京市豐臺區南四環西路1889區,辦公區內包括19號共9棟辦公樓及輔助用房,于2007年竣工并投入使用??偨ㄖ娣e約2.5m2,辦公樓冬季由于空調室外機組需進行除霜,加之建筑圍護結構采用玻璃幕墻形式,造成除霜期間室內溫度無法滿足舒適性要求,室內溫度偏低。

為此,受中國質量認證中心委托,中國建筑科學研究院環能院建筑節能測評中心對改善中國質量認證中心辦公樓室內熱環境和提高辦公樓節能提出改造方案。

工作內容包括:能源審計、節能診斷、能耗模擬、提出改造方案。工作人員首先對辦公樓進行能源審計,分析辦公樓建筑電耗,對建筑用電設備系統,尤其是圍護結構系統、空調系統、照明系統等的能源使用效率、消耗水平進行檢查、審核,對用電的合理性做出評價、并提出改進措施的建議。并對建筑節能管理水平和建筑設備運行管理水平進行評價。工作人員其次對辦公樓開展節能診斷,對辦公樓的圍護結構系統、采暖通風空調系統、供配電系統、照明系統、監測與控制系統進行節能診斷。同時工作人員對辦公樓能耗狀況進行模擬計算,了解辦公樓圍護結構熱工性能現狀,對辦公樓所處節能水平進行計算。

根據能源審計、節能診斷和能耗模擬的分析結果,對中國質量認證中心提出改善室內熱環境和提高辦公樓節能方案,對于暖通空調系統,通過從初投資、年運行費用、施工周期等方面對熱源改造方式進行比較,推薦增設采用燃氣鍋爐+散熱器形式;對于圍護結構系統,本著不降低建筑采光通透、不影響建筑外形為原則,同時考慮施工周期因素,推薦采用玻璃貼膜對圍護結構進行改造。

 

能源審計、節能診斷(空調)

1、業務情況:

我院環能院利用其在建筑節能研究及工程領域的豐富經驗和優勢人力,積極開展了建筑節能診斷及能源審計方面的工作,有力支撐了國家及全社會節能減排事業的發展。

該院近年來主要開展的節能診斷項目有:鐵道部中心大樓節能診斷與改造、上海曙光醫院浦東分院節能診斷與改造、外交部辦公大樓節能診斷與改造、水利部辦公大樓節能診斷與改造、國防科工委辦公大樓節能診斷與改造、國土資源部辦公大樓節能診斷與改造、文化部中心大樓節能診斷與改造、北京航天指揮控制中心大樓節能診斷與改造、國家質檢總局辦公大樓節能診斷與改造、國誼賓館節能診斷與改造、中國土產畜產進出口總公司辦公大樓節能診斷與改造、上海市精神衛生中心節能診斷與改造、上海市公共衛生中心節能診斷與改造等項目。

外交部辦公大樓 北京航天指揮控制中心
兆龍飯店 北京海關大樓

環能院近年來主要開展的能源審計項目有:北京海關大樓建筑能源審計、中環世貿建筑能源審計、萬通中心建筑能源審計、科倫大廈建筑能源審計、北京市建國飯店建筑能源審計、金融街購物中心建筑能源審計、安華發展大廈建筑能源審計、中服大廈建筑能源審計、兆龍飯店建筑能源審計、社保大廈建筑能源審計、華北大酒店建筑能源審計、艾維克大廈建筑能源審計、艾維克酒店建筑能源審計、一航大廈建筑能源審計等項目。

2、典型工程

上海曙光醫院浦東分院

上海曙光醫院浦東分院節能診斷與改造項目:醫院位于上海市浦東新區張江高科園區內,總建筑面積約為80591m2。診斷內容涵蓋建筑熱工、空調系統、電力系統、照明系統、樓宇自控系統以及手術室等建筑全方位多層次的用能環節,經過調查、審閱、測試、診斷與分析,得出醫院現在的能源使用現狀及節能潛力,提出有針對性的節能改造方案,內容涉及:空調系統改造、手術室冷熱源改造、太陽能資源利用、電力系統改造、照明系統改造、樓宇自控改造、電量分項計量改造等措施。最后給出項目改造投資回報率分析,充分證明方案的可行性。

中環世貿中心建筑能源審計項目:中環世貿中心位于北京市朝陽區建國門外大街,是北京中央商務區CBD十大重點工程項目之一,總建筑面積232730m2,建筑總高度150m。依據國家有關的節能法規和標準,對中環世貿中心能源利用的物理過程和財務過程進行檢驗、核查和分析評價,對其建筑各用能系統的能耗進行了量化審計,得出了一系列總體能耗指                

中環世貿中心

標和分項能耗指標并分析給出審計結論和節能潛力。

 

綠色建筑

中國建筑科學研究院在中國綠色建筑委員會的主導下,面向國內外拓展綠色和生態建筑事業,開展綠色生態園區規劃咨詢、綠色生態建筑方案咨詢、建筑節能優化技術研究、綠色建筑標識星級認證以及LEED認證工作。

我院是中國綠色建筑評價標識標準的主編單位,長期以來,建筑環境與節能研究院下屬空調所和物理所在建筑聲環境、熱環境、光環境模擬,室內空氣品質檢測、建筑機電系統咨詢、能源規劃、智能建筑等方面從事了大量的咨詢工作,是國內綠色建筑相關各學科綜合咨詢能力最完備的權威咨詢機構之一。

至今,我院在全國各地總計完成數十項綠色建筑咨詢項目。為了進一步整合資源,加強綠色建筑方向,建筑環境與節能研究院成立了綠色建筑設計研究中心,作為從事綠色建筑咨詢、設計和研究的專門機構。目前正在進行的項目包括武漢華僑城住宅項目綠色建筑咨詢,成都華僑城住宅項目綠色建筑咨詢,天津西門子SMDT工廠LEED認證,丹東九連城生態規劃,銀川樂從世家家具城綠色建筑咨詢,沈陽泰元中心綠色建筑咨詢,天津于家堡公寓項目綠色建筑咨詢等全國各地的綠色建筑項目。

案例介紹:

開發單位:西門子中國

設計目標:美國LEED認證項目;

項目概述:西門子天津SMDT工廠位于天津市北辰經濟開發區,該項目主要包括硬齒加工車間,軟齒加工車間,熱處理加工車間和辦公樓。采用輕鋼結構,輕鋼屋面,總建筑面積24088m2。

Ø  進行詳細的建筑能耗模擬,比較多種機電系統和維護結構方案,優化設計以實現預先制定的目標;

Ø  高性能圍護結構保溫系統 ,實現節能75%;

Ø  供暖系統采用適用于高達空間的高效輻射采暖,有效降低采暖能耗,滿足室內舒適度要求;

Ø  采用高效照明設備,比傳統光源;

Ø  設置樓宇自控系統,對水處理系統、照明系統、空調系統及設備進行,該系統一方面為大樓提供健康、舒適、

潔凈的空氣環境,另一方面監控和保障各種設備的正常運行;

Ø  設置室內空氣質量監控系統,根據CO2的濃度調整新風量,滿足房間的舒適度要求;

Ø  采用高節水率的用水器具,結合耐自然景觀設計,非傳統水源利用率達到70.6%;

Ø  照明、空調、設備等能耗分項計量與進行能耗監測;

Ø  照明節能措施:采用高效的照明燈具,優化照明布置,增強個人照明同時降低環境照明密度;

Ø  透水地面:透水地面有良好的透水、透氣性能,可使雨水迅速滲入地下,補充土壤水和地下水;

Ø  高效太陽能熱水系統,充分利用可再生能源資源;

Ø  通過回收工藝用熱,作為冬季供暖的補充熱源,提高大樓能源利用率;

Ø  從屋頂、鋪裝地面、頂棚材質的選擇降低建筑物對城市熱島效應的影響;

Ø  施工過程中通過貫徹水土流失與沉積物管理策略,施工廢棄物管理計劃,施工期間空氣質量管理計劃,綠色

文明施工技術導則,減少施工過程對環境的影響;

Ø  選擇滿足相關規范要求的環保高效的機電設備。

 

既有建筑節能改造

截至到2004年底,我國城鄉建筑面積總和為420m2,包括了各個時期的建筑,既有建筑大量是上世紀80、90年代以前建造的,由于經濟條件的制約,建筑設備簡易,功能單一、外觀簡陋、質量較差,因而造成使用功能低下、舒適度差、而且能耗大,有些設備運行多年,存在不同程度的隱患。另外,隨著社會的發展和人民生活水平的提高,人們對工作、生活條件的要求日益增高,而既有建筑設備系統已不能滿足人們多方位的使用功能和舒適性的要求。為了提升既有建筑的使用功能,只能在現有建筑基礎條件下,對既有建筑設備系統進行鑒定、改造,這樣才能消除安全隱患、使其具有更加健全、完善的使用功能,并提高舒適性及節能性。

建筑節能測評中心于2008年采取資料搜集、專家座談與實體基地試驗相結合的研究技術路線,對既有建筑設備工程的鑒定技術進行研究,為制定《既有建筑設備工程的鑒定與改造技術規范》提供檢測內容、檢測方法、建立評定設備工程的標準,使之成為既有建筑設備監督檢查,維修、改造的重要依據。其中的建筑設備工程指建筑給水排水、供熱采暖、通風空調、電氣、監測與控制、電梯、防火、燃氣系統等工程。研究的主要內容包括:從功能類、安全類、衛生類、能效類四個方面研究了各專業的主要鑒定技術,并通過表格形式列出各專業的需要鑒定的設備、項目及主要內容。分析比較了國內外既有建筑設備工程鑒定技術的標準與法規,對國內既有建筑設備工程鑒定技術標準提出了建議。最終對既有建筑設備鑒定技術做了歸納性總結。目前已完成既有建筑設備工程的鑒定技術研究的院課題,《既有建筑設備工程的鑒定與改造技術規范》已進入征求意見稿階段。

2009年進行《既有居住建筑節能改造技術規程》JGJ129-2000的修訂。該規程修訂后適用于嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區的既有居住建筑的節能改造。主要技術內容包括:建筑實施節能改造的判定原則和方法,建筑圍護結構的節能改造,采暖供熱系統的節能改造等,目前已進入送審稿階段。

 

空調系統調試

1、業務情況

近年來,我院環能院在公共建筑空調系統調試方面作了大量工作,先后完成了國家大劇院、西門子大廈、泰康金融大廈、泰康國際大廈、中國石油大廈、杭州四季酒店等建筑的調試和檢測工作,對目前國內公共建筑的調試檢測及存在問題有了較全面的認識,積累了豐富的調試經驗。

空調系統調試可以驗證建筑系統運行是否滿足設計意圖的需要,提高空調系統的使用效果。為到達要求,需要對項目全部過程進行詳細記錄,包括方案設計的初始階段,貫穿建設階段,直到完成性能驗收。調試采用多種措施來降低建筑能耗。早在設計階段,工程調試方就參與了建筑主要能耗系統如空調系統、照明系統等系統形式的討論。在施工階段,工程調試能夠確?,F場安裝的設備的型號和性能參數符合業主、設計和相關規范的要求和得到正確的安裝。在項目的最后調試階段,系統和設備都要進行功能和性能測試,以確保達到設計要求。

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西門子大廈一期 杭州四季酒店

2、典型工程

泰康金融大廈位于北京朝陽區,西臨東三環,北至朝陽劇場南街,東接呼家樓中路,南街朝陽路,為北京國際中心辦公區三期工程的1號樓,建筑總建筑面積為73088m2。按空調供給區域劃分,底層至18層為低區,18層至33層為高區,裙房部分為獨立區域。

項目調試的主要內容為:空調一、二次水系統平衡和控制調試,二次冷凍水系統平衡測試與調試,變風量系統平衡測試與調試,新風系統平衡測試與調試。風系統測試及調試包括空氣處理系統,風機盤管系統,機械通風系統,風系統平衡(全空氣系統)。水系統測試及調試包括冷凍水系統,冷卻水系統,水系統平衡,生活熱水系統。測試和調試結束后,提供詳細的測試與調試報告,反映機電系統目前的狀況??照{系統的調試工作保證了設備和系統的實際運行狀態符合設計要求,保證了設備和系統運行的安全性、可靠性和高效性。   

環境優化咨詢

室內環境優化治理是通過技術或者自然科學的手段來改善環境,是為提高環境質量而采用的技術手段的統稱。隨著我國經濟迅速發展,建筑、裝修、家具、辦公器材等成為室內空氣污染的主要來源,對于人們身體健康、生活質量的不利影響越來越大。

為了提高室內空氣質量,改善居住、辦公條件,必須對室內空氣污染進行治理,優化室內環境。中國建筑科學研究院建筑環境與節能院環境測控與優化研究中心在開展日常室內空氣品質檢測及室內凈化產品測試的同時,并為各種特殊室內環境要求的空氣品質監測和治理提供技術服務。近年來,研究中心不但為多個國家級體育場館、國家大劇院以及重點城市地鐵站等大型項目提供室內環境檢測服務,還曾先后為某醫院停尸房、某銀行金庫、某圖書館典藏室、某輕武器實驗場、某高級酒店等進行了室內環境優化治理。例如在20092010年間,研究中心針對幾個不同大城市的主要地鐵站進行了室內空氣品質測試和分析,同時對即將安裝和已安裝在地鐵站空調通風系統內的空氣凈化裝置進行了性能測試檢驗,使城市軌道交通的空調通風系統可以更有效的為城市廣大人民群眾提供潔凈、安全的室內空氣環境,保障了人民健康。

 

新型照明系統光學性能評估及技術咨詢

可對新型的材料和照明系統,如LED燈具的光學性能進行測評,并提供技術咨詢服務工作。

工程實例:

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國家游泳中心LED景觀照明系統技術咨詢

幕墻門窗咨詢

幕墻門窗咨詢中心擁有雄厚的技術實力,長期從事建筑幕墻研究、規范編制、工程設計、工程檢測、工程咨詢服務、工程施工與工程管理等工作,通過提供專業的幕墻技術服務來協助業主、建筑師及承包商成功的完成整個幕墻工程。從事咨詢專業團隊由經驗豐富的設計師和幕墻顧問組成,都曾主持和參與過國內外大型幕墻工程的工程設計、咨詢及檢測評估工作,具有扎實的顧問咨詢工作基礎、豐富的工程實踐經驗、世界領先的檢測實驗室和檢測技術。服務內容貫穿于整個幕墻工程,包括建筑幕墻的初步設計階段、施工驗收階段到維護使用階段,提供高技術含量的幕墻方案及招標圖設計、材料選擇及型材設計、成本核算、投標方案技術評審、計算書審查、材料加工、現場施工的質量檢測、幕墻維護、幕墻清洗與工程檢測等相關服務。

最近兩年從事的咨詢工作還有:北京首創置業集團幕墻專題研究與培訓、人民大會堂外裝飾改造設計與咨詢、中國建筑科學研究院主樓外立面設計與咨詢、北京軌道交通昌平線安全門的設計與動力分析。

工程實例:

北京軌道交通昌平線安全門項目,主要利用有限元軟件對地鐵屏蔽門,在各種荷載組合情況下,對各構件、玻璃以及整體進行安全性分析計算,重點是地鐵風荷載的動力效應。

北京軌道交通昌平線安全門分析

 

建筑機械化院咨詢與服務

我院建筑機械化研究院依托技術、標準、人才優勢,面向行業和國內企業用戶提供電梯、建設機械資料、技術標準及培訓、戰略管理咨詢、行業專家事故評析、質量仲裁與產品測試、風險投資可行性研究、企業發展規劃、廠區建設指南、產品用戶滿意度調查、機械、建筑行業企業上市咨詢、規劃報告、特型非標準技術開發等技術評估與行業咨詢服務。

目前完成技術咨詢、評估報告100余份;開展了起重、升降機械標準培訓、典型事故案例分析講座20余次;多次開展電梯標準培訓、電梯熱點、焦點專題研討等行業活動。

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消防設計咨詢(性能化防火設計)

隨著建筑行業新材料、新工藝、新技術的發展,各種復雜和多功能建筑不斷增多,同時出現了許多現行防火設計規范未涵蓋或難以解決的消防設計難題,涉及到防火分區劃分、人員安全疏散、防排煙系統設計和鋼結構防火保護等諸多方面,特別是2008年北京奧運工程的建設,給傳統的消防設計提出了前所未有的挑戰。為了解決建筑技術發展過程中出現的特殊消防設計問題,我院建筑防火研究所從上世紀90年代初開始從事有關性能化防火設計的研究工作。

20044月在中國建筑科學研究院建筑防火研究所“性能化防火設計與評估中心”的基礎上,正式注冊成立“建研防火設計性能化評估中心有限公司”,成為我所專門從事建筑性能化設計與咨詢的中國建筑科學研究院所屬獨立法人單位。本公司依靠中國建筑科學研究院在建筑領域的科技優勢,以國家建筑工程質量監督檢驗中心建筑防火質檢部以及建筑防火研究所下設的結構耐火、建筑防火材料、通風與排煙、報警與滅火、消防安全評估等專業設計與研究室為基礎,在性能化防火設計與評估領域積累了豐富的經驗,培養了一支專業齊全、理論扎實、經驗豐富、技術先進、勇于創新的消防技術研究與服務團隊。由于建筑防火研究所在2008年北京奧運工程消防設計咨詢和火災風險評估方面的突出成績,20089月北京市公安局消防局來發來感謝信,20094月被人力資源社會保障部、國務院國有資產監督管理委員會聯合授予“中央企業先進集體”的稱號。

到目前為止,建筑防火研究所已完成了包括國家奧林匹克體育場(鳥巢)、國家游泳中心(水立方)、國家奧林匹克體育館、國家博物館、首都機場3號航站樓、北京南站、鐵路調度指揮中心等上百項國家及省市級重點工程項目的消防設計咨詢工作,涉及商業、辦公、交通、體育文化、會展、醫院等多種建筑類型。

 

消防系統檢測與設計

1、西藏三大重點文物火災自動報警系統和給排水系統設計

參與中央第四次西藏工作座談會確定的重點文化援藏項目—西藏三大重點文物(布達拉宮、羅布林卡、薩迦寺)保護維修工程,承擔完成三大重點文物公用設施改造中的火災自動報警系統和給排水系統(包括消防滅火系統)設計任務,其中“布達拉宮火災自動報警系統設計”獲2006年度“全國十佳文物保護工程勘察設計方案及文物保護規劃”。

2、淄博市運動員公寓火災自動報警系統設計復核與優化

承擔完成淄博市運動員公寓項目1#樓、2#樓、3#樓火災自動報警系統設計復核與優化,其中1#樓、2#樓分別為五星級和四星級酒店建筑,3#樓為會議、觀演建筑,按五星級酒店內會議設施標準建造,該項目功能定位高,主要作為淄博市委、市政府進行政治、經濟接待及活動的重要平臺。依托于我所長期從事消防領域研究的成果和工程經驗,針對該項目高大空間場所以及劇場舞臺、觀眾廳、多功能廳等人員較為密集、火災危險性高的非大空間場所分別提出合理有效的集探測器選型、設置、聯動控制等于一體的完整優化方案。

3、北京地鐵火災探測器選型及設置試驗研究

受北京市軌道交通建設管理有限公司委托,承擔“北京地鐵火災探測器選型及設置試驗研究”的科研工作,該研究旨在探討地鐵特殊環境中各類火災探測產品的適應性,解決采用鏤空吊頂形式車站以及存在空調通風和活塞風等干擾條件下火災探測器的科學化布防,為地鐵各新建線路以及既有線路火災自動報警系統的設計、改造提供依據。項目切合國內近年來地鐵線路建設快速發展的迫切需要,得到北京市消防局、地鐵建設方、運營方、設計院等多方的支持配合,整個研究過程在真實地鐵車站中進行,國內首次抽調地鐵列車模擬運營環境配合研究工作,完成多種工況下的火災探測實體試驗,并將火災探測產品的運行可靠性納入研究范圍,開展長期監測。

 

奧運工程耐火材料檢測

在某些建筑工程中使用的建筑材料依據我國現有的標準規范無法確認其燃燒性能等級,但為滿足建筑的功能性要求或建設單位選材的要求,這些材料又需在特定的建筑中加以應用,如一味的加以限制將不利于新產品、新技術的推廣應用,為此建筑防火研究所開展了多項重要建筑材料的消防咨詢認證工作,并為其提供檢測方案技術服務。如在奧運期間為奧運場館及其配套設施臨建房屋所用的建筑材料進行了把關,所檢測的建筑材料涉及到金屬面夾芯復合聚苯乙烯板、聚氨酯板、玻璃棉板及巖棉板,有效地杜絕了臨建房屋火災的發生;對奧運配套設施、賓館飯店所用的各種地面材料、墻面材料、頂棚材料及裝飾織物、塑料材料、無機建材所進行的燃燒性能測試多達上千項,有效地保障了奧運期間的防火安全。

 

央視TVCC北配樓火災調查及結構損傷研究

2009292027分,中央電視臺北配樓發生火災, 該工程由酒店主樓和裙房組成,如圖1所示。主樓為帶巨型交叉鋼支撐的混合框-剪結構體系,主體結構屋面以上用大跨度空間鋼結構屋蓋整體覆蓋。地上30層、地下3層,標準層層高為4.0m,大屋面標高137.9m,結構總高度159m??偨ㄖ娣e103648m2。

圖1 央視北配樓示意圖
圖2 XPS燃燒性能試驗和FDS數值模擬

火災發生后,防火所迅速聯系相關部門,于221進入火災現場逐層、逐房間進行火災調查,得到了大量珍貴資料,并在現場取得了XPS試驗樣品。后又組織相關人員制定了數據處理方案,對現場取得的資料進行分類匯總,根據中華人民共和國公共安全行業標準GA185-1998《火災直接財產損失統計方法》中關于房屋、構筑物及設備燒損率分類與取值的相關條文,將建筑災后受損程度分為結構性受損:輕微受損和一般受損;裝飾層受損:輕微受損、一般受損、嚴重受損和完全受損幾個級別。隨后逐層統計結果,得出了不同程度過火面積比例。

數據處理基本完畢后,防火所配合央視配樓火災國務院調查組的要求,到現場為調查組的專家介紹火災的概況,并按照調查組的技術要求,出具了電視文化中心(TVCC)火災受損情況報告及針對央視火災的建議,為國務院調查組提供了有力的技術支持。

利用取得的樣品及相關資料,防火所完成了防水層材料、防潮層材料的燃燒性能試驗,TVCC的“幕墻式”保溫構造的結構耐火極限試驗,完成了抽樣保溫材料XPS和送樣比對XPS樣品的燃燒性能試驗,并結合試驗現象及實驗結果,利用數值模擬技術展開初步模擬,如圖2所示。此外,還完成了TVCC大樓的消火栓系統的檢測鑒定工作。

FDS火災模擬重現數值建模如圖3所示。計算得到了網架結構和主體結構內部的溫度場數據。

圖3 FDS模型圖 圖4 火災規模

目前,防火所正在進行外圍網架體系及主體結構的災后結構分析評估,分析流程如圖5所示。

圖5 分析流程圖

     通過對網架部分、TVCC大樓主體結構,包括內部走廊、大空間進行整體火災蔓延計算研究工作,可為TVCC大樓的下一步網架拆除及結構修復、加固設計提供技術支持。

 

 

 

 

 

                                  

                    

圖6 網架結構模型圖

 

綠色建筑咨詢項目:

序號

項目名稱

總建筑面積

(m2)

類型

綠色建筑目標

1

安徽縱橫政務新區城市綜合體項目

58

綜合體

一星級

2

臥龍中國保護大熊貓研究中心

3

科研展示

三星級

3

北京萬科長陽1號地項目

37

住宅

三星級

4

萬通天津生態城住宅項目

17

住宅

三星級

5

天津遠洋國際學校

4

學校

二星級

6

科技部節能環保示范住宅項目

12

住宅

三星級

7

北京鼎嘉恒苑住宅項目

16

住宅

三星級

8

永旺北京國際商城

10

商業

二星級

9

招商地產北京紅領巾公園項目

8

辦公

二星級

10

福建國脈科技通信研發檢測中心

2

科研辦公

二星級

11

北京北花園項目

64

住宅

二星級

12

北京中海天地綠色建筑示范工程

37

住宅

三星級

 

 

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