重慶國華天平大廈綠色超高層辦公建筑設計實踐Design Practice for Green Super-High Office Building-A Case Study ofGuohua Tianping Plaza in Chongqing

謝崇實（重慶市設計院，重慶400015）

重慶國華天平大廈綠色超高層辦公建筑設計實踐
Design Practice for Green Super-High Office Building-A Case Study ofGuohua Tianping Plaza in Chongqing

謝崇實
（重慶市設計院，重慶400015）

作為重慶首個綠色超高層三星級建筑，國華天平大廈從項目設計初期即對不同星級綠色建筑的技術體系進行技術經濟可行性分析，確立了適宜的三星級綠色建筑技術體系，并一直貫穿項目的整個設計流程。該文重點對國華天平大廈綠色建筑的設計思路以及主要綠色建筑技術的應用進行闡述，為綠色超高層辦公建筑在重慶地區的實施提供典型示范。

重慶；綠色建筑；設計實踐；整合設計

1　項目概況

國華天平大廈位于重慶市江北嘴中央商務區。該商務區是一個集金融、保險、商務總部辦公，同時兼容商業、服務業、居住等多種功能的金融中心區，總開發量約630萬m2，是未來重慶市形象展示的窗口。國華天平大廈項目用地位于江北嘴中央商務區南側濱江地段，北通中央公園、南臨嘉陵江，交通便捷，景觀條件優越。項目功能定位是包含金融總部機構及附屬服務的高端金融類辦公物業，總用地10893m2，總建筑面積140335.20m2，其中地下建筑面積53191.34m2，地上建筑面積87143.86m2。地上部分分為A、B兩個塔樓，A塔31層，B塔26層，裙房11層。除裙房部分局部為展廳外，12層及以上均為標準辦公空間（如圖1、圖2）。

國華天平大廈項目于2011年立項，2013年3月完成施工圖設計，2015年1月完成主體竣工驗收，2015年6月于北京中國城市科學研究會通過綠色超高層三星設計標識答辯，獲得由住建部頒發的“三星級綠色建筑設計標識證書”

（如圖3）。該項目已于2016年6月通過竣工驗收，正式投入使用。

圖1　國華天平大廈總平面圖

圖2　國華天平大廈濱江效果圖

圖3　重慶國華天平大廈三星級綠色建筑設計標識證書

2　綠色建筑設計策略與技術選擇

2.1整合設計指導下的設計策略

1981年，生態設計先驅西姆范·德·萊恩（Sim Van Der Ryn）首次提出了“整合設計”的概念，認為“整合設計”是在建筑設計過程中和諧利用其它形式能量，并將這種利用體現在建筑環境的形式中。在這種原則的指導下，整合設計其實是一種非傳統的綠色建筑設計的設計方法。在綠色建筑設計過程中，需要不同專業的工程師密切參與其中，利用自己的專業知識為綠色建筑設計提供全程技術支撐。

項目自立項伊始，就確定了以獲得三星級綠色建筑設計標識為目標，力求將項目建成重慶地區首個具有綠色超高層三星設計標識的5A甲級辦公樓，實現建筑與自然和諧共生，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為建筑空間的使用者提供健康、舒適和高效的室內空間環境，成為重慶本地一個可持續辦公物業的良好范例。

在項目的設計過程中，業主方從方案設計階段開始，就建立了包含建筑師、結構工程師、機電工程師、智能化工程師、綠色建筑顧問、物業顧問、景觀設計師、成本預算師、裝修設計師等項目工程各相關方的綜合性項目團隊。由承擔項目土建及機電設計的重慶市設計院作為項目總負責，立足于項目目標而不僅僅是綠色目標的視角來協調各個項目參與團隊。在項目方案設計階段，通過項目協調會進行綠色理念的宣貫；根據業主需求及項目特性，因地制宜地提出項目設計計劃，從節地、節水、節能、節材、室內環境五個方面進行綜合考慮；同時提出上述計劃在施工過程中及物業管理中的計劃及相關實施要求。這些工作，使得項目各方參與者自項目伊始便明確各自在項目設計建造過程中需要完成的工作要點，避免了傳統綠色建筑設計模式中“先設計、后審圖”帶來的繁復，保證了項目的順利推進以及設計施工的質量。

以三星級綠色建筑標識為目標對設計團隊提出了更復雜和綜合的設計要求。參與該項目的重慶市設計院團隊，曾完成重慶市首個一星級綠色建筑設計標識項目以及首個二星級綠色建筑設計標識項目，這些工程積累的寶貴經驗，在幫助綠建顧問團隊因地制宜地選擇適合重慶本地的技術策略方面，起到了積極的推動作用。

2.2綠色技術的選擇

在進行建筑方案設計的同時，項目各利益相關方即對項目綠色目標實施的可行性進行了分析，對實現不同等級綠色建筑的技術組合、增量成本、投資回報等進行了總體評估。在初步設計之前，業主方與項目團隊在綠建顧問的協助下，基于《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006［1］與《綠色超高層建筑評價技術細則》［2］，并結合《綠色建筑評價技術指南》［3］共同確定了實現綠色建筑三星設計標識目標的技術組合方案，用于指導項目的深化設計，以及施工流程（詳見表1、表2）。經過業主方在施工圖完成后的投資核算，與重慶本地常規的甲級寫字樓比較，該項目的綠色建筑增量成本約為190元/m2。

表1　項目綠色建筑三星達標情況表

3　主要綠色建筑技術應用

3.1節地與室外環境

項目從規劃初期即對項目周邊進行了風環境模擬分析，用于指導項目的布局與規劃設計，確立了“雙塔+空中連廊”的規劃設計方案，形成了清晰、流暢的自然通風通道以及景觀視線通道。

重慶市主導風向為冬季北風，夏季西北風，春秋季西北偏北風。通過CFD技術進行的通風模擬結果可知，夏季建筑前后壓差為3.45Pa，春秋季建筑前后壓差為6.25Pa，滿足風壓自然通風的要求，有較高的室外環境舒適度。同時，無論冬季還是夏季，項目周邊人行區域通風狀況良好，人行高度處最大風速均小于5m/s，符合人行舒適度的要求（如圖4、圖5）。

圖4　冬季1.5m高處風速矢量圖

項目采用了屋頂綠化和垂直綠化，屋頂綠化位于裙房7層屋頂，塔樓連廊23層屋頂和塔樓B屋頂（如圖6）。裙房7層的屋頂花園主要作為望江平臺，布置有觀賞性的地被植物。該項目在A塔樓西側車庫入口上方設有垂直綠化（如圖7），面積約為331.1m2。綠化物種選擇了適宜重慶氣候和土壤條件的鄉土植物（詳見表3），采用包含喬、灌木的復層綠化；深根喬木種植土最小深度1.5m，淺根喬木種植土最小厚度0.9m，大灌木種植土最小厚度0.6m，確保植物成活率達到100%。

表2　項目綠色建筑技術選用表

圖5　冬季1.5m高處風速分布圖

圖6　綠化布置示意圖

圖7　垂直綠化效果圖

項目基地對外交通十分方便，軌道交通6號線大劇院站距離項目主要出入口不足500m，有利于辦公人員通過公共交通綠色出行。同時，在停車位設置上，增加非機動車停車設施；并為特殊人員設置了12個無障礙停車位，由無障礙停車位直接推門即可進入大樓的電梯廳，方便快捷。項目充分開發地下空間，作為機動車、非機動車停車以及設備間。項目的地下建筑面積53191.34m2，地下建筑面積與建筑占地面積之比達到917.7%，占項目總建筑面積近4成，大大緩解了地面停車壓力。

表3　主要綠化物種表

3.2節能與能源利用

對超高層辦公建筑而言，節能是綠色建筑的一個重要內容，對于項目實際運營中的能耗降低具有重要意義。因此從項目設計之初，就確定了節能率65%的能耗目標。在項目設計過程中，設計團隊與綠色顧問共同對圍護結構熱工性能、空調系統形式和效率、照明系統節能、智能化控制節能等方面進行技術分析，最終確定了設計方案。

圍護結構方面，項目在設計中重點強化外墻及外窗的熱工性能。外墻采用100mm厚垂直纖維巖棉保溫板+200mm厚厚壁型燒結頁巖空心砌塊，傳熱系數0.55W/（m2·K）；外窗采用8mm半鋼化+1.52PVB+8mm雙銀Low-E半鋼化+12A+8mm鋼化中空夾膠玻璃，傳熱系數2.10W/（m2·K），遮陽系數0.31，可見光透射比0.48。這使得圍護結構熱工性能實現全年采暖和空調負荷比節能設計標準參照值低3%以上。同時，幕墻可開啟面積比超過5%，使過渡季節可通過開啟外窗提高建筑室內的熱舒適度。

項目的冷熱源由江北嘴2號能源中心供給。能源中心制冷采用高位電制冷+水源熱泵+冰蓄冷技術，制熱采用水源熱泵的技術，冰蓄冷容量占設計日負荷30%，所有冷機效率均在5.65以上。并根據功能和使用特征進行空調分區設計，地下車庫、大堂以及裙房部分的銀行、展廳等采用吊裝式空氣處理機組或風機盤管組加獨立新風空調系統；塔樓標準辦公區則采用全空氣單風道變風量VAV空調系統；設置排風熱回收裝置，采用轉輪式全熱回收方式，焓效率＞50%，熱回收效率＞60%，各層排風系統單獨設置，新風經過熱回收機組處理后送至各空調機組或新風空調器。消防及監控室中心采用帶熱回收功能的多聯式分體空調，由于消控間常年制冷，室外機放出的廢熱將直接回收利用于制備生活熱水，熱泵機組的制冷量為40kW。

照明系統按照各區域照明功率密度目標值進行設計，熒光燈采用T5、LED燈管，并采用建筑智能化系統對公共區域分區定時控制系統以及地下車庫的感應控制系統進行統一管理。地下車庫，裙房公共區域和A、B塔樓的公共區域一般照明均由BAS自動化控制系統通過時間設定達到定時和模式控制，地下車庫同時配有感應控制。

自動扶梯與自動人行道具有節能拖動及節能控制裝置，并設置自動控制自動扶梯與自動人行道啟停的感應傳感器。電梯具備按程序集中調控和群控的功能，并采用節能型能量需求不大于2.5KWh/（t·Km）。

低壓配電出線安裝智能電量表，設置建筑用能管理系統，對空調、樓層照明插座、動力用電等按功能和用途分別進行計量，并直接由建筑智能化系統進行管理。

3.3節水與水資源利用

在水資源綜合利用方面，項目設計中選用節水型衛生潔具，坐便器采用節水型雙沖馬桶，小便器采用感應式低沖流量；洗手盆采用延時自閉及感應自閉式水嘴。地面綠化采用復層設計，植物種類均為耐旱性的本地植物，綠化灌溉采用微灌系統，100%采用江水源尾水工程項目處理過的中水進行綠化灌溉，達到100%不使用可飲用水灌溉。同時，項目以市政江水源尾水中水系統供水作為水景補水以及綠化澆灌、道路澆灑，地庫沖洗等。非傳統水源利用率達到了26.76%。

3.4節材與材料資源利用

作為150m高度的高層辦公樓，兩棟塔樓在21-23層通過一個連廊連接；項目外立面為全封閉幕墻，因項目位于江邊，為了能有一個舒適的辦公環境及最大化的臨江面，減少結構構件的遮擋，結構設計團隊對大廈的結構布置方案進行了比選。最終依據材料的經濟性、可循環性和建筑空間使用的適用性等方面考慮，從混凝土框架核心筒結構、鋼框架核心筒結構、型鋼混凝土框架核心筒結構三種結構體系中，最終采用了混凝土框架-核心筒結構體系（詳見表4）。項目采用的HRB400級以上的鋼筋用量占受力鋼筋總用量的89%，可循環材料用量比例10.37%。同時，業主在租戶協議中要求辦公區域采用可循環利用隔斷，如輕鋼龍骨石膏板隔墻、玻璃隔斷等，實現項目可變化空間靈活隔斷比例達到99.7%。此外，項目在建筑形體設計上采用了簡約的現代風格，體現出高品質的現代辦公建筑風格。外立面材料采用石材、金屬及玻璃幕墻，干凈簡潔，無多余綴飾。項目無裝飾性構建，減少了材料的不必要浪費。

表4　上部結構不同體系對比

3.5室內環境質量

辦公樓對室內環境中的采光、噪聲以及熱舒適度控制要求較高。項目室內溫濕度、新風量滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005［4］的設計要求。室內照度、照度均勻度、統一眩光值、光源顯色性能均滿足《建筑照明設計標準》GB50034-2004［5］的要求。外墻屋面均采用外保溫體系，幕墻經結露校核，圍護結構內表面溫度均高于室內露點溫度。

項目94%以上的主要功能房間的室內采光系數滿足要求。同時，9層廣場設有水景，水景底部采用鋼化夾膠透明玻璃，與地下車庫直接相連，為8層地下車庫提供天然采光，該層19.79%的面積滿足地下車庫采光要求。

在噪聲控制方面，辦公室之間隔墻采用輕鋼龍骨石膏板，雙層雙面，內填50mm厚巖棉。玻璃幕墻采用8mm半鋼化+ 1.52PVB+8mm雙銀Low-E半鋼化+12A+8mm鋼化中空夾膠玻璃，阻隔室外噪聲。主要的運轉設備均設于地下室機房內，機房由土建作吸聲處理，通風機和循環水泵等設備均選高效、低噪聲及振動小的設備，且均設置橡膠或彈簧減震器或彈簧減振吊鉤，配套電機均設隔音罩。

考慮到展廳和餐廳人員比較密集，人流變化較大，展廳和餐廳每個房間各設置2個CO2傳感器，根據室內的CO2濃度值監控新風閥的開度。辦公部分也設置CO2傳感器，根據辦公室內CO2濃度值和新風溫度增加/減少新風量或全新風運行，充分利用新風免費供冷并確保CO2濃度維持在衛生標準限值內。在地下車庫排風口處設置CO氣體濃度傳感器，自動控制風機運行。各房間均設置控制面板，可獨立控制溫濕度。

3.6運營管理

項目設置建筑設備監控系統（BAS）對整個建筑的機電設備的狀態進行檢測和遠程控制，以達到最佳節能效果，實現節能減排的控制目標，定制合理保養計劃，延長機電設備使用壽命，提高辦公運營環境舒適程度和設備運行的自動監測能力。BAS系統監控設備包括以下設備與系統：空調換熱站、變風量空調機組、新風換氣機、新風機組、單風道型VAV、并聯型FPB、送風機、排風機、排風（煙）機、空調冷卻循環水系統、公共照明、電梯與消防電梯、自動扶梯、智能化管網疊壓供水設備、生活水可調式減壓閥組、排水（污）等設備。對空調系統的各個設備和狀態進行監控和調整。

4　結語

由于超高層辦公要實現三星級綠色建筑具有一定的技術難度，因而對設計團隊提出了更復雜和綜合的設計要求。這些要求使得設計團隊在完成項目規劃、建筑、結構、機電、智能化等專業設計的同時，需要與景觀、幕墻、環境資源、室內裝修、綠色建筑、LEED等顧問咨詢團隊密切配合，更加注重設計協調運作，實現項目整體的綠色建筑目標。

項目建筑節能率達到66.78%，68%空調采暖以及10.99%的生活熱水量采用可再生能源，非傳統水源利用率達到25.36%，可再循環建筑材料用量比達到11.63%，各項指標均充分體現了“四節一環保”的綠色設計理念。作為重慶市首個商業地產領域三星級綠色建筑設計標識項目，以及首個三星級綠色建筑設計標識超高層項目，其綠色建筑設計流程和技術體系應能作為重慶地區超高層辦公類綠色建筑的一個示范性案例。

［1］中華人民共和國住建部.GB/T 50378-2006綠色建筑評價標準［S］.北京：中國建筑工業出版社，2006.

［2］中華人民共和國住建部.綠色超高層建筑評價技術細則［S］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［3］住房和城鄉建設部科技發展促進中心.綠色建筑評價技術指南［S］.北京：中國建筑工業出版社，2010.

［4］中華人民共和國住建部.GB50189-2005公共建筑節能設計標準［S］.北京：中國建筑工業出版社，2005.

［5］中華人民共和國住建部.GB50034-2004［建筑照明設計標準［S］.北京：中國建筑工業出版社，2004.

責任編輯：孫蘇，李紅

As the firstgreen super-high office building of three stars in Chongqing,Guohua Tianping Plaza,the technicaland econom ic feasibility of the technology system for variousgreen buildingsare analyzed at its initialdesign stage,so a technology system suitable for three-stargreen building is confirmed and applied throughout thewhole design process.This paper focuseson design thoughtsand themain technological application of Guohua Tianping Plaza,agreen building,in hopeofoffering some references.

Chongqing;green building;design practice;integration design

TU247

A

1671-9107（2016）10-0011-05

10.3969/j.issn.1671-9107.2016.10.011

2016-07-06

謝崇實（1984-），男，廣西賀州人，研究生，工程師，主要從事綠色建筑整合設計。