作品名称：新体绿韵·基于低碳健康理念的校园体育空间建造与运维
参赛院校：华北科技学院地震工程与建筑安全学院
指导老师：刘宏伟 朱鸿梅 王野驰
参赛学员：杨欣 卢馨婕 张伟梦 朱姿豫 何生营
工程概况：一、工程概况
1.1 项目概况
为进一步优化校园体育空间，满足体育教学、赛事举办及师生健身等多元需求，计划对河北省廊坊市某高校原有体育馆进行绿色低碳改造。针对原建筑围护结构节能性不足、能耗较高、环境舒适度欠佳等问题，本设计结合当地气候条件，遵循“被动优先，主动优化”原则，融合被动式建筑技术与主动式可再生能源技术，历经建造、运行、维护三阶段设计模拟，打造优质体育体验空间。改造后建筑各项指标均满足绿色建筑标准，达到超低能耗建筑要求，为校园绿色建筑改造提供示范。主要改造措施如下：
1. 优化围护结构：选用高效保温材料，提升建筑保温隔热性能，减少冷热负荷；
2. 改造通风空调系统：升级冷热源设备，搭配智能温控与感应新风策略，降低能源浪费；
3. 强化防火与耐久性：采用防火材料，完善消防设施，保障建筑长效安全运行；
4. 升级热水供应系统：优化太阳能热水系统，拓展热水应用场景，减少市政热网依赖；
5. 实施雨水回收与节水措施：构建雨水循环利用系统，更换节水洁具，节约水资源；
6. 优化照明与光环境：采用“自然采光为主+智能补光为辅”模式，减少光污染；
7. 利用清洁能源：布局光伏系统，结合太阳能应用，提升可再生能源利用率；
8. 改善建筑声环境：增设吸音、隔声设施，保障室内声学舒适度。
1.2 气象概况
河北省廊坊市地处中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，四季分明。夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春季干旱多风沙，秋季冷热适宜。年平均气温为11.9℃，一月平均气温零下4.7℃，七月平均气温26.2℃；年平均无霜期约183天，早霜始于10月中、下旬，晚霜止于翌年4月中、下旬。年平均降水量554.9毫米，6～8月降水量占全年70%～80%，降水季节分布不均；年平均日照时数约2660小时，5～6月日照最为充足，为清洁能源利用提供有利条件。
 
二、项目改造与运维方案 
本项目从建筑全生命周期出发，坚守绿色低碳理念，通过多元技术融合实现节能降碳与安全舒适的双重目标，具体改造与运维方案如下：
2.1 围护结构与环境优化 
针对廊坊气候特点，从围护结构入手优化节能性能，对填充墙，剪力墙，热桥柱等进行修改，提升节能目标。光环境优化采用“自然采光为主+智能补光为辅”策略，设计天窗、采光井与开放式走廊，搭配反射板引入自然光，同时使用低反射玻璃幕墙，减少光污染与眩光。声环境方面，墙面与吊顶增设玻璃吸音棉，外窗采用中空Low-E玻璃，健身房等区域设置隔声隔断，降低回声、混响及室外噪声干扰，提升声学舒适度。
2.2 系统升级
观众看台增设感应式新风口，无人时自动关闭，减少能源浪费。热水供应系统依托原有296组太阳能集热器升级，新增热量存储与分配模块，提升冬夏热效率，在满足淋浴用热50%需求的基础上，拓展至健身房清洁热水供应。照明系统升级采用节能型灯具，结合自然采光情况实现智能补光，进一步降低照明能耗。
2.3 节能与环保措施
清洁能源利用以太阳能为核心，屋顶绿化间隙及建筑顶层布局单晶硅光伏组件，该组件抗风沙、耐低温，使用寿命≥25年，结合当地日照特点优化倾角，系统效率目标≥85%，所发电量优先供给照明与智能化设备，减少传统电网依赖。雨水回收与节水措施聚焦资源循环，屋顶设置不锈钢防锈集水槽，收集雨水经处理后用于绿化灌溉与场地冲洗；卫生间更换低流量龙头、感应式冲水装置等节水型洁具，热水系统增设管道保温层，减少热损失与水资源浪费，收集管道选用阻燃型PVC材质，兼顾耐久性与防火安全。
2.4 防火与耐久性保障
防火安全严格遵循《建筑设计防火规范》，屋顶绿化结构层采用不燃性防火岩棉板基材，光伏支架涂刷防火涂料；室内装修优先使用A级不燃材料；消防设施按规范增设手提式干粉灭火器，优化室内消火栓布局，确保任意位置到消火栓距离≤30m，增设应急照明与疏散指示标志，保障人员密集场景消防安全。同时，通过选用耐久性材料、设置智能化监测系统，实现建筑长效安全运行。
团队通过大赛官方软件对建筑风环境、声环境、热环境、光环境进行专项模拟优化：室外风环境得10分，室内气流组织符合绿建要求；室外噪声满足3类声环境功能区限值，得5分，围护结构隔声达标，最不利房间噪声评价获满分8分；住区热环境与光环境均满足绿建标准，无局部热岛或采光不足问题。
本项目通过系列改造，在大幅降低建筑能耗的同时，为师生打造清洁、舒适、安全的体育空间，助力校园绿色建筑发展与“双碳”目标实现。