廣州市建科院科研辦公樓綠色三星節能技術研究★

張 楠 江向陽 楊建坤

(廣州市建筑科學研究院有限公司，廣東 廣州 510440)

廣州市建科院科研辦公樓綠色三星節能技術研究★

張 楠 江向陽 楊建坤

(廣州市建筑科學研究院有限公司，廣東 廣州 510440)

以廣州市建科院科研辦公樓設計為例，對該建筑的節能情況、節水與水資源利用方式、室內環境質量等進行了研究探討，通過認證評估，指出該建筑采用的綠色技術具有可推廣和借鑒性，有著很好的示范價值。

綠色建筑，節能，節水，環境質量

綠色建筑設計已經成為目前建筑設計的重要發展趨勢，廣州市建筑科學研究院科研辦公樓在規劃方案、建筑設計等方面將綠色生態、可持續發展作為重要理念貫穿始終，并以2015年1月1日開始實施的新國標 GB 50378—2014綠色建筑評價標準綠色三星為建設目標，著力將此科研辦公樓打造為綠色與生態相結合，設計與技術相融合的綠色生態科研辦公建筑。

1 項目概況

廣州市建科院科研辦公樓位于天河科技園高唐新建區AT03051517地塊，臨近天河軟件園東部主入口區，東側是新塘水庫，南側為軟件園孵化中心，是軟件園入口區域的重要節點。建筑高度30 m，總用地面積約20 000 m2，總建筑面積約44 000 m2，地下建筑面積約16 000 m2，地上建筑面積約28 000 m2，綠地率42%。

2 綠色建筑目標

方案設計以綠色三星為建設目標，既充分考慮本區域氣候、地形及其與周邊建筑的關系，又獨立表現其美觀、新穎、獨特的風格。通過運用現代城市設計的理念和方法，增添公共核心區的空間活力。建筑單體通風采光良好，結合科研辦公的使用功能，融入低碳環保、綠色節能的設計理念，最大限度的使建筑空間與自然環境相融合。

2.1 節地情況

本工程項目用地為建科院的科研基地，場地內主要以廢舊廠房為主。用地形狀呈長方形布局，交通便利，用地內供水、污水及雨水管網、供電線路等管網等社會配套設施均由市政統一提供，基礎設施建設完善，是建設科研辦公樓的理想場所。

本方案設計結合地形，尊重和利用場地的特點，以減少土方工程量為前提，建筑與城市道路完美融合。設置地下停車庫(自然通風+自然采光)，立體化的園林設計，充分利用了地下空間和自然環境，營造簡潔自然的建筑空間。

2.2 節能情況

園區規劃結合功能單元充分考慮了朝向、日照、通風、采光/遮陽等因素，采用新型墻體材料，高效節能的設備，以達到提高建筑物節能性能的目的。

1)總平面布局充分考慮周邊建筑，建筑總平面布置和單體平面設計有利于整個園區形成良好的室外風環境。建筑物朝向坐北朝南，建筑盡量利用冬季日照取暖，減少夏季太陽熱輻射的同時充分利用了自然通風。

2)本工程采用EKSC水冷螺桿熱回收機組，機組采用專用的熱回收裝置，對壓縮機出口的高溫高壓氣體熱量進行回收利用，可獲取55 ℃高溫熱水，用于本項目生活熱水。

3)大空間的餐廳、大堂等采用散流器送風。在過渡季節，系統采用全新風運行模式，在節省空調能耗的同時可有效改善室內空氣品質。小空間的客房、小餐廳、小會議室、辦公室等采用風機盤管加獨立新風系統。

網絡中心和部分實驗室采用由AHU、風管系統及末端送風裝置組成的潔凈空調系統，散流器送風，氣流組織采用下送上回方式。

空調冷熱水采用閉式兩管制系統，冷卻水采用開式二管制系統。冷水機組和各種水泵、水處理裝置設在地下-2層的設備房中，冷卻塔設在屋面。

本項目采用空氣源熱泵輔助加熱太陽能熱水系統制備生活熱水，主要為活動中心、食堂等提供熱水。

2.3 節水與水資源利用

項目的生活用水水源為市政自來水。水資源系統使用規劃如圖1所示。

1)冷水給水系統。

本項目室外的綠化給水、道路灑水等用水由雨水回收提供，建筑內均采用下行上給的供水方式，分別由設于水泵房的變頻供水設備供水。

2)熱水及飲用水供應系統。

建筑物內供熱系統采用單獨供應熱水系統。在屋面設置太陽能集中供熱系統，采用以太陽能供熱水為主，電加熱為輔的供熱系統。飲用水供應采用桶裝水和集中開水房相結合的方式。

3)雨水及冷凝水回收。

本項目擬收集屋面雨水進行處理后達到綠化、道路沖洗和沖廁標準。項目可用屋面匯水面積約為2 800 m2，經初步計算，年雨水收集量為3 324 m3/年。

設計規模日雨水處理量約為45 m3/d，處理站每日運行時間小于8 h，平均小時處理水量5.6 m3，運行時間可根據實際用水量進行調節。

雨水經雨水排水管道系統及雨水井，經氣流裝置初期雨水棄流，后期比較清的水經泥沙分離后，進入雨水蓄水池。溢流的雨水可考慮滲入地面以利于周邊地下水的保持。

本工程擬收集全部空調冷凝水，將空調冷凝水直接作為冷卻水的補充，既降低了冷卻水溫度，提高了冷卻效率，又節約了用水。

本項目空調冷凝水量=人體濕負荷+新風濕負荷，成年男子在室溫26 ℃的辦公環境下濕負荷為109 g/h，本項目人數約為500人。群體系數0.96，總的人體濕負荷為0.052 t/h。

經初步計算，本項目的夏季新風量為41 738 m3/h，新風處理到室內狀態(溫度26 ℃，濕度55%)，經過軟件計算得出的濕負荷為0.455 t/h。

即：夏季小時濕負荷為：

0.052+0.455=0.507 t/h

(1)

則冷凝水小時回收量為0.507 t/h，按每天運行10 h，一年運行250 d計算，年總冷凝水回收量為：

0.507×10×250=1 267.5 t

(2)

每年可回用的空調冷凝水約為1 268 t。

2.4 節材與材料資源利用

1)本項目制定了科學嚴謹的材料預算方案，在最大程度上降低竣工后建筑材料剩余率。2)施工現場500 km內生產的建筑材料重量占建材總重量的90%以上。3)加強工程物資與倉庫管理，避免優材劣用、長材短用、大材小用等不合理現象。4)項目中，土建與裝修工程一體化設計施工，并提供靈活分隔辦公空間，例如采用玻璃隔斷分隔辦公空間，以減少在施工中材料浪費和垃圾產生。5)本項目在建筑結構材料方面合理地采用高性能混凝土、高強度鋼，建筑材料中有害物質含量符合現行國家標準GB 18580～GB 18588和GB 6566建筑材料放射性核素限量的要求。

2.5 室內環境質量

2.5.1 室內人工照明

廣州市建科院科研辦公樓按照GB 50034—2013建筑照明設計標準，嚴格控制各個場所的照度值與照明功率密度值。

一般照明采用直接照明方式，所有照明燈具、光源、電氣附件等均選用高效、節能型，提高照明效率。采用細管高效熒光燈作為照明的主要燈具，熒光燈具采用自帶無功功率補償器，所有燈具的流明系數和功率因數均在0.9以上。

2.5.2 室內空氣環境

廣州市建科院科研辦公樓采用集中空調系統，建筑內房間的溫度、濕度、風速和新風量滿足GB 50189公共建筑節能設計標準的設計要求，對于獨立的空間，空調末端都裝設了調節控制裝置，方便人們對當前房間的溫度風速進行調節，同時系統在每臺風機盤管配置一套光氫離子空氣凈化裝置，通過生成羥基自由基、氣態過氧化氫、氧離子、負離子，快速高效地殺滅空氣中的細菌、病毒，能分解各類有害物質、各種異味。

2.5.3 隔聲技術

廣州市建科院科研辦公樓的噪聲聲源主要來自空調機組、水泵等，因此在這些高噪聲場所都相應的設置了隔聲材料和減震措施，以減少震動引起的噪聲。

2.5.4 納米涂膜隔熱玻璃及遮陽技術

窗戶玻璃采用6+12A+6納米隔熱百葉窗，其中玻璃為ATO固含量為26%的納米隔熱涂膜玻璃，百葉則具有可調節功能。納米隔熱百葉窗的使用，有效降低了室內太陽輻射得熱，特別適應于華南地區夏季炎熱的氣候特點，同時也有效控制了眩光對正常辦公科研的影響。

2.5.5 合理利用智能化技術措施

項目大樓設有各種實驗室、辦公及生活配套設施，為更好地實現該大樓的功能，考慮將現代智能樓宇技術引入其建設當中，實現智能樓宇五個方面的智能化(5AS)：1)通訊自動化系統(CAS)；2)辦公自動化系統(OAS)；3)樓宇管理自動化系統(BAS)；4)安全防衛自動化系統(SAS)；5)消防自動化系統(FAS)。

設備與管道的設置便于維修、改造和更換，各種設備、管道的布置系統化，主要設備集中設于地下層及機械層，方便管理及維修，而足夠的預留空間亦有利將來的維修、改造和更換。

定期對空調系統的過濾器、表冷器、加熱器、加濕器、冷凝水盤進行全面檢查、清洗或更換，保證空調送風的風質符合GB 17093室內空氣中細菌總數衛生標準的要求。

建筑物空調通風系統、照明系統、其他動力用能系統分項計量，設置能耗監控系統，反映各環節的能耗情況，為運營管理節能控制提供分析依據。

3 綠色建筑標識自評結論

以國家GB/T 50378—2014綠色建筑評價標準與現有圖紙資料為依據，對該項目進行認證自評估，項目達到公共建筑綠色三星的要求(見表1)。

表1 綠色三星一般項要求

4 結語

廣州市建科院科研辦公樓以綠色建筑三星級為標準，通過利用可再生資源、建筑圍護結構先進節能技術、高效空調和采暖系統節能技術、照明系統節能技術等多方面的生態節能技術，實現了建筑綠色、生態、節能、環境友好的目標，具有很好的推廣和示范價值，此項目已列為廣州市建筑節能和綠色建筑示范工程。

[1] GB/T 50378—2014，綠色建筑評價標準[S].

Three-star energy-saving technology research for research office building of Guangzhou Institute Building Science★

Zhang Nan Jiang Xiangyang Yang Jiankun

(GuangzhouInstituteBuildingScienceCo.,Ltd,Guangzhou510440,China)

Taking scientific research office building design of Guangzhou Institute Building Science as an example, the paper explores its energy-saving conditions, water-saving and water source saving methods and indoor environment quality and so on. Through estimation, it points out that: green technologies have been applied in the building has the value of promotion and guidance. Thus, it has better demonstration value.

green building, energy saving, water saving, environmental quality

2015-02-11

★：廣東省自然科學基金項目(項目編號：2014A030310296)；廣州市建筑科學研究院科技進步資金(項目編號：201426)

張 楠(1982- )，男，博士，工程師

1009-6825(2015)13-0198-02

TU201.5

A