基于“杭州之門”項目
——綠色設計及分析

2014-09-05 06:05:14王景

中國建設信息化 2014年20期

文｜本刊記者王景

為了將杭州新天地商務中心建立成杭州的一座標志性建筑，中國聯合工程公司從五個方面展現了該項目的設計理念。中國聯合工程公司第一建筑工程設計研究院建筑設計師朱治遠表示：“如果不是BIM在初步設計階段幫我們做的一系列分析，并對整個建筑設計進行優化和指導，‘杭州之門’項目很難在半年的時間完成設計。”

背景

中國聯合工程公司是以原機械工業部第二設計研究院為核心，聯合機械工業第三設計研究院、機械工業第十一設計研究院（中聯西北工程設計研究院）、機械工業勘察設計研究院等多家國家甲級勘察設計單位組建的大型科技型工程公司，隸屬于中央大型企業集團——中國機械工業集團公司，總部設在杭州。

作為我國最早組建的國家大型綜合性設計單位之一，經過五十多年的縱橫馳騁和市場競爭的風雨磨礪，公司服務領域早已從單一的機械行業擴展到建筑、電力等二十多個行業。服務方式也從工程設計向前后延伸到工程咨詢、勘察、規劃、建設監理、項目管理、建筑施工、采購、試車和工程總承包等。近年來，公司為有效應對入世挑戰，適應我國勘察設計業改革與發展新形勢，不斷調整業務結構，在繼續做精做強設計咨詢業務的同時，積極開拓工程總承包和項目管理業務，大力提高EPC能力，積極參與國際競爭。

杭州新天地商務中心項目位于下城區北部東新街道(原“杭重”地塊)，項目東至杭宣鐵路、南接規劃中的長大屋路、西靠東新東路、北接石祥路。距武林廣場約6公里，距西湖約7. 5公里，交通便利。西臨東新河、上塘河，北朝半山，周邊自然環境優越。

為順應城市功能和社會發展的需要，杭州市委、市政府提出將重型機械廠搬遷，以“杭州新天地商務中心”為名，把本地塊建設成一個集文化娛樂、商業休閑、總部商務等多功能于一體的國際化城市次級商貿商業中心及文化創意園區，建成后將成為杭州體量最大的城市綜合體。本次開發的J地塊項目為杭州新天地商務中心開發項目，位于新天地項目南區塊。

“杭州新天地商務中心”規劃建筑總用地面積5493m2，建筑占地面積1920m2，地上總建筑面積23619m2，地下總建筑面積9234m2，建筑密度35%，容積率4.3。

解決方案

中國聯合工程公司在為杭州設計該項目時，對這座城市的內涵有著更深刻的理解，不僅僅是她的城市發展和自然環境，也包括她的文化特色和地理位置。杭州是中國最富裕的城市之一，她在地理風貌上傳承過去，且具有多樣化的建筑風格，更是一個長久以來都與自然生態環境相生相宜的城市。

為了將該項目建立成杭州的一座標志性建筑，中國聯合工程公司從五個方面展現了該項目的設計理念。

1、標志性，本次開發的J地塊項目作為新天地整體規劃的“南大門”，在建筑形體上應該有著標志，以吸引游客及顧客進入新天地項目地塊中。

2、引導性，項目不僅需要吸引顧客從長大屋路進入新天地項目核心區內，也需要將進入至新天地D地塊(西南區)的游客吸引、過渡到O地塊(東南區)及核心區(工業遺存)。如何在場地內處理好引導與過渡的關系是本項目的一個重要設計環節。

3、人文關懷，“杭州之門”項目除了應該具有良好的引導性和標志性外，還應該具有更多的人文關懷，如減少建筑占地面積，為城市及市民創造出更多的公共活動空間等。

4、簡潔性，本項目所有建筑設計均從功能的角度出發，從外立面到結構，建筑的任何一個部分都在功能上有著充分的需求與作用。中國聯合工程公司認為一個好的建筑是不存在任何不必要的裝飾，并且把這個理念貫穿到全部設計之中。

←圖1 “杭州之門”效果圖

←圖2 連接新天地東、西兩個商業地塊

5、自然關懷，隨著城市化的加劇，城市居民離自然越來越遠。中國聯合工程公司為該項目的使用者創建出一個更人性化的工作環境以及更明亮開闊的視野，使得人們能輕易地走近自然，享受陽光、綠色和新鮮空氣。

形體布局與BIM模型

1、城門

建筑地上共15層，高度為60米，而底部挖空部分來自于建筑師對中國傳統建筑城門的解讀。與傳統城門不同，本項目的門洞部分呈三維立體結構，有著強烈的引導作用。城門的設計使得大面積地上區域可開放供游客及消費者使用。

圖3 建筑圍護結構

“H”型的建筑造型，象征著杭州之門，這樣的建筑形體導致建筑沒有標準層，結構模型如何搭建？建筑面積如何計算？建筑內部凈高如何控制？這樣一個個問題擺在了設計師的面前，由此，中國聯合工程公司引入了BIM技術，搭建了BIM模型，如上的一系列問題逐個得以解決。

2、屋頂

建筑上部移除部分體量，提供了充足的采光及良好的視野。上部樓層還帶有獨立的屋頂花園或露臺，使用者只要推開落地窗即可享受到陽光、新鮮空氣和綠色植物。大面積的屋頂花園或露臺為人們接近自然提供了捷徑，并可以輕松俯瞰新天地核心區(工業遺存)景觀。

3、百葉

建筑外立面大量使用石材百葉，通過橫向平鋪方式安裝于玻璃幕墻或玻璃窗外，在夏天避免室內陽光直射的同時，不會阻擋使用者的視線。通過大量使用石材百葉還創建了一致的建筑形式，使得建筑整體簡潔大氣又不失細節，特別是在底部門洞的弧線處，石材百葉創造了強有力的視覺沖擊力。

4、櫥窗

建筑一層及二層將作為商業／零售／餐飲服務區使用。其中在南立面、西立面及面向下沉廣場的商鋪均設置2層高的展示櫥窗或玻璃幕墻用以營造統一、連續的商業氛圍。

BIM模型與節能技術

1、建筑設計過程中的節能技術應用

該建筑在滿足造型的同時，建筑的體型系數為0.16，有利于建筑的節能。建筑上部分開成為雙塔，每一層擁有屋頂退臺，使用落地窗更加強了采光通風，為使用者帶來良好視野。

2、建筑圍護結構節能技術

在建筑圍護結構方面，采用了高效保溫材料保溫屋面（聚氨酯），礦(巖)棉或玻璃棉板等新型高效保溫絕熱材料，以及使用了低輻射玻璃（low-E)玻璃。

3、建筑設備節能控制技術

暖通空調：全大樓空調系統為多聯式空調機系統；選用的空調通風設備均為節能型產品。部分布置于樓層內凹平臺的空調室外機，建議在室外機排風口裝導流風管，有效組織氣流，避免氣流短路，制冷效率降低，并注意通風百葉構造，使其符合設備通風要求。

電氣：普通照明系統采用高效熒光燈（光效比不低于85lm/W）或其它節能燈具，選用高效節能的電子鎮流器，并選用高效節能光源；采用智能照明控制系統。

給排水：充分利用市政給水壓力直接給水，采用節水型設備。

太陽能光熱系統：部分生活用水采用太陽能光熱系統輔助電加熱系統制備。

4、綠化

屋頂與垂直綠化系統，對建筑遮陽和保溫有著極大的改善作用。根據風環境與熱環境的模擬結果，栽植多種類型植物，有效改善微環境的植物群落。

在整個節能技術分析過程中，“杭州之門”項目涉及到許多的專業計算和分析，都是利用Revit系列軟件建立好三維BIM模型，設計師通過BIM模型可以進行多方面的計算和分析，從而有針對性的進行優化設計。

圖4 氣象數據分析

BIM模型的綠色設計分析

在“杭州之門”項目中，中國聯合工程公司采取了一系列環保和可持續的措施來落實其環保、節能和可持續發展這一特點。在項目的設計初期，建筑師利用BIM軟件對建筑的一些性能進行優化分析，包括氣象數據分析、可視化分析、日照分析；在有了造型后，再根據實際的造型進行熱輻射分析、風環境分析等。

1、杭州地區氣象數據的收集和分析

在項目初期，中國聯合工程公司的建筑師利用BIM軟件對建筑所在地區進行了氣象數據的收集和分析。

圖5 可視化分析

2、BIM模型的可視化分析

利用Navisworks對模型進行可視化分析，可以直觀、可視的找到不利點，并進行優化處理方案的采取措施。

3、日照分析

基于BIM模型對建筑進行了全年日照模擬，對建筑周邊一年的日照數據和一整天的日照數據進行收集，這樣更清楚的了解和認識到需要在哪些部位采取采光遮陽系統，哪些部位的日照是不足的，需要用什么樣的措施和手段來改善這種不足的日照。

4、風環境模擬

中國聯合工程公司針對建筑特殊的“H”造型進行了冬夏季的風環境模擬分析，并得出分析結論。

流場：冬季風向為NNW，風速為3.8m/s的情況下，建筑周邊人行區域通風狀況良好。

風速：冬季距地面1.5m處，主要區域風速均小于5m/s。

壓差：建筑南北壓差8Pa左右，便于大體量建筑的室內通風，但冬季需采取一定的密閉保溫措施。

分析結論：

流場：夏季風向為SSW，風速為2.7m/s的情況下，建筑周邊人行區域通風狀況良好。