超高層五星級酒店和辦公綜合體綠色建筑研究

廖森林

(華東建筑設計研究院有限公司，上海 200002)

1 項目背景

昆鋼科技大廈位于昆明市中軸線南端、西昌路33號地塊，項目用地面積29.99畝。基地南側為城市主干道——滇池路，北側為中央麗城二期住宅擬建用地，東西兩側為多層民用建筑。基地內地勢平坦，西北側由規劃道路與城市干道相連，是一幢集高檔辦公樓和現代五星級酒店為一體的超高層綜合性建筑。總建筑面積為148 629 m2，其中地上部分建筑面積為111 223 m2，地下建筑面積為37 406 m2，地上50層，總高度為220 m，其中1層～5層為酒店公共裙房樓層，6層～25層為辦公樓層，26層～50層為酒店樓層。本項目建成后將是云貴高原第一高樓、昆明市的標志性建筑，更將是昆鋼國有大企業的形象代表、昆鋼企業文化的精髓體現。從綠色建筑角度，本項目將成為云貴高原第一個超高層綠色二星建筑(見圖1)。

圖1 昆鋼科技大廈

2 項目綠色建筑概況

本項目擬申請為住房和城鄉建設部二星級綠色建筑設計評價標識。現國內綠色建筑設計及評價的主要依據有三本:GB/T 50378-2006綠色建筑評價標準。建科〈2007〉205號綠色建筑評價技術細則。建科〈2007〉206號綠色建筑評價標識管理辦法。綠色建筑針對建筑、結構、各機電專業的要求如下:建筑專業:考慮圍護結構、遮陽、功能布局、門窗大小位置、可再利用材料、3R材料、隔聲減噪、無障礙設施、導光管、屋頂綠化等指標。結構專業:結構體系優化、一體化設計、環保材料等指標。暖通專業:冷熱源、空調方式及系統、COP、水泵、風機效率、分項計量等指標。給排水專業:建筑用水規劃、水量平衡、避免漏損、節水器具、非傳統水源利用、用水安全、雨水積蓄處理利用、景觀綠化、澆灌、按用途計量等指標。電氣專業:電氣控制方式、照明控制方式、能耗計算方式、分項計量、電梯節能、照明密度、統一眩光值、顯色指數等指標。

3 建筑專業的綠色建筑策略

建筑外圍護結構的熱工性不能僅僅滿足《公共建筑節能設計標準》里的傳熱系數和遮陽系數，綠色建筑對圍護結構的要求會更高一些，通常還需要因地制宜設計外遮陽系統。對應五星級酒店而言，通常會有大玻璃的幕墻面，這些地方不能單靠提供玻璃本身的傳熱系數來解決，如游泳池的玻璃天窗以及空中會所等部分，一定要采用外遮陽的系統，否則無法保證室內的熱環境。同時，建筑外窗的開啟率要滿足10%的要求，這項指標用來保證室內空氣的整體質量。《綠色建筑評價標準》中條目5.5.15采用合理措施改善室內或地下空間的自然采光效果就地下室采光提出了要求。本項目根據項目自身條件，采用在可行區域設置導光管的措施來達到改善地下室自然采光的要求。光導照明系統是通過室外的采光裝置聚集自然光線，并將其導入系統內部，然后經由光導裝置強化并高效傳輸后，由室內的漫射裝置將自然光均勻導入任何需要光線的地方，本項目在地下車庫和地下后勤辦公以及機房照明部分采用，可大大節省該區域的照明能耗。對可再循環材料利用，該項目的策略為:外墻填充砌塊應使用工業廢棄物，粉煤灰為原料生產的輕集料加氣塊。整個塔樓實體幕墻背后的填充墻均采用這種材料。

4 暖通專業的綠色建筑策略

考慮到該項目是酒店和辦公的綜合體，辦公酒店使用的時間不同以及負荷系統運行的經濟性，辦公和酒店分別獨立設置中央空調冷源系統。主樓辦公系統夏季空調冷負荷為3 165 kW，選用1臺600RT的離心式冷水機組(冷水側變流量)和1臺300RT的螺桿式冷水機組(冷水側變流量)，酒店部分(包括地下及地上裙房)選用2臺700RT的離心式冷水機組和1臺300RT的螺桿式冷水機組。冷凍水供回水溫度為6℃/12℃，冷卻水供回水溫度為30℃/36℃。中央空調熱源在地下2層設置4臺4 t/h燃氣鍋爐提供蒸汽，為采暖及生活熱水提供熱量需求。辦公部分、酒店裙房部分和酒店塔樓部分均設置獨立的空調熱水系統。此冷熱源設置考慮了建筑不同功能區域的使用特性、運行時間的區別，是合理的系統形式。本項目中央空調水系統采用冷熱四管制，空調冷水供回水溫度為6℃/12℃，空調熱水供回水溫度為60℃/50℃。其中辦公部分冷水系統為一次泵變頻，酒店部分冷水系統為二次泵變頻，冷水系統在26層設置換熱器。辦公、酒店部分采暖熱水系統全部采用變頻泵，酒店高區采暖熱水由設置在42層的汽水換熱器供給。水泵系統節能評價的關鍵在于水泵性能系數相對參照建筑系統的優劣，因為超高層的管道輸送長度通常難以改變，該項目選用效率更高的水泵，滿足《公共建筑節能設計標準》ER限值的要求。

本項目風系統中，裙房部分除3層電梯廳及3層宴會廳外(此兩部分空調機房設置在4層)，均為空調機組及新風機組設置在服務區域本層;辦公部分采用風機盤管加新風系統，新風機組均布置在服務區域本層。而酒店的新風機組分別設置在26層、42層的空調機房。而酒店咖啡廳、西餐廳、會所空調機組設置在50夾層的空調機房。在這里值得強調的是空調機組及新風的單位風量耗功率需滿足《公共建筑節能設計標準》的要求，同時該項參數也是綠色建筑設計的主要評價指標。

本項目中央空調末端系統設計原則如下:大堂、大餐廳等大空間房間采用定風量全空氣系統，就近設置為其服務的空調機房。辦公區域的空調系統采用風機盤管加新風系統。酒店客房、小餐廳、服務用房等小房間采用風機盤管加新風系統。此末端系統設計原則合理，符合各類型功能空間的空調系統特點。在這里需要強調指出的是辦公區域、酒店客房、小餐廳、服務用房的風機盤管加新風系統應有可調裝置，各房間可獨立開啟并可獨立調節。同時若冷熱源部分推薦考慮的溫濕度獨立空調系統在辦公區域可行，其風機盤管應選用干式風機盤管。

本項目目前設計未對空調系統用電計量方式進行詳細說明，依照《綠色建筑評價標準》的可選項，對于用電分項計量的要求需要對中央空調系統冷機、熱源、輸配系統的用電進行分項計量。即冷機、熱源、水泵、風機、風盤系統分別設置用電計量裝置。

5 給排水專業的綠色建筑策略

該項目是集辦公，酒店，餐廳于一體的綜合性超高層建筑，在用水規劃方面，根據不同的功能房間進行水量計算，確保各功能房間能滿足各自需求;由于該建筑為綜合性建筑，因此給水采用分質分區的給水系統，這樣既便于管理，也可以大大節省相關設備的能耗。

該建筑中水源水量大，因此設置了中水系統，用中水進行道路沖洗、綠化灌溉及景觀用水。同時，酒店各功能區域按管理公司要求分別進行計量。辦公、中水、冷卻補水等按使用功能分區不同分別進行計量。

昆鋼科技大廈的生活給水管采用薄壁不銹鋼管，環壓連接。消防管道采用內外壁熱鍍鋅鋼管，大于DN70溝槽式連接，不大于DN70絲扣連接。冷卻塔補給水管采用鋼塑管，溝槽式連接，循環冷卻水管道采用內壁涂塑直縫焊接鋼管，焊接或法蘭連接。污廢排水管、通氣管采用機制柔性接口排水鑄鐵管。此外，本項目為綜合性建筑，辦公、酒店均采用節水器具，公共衛生間采用感應式水嘴和感應式小便器沖洗閥。

6 電氣專業的綠色建筑策略

本項目共設10臺變壓器以及1臺柴油發電機組提供建筑用電。在建筑物地下1層設置主變配電所，在建筑物10層設置辦公塔樓(6層～25層)變電所;在 26層設置賓館塔樓(26層～41層)變電所;在42層設置賓館塔樓(42～屋頂層)變電所。對綠色建筑而言，變配電系統設計除了分配合理之外，需要在變電所中將空調冷熱源用電(冷熱源機組)、輸配系統用電(空調水泵、風機、風機盤管)、照明系統用電分別設置配電系統，并在各自的配電系統中加裝計量裝置，滿足分項計量要求。

從建筑耗能設備角度而言，建筑的耗電量主要包括照明系統、空調系統、鍋爐(如供餐飲、衛生熱水、泳池、給水排水)、電梯及辦公設備等。如圖2所示為典型星級酒店設備耗電量的比例，由圖2可見空調系統、照明系統和給水排水動力設備是酒店建筑的主要電耗設備，其中空調系統是電耗能的首要環節。

圖2 某星級酒店設備耗電量比例

對照明能耗而言，主要功能空間采用T5節能燈，在滿足房間照度要求的同時降低照明功率密度，達到降低照明能耗的目的。綠色建筑對房間的要求如下:對辦公空間來說，照明功率密度為15 W/m2，對應照度值為500;對酒店客房而言，客房部分照明功率密度為13 W/m2，對應照度值為300;餐廳部分照明功率密度為11 W/m2，對應照度值為200;多功能廳部分照明功率密度為15 W/m2，對應照度值為300;客房走廊照明功率密度為4 W/m2，對應照度值為50(媒體采訪部分設單獨的插座);門廳部分照明功率密度為13 W/m2，對應照度值為300。

對電梯部分的耗能而言，需要選用為節能型電梯的，電梯的能耗跟其運行時間、客流量大小、本身的效率、有無能量回收裝置密切相關。而對于特定建筑，電梯的運行時間、客流量大小無法改變，只有進一步提高電梯的運行效率或增加能量回收裝置來進行節能。具體到該項目，建筑電梯能耗的主要組成部分為直梯運行能耗，可以通過增加電能回饋裝置來進一步節能(由于造價原因，此項目未實施)。直梯屬于位勢能負載，負載力矩的方向隨著轎廂載荷的不同而變化，因為它是由轎廂與對重的重力差決定，是一種利用電梯運行中的位勢能負載工況，將勢能及動能轉變為電能并加以利用的節能方式。目前，制動電阻上消耗的能量占到電梯總用電量的25%～35%，若按照能量回饋裝置，則直梯的節能量非常可觀。

7 弱電智能化專業的綠色建筑策略

弱電智能化專業通過對建筑耗能設備的自動監控來達到控制能耗、節約能耗的目的，這部分監控對象需要覆蓋。

綜上所述，通過上述措施，本項目可以達到綠色二星的標準。

[1] 高 興，張殿光，袁 杰，等.我國酒店業餐飲服務全過程能耗現狀分析[J].建筑科學，2007(8):66.

[2] 清華大學建筑節能研究中心.中國建筑節能年度發展研究報告[R].北京:中國建筑工業出版社，2010.