作品名称：向阳而生——基于绿色低碳建筑的建造运行与维护
参赛院校：华北水利水电大学
指导老师：杨伟
参赛学员：姚好强 张舒曼 郑涵 赵浩翔 赵明宇
工程概况：
       本工程名称为登封市某高级中学改扩建项目。建设地点登封市。本工程为一所高级中学改扩建项目，用地面积为24899.08平方米，容积率不超0.9。本次申报项目包含一栋综合教学教研楼、一栋男寝室楼、一栋女寝室楼、一栋餐厅、一个门卫房(门卫为成品门卫)及局部一层地下室。总建筑面积为20969.17平方米，其中地上建筑面积19352.74平方米，地下建筑面积1616.43平方米。本工程共4个子项，子项名称详见各单体。
       本次设计的子项名称为：男寝室楼。
       项目概况：本项目地上3层，地下0层,一层为值班室及宿舍，2~3层为宿舍。
建筑面积及高度：建筑面积：本项目（男寝室楼）总建筑面积为3585.62平方米，地上建筑面积为3585.62平方米。建筑基底面积为1205.90平方米。建筑高度及室内外高差：建筑消防高度为11.55米（从室外地坪至屋面面层），建筑规划高度为13.10米（从室外地坪至屋面女儿墙顶），室内外高差为0.45米。地上层高1~3F层高为3.6m。
建筑分类和耐火等级：本建筑为多层公共建筑（宿舍楼），本宿舍楼共计482个床位，属于大型宿舍；建筑耐火等级二级。
结构类型：本项目为框架结构。
       抗震设防烈度：本工程抗震设防烈度为七度（0.10g）。
       本工程建筑物设计使用年限为五十年。
       设计范围:本工程施工图仅包括建筑,结构,给排水,电气,暖通专业图纸。该项目施工图设计不包括建筑的精装修，其由专项设计公司完成。机电分包设计、园林及夜景照明等专业设计均由专项设计公司完成，并必须经设计院的审核及相关专业配合后方可施工。本工程绿色建筑等级为一星。
       本项目施工组织设计方案主要有施工方案、调试方案、验收方案以及保证施工质量方案四个方面。
       面对当前世界能源紧缺及碳排放带来的一系列环境问题，本项目结合中学实际情况提出智慧型多能互补供冷供热系统。智慧型多能互补供冷供热系统分别从能源需求侧、能源供给侧及智能化监测管理系统方面提供三个碳达峰技术路径。在能源供给侧，通过智慧型多能互补系统的应用进行电力碳中和。在能源需求侧，本项目采用地源热泵与水蓄能耦合系统进行供冷供热，减少二氧化碳的排放量，节省运行费用，并实现节能。基于互联网+的监测管理系统包含智能自控系统与数字化碳排放监测系统。通过以上三条技术路径建立起智慧型多能互补供冷供热系统，并通过碳排放核算方法的研究确定其能耗状况，助力实现“碳达峰、碳中和”的目标。该系统可以对四种运行模式（地源热泵直接供冷供热、蓄能水池独立供能、热泵机组与蓄能水池同时供能、热泵机组向热泵水池供能）进行灵活切换，根据不同时段用电量模拟出合理的运营方案，应用热泵蓄冷蓄热技术大规模消纳弃峰电，同时将对地源环境的影响降到最低。此外，根据天气情况预测第二天所需负荷进而预估蓄能量，再结合当地用电高峰时段进一步确定蓄能罐和热泵机组的启动时间。地源热泵与水蓄能耦合系统通过水蓄能技术与地源热泵系统的结合，实现对电力系统的削峰填谷，避免发电机组频繁地启停，减少机组启动能耗，助力碳达峰、碳中和目标的实现。
       电能相较于其他一次能源具有绿色、安全、环保、便捷等突出优势，构建以电力为主的能源消费，以及配套的综合能源（包括储能、充电桩等）服务，可以从整体上优化建筑能源结构。结合建筑用能特点，推进“以电代煤”“以电代气”，从源头处显著减少碳排放。因此，在能源供给侧通过光伏、风电等清洁可再生能源的因地制宜布局，可以降低以火电为主的市电的使用，极大程度上提高了建筑能源供应的清洁度，达到低碳、节能的功效。
    “向阳而生——基于绿色低碳建筑的建造运行与维护”中学校园改造项目不仅提升了校园的基础设施和环境质量，更为学生和教职工提供了一个健康、舒适、可持续发展的学习和工作环境。通过采用先进的绿色建筑技术和低碳运行维护策略，项目成功地减少了能源消耗和碳排放，体现了对环境的尊重和对未来的承诺。我们相信，这一项目将成为绿色校园建设的典范，激励更多学校和社区共同迈向绿色低碳的美好未来。