煙臺高新區科技CBD創業大廈綠色建筑設計

金月梅

摘要：指出了煙臺高新區科技CBD創業大廈在規劃方案階段全方位地引入綠色設計手法，從總圖布局、建筑單體的被動式能源利用、建筑節能設備和建筑材料等多個角度，以綠色建筑理念進行了綠色建筑設計。結合煙臺高新區科技CBD創業大廈綠色建筑申報情況，從建筑節能設計、自然通風、室內環境質量等方面分析了綠色辦公建筑的實現性，為其他申報綠色建筑的辦公樓建筑提供前期設計參考。

關鍵詞：綠色建筑；建筑節能；室內環境；可再生能源

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）06-0156-03

1 項目概況

項目位于煙臺市高新區，總用地面積4.01hm²，其中可建設用地面積：2.95hm²，總建筑面積149331.5m²（其中地上建筑面積112144.5m²，地下建筑面積37187.4m²）容積率：3.8，地上建筑最高點為132.6m。一層、二層功能為政務大廳、多功能廳、報告廳及辦公，3～30層功能為辦公及會議，其中十五層為避難層及設備轉換。是該區的標志性建筑。該工程結構高度127.5m，為復雜高位大跨連體結構，屬《高層建筑混凝土結構技術規程》規定B級高度高層建筑。現已建成投入使用，是煙臺市首個超高層一星級辦公建筑。

2 建筑節能設計

2.1 圍護結構設計

除去普通的保溫做法之外，設計著重考慮到大量的玻璃幕墻的存在不利于節能，在玻璃幕墻內設置保溫內墻，既起到一定的保溫作用，還可以遮陽具有良好的降低空調供熱負荷的效果。但是隨著內側加墻的面積增加，實際窗墻比大大減小，嚴重影響了室內采光效果，因此究竟設置多大比例的內墻合適，需要通過模擬分析確定。對圖1中標示的綠色房間，按照1000mm內保溫墻的位置，只調節保溫墻的尺寸，設計3種不同尺寸的內保溫墻方案，見表1。

分別對無保溫墻設施的方案一和3種內保溫方案進行模擬計算，得到典型房間不同方案下的空調能耗，并結合采光計算的照明電耗情況（參見采光模擬分析報告），給出綜合的節能情況，如表2所示。

運用同樣的方法，對其他3個方向的房間進行了保溫墻方案的節能率比較。

綜合以上分析，得出各個朝向適宜的內保溫墻寬度：北向：保溫墻寬1000mm（方案二）時，即可實現較好的節能效果，再增加保溫墻寬度，對采光影響很大。東南、西南、東北、西北向房間：其東、西幕墻的保溫墻寬可取1380mm（實際取用1000mm）（窗墻比0.3，方案三）時，平均節能比例約為25%，對采光影響不大。

2.2 外遮陽設計

通過模擬分析得出結論。北向：不論采用何種遮陽方式，節能量均不大，且嚴重影響室內采光系數。建議北向房間不采用任何遮陽方式。

其他朝向：東西向房間采用水平遮陽的方式可實現平均10%的節能量，東南、西南向采用豎向遮陽方案也可實現約12%的節能量。但隨著遮陽尺寸的增大，其節能效果提高減慢，綜合節能量以及室內采光的影響，建議選用900mm的水平遮陽板、700mm的豎直遮陽板。

2.3 綜合節能效果分析

根據建筑圖建立的大廈DeST三維模型圖如圖2所示.

通過對全樓模型進行全年逐時的模擬計算，根據得出的建筑全年逐時負荷曲線，以及采取了建議的遮陽保溫措施后的累計耗冷、耗熱量和空調電耗。得出如下結論：當建筑南向和東西向增設了900mm水平遮陽板、東南和西南增加700mm豎向遮陽板、北向加入1000～1380mm的內保溫墻后，建筑全年減少了約39萬kW·h電量消耗，空調方面更是降低了40.5萬kW·h耗電量，約為優化前總空調耗電量的10.5%。

2.4 采暖空調系統

本工程采用水系統中央空調，空調冷熱源采用煙臺清泉熱電廠提供的市政冷熱源，利用電廠余熱供熱、供冷，符合國家冷、熱、電三聯供的節能政策，其能源綜合利用率在80%以上，為本項目節省建筑面積約400m²，節省初投資約600萬元。空調循環水泵輸送比（ER）一0.0228。

3 室內環境質量

3.1 自然通風優化設計

本項目進行自然通風效果模擬的對象為煙臺市高新區創業大廈公共區域（包括錯層庭院、走廊、高層的擴大走廊等），不包括展覽區域、設備用房、衛生間等在內。

結合當地的室外環境條件和建筑的室內人員使用情況，計算結果表明：在現有設計條件下，絕大多數區域的自然通風效果都能夠滿足人員熱舒適需求（PMV在-1到1之間）。主要原因在于此建筑玻璃幕墻都是可開啟的，可開啟外窗的面積很大（可開啟外窗比例38.03%，幕墻可開啟比例10.23%），因此可以最大限度的利用自然通風，以滿足人員舒適要求。

3.2 光環境

通過對首層入口大廳、二層入口大廳、裙房東西兩側中庭、地下一層餐廳、辦公層擴大走廊、辦公樓的典型房間等區域進行采光分析，設計采用人工照明和分區照明的方案，對采光較差的區域利用人工照明進行補充。照明系統光源為T8管稀土三基色熒光并配置高效電感鎮流器或低諧波含量電子鎮流器，功率因數不小于0.9的高效節能燈具。主要功能房間的照度計照明功率密度均滿足《建筑照明設計標準》規定的現行值。

3.3 聲環境

本項目主要噪聲源為室外交通噪聲以及室內風機盤管噪聲，根據模擬分析，南側和東側道路交匯處噪聲值最大，選取首層東南側的辦公室作為最不利房間進行分析，根據外窗和外墻在低頻、中頻、高頻不同頻率下的有效隔聲量，并結合室內吸聲的考慮，東南側首層辦公室室內噪聲值在關窗狀態下為41.30dB（A），滿足辦公室的允許噪聲級在關窗狀態下不大于45dB（A）的要求。

對于噪聲敏感的會議中心等房間，均遠離設備機房及管井設置，空調、通風及制冷設備均采用低噪聲設備，并設減震墊、減震吊架等減震裝置；空調機組、水泵進出水管均設隔震喉或波紋管伸縮節等措施。

4 可再生能源利用

4.1 太陽能利用

洗浴、盥洗生活熱水采用集中式太陽能熱水系統。充分利用豐富的太陽能資源加之較成熟的太陽能技術，在屋頂安裝太陽能集熱器，平板太陽能集熱器與系統之間用金屬連接，可以保證整個系統的穩定，給建筑提供生活熱水，產生的熱水量為建筑生活熱水消耗量的80%以上。

4.2 水資源運用

室外設雨水收集處理系統，采用附近區域雨水收集排放池做為水源。雨水收集處理后回用于室外水景用水、室外綠化噴灌、道路澆灑、洗車用水等。雨水設計利用量110m³/d，非傳統水源利用率為30.5%。

5 結語

該項目在方案前期充分論證了各種綠色建筑技術，如玻璃幕墻內襯墻保溫技術、水平和豎向遮陽、“空中花園”辦公模式的引入、自然通風、冷熱電三聯供的采暖系統、屋面太陽能、雨水回收利用、智能化系統等，在項目全過程貫穿了綠色建筑的宗旨，通過一系列的嘗試詮釋了綠色建筑。

目前，我國超高層建筑正處于飛速發展階段，綠色可持續是其發展方向。大量的現代辦公建筑舒適的室內環境是建立在能源高消耗的基礎之上，辦公建筑節能潛在空間應該比住宅建筑引起更多重視。“超高層”、“辦公”將來都有可能成為高能耗、高資源消耗的建筑。希望本文能引起辦公建筑、超高層建筑的設計階段“綠色化”設計的重視，同時希望能對綠色建筑的申報提供一定的參考。