常州市某綠色建筑三星級辦公樓案例淺析

閆靜靜

摘要：指出了常州市某綠色建筑三星級辦公樓項目嚴格按綠色建筑標準進行設計，有效的降低了建筑能耗，減少了建筑對環境的影響，符合我國建筑政策和未來建筑的發展趨勢。此辦公建筑分別從室外透水地面、活動外遮陽系統、余熱利用、自建中水站、雨水收集利用、自然通風設計、自然采光設計、綠色照明系統、室內空氣質量檢測系統、高強度鋼、靈活隔斷、智能化系統等方面進行資源和能源的節約，全面系統地運用了高效的綠色技術，打造了舒適高效的辦公環境，充分體現了能源與資源節約型理念的實踐。

關鍵詞：綠色建筑；星級辦公建筑；常州

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）06-0151-05

1 前言

1.1 工程基本信息

常州市某綠色建筑三星級辦公樓項目為新建公共建筑。建筑高度為64.7m，為15層辦公建筑，局部11層，裙房2層。建筑用地面積為15704m²，總建筑面積為24788m²，其中地上建筑面積為21935m²。建筑密度為20.2%，綠地率為25%。

1.2 綠色技術的使用

辦公樓主要的綠色建筑技術為：①透水鋪裝；②東南西三向活動外遮陽技術；③余熱利用；④太陽能熱水系統；⑤自建中水站；⑥雨水收集利用；⑦自然通風與采光設計；⑧綠色照明系統；⑨室內空氣質量檢測系統；⑩智能化系統等。

2 綠色建筑技術

2.1 節地與室外環境

2.1.1 室外環境

聲環境：項目屬于《聲環境質量標準》GB3096中的2類聲環境功能區。項目周邊無高噪聲工業企業，主要噪聲污染源為交通噪聲。根據現場監測值，建設項目晝間噪聲值為55.1dB，夜間噪聲值為46.2dB，小于標準中晝間60dB，夜間50dB的限值要求（圖1）。

光環境：東南西三向幕墻玻璃采用6mm鍍膜+19A+6mm中空鋼化玻璃，可見光反射率滿足現行國家標準《玻璃幕墻光學性能》GB/T 18091的要求；該項目廣告牌和霓虹燈，無直射光射入空中，不會對道路交通產生光污染；周邊不存在居住建筑，不會造成日照影響（圖2）。

風環境：項目區域周邊的流場分布較為均勻，氣流通暢，無渦流、滯風區域，主要通道風場流線基本明顯，無明顯的氣流死區。經模擬，在夏季、冬季和過渡分別在10%大風和平均風速共6種工況下，人行區風速約在0.43～4.09m/s之間，風速放大系數最大為0.89，滿足室外活動舒適性和建筑通風（圖3）。

2.1.2 景觀綠化

綠化采用喬、灌、草的復層綠化系統，并充分選擇適合常州氣候的鄉土植物。常綠闊葉喬木主要包括香樟、廣玉蘭等；落葉闊葉喬木主要包括紅梅等；灌木主要包括毛娟、金邊黃楊等；草坪為矮生百慕達草皮（圖4）。

2.1.3 透水地面

建筑基地面積為2789.43m²，室外地面面積為12914.77m²，綠地面積為3926.05m²，鏤空率大于40%的植草磚面積為2540m²，總透水地面面積為6466.05m²，透水地面面積比為50.07%（圖5）。

2.1.4 地下空間利用

該項目有一層地下層，地下建筑面積為2853m²，建筑占地面積為2789.43m²，地下建筑面積與建筑占地面積之比為102.28%，地下空間主要功能為停車場、水箱間、通風機房等。

2.2 節能與能源利用

2.2.1 建筑節能設計

根據乙類建筑的節能要求進行設計，經過綜合能耗計算，該設計建筑的單位面積全年能耗占參照建筑的單位面積全年能耗的76.3%，如圖6所示。

屋面：采用135mm發泡陶瓷保溫板，傳熱系數為0.70W/（m².K）；

外墻：主墻體材料為45mm厚的礦棉（巖棉）和250mm厚的鋼筋混凝土，傳熱系數為0.88W/（m².K），小于1.00W/（m².K）；

幕墻：東南西三向幕墻采用斷橋6mm鍍膜+19A（百葉）+6mm中空鋼化玻璃，傳熱系數為2.30W/（m².K），北向幕墻采用斷橋鋁合金low-e中空玻璃（6+12A+6），傳熱系數為2.70W/（m².K），均小于2.8W/（m².K）。

2.2.2 高效能設備和系統

大樓空調系統設計采用VRV多聯機空調系統，共40臺風冷熱泵型多聯式空調機，空調機組的綜合能效比最小為4.50，大于3.3，滿足《多聯式空調（熱泵）機組能效限定值及能源效率等級》GB21454中能效比的要求；通風系統中風機為普通機械通風系統，最不利工況下的風機單位風量耗功率為0.305，小于0.32W/（m³/h），滿足《公共建筑節能設計標準》的規定；此外，本項目使用迅達Schindler3300AP節能型電梯，電梯節能率達20%，減少了電梯能耗。

2.2.3 節能高效照明

照明系統能源采用市政電網，一般場所為節能熒光燈或節能型光源。通過照明控制可以將照明設備按需分組，辦公室室內單獨控制，服務大廳和走廊等公共場所采用以時間程序來設定照明設備的開關，達到節能的效果。主要功能房間和場所室內照明按照《建筑照明設計標準》的目標值進行設計。

2.2.4 能量回收系統

大樓新風先經全熱交換器與室內排風換熱后再由室內新風機組處理后通過低速風道送至各使用區域，全熱交換器與室內新風機組設于各樓層新風機房內，熱回收效率高于60%，工作原理如圖8所示。經過經濟性分析，采用帶全熱回收功能的新風機組，冬季節電41735.1kW·h，夏季節電15552.8kW·h，全年共計節電57289.9kW·h，全年共節約電費5.16萬元。項目熱回收系統投資增加為22.62萬元，成本增量的投資回收期為4.39年。

2.2.5 可再生能源利用

項目采用以太陽能熱水系統為主、電熱水器為輔的生活熱水供應系統。設置集中式太陽能熱水系統，集熱板敷設于屋頂，采用間接式加熱儲水箱中的水。為12間休息室提供淋浴用水。每日生活熱水平均需求為2.88³/d，年需熱水量為720³/a。項目設置太陽能集熱板面積為75m²，承壓水箱容量為3³，日產生熱水3.017³/d，年產生熱水量為512.89³/a，占總生活熱水量的71.23%。太陽能熱水系統平面布置圖如圖9所示。

2.3 節水與水資源利用

2.3.1 水系統規劃設計

自然氣候：常州市年均降雨量為1091.4mm，降雨資源豐富。

用水定額：日用水量按照用水器具大便器、小便器、洗手盆和拖布盆的數量，參考《建筑給水排水設計規范》GBS0015，選取用水器具的當量值，大便器和小便器取0.5，洗手盆取0.75，拖布盆取1，根據《民用建筑工程設計技術措施一給水排水》（2009版），得出項目日最高用水量為120.42³/d，平均日用水量為102.36³/d。

給排水系統：本工程1～3F層采用市政給水管網直接供水；4F層及4F層以上采用變頻泵組供水；排水系統采用污廢合流，經匯集后排入中水處理站，處理后做大樓1～5F層衛生間沖廁用水。建筑屋頂雨水采用重力流雨水系統，雨水匯集后排至基地內雨水回收池，經處理后用于本項目室外綠化。生活給排水系統及供水分區如圖10所示。

熱水系統：采用屋面太陽集熱系統及電氣輔助加熱裝置，熱水用水標準為150L/人.d，熱水供水溫度為60°C，設置3³集熱水箱，集熱板面積為75²。

2.3.2 節水措施

變頻供水：4F層及4F層以上采用生活變頻泵組供水，生活水箱容積為32³沖壓式不銹鋼拼裝水箱由室外DN100進水管引入地下一層生活泵房；

節水器具：選用節水型衛生潔具及配水件，衛生間坐便器采用容積3L/6L沖洗水箱，水龍頭采用延時自閉開關；淋浴器具有水溫調節和限流功能；衛生潔具均選用符合《節水型生活用水器具》CJ164標準的節水型產品，用水等級達到3級。

2.3.3 非傳統水源利用

自建中水站：本項目排水系統采用污廢合流制，經匯集后排入中水處理站，經過處理后做本工程1～5F層衛生間沖廁用水。大樓日最高用水量為120.42²/d，中水處理系統設計處理水量為100³/d，生活污水通過管網收集到回用處理系統中的調節池，經好氧池的生化處理，由泵送到MBR膜組，做深度處理，加入次氯酸鈉進行消毒進行回用沖廁，同時可以補充室外綠化、道路沖洗等；中水處理工藝流程如圖11所示。

雨水收集處理系統：項目屋頂面積約2789²，雨水收集池體積為80³。建筑屋頂雨水采用重力流雨水系統，雨水匯集后排至基地內雨水回收池，經WQX/XQ-D10地埋式一體化系統處理后用于室外綠化、道路澆灑及水景補水。雨水處理工藝流程如圖12所示。

項目每年利用中水進行室內沖廁水量為13303.08m³，雨水用于室外綠化、道路澆酒和水景補水水量為999.13m³，需補充中水134.1m³，項目年總需水量為29490.14m³，非傳統利用率達到53.35%（表1）。

2.3.4 綠化節水灌溉

項目選用RAINBIRD1804、1812、3500共三種型號的地埋草坪噴頭，水壓下自動升起噴水，無壓自動回落，噴頭頂平于地表，噴頭布置間距為5m，屬于微噴灌方式。

2.3.5 合理設置水表

項目合理設置水表，將建筑生活給水和中水分開計量，同時，對室外景觀項目合理設置水表。中水處理系統設置自來水補水水表，雨水系統設置中水補水水表，室外景觀設置兩個水表井，將綠化及道路澆灑和水景用水分開計量。

2.4 節材與材料資源利用

2.4.1 高強度鋼使用

鋼筋混凝土主體結構HRB400級鋼筋作為主筋的用量1618t，主筋用量1626t，HRB400級鋼筋作為主筋的比例為99.5%，超過70%。

2.4.2 土建裝修一體化設計

項目采用土建與裝修一體化設計施工，避免裝修施工階段對已有建筑構件的打鑿、穿孔，既保證了結構的安全性，又減少了建筑垃圾的產生，符合建筑節材的設計要求。

2.4.3 靈活隔斷設計

辦公室與辦公室之間隔墻的靈活隔斷采用輕質隔墻（石膏板）：75系列輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻，龍骨間填充隔音棉，雙層12mm厚紙面石膏板，填充容重為50g/m³的巖棉，局部包管道部分采用單層12mm厚紙面石膏板。根據統計計算，本項目可變換空間的面積為13243.6m²，建筑靈活隔斷的面積為9755.9m²，靈活隔斷的比例為73.66%。計算過程如表2所示。

2.5 室內環境

2.5.1 室內自然采光

建筑3～15F層的采光效果較好，每層的采光達標面積比例均在70%以上；1～11F層中位于建筑中間部分的辦公室、文印室和會議室等不能進行自然采光，全部區域約有6357m²的采光系數達到《建筑采光設計標準》GB50033相關功能空間采光要求，占總評價區域面積的80.04%。

裙房未設置天窗時，1F層采光系數為5.12%，2F層采光系數為3.57%。在2層裙房頂部設置84m²天窗后，1F層采光系數為7.02%，2F層采光系數為4.69%；采光對比如圖13所示。

11F層大會議室無導光筒時的平均采光系數為3.32%，在設置導光簡后，11F層大會議室的平均采光系數為5.51%。對比圖如圖14所示。

2.5.2 室內自然通風

該項目外窗可開啟面積比為46.8%，幕墻可開啟部分的比例16.9%，便于實現夏季自然通風。在夏季平均風速條件下，當所有通風口均開啟時，室內整體區域最大風速1.25m/s，小于1.4m/s，符合非空調情況下的舒適風速限值要求；室內主要功能空間整體換氣次數達到7.42次/h。在過渡季平均風速條件下，當所有通風口均開啟時，室內整體區域最大風速1.27m/s，小于1.4m/s，符合非空調情況下的舒適風速限值要求；室內主要功能空間整體換氣次數達到6.28次/h。模擬結果如圖15所示。

2.5.3 可調節外遮陽

該項目在東、西、南向外窗設置了6mm鍍膜+19A（百葉）+6mm中空鋼化玻璃，有效阻擋了夏季進入室內的日照得熱，遮陽效果良好，同時不影響建筑的立面效果。百葉180°可調，不影響建筑自然采光和室內視覺效果，百葉收起時，外窗的遮陽系數為0.45，百葉放下時，遮陽系數為0.29。窗戶剖面圖如圖16所示。

2.5.4 空氣質量監控系統

該項目在辦公樓的3F、6F、9F、10F和1IF共5層的新風機房處安裝了二氧化碳濃度監控系統，在24個較大的辦公室或會議室的回風口安裝34個監測探頭，實現污染物濃度超標時實時報警，與室內空氣污染檢測系統關聯，自動通風調節，即達到節能目的又保證了良好的室內空氣品質。11F層通風平面圖如圖17所示。

3 成本增量分析

成本增量的基準點是滿足江蘇省公共建筑節能設計標準要求的“標準建筑”。通過對本項目各種綠色技術進行統計，得到綠色建筑增量成本，見表3，項目單位面積的增量成本為264.3元/m²。

4 結語

常州市某綠色建筑三星級辦公樓項目綜合采取多種綠色技術，按照“主動優先、被動優化、可再生能源作補充”的設計原則，達到節約能源和資源的作用，打造舒適高效的辦公環境，為辦公建筑在探索綠色低碳之路中做出示范作用，具有較好的經濟效益和從社會效益。綠色建筑單位面積增量成本為264.3元/m²，可為其他辦公建筑提供一定的借鑒與參考。