淺談油氣廠站綠色建筑設計

陳雨暉 鄭 源 蘇葆月 郭 莉

1. 中國石油工程建設有限公司西南分公司, 四川 成都 610041;2. 浙江科技學院, 浙江 杭州 310023

0 前言

隨著我國經濟發展,綠色環保、節約能源、可持續發展的理念在油氣工程建設中得到廣泛推行,特別是建筑設計中綠色建筑理念更可以發揮出控制污染、維護環境、節省資源、節約資金的優勢,使建筑更能符合社會、生產、環保各方面的需要[1]。

1 綠色建筑概述

1.1 綠色建筑設計概念

在設計中滿足可持續發展、建筑功能要求,實現建筑全壽命周期內的資源節約和環境保護,為人們提供健康、適用和高效的建筑空間[2]。

建筑全壽命周期指建筑從設計、建造、使用到拆除的全過程，包括材料的獲取,材料與構配件的加工制造,施工與安裝,運行和維護,以及建筑最終的拆除與處置[3]。

1.2 綠色建筑設計范圍

綠色建筑設計適用于民用建筑及工業建筑,本文著重探討油氣工程中類似民用建筑的生產和輔助生產建筑的方案(可研)設計、初步設計及施工圖設計[4]。

2 油氣工程綠色建筑設計范圍

2.1 油氣工程建筑設計范圍

油氣工程中的建筑設計主要包括油氣處理廠、LNG廠、輕烴廠、油氣輸送及內部集輸管道工程、非常規油氣廠站等工程的建筑物設計[5]。

2.2 油氣工程綠色建筑設計范圍

油氣工程綠色建筑設計主要包括中石油系統內及地方的油氣地面建設工程項目中的生產和輔助生產建筑[6]。本文中綠色建筑設計僅指油氣項目中的廠前區綜合樓、調控中心、廠外綜合公寓以及各種站場綜合值班室等有類似民用建筑功能的生產和輔助生產建筑。

2.3 主要生產和輔助生產建筑

主要生產和輔助生產建筑舉例見表1。

表1 主要生產和輔助生產建筑舉例表

3 油氣工程綠色建筑設計階段

3.1 方案(可研)設計階段

1)由于油氣地面建設工程中的建筑設計在方案(可研)設計階段不會單獨被地方規劃部門審查,而是納入主體專業說明書在行業內部審查,所以綠色建筑設計在這個階段一般不用單獨編制專篇,在建筑設計說明中考慮綠色建筑設計章節即可。

2)如果是以民用建筑為龍頭的項目,如住宅小區、公共建筑等則需綠色建筑設計策劃以及提交綠色建筑方案設計專篇。

3.2 初步設計階段

初步設計階段油氣廠站主要生產和輔助性建筑包括綜合樓、調控中心、綜合公寓等有類似民用建筑功能的建筑應編制綠色建筑設計專篇,設計文件除了建筑初步設計深度的圖紙及說明書外,還應包括報當地審查部門的綠色建筑專篇。

3.3 施工圖設計階段

施工圖綠色建筑設計除了應提交必須的各專業綠色建筑專篇、說明書、施工圖紙及設備材料表外[8],還應分專業提供以下設計資料:

1)總圖專業應提供環評報告書(表)、室外風環境模擬分析報告、配建綠地等資料。

2)建筑專業應提供建筑效果圖、日照分析圖及模擬分析報告、室內通風模擬報告、采光達標率及采光計算書等資料。

3)結構專業應提供混凝土材料的耐久性、鋼構件耐候性等數據。

4)給排水專業應提供非傳統水源利用方法、節水措施。

5)電氣專業應提供供配電技術措施、材料選用和設備選型。

6)暖通專業應提供綠色建筑的定位目標、綠色建筑技術指標和技術措施、選用材料的性能指標、設備選型的技術指標[9]。

7)通信專業應提供信息網絡系統及建筑設備自動監控管理功能的數據。

4 綠色建筑設計專業與主要設計原則

4.1 綠色建筑設計專業

綠色建筑設計專業包含總圖、建筑、結構、給排水、電氣及通信、暖通等專業。

4.2 主要設計原則

4.2.1 總圖專業

1)項目選址應符合國土規劃要求,盡量利用荒地、劣地,少占良田好土,不占用基本農田。

2)項目選址應安全可靠,避開地質災害地段。

3)盡量保持和利用原有地形、地貌,當需要進行地形改造時,通過優化場地豎向設計來控制挖填深度,并采取合理的改良措施,保護和提高土地的生態價值[10]。

4)從場地資源利用、生態環境保護、場地規劃等方面優化總平面及豎向設計。

4.2.2 建筑專業

1)建筑設計應采用被動優先原則,從優化平面功能、有效利用天然采光、盡量采用自然通風、合理采用圍護結構材料等方面降低建筑能耗,達到綠色、節能目的[8]。

2)根據建筑地點及外部條件,考慮平面布置最佳朝向。

3)平面設計宜適應使用功能和空間變化。

4)合理設計室內聲環境及光環境[11]。

5)室內裝修應注意環保。

4.2.3 結構專業

1)合理采用能耗少、環保、可靠的建筑結構體系。

2)采取對環境影響小的地基處理方案。

3)合理采用高強性、高耐久性、資源消耗少、可集約化生產的建筑結構材料[12]。

4.2.4 給排水專業

1)應在供水系統、節水措施、非傳統水源利用等方面制定規劃方案。

2)采取有效措施避免管網漏損。

3)所有排水管道、設備、設施應符合國家和地方相關標準、標識清晰。

4)采用其它節水措施,包括綠化采用節水灌溉方式、空調采用節水冷卻技術、使用非傳統水源(回用水、雨水)等。

4.2.5 電氣專業(含通信)

1)在方案和初步設計階段應制定合理的智能化系統、供配電系統方案,合理采用節能技術和設備[13]。

2)建筑設備管理系統應當滿足多功能分析及管理要求。

3)照明設計宜合理利用天然采光,合理設置智能分區照明系統,各類房間照明值符合GB 50034《建筑照明設計標準》要求。

4)電氣設備選用節能產品。

5)對建筑進行智能化設計。

4.2.6 暖通專業

1)應根據建筑類別、功能確定綠色設計方向、技術路線和投資估算控制,對空調方式、冷熱源方式、可再生資源利用方式等均應在方案階段進行策劃[14]。

2)應明確綠色建筑設計目標和相應的綠色建筑設計原則。

3)遵循被動優先原則,主動優化技術措施、材料選用和設備選型。

5 油氣廠站綠色建筑設計要求

5.1 設計總體原則

1)節約資源,保護環境,提高建筑質量。

2)因地制宜,持續發展。

3)符合國家法律法規和相關標準要求。

5.2 主要執行標準GB/T 50378-2019

5.2.1 新老版本對比

新版GB/T 50378-2019的評價指標體系由以前的7項指標改為安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居等5類指標,每類指標均包括控制項和評分項[9];新版本5項評價指標與老版本7項評價指標相比變化很大,修改后的標準更符合建筑節能、綠色發展的可持續性。綠色建筑項目應以最新版的國家和地方標準進行策劃、設計。

5.2.2 新版本主要宗旨

新標準以“以人為本、優化環境、可持續發展”[15]為宗旨,充分體現出建筑為人民服務的本質,為人民提供更好的生活、工作空間。

5.3 油氣地面工程綠色建筑設計要求

5.3.1 符合地方綠色建筑要求

綠色建筑設計主要為類似民用建筑功能的生產和輔助生產性建筑,如廠區綜合樓、調控中心、廠外綜合公寓、站場綜合值班室等單、多層建筑。由于建筑具有明顯的地域特性,所在位置氣候變化多樣,因而在執行國家標準規范同時也要符合當地對綠色建筑的要求。

5.3.2 施工圖綠色建筑設計要求

1)各專業根據GB/50378-2019中的5類指標控制項及評分項逐條評分,基本級應該滿足全部控制項,基礎分值為400分;按規范中3.2.5式計算總得分，一星級應不低于60分,二星級應不低于70分,三星級應不低于85分。通常情況下,油氣廠站綠色建筑達到一星級即滿足審查要求。

除綠色建筑設計專篇外,在施工圖設計階段還應提供項目所需的相關報告如下:環評報告;周邊公共交通分析說明;公共服務設施分析說明;室外風環境模擬評估報告;土壤有害物質濃度檢測報告;日照影響分析報告;綠色建筑設計指標分析計算書;環境噪聲分析評價報告;采光通風計算報告。

2)綠色建筑施工圖設計專篇應描述項目采用的綠色建筑設計措施,滿足以下要求:應明確滿足主要的規范、規定條文編號及相應技術措施,不參評應注明原因;應簡要敘述設計中的綠色建筑設計方案和技術措施;應提交綠色設計施工圖資料(如分析報告、計算書等)。

5.3.3 工程舉例一:粵東LNG項目初步設計

5.3.3.1 執行的主要規范

該項目主要設計依據有GB/T 50378-2019、JGJ/T 229-2010《民用建筑綠色設計規范》、DBJ/T15-83-2017《廣東省綠色建筑評價標準》以及國家、省、市現行的相關建筑節能法律、法規。

5.3.3.2 工程概況

粵東液化天然氣項目一期工程調控中心工程擬建于廣東揭陽市空港經濟開發區漁湖鎮,調控中心工程建筑物有調控綜合樓、輔助生活樓、地下車庫、門衛。入駐人員包括中海油粵東LNG公司、中海油揭陽能源公司、中海油粵東銷售分公司等多家公司的工作人員,共計337人,本工程總建筑面積28 182 m2,其中調控綜合樓面積為8 715 m2,四層鋼筋混凝土框架結構,總高16.2 m,主要功能為控制中心、辦公、住宿、餐廚。

工程建設目標為一星級調控綜合樓R。采取主要措施有天然采光、自然通風、隔熱、遮陽等措施。

調控綜合樓得分詳見綠色建筑評價分計算表2。

計算公式如下:

Q=(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+QA)/10

表2 調控綜合樓評價分計算表

5.3.4 工程舉例二:長春LNG項目施工圖設計

5.3.4.1 執行的主要規范

該項目執行GB/T 50378-2019及DB22/JT 167-2017《一星級綠色民用建筑設計標準》等相關標準,專篇格式采用吉林省《一星級綠色民用建筑設標準》中公共建筑設計專篇格式。

5.3.4.2 工程概況

本工程綠色建筑設計只涉及廠前區綜合樓,總建筑面積為9 900 m2,四層鋼筋混凝土框架結構,總高22.8 m,主要包括辦公室、值班休息室、調度控制室、會議室等功能房間。

5.3.4.3 達標要求

采取主要措施包括天然采光、自然通風、保溫隔熱等,滿足GB/T 50378-2019全部控制項要求,且每類指標的評分項得分不小于其評分項滿分值的30%。

設計人員應深入學習規范條款,逐條對應打分,在施工圖設計開始前比對GB/T 50378-2019規范的控制項,需全部滿足要求才能達到基本級。

綜合樓得分為67.2，詳見綠色建筑評價分計算表3。

表3 綜合樓評價分計算表

所需評價單體只要滿足60分以上即達到綠色建筑等級一星級,長春LNG項目綜合樓總得分為67.2分，滿足當地綠色建筑要求,順利通過了審查。

6 結論

通過對油氣廠站生產及輔助生產建筑綠色設計要求的論述及兩個油氣工程的初步設計、施工圖綠色建筑設計舉例,說明應重點按GB/T 50378-2019中的安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居5項評分標準方面采取相應措施,以達到綠色建筑設計要求。在今后油氣廠站生產及輔助用房設計中應大力推行綠色建筑設計,把節能、低碳、環保作為一項可持續發展的設計理念,促進人與自然的和諧共生。